车辆的智能换档提醒系统和方法与流程

本发明涉及车辆控制技术领域，尤其是涉及车辆的智能换档提醒系统和方法。

背景技术：

当驾驶员开车时，需要频繁切换档位，如果档位切换不当，会增加油耗。另外，在驾驶员长期驾驶车辆的情况下，如果忘记换档，会使发动机在不合理的工况下工作，从而影响离合器的使用寿命。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供车辆的智能换档提醒系统和方法，可以智能提醒驾驶员换档，节省油耗和延长离合器的使用寿命。

第一方面，本发明实施例提供了车辆的智能换档提醒系统，所述系统包括：ecu、vcu、坡度传感器、车速传感器、车重检测系统和仪表；

所述ecu、所述坡度传感器、所述车速传感器和所述车重检测系统和所述仪表分别与所述vcu相连接；

所述ecu，用于采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；

所述坡度传感器，用于采集路面坡度，得到坡度数据；

所述车速传感器，用于采集车辆的速度，得到车速数据；

所述车重检测系统，用于采集整车载荷，得到车重数据；

所述vcu，用于根据所述车速数据和所述转速数据确定所述车辆处于行驶状态，并且根据所述车速数据和所述转速数据计算车辆当前档位速比，根据所述当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；根据所述车辆当前档位速比、所述扭矩数据、所述车重数据和所述坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；判断所述油耗是否在预存的油耗曲线内，以及所述车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内，如果不在，则对所述车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息；

所述仪表，用于显示所述换档提醒信息。

进一步的，所述vcu，用于根据下式计算所述当前档位速比：

其中，ig为所述当前档位速比，i0为车桥速比，ua为所述车速数据，n为所述转速数据，r为车轮半径。

进一步的，所述vcu，用于根据下式计算所述当前应用工况下的油耗：

其中，qs为所述当前应用工况下的油耗，c为常数，f为行驶阻力，b为所述常数，f为行驶阻力，ff为滚动阻力，fw为空气阻力，fi为坡度阻力，fj为加速阻力，w为车轮负荷，f为滚动阻力系数，g为所述车重数据，α为所述坡度数据。

进一步的，所述vcu，用于根据下式计算所述车辆驱动力：

其中，ft为所述车辆驱动力，ttq为所述扭矩数据，ig为所述车辆当前档位速比，i0为所述车桥速比，ηt为所述传动效率，r为所述车轮半径。

进一步的，所述预存的油耗曲线和所述预存的动力性曲线通过以下方式获取：

获取所述发动机的map图、所述车辆的传动系统的零件参数、车辆载荷曲线和坡道曲线；

根据所述发动机的map图、所述零件参数、所述车辆载荷曲线和所述坡道曲线，计算所述预存的油耗曲线和所述预存的动力性曲线；

所述零件参数至少包括变速器速比、车桥速比、迎风面积和传动效率。

进一步的，还包括变速器空档开关和变速器倒档开关；

所述变速器空档开关，用于在触动的情况下，生成空档信号；

所述变速器倒档开关，用于在触动的情况下，生成倒档信号；

所述vcu，用于在接收到所述空档信号的情况下，确定所述车辆处于停车状态；或者在接收到所述倒档信号的情况下，确定所述车辆处于倒车状态；

所述仪表，用于显示所述空档信号或所述倒档信号。

第二方面，本发明实施例提供了车辆的智能换档提醒方法，包括如上所述的车辆的智能换档提醒系统，所述车辆的智能换档提醒系统包括电子控制器ecu、整车控制器vcu、坡度传感器、车速传感器、车重检测系统和仪表；所述方法包括：

所述ecu采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；

所述坡度传感器采集路面坡度，得到坡度数据；

所述车速传感器采集车辆的速度，得到车速数据；

所述车重检测系统采集整车载荷，得到车重数据；

所述vcu根据所述车速数据和所述转速数据确定所述车辆处于行驶状态，并且根据所述车速数据和所述转速数据计算车辆当前档位速比；

根据所述当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；

根据所述车辆当前档位速比、所述扭矩数据、所述车重数据和所述坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；

判断所述油耗是否在预存的油耗曲线内，以及所述车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内；

如果不在，则对所述车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息；

所述仪表显示所述换档提醒信息。

进一步的，所述根据所述车速数据和所述转速数据计算车辆当前档位速比，包括：

根据下式计算所述当前档位速比：

其中，ig为所述当前档位速比，i0为车桥速比，ua为所述车速数据，n为所述转速数据，r为车轮半径。

本发明实施例提供了车辆的智能换档提醒系统和方法，包括：ecu、vcu、坡度传感器、车速传感器、车重检测系统和仪表；ecu、坡度传感器、车速传感器和车重检测系统和仪表分别与vcu相连接；ecu用于采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；坡度传感器用于采集路面坡度，得到坡度数据；车速传感器用于采集车辆的速度，得到车速数据；车重检测系统用于采集整车载荷，得到车重数据；vcu用于根据车速数据和转速数据确定车辆处于行驶状态，并且根据车速数据和转速数据计算车辆当前档位速比，根据当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；根据车辆当前档位速比、扭矩数据、车重数据和坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内，如果不在，则对车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息；仪表用于显示换档提醒信息，可以智能提醒驾驶员换档，节省油耗和延长离合器的使用寿命。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式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，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，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，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例一提供的车辆的智能换档提醒系统示意图；

图2为本发明实施例二提供的车辆的智能换档提醒方法流程图。

图标：

1-ecu；2-vcu；3-坡度传感器；4-车速传感器；5-车重检测系统；6-仪表；7-变速器空档开关；8-变速器倒档开关。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

为便于对本实施例进行理解，下面对本发明实施例进行详细介绍。

实施例一：

图1为本发明实施例一提供的车辆的智能换档提醒系统示意图。

参照图1，该系统包括：ecu(electroniccontrolunit，电子控制器)1、vcu(vehiclecontrolunit，整车控制器)2、坡度传感器3、车速传感器4、车重检测系统5和仪表6；

ecu1、坡度传感器3、车速传感器4和车重检测系统5和仪表6分别与vcu2相连接；

ecu1，用于采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；

这里，ecu1还用于采集发动机的瞬时油耗和累计油耗。

坡度传感器3，用于采集路面坡度，得到坡度数据；

车速传感器4，用于采集车辆的速度，得到车速数据；

车重检测系统5，用于采集整车载荷，得到车重数据；

vcu2，用于根据车速数据和转速数据确定车辆处于行驶状态，并且根据车速数据和转速数据计算车辆当前档位速比，根据当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；根据车辆当前档位速比、扭矩数据、车重数据和坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内，如果不在，则对车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息；

仪表6，用于显示换档提醒信息。

本实施例中，当驾驶员触动变速器空档开关7时，vcu2接收变速器空档开关7发送的空档信号；当驾驶员触动变速器倒档开关8时，vcu2接收变速器倒档开关8发送的倒档信号；如果vcu2接收到空档信号或倒档信号，则仪表6根据空档信号显示车辆处于停车状态或根据倒档信号显示车辆处于倒车状态。如果vcu2没有接收到空档信号或倒档信号，接收到车速数据和转速数据，则此时确定车辆处于行驶状态，需要对车辆进行换档提醒。

vcu2根据车速数据和转速数据计算车辆当前档位速比，根据当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位。由于预存数据库中当前档位速比与车辆当前档位是一一对应的，故在得到当前档位速比后，根据当前档位速比从预存数据库中查对当前档位速比对应的当前档位。

根据车辆当前档位速比、扭矩数据、车重数据和坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力，判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内，如果不在，则对车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息。其中，油耗曲线用于表征车辆消耗的油的量；动力性曲线用于表征车辆的加速性能和爬坡性能。

在判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内的过程中，先判断油耗是否在预存的油耗曲线内，如果不在，则将油耗与前、后档位的油耗进行对比，并且判断车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内；如果油耗在前、后档位的油耗范围内，并且车辆驱动力在预存的动力性曲线内，则进行加档或减档的提醒；如果油耗在前、后档位的油耗范围内，但是车辆驱动力不在预存的动力性曲线内，则不进行加档或减档提醒。

进一步的，vcu2用于根据公式(1)计算当前档位速比：

其中，ig为当前档位速比，i0为车桥速比，ua为车速数据，n为转速数据，r为车轮半径。

进一步的，vcu2用于根据公式(2)计算当前应用工况下的油耗：

其中，qs为当前应用工况下的油耗，c为常数，f为行驶阻力，b为常数，f为行驶阻力，ff为滚动阻力，fw为空气阻力，fi为坡度阻力，fj为加速阻力，w为车轮负荷，f为滚动阻力系数，g为车重数据，α为坡度数据。

进一步的，vcu2用于根据公式(3)计算车辆驱动力：

其中，ft为车辆驱动力，ttq为扭矩数据，ig为车辆当前档位速比，i0为车桥速比，ηt为传动效率，r为车轮半径。

进一步的，预存的油耗曲线和预存的动力性曲线通过以下步骤获取：

步骤s101，获取发动机的map图、车辆的传动系统的零件参数、车辆载荷曲线和坡道曲线；

这里，map图为发动机在各种工况下所需的点火控制曲线图。

步骤s102，根据发动机的map图、零件参数、车辆载荷曲线和坡道曲线，计算预存的油耗曲线和预存的动力性曲线；

其中，零件参数至少包括变速器速比、车桥速比、迎风面积和传动效率。

具体地，结合发动机的map图、车辆的传动系统的零件参数、车辆载荷曲线和坡道曲线，通过cruise软件计算出预存的油耗曲线和预存的动力性曲线，其中，预存的油耗曲线为最佳档位油耗曲线，预存的动力性曲线为最佳档位动力性曲线。

进一步的，还包括变速器空档开关7和变速器倒档开关8；

变速器空档开关7，用于在触动的情况下，生成空档信号；

变速器倒档开关8，用于在触动的情况下，生成倒档信号；

vcu2，用于在接收到空档信号的情况下，确定车辆处于停车状态；或者在接收到倒档信号的情况下，确定车辆处于倒车状态；

仪表6，用于显示空档信号或倒档信号。

本发明实施例提供了车辆的智能换档提醒系统，包括：ecu、vcu、坡度传感器、车速传感器、车重检测系统和仪表；ecu、坡度传感器、车速传感器和车重检测系统和仪表分别与vcu相连接；ecu用于采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；坡度传感器用于采集路面坡度，得到坡度数据；车速传感器用于采集车辆的速度，得到车速数据；车重检测系统用于采集整车载荷，得到车重数据；vcu用于根据车速数据和转速数据确定车辆处于行驶状态，并且根据车速数据和转速数据计算车辆当前档位速比，根据当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；根据车辆当前档位速比、扭矩数据、车重数据和坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内，如果不在，则对车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息；仪表用于显示换档提醒信息，可以智能提醒驾驶员换档，节省油耗和延长离合器的使用寿命。

实施例二：

图2为本发明实施例二提供的车辆的智能换档提醒方法流程图。

参照图2，包括如上所述的车辆的智能换档提醒系统，车辆的智能换档提醒系统包括ecu、vcu、坡度传感器、车速传感器、车重检测系统和仪表；该方法包括以下步骤：

步骤s201，ecu采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；

步骤s202，坡度传感器采集路面坡度，得到坡度数据；

步骤s203，车速传感器采集车辆的速度，得到车速数据；

步骤s204，车重检测系统采集整车载荷，得到车重数据；

步骤s205，vcu根据车速数据和转速数据确定车辆处于行驶状态，并且根据车速数据和转速数据计算车辆当前档位速比；

步骤s206，根据当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；

步骤s207，根据车辆当前档位速比、扭矩数据、车重数据和坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；

步骤s208，判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内；

步骤s209，如果不在，则对车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息，仪表显示换档提醒信息。

进一步的，步骤s205包括：

根据公式(1)计算当前档位速比：

其中，ig为当前档位速比，i0为车桥速比，ua为车速数据，n为转速数据，r为车轮半径。

进一步的，步骤s207包括：

根据公式(2)计算当前应用工况下的油耗：

其中，qs为当前应用工况下的油耗，c为常数，f为行驶阻力，b为常数，f为行驶阻力，ff为滚动阻力，fw为空气阻力，fi为坡度阻力，fj为加速阻力，w为车轮负荷，f为滚动阻力系数，g为车重数据，α为坡度数据。

进一步的，步骤s207包括：

根据公式(3)计算车辆驱动力：

其中，ft为车辆驱动力，ttq为扭矩数据，ig为车辆当前档位速比，i0为车桥速比，ηt为传动效率，r为车轮半径。

进一步的，预存的油耗曲线和预存的动力性曲线通过以下方式获取：

获取发动机的map图、车辆的传动系统的零件参数、车辆载荷曲线和坡道曲线；

根据发动机的map图、零件参数、车辆载荷曲线和坡道曲线，计算预存的油耗曲线和预存的动力性曲线；

零件参数至少包括变速器速比、车桥速比、迎风面积和传动效率。

进一步的，智能换档提醒系统还包括变速器空档开关和变速器倒档开关，该方法还包括以下步骤：

步骤s301，在触动变速器空档开关的情况下，生成空档信号；

步骤s302，在触动变速器倒档开关的情况下，生成倒档信号；

步骤s303，vcu在接收到空档信号的情况下，确定车辆处于停车状态；或者在接收到倒档信号的情况下，确定车辆处于倒车状态；

步骤s304，仪表显示空档信号或倒档信号。

本发明实施例提供了车辆的智能换档提醒方法，包括：ecu采集发动机的转速和扭矩，分别得到转速数据和扭矩数据；坡度传感器采集路面坡度，得到坡度数据；车速传感器采集车辆的速度，得到车速数据；车重检测系统采集整车载荷，得到车重数据；vcu根据车速数据和转速数据确定车辆处于行驶状态，并且根据车速数据和转速数据计算车辆当前档位速比；根据当前档位速比从预存数据库中查找对应的车辆当前档位；根据车辆当前档位速比、扭矩数据、车重数据和坡度数据，计算当前应用工况下的油耗和车辆驱动力；判断油耗是否在预存的油耗曲线内，以及车辆驱动力是否在预存的动力性曲线内；如果不在，则对车辆进行换档提醒，生成换档提醒信息，仪表显示换档提醒信息，可以智能提醒驾驶员换档，节省油耗和延长离合器的使用寿命。

本发明实施例还提供一种电子设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行计算机程序时实现上述实施例提供的车辆的智能换档提醒方法的步骤。

本发明实施例还提供一种具有处理器可执行的非易失的程序代码的计算机可读介质，计算机可读介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器运行时执行上述实施例的车辆的智能换档提醒方法的步骤。

本发明实施例所提供的计算机程序产品，包括存储了程序代码的计算机可读存储介质，所述程序代码包括的指令可用于执行前面方法实施例中所述的方法，具体实现可参见方法实施例，在此不再赘述。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的系统和装置的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

另外，在本发明实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。