CN114607762B - 车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。该方法包括：获取车辆运行参数和目标挡位；根据车辆运行参数和目标挡位，确定第一目标扭矩，第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩；将发动机的扭矩调整为第一目标扭矩，控制换挡部件与当前挡位的齿轮分离；调整发动机的转速为目标转速，控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合，目标转速为与目标挡位对应的转速；调整发动机的扭矩为第二目标扭矩，第二目标扭矩为与目标挡位对应的扭矩。从而能够无需分离离合器就使得换挡部件与当前挡位的齿轮分离，省去了分离离合器的时间，从而大大减少了换挡所需的时间。

Description

车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质

技术领域

本申请涉及车辆换挡技术领域，特别是涉及一种车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

背景技术

随着汽车技术的发展，由于自动变速器(AMT)具有更优秀的燃油经济性和更低的生产成本，而且可靠性高、维护成本低，所以在商用车上的使用越来越广泛。车辆为了应对不同的运行工况，需要调整变速器的挡位，进行换挡操作。

传统技术中的自动换挡车辆的换挡过程为，首先控制发动机的扭矩降为零，然后控制离合器分离，然后控制变速器进行挡位分离的动作，然后调整发动机转速以使其达到目标转速，然后控制变速器进行挡位结合的动作，再控制离合器结合，再接着控制发动机的扭矩提升到与当前挡位匹配的扭矩，从而完成车辆的换挡。

然而，传统技术中的换挡过程，由于需要进行离合器的分离和结合的动作，从而使得换挡时间较长，并且离合器的多次分离和结合也会降低离合器的寿命。

发明内容

基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种能够在车辆行驶过程中进行换挡时，无需分离离合器的车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

一种车辆换挡控制方法，所述方法包括：获取车辆运行参数和目标挡位；根据所述车辆运行参数和所述目标挡位，确定第一目标扭矩，所述第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩；将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，控制所述换挡部件与当前挡位的齿轮分离；调整所述发动机的转速为目标转速，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，所述目标转速为与所述目标挡位对应的转速；调整所述发动机的扭矩为第二目标扭矩，所述第二目标扭矩为与所述目标挡位对应的扭矩。

在其中一个实施例中，所述车辆运行参数包括当前发动机转速、当前挡位；所述根据所述车辆运行参数和所述目标挡位，确定第一目标扭矩，包括：根据所述当前挡位，确定所述当前挡位的速比；根据所述目标挡位，确定所述目标挡位的速比；根据所述当前发动机转速、所述当前挡位的速比、所述目标挡位的速比，确定第一目标扭矩。

在其中一个实施例中，所述车辆运行参数包括离合器温度、车辆质量、油门踏板开度、当前扭矩、当前挡位；所述将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，包括：根据所述离合器温度和所述车辆质量，确定第一扭矩调整速率；根据所述油门踏板开度、所述目标挡位、所述当前挡位、所述第一扭矩调整速率，确定扭矩调整时间；根据所述当前扭矩、所述第一目标扭矩、所述扭矩调整时间，确定每一时刻的发动机干预扭矩；根据所述每一时刻的发动机干预扭矩，调整所述当前扭矩，直到所述当前扭矩到达所述第一目标扭矩。

在其中一个实施例中，所述调整所述发动机的转速为目标转速，包括：获取油门踏板开度、当前挡位、当前发动机转速；根据所述当前挡位对应的速比、所述目标挡位对应的速比、所述当前发动机转速，确定所述目标转速；根据所述油门踏板开度和所述目标挡位，确定第一转速变化速率；根据所述目标转速，确定第二转速变化速率；根据所述第一转速变化速率和所述第二转速变化速率，确定实际转速变化速率；根据所述实际转速变化速率和所述当前发动机转速，确定每一时刻的发动机补偿转速；根据每一时刻的所述发动机补偿转速，调整所述当前转速，直到所述当前转速到达所述目标转速。

在其中一个实施例中，所述换挡部件包括前副箱换挡拨叉、主箱换挡拨叉、后副箱换挡拨叉中的至少一种；所述控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，包括：获取预设的与所述目标挡位对应的换挡类型，其中，所述换挡类型包括所述前副箱换挡拨叉、所述主箱换挡拨叉、所述后副箱换挡拨叉中至少一种动作的方式以及动作的时序；当所述发动机的转速到达所述目标转速后，按照预设的换挡类型，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：根据所述当前发动机转速、所述当前挡位的速比、所述目标挡位的速比，确定发动机转速差；若所述目标挡位高于所述当前挡位，且所述发动机转速差大于预设阈值，则控制所述发动机执行制动动作，直到所述发动机转速差小于或等于所述预设阈值。

在其中一个实施例中，所述调整所述发动机的扭矩为第二目标扭矩，包括：获取油门踏板开度、车辆质量、离合器温度；根据所述目标挡位、所述油门踏板开度、所述车辆质量、所述离合器温度，确定第二扭矩调整速率；根据所述第二扭矩调整速率，调整所述发动机的扭矩，直到所述发动机的扭矩到达所述第二目标扭矩。

在其中一个实施例中，所述方法还包括：在调整所述当前扭矩的过程中，若所述当前扭矩等于预设扭矩，则向所述换挡部件发出分离指令，其中，所述预设扭矩为调整开始时的当前扭矩与所述第一目标扭矩之间的扭矩。

一种车辆换挡控制装置，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取车辆运行参数和目标挡位；

扭矩获取模块，用于根据所述车辆运行参数和所述目标挡位，确定第一目标扭矩，所述第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩；

第一扭矩调整模块，用于将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，控制所述换挡部件与所述当前挡位的齿轮分离；

转速调整模块，用于调整所述发动机的转速为目标转速，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，所述目标转速为与所述目标挡位对应的转速。

一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现以下步骤：获取车辆运行参数和目标挡位；根据所述车辆运行参数和所述目标挡位，确定第一目标扭矩，所述第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩；将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，控制所述换挡部件与当前挡位的齿轮分离；调整所述发动机的转速为目标转速，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，所述目标转速为与所述目标挡位对应的转速；调整所述发动机的扭矩为第二目标扭矩，所述第二目标扭矩为与所述目标挡位对应的扭矩。

上述车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。首先获取车辆当前的运行参数以及目标挡位，从而确定了车辆当前的运行工况，以及车辆需要调整为的目标工况。然后根据车辆当前的工况，和目标挡位，确定第一目标扭矩，第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩，然后在发动机的扭矩为第一目标扭矩时，控制换挡部件与当前挡位的齿轮分离。由于换挡部件与当前挡位的齿轮分离时，发动机的扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩。由于摘挡力最小时，是换挡齿轮间的摩擦阻力最小的时候，此时换挡齿轮的摩擦力最小，处于几乎自由的状态，从而在直接分离换挡部件时，受到的阻力会最小。即，此时发动机的扭矩是使得换挡部件分离时受到的阻力最小的扭矩，此时就算离合器是闭合状态，对换挡齿轮造成的磨损也较小。从而能够无需分离离合器就使得换挡部件与当前挡位的齿轮分离，省去了分离离合器的时间，从而大大减少了换挡所需的时间。然后调整发动机的转速为目标挡位对应的转速，再结合换挡部件与目标挡位的齿轮，完成换挡的齿轮切换，由于未分离离合器，此时也无需结合离合器，省去了结合离合器的时间，进一步减少了换挡所需的时间。然后在调整发动机的扭矩为目标挡位对应的扭矩，从而将发动机的转速和扭矩都调整为了目标挡位对应的转速和扭矩，完成了整个换挡的过程。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术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申请的一些实施例，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为一个实施例中车辆换挡控制方法的流程图；

图2为一个实施例中确定第一目标扭矩的方法的流程图；

图3为一个实施例中将扭矩调整为第一目标扭矩的方法的流程图；

图4为一个实施例中调整发动机转速的方法的流程图；

图5为一个实施例中控制发动机转速的方法的流程图；

图6为一个实施例中控制换挡部件结合的方法的流程图；

图7为一个实施例中将扭矩调整为第二目标扭矩的方法的流程图；

图8为一个实施例中车辆换挡控制装置的结构图；

图9为一个实施例中计算机设备的内部结构图。

具体实施方式

为了便于理解本申请，下面将参照相关附图对本申请进行更全面的描述。附图中给出了本申请的实施例。但是，本申请可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使本申请的公开内容更加透彻全面。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一个元件与另一个元件区分。

需要说明的是，当一个元件被认为是“连接”另一个元件时，它可以是直接连接到另一个元件，或者通过居中元件连接另一个元件。此外，以下实施例中的“连接”，如果被连接的对象之间具有电信号或数据的传递，则应理解为“电连接”、“通信连接”等。

在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也可以包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应当理解的是，术语“包括/包含”或“具有”等指定所陈述的特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的存在，但是不排除存在或添加一个或更多个其他特征、整体、步骤、操作、组件、部分或它们的组合的可能性。

正如背景技术所述，现有技术中的车辆的换挡时间较长，从而导致车辆动力中断的时间较长，并且对离合器会产生较大的磨损。经发明人研究发现，出现这种问题的原因在于，现有技术中，在换挡的过程中，存在离合器分离再结合的步骤，从而由于离合器的分离和结合所需的时间，使得换挡的时间较长，并且离合器的多次分离结合，也会造成离合器的磨损。

基于以上原因，本发明提供了一种能够在车辆行驶过程中进行换挡时，无需分离离合器的车辆换挡控制方法、装置、计算机设备和存储介质。

在一个实施例中，如图1所示，提供了一种车辆换挡控制方法，该方法包括：

步骤S100，获取车辆运行参数和目标挡位。

具体地，变速器控制器通过整车CAN(控制器域网，Controller Area Network))总线，获取车辆运行参数，通过驾驶员的操作(例如移动换挡手柄)，确定目标挡位。

步骤S120，根据车辆运行参数和目标挡位，确定第一目标扭矩。

具体地，第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩。

具体地，车辆的变速器的结构通常包括输入轴和输出轴，多个结合套齿轮和目标挡位常啮合齿轮。例如：变速器共有三个结合套齿轮，分别对应1挡/R挡、2挡/3挡以及4挡/5挡，每个挡位对应一个目标挡位常啮合齿轮。摘挡时，原挡位对应的结合套齿轮和原挡位常啮合齿轮分离；挂挡时，目标挡位对应的结合套齿轮和目标挡位常啮合齿轮啮合，动力从输入轴经由目标挡位常啮合齿轮和结合套齿轮传输到输出轴。挡位改变意味着齿轮的切换。设置离合器的作用是在齿轮切换的过程中，先将齿轮的连接断开，待齿轮的转速同步后，再将齿轮结合，从而降低齿轮的磨损。而齿轮分离时所需的摘挡力最小，就意味着换挡齿轮间的摩擦阻力最小，此时换挡齿轮处于几乎自由的状态，从而在直接分离换挡部件时，受到的阻力会最小。即，此时发动机的扭矩是使得换挡部件分离时受到的阻力最小的扭矩，此时就算离合器是闭合状态，对换挡齿轮造成的磨损也较小。从而能够无需分离离合器就使得换挡部件与当前挡位的齿轮分离。

具体地，第一目标扭矩不为零，从而避免由于负载的突然降低而导致发动机转速的急剧上升，以及扭矩降为零而造成的耸车，提高驾驶的舒适度。

步骤S140，将发动机的扭矩调整为第一目标扭矩，控制换挡部件与当前挡位的齿轮分离。

具体地，现有技术中的换挡的过程为：降扭->分离离合器->分离换挡部件->调速->结合换挡部件->结合离合器->升扭。而本申请中的换挡过程为降扭->分离换挡部件->调速->结合换挡部件->升扭。从而省去了分离离合器和结合离合器的时间，减少了换挡的时间，并且降低了离合器的磨损。此步骤是在上述换挡过程中的“降扭”阶段，就将发动机的扭矩调整为使得换挡齿轮间的摩擦力最小的扭矩，从而在分离换挡部件时，受到的阻力最小，因此可以省去分离离合器的步骤。

步骤S160，调整发动机的转速为目标转速，控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合，目标转速为与目标挡位对应的转速。

具体地，根据车辆换挡的流程，将发动机的转速调整为与目标挡位对应的转速时，再控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合。

步骤S180，调整发动机的扭矩为第二目标扭矩，第二目标扭矩为与目标挡位对应的扭矩。

具体地，将发动机的扭矩调整为目标挡位对应的扭矩，从而满足目标挡位的扭矩需求，完成车辆挡位的切换。

在本实施例中，首先获取车辆当前的运行参数以及目标挡位，从而确定了车辆当前的运行工况，以及车辆需要调整为的目标工况。然后根据车辆当前的工况，和目标挡位，确定第一目标扭矩，第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩，然后在发动机的扭矩为第一目标扭矩时，控制换挡部件与当前挡位的齿轮分离。由于换挡部件与当前挡位的齿轮分离时，发动机的扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩。由于摘挡力最小时，是换挡齿轮间的摩擦阻力最小的时候，此时换挡齿轮的摩擦力最小，处于几乎自由的状态，从而在直接分离换挡部件时，受到的阻力会最小。即，此时发动机的扭矩是使得换挡部件分离时受到的阻力最小的扭矩，此时就算离合器是闭合状态，对换挡齿轮造成的磨损也较小。从而能够无需分离离合器就使得换挡部件与当前挡位的齿轮分离，省去了分离离合器的时间，从而大大减少了换挡所需的时间。然后调整发动机的转速为目标挡位对应的转速，再结合换挡部件与目标挡位的齿轮，完成换挡的齿轮切换，由于未分离离合器，此时也无需结合离合器，省去了结合离合器的时间，进一步减少了换挡所需的时间。然后在调整发动机的扭矩为目标挡位对应的扭矩，从而将发动机的转速和扭矩都调整为了目标挡位对应的转速和扭矩，完成了整个换挡的过程。

在一个实施例中，如图2所示，步骤S120，根据车辆运行参数和目标挡位，确定第一目标扭矩，包括：

步骤S200，根据当前挡位，确定当前挡位的速比。

具体地，车辆运行参数包括当前发动机转速、当前挡位。

具体地，通过预先设定的挡位和速比的对应关系，可以通过查表的方式，确定当前挡位所对应的速比。

步骤S220，根据目标挡位，确定目标挡位的速比。

具体地，通过预先设定的挡位和速比的对应关系，可以通过查表的方式，确定目标挡位所对应的速比。

步骤S240，根据当前发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比，确定第一目标扭矩。

具体地，通过预先的车辆标定试验，能够确定发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比与发动机摩擦扭矩的对应关系，其中，发动机摩擦扭矩为使得车辆换挡时，齿轮之间由于压力而产生的摩擦阻力最小的扭矩。因此，通过当前发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比，能够查表确定发动机摩擦扭矩。再根据实际的车辆标定试验，确定发动机扭矩限值，即发动机摩擦扭矩根据车辆实际工况的补偿值。将发动机扭矩限制和发动机摩擦扭矩相加，即可得到第一目标扭矩。

在本实施例中，通过预先的车辆标定试验，确定了需要换挡的车辆的第一目标扭矩与当前发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比之间的关系，从而在需要确定第一目标扭矩时，通过查表的方式，即可确定第一目标扭矩的数值。

在一个实施例中，如图3所示，步骤S140，将发动机的扭矩调整为第一目标扭矩，包括：

步骤S300，根据离合器温度和车辆质量，确定第一扭矩调整速率。

具体地，车辆运行参数包括离合器温度、车辆质量、油门踏板开度、当前扭矩、当前挡位。

具体地，预设的车辆标定试验已经确定了离合器温度、车辆质量与扭矩调整速率之间的关系，因此，通过查表的方式，可以根据离合器温度和车辆质量，确定第一扭矩调整速率。在不同的车辆质量和不同的离合器温度下的扭矩下降的速率可以设置为不同值。

步骤S320，根据油门踏板开度、目标挡位、当前挡位、第一扭矩调整速率，确定扭矩调整时间。

具体地，同样是有预先的车辆标定试验，确定了油门踏板开度、当前挡位、目标挡位与扭矩下降时间之间的关系。根据油门踏板开度、当前挡位、目标挡位，能够查表确定扭矩下降的时间，可以根据不同的油门踏板开度和不同的挡位，设置不同的扭矩下降时间。再将扭矩下降时间与扭矩下降速率相乘，即可确定扭矩调整时间。

步骤S340，根据当前扭矩、第一目标扭矩、扭矩调整时间，确定每一时刻的发动机干预扭矩。

具体地，已知当前扭矩、目标扭矩、以及当前扭矩调整为目标扭矩所需的时间，即可设计每一时刻的发动机干预扭矩。能够设计扭矩下降的速率，随着时间的增加，设计扭矩下降的速率越来越快，从而使得发动机干预扭矩以顺滑的抛物线形式下降。使得扭矩的变化更加平滑，提高车辆在扭矩变化过程中的舒适性。也可以设计扭矩以线性的方式下降。在确定每一时刻的发动机干预扭矩后，变速器控制器通过CAN(控制器域网，Controller AreaNetwork)总线，将发动机干预扭矩值传送至总线，发动机控制器读取总线上发动机干预扭矩值，并控制发动机扭矩至该值，直到发动机干预扭矩值降至目标扭矩。

示例性地，通过如下公式确定发动机干预扭矩：

T_干＝(T_目-T_初)*v+T_目

其中，T_干为发动机干预扭矩，T_目为目标扭矩，T_初为调整开始前的发动机初始扭矩，v为扭矩下降速率。

步骤S360，根据每一时刻的发动机干预扭矩，调整当前扭矩，直到当前扭矩到达第一目标扭矩。

具体地，在确定了每一时刻的发动机干预扭矩后，根据每一时刻的干预扭矩去调整当前扭矩，直到当前扭矩为第一目标扭矩。

具体地，在调整当前扭矩的过程中，若当前扭矩等于预设扭矩，则向换挡部件发出分离指令，其中，预设扭矩为调整开始时的当前扭矩与第一目标扭矩之间的扭矩。换挡部件在扭矩调整的阶段中可以预加载，例如，在扭矩下降的阶段可以预加载的部件为主箱换挡拨叉和前副箱拨叉。在扭矩调整的过程中，在扭矩调整为目标扭矩前，预先向换挡部件发出分离指令，从而在扭矩到达目标扭矩时，换挡部件可以立刻分离，节省了换挡的时间。具体的预设扭矩的数值根据预先的试验决定，扭矩从预设扭矩调整为目标扭矩所需的时间，与换挡部件从接收到分离指令到实际开始分离的时间相等。

在本实施例中，根据车辆的实际工况参数，确定了扭矩的调整速率，从而使得车辆的扭矩调整的过程尽量的平滑，提高车辆的舒适性。然后再根据车辆的参数和扭矩调整速率，确定了每一时刻的发动机干预扭矩，并调整发动机的扭矩直到等于目标扭矩。实现了对发动机扭矩的调整。

在一个实施例中，如图4所示，步骤S160，调整发动机的转速为目标转速，包括：

步骤S400，获取油门踏板开度、当前挡位、当前发动机转速。

具体地，目标转速为与目标挡位对应的转速。

具体地，变速器控制器通过整车CAN总线，获取油门踏板开度、当前挡位、当前发动机转速。

步骤S402，根据当前挡位对应的速比、目标挡位对应的速比、当前发动机转速，确定目标转速。

具体地，通过如下公式确定目标转速：

N_目＝N_现*(η_目/η_现)

其中，N_目为目标转速，N_现为当前发动机转速，η_目为目标挡位对应的速比，η_现为当前挡位对应的速比。

步骤S404，根据油门踏板开度和目标挡位，确定第一转速变化速率。

具体地，预先通过整车试验标定，确定了油门踏板开度和目标挡位与转速变化速率的关系。通过查表的方式，能够根据油门踏板开度和目标挡位，确定第一转速变化速率。例如设置转速增加时，变化速率为0.5，转速下降时，变化速率为0.75。

步骤S406，根据目标转速，确定第二转速变化速率。

具体地，根据目标挡位对应的发动机转速，能够确定第二转速变化速率，通过如下公式确定：

其中，V₂为第二转速变化速率，N_目为目标转速，N_t为t时刻的发动机转速，t为时刻与初始时刻间的时长。

步骤S408，根据第一转速变化速率和第二转速变化速率，确定实际转速变化速率。

具体地，通过如下公式，确定实际转速变化速率：

V_实＝(1-x)*V₁+x*V₂

其中，V_实为实际转速变化速率，V₁为第一转速变化速率，V₂为第二转速变化速率，x为系数，x值根据当前发动机转速与目标转速的转速差决定，若转速差越大，则x越小，若转速差越小，则x越大。从而随着转速差的减小，转速的调整更趋向于使用第二变化速率，从而转速调整更平缓。

步骤S410，根据实际转速变化速率和当前发动机转速，确定每一时刻的发动机补偿转速。

具体地，将当前发动机转速与实际转速变化速率相乘，能够确定当前时刻的发动机补偿转速。从而将每一时刻的发动机转速与每一时刻的实际转速变化速率相乘，能够确定每一时刻的发动机补偿转速。

步骤S412，根据每一时刻的发动机补偿转速，调整当前转速，直到当前转速到达目标转速。

具体地，每一时刻计算出发动机补偿转速后，将每一时刻的发动机补偿转速与对应时刻的发动机当前转速相加，即可调整每一时刻的发动机转速，直到发动机转速被调整到目标转速。

在本实施例中，通过车辆的实际工况参数，确定每一时刻的发动机转速的调整步长，再根据每一时刻确定的步长调整发动机转速至目标转速，能够使发动机转速的调整尽可能的平稳，使得车辆在转速调整的过程中尽量平稳，提高舒适性。

在一个实施例中，如图5所示，车辆换挡控制方法还包括：

步骤S500，根据当前发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比，确定发动机转速差。

具体地，通过如下公式确定发动机转速差：

H＝N_现*(1-η_目/η_现)

其中，H为发动机转速差，N_现为当前发动机转速，η_目为目标挡位对应的速比，η_现为当前挡位对应的速比。

步骤S520，若目标挡位高于当前挡位，且发动机转速差大于预设阈值，则控制发动机执行制动动作，直到发动机转速差小于或等于预设阈值。

具体地，若目标挡位高于当前挡位，则车辆处于升挡工况，由于发动机制动请求和制动效果可见之间存在延迟，发动机制动请求取消和制动效果消失之间也存在延迟，因此，在发动机转速差大于预设阈值时，激活发动机制动，即对转速进行控制使转速降低。从而使得转速差小于或等于预设阈值。通过这样的方式，实现一次粗略的调整，使得转速差不至于过大，从而也可以降低转速差调整的时间。若发动机转速差小于或等于预设阈值或目标挡位低于当前挡位，则无需进行额外的制动操作，使用上述实施例中的转速调整方式即可。

在一个实施例中，如图6所示，步骤S160，控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合，包括：

步骤S600，获取预设的与目标挡位对应的换挡类型。

具体地，换挡部件包括前副箱换挡拨叉、主箱换挡拨叉、后副箱换挡拨叉中的至少一种。

具体地，换挡类型包括前副箱换挡拨叉、主箱换挡拨叉、后副箱换挡拨叉中至少一种动作的方式以及动作的时序。

具体地，换挡类型包括动力升挡、动力降挡、无动力升挡、无动力降挡四种类型，其中，有无动力是指在换挡过程中，驾驶员是否踩油门，若踩了油门，

则为有动力，未踩油门则为无动力。换挡时序在换挡开始时根据当前所执行的换挡类型确定，确定了换挡部件的动作顺序。换挡时序包括如下七种时序，具体采用哪一种是预先设定好的，根据目标挡位决定，例如从一挡切换为六挡，则可能三个换挡部件都需要动作，若从一挡切换为二挡，则只需要动作一个换挡部件。七种时序如下：1.主箱换到空挡->后副箱移动到至目标位置->主箱切换到至目标位置->前副箱换到目标位置。2.前副箱换到目标位置->主箱换到空挡->后副箱移动到至目标位置->主箱切换到至目标位置。3.主箱换到空挡，同时将前副箱移到目标位置->主箱换到目标位置。4.主箱换到空挡，同时后副箱移到目标位置->主箱换到目标位置。5.主箱换到空挡->主箱移到目标位置。6.前副箱移到目标位置。7.主箱换到空挡，同时后副箱移到目标位置->主箱换到目标位置。大部分情况下，无动力升挡和动力升挡选择时序1，无动力降挡和动力降挡选择时序2。

步骤S620，当发动机的转速到达目标转速后，按照预设的换挡类型，控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合。

具体地，在发动机的转速到达目标转速后，就按照预设的换挡类型，控制换挡部件进行动作，与目标挡位的齿轮结合。

具体地，根据与目标挡位对应的预设的换挡类型，能够确定需要预加载的换挡部件，在降扭阶段设置换挡部件的预加载时间，实现换挡部件预加载。

在本实施例中，在发动机的转速到达目标转速后，按照预设的换挡类型控制换挡部件的动作，能够根据不同的当前挡位和目标挡位，选择对应的换挡类型，使得换挡的时间被进一步的缩短。

在一个实施例中，如图7所示，步骤S180，调整发动机的扭矩为第二目标扭矩，包括：

步骤S700，获取油门踏板开度、车辆质量、离合器温度。

具体地，第二目标扭矩为与目标挡位对应的扭矩。

步骤S720，根据目标挡位、油门踏板开度、车辆质量、离合器温度，确定第二扭矩调整速率。

具体地，根据目标挡位和油门踏板开度查表得到发动机的基础扭矩变化速率，不同的目标挡位和油门踏板开度可以设置有不同的基础扭矩变化速率，设置数值的大小根据整车环境和预先的标定试验得到。根据车辆质量和离合器温度，对基础扭矩变化速率设置一个可配置的参数，参数的大小根据整车环境和试验得到。最终第二扭矩调整速率＝基础扭矩变化速率*参数。

步骤S740，根据第二扭矩调整速率，调整发动机的扭矩，直到发动机的扭矩到达第二目标扭矩。

具体地，根据第二扭矩调整速率，逐步调整发动机的扭矩，直到发动机的扭矩到达第二目标扭矩。若发动机当前扭矩大于第二目标扭矩，则第二扭矩调整速率为负值，若发动机当前扭矩小于第二目标扭矩，则第二扭矩调整速率为正值。

具体地，第二扭矩调整速率随着油门踏板的开度会发生变化，油门踏板开度越大，第二扭矩调整速率越大，并且第二扭矩调整速率随着时间也会增加，其是逐渐增加的，在一次挡位切换的过程中，第二扭矩调整速率只会增加，不会减少。例如，当油门踏板开度增大时，第二扭矩调整速率会增大，而当油门踏板开度减小时，第二扭矩调整速率却不会减小，而是保持当前值，直到油门踏板开度再次增大时，第二扭矩调整速率在增大。从而能够保证发动机的扭矩提升的平稳性，其不会出现增大减小的反复，从而更加平稳。

具体地，通过如下公式，确定发动机的扭矩：

T_t+1＝(T_t+1)*v₂

其中，T_t+1为t+1时刻的发动机扭矩，T_t为t时刻的发动机扭矩，v₂为第二扭矩调整速率。

在本实施例中，根据车辆的当前运行工况参数，确定扭矩调整速率，再通过该扭矩调整速率去调整发动机的扭矩，直到其到达目标挡位对应的扭矩，即用户需求的扭矩。由于扭矩调整速率是根据车辆运行参数确定的，所以扭矩的调整会尽量平稳，并且扭矩调整速率只会增加不会减少，从而不会出现增大减小的反复，车辆更加平稳。

应该理解的是，虽然图1-图7的流程图中的各个步骤按照箭头的指示依次显示，但是这些步骤并不是必然按照箭头指示的顺序依次执行。除非本文中有明确的说明，这些步骤的执行并没有严格的顺序限制，这些步骤可以以其它的顺序执行。而且，图1-图7中的至少一部分步骤可以包括多个步骤或者多个阶段，这些步骤或者阶段并不必然是在同一时刻执行完成，而是可以在不同的时刻执行，这些步骤或者阶段的执行顺序也不必然是依次进行，而是可以与其它步骤或者其它步骤中的步骤或者阶段的至少一部分轮流或者交替地执行。

在一个实施例中，如图8所示，提供了一种车辆换挡控制装置，包括：参数获取模块801、扭矩获取模块802、第一扭矩调整模块803、转速调整模块804、第二扭矩调整模块805，其中：

参数获取模块801，用于获取车辆运行参数和目标挡位。

扭矩获取模块802，用于根据车辆运行参数和目标挡位，确定第一目标扭矩，第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩。

第一扭矩调整模块803，用于将发动机的扭矩调整为第一目标扭矩，控制换挡部件与当前挡位的齿轮分离。

转速调整模块804，用于调整发动机的转速为目标转速，控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合，目标转速为与目标挡位对应的转速。

第二扭矩调整模块805，用于调整发动机的扭矩为第二目标扭矩，第二目标扭矩为与目标挡位对应的扭矩。

在一个实施例中，扭矩获取模块802包括：第一速比确定单元、第二速比确定单元、第一扭矩确定单元，其中：

第一速比确定单元，用于根据当前挡位，确定当前挡位的速比。

第二速比确定单元，用于根据目标挡位，确定目标挡位的速比。

第一扭矩确定单元，用于根据当前发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比，确定第一目标扭矩。

在一个实施例中，第一扭矩调整模块803包括：第一速率确定单元、时间确定单元、干预扭矩确定单元、第一扭矩调整单元，其中：

第一速率确定单元，用于根据离合器温度和车辆质量，确定第一扭矩调整速率。

时间确定单元，用于根据油门踏板开度、目标挡位、当前挡位、第一扭矩调整速率，确定扭矩调整时间。

干预扭矩确定单元，用于根据当前扭矩、第一目标扭矩、扭矩调整时间，确定每一时刻的发动机干预扭矩。

第一扭矩调整单元，用于根据每一时刻的发动机干预扭矩，调整当前扭矩，直到当前扭矩到达第一目标扭矩。

在一个实施例中，转速调整模块804包括：第一参数获取单元、目标转速确定单元、第二速率确定单元、第三速率确定单元、第四速率确定单元、补偿转速确定单元、转速控制单元，其中：

第一参数获取单元，用于获取油门踏板开度、当前挡位、当前发动机转速。

目标转速确定单元，用于根据当前挡位对应的速比、目标挡位对应的速比、当前发动机转速，确定目标转速。

第二速率确定单元，用于根据油门踏板开度和目标挡位，确定第一转速变化速率。

第三速率确定单元，用于根据目标挡位对应的发动机转速，确定第二转速变化速率。

第四速率确定单元，用于根据第一转速变化速率和第二转速变化速率，确定实际转速变化速率。

补偿转速确定单元，用于根据实际转速变化速率和当前发动机转速，确定每一时刻的发动机补偿转速。

转速控制单元，用于根据每一时刻的发动机补偿转速，调整当前转速，直到当前转速到达目标转速。

在一个实施例中，转速调整模块804包括：换挡类型获取单元、换挡部件结合单元，其中：

换挡类型获取单元，用于获取预设的与目标挡位对应的换挡类型，其中，换挡类型包括前副箱换挡拨叉、主箱换挡拨叉、后副箱换挡拨叉中至少一种动作的方式以及动作的时序。

换挡部件结合单元，用于当发动机的转速到达目标转速后，按照预设的换挡类型，控制换挡部件与目标挡位的齿轮结合。

在一个实施例中，车辆换挡控制装置还包括：转速差确定模块、转速差控制模块，其中：

转速差确定模块，用于根据当前发动机转速、当前挡位的速比、目标挡位的速比，确定发动机转速差。

转速差控制模块，用于若目标挡位高于当前挡位，且发动机转速差大于预设阈值，则控制发动机执行制动动作，直到发动机转速差小于或等于预设阈值。

在一个实施例中，第二扭矩调整模块805包括：第二参数获取单元、第五速率确定单元、第二扭矩调整单元，其中：

第二参数获取单元，用于获取油门踏板开度、车辆质量、离合器温度。

第五速率确定单元，用于根据目标挡位、油门踏板开度、车辆质量、离合器温度，确定第二扭矩调整速率。

第二扭矩调整单元，用于根据第二扭矩调整速率，调整发动机的扭矩，直到发动机的扭矩到达第二目标扭矩。

关于车辆换挡控制装置的具体限定可以参见上文中对于车辆换挡控制方法的限定，在此不再赘述。上述车辆换挡控制装置中的各个模块可全部或部分通过软件、硬件及其组合来实现。上述各模块可以硬件形式内嵌于或独立于计算机设备中的处理器中，也可以以软件形式存储于计算机设备中的存储器中，以便于处理器调用执行以上各个模块对应的操作。需要说明的是，本申请实施例中对模块的划分是示意性的，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，该计算机设备内部结构图可以如图9所示。该计算机设备包括通过系统总线连接的处理器、存储器和网络接口。其中，该计算机设备的处理器用于提供计算和控制能力。该计算机设备的存储器包括非易失性存储介质、内存储器。该非易失性存储介质存储有操作系统、计算机程序和数据库。该内存储器为非易失性存储介质中的操作系统和计算机程序的运行提供环境。该计算机设备的网络接口用于与外部的终端通过网络连接通信。该计算机程序被处理器执行时以实现一种车辆换挡控制方法。

本领域技术人员可以理解，图9中示出的结构，仅仅是与本申请方案相关的部分结构的框图，并不构成对本申请方案所应用于其上的计算机设备的限定，具体的计算机设备可以包括比图中所示更多或更少的部件，或者组合某些部件，或者具有不同的部件布置。

在一个实施例中，提供了一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器中存储有计算机程序，该处理器执行计算机程序时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

在一个实施例中，提供了一种计算机程序产品，包括计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现上述各方法实施例中的步骤。

本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一非易失性计算机可读取存储介质中，该计算机程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，本申请所提供的各实施例中所使用的对存储器、存储、数据库或其它介质的任何引用，均可包括非易失性和易失性存储器中的至少一种。非易失性存储器可包括只读存储器(Read-Only Memory，ROM)、磁带、软盘、闪存或光存储器等。易失性存储器可包括随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)或外部高速缓冲存储器。作为说明而非局限，RAM可以是多种形式，比如静态随机存取存储器(Static Random Access Memory，SRAM)或动态随机存取存储器(Dynamic Random Access Memory，DRAM)等。

在本说明书的描述中，参考术语“有些实施例”、“其他实施例”、“理想实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特征包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性描述不一定指的是相同的实施例或示例。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种车辆换挡控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取车辆运行参数和目标挡位，所述车辆运行参数包括当前发动机转速、当前挡位；

根据所述当前挡位，确定所述当前挡位的速比；

根据所述目标挡位，确定所述目标挡位的速比；

根据所述当前发动机转速、所述当前挡位的速比、所述目标挡位的速比，确定第一目标扭矩，所述第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩；

将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，控制所述换挡部件与当前挡位的齿轮分离；

调整所述发动机的转速为目标转速，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，所述目标转速为与所述目标挡位对应的转速；

调整所述发动机的扭矩为第二目标扭矩，所述第二目标扭矩为与所述目标挡位对应的扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述车辆运行参数包括离合器温度、车辆质量、油门踏板开度、当前扭矩、当前挡位；

所述将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，包括：

根据所述离合器温度和所述车辆质量，确定第一扭矩调整速率；

根据所述油门踏板开度、所述目标挡位、所述当前挡位、所述第一扭矩调整速率，确定扭矩调整时间；

根据所述当前扭矩、所述第一目标扭矩、所述扭矩调整时间，确定每一时刻的发动机干预扭矩；

根据所述每一时刻的发动机干预扭矩，调整所述当前扭矩，直到所述当前扭矩到达所述第一目标扭矩。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调整所述发动机的转速为目标转速，包括：

获取油门踏板开度、当前挡位、当前发动机转速；

根据所述当前挡位对应的速比、所述目标挡位对应的速比、所述当前发动机转速，确定所述目标转速；

根据所述油门踏板开度和所述目标挡位，确定第一转速变化速率；

根据所述目标转速，确定第二转速变化速率；

根据所述第一转速变化速率和所述第二转速变化速率，确定实际转速变化速率；

根据所述实际转速变化速率和所述当前发动机转速，确定每一时刻的发动机补偿转速；

根据每一时刻的所述发动机补偿转速，调整当前转速，直到所述当前转速到达所述目标转速。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述根据每一时刻的所述发动机补偿转速，调整所述当前转速，直到所述当前转速到达所述目标转速，包括：每一时刻计算出所述发动机补偿转速，将每一时刻的发动机补偿转速与对应时刻的发动机当前转速相加，调整每一时刻的发动机转速，直到发动机转速被调整到目标转速。

5.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述换挡部件包括前副箱换挡拨叉、主箱换挡拨叉、后副箱换挡拨叉中的至少一种；

所述控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，包括：

获取预设的与所述目标挡位对应的换挡类型，其中，所述换挡类型包括所述前副箱换挡拨叉、所述主箱换挡拨叉、所述后副箱换挡拨叉中至少一种动作的方式以及动作的时序；

当所述发动机的转速到达所述目标转速后，按照预设的换挡类型，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

根据所述当前发动机转速、所述当前挡位的速比、所述目标挡位的速比，确定发动机转速差；

若所述目标挡位高于所述当前挡位，且所述发动机转速差大于预设阈值，则控制所述发动机执行制动动作，直到所述发动机转速差小于或等于所述预设阈值。

7.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述调整所述发动机的扭矩为第二目标扭矩，包括：

获取油门踏板开度、车辆质量、离合器温度；

根据所述目标挡位、所述油门踏板开度、所述车辆质量、所述离合器温度，确定第二扭矩调整速率；

根据所述第二扭矩调整速率，调整所述发动机的扭矩，直到所述发动机的扭矩到达所述第二目标扭矩。

8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

在调整所述当前扭矩的过程中，若所述当前扭矩等于预设扭矩，则向所述换挡部件发出分离指令，其中，所述预设扭矩为调整开始时的当前扭矩与所述第一目标扭矩之间的扭矩。

9.一种车辆换挡控制装置，其特征在于，所述装置包括：

参数获取模块，用于获取车辆运行参数和目标挡位；

扭矩获取模块，用于根据当前挡位，确定所述当前挡位的速比；根据所述目标挡位，确定所述目标挡位的速比；根据当前发动机转速、所述当前挡位的速比、所述目标挡位的速比，确定第一目标扭矩，所述第一目标扭矩为使得换挡部件与齿轮分离时所需的摘挡力最小的扭矩；

第一扭矩调整模块，用于将发动机的扭矩调整为所述第一目标扭矩，控制所述换挡部件与所述当前挡位的齿轮分离；

转速调整模块，用于调整所述发动机的转速为目标转速，控制所述换挡部件与目标挡位的齿轮结合，所述目标转速为与所述目标挡位对应的转速；

第二扭矩调整模块，用于调整所述发动机的扭矩为第二目标扭矩，所述第二目标扭矩为与所述目标挡位对应的扭矩。

10.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至8中任一项所述的方法的步骤。