【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及混合动力系统控制，具体涉及一种p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法、装置及设备。
技术介绍
1、随着行业技术进步和电池电机等产品的迭代提升，电动化已逐步成为卡车行业发展的重要趋势。受车辆载质量需求、电池能量密度和驱动电机功率等因素影响，混合动力路线是当前时期及未来相当长的时期内中载及重载卡车行业发展的主要技术路径之一。混合动力驱动系统可充分发挥电动机低速下的高效率、内燃机高负荷下的低油耗率，可利用电机进行驱动和制动，制动时还可通过电机反转产生电能为电池充电，达到回收能量、延长机械制动寿命、减少燃料油耗、增加续驶里程等效果。
2、按照电机与传统动力系统连接的位置，新能源商用车可分为p0、p1、p2、p3、p4四个构型，混合动力系统通过动能回收和动力系统电气化来提高燃油经济性的潜力，随着级别的增加而增加。p0和p1通常采用一体式起动机－发电机组合电动机装置，集成在动力传动系统种或通过皮带与曲轴相连，具有发动机和汽车启停功能，且具备启动运行顺畅平稳的优点。在发动机离合器后集成的p2系统，可实现制动能量回收和一定程度的驱动辅助功率增强，主要应用于低速和减速行驶工况，通过关闭发动机实现最大程度的节油，因此需要配备高压电池等储能器件。p3系统的潜力与p2系统相似，但p3和p4系统可提供更长时间的全电动驱动行驶，需要配备功率和能量密度足够高的电机和电池或超级电容器，其功率增强模式又有串联、并联和功率分流式混合动力驱动之分，可根据车辆类型和使用场合进行选型。驱动系统方案的选择应考虑车辆使用环境、整车布置硬点规划、造价
3、行驶中可在纯发动机驱动、纯电动、混合动力驱动、制动能量回收等多种动力模式之间切换是基于p2混合动力路线卡车的重要优势。由于卡车载质量较大，挡位切换过程中离合器工作负荷高、结合效率低，冲击载荷难控制、换挡时间长，车辆平顺性以及总成可靠性受到较大挑战。整车公司和变速器制造企业都致力于缩短换挡时间、减小换挡波动。电机换挡时间的重要制约因素是换挡时机的选择，在下达指令后换挡执行机构的执行时间与变速器输入轴转速的调节时间是两个关键影响因素。如何设计基于p2架构的混合动力系统电机辅助换挡控制策略，更好的发挥电机调速性能优势，通过拟合执行机构时间与输入轴转速调节时间实现预测性换挡，提高换挡速度和动力经济性，减小变速器换挡冲击是本申请要解决的技术问题。
技术实现思路
1、为了充分发挥电机的动态特性较快的优点，利用电机调速提升换挡速度，本专利技术提供一种p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法、装置及设备。
2、第一方面，本专利技术技术方案提供一种p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，包括如下步骤：
3、变速箱输入轴转速达到换挡转速时，执行降扭过程；
4、降扭完成后控制变速箱退挡；
5、退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节；
6、当电机输入轴转速调节到目标转速的第一百分比范围内时实现转速调节时间与换挡机构执行时间的部分拟合，发送换挡信号启动变速箱开始调节档位；
7、换挡完成后恢复输入轴扭矩到油门响应值。
8、作为本专利技术技术方案的优选，变速箱输入轴转速达到换挡转速时，执行降扭过程的步骤之前包括：获取车辆的车重、车速和电池电量信息。
9、作为本专利技术技术方案的优选，退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节的步骤包括：
10、车辆在混合动力模式下，退挡完成后发送指令使电机对输入轴转速进行调节；
11、接收到指令后，根据当前转速和车重结合当前挡位计算目标挡位，根据目标挡位与换挡前挡位的传动比计算换挡时电机的目标转速值；
12、采取pid控制方式，以目标转速与当前转速差值作为pid的输入值，以电机的扭矩值作为pid的输出值，根据电机的外特性以及电池电量对扭矩作限制，调节电机扭矩完成调速环节。
13、作为本专利技术技术方案的优选，退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节的步骤还包括：
14、车辆在纯电动模式下，退挡完成后，通过变速箱输出轴转速乘以目标挡位速比实时计算电机输入轴的目标转速；同时电机开始调节输入轴转速；
15、监控电机输入轴转速调节到目标转速设定允许范围内时，电机调速完成。
16、作为本专利技术技术方案的优选，换挡完成后恢复输入轴扭矩到油门响应值的步骤包括：
17、通过电机提供的正扭矩将输入轴扭矩恢复到油门响应值。
18、第二方面，本专利技术技术方案提供一种p2混动系统电机预测性调速换挡控制装置，包括降扭处理单元、退挡处理单元、控制转速调节单元、挡位调节单元和扭矩恢复单元；
19、降扭处理单元，用于变速箱输入轴转速达到换挡转速时，执行降扭过程；
20、退挡处理单元，用于降扭完成后控制变速箱退挡；
21、控制转速调节单元，用于退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节；
22、挡位调节单元，用于当电机输入轴转速调节到目标转速的第一百分比范围内时实现转速调节时间与换挡机构执行时间的部分拟合，发送换挡信号启动变速箱开始调节档位；
23、扭矩恢复单元，用于换挡完成后恢复输入轴扭矩到油门响应值。
24、作为本专利技术技术方案的优选，该装置还包括信息采集单元，用于获取车辆的车重、车速和电池电量信息。
25、作为本专利技术技术方案的优选，控制转速调节单元，具体用于车辆在纯电动模式下，退挡完成后，通过变速箱输出轴转速乘以目标挡位速比实时计算电机输入轴的目标转速；同时电机开始调节输入轴转速；监控电机输入轴转速调节到目标转速设定允许范围内时，电机调速完成。
26、作为本专利技术技术方案的优选，扭矩恢复单元，具体用于通过电机提供的正扭矩将输入轴扭矩恢复到油门响应值。
27、作为本专利技术技术方案的优选，输入轴换挡目标转速可以根据车重修正后的目标挡位按车重/30系数调节。
28、第三方面，本专利技术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p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法。
29、从以上技术方案可以看出，本专利技术具有以下优点：本申请提供的电机调速换挡策略不仅在调速阶段利用电机动态特性快、不需要分离合器就能调速的特点提高了调速速度，节省了换挡时间，更是在撤扭、还扭阶段可利用电机提升撤扭、还扭速度，提升了整体的换挡速度。换挡速度的提高也使得换挡过程更加流畅，车辆平顺性和驾乘舒适性进一步提高。本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种P2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，变速箱输入轴转速达到换挡转速时，执行降扭过程的步骤之前包括：获取车辆的车重、车速和电池电量信息。
3.根据权利要求2所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节的步骤包括：
4.根据权利要求2所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节的步骤还包括：
5.根据权利要求1所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，换挡完成后恢复输入轴扭矩到油门响应值的步骤包括：
6.一种P2混动系统电机预测性调速换挡控制装置，其特征在于，包括降扭处理单元、退挡处理单元、控制转速调节单元、挡位调节单元和扭矩恢复单元；
7.根据权利要求6所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制装置，其特征在于，该装置还包括信息采集单元，用于获取车辆的车重、车
8.根据权利要求7所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制装置，其特征在于，控制转速调节单元，具体用于车辆在纯电动模式下，退挡完成后，通过变速箱输出轴转速乘以目标挡位速比实时计算电机输入轴的目标转速；同时电机开始调节输入轴转速；监控电机输入轴转速调节到目标转速设定允许范围内时，电机调速完成。
9.根据权利要求6所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制装置，其特征在于，扭矩恢复单元，具体用于通过电机提供的正扭矩将输入轴扭矩恢复到油门响应值。
10.一种电子设备，其特征在于，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权利要求1至5中任一项所述的P2混动系统电机预测性调速换挡控制方法。
...【技术特征摘要】
1.一种p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，变速箱输入轴转速达到换挡转速时，执行降扭过程的步骤之前包括：获取车辆的车重、车速和电池电量信息。
3.根据权利要求2所述的p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节的步骤包括：
4.根据权利要求2所述的p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，退挡完成后通过计算目标转速对电机输入轴转速进行调节的步骤还包括：
5.根据权利要求1所述的p2混动系统电机预测性调速换挡控制方法，其特征在于，换挡完成后恢复输入轴扭矩到油门响应值的步骤包括：
6.一种p2混动系统电机预测性调速换挡控制装置，其特征在于，包括降扭处理单元、退挡处理单元、控制转速调节单元、挡位调节单元和扭矩恢复单元；
7.根据权利要求6所述的p2混...
【专利技术属性】
技术研发人员：夏长庚，
申请(专利权)人：中国重汽集团济南动力有限公司，
类型：发明
国别省市：
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