车辆换挡控制方法、装置、电子设备及存储介质与流程

专利2026-05-05  3


本发明实施例涉及车辆,尤其涉及一种车辆换挡控制方法、装置、电子设备及存储介质。


背景技术:

1、目前,机械式自动变速器(automatic mechanical transmission,amt)大多是在手动变速器(manual transmission,mt)的基础上通过加装各种传感器、变速器控制单元、电控选换挡执行机构和离合器执行机构等而获得。amt相对于其他自动变速器方案具有成本低、传动效率高等优点,因而在牵引载货汽车等车型中得到了较为广泛的推广与应用。

2、随着amt的普及,用户通常更倾向于将富有经验的驾驶员在驾驶汽车过程中所使用的换挡点作为参考,以对amt的换挡点选择合理性进行评判,这就要求amt的换挡点选择能够适应不同的车辆实际工况。然而,现有常规换挡点计算完全基于标定表,不仅工作量大,还难以兼顾车辆的驾驶动力性能和燃油经济性(即,要么过于保证驾驶动力性能而导致车辆能耗显著增加;要么过于注重燃油经济性而导致部分工况下车辆动力性能不足),用户驾驶体验较差。


技术实现思路

1、本发明实施例提供一种车辆换挡控制方法、装置、电子设备及存储介质,以在减少标定表的基础上,提出一套兼顾车辆驾驶动力性能和燃油经济性的挡位切换控制逻辑,利于提升用户驾驶体验。

2、第一方面,本发明实施例提供了一种车辆换挡控制方法,至少包括以下步骤:

3、s1、获取所述车辆的行驶环境参数和内部系统参数,进而确定所述车辆的目标换挡模式;

4、s2、判断所述车辆是否满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件、以及所述车辆是否处于在挡滑行状态,以生成第一判断结果;

5、s3、依据所述行驶环境参数、所述内部系统参数、所述目标换挡模式和所述第一判断结果确定所述目标换挡点转速及所述车辆换挡后牵引能力;

6、s4、根据所述内部系统参数、所述目标换挡点转速和所述车辆换挡后牵引能力判断所述车辆是否满足换挡条件,以生成第二判断结果并基于所述第二判断结果执行自动换挡操作。

7、可选地,所述内部系统参数至少包括变速器策略信号、巡航控制激活逻辑值、发动机暖机启动模式激活逻辑值、变速器油温和离合器温度;

8、所述目标换挡模式至少包括变速器策略模式、巡航控制模式、暖机启动模式、第一热模式、第二热模式或冷模式;

9、所述步骤s1至少包括:

10、获取所述变速器策略信号,以根据所述变速器策略信号优先输出变速器策略模式;

11、获取所述巡航控制激活逻辑值;当所述巡航控制激活逻辑值为真或者所述车辆被标定为巡航控制强制开启、并且所述车辆被标定为巡航控制模式确定启用时,优先输出巡航控制模式;否则,输出巡航控制模式最低级;

12、获取所述发动机暖机启动模式激活逻辑值;当所述发动机暖机启动模式激活逻辑值为真、所述车辆被标记为暖机启动模式确定启动、并且前述两个条件均满足后的计时时间不为零且所述计时时间小于第一时间设定阈值时,优先输出暖机启动模式;否则,输出暖机启动模式最低级;

13、获取所述变速器油温;当所述变速器油温不低于第一热模式优先级激活油温阈值、并且所述车辆被标定为第一热模式优先级确定启用时,优先输出第一热模式;当所述变速器油温低于所述第一热模式优先级退出油温阈值时,输出第一热模式最低级;

14、获取所述变速器油温和所述离合器温度;当所述变速器油温不低于第二热模式优先级激活油温阈值、并且所述车辆被标定为第二热模式优先级确定启用时,优先输出第二热模式;或者,当所述离合器温度不小于第二热模式优先级激活离合器温度、并且前述条件满足后的计时时间达到第二时间设定阈值时,优先输出所述第二热模式;或者,当所述变速器油温低于第二热模式优先级退出油温阈值、所述离合器温度低于第二热模式优先级退出离合器温度、并且所述离合器温度低于第二热模式优先级退出离合器温度后的计时时间达到第三时间设定阈值时,输出第二热模式最低级;

15、获取所述变速器油温;当所述变速器油温不高于冷模式优先级激活油温阈值、并且所述车辆被标定为冷模式优先级确定启用时,优先输出冷模式;或者,当所述变速器油温高于冷模式优先级退出油温阈值时,输出冷模式最低级;

16、其中,所述变速器策略模式至少包括自动模式、运动模式、经济模式、越野模式、冬季模式、动力模式、液体运输模式中的一种。

17、可选地,所述内部系统参数至少包括整车阻力扭矩;

18、所述车辆满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件至少包括下述条件中的至少一种:经所述步骤s1确定的所述目标换挡模式已被预先标定为仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力;所述整车阻力扭矩不小于设定动态换挡最小阻力扭矩阈值,并且所述车辆处于动力升挡状态;所述车辆的强制降挡功能被激活;

19、所述第一判断结果至少包括所述车辆满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且所述车辆处于所述在挡滑行状态、所述车辆满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件但所述车辆未处于所述在挡滑行状态、所述车辆不满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件但所述车辆处于所述在挡滑行状态、或者所述车辆不满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且所述车辆未处于所述在挡滑行状态。

20、可选地,所述行驶环境参数至少包括道路坡度;

21、所述内部系统参数至少还包括在挡滑行状态等级、整车估计质量和换挡挡位数矩阵;

22、当所述车辆满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且所述车辆处于所述在挡滑行状态、或者所述车辆不满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件但所述车辆处于在挡滑行状态时,所述步骤s3至少包括未考虑换挡过程中损失转速的中间换挡点转速的确定步骤;

23、所述未考虑换挡过程中损失转速的中间换挡点转速至少通过以下方式得以确定:

24、根据所述在挡滑行状态等级和经滤波处理后所述车辆的输出轴转速变化率,计算所述车辆在所述目标换挡模式中、在挡滑行换挡状态下的输出轴转速变化率补偿转速;

25、根据所述在挡滑行状态等级和所述整车估计质量,计算所述车辆在所述目标换挡模式中、在挡滑行换挡状态下的质量补偿转速;

26、根据所述在挡滑行状态等级和所述道路坡度,计算所述车辆在所述目标换挡模式中、在挡滑行换挡状态下的道路坡度补偿转速;

27、根据所述在挡滑行状态等级和所述换挡挡位数矩阵,计算所述车辆在所述目标换挡模式中、在挡滑行换挡后的基础发动机转速;

28、对所述车辆在所述在挡滑行换挡状态下的输出轴转速变化率补偿转速、质量补偿转速、道路坡度补偿转速与基础发动机转速进行累加,以获得所述中间换挡点转速。

29、可选地,所述行驶环境参数至少包括转弯半径和道路坡度;

30、所述内部系统参数至少还包括车速、整车估计质量、换挡挡位数矩阵和加速踏板开度;

31、当所述车辆满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且所述车辆未处于所述在挡滑行状态时,所述步骤s3至少包括未考虑换挡过程中损失转速的中间换挡点转速的确定步骤;

32、所述未考虑换挡过程中损失转速的中间换挡点转速至少通过以下方式得以确定:

33、根据所述车速、所述转弯半径、所述整车估计质量和所述道路坡度,计算所述车辆的等效阻力扭矩系数;

34、根据所述换挡挡位数矩阵和所述等效阻力扭矩系数,计算基于基础换挡图的基础换挡点转速;

35、根据所述换挡挡位数矩阵和所述加速踏板开度,计算基于基础换挡图的油门开度换挡点补偿转速;

36、对所述基础换挡点转速与所述油门开度换挡点补偿转速进行累加,以获得所述中间换挡点转速。

37、可选地,所述行驶环境参数至少包括气压和转弯半径;

38、所述内部系统参数至少还包括换挡挡位数矩阵、油门踏板开度、触发强制降挡时的油门踏板开度阈值、整车估计质量和变速器油温;

39、当所述车辆未满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且所述车辆未处于所述在挡滑行状态时,所述步骤s3至少包括未考虑换挡过程中损失转速的中间换挡点转速的确定步骤;

40、所述未考虑换挡过程中损失转速的中间换挡点转速至少通过以下方式得以确定:

41、根据所述换挡挡位数矩阵和所述整车阻力扭矩,计算所述车辆在所述目标换挡模式下的换挡油门与阻力系数;

42、根据所述换挡挡位数矩阵和所述整车阻力扭矩,计算所述车辆在所述目标换挡模式下的换挡质量与阻力系数;

43、根据所述换挡挡位数矩阵和所述整车阻力扭矩,计算所述车辆在所述目标换挡模式下的换挡气压与阻力系数;

44、根据所述换挡挡位数矩阵和所述整车阻力扭矩,计算所述车辆在所述目标换挡模式下的换挡转弯与阻力系数;

45、根据所述换挡挡位数矩阵和所述整车阻力扭矩,计算所述车辆在所述目标换挡模式下的换挡油温与阻力系数;

46、根据所述换挡挡位数矩阵和所述整车阻力扭矩,计算所述车辆在所述目标换挡模式下的原始换挡点转速;

47、根据所述换挡挡位数矩阵、所述油门踏板开度、所述触发强制降挡时的油门踏板开度阈值和所述换挡油门与阻力系数,计算所述车辆的换挡油门开度补偿转速;

48、根据所述换挡挡位数矩阵、所述整车估计质量和所述换挡质量与阻力系数,计算所述车辆的换挡质量补偿转速;

49、根据所述换挡挡位数矩阵、所述气压和所述换挡气压与阻力系数,计算所述车辆的换挡气压补偿转速;

50、根据所述换挡挡位数矩阵、所述转弯半径和所述换挡转弯与阻力系数,计算所述车辆的换挡转弯补偿转速;

51、根据所述换挡挡位数矩阵、所述变速器油温和所述换挡油温与阻力系数,计算所述车辆的换挡油温补偿转速;

52、对所述原始换挡点转速、所述换挡油门开度补偿转速、所述换挡质量补偿转速、所述换挡气压补偿转速、所述换挡转弯补偿转速和所述换挡油温补偿转速进行累加,以获得所述中间换挡点转速。

53、可选地,所述内部系统参数至少还包括换挡跳挡数、整车阻力扭矩、当前挡位、换挡目标挡位、整车估计质量、发动机怠速设定转速、升挡怠速偏移值、所述换挡目标挡位所对应的速比、所述当前挡位所对应的速比、发动机最高限制转速、发动机最低限制转速、发动机扭矩、加速踏板百分比、发动机转速、车辆传动效率、车辆后桥速比、车辆传动系统加速惯量扭矩、升挡后备牵引系数设定阈值、降挡后备牵引系数设定阈值、驾驶员需求扭矩和发动机扭矩;

54、所述步骤s3至少还包括考虑换挡过程中损失转速及中间换挡点转速,以确定所述目标换挡点转速的步骤;

55、所述损失转速至少通过以下方式得以确定:

56、根据所述换挡跳挡数、所述整车阻力扭矩、所述当前挡位、所述换挡目标挡位和关闭损失转速计算的阈值转速确定所述损失转速;

57、所述中间换挡点转速至少包括中间升挡点转速和中间降挡点转速;所述目标换挡点转速至少包括动力升挡工况下的目标升挡点转速、非动力升挡工况下的目标升挡点转速、动力降挡工况下的目标降挡点转速和非动力降挡工况下的目标降挡点转速;

58、所述动力升挡工况下的目标升挡点转速至少通过以下方式得以确定:

59、根据所述换挡目标挡位、所述整车阻力扭矩和所述整车估计质量,计算升挡阻力限制转速;

60、根据所述发动机怠速设定转速、所述升挡怠速偏移值、所述换挡目标挡位所对应的速比和所述当前挡位所对应的速比,计算所述怠速反转升挡转速;

61、根据所述中间升挡点转速、所述换挡目标挡位所对应的速比、所述当前挡位所对应的速比、所述损失转速、所述升挡阻力限制转速、所述怠速反转升挡转速和所述发动机最高限制转速,确定所述动力升挡工况下的目标升挡点转速;

62、所述非动力升挡工况下的目标升挡点转速至少通过以下方式得以确定:

63、根据所述发动机怠速设定转速、所述升挡怠速偏移值、所述换挡目标挡位所对应的速比和所述当前挡位所对应的速比,计算所述怠速反转升挡转速;

64、根据所述中间升挡点转速、所述换挡目标挡位所对应的速比、所述当前挡位所对应的速比、所述损失转速、所述怠速反转升挡转速和所述发动机最高限制转速,确定所述非动力升挡工况下的目标升挡点转速;

65、所述动力降挡工况下的目标降挡点转速至少通过以下方式得以确定:

66、根据所述换挡目标挡位、所述整车阻力扭矩和所述整车估计质量,计算降挡阻力限制转速;

67、根据所述发动机怠速设定转速、所述降挡怠速偏移值、所述发动机最低限制转速、所述中间降挡点转速、所述换挡目标挡位所对应的速比、所述当前挡位所对应的速比、所述损失转速和所述降挡阻力限制转速,确定所述动力降挡工况下的目标降挡点转速;

68、所述非动力降挡工况下的目标降挡点转速至少通过以下方式得以确定:

69、根据所述换挡目标挡位、所述整车阻力扭矩和所述整车估计质量,计算降挡阻力限制转速;

70、根据所述发动机怠速设定转速、所述降挡怠速偏移值、所述发动机最低限制转速、所述中间降挡点转速、所述换挡目标挡位所对应的速比、所述当前挡位所对应的速比和所述损失转速,确定所述非动力降挡工况下的目标降挡点转速;

71、所述步骤s3至少还包括确定所述车辆换挡后牵引能力是否满足车辆需求的步骤;

72、所述车辆换挡后牵引能力至少包括车辆升挡后牵引能力和车辆降挡后牵引能力;

73、所述车辆升挡后牵引能力是否满足车辆需求至少通过以下方式得以确定:

74、根据所述发动机扭矩、所述加速踏板百分比、所述发动机转速、所述中间升挡点转速、所述车辆传动效率、所述当前挡位所对应的速比、所述车辆后桥速比、所述整车阻力扭矩、所述车辆传动系统加速惯量扭矩和所述升挡后备牵引系数设定阈值,确定所述车辆升挡后牵引能力是否满足车辆需求;

75、所述车辆降挡后牵引能力是否满足车辆需求至少通过以下方式得以确定:

76、根据所述发动机扭矩、所述加速踏板百分比、所述发动机转速、所述中间降挡点转速、所述车辆传动效率、所述当前挡位所对应的速比、所述车辆后桥速比、所述整车阻力扭矩、所述车辆传动系统加速惯量扭矩和所述降挡后备牵引系数设定阈值,确定所述车辆降挡后牵引能力是否满足车辆需求;

77、所述换挡条件至少包括升挡条件和降档条件;

78、所述车辆满足升挡条件的适用条件至少包括:

79、所述车辆未处于所述动力升挡状态,并且预计发动机转速大于所述目标升挡点转速,并且所述车辆的当前挡位小于最高挡位;或者,所述车辆的发动机扭矩、驾驶员需求扭矩和发动机转速均不在设定范围内,并且预计发动机转速大于所述目标升挡点转速,并且所述车辆的当前挡位小于最高挡位;或者,所述车辆升挡后牵引能力满足车辆需求,并且预计发动机转速大于所述目标升挡点转速,并且所述车辆的当前挡位小于最高挡位;

80、所述车辆满足降挡条件的适用条件至少包括:

81、所述车辆未处于所述动力降挡状态,并且所述车辆未处于静态换挡状态或所述换挡目标挡位大于所述车辆的起步挡,并且预计发动机转速小于所述目标降挡点转速;或者,所述车辆的发动机扭矩、驾驶员需求扭矩和发动机转速均不在设定范围内,并且所述车辆未处于静态换挡状态或所述换挡目标挡位大于所述车辆的起步挡,并且预计发动机转速小于所述目标降挡点转速;或者,所述车辆降挡后牵引能力满足车辆需求,并且所述车辆未处于静态换挡状态或所述换挡目标挡位大于所述车辆的起步挡,并且预计发动机转速小于所述目标降挡点转速。

82、第二方面,本发明实施例还提供了一种车辆换挡控制装置,至少包括:

83、模式确定模块,至少用于获取所述车辆的行驶环境参数和内部系统参数,进而确定所述车辆的目标换挡模式;

84、中间判断模块,至少用于判断所述车辆是否满足仅使用基础换挡图计算所述车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件、以及所述车辆是否处于在挡滑行状态,以生成第一判断结果;

85、数据确定模块,至少用于依据所述行驶环境参数、所述内部系统参数、所述目标换挡模式和所述第一判断结果确定所述目标换挡点转速及所述车辆换挡后牵引能力;

86、换挡操作模块,至少用于根据所述内部系统参数、所述目标换挡点转速和所述车辆换挡后牵引能力判断所述车辆是否满足换挡条件,以生成第二判断结果并基于所述第二判断结果执行自动换挡操作。

87、第三方面,本发明实施例还提供了一种电子设备,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如第一方面任一项所述车辆换挡控制方法中的步骤。

88、第四方面,本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,该程序被处理器执行时实现第一方面任一项所述的车辆换挡控制方法。

89、本发明实施例提供一种车辆换挡控制方法、装置、电子设备及存储介质。首先,获取车辆的行驶环境参数和内部系统参数,进而确定车辆的目标换挡模式;其次,判断车辆是否满足仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件、以及车辆是否处于在挡滑行状态,以生成第一判断结果;然后,依据行驶环境参数、内部系统参数、目标换挡模式和第一判断结果确定目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力;最后,根据内部系统参数、目标换挡点转速和车辆换挡后牵引能力判断车辆是否满足换挡条件,以生成第二判断结果并基于第二判断结果执行自动换挡操作。

90、由此可见,本发明实施例基于车辆的行驶环境变化(即行驶环境参数)以及用户或车辆自身对车辆内部系统的参数调整(即内部系统参数)确定了车辆的目标换挡模式;在不同的目标换挡模式下,进一步判断车辆是否仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力、以及车辆是否处于在挡滑行状态;若车辆满足仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且车辆处于在挡滑行状态、或者车辆满足仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件但车辆未处于在挡滑行状态、或者车辆不满足仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件但车辆处于在挡滑行状态、或者车辆不满足仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件并且车辆未处于在挡滑行状态,则依据对应的行驶环境参数、内部系统参数分别计算对应的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力,进而根据对应的内部系统参数、目标换挡点转速和车辆换挡后牵引能力判断车辆是否满足换挡条件;当车辆满足换挡条件时自动执行换挡操作,反之,当车辆不满足换挡条件时维持原挡位不变(即不执行换挡操作)。由此,本发明实施例所确定的换挡点可以适配于车辆的不同应用实际,在减少标定表的同时,能够兼顾车辆驾驶动力性能和燃油经济性进行挡位切换控制,利于提升用户驾驶体验。


技术特征:

1.一种车辆换挡控制方法,其特征在于,至少包括以下步骤:

2.根据权利要求1所述的车辆换挡控制方法,其特征在于,所述内部系统参数至少包括变速器策略信号、巡航控制激活逻辑值、发动机暖机启动模式激活逻辑值、变速器油温和离合器温度;

3.根据权利要求1所述的车辆换挡控制方法,其特征在于,所述内部系统参数至少包括整车阻力扭矩;

4.根据权利要求3所述的车辆换挡控制方法,其特征在于,所述行驶环境参数至少包括道路坡度;

5.根据权利要求3所述的车辆换挡控制方法,其特征在于,所述行驶环境参数至少包括转弯半径和道路坡度;

6.根据权利要求3所述的车辆换挡控制方法,其特征在于,所述行驶环境参数至少包括气压和转弯半径;

7.根据权利要求4-6任一项所述的车辆换挡控制方法,其特征在于,所述内部系统参数至少还包括换挡跳挡数、整车阻力扭矩、当前挡位、换挡目标挡位、整车估计质量、发动机怠速设定转速、升挡怠速偏移值、所述换挡目标挡位所对应的速比、所述当前挡位所对应的速比、发动机最高限制转速、发动机最低限制转速、发动机扭矩、加速踏板百分比、发动机转速、车辆传动效率、车辆后桥速比、车辆传动系统加速惯量扭矩、升挡后备牵引系数设定阈值、降挡后备牵引系数设定阈值、驾驶员需求扭矩和发动机扭矩;

8.一种车辆换挡控制装置,其特征在于,至少包括:

9.一种电子设备,其特征在于,包括处理器以及存储器,所述存储器存储有计算机可读取指令,当所述计算机可读取指令由所述处理器执行时,运行如权利要求1-7任一项所述车辆换挡控制方法中的步骤。

10.一种计算机可读存储介质,其上存储有计算机程序,其特征在于,该程序被处理器执行时实现权利要求1-7任一项所述的车辆换挡控制方法。


技术总结
本申请公开一种车辆换挡控制方法、装置、电子设备及存储介质,属于车辆技术领域。方法包括:判断车辆是否满足仅使用基础换挡图计算车辆的目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力的基本条件、以及车辆是否处于在挡滑行状态,以生成第一判断结果;依据行驶环境参数、内部系统参数、目标换挡模式和第一判断结果确定目标换挡点转速及车辆换挡后牵引能力;根据内部系统参数、目标换挡点转速和车辆换挡后牵引能力判断车辆是否满足换挡条件,以生成第二判断结果并基于第二判断结果执行自动换挡操作。本申请能在减少标定表的基础上,提出一套兼顾车辆驾驶动力性能和燃油经济性的挡位切换控制逻辑,利于提升用户驾驶体验。

技术研发人员:贾玉哲,于跃,韩旭,柳英杰,李健华,费钟鸣,张书郡,李喆,马文伦
受保护的技术使用者:一汽解放汽车有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/17
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