CN112576741B - 一种hmcvt的换挡控制方法及相关装置 - Google Patents

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Abstract

本申请公开了一种HMCVT的换挡控制方法及相关装置，其中，所述HMCVT的换挡控制方法在当前挡向目标挡的换挡过程中，首先维持发动机转速不变的情况下断开当前挡离合器，此时发动机空转，依靠惯性继续前进，之后调整液压泵的摆角，控制发动机进行降速，在降速过程中，实时计算目标挡离合器两端的速差，并在速差满足预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变，然后将发动机转速向目标转速调整，最后当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合，避免了在换挡过程中由于离合器速差较大而导致的离合器磨损的问题。

Description

一种HMCVT的换挡控制方法及相关装置
技术领域
本申请涉及车辆工程技术领域，更具体地说，涉及一种HMCVT的换挡控制方法及相关装置。
背景技术
HMCVT(Hydro-Mechanical Continuously Variable Transmission，静液压单元变速箱，或液压机械无级变速箱)由液压调速机构和机械变速机构及分、汇流机构组成，是一种液压功率流与机械功率流并联的新型传动形式，通过机械传动实现传动高效率，通过液压传动与机械传动相结合实现无级变速。
在现有的HMCVT的换挡控制逻辑中，存在当前挡向目标挡换挡过程中由于离合器速差大而导致的离合器磨损的问题，给HMCVT的寿命产生了不良影响。
发明内容
为解决上述技术问题，本申请提供了一种HMCVT的换挡控制方法及相关装置，以解决由于离合器速差大而导致的离合器磨损的问题。
为实现上述技术目的，本申请实施例提供了如下技术方案：
一种HMCVT的换挡控制方法，应用于HMCVT由当前挡向目标挡的换挡过程，所述HMCVT的换挡控制方法包括：
维持发动机转速不变，断开当前挡离合器；
调整液压泵摆角，控制发动机转速下降；
获取HMCVT的输出轴转速、发动机转速和液压系统转速，并根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差；
当所述目标挡离合器的两端速差处于预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变；
将发动机转速向目标转速调整；
当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合。
可选的，所述控制目标挡离合器结合之后还包括：
在所述目标挡离合器结合程度大于预设目标程度后，控制发动机转速向驾驶员需求转速调整。
可选的，所述根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差包括：
根据所述HMCVT的输出轴转速，确定行星架转速；
根据行星排固有公式，利用所述行星架转速和所述液压系统转速计算获得齿圈转速；
根据所述齿圈转速和目标挡离合器齿轮速比获得目标挡离合器的从动端转速；
根据所述发动机转速确定所述目标挡离合器主动端转速；
根据所述目标挡离合器从动端转速和所述目标挡主动端转速，计算获得HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
可选的，所述调整液压泵摆角，控制发动机转速下降包括：
通过控制液压泵上比例阀开度，将所述液压泵的摆角从正摆角向负摆角调整；
控制发动机处于不喷油状态，以使所述发动机转速下降。
可选的，所述预设范围包括50rpm～100rpm。
一种HMCVT的换挡控制系统，应用于HMCVT由当前挡向目标挡的换挡过程，所述HMCVT的换挡控制系统包括：
惯性维持模块，用于维持发动机转速不变，断开当前挡离合器；
摆角调整模块，用于调整液压泵摆角，控制发动机转速下降；
速差计算模块，用于获取HMCVT的输出轴转速、发动机转速和液压系统转速，并根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差；
摆角保持模块，用于在当所述目标挡离合器的两端速差处于预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变；
第一转速调整模块，用于将发动机转速向目标转速调整；
离合器结合模块，用于当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合。
可选的，还包括：
第二转速调整模块，用于在所述目标挡离合器结合程度大于预设目标程度后，控制发动机转速向驾驶员需求转速调整。
可选的，所述速差计算模块根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差具体用于，根据所述HMCVT的输出轴转速，确定行星架转速；
根据行星排固有公式，利用所述行星架转速和所述液压系统转速计算获得齿圈转速；
根据所述齿圈转速和目标挡离合器齿轮速比获得目标挡离合器的从动端转速；
根据所述发动机转速确定所述目标挡离合器主动端转速；
根据所述目标挡离合器从动端转速和所述目标挡主动端转速，计算获得HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
一种HMCVT的换挡控制系统，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述程序代码，所述程序代码用于执行上述任一项所述的HMCVT的换挡控制方法。
一种存储介质，所述存储介质上存储有程序代码，所述程序代码被执行时实现上述任一项所述的HMCVT的换挡控制方法。
从上述技术方案可以看出，本申请实施例提供了一种HMCVT的换挡控制方法及相关装置，其中，所述HMCVT的换挡控制方法在当前挡向目标挡的换挡过程中，首先维持发动机转速不变的情况下断开当前挡离合器，此时发动机空转，依靠惯性继续前进，之后调整液压泵的摆角，控制发动机进行降速，在降速过程中，实时计算目标挡离合器两端的速差，并在速差满足预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变，然后将发动机转速向目标转速调整，最后当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合，避免了在换挡过程中由于离合器速差较大而导致的离合器磨损的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本申请的一个实施例提供的一种HMCVT的换挡控制方法的流程示意图；
图2为本申请的另一个实施例提供的一种HMCVT的换挡控制方法的流程示意图；
图3为本申请的又一个实施例提供的一种HMCVT的换挡控制方法的流程示意图；
图4为本申请的再一个实施例提供的一种HMCVT的换挡控制方法的流程示意图；
图5为本申请的一个实施例提供的一种HMCVT的换挡控制系统的结构示意图；
图6为本申请的另一个实施例提供的一种HMCVT的换挡控制系统的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。
本申请实施例提供了一种HMCVT的换挡控制方法，如图1所示，应用于HMCVT由当前挡向目标挡的换挡过程，所述HMCVT的换挡控制方法包括：
S101：维持发动机转速不变，断开当前挡离合器。
在步骤S101执行完毕之后，此时发动机空转，车辆暂时失去传动力，依靠惯性继续前进。
S102：调整液压泵摆角，控制发动机转速下降。
通常情况下，液压泵上有两个比例阀，可以通过调整所述比例阀的开度来控制所述液压泵摆角，在当前挡向目标挡的换挡过程中需要将液压泵的摆角从正摆角+固定数值调整到负的大摆角，目的是消除在当前挡到目标挡的换挡过程中目标挡离合器速差。
在控制发动机转速下降的过程中，可以将发动机目标转速设定为在当前设定转速上加一给定数值，即让发动机处于不喷油的自然降速状态。
具体地参考图2，所述调整液压泵摆角，控制发动机转速下降包括：
S1021：通过控制液压泵上比例阀开度，将所述液压泵的摆角从正摆角向负摆角调整；
S1022：控制发动机处于不喷油状态，以使所述发动机转速下降。
S103：获取HMCVT的输出轴转速、发动机转速和液压系统转速，并根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
可选的，参考图3，所述根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差包括：
S1031：根据所述HMCVT的输出轴转速，确定行星架转速；
S1032：根据行星排固有公式，利用所述行星架转速和所述液压系统转速计算获得齿圈转速；
所述液压系统转速也可成为太阳轮转速。
S1033：根据所述齿圈转速和目标挡离合器齿轮速比获得目标挡离合器的从动端转速；
S1034：根据所述发动机转速确定所述目标挡离合器主动端转速；
S1035：根据所述目标挡离合器从动端转速和所述目标挡主动端转速，计算获得HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
S104：当所述目标挡离合器的两端速差处于预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变；
可选的，所述预设范围包括50rpm～100rpm，当所述目标挡离合器的两端速差处于所述预设范围内时，即使结合目标挡离合器对HMCVT的磨损也较小，并且不会给下一步发动机转速的调整带来很长的时间。
S105：将发动机转速向目标转速调整；
可选的，在步骤S105中，所述目标转速由当前HMCVT的输出轴转速与液压系统转速决定。
S106：当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合。
在上述实施例的基础上，在本申请的一个实施例中，如图4所示，所述HMCVT的换挡控制方法还包括：
S107：在所述目标挡离合器结合程度大于预设目标程度后，控制发动机转速向驾驶员需求转速调整。
所述预设目标程度可根据实际需求和不同类型、参数的HMCVT具体确定。
下面对本申请实施例提供的HMCVT的换挡控制系统进行描述，下文描述的HMCVT的换挡控制系统可与上文描述的HMCVT的换挡控制方法相互对应参照。
相应的，本申请实施例还提供了一种HMCVT的换挡控制系统，如图5所示，应用于HMCVT由当前挡向目标挡的换挡过程，所述HMCVT的换挡控制系统包括：
惯性维持模块100，用于维持发动机转速不变，断开当前挡离合器；
摆角调整模块200，用于调整液压泵摆角，控制发动机转速下降；
速差计算模块300，用于获取HMCVT的输出轴转速、发动机转速和液压系统转速，并根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差；
摆角保持模块400，用于在当所述目标挡离合器的两端速差处于预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变；
第一转速调整模块500，用于将发动机转速向目标转速调整；
离合器结合模块600，用于当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合。
可选的，如图6所示，所述HMCVT的换挡控制系统还包括：
第二转速调整模块700，用于在所述目标挡离合器结合程度大于预设目标程度后，控制发动机转速向驾驶员需求转速调整。
可选的，所述速差计算模块根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压系统转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差具体用于，根据所述HMCVT的输出轴转速，确定行星架转速；
根据行星排固有公式，利用所述行星架转速和所述液压系统转速计算获得齿圈转速；
根据所述齿圈转速和目标挡离合器齿轮速比获得目标挡离合器的从动端转速；
根据所述发动机转速确定所述目标挡离合器主动端转速；
根据所述目标挡离合器从动端转速和所述目标挡主动端转速，计算获得HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
可选的，所述摆角调整模块具体用于，通过控制液压泵上比例阀开度，将所述液压泵的摆角从正摆角向负摆角调整；
控制发动机处于不喷油状态，以使所述发动机转速下降。
可选的，所述预设范围包括50rpm～100rpm。
相应的，本申请实施例还提供了一种HMCVT的换挡控制系统，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述程序代码，所述程序代码用于执行上述任一实施例所述的HMCVT的换挡控制方法。
相应的，本申请实施例还提供了一种存储介质，所述存储介质上存储有程序代码，所述程序代码被执行时实现上述任一实施例所述的HMCVT的换挡控制方法。
综上所述，本申请实施例提供了一种HMCVT的换挡控制方法及相关装置，其中，所述HMCVT的换挡控制方法在当前挡向目标挡的换挡过程中，首先维持发动机转速不变的情况下断开当前挡离合器，此时发动机空转，依靠惯性继续前进，之后调整液压泵的摆角，控制发动机进行降速，在降速过程中，实时计算目标挡离合器两端的速差，并在速差满足预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变，然后将发动机转速向目标转速调整，最后当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合，避免了在换挡过程中由于离合器速差较大而导致的离合器磨损的问题。
本说明书中各实施例中记载的特征可以相互替换或者组合，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种HMCVT的换挡控制方法，其特征在于，应用于HMCVT由当前挡向目标挡的换挡过程，所述HMCVT的换挡控制方法包括：
维持发动机转速不变，断开当前挡离合器；
调整液压泵摆角，控制发动机转速下降；
获取HMCVT的输出轴转速、发动机转速和液压泵转速，并根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压泵转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差；
当所述目标挡离合器的两端速差处于预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变；
将发动机转速向目标转速调整；
当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制目标挡离合器结合之后还包括：
在所述目标挡离合器结合程度大于预设目标程度后，控制发动机转速向驾驶员需求转速调整。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压泵转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差包括：
根据所述HMCVT的输出轴转速，确定行星架转速；
根据行星排固有公式，利用所述行星架转速和所述液压泵转速计算获得齿圈转速；
根据所述齿圈转速和目标挡离合器齿轮速比获得目标挡离合器的从动端转速；
根据所述发动机转速确定所述目标挡离合器主动端转速；
根据所述目标挡离合器从动端转速和所述目标挡主动端转速，计算获得HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调整液压泵摆角，控制发动机转速下降包括：
通过控制液压泵上比例阀开度，将所述液压泵的摆角从正摆角向负摆角调整；
控制发动机处于不喷油状态，以使所述发动机转速下降。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述预设范围包括50rpm～100rpm。
6.一种HMCVT的换挡控制系统，其特征在于，应用于HMCVT由当前挡向目标挡的换挡过程，所述HMCVT的换挡控制系统包括：
惯性维持模块，用于维持发动机转速不变，断开当前挡离合器；
摆角调整模块，用于调整液压泵摆角，控制发动机转速下降；
速差计算模块，用于获取HMCVT的输出轴转速、发动机转速和液压泵转速，并根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压泵转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差；
摆角保持模块，用于在当所述目标挡离合器的两端速差处于预设范围内时，保持当前所述液压泵摆角不变；
第一转速调整模块，用于将发动机转速向目标转速调整；
离合器结合模块，用于当发动机转速等于所述目标转速时，控制目标挡离合器结合。
7.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，还包括：
第二转速调整模块，用于在所述目标挡离合器结合程度大于预设目标程度后，控制发动机转速向驾驶员需求转速调整。
8.根据权利要求6所述的系统，其特征在于，所述速差计算模块根据所述HMCVT的输出轴转速、所述发动机转速和所述液压泵转速计算HMCVT的目标挡离合器的两端速差具体用于，根据所述HMCVT的输出轴转速，确定行星架转速；
根据行星排固有公式，利用所述行星架转速和所述液压泵转速计算获得齿圈转速；
根据所述齿圈转速和目标挡离合器齿轮速比获得目标挡离合器的从动端转速；
根据所述发动机转速确定所述目标挡离合器主动端转速；
根据所述目标挡离合器从动端转速和所述目标挡主动端转速，计算获得HMCVT的目标挡离合器的两端速差。
9.一种HMCVT的换挡控制系统，其特征在于，包括：存储器和处理器；
所述存储器用于存储程序代码，所述处理器用于调用所述程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-5任一项所述的HMCVT的换挡控制方法。
10.一种存储介质，其特征在于，所述存储介质上存储有程序代码，所述程序代码被执行时实现权利要求1-5任一项所述的HMCVT的换挡控制方法。
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