CN101973270A - 汽车电控机械自动变速器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种汽车电控机械自动变速器及其控制方式，该变速器包括变速箱、操作机构和电子控制系统，所述变速箱由换挡机构与离合器组成，所述操纵机构包括离合电机、换挡电机和选挡电机以及用于控制所述各电机动作的电机驱动模块，所述电子换挡控制系统根据设定的换挡策略进行换档决策，在需要自动换档时，根据车辆工况信号和驾驶员操作信号确定目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列，并对涉及其他状态的电机动作序列进行选择，依据实际执行的电机动作序列控制相应的各电机动作，实现档位转换。这种变速器及其控制方法可以很好地实现AMT的变速，并有助于改善换档特性。

Description

汽车电控机械自动变速器及其控制方法

技术领域

本发明涉及一种汽车电控机械自动变速器机构及其控制方法，主要用于燃油汽车、燃气汽车、电动汽车、气电混合动力车或油电混合动力车。

背景技术

自动变速器具有操作容易、驾驶舒适、能减少驾驶者疲劳的优点，因此成为现代轿车配置的一种发展方向。常见的汽车自动变速器有三种型式：液力自动变速器(AT)、机械无极自动变速器(CVT)和电控机械自动变速器(AMT)。AMT是在普通人工换档机械式变速器基础上加上用于替代人工换档操作的电子控制操纵机构，因此和另外两种方式的变速器相比，具有结构紧凑，对现有汽车换档机构改动少且改造投入费用少等优点。AMT仅改变手动换档操纵的部分，生产制造继承性较好，技术难度不大，这对资金缺乏、制造能力低、技术力量薄弱的我国汽车工业来说，具有一定的吸引力。另外，由于在近几年，包括中、低档车在内的许多新车型普遍采用总线(CAN)电路，也使得这种AMT变速器的应用范围得到了扩大，各种等级轿车都有使用。

但是，由于AMT是采用电子控制替代驾驶员的人工控制，变速时应兼顾平顺性和经济性等多方面的因素，电子控制水平与变速质量密切相关，因此需要不断对其电子换档控制系统及控制方法进行优化。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种汽车电控机械自动变速器及其控制方法，采用这种变速器及其控制方法可以很好地实现AMT的变速，并有助于改善换档特性。

本发明所采用的技术方案是：

一种汽车电控机械自动变速器，包括由换档机构与离合器组成的变速箱和用于操纵变速箱的操纵机构，还包括电子换档控制系统，所述操纵机构包括用于驱动离合器离合动作的离合电机、用于驱动换档机构选档动作的选档电机、用于驱动换档机构换档动作的换档电机以及用于控制所述各电机动作的电机驱动模块，所述电子换档控制系统根据设定的换档策略进行换档决策，在需要自动换档时，根据车辆工况信号和驾驶员操作信号确定目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列，在正常状态下，所述电机驱动模块控制相关电机依据所述正常状态下的电机动作序列顺序动作，完成换档过程，在存在其他优先的动机动作序列时，则优先采用其他位于优先地位的电机动作序列，

所述电机动作序列采用可由下列矩阵表述的电机动作序列：

其中clutch表示离合电机，shift表示换档电机，select表示选档电机，step表示所述电机动作序列中的步骤，所述矩阵中的各元素分别表示相应电机在相应步骤完成后的位置，其中Shf_Pos_present表示换档电机在当前档位下的位置，Shf_TargetPosition表示换档电机在目标档位下的位置，Sel_Pos_present表示选档电机在当前档位下的位置，Sel_TargetPosition表示选档电机在目标档位下的位置，离合电机下的0表示离合电机在离合器分离状态下的位置，离合电机下的1表述离合电机在离合器完全接合状态下的位置，换档电机下的0.5表示换档电机在空档状态下的位置。

所述电子换档控制系统通常可以包括：

系统输入模块，由模拟量输入子模块、数字量输入子模块和CAN信号输入子模块组成，用于接收所需的各种车辆工况信号、驾驶员操作信号及总线信号，进行信号调理后供后续的模块使用；

正常换档控制模块，用于根据车辆工况信号和驾驶员操作信号进行换档运算，确定换档时机和目标档位，生成所述由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列；

监控和故障诊断模块，用于根据接受的各有关传感器信号进行相关传感器的开路、短路和其他异常诊断，将所述换档机构的实际选档位置和实际换档位置同相应的目标位置进行比较，进行选档到位和换档到位的判断，生成涉及各电机状态、换档机构状态和离合器状态的系统状态信号，并在出现异常时生成相应的故障信号；

故障处理模块，对所述故障信号进行换档运算，在出现需要进行换档处理的故障时，确定因该故障需要换档的目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的故障状态下的电机动作序列；

电机动作序列选择模块，用于依据设定的优先原则对电机动作序列进行选择，确定实际执行的电机动作序列，在只有正常状态下的电机动作序列时或者正常状态下的电机动作序列处于优选地位时，选择该正常状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

电机动作序列时序解码模块，用于根据所述实际执行的电机动作序列，生成相应的电机时序动作指令，供所述电机驱动模块执行以控制相关电机依据所述实际执行的电机动作序列顺序动作。

本发明还可以还设有离合器位置过渡控制模块，所述正常换档控制模块在获得来自所述监控和故障诊断模块的选档到位和换档到位信号后，根据所述换档机构输入轴转速反算动力机转速并与动力机的实际转速相比较，进行换档机构输入轴与动力机之间的同步检测，确定离合器接合时机并生成实时的离合器接合时机信号，在所述换档机构输入轴与动力机同步的情况下，确定离合器的接合时机为完全接合时机，生成的离合器接合时机信号为完全接合时机信号，所述离合器过渡控制模块根据所述实际执行的电机动作序列中的离合器目标位置和所述实时的离合器接合时机信号，生成实时的离合电机过渡控制指令，所述电机驱动模块根据所述实时的离合器电机过渡控制指令，控制所述离合电机的实时过渡动作。通过离合器结合时机判断以及离合器实时过渡动作的控制，可以合理地控制离合器在换档过程中的接合程度，以利于提高换档的平顺。

所述正常换档控制模块可以依据下列方式确定目标档位：在驾驶员选择前进档的状态下，根据车速、扭矩需求以及驾驶员操作意图确定目标档位；如驾驶员选择倒档，则确定目标档位为倒档，其中所述驾驶员操作意图根据油门踏板的开度、驾驶员下踩油门踏板的加速度以及驾驶员下踩油门踏板持续时间确定，所述正常换档控制模块设有驾驶员驾驶意图识别学习子模块，用于记录和分析不同换档过程中车速、油门踏板的开度、驾驶员下踩油门踏板的加速度以及驾驶员下踩油门的持续时间以及最终换档的目标档位，分析在一定车辆工况下驾驶员操作方式与最终档位之间的关联性，获得并存储驾驶员在一定操作方式下的换档意图，用做以后换档过程中对驾驶员操作意图的判断标准。由此可以通过自学习的方式，更好地适应于驾驶员的驾驶习惯。

本发明还可以设有人工换档控制模块，所述人工换档控制模块根据驾驶员人工换档输入信号生成人工换档状态下的电机动作序列并送入所述电机动作序列选择模块。由此可以实现人工换档和自动换档两种换档方式，通常设置特定的按钮，可以设定为只接受或选择人工换档，也可以只接受或选择自动换档。

本发明还可以设有故障灯驱动及故障码生成模块和故障灯，所述故障灯驱动及故障码生成模块根据所述故障信号生成故障灯驱动信号和故障码，所述故障灯根据所述故障灯驱动信号工作。

本发明中的所述CAN信号输入子模块、监控和故障诊断模块、故障灯驱动及故障码生成模块和正常换档控制模块可以连接CAN总线，所述CAN信号输入子模块通过CAN总线接收其他系统送入CAN总线的总线信号，所述监控和故障诊断模块将所述系统状态信号送入CAN总线以传送给其他系统，所述故障灯驱动及故障码生成模块将所述故障码送入CAN总线以传送给其他系统，所述正常换档控制模块根据反算出来的动力机转速及动力机的实际转速生成换档期间动力机转速协调控制信号并送入CAN，总线以传送给其他系统。

所述动力机为汽车动力电机、汽车发动机或者汽车动力电机和汽车发动机的组合。

一种汽车电控机械自动变速器的控制方法，其特征在于

采用电子换档控制系统进行换档控制，其换档控制过程为：

(1)在下列情况下，生成由当前档位转换为目标档位的电机动作序列：

(1.1)依据车辆工况信号和驾驶员操作信号，按设定的换档策略进行换档决策，在需要自动换档时，确定目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列；

(1.2)根据各有关传感器信号进行一般运行的故障诊断，在换档过程中将所述换档机构的实际选档位置和实际换档位置同相应的目标位置进行比较，进行换档运行的故障诊断，在出现需要进行换档处理的故障时，确定因该故障需要换档的目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的故障状态下的电机动作序列；

(1.3)在驾驶员进行换档操作时，根据驾驶员换档操作输入的目标档位生成由当前档位转换为目标档位的人工换档状态下的电机动作序列；

(2)选择实际执行的电机动作序列：在存在多个电机动作序列的情况下，依据设定的优先原则，选择实际执行的电机动作序列，在只有一个电机动作序列的情况下，选择该电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

(3)对实际执行的电机动作序列进行电机动作序列时序解码，生成相应的电机时序动作指令，供电机驱动模块执行，控制相关电机依据所述实际执行的电机动作序列顺序动作，实现由当前档位到目标档位之间的转换，

所述电机动作序列采用可由下列矩阵表述的电机动作序列：

其中clutch表示离合电机，shift表示换档电机，select表示选档电机，step表示所述电机动作序列中的步骤，所述矩阵中的各元素分别表示相应电机在相应步骤完成后的位置，其中Shf_Pos_present表示换档电机在当前档位下的位置，Shf_TargetPosition表示换档电机在目标档位下的位置，Sel_Pos_present表示选档电机在当前档位下的位置，Sel_TargetPosition表示选档电机在目标档位下的位置，离合电机下的0表示离合电机在离合器分离状态下的位置，离合电机下的1表述离合电机在离合器完全接合状态下的位置，换档电机下的0.5表示换档电机在空档状态下的位置。

在换档过程中，还可以根据所述换档机构输入轴转速反算动力机转速并与动力机的实际转速相比较，进行换档机构输入轴与动力机之间的同步检测，确定离合器接合时机并生成实时的离合器接合时机信号，在所述换档机构输入轴与动力机同步的情况下，确定离合器的接合时机为完全接合时机，生成的离合器接合时机信号为完全接合时机信号，并根据所述实际执行的电机动作序列中的离合器目标位置和所述实时的离合器接合时机信号，生成实时的离合电机过渡控制指令，所述电机驱动模块根据所述实时的离合器电机过渡控制指令，控制所述离合电机的实时过渡动作。

可以记录和存储涉及换档的车辆工况信号、驾驶员操作信号以及换档的最终档位，分析在一定车辆工况下驾驶员操作方式与最终档位之间的关联性，获得并存储驾驶员在一定操作方式下的换档意图，用做以后换档过程中对驾驶员操作意图的判断标准。

在选择并确定所述实际执行的电机动作序列时，依据的所述设定的优先原则可以为：

(1)在人工换档状态下的电机动作序列、故障状态下的电机动作序列和正常状态下的电机动作序列同时存在的情况下，优先选择人工换档状态下的电机动作序列或者优先选择故障状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

(2)在人工换档状态下的电机动作序列和正常状态下的电机动作序列同时存在的情况下，优先选择人工换档状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

(3)在故障状态下的电机动作序列和正常状态下的电机动作序列同时存在的情况下，优先选择故障状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列。

在涉及所述电机动作序列及电机时序动作指令的运算中，可以采用下列方式定义电机的位置：换档电机的最小位置记为0，最大位置记为1，对应于空档的中间位置记为0.5；选档电机的最小位置记为0，最大位置记为1，对应于直接档的中间位置记为0.5；离合器电机的最小位置对应于离合器的分离状态，记为0，最大位置对应于离合器的完全接合状态，记为1，两者之间的过渡位置记为0～1之间的数字，其中换档电机和选档电机在各档位下的位置定义为：

本发明的有益效果是：由于设置了合理的动作序列，由此可以实现换档的自动化并保证在换档过程中的平顺性；由于设置了在正常状态下的自动换档、在人工换档状态下的人工换档以及在故障状态下的故障换档三种换档形式，并可以依据优选原则进行选择实际执行的电机动作序列，由此保证了在出现各种情况下都能够得到良好的处理；由于通过换档机构输入轴反算动力机转速以检测和控制离合器离合时机，由此可以实现对离合器在换档过程中精细控制，更有利于平顺换档并改善油离配合；由于采用合理的方式定义了各电机的位置，有利于换档运算，提高运算和控制效率；由于可以通过CAN总线进行电子换档控制系统内部以及电子换档控制系统同其他控制系统/单元的数据传递，可以更好地协调和优化各方面的控制。

附图说明

图1是本发明汽车自动变速器的控制系统总体结构和工作流程框图；

图2是本发明各档位下选档电机和换档电机位置的定义表；

图3是用于表述换档过程中的本发明电机动作序列的矩阵。

具体实施方式

参见图1，本发明涉及的是一种汽车电控机械自动变速器，其换档机构保留了原来的机械变速器的换档机构，因此对车辆的前驱部分改动较小，仅仅需要在变速箱部分增加由电机组成的操作机构以及用于进行换档控制的电子换档控制系统，就可以实现自动换档。

所述操纵机构的电机优选为三个直流无刷电机，分别控制离合器离合动作、换档机构的选档动作和换档机构的换档动作，达到变换档位的目的，其中换档机构的选档动作和换档动作分别对应于人工换档操纵杆的纵向动作(沿换档机构输出轴线方向)和横向动作。所述电子换档控制系统(实践中也可被称为自动换档控制单元或TCU)通过电机驱动模块控制所述操纵机构中的相应电机的工作。

所述电子换档控制系统通常应设有以下几个模块：系统输入处理、正常换档控制、电机位置序列解码及输出驱动、后台监控及故障处理，其主要的信号/数据的处理过程包括：

(1)系统输入处理：对应于图1中的系统输入模块。外界输入包括模拟量输入、数字量输入及通过CAN通讯输入的CAN信号输入，主要对外界环境信号做信号调理供后续模块使用，并接收CAN总线上其它控制系统传输给TCU的信号。实践中，模拟量输入、数字量输入及CAN信号主要包括：

模拟量输入主要包括：离合器与换档机构的当前位置、动力机的转速、油门踏板的当前位置、车速、电瓶电压等；

数字量输入主要包括：驾驶员操作输入等；

CAN信号主要包括：其他控制系统的状态及指示信号。

(2)正常换档控制：对应于图1中的正常档位控制模块。这是所述电子控制系统的核心部分，主要根据当前档位、车速、动力机的转速、电子油门踏板等信息做出换档决策，在最优的时机进行换档。正常状态下的换档控制主要分为三步：

第一步，根据汽车工况及驾驶员操作意图进行换档时机判定，输出目标档位，对应图1中正常换档控制中的换档时机判定模块。若驾驶员选择前进档，则根据车速输出匹配的目标档位，升档顺序为从低到高逐档增加；降档过程则档位从高到低逐档减小；若驾驶员持续踩刹车，车速在短时间内降低较快，则在换档过程中可能出现一级跳档。若驾驶员选择倒档，则目标档位即为倒档。

第二步，生成电机动作序列，可采用矩阵形式表示。对应附图1中的电机动作序列生成模块。

首先，给出控制算法中电机位置的定义方法。每一档位所对应的电机位置的确定方法为：换档电机(Shift)的最小位置是开度0％的位置，记为“0”，最大位置是开度100％位置，记为“1”。最大位置和最小位置的均值为中间空档位置，开度50％，记为“0.5”。选档电机(Select)同理。基于以上定义可以确定各档位的位置，如图2所示。离合器的最小位置对应全断开位置，即开度0％，记为“0”；最大位置对应于完全接合的位置，即开度100％，记为“1”，中间过渡位置记为0-1之间的过渡数值。

其次，生成正常状态下的电机动作序列：控制算法将目标档位与当前档位对比，生成一个从当前档位切换到目标档位时电机的动作序列，该序列可以是一个矩阵表，纵轴为路径的步骤，横轴为该步骤下离合电机与换档电机各自的目标位置，如图3所示。

一般地，控制算法生成的换档动作序列应符合换档机构的机械结构特点及驾驶员手动换档的操作习惯：

(a)变换档位之前首先脱开离合器，切断与变速箱的动力传输；

(b)换档电机(shift)只有在空档位置，即“0.5”位置时，选档电机(select)才可改变位置；

(c)选档电机(select)在“0”、“0.5”、“1”三个位置时，换档电机(shift)才可改变位置。

图2给出变换任意档位的电机动作序列的通用形式，其中，*_Pos_present表示该电机位置保持当前值不变，*_TargetPosition表示目标档位所对应的电机目标位置，符合图1所示的各档位的电机位置。比较每次step的变化可以发现，变换档位的过程中，每个步骤只控制一个电机位置进行动作或改变位置。

第三步：进行换档到位判断，对应于图1中的转速反算模块和同步检测模块。检查换档机构的选档位置和换档位置是否到位，换档是否成功，且由换档机构输入轴反算动力机的转速，与实际动力机转速进行比较，检测换档机构与动力机是否同步。若同步，则离合器结合时机信号为“1”。

正常换档控制模块将换档的电机动作序列输送给后面的电机动作序列选择模块，该模块对正常换档控制模块生成的正常状态下的电机动作序列在内的各种电机动作序列(如果有的话)进行选择，选出实际执行的电机动作序列，供后续的电机动作序列时序解码模块进行解码，将电机动作序列矩阵分解为每步的动作，由此进行电机驱动，具体过程将在电机驱动模块中将详细介绍。

电机动作序列解码及输出电机时序动作指令：解码后生成电机时序动作指令，供电机驱动模块执行，控制各电机按照相应的动作序列进行动作，最终达到目标位置。

该过程需要四步：

第一步，对应于电机动作序列选择模块。正常状态、故障状态以及人工操作状态下的三个模式输出的各电机动作序列，将首先由电机动作序列选择模块依据设定的优选原则进行选择，来决定当前应该执行哪个模式下的电机动作序列；

第二步，对应于电机动作序列时序解码模块。将选出的实际执行的电机动作序列序列分解为按时序排列的单独的步骤，确定每一步需要相应的离合电机、换档电机和选档电机需要到达的位置(每一步只有一个电机动作)；

第三步，对应于离合器位置过渡控制模块。根据当前的车况，如：平顺性、扭矩需求、驾驶员加减速意图(电子油门踏板开度和踏板变化方向等)，对离合电机的目标位置进行细化，使离合器的接合程度与油门相配合，将离合电机的瞬态目标位置输出给电机驱动模块，同时将调整后的油门信号输出给动力机的ECU(电子控制单元)，调节发动机和/或动力电机的动力输出；

第四步，对应于电机驱动模块。将选档电机目标位置、换档电机目标位置及细化调整后的离合电机过渡目标位置输出给电机驱动模块后，由电机驱动模块进行最终的电机驱动。

后台监控及故障处理：对应于监控及故障诊断模块、故障处理模块、故障灯驱动及故障码生成模块。为保证行驶过程中自动换档的可靠性，及其与其它控制系统的良好交互，控制系统中设立后台监控，实时监控自动换档系统的各方面状态，并对发生故障进行相应处理。

监控及故障诊断模块对涉及自动换档的所有环境变量进行合理性判定，如传感器信号开路、短路、异常等；并且通过离合器和换档结构的位置监控换档过程中换档机构的状态及各步骤，如：换档过程是否正常，响应时间是否快速，电机是否卡死等，如发现故障并最终确认，则由故障处理模块进行处理，输出故障状态下为处理该故障而需要的电机动作序列给后续的电机动作序列选择模块，并将故障信号送给故障灯及故障诊断仪等，同时将TCU相关信息通过CAN总线发送给其他控制系统。

Claims (10)

1.一种汽车电控机械自动变速器，包括由换档机构与离合器组成的变速箱和用于操纵变速箱的操纵机构，其特征在于还包括电子换档控制系统，所述操纵机构包括用于驱动离合器离合动作的离合电机、用于驱动换档机构选档动作的选档电机、用于驱动换档机构换档动作的换档电机以及用于控制所述各电机动作的电机驱动模块，所述电子换档控制系统根据设定的换档策略进行换档决策，在需要自动换档时，根据车辆工况信号和驾驶员操作信号确定目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列，所述电机动作序列采用可由下列矩阵表述的电机动作序列：

其中clutch表示离合电机，shift表示换档电机，select表示选档电机，step表示所述电机动作序列中的步骤，所述矩阵中的各元素分别表示相应电机在相应步骤完成后的位置，其中Shf_Pos_present表示换档电机在当前档位下的位置，Shf_TargetPosition表示换档电机在目标档位下的位置，Sel_Pos_present表示选档电机在当前档位下的位置，Sel_TargetPosition表示选档电机在目标档位下的位置，离合电机下的0表示离合电机在离合器分离状态下的位置，离合电机下的1表述离合电机在离合器完全接合状态下的位置，换档电机下的0.5表示换档电机在空档状态下的位置。

2.如权利要求1所述的汽车电控机械自动变速器，其特征在于所述电子换档控制系统包括：

系统输入模块，由模拟量输入子模块、数字量输入子模块和CAN信号输入子模块组成，用于接收所需的各种车辆工况信号、驾驶员操作信号及总线信号，进行信号调理后供后续的模块使用；

正常换档控制模块，用于根据车辆工况信号和驾驶员操作信号进行换档运算，确定换档时机和目标档位，生成所述由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列；

监控和故障诊断模块，用于根据接受的各有关传感器信号进行相关传感器的开路、短路和其他异常诊断，将所述换档机构的实际选档位置和实际换档位置同相应的目标位置进行比较，进行选档到位和换档到位的判断，生成涉及各电机状态、换档机构状态和离合器状态的系统状态信号，并在出现异常时生成相应的故障信号；

故障处理模块，对所述故障信号进行换档运算，在出现需要进行换档处理的故障时，确定因该故障需要换档的目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的故障状态下的电机动作序列；

电机动作序列选择模块，用于依据设定的优先原则对电机动作序列进行选择，确定实际执行的电机动作序列，在只有正常状态下的电机动作序列时或者正常状态下的电机动作序列处于优选地位时，选择该正常状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

电机动作序列时序解码模块，用于根据所述实际执行的电机动作序列，生成相应的电机时序动作指令，供所述电机驱动模块执行以控制相关电机依据所述实际执行的电机动作序列顺序动作。

3.如权利要求2所述的汽车电控机械自动变速器，其特征在于还设有离合器位置过渡控制模块，所述正常换档控制模块在获得来自所述监控和故障诊断模块的选档到位和换档到位信号后，根据所述换档机构输入轴转速反算动力机转速并与动力机的实际转速相比较，进行换档机构输入轴与动力机之间的同步检测，确定离合器接合时机并生成实时的离合器接合时机信号，在所述换档机构输入轴与动力机同步的情况下，确定离合器的接合时机为完全接合时机，生成的离合器接合时机信号为完全接合时机信号，所述离合器过渡控制模块根据所述实际执行的电机动作序列中的离合器目标位置和所述实时的离合器接合时机信号，生成实时的离合电机过渡控制指令，所述电机驱动模块根据所述实时的离合器电机过渡控制指令，控制所述离合电机的实时过渡动作。

4.如权利要求3所述的汽车电控机械自动变速器，其特征在于所述正常换档控制模块依据下列方式确定目标档位：在驾驶员选择前进档的状态下，根据车速、扭矩需求以及驾驶员操作意图确定目标档位；如驾驶员选择倒档，则确定目标档位为倒档，其中所述驾驶员操作意图根据油门踏板的开度、驾驶员下踩油门踏板的加速度以及驾驶员下踩油门踏板持续时间确定，所述正常换档控制模块设有驾驶员驾驶意图识别学习子模块，用于记录和分析不同换档过程中车速、油门踏板的开度、驾驶员下踩油门踏板的加速度以及驾驶员下踩油门的持续时间以及最终换档的目标档位，分析在一定车辆工况下驾驶员操作方式与最终档位之间的关联性，获得并存储驾驶员在一定操作方式下的换档意图，用做以后换档过程中对驾驶员操作意图的判断标准。

5.如权利要求4所述的汽车电控机械自动变速器，其特征在于还设有人工换档控制模块、故障灯驱动及故障码生成模块和故障灯，所述人工换档控制模块根据驾驶员人工换档输入信号生成人工换档状态下的电机动作序列并送入所述电机动作序列选择模块，所述故障灯驱动及故障码生成模块根据所述故障信号生成故障灯驱动信号和故障码，所述故障灯根据所述故障灯驱动信号工作，所述CAN信号输入子模块、监控和故障诊断模块、故障灯驱动及故障码生成模块和正常换档控制模块连接CAN总线，所述CAN信号输入子模块通过CAN总线接收其他系统送入CAN总线的总线信号，所述监控和故障诊断模块将所述系统状态信号送入CAN总线以传送给其他系统，所述故障灯驱动及故障码生成模块将所述故障码送入CAN总线以传送给其他系统，所述正常换档控制模块根据反算出来的动力机转速及动力机的实际转速生成换档期间动力机转速协调控制信号并送入CAN总线以传送给其他系统，所述动力机为汽车动力电机、汽车发动机或者汽车动力电机和汽车发动机的组合。

6.一种汽车电控机械自动变速器的控制方法，其特征在于采用电子换档控制系统进行换档控制，其换档控制过程为：

(1)在下列情况下，生成由当前档位转换为目标档位的电机动作序列：

(1.1)依据车辆工况信号和驾驶员操作信号，按设定的换档策略进行换档决策，在需要自动换档时，确定目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的正常状态下的电机动作序列；

(1.2)根据各有关传感器信号进行一般运行的故障诊断，在换档过程中将所述换档机构的实际选档位置和实际换档位置同相应的目标位置进行比较，进行换档运行的故障诊断，在出现需要进行换档处理的故障时，确定因该故障需要换档的目标档位，生成由当前档位转换为目标档位的故障状态下的电机动作序列；

(1.3)在驾驶员进行换档操作时，根据驾驶员换档操作输入的目标档位生成由当前档位转换为目标档位的人工换档状态下的电机动作序列；

(2)选择实际执行的电机动作序列：在存在多个电机动作序列的情况下，依据设定的优先原则，选择实际执行的电机动作序列，在只有一个电机动作序列的情况下，选择该电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

(3)对实际执行的电机动作序列进行电机动作序列时序解码，生成相应的电机时序动作指令，供电机驱动模块执行，控制相关电机依据所述实际执行的电机动作序列顺序动作，实现由当前档位到目标档位之间的转换，

所述电机动作序列采用可由下列矩阵表述的电机动作序列：

其中clutch表示离合电机，shift表示换档电机，select表示选档电机，step表示所述电机动作序列中的步骤，所述矩阵中的各元素分别表示相应电机在相应步骤完成后的位置，其中Shf_Pos_present表示换档电机在当前档位下的位置，Shf_TargetPosition表示换档电机在目标档位下的位置，Sel_Pos_present表示选档电机在当前档位下的位置，Sel_TargetPosition表示选档电机在目标档位下的位置，离合电机下的0表示离合电机在离合器分离状态下的位置，离合电机下的1表述离合电机在离合器完全接合状态下的位置，换档电机下的0.5表示换档电机在空档状态下的位置。

7.如权利要求6所述的汽车电控机械自动变速器的控制方法，其特征在于在换档过程中，还根据所述换档机构输入轴转速反算动力机转速并与动力机的实际转速相比较，进行换档机构输入轴与动力机之间的同步检测，确定离合器接合时机并生成实时的离合器接合时机信号，在所述换档机构输入轴与动力机同步的情况下，确定离合器的接合时机为完全接合时机，生成的离合器接合时机信号为完全接合时机信号，并根据所述实际执行的电机动作序列中的离合器目标位置和所述实时的离合器接合时机信号，生成实时的离合电机过渡控制指令，所述电机驱动模块根据所述实时的离合器电机过渡控制指令，控制所述离合电机的实时过渡动作。

8.如权利要求7所述的汽车电控机械自动变速器的控制系统，其特征在于记录和存储涉及换档的车辆工况信号、驾驶员操作信号以及换档的最终档位，分析在一定车辆工况下驾驶员操作方式与最终档位之间的关联性，获得并存储驾驶员在一定操作方式下的换档意图，用做以后换档过程中对驾驶员操作意图的判断标准。

9.如权利要求8所述的汽车电控机械自动变速器，其特征在于在选择并确定所述实际执行的电机动作序列时依据的所述设定的优先原则为：

(1)在人工换档状态下的电机动作序列、故障状态下的电机动作序列和正常状态下的电机动作序列同时存在的情况下，优先选择人工换档状态下的电机动作序列或者优先选择故障状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

(2)在人工换档状态下的电机动作序列和正常状态下的电机动作序列同时存在的情况下，优先选择人工换档状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列；

(3)在故障状态下的电机动作序列和正常状态下的电机动作序列同时存在的情况下，优先选择故障状态下的电机动作序列为实际执行的电机动作序列。

10.如权利要求9所述的汽车电控机械自动变速器的控制系统，其特征在于在涉及所述电机动作序列及电机时序动作指令的运算中，采用下列方式定义电机的位置：换档电机的最小位置记为0，最大位置记为1，对应于空档的中间位置记为0.5；选档电机的最小位置记为0，最大位置记为1，对应于直接档的中间位置记为0.5；离合器电机的最小位置对应于离合器的分离状态，记为0，最大位置对应于离合器的完全接合状态，记为1，两者之间的过渡位置记为0～1之间的数字，其中换档电机和选档电机在各档位下的位置定义为：

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