一種車輛換擋控制方法及tcu的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實施例提供了一種車輛換擋控制方法，所述方法包括：當TCU判斷出檔位發(fā)生變化時，所述TCU控制離合器分離，并向AMT發(fā)送摘擋指令及向電機發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標檔位計算而來，所述目標檔位與當前車速相匹配；獲取AMT的傳動機構(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；獲取所述傳動機構(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，實現(xiàn)對車輛換擋的控制。本發(fā)明實施例還提供了一種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，從而實現(xiàn)車輛正常行駛的目的。
【專利說明】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，電動汽車（ElectricVehicle，簡稱EV)和混合動力汽 車（HybridElectricVehicle，簡稱HEV)取得了跨越式的進展，并越來越成為全球關(guān)注的 焦點和大眾消費的對象。
[0003] 所謂電動汽車，是指以車載電源為動力，用電機驅(qū)動車輪進行行駛的汽車?；旌蟿?力是指油、電混合動力，即燃料（汽油或柴油等）和電能的混合。所謂混合動力汽車是指有 電動馬達作為發(fā)動機的輔助動力驅(qū)動汽車。
[0004] 電控機械式自動變速箱（AutomatedMechanicalTransmission，簡稱AMT)是在傳 統(tǒng)的手動齒輪式變速器基礎(chǔ)上改進而來的，它揉合了AT(自動）和MT(手動）兩者優(yōu)點的 機電液一體化自動變速器。由于AMT既具有液力自動變速器自動變速的優(yōu)點，又保留的原 手動變速器齒輪傳動效率高、成本低、結(jié)構(gòu)簡單、易制造的優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用于電動汽車和 混合動力汽車中。
[0005]AMT的其中一個功能是完成車輛換擋的動作。當自動變速箱控制單元 (TransmissionControlUnit，簡稱TCU)根據(jù)一段時間內(nèi)車速傳感器獲取的車速或油門開 度傳感器獲取的油門開度的變化判斷出需要換擋時，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作。
[0006] 然而，由于與傳統(tǒng)的汽車相比，電動汽車和混合動力汽車增加了高壓部件，例如大 功率電機、DC/AC逆變器、DC/DC變換器等，這些高壓部件在工作時應(yīng)用的交流電產(chǎn)生的磁 場會對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在進行摘擋和掛擋時所述摘擋/掛擋位移傳感器無法檢測到AMT的輸入軸 相對于輸出軸的位移是否發(fā)生變化，進而TCU無法判斷出摘擋和掛擋是否成功，也就無法 完成車輛換擋動作，造成車輛由于動力缺失而無法正常行駛。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 為了解決上述問題，本發(fā)明提供了一種車輛換擋控制方法和TCU，實現(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完成車輛換擋動作，使車 輛能夠正常行駛。
[0008] 本發(fā)明實施例提供了一種車輛換擋控制方法，所述方法包括：
[0009] 當TCU判斷出檔位發(fā)生變化時，所述TCU控制離合器分離，并向AMT發(fā)送摘擋指令 以及向電機發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標檔位計算而來，所述目標檔位與當前車 速相匹配；
[0010] 獲取AMT的傳動機構(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] 獲取所述傳動機構(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，實現(xiàn) 對車輛換擋的控制。
[0014] 優(yōu)選的，當所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速時，所述第一預(yù)設(shè)條件具 體為：
[0015] 所述輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速與先前轉(zhuǎn)速的差值大于第一限值；
[0016]當所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第一當前轉(zhuǎn)速時，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前傳動比不等于在先前傳動比，所述第一當前傳動比為 所述輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速與所述輸出軸的第一當前轉(zhuǎn)速的比值。
[0018] 優(yōu)選的，當所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第二當前轉(zhuǎn)速時，所述第二預(yù)設(shè)條件 為：
[0019] 所述第二當前轉(zhuǎn)速與所述第一當前轉(zhuǎn)速的差值小于第二限值；
[0020] 當所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第二當前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第二當前轉(zhuǎn)速時，所述 第二預(yù)設(shè)條件為：
[0021] 輸入軸和輸出軸的第二當前傳動比等于所述目標檔位的傳動比，所述第二當前傳 動比為所述輸入軸的第二當前轉(zhuǎn)速和所述輸出軸的第二當前轉(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] 對輸入軸的速度進行調(diào)節(jié)，以使目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒 輪能夠嚙合。
[0024] 優(yōu)選的，所述對輸入軸的速度進行調(diào)節(jié)，以使目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標 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算輸入軸的目標轉(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檔位常嚙合齒輪在第一時間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度 的差值對結(jié)合套齒距角取余后的值，所述第二角度差是指結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒 輪在第二時間段內(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)至目標轉(zhuǎn)速，以使結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪能 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算輸入軸的目標轉(zhuǎn) 速具體通過如下公式進行計算：
[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TCU判斷出檔位發(fā)生變化時，所述TCU控制離合器分離，并向AMT發(fā)送摘擋指令以及 向電機發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標檔位計算而來，所述目標檔位與當前車速相 匹配； 獲取AMT的傳動機構(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； 獲取所述傳動機構(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，實現(xiàn)對車 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，當所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸 入軸的第一當前轉(zhuǎn)速時，所述第一預(yù)設(shè)條件具體為： 所述輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速與先前轉(zhuǎn)速的差值大于第一限值； 當所述第一旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第一當前轉(zhuǎn)速時，所述第一 預(yù)設(shè)條件具體為： 輸入軸和輸出軸的第一當前傳動比不等于在先前傳動比，所述第一當前傳動比為所述 輸入軸的第一當前轉(zhuǎn)速與所述輸出軸的第一當前轉(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，當所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸 入軸的第二當前轉(zhuǎn)速時，所述第二預(yù)設(shè)條件為： 所述第二當前轉(zhuǎn)速與所述第一當前轉(zhuǎn)速的差值小于第二限值； 當所述第二旋轉(zhuǎn)信息為輸入軸的第二當前轉(zhuǎn)速和輸出軸的第二當前轉(zhuǎn)速時，所述第二 預(yù)設(shè)條件為： 輸入軸和輸出軸的第二當前傳動比等于所述目標檔位的傳動比，所述第二當前傳動比 為所述輸入軸的第二當前轉(zhuǎn)速和所述輸出軸的第二當前轉(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： 對輸入軸的速度進行調(diào)節(jié)，以使目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪能 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，所述對輸入軸的速度進行 調(diào)節(jié)，以使目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標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算輸入軸的目標轉(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檔位常嚙合齒輪在第一時間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度的差 值對結(jié)合套齒距角取余后的值，所述第二角度差是指結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪在 第二時間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)的角度的差值； 將所述輸入軸的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)至目標轉(zhuǎn)速，以使結(jié)合套齒輪與目標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算輸入軸的目標轉(zhuǎn)速具體通過如下公式進行計算：
其中，所述Nin為輸入軸的目標轉(zhuǎn)速；所述i g為輸入軸到目標檔位常嚙合齒輪的傳動 比；所述Θ in為目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪在第一時間段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度；所述Ntjut為輸出 軸的第一當前轉(zhuǎn)速；所述為目標檔位常嚙合齒輪在第一時間段內(nèi)的旋轉(zhuǎn)角度；所述t 為第二時間段；所述η為結(jié)合套齒數(shù)；所対
蓋指將I E 余；
所述第一時間段為所述目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪和目標檔位常嚙合齒輪從上一次 摘擋結(jié)束到本次掛擋開始的時間段； 所述第二時間段為掛擋的時間。
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，用于當判斷出檔位發(fā)生變化時控制離合器分離； 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，用于向電機發(fā)送預(yù)設(shè)扭矩，所述預(yù)設(shè)扭矩根據(jù)目標檔位計算 而來，所述目標檔位與當前車速相匹配； 所述第一獲取單元，用于獲取AMT的傳動機構(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，用于獲取所述傳動機構(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，以實現(xiàn)對車輛換擋的控制。
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，對輸入軸的速度進行調(diào)節(jié)，以使目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪能 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：目標轉(zhuǎn)速計算單元和 轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)單元； 其中，所述第一判斷單元與所述目標轉(zhuǎn)速計算單元連接，所述目標轉(zhuǎn)速計算單元與所 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； 所述目標轉(zhuǎn)速計算單元，用于利用第一角度差小于或等于第二角度差的原理計算輸入 軸的目標轉(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算輸入軸的目標轉(zhuǎn) 速，其中，所述第一角度差是指目標檔位對應(yīng)的結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪在第一 時間段內(nèi)旋轉(zhuǎn)角度的差值對結(jié)合套齒距角取余后的值，所述第二角度差是指目標檔位對應(yīng) 的結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪在第二時間段內(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)至目標轉(zhuǎn)速，以使目標檔位對應(yīng)的 結(jié)合套齒輪與目標檔位常嚙合齒輪能夠嚙合。
【文檔編號】F16H61/32GK104514878SQ201410819964
【公開日】2015年4月15日 申請日期: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 申請人:濰柴動力股份有限公司