一种挡位限制方法、装置和电子设备与流程

1.本技术涉及车辆工程领域，更具体地说，涉及一种挡位限制方法、装置和电子设备。


背景技术：

2.随着技术的发展，自动挡的车辆已经逐渐代替了手动挡的车辆，自动挡的车辆中的自动变速箱根据默认的自动换挡决策方式确定车辆挡位并自动切换车辆挡位。当车辆的行驶路面有较大的阻力变化时，根据默认的自动换挡决策难以灵活地确认符合当前路面的挡位，易导致车辆出现频繁换挡的问题。比如当车辆行驶在平整干燥路面时前方路面开始变得泥泞，由于泥泞路面的阻力不同于平整干燥路面的阻力，若按照平整干燥路面的自动换挡决策决定车辆的目前挡位，则会出现车辆挡位过高的问题，挡位过高导致车辆的牵引力不够，车速下降，车速下降至降挡车速时，则会触发降挡；降挡之后，此时车辆的牵引力充足，车速上升，车速上升至升挡车速时，又会触发升挡，此时车辆会处于频繁换挡的状态中。因此，现有的自动换挡决策方式会导致车辆出现频繁换挡的问题。


技术实现要素：

3.有鉴于此，本技术提供了一种挡位限制方法、装置和电子设备，用于解决车辆出现频繁换挡的问题。
4.为了实现上述目的，现提出的方案如下：
5.一种挡位限制方法，所述方法包括：
6.获取当前路面的滚动阻力系数；
7.使用所述滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位；
8.获取决策挡位，所述决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值；
9.通过所述限制挡位对所述决策挡位进行限制。
10.可选的，所述获取当前路面的滚动阻力系数，包括：
11.使用最小二乘法算法对目标方程
12.f
t-f
i-f
w-m/t
×
(v
2-v1)＝mgcosθ
×f13.中的当前路面的滚动阻力系数f进行估计，获得滚动阻力系数，其中，f
t
为车辆动力，fi为坡度阻力，fw为空气阻力，t为车辆行驶时间，m为车辆质量，v1为车辆在t时间段内的起始瞬时速度，v2为车辆在t时间段内的结束瞬时速度，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，θ为坡角。
14.可选的，所述使用所述滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位，包括：
15.获取计算参数，所述计算参数包括自动变速箱的输入扭矩、后轿传动比、车辆传动系统的效率、车辆轮胎半径、车辆质量、重力加速度、坡角、风阻系数、车辆迎风面积、空气密度、车辆当前速度、汽车旋转质量换算系数和车辆加速度中的至少一个；
16.通过所述滚动阻力系数和所述计算参数获得所述限制挡位。
17.可选的，所述通过所述滚动阻力系数和所述计算参数获得所述限制挡位，包括：
18.将所述滚动阻力系数和所述计算参数带入公式：
19.(t
in
×igearmax
×
i0×
η
t
)/rw＝mgcosα
×
f+1/2(cd+a
×
ρ
×
v2)+mgsinα+δm×
(dv/dt)计算获得i
gearmax
，其中，t
in
为所述自动变速箱的输入扭矩，i
gearmax
为传动比，i0为所述后轿传动比，η
t
为所述车辆传动系统的效率，rw为所述车辆轮胎半径，m为所述车辆质量，g为所述重力加速度，f为所述滚动阻力系数，α为所述坡角，cd为所述风阻系数，a为所述车辆迎风面积，ρ为所述空气密度，v为所述车辆当前速度，δm为所述汽车旋转质量换算系数，dv/dt为所述车辆加速度；
20.将所述i
gearmax
对应的挡位确定为所述限制挡位。
21.可选的，所述通过所述限制挡位对所述决策挡位进行限制，包括：
22.若所述限制挡位和所述决策挡位均大于车辆的当前挡位，且所述限制挡位大于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述决策挡位；
23.和/或，
24.若所述限制挡位和所述决策挡位均大于所述车辆的当前挡位，且所述限制挡位小于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述限制挡位；
25.和/或，
26.若所述限制挡位和所述决策挡位均小于所述车辆的当前挡位，且所述限制挡位大于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述决策挡位；
27.和/或，
28.若所述限制挡位和所述决策挡位均小于所述车辆的当前挡位，且所述限制挡位小于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述限制挡位。
29.可选的，还包括：
30.若所述限制挡位等于所述决策挡位，则所述车辆的目标挡位为所述限制挡位或所述决策挡位。
31.可选的，还包括：
32.若车辆处于待升挡状态，则计算所述车辆的车速损失量并根据所述车速损失量预测换挡后所述车辆的发动机转速，所述待升挡状态为所述限制挡位和所述决策挡位均大于所述车辆的当前挡位的状态；
33.若所述发动机转速低于预设转速保护阈值，则所述车辆延迟升挡。
34.可选的，所述计算所述车辆的车速损失量并根据所述车速损失量预测换挡后所述车辆的发动机转速，包括：
35.获取所述车辆的行驶阻力和换挡时间；
36.通过所述行驶阻力获得阻力加速度；
37.通过公式：
38.v
loss
＝a
阻
×
t
shift
计算获得所述车速损失量v
loss
，其中，a
阻
为所述阻力加速度，t
shift
为所述换挡时间；
39.通过公式：
40.n
after
＝[(v-v
loss
)
×
60
×
i0×igeartarget
]/2πrw获得换挡后所述车辆的发动机转速nafter
的预测值，其中，v为所述车辆的当前车速，rw为车辆轮胎半径，v
loss
所述车速损失量，i0为后轿传动比，i
geartarget
为所述车辆的目标挡位对应的传动比，所述目标挡位为所述限制挡位或所述决策挡位。
[0041]
一种挡位限制装置，所述装置包括：
[0042]
滚动阻力系数获取单元，用于获取当前路面的滚动阻力系数；
[0043]
限制挡位获取单元，用于使用所述滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位；
[0044]
获取决策挡位单元，用于获取决策挡位，所述决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值；
[0045]
限制单元，用于通过所述限制挡位对所述决策挡位进行限制。
[0046]
一种电子设备，包括存储器和处理器；
[0047]
所述存储器，用于存储程序；
[0048]
所述处理器，用于执行所述程序，实现上述任一项的挡位限制方法各个步骤。
[0049]
本技术提供了一种挡位限制方法、装置和电子设备，该方法通过当前路面的滚动阻力系数计算出限制挡位，通过限制挡位限制决策挡位，通过比较限制挡位和决策挡位的大小确定车辆最终的目标挡位。该方法可以实时根据当前路面的滚动阻力系数对默认自动换挡决策决定的挡位进行限制，可以有效避免车辆在不同阻力时出现的挡位问题。
附图说明
[0050]
为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0051]
图1为本技术实施例提供的一种挡位限制方法的流程图；
[0052]
图2为本技术实施例提供的一种挡位限制装置的结构示意图；
[0053]
图3为本技术实施例提供的一种电子设备的硬件结构框图。
具体实施方式
[0054]
下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
[0055]
如图1所示，本技术实施例提供了一种挡位限制方法，该方法可以包括：
[0056]
s10、获取当前路面的滚动阻力系数；
[0057]
s11、使用滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位；
[0058]
s12、获取决策挡位，决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值；
[0059]
s13、通过限制挡位对决策挡位进行限制。
[0060]
其中，不同的路面对于车辆的行驶阻力不同，比如碎石路面的阻力不同于平整路面的阻力。滚动阻力系数是车轮在一定条件下滚动时所需的推力与车轮负荷之比。由于不
同路面的阻力不同，则在相同的车轮负荷下，车辆所需的推力不同，进一步的，由于不同路面的阻力不同，则车辆的滚动阻力系数不同。滚动阻力系数可以通过多种渠道获取，可选的，本实施例中可以通过传感设备获取，也可以通过经验数据推算获取。滚动阻力系数关联路面的行驶阻力，行驶阻力会对车辆行驶速度产生影响，车辆行驶速度对应车辆挡位，则本实施例中可以通过滚动阻力系数计算获得车辆的挡位。限制挡位是对车辆挡位进行限制的挡位，在车辆的升挡过程中，限制车辆的最高挡位，在车辆的降挡过程中，限制车辆的最低挡位。通过对车辆挡位的限制，有效的避免车辆产生频繁换挡的问题。默认自动换挡决策是车辆程序中自带的换挡决策，该默认自动换挡决策主要根据车速、发送机转速和固定滚动阻力系数计算车辆的当前挡位，即是决策挡位。由于默认自动换挡决策在计算车辆挡位时使用的是固定滚动阻力系数，则在不同路面时，不能灵活地根据不同路面的阻力计算车辆挡位，导致车辆容易出现挡位问题，比如频繁换挡。由于默认自动换挡决策的缺陷，则本实施例可以根据限制挡位对默认自动换挡决策计算获得的决策挡位进行限制，有效降低车辆出现挡位问题的可能性。
[0061]
本技术实施例提供了一种挡位限制方法，该方法通过当前路面的滚动阻力系数计算出限制挡位，通过限制挡位限制决策挡位，通过比较限制挡位和决策挡位的大小确定车辆最终的目标挡位。该方法可以实时根据当前路面的滚动阻力系数对默认自动换挡决策决定的挡位进行限制，可以有效避免车辆在不同阻力时出现的挡位问题，进一步地，有效减少出现车辆在行驶阻力较大时出现动力不足而频繁换挡的问题。
[0062]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制方法中，图1所示步骤s10具体可以包括：
[0063]
使用最小二乘法算法对目标方程
[0064]ft-f
i-f
w-m/t
×
(v
2-v1)＝mgcosθ
×f[0065]
中的当前路面的滚动阻力系数f进行估计，获得滚动阻力系数，其中，f
t
为车辆动力，fi为坡度阻力，fw为空气阻力，t为车辆行驶时间，m为车辆质量，v1为车辆在t时间段内的起始瞬时速度，v2为车辆在t时间段内的结束瞬时速度，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，θ为坡角。
[0066]
其中，目标方程为计算滚动阻力系数的式子，可选的，目标方程可以根据现有的公式定理变形获得，也可以直接编写获得。本实施例中通过车辆动力性方程：f
t
＝ff+fw+fi+fj和动量定理：f
×
δt＝m
×
δv变形获得，其中fj为加速阻力，加速阻力即是车辆行驶时保持等速运动的惯性力。由于在估计滚动阻力系数时，车辆默认处于未加速状态，则fj＝0。由于不同道路和不同轮胎型号的滚动阻力系数不同，通过理论计算较为复杂且涉及计算的参数难以获取，因此本技术对滚动阻力参数进行估计。本实施例在利用最小二乘法对滚动阻力系数进行估计时需要设置合理的使能条件，即是目标方程的使用条件。由于理想状态是车辆动力系统完全连接时，除了滚动阻力、坡道阻力、空气阻力和加速阻力外没有其他外力和其他能量消耗，则本实施例可以将使能条件设置为在非换挡过程中，车速需要大于起步车速(当车辆处于起步状态时，离合器处于滑磨状态，离合器滑磨属于额外的能量消耗)，车辆处于非制动状态中，该使能条件可以有效模拟车辆的理想状态。本实施例可以将多组样本值代入目标方程，通过最小二乘法对当前路面的滚动阻力系数进行估计。车辆动力f
t
可以根据发送机转速计算获得，空气阻力fw与车速有关，坡度阻力fi与道路坡度有关，车速可以
准确获取，道路坡度和坡角θ可以通过传感器准确获取。
[0067]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制方法中，图1所示步骤s11可以包括步骤一和步骤二：
[0068]
步骤一：获取计算参数，计算参数包括自动变速箱的输入扭矩、后轿传动比、车辆传动系统的效率、车辆轮胎半径、车辆质量、重力加速度、坡角、风阻系数、车辆迎风面积、空气密度、车辆当前速度、汽车旋转质量换算系数和车辆加速度中的至少一个；
[0069]
步骤二：通过滚动阻力系数和计算参数获得限制挡位。
[0070]
其中，计算参数可以是与车辆关联的参数，计算参数用于和滚动阻力系数一起计算车辆的限制挡位。计算参数可以不限定于上述提及的参数。自动变速箱的输入扭矩、后轿传动比、车辆传动系统的效率、车辆当前速度和车辆加速度可以根据车辆当前状态直接获取，车辆轮胎半径、车辆质量、风阻系数、车辆迎风面积、汽车旋转质量换算系数是车辆的默认参数，可以认为是已知量，重力加速度和空气密度也可以认为是已知量，坡角可以通过传感器获取。后轿传动比是车辆驱动桥中主减速器的齿轮传动比；车辆传动系统的效率是车辆发动机输出的动力在传递到车轮之前的能量损失百分比；风阻系数是通过风洞实验和下滑实验所确定的一个数学参数，使用风阻系数可以计算出汽车在行驶时的空气阻力，风阻系数可以是车辆的默认参数，比如传统燃油汽车的风阻系数在0.28～0.4cd区间；车辆迎风面积为车辆行驶方向的投影面积，可以通过三维数模的测量得到，若三维数据不健全则可通过设计总布置图测得；汽车旋转质量换算系数是在计算车辆的加速阻力时，一般需要一个系数将旋转质量的惯性阻力矩转换成平移质量的惯性阻力，该系数就称为车辆旋转质量换算系数，该系数的取值范围大约在[1.1，1.4]。由于计算参数与车辆的实时状态关联且滚动阻力系数与路面行驶阻力有关，则本实施例可以根据滚动阻力系数和计算参数计算获得车辆的限制挡位。
[0071]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制方法中，上述步骤二可以包括步骤三和步骤四：
[0072]
步骤三：将滚动阻力系数和计算参数带入公式：
[0073]
(t
in
×igearmax
×
i0×
η
t
)/rw＝mgcosα
×
f+1/2(cd+a
×
ρ
×
v2)+mgsinα+δm×
(dv/dt)计算获得i
gearmax
，其中，t
in
为自动变速箱的输入扭矩，i
gearmax
为传动比，i0为后轿传动比，η
t
为车辆传动系统的效率，rw为车辆轮胎半径，m为车辆质量，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，α为坡角，cd为风阻系数，a为车辆迎风面积，ρ为空气密度，v为车辆当前速度，δm为汽车旋转质量换算系数，dv/dt为车辆加速度；
[0074]
步骤四：将i
gearmax
对应的挡位确定为限制挡位。
[0075]
其中，本实施例使用滚动阻力系数和计算参数计算传动比i
gearmax
，获得不同滚动阻力系数下的不同传动比。传动比也称为速比，是指输入轴与输出轴转速之比。滚动阻力系数越大，表示车辆的行驶阻力越大，车辆的传动比越大，车辆挡位越低；滚动阻力系数越小，表示车辆的行驶阻力越小，车辆的传动比越小，车辆挡位越高。由于不同的传动比对应的车辆挡位不同，则可以根据实时计算的传动比确定车辆的限制挡位。
[0076]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制方法中，图1所示步骤s13具体可以包括：
[0077]
若限制挡位和决策挡位均大于车辆的当前挡位，且限制挡位大于决策挡位，则将
车辆的目标挡位确定为决策挡位；
[0078]
和/或，
[0079]
若限制挡位和决策挡位均大于车辆的当前挡位，且限制挡位小于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为限制挡位；
[0080]
和/或，
[0081]
若限制挡位和决策挡位均小于车辆的当前挡位，且限制挡位大于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为决策挡位；
[0082]
和/或，
[0083]
若限制挡位和决策挡位均小于车辆的当前挡位，且限制挡位小于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为限制挡位。
[0084]
和/或，
[0085]
若限制挡位等于决策挡位，则车辆的目标挡位为限制挡位或决策挡位。
[0086]
其中，限制挡位可以用于限制决策挡位，有效避免车辆在高阻力时进入高挡或在低阻力时进入低挡的情况，限制挡位可以有效降低车辆在不同阻力下出现挡位问题的可能性。当决策挡位大于限制挡位时，则可以将车辆的目标挡位确定为决策挡位；当决策挡位小于限制挡位时，限制挡位并不限制决策挡位，此时可以将车辆的目标挡位确定为决策的挡位。
[0087]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制方法中，还可以包括步骤六至步骤九：
[0088]
步骤六：若车辆处于待升挡状态，则执行步骤七；
[0089]
步骤七：计算车辆的车速损失量并根据车速损失量预测换挡后车辆的发动机转速，待升挡状态为限制挡位和决策挡位均大于车辆的当前挡位的状态；
[0090]
步骤八：若发动机转速低于预设转速保护阈值，则执行步骤九；
[0091]
步骤九：车辆延迟升挡。
[0092]
其中，自动变速箱换挡属于动力中断换挡，在换挡过程中离合器分离，车辆处于无动力源状态。由于车辆无动力且路面存在行驶阻力，则车辆在换挡过程中存在一定的车速损失。针对行驶阻力大的路面，换挡过程中的车速损失更大，车速损失大易导致车辆在换挡之后出现发动机转速低的现象，发动机转速低导致车辆动力不足，严重时甚至会出现车辆的目标挡位无法挂挡的现象。为了有效避免此类情况的出现，本实施例可以在确定车辆的目标挡位之后，预测车辆换挡之后的发动机转速，根据预测值判断车辆是否可以立刻换挡。本实施例针对的场景是车辆升挡，若车辆需要降挡，则可以直接降挡。预设转速保护阈值根据试验确定，在本实施例中为已知量，若车辆换挡之后的发动机转速大于预设转速保护阈值，则可以正常升挡。
[0093]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制方法中，上述步骤七可以包括步骤十至步骤十四：
[0094]
步骤十：获取车辆的行驶阻力和换挡时间；
[0095]
步骤十一：通过行驶阻力获得阻力加速度；
[0096]
步骤十二：通过公式：
[0097]vloss
＝a
阻
×
t
shift
计算获得车速损失量v
loss
，其中，a
阻
为阻力加速度，t
shift
为换挡时
间；
[0098]
步骤十三：通过公式：
[0099]nafter
＝[(v-v
loss
)
×
60
×
i0×igeartarget
]/2πrw获得换挡后车辆的发动机转速n
after
的预测值，其中，v为车辆的当前车速，rw为车辆轮胎半径，v
loss
车速损失量，i0为后轿传动比，i
geartarget
为车辆的目标挡位对应的传动比，目标挡位为限制挡位或决策挡位。
[0100]
其中，行驶阻力可以根据滚动阻力系数计算获得，换挡时间可以根据经验确定，其取值可以是一个平均值。本实施例在获得行驶阻力之后，可以根据公式：
[0101]f阻
＝m
×a阻
[0102]
计算获得阻力加速度。本实施例此时已确定车辆的目标挡位，则可以根据目标挡位对应的传动比i
geartarget
计算换挡后车辆的发动机转速n
after
的预测值。本实施例可以根据滚动阻力系数计算换挡后的发动机转速预测值，并通过预设转速保护阈值限制换挡后的发动机转速预测值，可以有效避免换挡后因发动机转速过低导致车辆动力性不足甚至无法完成换挡的情况。
[0103]
与本技术实施例提供的一种挡位限制方法相对应，本技术实施例还提供了一种挡位限制装置。
[0104]
如图2所示，本技术实施例提供了一种挡位限制装置，该装置可以包括：
[0105]
滚动阻力系数获取单元100，用于获取当前路面的滚动阻力系数；
[0106]
限制挡位获取单元110，用于使用滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位；
[0107]
获取决策挡位单元120，用于获取决策挡位，决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值；
[0108]
限制单元130，用于通过限制挡位对决策挡位进行限制。
[0109]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，滚动阻力系数获取单元100具体可以配置为：
[0110]
使用最小二乘法算法对目标方程
[0111]ft-f
i-f
w-m/t
×
(v
2-v1)＝mgcosθ
×f[0112]
中的当前路面的滚动阻力系数f进行估计，获得滚动阻力系数，其中，f
t
为车辆动力，fi为坡度阻力，fw为空气阻力，t为车辆行驶时间，m为车辆质量，v1为车辆在t时间段内的起始瞬时速度，v2为车辆在t时间段内的结束瞬时速度，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，θ为坡角。
[0113]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，限制挡位获取单元110可以包括：
[0114]
计算参数子单元，用于获取计算参数，计算参数包括自动变速箱的输入扭矩、后轿传动比、车辆传动系统的效率、车辆轮胎半径、车辆质量、重力加速度、坡角、风阻系数、车辆迎风面积、空气密度、车辆当前速度、汽车旋转质量换算系数和车辆加速度中的至少一个；
[0115]
挡位计算子单元，用于通过滚动阻力系数和计算参数获得限制挡位。
[0116]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，上述挡位计算子单元可以包括：
[0117]
公式计算子单元，用于将滚动阻力系数和计算参数带入公式：
[0118]
(t
in
×igearmax
×
i0×
η
t
)/rw＝mgcosα
×
f+1/2(cd+a
×
ρ
×
v2)+mgsinα+δm×
(dv/dt)
计算获得i
gearmax
，其中，t
in
为自动变速箱的输入扭矩，i
gearmax
为传动比，i0为后轿传动比，η
t
为车辆传动系统的效率，rw为车辆轮胎半径，m为车辆质量，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，α为坡角，cd为风阻系数，a为车辆迎风面积，ρ为空气密度，v为车辆当前速度，δm为汽车旋转质量换算系数，dv/dt为车辆加速度；
[0119]
挡位对应子单元，用于将i
gearmax
对应的挡位确定为限制挡位。
[0120]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，限制单元130具体配置为：
[0121]
若限制挡位和决策挡位均大于车辆的当前挡位，且限制挡位大于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为决策挡位；
[0122]
和/或，
[0123]
若限制挡位和决策挡位均大于车辆的当前挡位，且限制挡位小于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为限制挡位；
[0124]
和/或，
[0125]
若限制挡位和决策挡位均小于车辆的当前挡位，且限制挡位大于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为决策挡位；
[0126]
和/或，
[0127]
若限制挡位和决策挡位均小于车辆的当前挡位，且限制挡位小于决策挡位，则将车辆的目标挡位确定为限制挡位。
[0128]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，还可以包括：
[0129]
若限制挡位等于决策挡位，则触发挡位确定子单元；
[0130]
挡位确定子单元，用于将车辆的目标挡位确定为限制挡位或决策挡位。
[0131]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，还可以包括：
[0132]
若车辆处于待升挡状态，则触发损失量计算子单元；
[0133]
损失量计算子单元，用于计算车辆的车速损失量并根据车速损失量预测换挡后车辆的发动机转速，待升挡状态为限制挡位和决策挡位均大于车辆的当前挡位的状态；
[0134]
若发动机转速低于预设转速保护阈值，则触发延迟升挡子单元；
[0135]
延迟升挡子单元，用于车辆延迟升挡。
[0136]
根据本技术实施例提供的另外一种挡位限制装置中，上述损失量计算子单元可以包括：
[0137]
挡位参数获取子单元，用于获取车辆的行驶阻力和换挡时间；
[0138]
阻力加速度获取子单元，用于通过行驶阻力获得阻力加速度；
[0139]
车速损失量计算子单元，用于通过公式：
[0140]vloss
＝a
阻
×
t
shift
计算获得车速损失量v
loss
，其中，a
阻
为阻力加速度，t
shift
为换挡时间；
[0141]
发动机转速预测子单元，用于通过公式：
[0142]nafter
＝[(v-v
loss
)
×
60
×
i0×igeartarget
]/2πrw获得换挡后车辆的发动机转速n
after
的预测值，其中，v为车辆的当前车速，rw为车辆轮胎半径，v
loss
车速损失量，i0为后轿传动比，i
geartarget
为车辆的目标挡位对应的传动比，目标挡位为限制挡位或决策挡位。
[0143]
如图3所示，本技术实施例还提供了一种电子设备70，包括至少一个处理器701、以及与处理器701连接的至少一个存储器702、总线703；其中，处理器701、存储器702通过总线
703完成相互间的通信；处理器701用于调用存储器702中的程序指令，以执行上述的挡位限制方法。本文中的电子设备70可以是服务器、pc、pad、手机等。
[0144]
本技术是参照根据本技术实施例的方法、设备(系统)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
[0145]
在一个典型的配置中，设备包括一个或多个处理器(cpu)、存储器和总线。设备还可以包括输入/输出接口、网络接口等。
[0146]
存储器可能包括计算机可读存储介质中的非永久性存储器，随机存取存储器(ram)和/或非易失性内存等形式，如只读存储器(rom)或闪存(flash ram)，存储器包括至少一个存储芯片。存储器是计算机可读介质的示例。
[0147]
计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息存储。信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机的存储介质的例子包括，但不限于相变内存(pram)、静态随机存取存储器(sram)、动态随机存取存储器(dram)、其他类型的随机存取存储器(ram)、只读存储器(rom)、电可擦除可编程只读存储器(eeprom)、快闪记忆体或其他内存技术、只读光盘只读存储器(cd-rom)、数字多功能光盘(dvd)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备或任何其他非传输介质，可用于存储可以被计算设备访问的信息。按照本文中的界定，计算机可读介质不包括暂存电脑可读媒体(transitory media)，如调制的数据信号和载波。
[0148]
本领域技术人员应明白，本技术的实施例可提供为方法、系统或计算机程序产品。因此，本技术可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本技术可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、cd-rom、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
[0149]
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
[0150]
本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
[0151]
以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，
本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。

技术特征：
1.一种挡位限制方法，其特征在于，所述方法包括：获取当前路面的滚动阻力系数；使用所述滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位；获取决策挡位，所述决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值；通过所述限制挡位对所述决策挡位进行限制。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获取当前路面的滚动阻力系数，包括：使用最小二乘法算法对目标方程f
t-f
i-f
w-m/t
×
(v
2-v1)＝mgcosθ
×
f中的当前路面的滚动阻力系数f进行估计，获得滚动阻力系数，其中，f
t
为车辆动力，f
i
为坡度阻力，f
w
为空气阻力，t为车辆行驶时间，m为车辆质量，v1为车辆在t时间段内的起始瞬时速度，v2为车辆在t时间段内的结束瞬时速度，g为重力加速度，f为滚动阻力系数，θ为坡角。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述使用所述滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位，包括：获取计算参数，所述计算参数包括自动变速箱的输入扭矩、后轿传动比、车辆传动系统的效率、车辆轮胎半径、车辆质量、重力加速度、坡角、风阻系数、车辆迎风面积、空气密度、车辆当前速度、汽车旋转质量换算系数和车辆加速度中的至少一个；通过所述滚动阻力系数和所述计算参数获得所述限制挡位。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述通过所述滚动阻力系数和所述计算参数获得所述限制挡位，包括：将所述滚动阻力系数和所述计算参数带入公式：(t
in
×
i
gearmax
×
i0×
η
t
)/r
w
＝mgcosα
×
f+1/2(c
d
+a
×
ρ
×
v2)+mgsinα+δ
m
×
(dv/dt)计算获得i
gearmax
，其中，t
in
为所述自动变速箱的输入扭矩，i
gearmax
为传动比，i0为所述后轿传动比，η
t
为所述车辆传动系统的效率，r
w
为所述车辆轮胎半径，m为所述车辆质量，g为所述重力加速度，f为所述滚动阻力系数，α为所述坡角，c
d
为所述风阻系数，a为所述车辆迎风面积，ρ为所述空气密度，v为所述车辆当前速度，δ
m
为所述汽车旋转质量换算系数，dv/dt为所述车辆加速度；将所述i
gearmax
对应的挡位确定为所述限制挡位。5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述通过所述限制挡位对所述决策挡位进行限制，包括：若所述限制挡位和所述决策挡位均大于车辆的当前挡位，且所述限制挡位大于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述决策挡位；和/或，若所述限制挡位和所述决策挡位均大于所述车辆的当前挡位，且所述限制挡位小于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述限制挡位；和/或，若所述限制挡位和所述决策挡位均小于所述车辆的当前挡位，且所述限制挡位大于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述决策挡位；
和/或，若所述限制挡位和所述决策挡位均小于所述车辆的当前挡位，且所述限制挡位小于所述决策挡位，则将所述车辆的目标挡位确定为所述限制挡位。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：若所述限制挡位等于所述决策挡位，则所述车辆的目标挡位为所述限制挡位或所述决策挡位。7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：若车辆处于待升挡状态，则计算所述车辆的车速损失量并根据所述车速损失量预测换挡后所述车辆的发动机转速，所述待升挡状态为所述限制挡位和所述决策挡位均大于所述车辆的当前挡位的状态；若所述发动机转速低于预设转速保护阈值，则所述车辆延迟升挡。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述计算所述车辆的车速损失量并根据所述车速损失量预测换挡后所述车辆的发动机转速，包括：获取所述车辆的行驶阻力和换挡时间；通过所述行驶阻力获得阻力加速度；通过公式：v
loss
＝a
阻
×
t
shift
计算获得所述车速损失量v
loss
，其中，a
阻
为所述阻力加速度，t
shift
为所述换挡时间；通过公式：n
after
＝[(v-v
loss
)
×
60
×
i0×
i
geartarget
]/2πr
w
获得换挡后所述车辆的发动机转速n
after
的预测值，其中，v为所述车辆的当前车速，r
w
为车辆轮胎半径，v
loss
所述车速损失量，i0为后轿传动比，i
geartarget
为所述车辆的目标挡位对应的传动比，所述目标挡位为所述限制挡位或所述决策挡位。9.一种挡位限制装置，其特征在于，所述装置包括：滚动阻力系数获取单元，用于获取当前路面的滚动阻力系数；限制挡位获取单元，用于使用所述滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位；获取决策挡位单元，用于获取决策挡位，所述决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值；限制单元，用于通过所述限制挡位对所述决策挡位进行限制。10.一种电子设备，其特征在于，包括存储器和处理器；所述存储器，用于存储程序；所述处理器，用于执行所述程序，实现如权利要求1-8任一项的挡位限制方法各个步骤。

技术总结
本申请公开一种挡位限制方法、装置和电子设备，该方法包括：获取当前路面的滚动阻力系数，使用滚动阻力系数进行挡位计算，获得限制挡位，获取决策挡位，决策挡位为默认自动换挡决策决定的挡位；默认自动换挡决策中的滚动阻力系数为固定值，通过限制挡位对决策挡位进行限制。该方法可以实时根据当前路面的滚动阻力系数对默认自动换挡决策决定的挡位进行限制，可以有效避免车辆在不同阻力时出现的挡位问题。题。题。


技术研发人员：李传友 孙晓鹏 刘玉博
受保护的技术使用者：潍坊潍柴动力科技有限责任公司
技术研发日：2023.06.02
技术公布日：2023/9/5