CN109334468A - 一种换档控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换档控制方法及装置，该方法包括：摘档流程开始后，判断是否允许电机调速；若允许电机调速件，控制电机按照预设调速模式调速；判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成；若所述挂档流程完成且所述调速过程完成，按照所述挂档流程的结果更新档位。相对于现有技术可以提前完成换档，降低了换档时间。

Description

一种换档控制方法及装置

技术领域

本发明涉及汽车技术领域，特别是涉及一种换档控制方法及装置。

背景技术

目前常见的纯电动先进制造技术(Advanced Manufacturing Technology，AMT)系统换档控制方法如图1所示，由降扭矩、摘档、选档调速、挂档等阶段组成。

发明人对现有技术的研究过程中发现，调速过程在摘档阶段完成后、断档阶段中进行会导致换档时间增加。

发明内容

为解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种换档控制方法及装置，技术方案如下：

一种换档控制方法，包括：

摘档流程开始后，判断是否允许电机调速；

若允许电机调速件，控制电机按照预设调速模式调速；

判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成；

若所述挂档流程完成且所述调速过程完成，按照所述挂档流程的结果更新档位。

优选地，所述控制电机按照预设调速模式调速，包括：

控制所述电机按照电机转速模式调速；

判断按照所述电机转速模式调速是否失败；

若按照所述电机转速模式调速失败时，按照电机扭矩模式调速；

判断按照所述电机扭矩模式调速是否失败；

当按照所述电机扭矩模式调速未失败时，执行判断所述调速过程是否完成的步骤。

优选地，还包括：

在所述调速过程结束前、所述挂档流程开始后，调整挂档位置至第一预设位置点。

优选地，调整挂档位置至第一预设位置点，包括：

通过PID调节的方式调整所述挂档位置至所述第一预设位置点。

优选地，还包括：

当所述挂档流程未完成时，将计数器加1；

获取所述计数器的计数结果，判断所述计数结果是否不大于标定值；

若不大于所述标定值，返回执行调整挂档位置至第一预设位置点的步骤；

若大于所述标定值，执行所述摘档流程。

一种换档控制装置，包括：

第一判断单元，用于在摘档流程开始后，判断是否允许电机调速；

调速单元，用于当所述第一判断单元确定允许电机调速条件时，控制电机按照预设调速模式调速；

第二判断单元，用于判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成；

更新单元，用于当所述第二判断单元确定所述挂档流程完成且所述调速过程完成，按照所述挂档流程的结果更新档位。

优选地，所述调速单元，包括：

第一调速子单元，用于控制所述电机按照电机转速模式调速；

第三判断单元，用于判断按照所述电机转速模式调速是否失败；

第二调速子单元，用于当所述第三判断单元确定按照所述电机转速模式调速失败时，按照电机扭矩模式调速；

第四判断单元，用于判断按照所述电机扭矩模式调速是否失败；

当所述第四判断单元确定按照所述电机扭矩模式调速未失败时，执行所述第二判断单元中的判断所述调速过程是否完成的步骤。

优选地，还包括：

调整单元，用于在所述调速过程结束前、所述挂档流程开始后，调整挂档位置至第一预设位置点。

优选地，所述调整单元，包括：

调整子单元，用于通过PID调节的方式调整所述挂档位置至所述第一预设位置点。

优选地，还包括：

累加单元，用于当所述第二判断单元确定所述挂档流程未完成时，将计数器加1；

第五判断单元，用于获取所述计数器的计数结果，判断所述计数结果是否不大于标定值；

当所述第五判断单元确定不大于所述标定值时，返回执行所述调整单元中的调整挂档位置至第一预设位置点的步骤；

执行单元，用于当所述第五判断单元确定大于所述标定值时，执行所述摘档流程。

本发明实施例提供的技术方案，摘档流程开始后，控制电机按照预设调速模式调速，相对于现有技术中在摘档阶段完成后，再控制电机调速，本实施例提前开始对电机的调速，因此相对于现有技术可以提前完成换档，降低了换档时间。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为现有技术中提供的AMT系统换档控制方法流程示意图；

图2为本发明实施例所提供的一种换档控制方法的一种流程示意图；

图3为本发明实施例所提供的一种换档控制方法的另一种流程示意图；

图4为现有的换档方法的信号时序图(a)和本发明提供的换档方法的信号时序图(b)；

图5为本发明实施例所提供的一种换档控制装置的一种结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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。

在介绍本发明实施例前，对本发明中涉及的相关术语进行解释：

AMT变速器：在原有机械式手动变速器基本结构不变的情况下，加装电子单元的自动操纵机构，取代了原来由驾驶人人工完成的离合器分离与接合、摘档与挂档以及发动机的转速与转矩的调节等操作，实现换档过程的自动化，给驾驶人带来了极大方便。

VCU:(vehicle control unit)指电动汽车的整车控制器。VCU处于控制系统的最顶层，接收、处理驾驶员的驾驶操作指令并向各零部件发送控制指令，使车辆按驾驶员期望行驶。VCU作为人与车辆之间的交互通道，承接了意图解析和信息等功能。

在本发明的以下各实施例中，调速的动作均由电机实现，而摘档、选档、挂档等动作均由AMT变速器实现。

其中，在控制电机和AMT变速器时，可以由整车控制器直接控制电机和AMT变速器动作，也可以由电机控制器控制电机、变速器控制器控制AMT变速器，同时由整车控制器实现电机控制器与AMT变速器之间的通信的方式实现对电机和AMT变速器的控制。

请参阅图2，图2为本发明实施例提供的一种换档控制方法的一种实现流程图，该方法包括：

步骤S201、摘档流程开始后，判断是否允许电机调速，若是，执行步骤S202。

实际应用中，在AMT变速器摘档过程尚未完成、但实际已经脱离在档位置时允许电机调速。

步骤S202、控制电机按照预设调速模式调速。

本实施例中的预设调速模式包括电机转速模式和电机扭矩模式两种调速模式。在调速阶段可以进行两种调速模式之间的切换，当电机转速模式失效时切换至电机扭矩模式，若扭矩控制模式下失效报出调速失败的故障。

步骤S203、判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成，若是，执行步骤S204。

步骤S204、按照挂档流程的结果更新档位。

本发明实施例提供的技术方案，摘档流程开始后，控制电机按照预设调速模式调速，相对于现有技术中在摘档阶段完成后，再控制电机调速，本实施例提前开始对电机的调速，因此相对于现有技术可以提前完成换档，降低了换档时间。

请参阅图3，图3为本发明实施例提供的一种换档控制方法的另一种实现流程图，该方法包括：

步骤S301、摘档流程开始后，判断是否允许电机调速，若是执行步骤S302和步骤S307；

步骤S302、控制电机按照电机转速模式调速；

步骤S303、判断按照电机转速模式调速是否失败，若是执行步骤S304，若否执行步骤S306；

实际应用中，调速失败包括调速超时以及其它情况导致的调节失败。

步骤S304、按照电机扭矩模式调速；

步骤S305、判断按照电机扭矩模式调速是否失败，若否执行步骤S306；

步骤S306、判断调速过程是否完成，若是执行步骤S312；

步骤S307、在调速过程结束前、挂档流程开始后，调整挂档位置至第一预设位置点；

本实施例在调速过程尚未完成时可进行部分进档，进档的最终位置点可以通过比例微积分(Proportion Integration Differentiation，PID)调节控制在第一预设位置点附近。

步骤S308、判断挂档流程是否完成，若否执行步骤S309，若是执行步骤S312；

步骤S309、计数器加1；

步骤S310、获取计数器的计数结果，判断计数结果是否不大于标定值，若是返回执行步骤S307，否则执行步骤S311；

为了防止异常情况导致挂档失败，本实施例设置了计数器，在计数器的标定值范围内，每次挂档失败返回执行步骤S307，以重新执行挂档流程，当超过技术器的标定值范围时，表示预先设置的第一预设位置点不满足要求，此时返回执行摘档流程。

步骤S311、返回执行摘空档流程。

步骤S312、当调速过程完成、且挂档流程完成时，按照挂档流程的结果更新档位。

本发明实施例提供的技术方案，摘档流程开始后，控制电机按照预设调速模式调速，相对于现有技术中在摘档阶段完成后，再控制电机调速，本实施例提前开始对电机的调速，因此相对于现有技术可以提前完成换档，降低了换档时间。另外，本实施例中，在调速阶段进行电机转速模式与电机扭矩模式之间的切换，以此避免了传统的控制方式只通过一种控制模式调速时、当调节失败时，将导致整个调速过程异常的问题。最后，本实施例在调速未完成时，开始挂档流程，调整挂档位置至第一预设位置点，相对于现有技术中调速完成后再开始挂档流程，缩短了挂档流程的完成时间，以此降低了换档时间。

为了对优化前后的换档流程进行对比，请参阅图4，图4为本发明实施例提供的现有的换档方法的信号时序图(a)和本发明提供的换档方法的信号时序图(b)：

其中，SftSt的1-4阶段分别表示降扭矩、摘档、选档调速、挂档阶段；STNDn表示摘档完成标志位；STEDn表示选档完成标志位；SyncDn表示调速完成标志位；SyncFlg表示驱动电机可以调速标志位；STGDn表示挂档完成标志位；MotTrq表示电机实际扭矩；TgtTrq表示目标扭矩值；MotSpd表示电机实际转速；TgtSpd表示目标转速值；SelPos表示选档位置；SftPos表示换档位置。

现有的换档方法如信号时序图(a)所示：降扭矩完成后SftSt由状态1进入状态2，进行摘档动作，在STNDn为1时SftSt由状态2进入状态3，在STEDn、SyncDn分别为1时SftSt进入4状态，当STGDn为1时表示挂档完成即结束换档过程。

本发明的换档方法如信号时序图(b)所示：降扭矩完成后SftSt由状态1进入状态2，进行摘档动作，当出现SyncFlg为1时驱动电机提前进入调速阶段，在STNDn为1时SftSt由状态2进入状态3,在STEDn为1后换档电机动作，将换档位置通过PID锁定在同步点附近，等SyncDn状态为1时SftSt进入4状态，此时换档位置距离目标位置点较近，有利于节省换档时间，当STGDn为1时表示挂档完成即结束换档过程。

请参阅图5，图5为本发明实施例提供的一种换档控制装置的一种结构示意图，该结构示意图中的各模块的工作过程参照图2对应的实施例中方法的执行过程，该装置包括：

第一判断单元510，用于在摘档流程开始后，判断是否允许电机调速；

调速单元520，用于当第一判断单元确定符合允许电机调速的条件时，控制电机按照预设调速模式调速；

第二判断单元530，用于判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成；

更新单元540，用于当第二判断单元确定挂档流程完成且调速过程完成，按照挂档流程的结果更新档位。

本发明实施例提供的技术方案，摘档流程开始后，控制电机按照预设调速模式调速，相对于现有技术中在摘档阶段完成后，再控制电机调速，本实施例提前开始对电机的调速，因此相对于现有技术可以提前完成换档，降低了换档时间。

优选地，在本发明的其它实施例中，调速单元520，包括：

第一调速子单元，用于控制电机按照电机转速模式调速；

第三判断单元，用于判断按照电机转速模式调速是否失败；

第二调速子单元，用于当第三判断单元确定按照电机转速模式调速失败时，按照电机扭矩模式调速；

第四判断单元，用于判断按照电机扭矩模式调速是否失败；

当第四判断单元确定按照电机扭矩模式调速未失败时，执行第二判断单元中的判断调速过程是否完成的步骤。

优选地，在本发明的其它实施例中，还包括：

调整单元，用于在调速过程结束前、挂档流程开始后，调整挂档位置至第一预设位置点。

优选地，在本发明的其它实施例中，调整单元540，包括：

调整子单元，用于通过PID调节的方式调整挂档位置至第一预设位置点。

优选地，在本发明的其它实施例中，还包括：

累加单元，用于当第二判断单元确定挂档流程未完成时，将计数器加1；

第五判断单元，用于获取计数器的计数结果，判断计数结果是否不大于标定值；

当第五判断单元确定不大于标定值时，返回执行调整单元中的调整挂档位置至第一预设位置点的步骤；

执行单元，用于当第五判断单元确定大于标定值时，执行摘档流程。

本发明的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”、“第三”“第四”等(如果存在)是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本发明的实施例例如能够以除了在这里图示或描述的那些以外的顺序实施。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

对于装置或系统实施例而言，由于其基本相应于方法实施例，所以相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置或系统实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统，装置和方法，在没有超过本发明的精神和范围内，可以通过其他的方式实现。当前的实施例只是一种示范性的例子，不应该作为限制，所给出的具体内容不应该限制本发明的目的。例如，所述单元或子单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或多个子单元结合一起。另外，多个单元可以或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。

另外，所描述系统，装置和方法以及不同实施例的示意图，在不超出本发明的范围内，可以与其它系统，模块，技术或方法结合或集成。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

以上所述仅是本发明的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种换档控制方法，其特征在于，包括：

摘档流程开始后，判断是否允许电机调速；

若允许电机调速件，控制电机按照预设调速模式调速；

判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成；

若所述挂档流程完成且所述调速过程完成，按照所述挂档流程的结果更新档位。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制电机按照预设调速模式调速，包括：

控制所述电机按照电机转速模式调速；

判断按照所述电机转速模式调速是否失败；

若按照所述电机转速模式调速失败时，按照电机扭矩模式调速；

判断按照所述电机扭矩模式调速是否失败；

当按照所述电机扭矩模式调速未失败时，执行判断所述调速过程是否完成的步骤。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

在所述调速过程结束前、所述挂档流程开始后，调整挂档位置至第一预设位置点。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，调整挂档位置至第一预设位置点，包括：

通过PID调节的方式调整所述挂档位置至所述第一预设位置点。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

当所述挂档流程未完成时，将计数器加1；

获取所述计数器的计数结果，判断所述计数结果是否不大于标定值；

若不大于所述标定值，返回执行调整挂档位置至第一预设位置点的步骤；

若大于所述标定值，执行所述摘档流程。

6.一种换档控制装置，其特征在于，包括：

第一判断单元，用于在摘档流程开始后，判断是否允许电机调速；

调速单元，用于当所述第一判断单元确定允许电机调速条件时，控制电机按照预设调速模式调速；

第二判断单元，用于判断挂档流程是否完成，且调速过程是否完成；

更新单元，用于当所述第二判断单元确定所述挂档流程完成且所述调速过程完成，按照所述挂档流程的结果更新档位。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述调速单元，包括：

第一调速子单元，用于控制所述电机按照电机转速模式调速；

第三判断单元，用于判断按照所述电机转速模式调速是否失败；

第二调速子单元，用于当所述第三判断单元确定按照所述电机转速模式调速失败时，按照电机扭矩模式调速；

第四判断单元，用于判断按照所述电机扭矩模式调速是否失败；

当所述第四判断单元确定按照所述电机扭矩模式调速未失败时，执行所述第二判断单元中的判断所述调速过程是否完成的步骤。

8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，还包括：

调整单元，用于在所述调速过程结束前、所述挂档流程开始后，调整挂档位置至第一预设位置点。

9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述调整单元，包括：

调整子单元，用于通过PID调节的方式调整所述挂档位置至所述第一预设位置点。

10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，还包括：

累加单元，用于当所述第二判断单元确定所述挂档流程未完成时，将计数器加1；

第五判断单元，用于获取所述计数器的计数结果，判断所述计数结果是否不大于标定值；

当所述第五判断单元确定不大于所述标定值时，返回执行所述调整单元中的调整挂档位置至第一预设位置点的步骤；

执行单元，用于当所述第五判断单元确定大于所述标定值时，执行所述摘档流程。