[發明專利]一種基于車載自診斷系統OBD的換擋提示裝置及其控制方法

有效

• 申請號: 201410468449.0
• 申請日: 2014-09-15
• 公開（公告）號: CN104175875A
• 公開（公告）日: 2014-12-03
• 發明（設計）人: 盧延輝;張友坤;馬肖;劉明樹
• 申請（專利權）人: 吉林大學
• 主分類號: B60K20/02
• 分類號: B60K20/02;B60R1/00;B60Q5/00;B60R16/023
• 代理公司: 北京遠大卓悅知識產權代理事務所(普通合伙) 11369
• 代理人: 史霞

技術領域

本發明涉及一種機動車車載自診斷技術，特別涉及一種基于車載自診斷系統OBD的換擋提示裝置及其控制方法。

背景技術

車載自診斷系統，英文名稱為On-Board?Diagnostic，英文縮寫為OBD，是一種自動診斷汽車故障的程序。一旦系統出現故障，則點亮故障燈MIL，同時需要存儲故障碼和凍結幀。

中國專利公開號為CN2053588的實用新型專利公開了一種最佳換擋提示器，包括車速傳感器、油門開度傳感器、A/D變換、單片機、聲音處理芯片及數碼管顯示系統，其中油門開度傳感器通過油門踏板與觸頭螺紋連接，觸頭與可調電阻相連來實現。當車輛在行駛中，車速傳感器將采集到的車速電信號及油門開度傳感器的油門開度電信號經A/D變換和單片機以后與換擋規律進行比較以確定車輛應處的擋位。最后聲音處理芯片與喇叭將發出請換某檔的提示信號。與此同時，數碼管顯示系統顯示出請換某檔的閃爍提示。這種最佳換擋提示器的控制策略為雙參數的換擋規律，其雙參數為油門和車速，換擋規律的制定基于發動機穩態臺架試驗數據，而車輛在實際行駛時大多情況下處于動態工況，因此很難滿足車輛的動態需求，而且需要加裝傳感器測量車速以及油門開度，改造成本高。

此外一些國外以及合資汽車企業的手動變速器汽車也都具有換擋提示功能，但一般都集成于儀表板內；而且換擋規律也是基于雙參數的換擋規律，根據一些其他量進行修正。

發明內容

本發明的目的是要解決現有技術存在的上述問題，提供一種基于車載自診斷系統OBD的換擋提示裝置及其控制方法，該裝置能夠通過對車輛當前動力數據的分析得到車輛當前行駛時的最佳擋位，同時還可以根據需求對當前換擋點進行修正。

本發明所涉及的一種基于車載自診斷系統OBD的換擋提示裝置，包括電源模塊；

單片機，根據收到的信號計算最佳擋位，并修改換擋點；

通信模塊，連接在汽車自診斷系統OBD接口與所述單片機之間，用于接收單片機發送的請求指令，然后通過汽車自診斷系統OBD接口獲取對應的車輛參數并發送給單片機；

GPS模塊，分別與所述單片機的數據輸入端和GPS天線連接，用于讀取車速，時間以及磁偏角信息，并傳遞給所述單片機；

存儲器，與所述單片機的IIC總線接口相連接，用于存儲換擋點；

顯示輸出設備，與所述單片機的輸出端口連接，用于顯示最佳擋位信息。

作為進一步優選，所述通信模塊采用ELM327芯片，通信接口為RS232接口。

作為進一步優選，所述電源模塊的輸入端通過點煙器接頭與車載點煙器連接。

作為進一步優選，所述單片機、電源模塊、存儲器和GPS模塊集成在一塊單片機板上，并固定在所述顯示輸出設備的殼體內，在所述顯示輸出設備的殼體上布置有分別與通信模塊、GPS天線、顯示輸出設備和車載點煙器連接的多個接口。

作為進一步優選，還設有語言提示模塊，分別與單片機的信號輸出端和電源模塊的輸出端連接，以將顯示的內容以語音的方式提示給駕駛員。

一種基于車載自診斷系統OBD的換擋提示裝置的控制方法，包括綜合模式、動力模式和經濟模式；包含步驟如下：

1、綜合模式首先通過汽車OBD接口獲取汽車發動機負荷率，通過GPS模塊獲取車速和時間信息；

2、通過單片機量化道路系數α和駕駛員意圖系數β；其中道路系數α使用相對阻力進行衡量，其相對阻力定義為車輛行駛時所受到的實際阻力與車輛在平直良好路面上所受理論阻力的差值；駕駛員意圖系數β采用加速度進行衡量，α、β取值范圍均為0～1；

3、根據α、β取值計算綜合性因數θ，并判斷0<θ<1是否成立，如果成立則繼續執行第5步；否則繼續判斷是否θ＝0，如果θ＝0，則進入經濟模式；如果θ＝1，則進入動力模式；

4、確定當前擋位U；

5、根據綜合性因數θ計算最佳換擋點V，并確定最佳升檔點和最佳降檔點；

v＝(v_d-v_j)θ+v_j；

其中：v_d表示最佳動力性換擋點車速；

v_j表示最佳經濟性換擋點車速；

6、確定最佳擋位B：即判斷當前車速是否大于最佳升檔點車速，如果是，則最佳擋位B＝U+1；如果否，則繼續判斷當前車速是否小于最佳降檔點車速；如果是，則最佳擋位B＝U-1；如果否，則最佳擋位B等于當前擋位U；并通過顯示輸出設備提示駕駛員最佳擋位；

作為進一步優選，所述經濟模式或動力模式包含步驟如下：