[发明专利]一种基于车载自诊断系统OBD的换挡提示装置及其控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种机动车车载自诊断技术，特别涉及一种基于车载自诊断系统OBD的换挡提示装置及其控制方法。

背景技术

车载自诊断系统，英文名称为On-Board Diagnostic，英文缩写为OBD，是一种自动诊断汽车故障的程序。一旦系统出现故障，则点亮故障灯MIL，同时需要存储故障码和冻结帧。

中国专利公开号为CN2053588的实用新型专利公开了一种最佳换挡提示器，包括车速传感器、油门开度传感器、A/D变换、单片机、声音处理芯片及数码管显示系统，其中油门开度传感器通过油门踏板与触头螺纹连接，触头与可调电阻相连来实现。当车辆在行驶中，车速传感器将采集到的车速电信号及油门开度传感器的油门开度电信号经A/D变换和单片机以后与换挡规律进行比较以确定车辆应处的挡位。最后声音处理芯片与喇叭将发出请换某档的提示信号。与此同时，数码管显示系统显示出请换某档的闪烁提示。这种最佳换挡提示器的控制策略为双参数的换挡规律，其双参数为油门和车速，换挡规律的制定基于发动机稳态台架试验数据，而车辆在实际行驶时大多情况下处于动态工况，因此很难满足车辆的动态需求，而且需要加装传感器测量车速以及油门开度，改造成本高。

此外一些国外以及合资汽车企业的手动变速器汽车也都具有换挡提示功能，但一般都集成于仪表板内；而且换挡规律也是基于双参数的换挡规律，根据一些其他量进行修正。

发明内容

本发明的目的是要解决现有技术存在的上述问题，提供一种基于车载自诊断系统OBD的换挡提示装置及其控制方法，该装置能够通过对车辆当前动力数据的分析得到车辆当前行驶时的最佳挡位，同时还可以根据需求对当前换挡点进行修正。

本发明所涉及的一种基于车载自诊断系统OBD的换挡提示装置，包括电源模块；

单片机，根据收到的信号计算最佳挡位，并修改换挡点；

通信模块，连接在汽车自诊断系统OBD接口与所述单片机之间，用于接收单片机发送的请求指令，然后通过汽车自诊断系统OBD接口获取对应的车辆参数并发送给单片机；

GPS模块，分别与所述单片机的数据输入端和GPS天线连接，用于读取车速，时间以及磁偏角信息，并传递给所述单片机；

存储器，与所述单片机的IIC总线接口相连接，用于存储换挡点；

显示输出设备，与所述单片机的输出端口连接，用于显示最佳挡位信息。

作为进一步优选，所述通信模块采用ELM327芯片，通信接口为RS232接口。

作为进一步优选，所述电源模块的输入端通过点烟器接头与车载点烟器连接。

作为进一步优选，所述单片机、电源模块、存储器和GPS模块集成在一块单片机板上，并固定在所述显示输出设备的壳体内，在所述显示输出设备的壳体上布置有分别与通信模块、GPS天线、显示输出设备和车载点烟器连接的多个接口。

作为进一步优选，还设有语言提示模块，分别与单片机的信号输出端和电源模块的输出端连接，以将显示的内容以语音的方式提示给驾驶员。

一种基于车载自诊断系统OBD的换挡提示装置的控制方法，包括综合模式、动力模式和经济模式；包含步骤如下：

1、综合模式首先通过汽车OBD接口获取汽车发动机负荷率，通过GPS模块获取车速和时间信息；

2、通过单片机量化道路系数α和驾驶员意图系数β；其中道路系数α使用相对阻力进行衡量，其相对阻力定义为车辆行驶时所受到的实际阻力与车辆在平直良好路面上所受理论阻力的差值；驾驶员意图系数β采用加速度进行衡量，α、β取值范围均为0～1；

3、根据α、β取值计算综合性因数θ，并判断0<θ<1是否成立，如果成立则继续执行第5步；否则继续判断是否θ＝0，如果θ＝0，则进入经济模式；如果θ＝1，则进入动力模式；

4、确定当前挡位U；

5、根据综合性因数θ计算最佳换挡点V，并确定最佳升档点和最佳降档点；

v＝(v_d-v_j)θ+v_j；

其中：v_d表示最佳动力性换挡点车速；

v_j表示最佳经济性换挡点车速；

6、确定最佳挡位B：即判断当前车速是否大于最佳升档点车速，如果是，则最佳挡位B＝U+1；如果否，则继续判断当前车速是否小于最佳降档点车速；如果是，则最佳挡位B＝U-1；如果否，则最佳挡位B等于当前挡位U；并通过显示输出设备提示驾驶员最佳挡位；

作为进一步优选，所述经济模式或动力模式包含步骤如下：