一种功率分流式混动重卡挡位切换控制方法、设备及介质与流程

本发明涉及功率分流式结构混动车辆控制，具体涉及一种功率分流式混动重卡挡位切换控制方法、设备及介质。

背景技术：

1、传统的功率分流式属于对混合动力下一种动力输出功率形式的简称，主要指内燃机功率输出到动力链条的时候，内燃机功率是通过多个方向传递到车辆轮端。功率分流式结构能让内燃机输出的功率分流为电功率和机械功率输出，通过调节功率输出占比，实现了内燃机时刻保持在最佳经济区运行的可能性；在一种功率分流结构改型中，通过增加不同位置的单向离合器，可以实现锁止不同部件，最终可以实现车辆运行模式可以在五种工作模式中互相切换，包括发动机直接驱动，p2工作模式，cvt工作模式，ecvt工作模式，纯电工作模式。

2、功率分流结构下的电机与变速器通常是完全集成到变速器中的，挡位切换的动力连接机构有离合器结构来实现的，有同步器结构来实现的，不同的结构形式，最终导致了挡位切换控制的完全不同，同时怎么保证切换的平顺也是一个比较关键的点。

3、相关技术中介绍的驱动模式切换控制方法，一般是使用离合器结构c2前置于动力输入端，c1后置于变速器内，可实现变速机构的挡位切换过程，但只能应用于此功率分流结构下变速机构使用，不适用于换挡结构使用同步器进行调节的结构。

技术实现思路

1、本发明主要目的在于提供一种同时使用同步器进行挡位切换的变速器的换挡过程控制的方法，旨在保证车辆在5种不同工作模式下，通过vcu全程协调动力输出和换挡执行部件的控制，来保证换挡过程中的车辆的平顺性。

2、第一方面，本发明技术方案提供一种功率分流式混动重卡挡位切换控制方法，包括如下步骤：

3、接收电机控制器通过报文实时反馈的电机实际转速和实际扭矩以及发动机控制器通过报文实时反馈的发动机的实际转速和实际输出扭矩；

4、根据当前车辆处于的动力结构连接模式判断动力系统的驱动模式；

5、根据不同的驱动模式进行挡位切换控制。

6、作为本发明技术方案的进一步限定，根据当前车辆处于的动力结构连接模式判断动力系统的驱动模式的步骤中，驱动模式包括由第一电机和第二电机驱动的纯电动模式、由发动机和第一电机驱动的cvt模式、由发动机和第一电机以及第二电机驱动的ecvt模式、由发动机和第二电机驱动的p2模式、发动机直接驱动模式。

7、作为本发明技术方案的进一步限定，根据不同的驱动模式进行挡位切换控制的步骤中，当驱动模式为纯电动模式时，进行挡位切换控制的步骤包括：

8、根据第一电机转速、第一传输速比和第二传输速比计算输入轴转速；

9、当目标挡位需要从1挡切换成2挡时，控制第二电机扭矩降低为0并同步增加第一电机的扭矩；

10、根据开始换挡时第二电机的输出扭矩、第一电机的输出扭矩结合接收到的电机控制器反馈的第二电机的实时输出扭矩计算换挡过程第一电机的扭矩设定值；

11、根据接收到的电机控制器反馈的第一电机的实际转速通过查询第一电机外特性曲线获得当前第一电机最大能提供的扭矩；

12、若第一电机的扭矩设定值大于当前第一电机最大能提供的扭矩，第一电机按照当前第一电机最大能提供的扭矩进行控制；否则，第一电机按照计算的第一电机的扭矩设定值进行控制；

13、当接收到的第二电机反馈实际扭矩值为0时，控制同步器c2回到中间c22位置，待检测到c2的位置到达c22位置后，控制第二电机进行转速调节；

14、根据输入轴转速以及设定的调速波动允许值计算第二电机转速目标值；

15、当接收的第二电机实际反馈转速到达目标值时，对第二电机转为不控制模式，同时控制同步器c2向c23位置移动，检测到同步器c2和c23位置完全结合时，确定挡位切换到2挡完成。

16、作为本发明技术方案的进一步限定，根据不同的驱动模式进行挡位切换控制的步骤中，当驱动模式为纯电动模式时，进行挡位切换控制的步骤包括：

17、当目标挡位需要从2挡位切换为3挡时，控制第一电机和第二电机扭矩降低到0，通过报文接收到第一电机和第二电机反馈的实际扭矩都降低为0后，控制同步器c2移动到c22位置，控制同步器c3移动到c32位置；

18、检测到c2移动到c22位置，c3移动到c32位置时，计算第一电机和第二电机的转速目标值并发送转速调节控制命令给第一电机和第二电机；

19、当第一电机达到目标值时，控制第一电机为不控制模式，同时驱动c3移动到c33位置，检测到c3结合到c33位置后，控制第二电机切换为不控制，同时驱动c2移动到c21位置，检测到c2与c21位置结合成功后，确定挡位切换到3挡切换完毕；

20、当目标挡位需要从3挡位切换为4挡时，换挡过程和纯电动模式下1挡切换2挡时的控制过程相同。

21、作为本发明技术方案的进一步限定，根据不同的驱动模式进行挡位切换控制的步骤中，当驱动模式为p2模式时，进行挡位切换控制的步骤包括：

22、当目标挡位需要从1挡切换到2挡时，控制第二电机扭矩降低为0，接收到电机控制器反馈的第二电机实际扭矩值到0后，发动机同步按第二电机扭矩减少值，增加扭矩输出；

23、若扭矩增加后的总扭矩值大于发动机当前最大允许输出扭矩，则发动机按最大允许扭矩输出，控制同步器c2从c21移动到c22位置，检测到c2移动到c22位置后计算第二电机转速目标值，控制第二电机进行转速调速；

24、第二电机转速到达转速目标值时，设置第二电机为不控制状态，同时控制同步器c2移动到c23位置，检测到c2与c23完全结合后，确定挡位切换到2挡切换完毕；

25、当目标挡位需要从2挡切换为3挡时，控制发动机和第二电机扭矩降低到0，通过报文接收到反馈的发动机和第二电机实际扭矩都降低为0后，控制同步器c2移动到c22位置，控制同步器c3移动到c32位置；

26、检测到c2移动到c22位置，c3移动到c32位置时，计算发动机转速目标值和第二电机转速目标值，并发送转速调节控制命令给发动机和第二电机；

27、当发动机转速达到目标值时，控制发动机为不控制模式，同时驱动c3移动到c33位置，检测到c3结合到c33位置后，控制第二电机切换为不控制，同时驱动c2移动到c21位置，检测到c2与c21位置结合成功后，挡位切换到3挡切换完毕；

28、当目标挡位需要从3挡位切换为4挡时，换挡过程和p2模式下的1挡切换2挡控制过程相同。

29、作为本发明技术方案的进一步限定，根据不同的驱动模式进行挡位切换控制的步骤中，当驱动模式为发动机直接驱动模式时，进行挡位切换控制的步骤包括：

30、当车辆发动机直接驱动模式时，c1锁止器与c13位置结合，第一电机处于锁止状态，设定同步器c2保持和c23位置结合，第二电机不承担扭矩输出，同时发动机直接驱动模式下车辆包含直驱1挡和直驱2挡；

31、当发动机直接驱动模式下直接1挡切换为直接2挡时，控制发动机降低到0，通过报文接收到反馈的发动机实际扭矩降低为0后，控制同步器c2移动到c22位置，控制同步器c3移动到c32位置；

32、检测到c2移动到c22位置，c3移动到c32位置时，计算发动机转速目标值，并发送转速调节控制命令给发动机；

33、当发动机转速达到目标值时，控制发动机为不控制模式，同时驱动c3移动到c33位置，检测到c3结合到c33位置后，挡位切换到直接2挡切换完毕。

34、作为本发明技术方案的进一步限定，根据不同的驱动模式进行挡位切换控制的步骤中，当驱动模式为ecvt模式时，进行挡位切换控制的步骤包括：

35、当目标挡位从1挡切换到2挡时，控制第二电机扭矩输出为0，同时设定发动机扭矩按第二电机降低扭矩幅值换算到发动机位置的扭矩值增加扭矩，保持发电机转速不动，通过报文接收到反馈的第二电机的扭矩值为0后，控制同步器c2从c21位置移动到c22位置；

36、检测到同步器c2移动到c22位置后，计算第二电机的转速目标值，控制第二电机进入转速控制模式，当第二电机转速到达目标值后，控制第二电机进进入不控制状态，同时控制同步器c2移动到c23位置，检测到c2和c23位置结合后，判定挡位切换到2挡切换完毕；

37、当目标挡位从2挡切换为3挡时，控制第一电机和第二电机扭矩降低到0，设置发动机变为转速控制且目标转速为切换为转速控制时的发动机当前转速值；

38、通过报文接收到反馈的第一电机和第二电机实际扭矩都降低为0后，控制同步器c2移动到c22位置，控制同步器c3移动到c32位置，检测到c2移动到c22位置，c3移动到c32位置后，计算第一电机和第二电机的转速目标值并发送转速调节控制命令给第二电机和第一电机；

39、当第一电机的转速达到目标值时，控制第一电机为不控制模式，同时驱动c3移动到c33位置，检测到c3结合到c33位置后，控制第二电机切换为不控制，同时驱动c2移动到c21位置，检测到c2与c21位置结合成功后，确定挡位切换到3挡切换完毕；

40、当目标挡位需要从3挡切换为4挡时，换挡过程和ecvt模式1挡切换2挡控制过程相同。

41、作为本发明技术方案的进一步限定，根据不同的驱动模式进行挡位切换控制的步骤中，当驱动模式为cvt模式时，进行挡位切换控制的步骤包括：

42、当车辆处于cvt模式时，设定同步器c2保持和c23位置结合，第二电机不承担扭矩输出，同时cvt模式下车辆包含直驱1挡和直驱2挡；

43、当目标挡位从直驱1挡切换为直驱2挡时，控制第一电机扭矩降低到0，设置发动机变为转速控制且目标转速为切换为转速控制时的发动机当前转速值；

44、通过报文接收到反馈的第一电机实际扭矩都降低为0后，控制同步器c2移动到c22位置，控制同步器c3移动到c32位置，检测到c2移动到c22位置，c3移动到c32位置后，计算第一电机的转速目标值并发送转速调节控制命令给第一电机；

45、当第一电机的转速达到目标值时，控制第一电机为不控制模式，同时驱动c3移动到c33位置，检测到c3结合到c33位置后，确定挡位切换到直驱2挡切换完毕。

46、第二方面，本发明技术方案提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；存储器存储有可被至少一个处理器执行的计算机程序指令，所述计算机程序指令被所述至少一个处理器执行，以使所述至少一个处理器能够执行如第一方面所述的功率分流式混动重卡挡位切换控制方法。

47、第三方面，本发明技术方案提供一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如第一方面所述的功率分流式混动重卡挡位切换控制方法。

48、从以上技术方案可以看出，本发明具有以下优点：5种不同工作模式下的换挡过程实现分别控制调节，最大限度的保证了挡位的正常切换，从而保证整车的运行平顺性，提高车辆驾驶感受。

49、此外，本发明设计原理可靠，结构简单，具有非常广泛的应用前景。

50、由此可见，本发明与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著地进步，其实施的有益效果也是显而易见的。