一種車輛換擋控制方法及tcu的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車輛換擋控制方法，所述方法包括：當(dāng)TCU判斷出檔位發(fā)生變化時(shí)，所述TCU控制離合器分離，并向AMT發(fā)送摘擋指令及向電機(jī)發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標(biāo)檔位計(jì)算而來(lái)，所述目標(biāo)檔位與當(dāng)前車速相匹配；獲取AMT的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一旋轉(zhuǎn)信息；判斷所述第一旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則向所述AMT發(fā)送掛擋指令；獲取所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二旋轉(zhuǎn)信息；判斷所述第二旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，如果是，則控制離合器閉合，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛換擋的控制。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種TCU。本發(fā)明在摘擋/掛擋位移傳感器發(fā)送故障的情況下TCU仍然可以控制AMT完成換擋，從而實(shí)現(xiàn)車輛正常行駛的目的。
【專利說(shuō)明】一種車輛換擋控制方法及TCU

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及混合動(dòng)力汽車領(lǐng)域，尤其涉及一種車輛換擋控制方法及TCU。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著節(jié)能減排技術(shù)的發(fā)展，電動(dòng)汽車（ElectricVehicle，簡(jiǎn)稱EV)和混合動(dòng)力汽 車（HybridElectricVehicle，簡(jiǎn)稱HEV)取得了跨越式的進(jìn)展，并越來(lái)越成為全球關(guān)注的 焦點(diǎn)和大眾消費(fèi)的對(duì)象。
[0003] 所謂電動(dòng)汽車，是指以車載電源為動(dòng)力，用電機(jī)驅(qū)動(dòng)車輪進(jìn)行行駛的汽車?；旌蟿?dòng) 力是指油、電混合動(dòng)力，即燃料（汽油或柴油等）和電能的混合。所謂混合動(dòng)力汽車是指有 電動(dòng)馬達(dá)作為發(fā)動(dòng)機(jī)的輔助動(dòng)力驅(qū)動(dòng)汽車。
[0004] 電控機(jī)械式自動(dòng)變速箱（AutomatedMechanicalTransmission，簡(jiǎn)稱AMT)是在傳 統(tǒng)的手動(dòng)齒輪式變速器基礎(chǔ)上改進(jìn)而來(lái)的，它揉合了AT(自動(dòng)）和MT(手動(dòng)）兩者優(yōu)點(diǎn)的 機(jī)電液一體化自動(dòng)變速器。由于AMT既具有液力自動(dòng)變速器自動(dòng)變速的優(yōu)點(diǎn)，又保留的原 手動(dòng)變速器齒輪傳動(dòng)效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、易制造的優(yōu)點(diǎn)而被廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車和 混合動(dòng)力汽車中。
[0005]AMT的其中一個(gè)功能是完成車輛換擋的動(dòng)作。當(dāng)自動(dòng)變速箱控制單元 (TransmissionControlUnit，簡(jiǎn)稱TCU)根據(jù)一段時(shí)間內(nèi)車速傳感器獲取的車速或油門開(kāi) 度傳感器獲取的油門開(kāi)度的變化判斷出需要換擋時(shí)，TCU分離離合器，并向AMT發(fā)送摘擋、 選檔、調(diào)速、掛擋等指令，AMT根據(jù)指令完成車輛換擋動(dòng)作。
[0006] 然而，由于與傳統(tǒng)的汽車相比，電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車增加了高壓部件，例如大 功率電機(jī)、DC/AC逆變器、DC/DC變換器等，這些高壓部件在工作時(shí)應(yīng)用的交流電產(chǎn)生的磁 場(chǎng)會(huì)對(duì)AMT中的摘擋/掛擋位移傳感器造成干擾，S卩摘擋/掛擋位移傳感器發(fā)生故障，在這 種情況下，AMT在進(jìn)行摘擋和掛擋時(shí)所述摘擋/掛擋位移傳感器無(wú)法檢測(cè)到AMT的輸入軸 相對(duì)于輸出軸的位移是否發(fā)生變化，進(jìn)而TCU無(wú)法判斷出摘擋和掛擋是否成功，也就無(wú)法 完成車輛換擋動(dòng)作，造成車輛由于動(dòng)力缺失而無(wú)法正常行駛。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種車輛換擋控制方法和TCU，實(shí)現(xiàn)了在AMT的 摘擋/掛擋位置傳感器受到干擾的情況下TCU仍然能夠控制AMT完成車輛換擋動(dòng)作，使車 輛能夠正常行駛。
[0008] 本發(fā)明實(shí)施例提供了一種車輛換擋控制方法，所述方法包括：
[0009] 當(dāng)TCU判斷出檔位發(fā)生變化時(shí)，所述TCU控制離合器分離，并向AMT發(fā)送摘擋指令 以及向電機(jī)發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標(biāo)檔位計(jì)算而來(lái)，所述目標(biāo)檔位與當(dāng)前車 速相匹配；
[0010] 獲取AMT的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一旋轉(zhuǎn)信息；
[0011] 判斷所述第一旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則向所述AMT發(fā)送掛擋 指令；
[0012] 獲取所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二旋轉(zhuǎn)信息；
[0013] 判斷所述第二旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，如果是，則控制離合器閉合，實(shí)現(xiàn) 對(duì)車輛換擋的控制。
[0014] 優(yōu)選的，當(dāng)所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第一預(yù)設(shè)條件具 體為：
[0015] 所述輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速與先前轉(zhuǎn)速的差值大于第一限值；
[0016]當(dāng)所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述 第一預(yù)設(shè)條件具體為：
[0017] 輸入軸和輸出軸的第一當(dāng)前傳動(dòng)比不等于在先前傳動(dòng)比，所述第一當(dāng)前傳動(dòng)比為 所述輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述輸出軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速的比值。
[0018] 優(yōu)選的，當(dāng)所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第二預(yù)設(shè)條件 為：
[0019] 所述第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速的差值小于第二限值；
[0020] 當(dāng)所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述 第二預(yù)設(shè)條件為：
[0021] 輸入軸和輸出軸的第二當(dāng)前傳動(dòng)比等于所述目標(biāo)檔位的傳動(dòng)比，所述第二當(dāng)前傳 動(dòng)比為所述輸入軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速和所述輸出軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速的比值。
[0022] 優(yōu)選的，在步驟向所述AMT發(fā)送掛擋指令之前，所述方法還包括：
[0023] 對(duì)輸入軸的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒 輪能夠嚙合。
[0024] 優(yōu)選的，所述對(duì)輸入軸的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標(biāo) 檔位常嚙合齒輪能夠嚙合具體為：
[0025] 利用第一角度差小于或等于第二角度差的原理計(jì)算輸入軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中，所 述第一角度差是指所述結(jié)合套齒輪與所述目標(biāo)檔位常嚙合齒輪在第一時(shí)間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度 的差值對(duì)結(jié)合套齒距角取余后的值，所述第二角度差是指結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒 輪在第二時(shí)間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度的差值；
[0026] 將所述輸入軸的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以使結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪能 夠嚙合。
[0027] 優(yōu)選的，所述利用第一角度差小于或等于第二角度差的原理計(jì)算輸入軸的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速具體通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算：
[0028]

【權(quán)利要求】
1. 一種車輛換擋控制方法，其特征在于，所述方法包括： 當(dāng)TCU判斷出檔位發(fā)生變化時(shí)，所述TCU控制離合器分離，并向AMT發(fā)送摘擋指令以及 向電機(jī)發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標(biāo)檔位計(jì)算而來(lái)，所述目標(biāo)檔位與當(dāng)前車速相 匹配； 獲取AMT的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一旋轉(zhuǎn)信息； 判斷所述第一旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則向所述AMT發(fā)送掛擋指令； 獲取所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二旋轉(zhuǎn)信息； 判斷所述第二旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，如果是，則控制離合器閉合，實(shí)現(xiàn)對(duì)車 輛換擋的控制。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛換擋控制方法，其特征在于，當(dāng)所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸 入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第一預(yù)設(shè)條件具體為： 所述輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速與先前轉(zhuǎn)速的差值大于第一限值； 當(dāng)所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第一 預(yù)設(shè)條件具體為： 輸入軸和輸出軸的第一當(dāng)前傳動(dòng)比不等于在先前傳動(dòng)比，所述第一當(dāng)前傳動(dòng)比為所述 輸入軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述輸出軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速的比值。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛換擋控制方法，其特征在于，當(dāng)所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸 入軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第二預(yù)設(shè)條件為： 所述第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速與所述第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速的差值小于第二限值； 當(dāng)所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速時(shí)，所述第二 預(yù)設(shè)條件為： 輸入軸和輸出軸的第二當(dāng)前傳動(dòng)比等于所述目標(biāo)檔位的傳動(dòng)比，所述第二當(dāng)前傳動(dòng)比 為所述輸入軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速和所述輸出軸的第二當(dāng)前轉(zhuǎn)速的比值。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的車輛換擋控制方法，其特征在于，在步驟向所述AMT發(fā)送掛擋 指令之前，所述方法還包括： 對(duì)輸入軸的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪能 夠嚙合。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的車輛換擋控制方法，其特征在于，所述對(duì)輸入軸的速度進(jìn)行 調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪能夠嚙合具體為： 利用第一角度差小于或等于第二角度差的原理計(jì)算輸入軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中，所述第 一角度差是指所述結(jié)合套齒輪與所述目標(biāo)檔位常嚙合齒輪在第一時(shí)間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度的差 值對(duì)結(jié)合套齒距角取余后的值，所述第二角度差是指結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪在 第二時(shí)間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度的差值； 將所述輸入軸的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以使結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪能夠嚙 合。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的車輛換擋控制方法，其特征在于，所述利用第一角度差小于 或等于第二角度差的原理計(jì)算輸入軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速具體通過(guò)如下公式進(jìn)行計(jì)算：
其中，所述Nin為輸入軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速；所述i g為輸入軸到目標(biāo)檔位常嚙合齒輪的傳動(dòng) 比；所述Θ in為目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪在第一時(shí)間段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度；所述Ntjut為輸出 軸的第一當(dāng)前轉(zhuǎn)速；所述為目標(biāo)檔位常嚙合齒輪在第一時(shí)間段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度；所述t 為第二時(shí)間段；所述η為結(jié)合套齒數(shù)；所対
蓋指將I E 余；
所述第一時(shí)間段為所述目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪和目標(biāo)檔位常嚙合齒輪從上一次 摘擋結(jié)束到本次掛擋開(kāi)始的時(shí)間段； 所述第二時(shí)間段為掛擋的時(shí)間。
7. -種TCU，其特征在于，所述TCU包括：離合器分離單元、摘擋指令發(fā)送單元、預(yù)設(shè)扭 矩發(fā)送單元、第一獲取單元、第一判斷單元、掛擋指令發(fā)送單元、第二獲取單元、第二判斷單 元和離合器閉合單元； 所述離合器分離單元與所述摘擋指令發(fā)送單元連接，所述摘擋指令發(fā)送單元與所述預(yù) 設(shè)扭矩發(fā)送單元連接，所述預(yù)設(shè)扭矩發(fā)送單元與所述第一獲取單元連接，所述第一獲取單 元與所述第一判斷單元連接，所述第一判斷單元與所述掛擋指令發(fā)送單元連接，所述掛擋 指令發(fā)送單元與所述第二獲取單元連接，所述第二獲取單元與所述第二判斷單元連接，所 述第二判斷單元與所述離合器閉合單元連接； 其中，所述離合器分離單元，用于當(dāng)判斷出檔位發(fā)生變化時(shí)控制離合器分離； 所述摘擋指令發(fā)送單元，用于向AMT發(fā)送摘擋指令； 所述預(yù)設(shè)扭矩發(fā)送單元，用于向電機(jī)發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標(biāo)檔位計(jì)算 而來(lái)，所述目標(biāo)檔位與當(dāng)前車速相匹配； 所述第一獲取單元，用于獲取AMT的傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第一旋轉(zhuǎn)信息； 所述第一判斷單元，用于判斷所述第一旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第一預(yù)設(shè)條件，如果是，則激 活所述掛擋指令發(fā)送單元； 所述掛擋指令發(fā)送單元，用于向所述AMT發(fā)送掛擋指令； 所述第二獲取單元，用于獲取所述傳動(dòng)機(jī)構(gòu)的第二旋轉(zhuǎn)信息； 所述第二判斷單元，用于判斷所述第二旋轉(zhuǎn)信息是否滿足第二預(yù)設(shè)條件，如果是，則激 活離合器閉合單元； 所述離合器閉合單元，用于控制離合器閉合，以實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛換擋的控制。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的TCU，其特征在于，所述TCU還包括：調(diào)速單元，所述調(diào)速單元 連接與所述第一判斷單元與所述掛擋指令發(fā)送單元之間； 所述調(diào)速單元，用于當(dāng)所述第一判斷單元判斷出所述第一旋轉(zhuǎn)信息滿足第一預(yù)設(shè)條件 時(shí)，對(duì)輸入軸的速度進(jìn)行調(diào)節(jié)，以使目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪能 夠嚙合。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的TCU，其特征在于，所述調(diào)速單元包括：目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元和 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元； 其中，所述第一判斷單元與所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元連接，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元與所 述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元連接，所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元與所述掛擋指令發(fā)送單元連接； 所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算單元，用于利用第一角度差小于或等于第二角度差的原理計(jì)算輸入 軸的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，其中，利用第一角度差小于或等于第二角度差的原理計(jì)算輸入軸的目標(biāo)轉(zhuǎn) 速，其中，所述第一角度差是指目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪在第一 時(shí)間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度的差值對(duì)結(jié)合套齒距角取余后的值，所述第二角度差是指目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng) 的結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪在第二時(shí)間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度的差值； 所述轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元，用于將所述輸入軸的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至目標(biāo)轉(zhuǎn)速，以使目標(biāo)檔位對(duì)應(yīng)的 結(jié)合套齒輪與目標(biāo)檔位常嚙合齒輪能夠嚙合。
【文檔編號(hào)】F16H61/32GK104514878SQ201410819964
【公開(kāi)日】2015年4月15日 申請(qǐng)日期:2014年12月24日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月24日
【發(fā)明者】段軍峰, 周之光, 何漢清, 董英榮, 張龍聰, 王麗偉 申請(qǐng)人:濰柴動(dòng)力股份有限公司