CN117549899B - 车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质 - Google Patents

车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质 Download PDF

Info

Publication number
CN117549899B
CN117549899B CN202410043871.5A CN202410043871A CN117549899B CN 117549899 B CN117549899 B CN 117549899B CN 202410043871 A CN202410043871 A CN 202410043871A CN 117549899 B CN117549899 B CN 117549899B
Authority
CN
China
Prior art keywords
vehicle
efficiency
motor
vehicle speed
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN202410043871.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN117549899A (zh
Inventor
王敏
秦严彬
陈魁俊
吴思远
刘建磊
张宇洋
王位
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Xuzhou Xugong Automobile Manufacturing Co ltd
Original Assignee
Xuzhou Xugong Automobile Manufacturing Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Xuzhou Xugong Automobile Manufacturing Co ltd filed Critical Xuzhou Xugong Automobile Manufacturing Co ltd
Priority to CN202410043871.5A priority Critical patent/CN117549899B/zh
Publication of CN117549899A publication Critical patent/CN117549899A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN117549899B publication Critical patent/CN117549899B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18Propelling the vehicle
    • B60W30/19Improvement of gear change, e.g. by synchronisation or smoothing gear shift
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08Electric propulsion units
    • B60W2510/081Speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2510/00Input parameters relating to a particular sub-units
    • B60W2510/08Electric propulsion units
    • B60W2510/083Torque
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2520/00Input parameters relating to overall vehicle dynamics
    • B60W2520/10Longitudinal speed
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60WCONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W2540/00Input parameters relating to occupants
    • B60W2540/10Accelerator pedal position
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/72Electric energy management in electromobility

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

本公开提供了一种车辆换档控制方法、装置、VCU、车辆以及存储介质,其中的方法包括:对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数;根据工作点的车辆运行参数,确定工作点的电机效率;对工作点的电机效率进行加权处理,获得工作点的电机加权效率;根据车辆运行状态参数和电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图;基于相邻档位的效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线;在车辆行驶的过程中,根据升档曲线对车辆进行升档控制处理本公开可以有效优化换档策略,可以准确确定换档时机,提高了工作效率,使电机工作在高效区间。

Description

车辆换档控制方法、装置、VCU、车辆以及存储介质
技术领域
本发明涉及电动汽车技术领域,尤其涉及一种车辆换档控制优化方法、装置、VCU、车辆以及存储介质。
背景技术
随着新能源行业的兴起,电动汽车技术的应用也越来越广,电动汽车可以配置变速箱,具有加速性好,爬坡能力强且电机运行效率高等优点。路面交通条件日趋复杂多变,为了避免频繁换档造成驾驶员疲劳,电动汽车普遍采用自动变速箱,自动变速箱可以为无级变速箱CVT、双离合器自动变速箱DCT等,自动变速箱不需要驾驶者手动切换档位。由于换档过程中会产生一定的能量损耗,因此,不合理的换档策略会导致换档频次增加,进一步影响能耗。目前,自动换档的控制策略是根据转速/车速、踏板开度判定的判断换档时机点,进行升档等控制处理,切换时机不合理,增加了异响和抖振,同时也影响了传动效率,降低整车经济性。
发明内容
有鉴于此,本发明要解决的一个技术问题是提供一种车辆换档控制方法、装置、VCU、车辆以及存储介质。
根据本公开的第一方面,提供一种车辆换档控制方法,包括:对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数;根据所述工作点的车辆运行参数,确定所述工作点的电机效率;对所述工作点的电机效率进行加权处理,获得所述工作点的电机加权效率;根据所述车辆运行状态参数和所述电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图;基于相邻档位的所述效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线;在所述车辆行驶的过程中,根据所述升档曲线对车辆进行升档控制处理。
可选地,所述车辆运行状态参数包括以下的一项或多项:电机转速、电机扭矩、车速、加速踏板开度。
可选地,所述对车辆进行测试处理包括:基于加速踏板的开度间隔,在各个档位下控制车辆运行并控制加速踏板的开度;在确定车速达到稳定车速的情况下,获取在所述工作点下的电机转速、扭矩、车速、加速踏板开度。
可选地,所述确定所述工作点的电机效率包括:根据所述工作点的电机扭矩和电机转速,并基于电机效率Map图,获得所述工作点的电机效率。
可选地,所述对所述工作点的电机效率进行加权处理,获得所述工作点的电机加权效率包括:基于所述工作点的车速,确定电机效率权值;根据所述电机效率和所述电机效率权值,确定所述电机加权效率。
可选地,所述基于所述工作点的车速,确定电机效率权值包括:确定所述工作点的车速所在的车速区间;根据所述车速区间的车速区间占比以及预设系数,确定所述电机效率权值。
可选地,设置多个车速区间;基于全部工作点的全部车速,确定属于各个车速区间的车速数量;根据属于各个车速区间的车速数量以及车速总数量,确定各个车速区间的车速区间占比。
可选地,所述根据所述车辆运行状态参数和所述电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图包括:以所述车速、所述加速踏板开度和所述电机加权效率分别作为三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴的坐标值,构建各个档位的效率曲面图。
可选地,所述基于相邻档位的所述效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线包括:在所述三维坐标系中,获得相邻档位的效率曲面图的相交曲线;将所述相交曲线向所述三维坐标系的车速-加速踏板开度的坐标平面上进行投影,获得档位的升档曲线。
可选地,所述根据所述升档曲线对车辆进行升档控制处理包括:确定所述车辆的当前档位,并获取所述车辆的当前车速和加速踏板当前开度;基于所述当前档位的升档曲线,并根据所述当前车速和所述加速踏板当前开度,对所述车辆进行升档控制处理。
根据本公开的第二方面,提供一种车辆换档控制装置,包括:测试处理模块,用于对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数;参数确定模块,用于根据所述工作点的车辆运行参数,确定所述工作点的电机效率;加权处理模块,用于对所述工作点的电机效率进行加权处理,获得所述工作点的电机加权效率;曲面构建模块,用于根据所述车辆运行状态参数和所述电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图;曲线获得模块,用于基于相邻档位的所述效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线;升档控制模块,用于在所述车辆行驶的过程中,根据所述升档曲线对车辆进行升档控制处理。
根据本公开的第三方面,提供一种车辆换档控制装置,包括:存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如上所述的方法。
根据本公开的第四方面,提供一种整车控制器VCU,包括:如上所述的车辆换档控制装置。
根据本公开的第五方面,提供一种车辆,包括:如上所述的VCU。
根据本公开的第六方面,提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行如上所述的方法。
本公开的车辆换档控制方法、装置、VCU、车辆以及存储介质,通过对车辆进行测试处理,获得工作点的车辆运行状态参数,可以确定工作点的电机效率;根据工作点的电机加权效率构建各个档位的效率曲面图,用以得到档位的升档曲线,可以对车辆进行升档控制处理;能够通过测试和分析实现换档策略的快速优化,有效优化换档策略,可以准确确定换档时机,提高了传动效率,使电机工作在高效区间。
附图说明
通过结合附图对本公开实施例进行更详细的描述,本公开的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显。附图用来提供对本公开实施例的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本公开实施例一起用于解释本公开,并不构成对本公开的限制。下面结合具体的实施例,并参照附图,对本公开的上述和其它目的和优点做进一步的描述。在附图中,相同的或对应的技术特征或部件将采用相同或对应的附图标记来表示。
图1为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例的流程示意图;
图2为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例中的对车辆进行测试处理的流程示意图;
图3为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例中的确定电机加权效率的流程示意图;
图4为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例中的确定档位的升档曲线的流程示意图;
图5为效率曲面图的曲面示意图;
图6为升档曲线的对比示意图;
图7为根据本公开的车辆换档控制装置的一个实施例的模块示意图;
图8为根据本公开的车辆换档控制装置的另一个实施例的模块示意图。
具体实施方式
在下文中将结合附图对本公开的示范性实施例进行描述。为了清楚和简明起见,在说明书中并未描述实施例的所有特征。然而,应该了解,在对实施例进行实施的过程中必须做出很多特定于实施方式的设置,以便实现开发人员的具体目标,例如,符合与设备及业务相关的那些限制条件,并且这些限制条件可能会随着实施方式的不同而有所改变。此外,还应该了解,虽然开发工作有可能是非常复杂和费时的,但对得益于本公开内容的本领域技术人员来说,这种开发工作仅仅是例行的任务。
应注意到:除非另外具体说明,否则在这些实施例中阐述的部件和步骤的相对布置、数字表达式和数值不限制本公开的范围。
本领域技术人员可以理解,本公开实施例中的“第一”、“第二”等术语仅用于区别不同步骤、设备或模块等,既不代表任何特定技术含义,也不表示它们之间的必然逻辑顺序。
还应理解,在本公开实施例中,“多个”可以指两个或两个以上,“至少一个”可以指一个、两个或两个以上。
还应理解,对于本公开实施例中提及的任一部件、数据或结构,在没有明确限定或者在前后文给出相反启示的情况下,一般可以理解为一个或多个。
另外,本公开中术语“和/或”,仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如,A和/或B,可以表示:单独存在A,同时存在A和B,单独存在B这三种情况。另外,本公开中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
还应理解,本公开对各个实施例的描述着重强调各个实施例之间的不同之处,其相同或相似之处可以相互参考,为了简洁,不再一一赘述。
同时,应当明白,为了便于描述,附图中所示出的各个部分的尺寸并不是按照实际的比例关系绘制的。
以下对至少一个示例性实施例的描述实际上仅仅是说明性的,决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。
对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论,但在适当情况下,所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步讨论。
此外,为了避免因不必要的细节而模糊了本公开,在附图中仅仅示出了与至少根据本公开的方案密切相关的处理步骤和/或设备结构,而省略了与本公开关系不大的其它细节。还应注意,在附图中相似的附图标记和字母指示相似的项目,并且因此一旦一个项目在一个附图中被定义,则对于随后的附图无需再对其进行论述。
在发明人知晓的相关技术中,现有的自动换档的控制策略是仅根据车速判断换档时机点,进行升档等控制处理。由于换档过程中会产生一定的能量损耗,因此,不合理的换档策略会导致换档频次增加,进一步影响能耗。当切换时机不合理时,会导致变速箱齿轮间磨损增加,齿轮咬合间隙变大,降低使用寿命且增加异响和抖振,同时也会影响传动效率,降低整车经济性。不合理的换档策略会导致电机不能工作在高效区间,不能达到驾驶意图,并造成经济性的低下。目前,对自动变速箱的换档策略的优化,通常基于汽车系统动力学软件搭建整车模型,进行不同换档策略下的仿真,用于优化换档策略;但是,该方法存在过程周期时间长,仿真精度受车辆参数影响较大等缺点。
图1为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例的流程示意图,如图1所示:
步骤101,对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数。
在一些实施例中,车辆可以为纯电动汽车等,纯电动汽车等使用电机作为驱动源,纯电动汽车等配置有自动变速箱,自动变速箱的档位数量可以为3、4、5等。可以采用多种测试方法对车辆进行测试处理,获得在一档、二档、三档、四档等各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数;在每个档位下可以有多个工作点,车辆运行状态参数包括电机转速、电机扭矩、车速、加速踏板开度等中的一项或多项。
步骤102,根据工作点的车辆运行参数,确定工作点的电机效率。
步骤103,对工作点的电机效率进行加权处理,获得工作点的电机加权效率。
步骤104,根据车辆运行状态参数和电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图。
步骤105,基于相邻档位的效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线。
步骤106,在车辆行驶的过程中,根据升档曲线对车辆进行升档控制处理。
上述实施例中的车辆换档控制方法,通过对车辆进行测试处理,获得工作点的车辆运行状态参数,可以确定工作点的电机效率;根据工作点的电机加权效率构建各个档位的效率曲面图,用以得到档位的升档曲线,可以对车辆进行升档控制处理;能够通过测试和分析实现换档策略的快速优化,有效优化换档策略,可以准确确定换档时机,切换时机合理,提高了传动效率,使电机工作在高效区间;可以提高变速箱的使用寿命,提高车辆的行驶经济性。
在一些实施例中,对车辆进行测试处理可以采用多种方法。基于加速踏板的开度间隔,在各个档位下控制车辆运行并控制加速踏板的开度;在确定车速达到稳定车速的情况下,获取在工作点下的电机转速、扭矩、车速、加速踏板开度等参数。
可以使用测试方法优化纯电动汽车的换档策略。在测试阶段,将变速器切换至手动模式,以便于得到固定档位下的工作点。考虑到在进行转毂试验时定车速而改变加速踏板开度,可能会导致车轮在转毂上产生打滑现象,对试验产生不确定因素。因此,为了试验准确性,采用定加速踏板开度而变车速的测试方法。
图2为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例中的对车辆进行测试处理的流程示意图,如图2所示:
步骤201,控制加速踏板的开度。
由最小的档位开始,在各个档位下控制车辆运行并控制加速踏板的开度。在一个档位下,每次测试由车辆静止开始,控制加速踏板的开度间隔,最初给定一个较小加速踏板开度并保持。
步骤202,检测记录对应的电机转速、扭矩。
当车速每增加2km/h、5km/h、10km/h等值时,对电机转速、扭矩、档位进行记录。
步骤203,判断车速是否达到该档位的稳定车速,如果是,进入步骤204,如果否,进入步骤205。
如果车速在30s、40s等时长内不再产生变化,则认为已达到该档位下的稳定车速,可进行停车,等后续试验操作。
步骤204,停车。
步骤205,判断是否达到最大加速踏板开度,如果否,进入步骤206,增大加速踏板开度。
如果是,则完成在当前档位下的测试,将档位控制为下一档位,重复步骤201-步骤206,直至对全部档位都完成测试处理。
在每次测试时由车辆静止开始,先给定一个较小的加速踏板开度并保持,每增加一定车速间隔则对电机转速、扭矩、档位进行记录,直至车速达到该档位下的稳定车速,停车;基于加速踏板开度间隔,增加加速踏板开度,重复上述试验,直至加速踏板开度达到100%,试验结束。加速踏板开度间隔、车速间隔可以根据车辆标定需求进行设定,加速踏板开度间隔可以为10%等、车速间隔为10km/h等。
如果车辆的自动变速箱有2、4、5等多个档位,依次使用上述方法可以获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数。例如,在一个档位下电机的各个工作点的转速、扭矩、车速、加速踏板开度等车辆运行状态参数,如表1所示。
表1 工作点的车辆运行状态参数表
在一些实施例中,确定工作点的电机效率可以采用多种方法。
可以根据电机的测试预先生成电机效率Map图,电机效率Map图可以为多种。例如,电机效率Map图的X轴可以为电机的转速,Y轴可以为电机扭矩,Z轴可以为电机的效率;每一个转速和扭矩平面上的点都对应一个电机效率。根据工作点的电机扭矩和电机转速,并基于电机效率Map图,获得工作点的电机效率。
在现有技术中,通常通过计算车辆的滚动阻力、空气阻力、坡度阻力和加速阻力得到车辆的输出功率,进而得到整车系统效率,建立系统效率与车速、加速踏板开度的关系。但是,在实际应用中,难以计算加速阻力,进而无法得到效率曲面图和换档策略。考虑到动力传动系统的损失受车速和加速踏板开度的影响较小,可以从电机效率的角度对换档策略进行优化。
基于电机效率MAP图,对工作点的效率进行定位,替代整车系统效率。可以根据档位,将试验阶段得到各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数,进行分类;将与每个车速、加速踏板开度对应的工作点电机扭矩、转速进行列表。
基于电机效率Map图,获得工作点的电机效率可以使用多种方法。例如,根据电机MAP图进行插值计算得到工作点的电机效率:基于电机效率MAP图,根据该档位下工作点的转速和扭矩采用随机TPS(薄板样条插值)的方法,以工作点的转速和扭矩作为用于插值的X、Y值,将电机转速、扭矩等作为插值输入,选取合理的平滑因子,经过计算得到该档位下工作点的电机效率。工作点的电机效率表如下表2所示:
表2-工作点的电机效率表
在一些实施例中,获得工作点的电机加权效率可以采用多种方法。图3为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例中的确定电机加权效率的流程示意图,如图3所示:
步骤301,基于工作点的车速,确定电机效率权值。
在一个实施例中,设置多个车速区间,基于全部工作点的全部车速,确定属于各个车速区间的车速数量;根据属于各个车速区间的车速数量以及车速总数量,确定各个车速区间的车速区间占比。
确定工作点的车速所在的车速区间,根据车速区间的车速区间占比以及预设系数,确定电机效率权值。例如,将车速区间的车速区间占比与预设系数的乘积,作为电机效率权值。
步骤302,根据电机效率和电机效率权值,确定电机加权效率。可以将电机效率和电机效率权值之和,作为电机加权效率。
例如,设置多个车速区间,车速区间分别为0-10km/h、10-20km/h、20-30km/h等。在对多台车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数之后,全部工作点的全部车速的车速总数量为A,基于全部工作点的全部车速确定属于各个车速区间的车速数量B1,计算属于各个车速区间的车速数量B1与车速总数量A的比值,作为各个车速区间的车速区间占比。车速区间占比如下表3所示:
表3-车速区间占比的分布表
基于不同车速区间占比对相应的效率进行加权,权重与电机效率和测试车辆相关。例如,工作点1的车速为5.2 km/h,预设系数为0.01等,计算工作点1的电机加权效率为:
其中,95.87%为工作点1的电机加权效率;95.51%为工作点1的电机效率,0.01为预设系数,36.4%为车速区间的车速区间占比。基于此方法可以计算各个工作点的电机加权效率。
通过对工作点的电机效率进行加权计算得到工作点的电机加权效率,如下表4所示:
表4-工作点的电机加权效率表
图4为根据本公开的车辆换档控制方法的一个实施例中的确定档位的升档曲线的流程示意图,如图4所示:
步骤401,以车速、加速踏板开度和电机加权效率分别作为三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴的坐标值,构建各个档位的效率曲面图。
步骤402,在三维坐标系中,获得相邻档位的效率曲面图的相交曲线。
步骤403,将相交曲线向三维坐标系的车速-加速踏板开度的坐标平面上进行投影,获得档位的升档曲线。
在一些实施例中,分别以各个档位下的工作点的车速、加速踏板开度和电机加权效率作为X轴、Y轴和Z轴建立效率曲面图,可得到各个档位下不同车速和加速踏板开度对应的电机加权效率。可以采用现有的多种方法构建档位的效率曲面图,例如B样条插值方法等。
对各个档位都构建效率曲面图,将相邻档位的效率曲面图进行叠加,获得相交曲线;由于电机效率最高时,车辆经济性最佳,因此,将相邻档位的效率曲面图的交汇线,即相交曲线,向车速-加速踏板开度的平面投影,即可得到最佳经济性的升档曲线。
如图5所示,相邻的二档和三档的效率曲面图进行叠加,获得相交曲线,将相交曲线向车速-加速踏板开度的平面投影,可得二档的升档曲线;可以对三档效率曲面进行平滑处理,为与二档效率曲面的相交曲线产生延展。使用相同方法也可以构建一档、三档等档位的升档曲线等。
根据升档曲线对车辆进行升档控制处理可以采用多种方法。例如,确定车辆的当前档位,并获取车辆的当前车速和加速踏板当前开度;基于当前档位的升档曲线,并根据当前车速和加速踏板当前开度,对车辆进行升档控制处理。
如图6所示,在车辆运行中,可以基于本公开方法建立的二档的升档曲线61进行换档。确定车辆的当前档位为二档,并获取车辆的当前车速为22和加速踏板当前开度为0.5,基于当前档位的升档曲线61,并根据当前车速22和加速踏板当前开度0.5,对车辆进行升档控制处理,升到三档。
根据二档的升档曲线61,车速在30km/h、油门开度在0.5时,已进行了换挡,此时的电机工作效率为:97.08%;当按照现有的二档的升档曲线62,车速在30km/h、油门开度在0.5时未升档,电机工作效率为92.15%;本公开的方法可以保证换档前后电机始终保持在相对高效区域,可以有效优化换档策略,提高汽车经济性。
在一些实施例中,如图7所示,本公开提供一种车辆换档控制装置70,包括测试处理模块71、参数确定模块72、加权处理模块73、曲面构建模块74、曲线获得模块75和升档控制模块76。测试处理模块71对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数。参数确定模块72根据工作点的车辆运行参数,确定工作点的电机效率。
加权处理模块73对工作点的电机效率进行加权处理,获得工作点的电机加权效率。曲面构建模块74根据车辆运行状态参数和电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图。曲线获得模块75基于相邻档位的效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线。升档控制模块76在车辆行驶的过程中,根据升档曲线对车辆进行升档控制处理。
在一些实施例中,测试处理模块71基于加速踏板的开度间隔,在各个档位下控制车辆运行并控制加速踏板的开度。测试处理模块71在确定车速达到稳定车速的情况下,获取在工作点下的电机转速、扭矩、车速、加速踏板开度。
参数确定模块72根据工作点的电机扭矩和电机转速,并基于电机效率Map图,获得工作点的电机效率。加权处理模块73基于工作点的车速,确定电机效率权值;加权处理模块73根据电机效率和电机效率权值,确定电机加权效率。
例如,加权处理模块73设置多个车速区间,基于全部工作点的全部车速,确定属于各个车速区间的车速数量;加权处理模块73根据属于各个车速区间的车速数量以及车速总数量,确定各个车速区间的车速区间占比。加权处理模块73确定工作点的车速所在的车速区间,根据车速区间的车速区间占比以及预设系数,确定电机效率权值。
曲面构建模块74以车速、加速踏板开度和电机加权效率分别作为三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴,构建各个档位的效率曲面图。曲线获得模块75在三维坐标系中,获得相邻档位的效率曲面图的相交曲线;曲线获得模块75将相交曲线向三维坐标系的车速-加速踏板开度的坐标平面上进行投影,获得档位的升档曲线。
升档控制模块76确定车辆的当前档位,并获取车辆的当前车速和加速踏板当前开度;升档控制模块76基于当前档位的升档曲线,并根据当前车速和加速踏板当前开度,对车辆进行升档控制处理。
在一个实施例中,如图8所示,本公开提供一种车辆换档控制装置,可包括存储器82、处理器81、通信接口83以及总线84。存储器82用于存储指令,处理器81耦合到存储器82,处理器81被配置为基于存储器82存储的指令执行实现上述的车辆换档控制方法。
存储器82可以为高速RAM存储器、非易失性存储器(non-volatile memory)等,存储器82也可以是存储器阵列。存储器82还可能被分块,并且块可按一定的规则组合成虚拟卷。处理器81可以为中央处理器CPU,或专用集成电路ASIC(Application SpecificIntegrated Circuit),或者是被配置成实施本公开的车辆换档控制方法的一个或多个集成电路。
在一个实施例中,本公开提供一种整车控制器VCU,包括如上任一实施例中的车辆换档控制装置。
在一个实施例中,本公开提供一种车辆,包括如上任一实施例中的VCU。车辆可以为纯电动汽车等。
在一个实施例中,本公开提供一种计算机可读存储介质,计算机可读存储介质存储有计算机指令,指令被处理器执行时实现如上任一个实施例中的方法。
计算机可读存储介质可以采用一个或多个可读介质的任意组合。可读介质可以是可读信号介质或者可读存储介质。可读存储介质例如可以包括但不限于电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件,或者任意以上的组合。可读存储介质的更具体的例子(非穷举的列举)可以包括:具有一个或者多个导线的电连接、便携式盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦式可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光存储器件、磁存储器件、或者上述的任意合适的组合。
本公开的实施例还可以是计算机程序产品,其包括计算机程序指令,所述计算机程序指令在被处理器运行时使得所述处理器执行本说明书上述“示例性方法”部分中描述的根据本公开各种实施例的方法中的步骤。
上述实施例中的车辆换档控制方法、装置、VCU、车辆以及存储介质,通过对车辆进行测试处理,获得工作点的车辆运行状态参数,可以确定工作点的电机效率;根据工作点的电机加权效率构建各个档位的效率曲面图,用以得到档位的升档曲线,可以对车辆进行升档控制处理;能够通过测试和分析实现换档策略的快速优化,可以准确确定换档时机,切换时机合理,提高了传动效率,使电机工作在高效区间,提高车辆的行驶经济性。
以上结合具体实施例描述了本公开的基本原理,但是,需要指出的是,在本公开中提及的优点、优势、效果等仅是示例而非限制,不能认为这些优点、优势、效果等是本公开的各个实施例必须具备的。另外,上述公开的具体细节仅是为了示例的作用和便于理解的作用,而非限制,上述细节并不限制本公开为必须采用上述具体的细节来实现。
本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处,各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于系统实施例而言,由于其与方法实施例基本对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法实施例的部分说明即可。
本公开中涉及的器件、装置、设备、系统的方框图仅作为例示性的例子并且不意图要求或暗示必须按照方框图示出的方式进行连接、布置、配置。如本领域技术人员将认识到的,可以按任意方式连接、布置、配置这些器件、装置、设备、系统。诸如“包括”、“包含”、“具有”等等的词语是开放性词汇,指“包括但不限于”,且可与其互换使用。这里所使用的词汇“或”和“和”指词汇“和/或”,且可与其互换使用,除非上下文明确指示不是如此。这里所使用的词汇“诸如”指词组“诸如但不限于”,且可与其互换使用。
还需要指出的是,在本公开的装置、设备和方法中,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本公开的等效方案。
提供所公开的方面的以上描述以使本领域的任何技术人员能够做出或者使用本公开。对这些方面的各种修改对于本领域技术人员而言是非常显而易见的,并且在此定义的一般原理可以应用于其它方面而不脱离本公开的范围。因此,本公开不意图被限制到在此示出的方面,而是按照与在此公开的原理和新颖的特征一致的最宽范围。
为了例示和描述的目的已经给出了以上描述。此外,此描述不意图将本公开的实施例限制到在此公开的形式。尽管以上已经讨论了多个示例方面和实施例,但是本领域技术人员应当理解,上述实施例仅是说明性的而不限制本公开的范围。本领域技术人员应该理解,上述实施例可以被组合、修改或替换而不脱离本公开的范围和实质。

Claims (9)

1.一种车辆换档控制方法,其特征在于,包括:
对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数;其中,所述车辆运行状态参数包括以下的一项或多项:电机转速、电机扭矩、车速、加速踏板开度;
根据所述工作点的车辆运行参数,确定所述工作点的电机效率;
对所述工作点的电机效率进行加权处理,获得所述工作点的电机加权效率;
其中,设置多个车速区间;基于全部工作点的全部车速,确定属于各个车速区间的车速数量;根据属于各个车速区间的车速数量以及车速总数量,确定各个车速区间的车速区间占比;
确定所述工作点的车速所在的车速区间;根据所述车速区间的车速区间占比以及预设系数,确定电机效率权值;根据所述电机效率和所述电机效率权值,确定所述电机加权效率;
根据所述车辆运行状态参数和所述电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图;
其中,以所述车速、所述加速踏板开度和所述电机加权效率分别作为三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴的坐标值,构建各个档位的效率曲面图;
基于相邻档位的所述效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线;
其中,在所述三维坐标系中,获得相邻档位的效率曲面图的相交曲线;将所述相交曲线向所述三维坐标系的车速-加速踏板开度的坐标平面上进行投影,获得档位的升档曲线;
在所述车辆行驶的过程中,根据所述升档曲线对车辆进行升档控制处理。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对车辆进行测试处理包括:
基于加速踏板的开度间隔,在各个档位下控制车辆运行并控制加速踏板的开度;
在确定车速达到稳定车速的情况下,获取在所述工作点下的电机转速、扭矩、车速、加速踏板开度。
3.如权利要求1所述的方法,其特征在于,所述确定所述工作点的电机效率包括:
根据所述工作点的电机扭矩和电机转速,并基于电机效率Map图,获得所述工作点的电机效率。
4.如权利要求1至3任一项所述的方法,其特征在于,所述根据所述升档曲线对车辆进行升档控制处理包括:
确定所述车辆的当前档位,并获取所述车辆的当前车速和加速踏板当前开度;
基于所述当前档位的升档曲线,并根据所述当前车速和所述加速踏板当前开度,对所述车辆进行升档控制处理。
5.一种车辆换档控制装置,其特征在于,包括:
测试处理模块,用于对车辆进行测试处理,获得在各个档位下电机的工作点的车辆运行状态参数;其中,所述车辆运行状态参数包括以下的一项或多项:电机转速、电机扭矩、车速、加速踏板开度;
参数确定模块,用于根据所述工作点的车辆运行参数,确定所述工作点的电机效率;
加权处理模块,用于对所述工作点的电机效率进行加权处理,获得所述工作点的电机加权效率;其中,设置多个车速区间;基于全部工作点的全部车速,确定属于各个车速区间的车速数量;根据属于各个车速区间的车速数量以及车速总数量,确定各个车速区间的车速区间占比;确定所述工作点的车速所在的车速区间;根据所述车速区间的车速区间占比以及预设系数,确定电机效率权值,根据所述电机效率和所述电机效率权值,确定所述电机加权效率;
曲面构建模块,用于根据所述车辆运行状态参数和所述电机加权效率,构建各个档位的效率曲面图;其中,以所述车速、所述加速踏板开度和所述电机加权效率分别作为三维坐标系的X轴、Y轴和Z轴的坐标值,构建各个档位的效率曲面图;
曲线获得模块,用于基于相邻档位的所述效率曲面图的相交曲线,得到档位的升档曲线;其中,在所述三维坐标系中,获得相邻档位的效率曲面图的相交曲线;将所述相交曲线向所述三维坐标系的车速-加速踏板开度的坐标平面上进行投影,获得档位的升档曲线;
升档控制模块,用于在所述车辆行驶的过程中,根据所述升档曲线对车辆进行升档控制处理。
6.一种车辆换档控制装置,其特征在于,包括:
存储器;以及耦接至所述存储器的处理器,所述处理器被配置为基于存储在所述存储器中的指令,执行如权利要求1至4中任一项所述的方法。
7.一种整车控制器VCU,其特征在于,包括:
如权利要求5或6所述的车辆换档控制装置。
8.一种车辆,其特征在于,包括:
如权利要求7所述的VCU。
9.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质存储有计算机指令,所述指令被处理器执行如权利要求1至4中任一项所述的方法
CN202410043871.5A 2024-01-11 2024-01-11 车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质 Active CN117549899B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410043871.5A CN117549899B (zh) 2024-01-11 2024-01-11 车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN202410043871.5A CN117549899B (zh) 2024-01-11 2024-01-11 车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN117549899A CN117549899A (zh) 2024-02-13
CN117549899B true CN117549899B (zh) 2024-05-03

Family

ID=89821853

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202410043871.5A Active CN117549899B (zh) 2024-01-11 2024-01-11 车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN117549899B (zh)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105383325A (zh) * 2015-11-12 2016-03-09 重庆长安汽车股份有限公司 一种纯电动汽车的换挡控制方法及系统
CN107415774A (zh) * 2017-07-31 2017-12-01 北京新能源汽车股份有限公司 一种换挡控制方法、装置及电动汽车
CN107512261A (zh) * 2017-08-01 2017-12-26 北京理工大学 基于双动力源协同的并联phev换挡控制方法
CN108501953A (zh) * 2018-06-14 2018-09-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种电动汽车挡位切换控制方法、装置及汽车
CN111859550A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 厦门金龙联合汽车工业有限公司 基于硬件在环仿真的两档箱纯电动客车换挡曲线确定方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20130297162A1 (en) * 2012-05-07 2013-11-07 Ford Global Technologies, Llc Dynamic shift scheduling in a hybrid vehicle having a step ratio automatic transmission

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105383325A (zh) * 2015-11-12 2016-03-09 重庆长安汽车股份有限公司 一种纯电动汽车的换挡控制方法及系统
CN107415774A (zh) * 2017-07-31 2017-12-01 北京新能源汽车股份有限公司 一种换挡控制方法、装置及电动汽车
CN107512261A (zh) * 2017-08-01 2017-12-26 北京理工大学 基于双动力源协同的并联phev换挡控制方法
CN108501953A (zh) * 2018-06-14 2018-09-07 重庆长安汽车股份有限公司 一种电动汽车挡位切换控制方法、装置及汽车
CN111859550A (zh) * 2020-07-28 2020-10-30 厦门金龙联合汽车工业有限公司 基于硬件在环仿真的两档箱纯电动客车换挡曲线确定方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN117549899A (zh) 2024-02-13

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106415079B (zh) 用于评价机动车变速器的换挡特性的方法
CN105844061B (zh) 生成换挡map的方法和装置
CN111413105B (zh) 一种电动汽车动力系统效率测试评价方法
CN106114492A (zh) 新能源汽车自动变速器动力换挡控制系统及控制方法
CN108730047B (zh) 一种发动机目标扭矩图谱的生成方法及装置
CN111348029B (zh) 一种考虑工况的混合动力汽车标定参数最优值确定方法
Jeoung et al. Automatic transmission shift strategy based on greedy algorithm using predicted velocity
CN105644553A (zh) 一种混合动力客车amt最佳动力性换档系统及换挡方法
CN117549899B (zh) 车辆换档控制方法、装置、vcu、车辆以及存储介质
Han et al. Optimized design of multi-speed transmissions for battery electric vehicles
CN105711440A (zh) 一种车辆倒挡控制方法和系统
CN111397914B (zh) 一种电动汽车动力系统匹配方法
CN108177649A (zh) 一种混合动力汽车的换档方法及装置
Ahn et al. Developing mode shift strategies for a two-mode hybrid powertrain with fixed gears
CN111873818A (zh) 增程器能量管理方法、装置、车辆和存储介质
Cheng et al. Modeling and simulation of plug-in hybrid electric powertrain system for different vehicular application
CN113609624B (zh) 确定发动机档位的方法、装置、设备和介质
Zhong et al. An optimal torque distribution strategy for an integrated starter—generator parallel hybrid electric vehicle based on fuzzy logic control
CN113553663A (zh) 电机系统的选型方法、终端和可读存储介质
CN109635484A (zh) 基于多学科优化的混合动力车辆动力系统优化测试方法
Khodabakhshian et al. Improvement of fuel efficiency and drivability using simple prediction for gear changing
CN115230489A (zh) 车辆电驱动系统的控制方法、装置、车辆及存储介质
JPH10246325A (ja) 目標変速比および目標変速段決定方法
KR102360170B1 (ko) 하이브리드 차량의 주행 제어 장치 및 방법
Eßer et al. Potentials to reduce the Energy Consumption of Electric Vehicles in Urban Traffic

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant