CN112797156A - 一种换挡控制方法、装置及控制器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种换挡控制方法、装置及控制器。换挡控制方法包括：设定检测周期，在检测周期内对电机的转速进行采样，若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于转速差阈值，则第二计数值加一；检测周期结束后，若第一计数值小于第一阈值且第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。利用发明提出的换挡控制方法，可以避免由于电机转速一发生异常突变则立即进行升档或降档控制，从而引发频繁换挡，造成电机容易出现过流故障的问题。

Description

一种换挡控制方法、装置及控制器

技术领域

本发明实施例涉及车辆工程技术，尤其涉及一种换挡控制方法、装置及控制器。

背景技术

目前，常规的换挡控制方式包括基于转速的换挡控制方法和基于扭矩的换挡控制方法。基于转速的换挡控制方法通常设置换挡转速，当电机的转速达到换挡转速时，进行换挡；基于扭矩的换挡方法通常设置换挡扭矩，当电机的输出扭矩达到换挡扭矩时，进行换挡。

在车辆运行的过程中，正常情况下电机的输出扭矩与转速成一定的函数关系，行驶过程中，若车辆经过颠簸路面或出现打滑，则车辆的负载发生突变，由于电机的转速同时受输出扭矩和负载的影响，因此当负载发生突变，而输出扭矩不变时会造成转速的突变，若采用传统基于转速的换挡控制方法，则会发生频繁换挡的现象，容易使动力系统中的电机发生过流故障；若采用传统基于扭矩的换挡控制方法，则容易出现飞车现象。

发明内容

本发明提供一种换挡控制方法、装置及控制器，以达到避免电机转速发生异常波动时频繁换挡的问题。

第一方面，本发明实施例提供了一种换挡控制方法，包括：

设定检测周期，在所述检测周期内对电机的转速进行采样，若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于所述转速差阈值，则第二计数值加一；

所述检测周期结束后，若所述第一计数值小于第一阈值且所述第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。

进一步的，还包括：

判断车辆是否处于打滑状态，若所述车辆处于所述打滑状态，则控制档位处于当前档位，不进行在所述检测周期内对电机的转速进行采样；

若所述车辆不处于所述打滑状态，则在所述检测周期内对电机的转速进行采样，在所述检测周期结束后，若所述第一计数值大于第一阈值或所述第二计数值小于第二阈值，则控制档位处于当前档位。

进一步的，还包括：

判断采样时刻的转速是否大于转速输入阈值；

若采样时刻的转速大于所述转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在所述检测周期内对电机的转速进行采样。

进一步的，计算所述检测周期内转速采样值的平均值，根据所述平均值进行升档或降档。

进一步的，在所述检测周期内对电机的转速进行采样之前还包括：

判断所述电机的转速是否发生突变，若所述电机的转速发生突变，则在所述检测周期内对电机的转速进行采样。

进一步的，在一个所述检测周期结束后，还包括：

对所述第一计数值、所述第二计数值清零。

进一步的，判断当前采样时刻的转速是否大于所述转速输入阈值；

若所述当前采样时刻的转速大于所述转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在所述检测周期内对电机的转速进行采样。

进一步的，若所述当前采样时刻的转速不大于所述转速输入阈值，则若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值大于第一阈值，则第一计数值加一，若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值小于等于所述第一阈值，则第二计数值加一。

进一步的，一个所述检测周期内至少包括四个所述采样时刻。

第二方面，本发明实施例还提供了一种换挡控制装置，包括采样单元，用于在检测周期内对电机的转速进行采样；

计算单元，用于若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于所述转速差阈值，则第二计数值加一；

控制单元，用于所述检测周期结束后，若所述第一计数值小于第一阈值且所述第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。

第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆控制器，车辆控制器配置有本发明实施例记载的换挡控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：本发明提出的换挡控制方法中，设置检测周期、第一计数值和第二计数值，通过第一计数值、第二计数值表示在检测周期内，电机转速发生异常突变而导致电机转速波动的程度，若在检测周期内电机转速未发生严重的波动，则进行正常的升档或降档控制，避免由于电机转速一发生异常突变则立即进行升档或降档控制，从而引发频繁换挡，造成电机容易出现过流故障的问题。

附图说明

图1是实施例中的换挡控制方法流程图；

图2是实施例中的另一种换挡控制方法流程图；

图3是实施例中的另一种换挡控制方法流程图；

图4是实施例中的换挡控制装置流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例中的换挡控制方法流程图，参考图1，换挡控制方法包括：

S101.设定检测周期，在检测周期内对电机的转速进行采样，若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于转速差阈值，则第二计数值加一。

示例性的，本步骤中，一个检测周期的时长根据需求设定，例如10秒、20秒等，在一个检测周期内，进行采样的采样间隔可以根据检测周期的时长确定，使得在一个检测周期内可以采集到足够数量的采样值，以完成后续的计算过程。例如，若检测周期的时长为10秒，则采样间隔可以设定为1秒，在一个检测周期可以采集10个采样点，若检测周期的时长为20秒，则采样间隔可以设定为2秒，在一个检测周期同样可以采集10个采样点。

作为一种可实施方案，本实施例中一个检测周期内至少包括四个采样时刻，至少计算三个转速差值。

示例性的，本步骤中，配置第一计数值和第二计数值，第一计数值和第二计数值的初始值可以配置为0。

示例性的，本步骤中，针对电机的转速每进行两次采样则进行一次转速差的计算，并判断相邻两采样时刻采集的转速的差值是否大于转速差阈值，若转速差大于转速差阈值，则第一计数值自增1，做转速差小于转速差阈值，则第二计数值自增1。其中，转速差阈值可以根据试验设定，转速差阈值用于判断相邻两采样时刻的转速是否发生异常突变。

本步骤中，计算相邻两采样时刻采集转速差值的绝对值，通过差值的绝对值与转速差阈值相比较，进而确定第一计数值自增1或者第二计数值自增1。

S102.检测周期结束后，若第一计数值小于第一阈值且第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。

本步骤中，设定第一阈值、第二阈值两个基准值，若同时满足第一计数值小于第一阈值、第二计数值大于第二阈值，则说明在检测周期内，电机的转速未发生异常波动，此时，若有换挡需求则进行升档或降档，可以避免由于当转速差值等于转速差阈值时单独通过第一计数值或者第二计数值造成判断电机的转速是否发生异常波动不准确的问题。

示例性的，在步骤S101的基础上，在电机的运行过程中，可以配置连续的多个检测周期，在一个检测周期结束后，对第一计数值、第二计数值清零，使得在下一检测周期开始时，第一计数值、第二计数值从0开始进行自增，以确保在当前检测周期内，通过第一计数值和第二计数值可以准确的判断电机的转速是否发生异常波动。

示例性的，本实施例中，若判定可以进行换挡控制，则根据电机的转速判断进行升档控制或者降档控制，换挡时所依据的转速可以为当前时刻电机的转速，或者一个检测周内电机转速的平均值，若采用检测周期内电机转速的平均值作为参考值，则可以通过该检测周期内的转速采样值计算上述平均值。

图1所示的方案中，设置检测周期、第一计数值和第二计数值，通过第一计数值、第二计数值表示在检测周期内，电机转速发生异常突变而导致电机转速波动的程度，若在检测周期内电机转速未发生严重的波动，则进行正常的升档或降档控制，避免由于电机转速一发生异常突变则立即进行升档或降档控制，从而引发频繁换挡，造成电机容易出现过流故障的问题。

图2是实施例中的另一种换挡控制方法流程图，参考图2，换挡控制方法还可以为：

S201.判断电机的转速是否发生突变，若电机的转速发生突变，则在检测周期内对电机的转速进行采样。

示例性的，本步骤中，在相邻两时刻对电机的转速进行采样，若转速的差值大于设定值，则判断电机的转速发生异常突变，若电机的转速发生异常突变则继续按照检测周期对电机的转速进行采样。

S202.判断当前采样时刻的转速是否大于转速输入阈值。

在步骤S201的基础上，本步骤中，在检测周期内对电机的转速进行采样，每采集一个转速采样值，则判断采样的转速是否大于转速输入阈值。

示例性的，本步骤中，转速输入阈值为变速箱可适配的电机最大转速值。

S203.若当前采样时刻的转速大于转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在检测周期内对电机的转速进行采样。

本步骤中，若当前采样时刻的转速大于转速输入阈值，则进行摘挡控制，控制电机的转速下降，并控制变速箱逐级降档直至将档位置于空挡，当档位处于空挡后控制电机停转，若接收到启动指令后，则启动电机，重新执行步骤S201。

摘挡控制还可以为控制变速箱内的档位齿轮由啮合状态置于分离状态，切断电机至变速箱的传动路径，同时，对第一计数值和第二计数值清0，不再按照检测周期对电机的转速进行采样，也不再进行第一计数值或者第二计数值的累加，但仍对转速进行采样，若转速持续大于转速输入阈值，则始终保持摘挡状态，若转速变化至小于转速输入阈值，则重新挂挡，使档位齿轮啮合，将档位置于摘挡前的档位，并重新执行步骤S201。

S204.若当前采样时刻的转速不大于转速输入阈值，则若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值大于第一阈值，则第一计数值加一，若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值小于第一阈值，则第二计数值加一。

S205.检测周期结束后，若第一计数值小于第一阈值且第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档，若第一计数值大于第一阈值或第二计数值小于第二阈值，则控制档位处于当前档位。

作为一种可实施方案，在电机的运行过程中，可以配置连续的多个检测周期，在一个检测周期结束后，无论进行升档降档控制或者保持当前档位不变，均对第一计数值、第二计数值清零。

作为一种可实施方案，图2所示的方案中，步骤S204还可以为：若当前采样时刻的转速不大于转速输入阈值，则若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值大于第一阈值，则第一计数值加一，若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值小于等于第一阈值，则第二计数值加一。

步骤S205还可以为：检测周期结束后，若第一计数值小于第一阈值且第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档，若第一计数值大于第一阈值且第二计数值小于第二阈值，则控制档位处于当前档位。

示例性的，该方案中，可以配置连续的多个检测周期，在一个检测周期结束后，若进行升档或是降档操作，则对第一计数值、第二计数值清零，在下一检测周期开始时，使第一计数值、第二计数值从0开始进行自增。若保持当前档位，则可以不对第一计数值、第二计数值清零，在下一检测周期开始时，从第一计数值、第二计数值的当前值开始继续自增，若在一个检测周期结束后，第一计数值大于第一阈值且第二计数值小于第二阈值，则控制档位处于当前档位，否则进行升档或降档控制。

例如，在一个检测周内，进行10次采样，则可以计算出9个转速差值，该检测周期结束后，第一计数值为6，第二计数值为3，若设定第一阈值为5，第二阈值为4，则第一计数值大于第一阈值且第二计数值小于第二阈值，此时保持档位处于当前档位，进入下一检测周期，继续对电机的转速进行采样，该检测周期结束后，第一计数值为6，第二计数值为12，此时第一计数值仍大于第一阈值，但第二计数值大于第二阈值，说明在最后一个检测周期内，电机转速的波动程度较小，因此，若有换挡需求，则正常进行升档或者降档控制。

作为一种可选方案，图2所示的方案中，步骤S202还可以为：判断采样时刻的转速是否大于转速输入阈值。

步骤S203还可以为：若采样时刻的转速大于转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在检测周期内对电机的转速进行采样。

示例性的，上述方案中，在检测周期内对电机的转速进行采样，每采集两个转速采样值，则判断采样的转速是否均大于转速输入阈值，若两个采样时刻的转速均大于转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在检测周期内对电机的转速进行采样。

图3是实施例中的另一种换挡控制方法流程图，参考图3，换挡控制方法还可以为：

S301.判断电机的转速是否发生突变，若电机的转速发生突变，则在检测周期内对电机的转速进行采样。

S302.判断当前采样时刻的转速是否大于转速输入阈值。

S303.若当前采样时刻的转速大于转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在检测周期内对电机的转速进行采样。

S304.若当前采样时刻的转速不大于转速输入阈值，判断车辆是否处于打滑状态，若车辆处于打滑状态，则控制档位处于当前档位，停止在检测周期内对电机的转速进行采样。

示例性的，本步骤中，若电机的转速发生突变，且当前时刻的转速采样值不大于转速输入阈值，则判断车辆是否出打滑状态。

示例性的，可以通过轮胎的转速和车辆的车速可以判断车辆是否处于打滑状态，例如，将轮胎的转速转换为线速度，若轮胎的线速度明显大于车辆的车速，则判定车辆处于打滑状态。

本步骤中，在车辆处于打滑状态时，不再按照检测周期对电机的转速进行采样，控制档位始终处于当前档位，若车辆由打滑状态恢复至正常行驶状态，则重新执行步骤S301。

S305.若当前采样时刻的转速不大于转速输入阈值，车辆不处于打滑状态，则若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值大于第一阈值，则第一计数值加一，若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值小于第一阈值，则第二计数值加一。

S306.检测周期结束后，若第一计数值小于第一阈值且第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档，若第一计数值大于第一阈值或第二计数值小于第二阈值，则控制档位处于当前档位。

示例性的，步骤S305、步骤S306的可选方案与步骤S204、步骤S205对应的可选方案相同。

示例性的，在图2和图3所示方案的基础上，若配置连续的多个检测周期，在一个检测周期结束后，若进行升档或者降档控制，对第一计数值和第二计数值清0后，则不再按照检测周期对电机的转速进行采样，也不再对第一计数值或者第二计数值进行累加，若某一时刻电机的转速再次发生异常突变，则重新执行图2或者图3所示的换挡控制方法。

实施例二

图4是实施例中的换挡控制装置示意图，参考图4，换挡控制装置包括：

采样单元100，其用于在检测周期内对电机的转速进行采样。

计算单元200，其用于若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于转速差阈值，则第二计数值加一。

控制单元300，其用于检测周期结束后，若第一计数值小于第一阈值且第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。

可选的，采样单元100还可以用于，判断电机的转速是否发生突变，若电机的转速发生突变，则在检测周期内对电机的转速进行采样；判断车辆是否处于打滑状态，若车辆不处于打滑状态，则在检测周期内对电机的转速进行采样；判断当前采样时刻的转速是否大于转速输入阈值。

可选的，计算单元200还可以用于，若车辆不处于打滑状态，则在检测周期内对电机的转速进行采样，若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于转速差阈值，则第二计数值加一；在一个检测周期结束后，对第一计数值、第二计数值清零；计算检测周期内转速采样值的平均值。

可选的，控制单元300还可以用于，若车辆处于打滑状态，则控制档位处于当前档位；若当前采样时刻的转速大于转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡。

基于本实施例中的采样单元100、计算单元200和控制单元300，可以实现实施例一中任意一种换挡控制方法，其具体实现过程和有益效果与实施例一中记载的内容相同，在此不再赘述。

实施例三

本实施例提出一种车辆控制器，车辆控制器可以配置并执行实施例一种记载的任意一种换挡控制方法。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种换挡控制方法，其特征在于，包括：

设定检测周期，在所述检测周期内对电机的转速进行采样，若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于所述转速差阈值，则第二计数值加一；

所述检测周期结束后，若所述第一计数值小于第一阈值且所述第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。

2.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，还包括：

判断车辆是否处于打滑状态，若所述车辆处于所述打滑状态，则控制档位处于当前档位，不进行在所述检测周期内对电机的转速进行采样；

若所述车辆不处于所述打滑状态，则在所述检测周期内对电机的转速进行采样，在所述检测周期结束后，若所述第一计数值大于第一阈值或所述第二计数值小于第二阈值，则控制档位处于当前档位。

3.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，计算所述检测周期内转速采样值的平均值，根据所述平均值进行升档或降档。

4.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，在所述检测周期内对电机的转速进行采样之前还包括：

判断所述电机的转速是否发生突变，若所述电机的转速发生突变，则在所述检测周期内对电机的转速进行采样。

5.如权利要求2所述的换挡控制方法，其特征在于，在一个所述检测周期结束后，还包括：

对所述第一计数值、所述第二计数值清零。

6.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，判断当前采样时刻的转速是否大于所述转速输入阈值；

若所述当前采样时刻的转速大于所述转速输入阈值，则生成摘挡控制指令，进行摘挡，并停止在所述检测周期内对电机的转速进行采样。

7.如权利要求6所述的换挡控制方法，其特征在于，若所述当前采样时刻的转速不大于所述转速输入阈值，则若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值大于第一阈值，则第一计数值加一，若当前采样时刻与上一采样时刻的转速差值小于等于所述第一阈值，则第二计数值加一。

8.如权利要求1所述的换挡控制方法，其特征在于，一个所述检测周期内至少包括四个所述采样时刻。

9.一种换挡控制装置，其特征在于，包括：

采样单元，用于在检测周期内对电机的转速进行采样；

计算单元，用于若相邻两采样时刻的转速差值大于转速差阈值，则第一计数值加一，若相邻两采样时刻的转速差值小于所述转速差阈值，则第二计数值加一；

控制单元，用于所述检测周期结束后，若所述第一计数值小于第一阈值且所述第二计数值大于第二阈值，则根据电机的转速进行升档或降档。

10.一种车辆控制器，其特征在于，车辆控制器配置有权利要求1至8任一所述的换挡控制方法。

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