CN115823242B - 换挡控制方法、装置、设备及介质 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种换挡控制方法、装置、设备及介质。该方法包括：响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据所述目标降扭时长，对所述发动机进行降扭控制；控制分离所述车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步所述发动机与所述车辆的变速箱的转速；根据所述换挡拨叉所在位置，对所述变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制所述离合器结合；根据车辆的当前行驶状态确定所述发动机的目标增扭速率，并根据所述目标增扭速率对所述发动机进行增扭控制。上述方案，提高了换挡过程中的平顺性，缩短了动力中断时间。
Description
技术领域
本发明实施例涉及车辆换挡技术领域，尤其涉及一种换挡控制方法、装置、设备及介质。
背景技术
商用车机械式自动变速器(Advanced Manufacturing Technology，AMT)一般是在传统手动变速器的基础之上通过电子控制器控制选换挡、离合器等执行机构来完成换挡动作。换挡动作主要包括：发动机降扭、分离离合器、摘挡、调速、选换挡、结合离合器、发动机增扭。
现有技术中，自动变速器在执行换挡动作时，可能出现换挡平顺性较差，动力中断时间较长的问题。
发明内容
本发明提供一种换挡控制方法、装置、设备及介质，以实现提高换挡的平顺性，减少动力中断时间。
根据本发明的一方面，提供了一种换挡控制方法，包括：
响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据所述目标降扭时长，对所述发动机进行降扭控制；
控制分离所述车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步所述发动机与所述车辆的变速箱的转速；
根据所述换挡拨叉所在位置，对所述变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制所述离合器结合；
根据车辆的当前行驶状态确定所述发动机的目标增扭速率，并根据所述目标增扭速率对所述发动机进行增扭控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种换挡控制装置，包括：
降扭控制模块，用于响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据所述目标降扭时长，对所述发动机进行降扭控制；
转速同步模块，用于控制分离所述车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步所述发动机与所述车辆的变速箱的转速；
离合器结合模块，用于根据所述换挡拨叉所在位置，对所述变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制所述离合器结合；
增扭控制模块，用于根据车辆的当前行驶状态确定所述发动机的目标增扭速率，并根据所述目标增扭速率对所述发动机进行增扭控制。
根据本发明的另一方面，提供了一种电子设备，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当一个或多个程序被一个或多个处理器执行，使得一个或多个处理器能够执行本发明实施例所提供的任意一种挡位控制方法。
根据本发明的另一方面，提供了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，计算机指令用于使处理器执行时实现本发明实施例所提供的任意一种换挡控制方法。
本发明实施例提供的一种换挡控制方案，通过响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制；控制分离车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速；根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制离合器结合；根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，并根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制。上述方案，通过在换挡过程中，对发动机进行先降扭再增扭的操作，提高了换挡过程中的平顺性。同时，基于车辆的当前行驶状态分别进行降扭和增扭控制，能够契合车辆驾驶员的当前行驶意图，提升了驾驶体验。并且，在控制换挡拨叉换挡的时，同步发动机与车辆的变速箱的转速，缩短了动力中断时间。
应当理解，本部分所描述的内容并非旨在标识本发明的实施例的关键或重要特征，也不用于限制本发明的范围。本发明的其它特征将通过以下的说明书而变得容易理解。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例一提供的一种换挡控制方法的流程图；
图2是本发明实施例二提供的一种换挡控制方法的流程图；
图3是本发明实施例三提供的一种换挡控制装置的结构示意图；
图4是本发明实施例四提供的一种实现换挡控制方法的电子设备的结构示意图。
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是本发明实施例一提供的一种换挡控制方法的流程图，本实施例可适用于对挡位进行切换的情况，该方法可以由换挡控制装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并可配置于承载换挡控制功能的电子设备中。该电子设备可以是变速器控制单元(Transmission Control Unit，TCU)。
参见图1所示的换挡控制方法，包括：
S110、响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制。
其中，换挡操作是指控制车辆进行换挡的指令。当前行驶状态是指车辆在行驶过程中当前时刻的行驶情况。具体的，当前行驶状态可以包括发动机的转速和车辆行驶速度等中的至少一种。可选的，当前行驶状态可以通过车载传感器进行直接获取，或通过对车载传感器的采集数据运算得到，本发明实施例对车载传感器的种类不作任何限定，可以是技术人员根据经验进行设置。目标降扭时长是指车辆在当前行驶状态下响应于换挡操作，实现降扭控制所需的理想时间长度。
S120、控制分离车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速。
可选的，当目标降扭时长小于离合器分离时间时，控制分离车辆中的离合器，以重叠动作时序，减少换挡时间；并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速。其中，离合器分离时间是指基于离合器快开阀和慢开阀的占空比命令，所确定离合器到摩擦点的时间。
本发明实施例中，控制换挡拨叉换挡的过程可以是：获取离合器的位置，当离合器的实际位置处于摩擦点的(-0.5,0.5)的范围内时，开始控制执行摘挡动作；获取换挡拨叉的位置，当换挡拨叉的位置处于变速器空挡带内时，即为摘挡成功；在摘挡成功后，控制换挡拨叉换挡，以及同步发动机与车辆的变速箱的转速。可以理解的是，在换挡期间控制离合器分离和摘挡同步、换挡与转速同步，有效缩短了动力中断时间。
在一个可选实施例中，同步发动机与车辆的变速箱的转速，包括：根据驾驶意图数据、车辆行驶坡度和目标挡位，确定进挡速差阈值窗口；根据进挡速差阈值窗口，调整变速箱的输入轴转速，并根据输入轴转速确定同步转速；根据变速箱的输出轴转速的变化情况、车辆行驶坡度、车载质量和变速箱油温，确定转速补偿值；根据转速补偿值和同步转速，确定发动机的目标转速，并控制发动机转速至目标转速。
其中，驾驶意图数据是指驾驶员希望车辆达到所需目的的数据。具体的，驾驶意图数据可以包括油门踏板开度和油门踏板开度变化率等中的至少一种。油门踏板开度变化率用于量化油门踏板开度变化的大小。
其中，目标挡位是指车辆所需的挡位。具体的，目标挡位可以是变速器控制单元根据当前行驶状态，进行确定。需要说明的是，目标挡位需要满足车辆驱动阻力限制、发动机低速以及超速保护。进挡速差阈值窗口中可以包括带窄(即进挡速差阈值窗口)和带宽(即次级进挡速差阈值窗口)。同步转速是指发动机与变速箱的转速进行同步的速度。转速补偿值用于在同步发动机转速时，由于发动机会受到外在因素影响，使得同步转速有所消耗，对消耗的部分进行补偿。其中，外在因素影响可以包括变速箱的输出轴转速的变化情况、车辆行驶坡度、车载质量和变速箱油温等中的至少一种。目标转速是指发动机最终需要调节的速度。
本发明实施例中，确定发动机目标转速的过程，将通过以下公式进行详细说明。
具体的，根据确定的进挡速差阈值窗口，调整变速箱的输入轴转速，并根据输入轴转速确定同步转速，表达式为：
nsyn＝nos×itar；
其中，nsyn为同步转速，nos为输入轴转速，itar为目标挡位速比。需要说明的是，目标挡位速比itar与车辆类型有关，可以通过查表得到。
进一步的，根据确定的转速补偿值和同步转速nsyn，确定目标转速，表达式如下：
ntar＝noffset+nsyn；
其中，ntar为目标转速，noffset为转速补偿值。需要说明的是，转速补偿值noffset可以根据变速箱输出轴转速变化率、车辆行驶坡度、车载质量、变速箱油温等信息确定。
进一步的，以发动机距离目标转速的偏差作为输入，利用PID(proportionintegration differentiation，比例积分微分)控制将发动机转速调节至目标转速。
可以理解的是，先调整变速箱的输入轴转速，并通过驾驶员的当前行驶意图，以及当前行驶状态，确定目标转速，使得目标转速更加符合驾驶员的需求。并且，通过引入转速补偿值，实现了在充分考虑到实际情况的基础上，确定发动机的目标转速，避免了由于外在因素的影响，导致发动机和车辆的变速箱的转速无法实现同步的情况，提高了发动机和变速箱的转速能够实现同步的准确度和同步效率。
S130、根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制离合器结合。
本发明实施例中，在同步发动机和输入轴转速后，开始控制变速器执行进挡动作。执行进挡动作的顺序依次是：换挡拨叉启动和移动、滑动齿套同步、滑动齿套顶齿以及进挡锁止。在一个可选实施例中，可以获取变速箱油温、油门踏板开度和输入轴转速变化率等数据，根据设定的不同挡位的位置，以及滑动齿套移动速度，对执行进挡动作的过程进行划分。具体的，根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，包括：控制启动换挡拨叉，并在变速箱的滑动齿套处于空挡位置与目标挡位的进档同步位置之间时，根据换挡力移动换挡拨叉；当滑动齿套与目标挡位的齿轮接触时，控制滑动齿套与目标挡位的齿轮转速同步；当换挡拨叉的移动速度小于预设速度阈值时，调高换挡力以增大移动速度；若换挡拨叉位置大于进档同步位置，则进挡锁止。
其中，空挡位置是指车辆挡把的中间位置。进挡同步位置是指需要进到的挡位所在的位置。换挡力是指控制换挡的动力。本发明实施例对预设速度阈值的大小不作任何限定，可以是技术人员根据经验进行设置，还可以是通过大量试验反复确定。
需要说明的是，当换挡拨叉的移动速度小于预设速度阈值时，表征滑动齿套可能发生顶齿现象，此时应调高换挡力，以增大换挡拨叉的移动速度。
需要说明的是，可以以滑动齿套的位移偏差作为输入，利用PID控制算法进行换挡位移控制。
可以理解的是，通过引入预设速度阈值，控制换挡力的变化，可以及时对换挡力进行调整，避免顶齿的情况发生，减少滑动齿套与齿轮的损伤，同时实现了对变速器进档过程的有效控制。同时，基于上述方案，实现了对换挡力的精确控制，保证了换挡的平顺性。
进一步的，当换挡拨叉实现进挡锁止时，控制离合器结合。
需要说明的是，还可以根据发动机的转速和输入轴转速，控制离合器结合。具体的，当发动机的转速和输入轴转速之间的差值在预设阈值范围内时，控制离合器结合。本发明实施例对预设阈值范围不作具体限定，可以根据车辆行驶坡度和油门踏板开度确定。这样的好处是，在调节发动机的转速的同时，控制离合器的结合，缩短了动力中断时间；同时，考虑到了驾驶特性，平顺快速结合离合器。
S140、根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，并根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制。
在一个可选实施例中，根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，包括：根据目标挡位和油门踏板开度，确定基本转速速率；根据离合器温度和车载质量，确定增扭速率影响系数；根据基本转速速率和增扭速率影响系数，确定目标增扭速率。
其中，基本转速速率是指发动机在目标转速下的转速大小。目标增扭速率是指发动机进行增扭时，转速大小。需要说明的是，目标增扭速率可以根据驾驶员意图数据以及车辆的当前行驶状态进行实时更新。这样做的好处是，通过驾驶员的当前行驶意图，以及变速器、离合器硬件的实时状态，在每一个降扭迭代周期实时更新目标增扭速率，保证增扭平顺性，减少动力中断时间；同时，考虑到了离合器使用寿命，以便及时更换。
当离合器结合到摩擦点附近时，开始控制发动机执行增扭动作。这样做的好处是，缩短动力中断时间。
具体的，获取目标挡位、油门踏板开度、离合器温度和车载质量，根据目标挡位和油门踏板开度，确定基本转速速率rrollon-b；根据离合器温度和车载质量，确定增扭速率影响系数krollon1；根据基本转速速率rrollon-b和增扭速率影响系数krollon1，确定目标增扭速率。
示例性的，可以采用以下公式，确定目标增扭速率：
rrollon＝rrollon-b×krollon1；
其中，rrollon为目标增扭速率。需要说明的是，增扭速率影响系数krollon1与车辆类型有关，可以通过查表得到。
可以理解的是，通过引入目标增扭速率，为发动机增扭提供了数据支撑，使得发动机的增扭能够更准确的达到用户所需的扭矩，提高了用户的使用感受。
进一步的，根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制，包括：根据驾驶意图数据，确定发动机的目标扭矩；根据发动机的怠速附件摩擦扭矩和目标增扭速率，控制发动机增扭至目标扭矩。其中，目标扭矩是指发动机需要输出的力矩。怠速附件摩擦扭矩是指发动机空转时附件摩擦消耗的力矩。
具体的，获取发动机的怠速附件摩擦扭矩Tf；通过怠速附件摩擦扭矩Tf可以得到上一时刻发动机的目标扭矩，即为本次增扭的初始值；根据驾驶意图数据，确定发动机的目标扭矩Trollon；根据发动机的怠速附件摩擦扭矩Tf和目标增扭速率rrollon，控制发动机增扭至目标扭矩。
示例性的，可以采用以下公式，确定发动机的目标扭矩Trollon：
Trollon＝Trollon-pre+rrollon；
其中，Trollon-pre为上一时刻发动机的目标扭矩，增扭的初始值为怠速附件摩擦扭矩Tf。
本发明实施例提供的一种换挡控制方案，通过响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制；控制分离车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速；根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制离合器结合；根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，并根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制。上述方案，通过在换挡过程中，对发动机进行先降扭再增扭的操作，提高了换挡过程中的平顺性。同时，基于车辆的当前行驶状态分别进行降扭和增扭控制，能够契合车辆驾驶员的当前行驶意图，提升了驾驶体验。并且，在控制换挡拨叉换挡的时，同步发动机与车辆的变速箱的转速，缩短了动力中断时间。
实施例二
图2是本发明实施例二提供的一种换挡控制方法的流程图，本实施例在上述实施例的基础上，将“响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制”操作，细化为“响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的基本降扭时长和平顺性降扭时长；根据基本降扭时长和平顺性降扭时长，确定目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制”，以完善目标按钮时长的确定机制。需要说明的是，在本发明实施例中未详述的部分，可参见其他实施例的表述。
参见图2所示的换挡控制方法，包括：
S210、响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的基本降扭时长和平顺性降扭时长。
其中，基本降扭时长是指降扭时的基础降扭时间。平顺性降扭时长是指降扭时的舒适性降扭时间。
具体的，响应于换挡操作，根据车辆的当前挡位和油门踏板开度，确定基本降扭时长；根据车辆的当前坡度和目标扭矩，确定平顺性降扭时长。
S220、根据基本降扭时长和平顺性降扭时长，确定目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制。
在一个可选实施例中，根据基本降扭时长和平顺性降扭时长，确定目标降扭时长，包括：根据车辆的当前行驶状态、车辆属性参数和车辆行驶坡度，确定降扭影响系数；其中，降扭影响系数包括降扭时长影响系数和换挡冲击度影响系数；根据降扭时长影响系数，更新基本降扭时长，以及，根据换挡冲击度影响系数，更新平顺性降扭时长；根据更新后的基本降扭时长和更新后的平顺性降扭时长，确定目标降扭时长。
具体的，根据离合器温度和车载质量，确定降扭时长影响系数k1；根据油门踏板开度变化率和车辆行驶坡度，确定降扭时长影响系数k2；根据当前行驶状态和车辆属性参数，确定换挡冲击度影响系数k3。
示例性的，可以采用以下公式，确定换挡冲击度影响系数k3：
k3＝(m×g×rw)/(ir×ic)；
其中，m为车载质量，g为重力加速度，rw为车辆的轮胎半径，ir为车辆的后桥速比，ic为当前挡位速比。需要说明的是，轮胎半径rw与车辆类型相关，可以通过查表得到。
进一步的，采用以下公式，根据降扭时长影响系数，更新基本降扭时长：
t′b＝tb×k1×k2；
其中，t′b为更新后的基本降扭时长，tb为基本降扭时长。
采用以下公式，根据换挡冲击度影响系数，更新平顺性降扭时长：
t′c＝tc×k3；
其中，t′c为更新后的平顺性降扭时长，tc为平顺性降扭时长。
进一步的，采用以下公式，根据更新后的基本降扭时长t′b和更新后的平顺性降扭时长t′c，确定目标降扭时长：
t＝C1×t′b+C2×t′c；
其中，t为目标降扭时长；C1和C2分别为发动机降扭控制的权重系数。需要说明的是，C1和C2的值可以相同，也可以不同，可以由技术人员根据需要或经验值进行设定或调整，本发明实施例对此不作任何限定，只需保证C1和C2的值的和为1即可。
可以理解的是，通过确定降扭时长影响系数和换挡冲击度影响系数，实现了在换挡过程中，综合考虑到驾驶员的当前行驶意图，车辆的当前行驶状态和车辆换挡冲击度，有效保证车辆换挡时的平顺性，缩短动力中断时间。并且，通过更新后的基本降扭时长和更新后的平顺性降扭时长，确定目标降扭时长，提高了确定目标降扭时长的准确性。
S230、控制分离车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速。
S240、根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制离合器结合。
S250、根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，并根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制。
本发明实施例提供的一种换挡控制方案，通过响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的基本降扭时长和平顺性降扭时长；根据基本降扭时长和平顺性降扭时长，确定目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制，完善目标按钮时长的确定机制。上述方案，通过引入基本降扭时长和平顺性降扭时长，综合确定目标降扭时长，提高了确定的目标降扭时长的准确性。
在一个可选实施例中，以一次降扭迭代周期为例，对发动机进行降扭控制进行说明。具体的，根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制，包括：在一次降扭迭代周期中，统计发动机的当前降扭时长；根据当前降扭时长和目标降扭时长，确定降扭扭矩影响系数；根据发动机的降扭初始时刻扭矩和发动机的怠速附件摩擦扭矩，确定本次降扭迭代周期的目标扭矩；根据目标扭矩，对发动机进行降扭控制。
其中，降扭迭代周期是指对发动机进行降扭控制，所经历的时间。当前降扭时长是指在一次降扭迭代周期中，发动机已进行降扭控制的时间长度。降扭初始时刻扭矩是指对发动机进行降扭控制时的扭矩。
具体的，统计一次降扭迭代周期中，发动机的当前降扭时长为ti，当前降扭时长ti和目标降扭时长t，采用以下公式，确定降扭扭矩影响系数：
其中，kt为降扭扭矩影响系数。
进一步的，采用以下公式，根据发动机的降扭初始时刻扭矩和发动机的怠速附件摩擦扭矩，确定本次降扭迭代周期的目标扭矩：
T＝Tf+(Ti-Tf)×kt；
其中，T为本次降扭迭代周期的目标扭矩，Tf为怠速附件摩擦扭矩，Ti为降扭初始时刻扭矩。
需要说明的是，在后续非前述的一次降扭迭代周期中，可以根据车辆行驶坡度和车载质量等动态变化的数据，重新确定目标扭矩，作为相应降扭迭代周期的降扭目标。
进一步的，根据本次降扭迭代周期的目标扭矩，对发动机进行降扭控制。
可以理解的是，通过对一次降扭迭代周期的目标扭矩的确定过程进行说明，使得目标扭矩的确定过程更加清楚。并且，通过怠速附件摩擦扭矩、降扭初始时刻扭矩和降扭扭矩影响系数，确定目标扭矩，实现了在充分考虑到存在扭矩消耗的基础上，对一次降扭迭代周期的目标扭矩进行确定，提高了目标扭矩的准确性。
实施例三
图3是本发明实施例三提供的一种换挡控制装置的结构示意图，本实施例可适用于对挡位进行切换的情况，该方法可以由换挡控制装置来执行，该装置可以采用软件和/或硬件的方式实现，并可配置于承载换挡控制功能的电子设备中。
如图3所示，该装置包括：降扭控制模块310、转速同步模块320、离合器结合模块330和增扭控制模块340。其中，
降扭控制模块310，用于响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制；
转速同步模块320，用于控制分离车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速；
离合器结合模块330，用于根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制离合器结合；
增扭控制模块340，用于根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，并根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制。
本发明实施例提供的一种换挡控制方案，通过降扭控制模块响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据目标降扭时长，对发动机进行降扭控制；通过转速同步模块控制分离车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步发动机与车辆的变速箱的转速；通过离合器结合模块根据换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制离合器结合；通过增扭控制模块根据车辆的当前行驶状态确定发动机的目标增扭速率，并根据目标增扭速率对发动机进行增扭控制。上述方案，通过在换挡过程中，对发动机进行先降扭再增扭的操作，提高了换挡过程中的平顺性。同时，基于车辆的当前行驶状态分别进行降扭和增扭控制，能够契合车辆驾驶员的当前行驶意图，提升了驾驶体验。并且，在控制换挡拨叉换挡的时，同步发动机与车辆的变速箱的转速，缩短了动力中断时间。
可选的，降扭控制模块310，包括：
时长确定单元，用于根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的基本降扭时长和平顺性降扭时长；
目标降扭时长确定单元，用于根据基本降扭时长和平顺性降扭时长，确定目标降扭时长。
可选的，目标降扭时长确定单元，具体用于：
根据车辆的当前行驶状态、车辆属性参数和车辆行驶坡度，确定降扭影响系数；其中，降扭影响系数包括降扭时长影响系数和换挡冲击度影响系数；
根据降扭时长影响系数，更新基本降扭时长，以及，根据换挡冲击度影响系数，更新平顺性降扭时长；
根据更新后的基本降扭时长和更新后的平顺性降扭时长，确定目标降扭时长。
可选的，降扭控制模块310，包括：
当前降扭时长确定单元，用于在一次降扭迭代周期中，统计发动机的当前降扭时长；
影响系数确定单元，用于根据当前降扭时长和目标降扭时长，确定降扭扭矩影响系数；
目标降扭确定单元，用于根据发动机的降扭初始时刻扭矩和发动机的怠速附件摩擦扭矩，确定本次降扭迭代周期的目标扭矩；
降扭控制单元，用于根据目标扭矩，对发动机进行降扭控制。
可选的，转速同步模块320，包括：
阈值窗口确定单元，用于根据驾驶意图数据、车辆行驶坡度和目标挡位，确定进挡速差阈值窗口；
同步转速确定单元，用于根据进挡速差阈值窗口，调整变速箱的输入轴转速，并根据输入轴转速确定同步转速；
转速补偿值确定单元，用于根据变速箱的输出轴转速的变化情况、车辆行驶坡度、车载质量和变速箱油温，确定转速补偿值；
目标转速确定单元，用于根据转速补偿值和同步转速，确定发动机的目标转速，并控制发动机转速至目标转速。
可选的，离合器结合模块330，包括：
换挡拨叉移动单元，用于控制启动换挡拨叉，并在变速箱的滑动齿套处于空挡位置与目标挡位的进档同步位置之间时，根据换挡力移动换挡拨叉；
转速同步单元，用于当滑动齿套与目标挡位的齿轮接触时，控制滑动齿套与目标挡位的齿轮转速同步；
移动速度增大单元，用于当换挡拨叉的移动速度小于预设速度阈值时，调高换挡力以增大移动速度；
进挡锁止单元，用于若换挡拨叉位置大于进档同步位置，则进挡锁止。
可选的，增扭控制模块340，包括：
基本转速速率确定单元，用于根据目标挡位和油门踏板开度，确定基本转速速率；
系数确定单元，用于根据离合器温度和车载质量，确定增扭速率影响系数；
目标增扭速率确定单元，用于根据基本转速速率和增扭速率影响系数，确定目标增扭速率。
本发明实施例所提供的换挡控制装置，可执行本发明任意实施例所提供的换挡控制方法，具备执行各换挡控制方法相应的功能模块和有益效果。
本发明的技术方案中，所涉及的目标扭矩时长、目标降扭时长、目标增扭速率、基本降扭时长、平顺性降扭时长、降扭影响系数、冲击度影响系数、当前降扭时长、降扭扭矩影响系数、降扭迭代周期、驾驶意图数据和离合器温度等的收集、存储、使用、加工、传输、提供和公开等处理，均符合相关法律法规的规定，且不违背公序良俗。
实施例四
图4是本发明实施例四提供的一种实现换挡控制方法的电子设备的结构示意图。电子设备410旨在表示各种形式的数字计算机，诸如，膝上型计算机、台式计算机、工作台、个人数字助理、服务器、刀片式服务器、大型计算机、和其它适合的计算机。电子设备还可以表示各种形式的移动装置，诸如，个人数字处理、蜂窝电话、智能电话、可穿戴设备(如头盔、眼镜、手表等)和其它类似的计算装置。本文所示的部件、它们的连接和关系、以及它们的功能仅仅作为示例，并且不意在限制本文中描述的和/或者要求的本发明的实现。
如图4所示，电子设备410包括至少一个处理器411，以及与至少一个处理器411通信连接的存储器，如只读存储器(ROM)412、随机访问存储器(RAM)413等，其中，存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序，处理器411可以根据存储在只读存储器(ROM)412中的计算机程序或者从存储单元418加载到随机访问存储器(RAM)413中的计算机程序，来执行各种适当的动作和处理。在RAM 413中，还可存储电子设备410操作所需的各种程序和数据。处理器411、ROM 412以及RAM 413通过总线414彼此相连。输入/输出(I/O)接口415也连接至总线414。
电子设备410中的多个部件连接至I/O接口415，包括：输入单元416，例如键盘、鼠标等；输出单元417，例如各种类型的显示器、扬声器等；存储单元418，例如磁盘、光盘等；以及通信单元419，例如网卡、调制解调器、无线通信收发机等。通信单元419允许电子设备410通过诸如因特网的计算机网络和/或各种电信网络与其他设备交换信息/数据。
处理器411可以是各种具有处理和计算能力的通用和/或专用处理组件。处理器411的一些示例包括但不限于中央处理单元(CPU)、图形处理单元(GPU)、各种专用的人工智能(AI)计算芯片、各种运行机器学习模型算法的处理器、数字信号处理器(DSP)、以及任何适当的处理器、控制器、微控制器等。处理器411执行上文所描述的各个方法和处理，例如换挡控制方法。
在上述各技术方案的基础上，本发明还提供了一种车辆，该车辆中设置有图4所示的电子设备。
在一些实施例中，换挡控制方法可被实现为计算机程序，其被有形地包含于计算机可读存储介质，例如存储单元418。在一些实施例中，计算机程序的部分或者全部可以经由ROM 412和/或通信单元419而被载入和/或安装到电子设备410上。当计算机程序加载到RAM 413并由处理器411执行时，可以执行上文描述的换挡控制方法的一个或多个步骤。备选地，在其他实施例中，处理器411可以通过其他任何适当的方式(例如，借助于固件)而被配置为执行换挡控制方法。
本文中以上描述的***和技术的各种实施方式可以在数字电子电路***、集成电路***、场可编程门阵列(FPGA)、专用集成电路(ASIC)、专用标准产品(ASSP)、芯片上***的***(SOC)、负载可编程逻辑设备(CPLD)、计算机硬件、固件、软件、和/或它们的组合中实现。这些各种实施方式可以包括：实施在一个或者多个计算机程序中，该一个或者多个计算机程序可在包括至少一个可编程处理器的可编程***上执行和/或解释，该可编程处理器可以是专用或者通用可编程处理器，可以从存储***、至少一个输入装置、和至少一个输出装置接收数据和指令，并且将数据和指令传输至该存储***、该至少一个输入装置、和该至少一个输出装置。
用于实施本发明的方法的计算机程序可以采用一个或多个编程语言的任何组合来编写。这些计算机程序可以提供给通用计算机、专用计算机或其他可编程数据处理装置的处理器，使得计算机程序当由处理器执行时使流程图和/或框图中所规定的功能/操作被实施。计算机程序可以完全在机器上执行、部分地在机器上执行，作为独立软件包部分地在机器上执行且部分地在远程机器上执行或完全在远程机器或服务器上执行。
在本发明的上下文中，计算机可读存储介质可以是有形的介质，其可以包含或存储以供指令执行***、装置或设备使用或与指令执行***、装置或设备结合地使用的计算机程序。计算机可读存储介质可以包括但不限于电子的、磁性的、光学的、电磁的、红外的、或半导体***、装置或设备，或者上述内容的任何合适组合。备选地，计算机可读存储介质可以是机器可读信号介质。机器可读存储介质的更具体示例会包括基于一个或多个线的电气连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM或快闪存储器)、光纤、便捷式紧凑盘只读存储器(CD-ROM)、光学储存设备、磁储存设备、或上述内容的任何合适组合。
为了提供与用户的交互，可以在电子设备上实施此处描述的***和技术，该电子设备具有：用于向用户显示信息的显示装置(例如，CRT(阴极射线管)或者LCD(液晶显示器)监视器)；以及键盘和指向装置(例如，鼠标或者轨迹球)，用户可以通过该键盘和该指向装置来将输入提供给电子设备。其它种类的装置还可以用于提供与用户的交互；例如，提供给用户的反馈可以是任何形式的传感反馈(例如，视觉反馈、听觉反馈、或者触觉反馈)；并且可以用任何形式(包括声输入、语音输入或者、触觉输入)来接收来自用户的输入。
可以将此处描述的***和技术实施在包括后台部件的计算***(例如，作为数据服务器)、或者包括中间件部件的计算***(例如，应用服务器)、或者包括前端部件的计算***(例如，具有图形用户界面或者网络浏览器的用户计算机，用户可以通过该图形用户界面或者该网络浏览器来与此处描述的***和技术的实施方式交互)、或者包括这种后台部件、中间件部件、或者前端部件的任何组合的计算***中。可以通过任何形式或者介质的数字数据通信(例如，通信网络)来将***的部件相互连接。通信网络的示例包括：局域网(LAN)、广域网(WAN)、区块链网络和互联网。
计算***可以包括客户端和服务器。客户端和服务器一般远离彼此并且通常通过通信网络进行交互。通过在相应的计算机上运行并且彼此具有客户端-服务器关系的计算机程序来产生客户端和服务器的关系。服务器可以是云服务器，又称为云计算服务器或云主机，是云计算服务体系中的一项主机产品，以解决了传统物理主机与VPS服务中，存在的管理难度大，业务扩展性弱的缺陷。
应该理解，可以使用上面所示的各种形式的流程，重新排序、增加或删除步骤。例如，本发明中记载的各步骤可以并行地执行也可以顺序地执行也可以不同的次序执行，只要能够实现本发明的技术方案所期望的结果，本文在此不进行限制。
上述具体实施方式，并不构成对本发明保护范围的限制。本领域技术人员应该明白的是，根据设计要求和其他因素，可以进行各种修改、组合、子组合和替代。任何在本发明的精神和原则之内所作的修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明保护范围之内。
Claims (8)
1.一种换挡控制方法，其特征在于，包括：
响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据所述目标降扭时长，对所述发动机进行降扭控制；
控制分离所述车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步所述发动机与所述车辆的变速箱的转速；
根据所述换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制所述离合器结合；
根据车辆的当前行驶状态确定所述发动机的目标增扭速率，并根据所述目标增扭速率对所述发动机进行增扭控制；
其中，所述根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，包括：
根据车辆的当前行驶状态，确定所述发动机的基本降扭时长和平顺性降扭时长；
根据所述基本降扭时长和所述平顺性降扭时长，确定所述目标降扭时长；
其中，所述根据所述基本降扭时长和所述平顺性降扭时长，确定所述目标降扭时长，包括：
根据所述车辆的当前行驶状态、车辆属性参数和车辆行驶坡度，确定降扭影响系数；其中，所述降扭影响系数包括降扭时长影响系数和换挡冲击度影响系数；
根据所述降扭时长影响系数，更新所述基本降扭时长，以及，根据所述换挡冲击度影响系数，更新所述平顺性降扭时长；
根据更新后的基本降扭时长和更新后的平顺性降扭时长，确定所述目标降扭时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述目标降扭时长，对所述发动机进行降扭控制，包括：
在一次降扭迭代周期中，统计所述发动机的当前降扭时长；
根据所述当前降扭时长和所述目标降扭时长，确定降扭扭矩影响系数；
根据所述发动机的降扭初始时刻扭矩和所述发动机的怠速附件摩擦扭矩，确定本次降扭迭代周期的目标扭矩；
根据所述目标扭矩，对所述发动机进行降扭控制。
3.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述同步所述发动机与所述车辆的变速箱的转速，包括：
根据驾驶意图数据、车辆行驶坡度和所述目标挡位，确定进挡速差阈值窗口；
根据所述进挡速差阈值窗口，调整所述变速箱的输入轴转速，并根据所述输入轴转速确定同步转速；
根据所述变速箱的输出轴转速的变化情况、车辆行驶坡度、车载质量和变速箱油温，确定转速补偿值；
根据所述转速补偿值和所述同步转速，确定所述发动机的目标转速，并控制所述发动机转速至所述目标转速。
4.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述根据所述换挡拨叉所在位置，对所述变速器进行进挡控制，包括：
控制启动所述换挡拨叉，并在所述变速箱的滑动齿套处于空挡位置与所述目标挡位的进挡同步位置之间时，根据换挡力移动所述换挡拨叉；
当所述滑动齿套与所述目标挡位的齿轮接触时，控制所述滑动齿套与所述目标挡位的齿轮转速同步；
当所述换挡拨叉的移动速度小于预设速度阈值时，调高换挡力以增大所述移动速度；
若所述换挡拨叉位置大于所述进挡同步位置，则进挡锁止。
5.根据权利要求1-2任一项所述的方法，其特征在于，所述根据车辆的当前行驶状态确定所述发动机的目标增扭速率，包括：
根据所述目标挡位和油门踏板开度，确定基本转速速率；
根据离合器温度和车载质量，确定增扭速率影响系数；
根据所述基本转速速率和所述增扭速率影响系数，确定所述目标增扭速率。
6.一种换挡控制装置，其特征在于，包括：
降扭控制模块，用于响应于换挡操作，根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的目标降扭时长，并根据所述目标降扭时长，对所述发动机进行降扭控制；
转速同步模块，用于控制分离所述车辆中的离合器，并在分离后，控制换挡拨叉换挡，且同步所述发动机与所述车辆的变速箱的转速；
离合器结合模块，用于根据所述换挡拨叉所在位置，对变速器进行进挡控制，并在进挡至目标挡位后，控制所述离合器结合；
增扭控制模块，用于根据车辆的当前行驶状态确定所述发动机的目标增扭速率，并根据所述目标增扭速率对所述发动机进行增扭控制；
其中，所述降扭控制模块，包括：
时长确定单元，用于根据车辆的当前行驶状态，确定发动机的基本降扭时长和平顺性降扭时长；
目标降扭时长确定单元，用于根据基本降扭时长和平顺性降扭时长，确定目标降扭时长；
其中，所述目标降扭时长确定单元，具体用于：
根据车辆的当前行驶状态、车辆属性参数和车辆行驶坡度，确定降扭影响系数；其中，降扭影响系数包括降扭时长影响系数和换挡冲击度影响系数；
根据降扭时长影响系数，更新基本降扭时长，以及，根据换挡冲击度影响系数，更新平顺性降扭时长；
根据更新后的基本降扭时长和更新后的平顺性降扭时长，确定目标降扭时长。
7.一种电子设备，其特征在于，包括：
一个或多个处理器；
存储器，用于存储一个或多个程序；
当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行，使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1-5任一项所述的一种换挡控制方法。
8.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现如权利要求1-5任一项所述的一种换挡控制方法。
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