AMT变速箱的换挡调速控制方法及车辆与流程

amt变速箱的换挡调速控制方法及车辆
技术领域
1.本发明涉及车辆变速箱技术领域，尤其涉及一种amt变速箱的换挡调速控制方法及车辆。


背景技术：

2.目前amt(automatic mechanical transmission，电控机械式自动变速器)换挡调速过程中，整车控制器根据输出轴转速和变速箱速比计算电机需求转速，电机控制器响应转速需求，当滑套端速差在速差设定范围内时判定调速完成，换挡过程进入挂挡阶段。
3.但是目前amt换挡调速过程中存在以下问题：
①
若调速失败，下一次调速过程控制与第一次完全相同，若整车控制器控制参数有问题，存在连续调速失败的风险；
②
判定调速完成的速差设定范围为离线标定结果，是综合考虑了换挡成功率与整车舒适性的结果，当连续调速失败时，降低了换挡调速成功率。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于提供一种amt变速箱的换挡调速控制方法，能提高换挡调速成功率。
5.为达此目的，本发明采用以下技术方案：
6.amt变速箱的换挡调速控制方法，其包括以下步骤：
7.在amt变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断所述滑套端实时速差是否在速差设定范围内，若是，则判定调速完成；若否，则判定调速失败，并对所述调速失败次数进行累加；
8.然后判断累加的所述调速失败次数是否超过失败次数限值，若是，则根据累加的所述调速失败次数对所述速差设定范围的初始值进行调整，调整后的所述速差设定范围为速差设定范围的调整值；
9.再判断所述速差设定范围的调整值是否超出速差限值，若是，则将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式。
10.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，在amt变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断所述滑套端实时速差是否在速差设定范围内的过程包括以下步骤：
11.在amt变速箱换挡调速时开始计时，计算滑套端实时速差，并将所述滑套端实时速差与所述速差设定范围作对比，判断是否调速完成；
12.若是，则调速完成，时间清零；若否，则继续计时，并判断计时的时间是否超过设定时间限值，若是，则判定本次调速失败，调速失败次数累加一次，时间清零。
13.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，根据累加的调速失败次数对所述速差设定范围的初始值进行调整的方法为：整车控制器根据累加的调速失败次数查询所述调速失败次数-速差设定范围的map表，获取的速差设定范围为所述速差设定范围的
调整值；所述调速失败次数-速差设定范围的map表根据所述调速失败次数标定所述速差设定范围建立，并预存在所述整车控制器内。
14.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，若所述速差设定范围的调整值未超出所述速差限值，则返回继续以所述电机执行转速响应模式重新开始换挡调速，并将所述速差设定范围的调整值作为判定条件继续判断是否调速完成，若滑套端速差仍达不到所述速差设定范围的调整值，所述调速失败次数继续累加；
15.然后根据累加后的所述调速失败次数重新确定所述速差设定范围的调整值，直至调速完成或重新确定的所述速差设定范围的调整值超出所述速差限值。
16.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，若累加的所述调速失败次数未超过所述失败次数限值，则返回重新开始换挡调速时，继续以所述速差设定范围的初始值作为调速完成的判定条件。
17.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，所述电机执行转速响应模式为整车控制器根据amt变速箱的输出轴的转速和amt变速箱速比计算电机需求转速，电机控制器响应转速需求。
18.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，所述电机执行扭矩响应模式为整车控制器计算需求扭矩并将所述需求扭矩发送给电机控制器，所述电机控制器响应扭矩需求。
19.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，在电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式之前，先判断所述整车控制器发送的所述需求扭矩是否超出电机的扭矩限值，若是，则报错；若否，则电机执行扭矩响应模式。
20.作为amt变速箱的换挡调速控制方法的一个可选方案，在电机执行扭矩响应模式之后，以所述速差限值作为调速完成的判定条件。
21.车辆，包括amt变速箱，所述amt变速箱采用如以上任一方案所述的amt变速箱的换挡调速控制方法。
22.本发明的有益效果：
23.本发明提供的amt变速箱的换挡调速控制方法，在amt变速箱换挡调速时，电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差并判断滑套端实时速差是否在速差设定范围内，若是，则判定调速完成；若否，则判定调速失败，并对调速失败次数进行累加，若累加的调速失败次数超过失败次数限值，则根据累加的调速失败次数对速差设定范围的初始值进行调整，调整后的速差设定范围为速差设定范围的调整值。当速差设定范围的调整值超出速差限值时，将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式。即在连续调速失败时牺牲部分舒适性，以保证换挡调速成功率。若速差设定范围的调整值超出速差限值时，则将电机的调速模式由转速模式切换为扭矩模式，即当通过调整速差设定范围的方法仍不能完成调速时，对电机的响应模式进行调整，调整为直接控制电机的扭矩，避免因整车控制器控制参数有问题产生的连续调速失败，从而实现提高换挡调速成功率的目的，提高了整车控制器的容错率和参数的鲁棒性。
24.本发明提供的车辆，包括amt变速箱，amt变速箱采用上述的amt变速箱的换挡调速控制方法，提高了车辆的换挡调速成功率、整车控制器的容错率和参数的鲁棒性。
附图说明
25.图1是本发明实施例提供的amt变速箱的换挡调速控制方法的流程图；
26.图2是本发明实施例提供的判断滑套端实时速差是否在速差设定范围内的过程的流程图。
具体实施方式
27.下面详细描述本发明的实施例，实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
28.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
29.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
30.除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一特征和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
31.下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
32.amt变速箱包括主箱和副箱，发动机通过离合器与电机连接，电机与主箱的输入轴连接，amt变速箱通过滑套进行换挡，主箱的输出轴通过滑套与副箱的输入轴结合，实现换挡，副箱的输出轴(即amt变速箱输出轴)与传动轴连接。在amt变速箱换挡调速过程中，若整车控制器根据amt变速箱的输出轴的转速和amt变速箱速比计算电机需求转速，电机控制器响应转速需求，即为在amt变速箱换挡调速时采用电机执行转速响应模式。电机需求转速＝amt变速箱的输出轴的转速
×
amt变速箱速比。滑套端速差＝电机实际转速/主箱速比-amt变速箱的输出轴的转速
×
副箱速比。若整车控制器计算需求扭矩并将需求扭矩发送给电机控制器，电机控制器响应扭矩需求，即为在amt变速箱换挡调速时采用电机执行扭矩响应模式。
33.现有技术中，在amt变速箱换挡调速时，电机执行转速响应模式，当滑套端速差在速差设定范围内时判定调速完成，换挡过程进入挂挡阶段。但是若调速失败，下一次调速过程的控制方法与上一次调速过程的控制方法完全相同，如果是整车控制器控制参数有问
题，存在连续调速失败的风险。而且判定调速完成的速差设定范围为离线标定值，该离线标定值综合考虑了换挡成功率和整车舒适性，导致了换挡调速成功率低。
34.为了解决上述技术问题，如图1所示，本实施例提供了一种amt变速箱的换挡调速控制方法，包括以下步骤：
35.s10、在amt变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断滑套端实时速差是否在速差设定范围内，若是，则判定调速完成；若否，则判定调速失败，执行s20。
36.具体地，如图2所示，在amt变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断滑套端实时速差是否在速差设定范围内的过程包括以下步骤：
37.s11、在amt变速箱换挡调速时开始计时，计算滑套端实时速差，并将滑套端实时速差与速差设定范围作对比，判断是否调速完成；若是，则调速完成，时间清零；若否，则执行s12。
38.滑套端实时速差＝电机实时转速/主箱速比-amt变速箱的输出轴的实时转速
×
副箱速比。电机实时转速和amt变速箱的输出轴的实时转速一直在变化，而主箱速比和副箱速比是已知的，在amt变速箱换挡调速的过程中，根据电机实时转速、amt变速箱的输出轴的实时转速和上述滑套端实时速差的计算公式计算滑套端实时速差，并将计算的滑套端实时速差不断地与速差设定范围作对比，当滑套端实时速差在速差设定范围内时，则调速完成，换挡过程进入挂挡阶段，整车控制器中计时的时间清零。
39.速差设定范围为综合考虑换挡成功率与整车舒适性的离线标定值。
40.s12、继续计时，并判断计时的时间是否超过设定时间限值，若是，则执行s13；若否，则继续进行换挡调速，直至调速完成或计时的时间超过设定时间限值。
41.s13、判定本次调速失败，调速失败次数累加一次，时间清零。
42.若在设定时间限值内滑套端速差能在速差设定范围内，则调速完成，时间清零。若在amt变速箱进入换挡调速的时间超过设定时间限值时，滑套端速差仍达不到速差设定范围，则判定本次调速失败，此时调速失败次数累加一次，时间清零。
43.关于设定时间限值为标定值，本领域技术人员可根据试验进行标定，然后预存在整车控制器中。
44.s20、对调速失败次数进行累加，并判断累加的调速失败次数是否超过失败次数限值，若是，则执行s30；如否，则返回s10，重新开始换挡调速。
45.s30、根据累加的调速失败次数对速差设定范围的初始值进行调整，调整后的速差设定范围为速差设定范围的调整值。
46.离线标定值为理论值，由于amt变速箱在实现换挡调速过程中，受实际工况的影响，往往达不到速差的离线标定值，因此，会出现多次调速失败的情况。当amt变速箱的调速失败次数超过失败次数限值时，基本可判定atm变速箱的实际工况无法达到速差的离线标定值，需要对速差设定范围的初始值进行动态调整，以提高换挡调速成功率。此时为了保证换挡调速成功率可考虑牺牲部分舒适性。
47.具体地，根据累加的调速失败次数对速差设定范围进行调整的方法为：
48.整车控制器根据累加的调速失败次数查询调速失败次数-速差设定范围的map表，获取的速差设定范围为速差设定范围的调整值。调速失败次数-速差设定范围的map表为根
据调速失败次数标定速差设定范围建立，并预存在整车控制器内。
49.在标定速差设定范围时，先分别标定速差上限值和速差下限值，然后根据上限值和下限值确定速差设定范围。根据累加的调速失败次数查询调速失败次数-速差设定范围的map表，获取的速差设定范围即为速差设定范围的调整值。
50.本实施例中速差设定范围的调整原则为：调速失败次数越多，对应的速差设定范围越大，进而调速越容易完成。
51.示例性地，速差设定范围为50r/min～80r/min，失败次数限值为三次，若调速失败次数累加至四次时，整车控制器查询调速失败次数-速差设定范围的map表，获取调速失败四次对应的速差设定范围的调整值为30r/min～100r/min。速差设定范围的调整值30r/min～100r/min的调速范围大于速差设定范围的初始值50r/min～80r/min的调速范围，进而以30r/min～100r/min作为调速完成的判定条件，使得调速更易于完成。
52.进一步地，若累加的调速失败次数未超过失败次数限值，则返回重新开始换挡调速时，继续以速差设定范围的初始值作为调速完成的判定条件。
53.s40、判断速差设定范围的调整值是否超出速差限值，若是，则执行s50；若否，则返回s10，重新开始换挡调速。
54.s50、将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式。
55.在将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式时，先判断整车控制器发送的需求扭矩是否超出电机的扭矩限值，若是，则报错；若否，则电机执行扭矩响应模式。
56.电机执行扭矩响应模式时，整车控制器计算需求扭矩并将需求扭矩发送给电机控制器，电机控制器响应扭矩需求。
57.若速差设定范围的调整值超出速差限值时，则将电机的调速模式由转速模式切换为扭矩模式，即当通过调整速差设定范围的方法仍不能完成调速，即对电机的响应模式进行调整，调整为直接控制电机的扭矩，避免因整车控制器控制参数有问题产生的连续调速失败，从而实现提高换挡调速成功率的目的，提高了整车控制器的容错率和参数的鲁棒性。
58.在调整速差设定范围后，若速差设定范围的调整值未超出速差限值，则返回继续以电机执行转速响应模式重新开始换挡调速，并将速差设定范围的调整值作为判定条件继续判断是否调速完成，若滑套端速差仍达不到速差设定范围的调整值，调速失败次数继续累加；然后根据累加后的调速失败次数重新确定速差设定范围的调整值，直至调速完成或速差设定范围的调整值超出速差限值。
59.s60、以速差限值作为调速完成的判定条件，重新进行换挡调速，直至调速完成。
60.具体地，将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式后，以所速差限值作为调速完成的判定条件。
61.速差限值为滑套端速差的最大速差，在本实施例中，速差限值为20r/min～110r/min。当调速失败次数累加至六次时，调速失败六次对应的速差设定范围的调整值为10r/min～120r/min，此时速差设定范围的调整值超出速差限值，即通过调整速差设定范围的方法仍不能完成调速，需对电机的响应模式进行调整，将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式后，以速差限值作为调速完成的判定条件，重新进行换挡调速，直至调速完成。
62.本实施例还提供了一种车辆，包括amt变速箱，amt变速箱采用上述的amt变速箱的
换挡调速控制方法，提高了车辆的换挡调速成功率、整车控制器的容错率和参数的鲁棒性。
63.以上内容仅为本发明的较佳实施例，对于本领域的普通技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

技术特征：
1.amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，包括以下步骤：在amt变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断所述滑套端实时速差是否在速差设定范围内，若是，则判定调速完成；若否，则判定调速失败，并对所述调速失败次数进行累加；然后判断累加的所述调速失败次数是否超过失败次数限值，若是，则根据累加的所述调速失败次数对所述速差设定范围的初始值进行调整，调整后的所述速差设定范围为速差设定范围的调整值；再判断所述速差设定范围的调整值是否超出速差限值，若是，则将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式。2.根据权利要求1所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，在amt变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断所述滑套端实时速差是否在速差设定范围内的过程包括以下步骤：在amt变速箱换挡调速时开始计时，计算滑套端实时速差，并将所述滑套端实时速差与所述速差设定范围作对比，判断是否调速完成；若是，则调速完成，时间清零；若否，则继续计时，并判断计时的时间是否超过设定时间限值，若是，则判定本次调速失败，调速失败次数累加一次，时间清零。3.根据权利要求2所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，根据累加的调速失败次数对所述速差设定范围的初始值进行调整的方法为：整车控制器根据累加的调速失败次数查询所述调速失败次数-速差设定范围的map表，获取的速差设定范围为所述速差设定范围的调整值；所述调速失败次数-速差设定范围的map表通过所述调速失败次数标定所述速差设定范围建立，并预存在所述整车控制器内。4.根据权利要求3所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，若所述速差设定范围的调整值未超出所述速差限值，则返回继续以所述电机执行转速响应模式重新开始换挡调速，并将所述速差设定范围的调整值作为判定条件继续判断是否调速完成，若滑套端速差仍达不到所述速差设定范围的调整值，所述调速失败次数继续累加；然后根据累加后的所述调速失败次数重新确定所述速差设定范围的调整值，直至调速完成或重新确定的所述速差设定范围的调整值超出所述速差限值。5.根据权利要求1所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，若累加的所述调速失败次数未超过所述失败次数限值，则返回重新开始换挡调速时，继续以所述速差设定范围的初始值作为调速完成的判定条件。6.根据权利要求1所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，所述电机执行转速响应模式为整车控制器根据amt变速箱的输出轴的转速和amt变速箱速比计算电机需求转速，电机控制器响应转速需求。7.根据权利要求1所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，所述电机执行扭矩响应模式为整车控制器计算需求扭矩并将所述需求扭矩发送给电机控制器，所述电机控制器响应扭矩需求。8.根据权利要求7所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，在电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式之前，先判断所述整车控制器发送的所述需求扭矩是否超出电机的扭矩限值，若是，则报错；若否，则电机执行扭矩响应模式。
9.根据权利要求8所述的amt变速箱的换挡调速控制方法，其特征在于，在电机执行扭矩响应模式之后，以所述速差限值作为调速完成的判定条件。10.车辆，包括amt变速箱，其特征在于，所述amt变速箱采用如权利要求1-9任一项所述的amt变速箱的换挡调速控制方法。

技术总结
本发明公开了一种AMT变速箱的换挡调速控制方法及车辆，涉及车辆变速箱技术领域。AMT变速箱的换挡调速控制方法包括以下步骤：在AMT变速箱换挡调速时电机执行转速响应模式，计算滑套端实时速差，并判断滑套端实时速差是否在速差设定范围内，若是，则判定调速完成；若否，则判定调速失败，并对调速失败次数进行累加。判断累加的调速失败次数是否超过失败次数限值，若是，则根据累加的调速失败次数对速差设定范围的初始值进行调整，调整后的速差设定范围为速差设定范围的调整值。若速差设定范围的调整值超出速差限值，则将电机执行转速响应模式切换为电机执行扭矩响应模式。AMT变速箱的换挡调速控制方法提高了换挡调速成功率。换挡调速控制方法提高了换挡调速成功率。换挡调速控制方法提高了换挡调速成功率。


技术研发人员：乔运乾 翟灵瑞 张欣
受保护的技术使用者：潍柴新能源科技有限公司
技术研发日：2023.05.15
技术公布日：2023/8/9