一种商用车AMT挡位决策方法、装置、设备及存储介质与流程

    专利查询2026-09-01  19


    本发明属于车辆自动变速,尤其涉及一种商用车amt挡位决策方法、装置、设备及存储介质。


    背景技术:

    1、随着自动变速器技术的逐渐完善,机械式自动变速器(amt)在商用车领域被广泛应用。相比于传统的手动挡变速器(mt),搭载amt的商用车可以有效提升车辆可靠性、经济性、驾驶操作性等方面的性能。同时也可以有效降低驾驶员的劳动强度,且amt在商用车上的应用可以实现变速器控制策略优化,通过在最合适的时间转换为最合适的挡位可以使车辆油耗降低,同时动力传动系统的集成趋势也促进了amt在商用车领域的发展。

    2、但amt在换挡过程中存在动力中断现象,对于整车质量较大的商用车来说,换挡过程持续1秒以上,换挡过程的动力中断会导致车辆进行减速,如果车速低于升挡点则需要判定是否升挡。同时,对于商用车amt来说,多挡化是主要趋势,多挡化导致变速箱传动比之间的极差降低,在低档位时,容易出现循环换挡的现象,因此,在换挡时可能需要进行跳挡,此时传统逐级换挡的挡位决策map不适用于商用车,需要采用一种新的挡位决策控制方法,以满足商用车对于越级换挡以及不同工况下的换挡需求。


    技术实现思路

    1、为解决上述技术问题,本发明提供一种商用车amt挡位决策方法、装置、设备及存储介质。具体的技术方案如下:

    2、一种商用车amt挡位决策方法,包括以下步骤:

    3、实时采集当前车辆换挡决策所需的参考数据;

    4、根据采集到的参考数据,识别当前的车辆工况以确定换挡点及目标挡位;

    5、根据采集到的参考数据,获取当前车辆的换挡限制条件;

    6、基于换挡限制条件和目标挡位决策出最终挡位。

    7、进一步地,所述换挡决策所需的参考数据包括:地图信息、车身质量、车身加速度、车辆换挡过程中的动力中断时间、车轮半径、发动机转矩,变速箱、主减速器和车桥轴的总转动惯量、道路坡度、转弯半径、空气密度、空气阻力系数、有效迎风面积、滚动阻力系数、车速传感器实时纵向速度、当前车速。

    8、进一步地,所述车辆工况根据地图信息获取,车辆工况包括当前或未来一段时间内车辆是处于平路、上坡、下坡,还是弯道;所述换挡点及目标挡位根据车辆工况进行确定。

    9、进一步地,所述换挡限制条件的获取包括步骤:

    10、s1、基于车辆纵向动力学,构建车辆行驶方程:ma=ft-fa-fw-fg,

    11、s2、获取车辆换挡动力中断时的车辆加速度aloss,

    12、s3、获取车辆换挡过程中的损失速度vloss,

    13、s4、分别计算切换到不同挡位i后的发动机转速neas(i),

    14、s5、根据发动机转速得到当前车辆状态下的动力传动限制:

    15、

    16、其中,ft为牵引力,fa为空气阻力,fw为车轮滚动阻力,fg为坡度阻力,m为车身质量,a为车身加速度,tshift为车辆换挡过程中的动力中断时间,rw为车轮半径,ii为第i挡位齿轮传动比,id为主减速器传动比,v为当前车速,ne,max为发动机最大转速,ne,min为发动机最小转速,ig为传动比。

    17、进一步地,所述牵引力、空气阻力、车轮滚动阻力和坡度阻力的计算公式分别为:

    18、

    19、fw=mgfrcosα,fg=mgsinα,

    20、其中,te为发动机转矩,∑ii为变速箱、主减速器和车桥轴的总转动惯量,α为道路坡度,β为转弯半径,ρair为空气密度,cd为空气阻力系数,a为有效迎风面积,fr为滚动阻力系数,vx为车速传感器实时纵向速度,g为重力系数。

    21、进一步地,根据所述动力传动限制确定传动比的最大值和最小值,进而根据当前变速箱设置的传动比确定最大许用挡位和最小许用挡位;判断目标挡位是否处于最大许用挡位和最小许用挡位之间,如果是则将目标挡位作为最终挡位,否则将最大许用挡位和最小许用挡位之间最接近目标挡位的挡位作为最终挡位。

    22、一种基于上述方法的amt挡位决策装置,包括:

    23、信号采集模块,用于实时获取车辆换挡决策所需的各类参考数据,包括;地图信息、车身质量、车身加速度、车辆换挡过程中的动力中断时间、车轮半径、发动机转矩,变速箱、主减速器和车桥轴的总转动惯量、道路坡度、转弯半径、空气密度、空气阻力系数、有效迎风面积、滚动阻力系数、车速传感器实时纵向速度、当前车速;

    24、工况识别模块,用于根据地图信息确定当前或未来一段时间内车辆是处于平路、上坡、下坡,还是弯道,并根据车辆工况确定换挡点及目标挡位;

    25、换挡限制获取模块,用于根据采集到的参考数据,获取当前车辆的换挡限制条件;

    26、挡位决策模块,用于根据换挡限制条件和目标挡位决策出最终挡位。

    27、一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序,所述处理器执行所述程序时实现如上所述amt挡位决策方法的步骤。

    28、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程序,当所述计算机程序被处理器执行时,所述处理器执行如上所述amt挡位决策方法的步骤。

    29、相比于现有技术,本发明至少具备以下技术效果:

    30、本发明首先计算由于换挡过程动力中断产生的车速损失,之后根据车速损失和当前车速,计算不同挡位的发动机转速,并结合发动机最大以及最小转速,确定可以换挡的挡位范围,然后根据对不同工况制定的不同换挡策略以及地图信息预知的当前工况,确定车辆换挡点,最后结合对于车辆当前状态、发动机目标转速以及允许换挡的挡位范围,决策出最终的有效目标挡位进行后续换挡操作。本发明能够有效避免amt在低挡位时的循环换挡现象,能够满足商用车对于越级换挡以及不同工况下的换挡需求。



    技术特征:

    1.一种商用车amt挡位决策方法,其特征在于,包括以下步骤:

    2.如权利要求1所述的一种商用车amt挡位决策方法,其特征在于,所述换挡决策所需的参考数据包括:地图信息、车身质量、车身加速度、车辆换挡过程中的动力中断时间、车轮半径、发动机转矩,变速箱、主减速器和车桥轴的总转动惯量、道路坡度、转弯半径、空气密度、空气阻力系数、有效迎风面积、滚动阻力系数、车速传感器实时纵向速度、当前车速。

    3.如权利要求1所述的一种商用车amt挡位决策方法,其特征在于,所述车辆工况根据地图信息获取,车辆工况包括当前或未来一段时间内车辆是处于平路、上坡、下坡,还是弯道;所述换挡点及目标挡位根据车辆工况进行确定。

    4.如权利要求1所述的一种商用车amt挡位决策方法,其特征在于,所述换挡限制条件的获取包括步骤:

    5.如权利要求4所述的一种商用车amt挡位决策方法,其特征在于,所述牵引力、空气阻力、车轮滚动阻力和坡度阻力的计算公式分别为:

    6.如权利要求4所述的一种商用车amt挡位决策方法,其特征在于,根据所述动力传动限制确定传动比的最大值和最小值,进而根据当前变速箱设置的传动比确定最大许用挡位和最小许用挡位;判断目标挡位是否处于最大许用挡位和最小许用挡位之间,如果是则将目标挡位作为最终挡位,否则将最大许用挡位和最小许用挡位之间最接近目标挡位的挡位作为最终挡位。

    7.一种基于权利要求6所述方法的amt挡位决策装置,其特征在于,包括:

    8.一种电子设备,包括存储器、处理器及存储在存储器上运行的计算机程序,其特征在于,所述处理器执行所述程序时实现如权利要求6所述amt挡位决策方法的步骤。

    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程序,当所述计算机程序被处理器执行时,所述处理器执行如权利要求6所述amt挡位决策方法的步骤。


    技术总结
    本发明公开了一种商用车AMT挡位决策方法、装置、设备及存储介质,本发明首先计算由于换挡过程动力中断产生的车速损失,之后根据车速损失和当前车速,计算不同挡位的发动机转速,并结合发动机最大以及最小转速,确定可以换挡的挡位范围,然后根据对不同工况制定的不同换挡策略以及地图信息预知的当前工况,确定车辆换挡点,最后结合对于车辆当前状态、发动机目标转速以及允许换挡的挡位范围,决策出最终的有效目标挡位进行后续换挡操作。本发明能够有效避免AMT在低挡位时的循环换挡现象,能够满足商用车对于越级换挡以及不同工况下的换挡需求。

    技术研发人员:王彬宇,谢先平,曹雷,朱明峰,王玉明,刘鹏,刘涛,赵靖哲
    受保护的技术使用者:长春一东离合器股份有限公司苏州研发中心
    技术研发日:
    技术公布日:2024/11/26
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