CN102913613B

CN102913613B - 一种用于混合动力汽车的amt档位位置标定方法

Info

Publication number: CN102913613B
Application number: CN201210368554.8A
Authority: CN
Inventors: 宋超; 谢勇波; 石魏; 裴海灵; 王文明; 罗宏亮
Original assignee: Hunan CSR Times Electric Vehicle Co Ltd
Current assignee: Changsha CRRC Zhiyu New Energy Technology Co Ltd
Priority date: 2012-09-28
Filing date: 2012-09-28
Publication date: 2015-02-25
Anticipated expiration: 2032-09-28
Also published as: CN102913613A

Abstract

本发明提供了一种用于混合动力汽车的6档AMT档位位置标定方法，基于角度传感器的AMT档位位置标定方法主要解决的是并联混合动力客车AMT自动变速器出厂测试时档位位置标定，以及使用过程中档位位置修正的问题。通过构建基于选、换档电机角度的档位坐标系，实现档位位置查询路径的最优控制，在有限目标点位置已知的基础上，结合AMT内部结构特点，实现所有档位位置的自动标定与修正。利用最少的极限坐标点信息标定所有档位的位置，减少标定时间，确保档位位置选取准确优化，防止倒档选取出错，保证了车辆行驶安全。

Description

一种用于混合动力汽车的AMT档位位置标定方法

技术领域

本发明主要应用在混合动力汽车技术领域，提供了一种用于混合动力汽车的AMT档位位置标定方法。

背景技术

混合动力客车由于其结构简单、技术成熟，目前在新能源汽车领域已经得到广泛运用，属于国家新兴产业。但是，混合动力客车档位切换时，由于司机熟练程度和驾驶技术等方面的问题，常使车辆发动机工作在非稳定工作状态，影响整车节油效率。AMT自动变速器可以很好的解决上述问题，通过自动调节车辆档位，消除不同驾驶员驾驶技术和驾驶熟练程度的差异，减轻驾驶员的疲劳程度，降低油耗。AMT自动变速器档位切换的前提是档位位置的正确获取。变速箱出厂前，各档位位置未知，需要通过特定的自学习算法实现档位位置的自动标定。车辆使用过程中，受机械磨损、变形等因素影响，变速箱档位位置发生偏移，需要经常性地进行修正，以确保档位切换顺畅，可靠。

当前已经公开的AMT位置自学习专利主要集中在空档位置（申请号200910308270.8）以及极限位置（201110099044.0）的标定方面，并没有见到AMT档位位置标定的完整技术方案的记载。

发明内容

本发明提供了一种用于混合动力汽车的AMT档位位置标定方法，基于角度传感器的AMT档位位置标定方法主要解决的是并联混合动力客车AMT自动变速器出厂测试时档位位置标定，以及使用过程中档位位置修正的问题。通过构建基于选、换档电机角度的档位坐标系，实现档位位置查询路径的最优控制，在有限目标点位置已知的基础上，结合AMT内部结构特点，实现所有档位位置的自动标定与修正。

为了实现上述发明目的采用的技术方案如下：一种用于混合动力汽车的AMT档位位置标定方法，通过控制选、换档电机获得指定方向的角度位移，在目标位置尚未确定的情况下，选择固定步长，通过进行多次规律性的角度移动，获取选、换档电机在多个方向的极限坐标，完成倒档和其它档位位置的标定。

进一步地，所述各个方向极限坐标的获取按照如下步骤进行：标定从空档开始，首先给定固定的正向步长，实现选档电机的正向移动；当选档电机到达正向极限位置后，先后给定方向相反的步长信号，查找标定选档电机位于正向极限位置时，换档电机正、负两个方向极限位置点的坐标；回到空档，给定固定的负向步长，到达选档电机的负向极限位置，先后给定方向相反的步长信号，查找标定选档电机位于负向极限位置时换档电机正、负两个方向极限位置点的坐标。

所述固定步长为S/N，其中S为当前档位方向位置传感器的有效量程，N为完成该方向的极限位置查找的步数；该步数为15~20步。

所述倒档位置的标定通过比较各档位换档方向正、负极限位置点距离确定。

所述其它档位的标定是根据已知极限点在变速箱的分布，得到部分档位的坐标，结合变速箱结构尺寸，获取其它档位与已知档位的间距关系，最终确定所有档位位置。

进一步地，上述用于混合动力汽车的AMT档位位置标定方法，还包括对档位位置优化的步骤：查找选、换档电机从指定档位标定位置点到最近极限点的区域，从中选择几何中心点作为新的档位位置。

本发明的有益效果在于：基于角度传感器的AMT档位位置标定方法利用极限坐标点信息计算所有档位的位置，减少标定时间，简单、高效，可确保自标定过程快速实现；档位位置查询、计算完成后，再次进行位置调整与优化，确保档位位置选取准确优化；针对倒档设置严格的判断条件，防止倒档选取出错，影响车辆行驶安全。

附图说明

图1 基于角度传感器的AMT控制过程示意图

图2 实施例1中6档变速箱的AMT档位位置标定方法示意图

图3 实施例1中查找某一档位极限位置方法流程图

图4 实施例2中档位位置优化方法示意图

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如图1所示，基于角度传感器的AMT控制过程如下：角度传感器TCU(Transmission Control Unit自动变速箱控制单元) 获取选换挡电机的角度信号，转换为TCU可以识别的模拟电压信号，整车控制器、电机控制器等通过CAN总线与TCU单元通讯，TCU根据目标角度与当前角度的偏差，产生满足控制要求的PWM（脉宽调制）信号，通过驱动电路输出这些信号，完成选、换档电机方向角度位移的控制，选、换档电机通过机械耦合的方式完成对变速器机械部分的控制。

实施例一：混合动力客车6档变速箱的AMT档位位置标定实现方法如图2所示：

A、各个档位极限位置的标定方法：

步骤1，标定开始时，变速箱处于空档位置，此时选、换档电机位于a点，记录当前选、换档电机角度；

步骤2，保持换档电机位置不变，查找选档方向的极限位置，可到达b点：

1）选档电机目标位置增加1个步长，执行完成后进入2）。

2）假定表示当前选档电机位置，表示当前选档电机目标位置，表示选档电机的控制精度，。如果，则选档电机可以到达新的目标位置，此时无法判断当前位置为极限位置，继续回到1）；如果，表示选档电机不能到达指定位置，则电机可能由于扭矩不够无法继续旋转或者已经到达极限位置电机卡死，为区分可能出现的情况，进入3）；

3）如果已经到达极限位置，则目标位置增大后，选档电机当前位置仍然保持不变，因此目标位置与极限位置的角度偏差逐步加大；当（STEP为步长）时，角度偏差产生的扭矩足以排除选档电机“由于扭矩不够无法继续旋转”的情况，此时选档电机当前位置为极限位置，记录当前的换档电机角度，用表示。

步骤3，保持选档电机位置不变，查找换档方向的极限位置，可到达c点：

1）换档电机目标位置增加1个步长，执行完成后进入2）；

2）假定表示当前换档电机位置，表示当前换档电机目标位置，表示换档电机的控制精度，。如果，则换档电机可以到达新的目标位置，此时无法判断当前位置为极限位置，继续回到1）；如果，表示换档电机不能到达指定位置，则电机可能由于扭矩不够无法继续旋转或者已经到达极限位置电机卡死，为区分可能出现的情况，进入3）；

3）如果已经到达极限位置，则目标位置增大后，换档电机当前位置仍然保持不变，因此目标位置与极限位置的角度偏差逐步加大；当时，此时角度偏差产生的扭矩足以排除换档电机“由于扭矩不够无法继续旋转”的情况，换档电机当前位置为极限位置，记录当前的换档电机角度，用表示

步骤4，同理依次完成d，e，f，g极限位置点的角度测量与记录，标定过程如如图3所示；标定时的固定步长按如下公式进行选择：假定当前档位方向位置传感器的有效量程为S， N步完成该方向的极限位置查找，则该固定步长为S/N,根据经验该步数一般为15~20步。

B、倒档位置的判定：6档变速箱倒档独立，该倒档换档方向角度传感器的有效量程相对于其他档位较短，但是由于电机控制信号极性以及角度传感器安装位置等方面的区别，倒档位置可以出现在极限位置c，d，f，g中的某一点，因此需要进行倒档位置的判断：

如果，则倒档位于f，g；

如果，则倒档位于c，d；

其他情况，标定结果出错；

假定倒档位于f，g：

如果成立，则倒档位于f点；

如果成立，则倒档位于g点；

其他情况，标定结果出错；假定倒档位于d，c点，判断方法与上面类似。

C、其它各档位位置的判定：根据变速箱结构尺寸，可知各档位间的间距关系，假定4、6档间距，2、4档间距，R、2档间距的比例关系 = ，倒档位于f点，则：

档位1位置坐标 =

档位2位置坐标 =

档位3位置坐标 =

档位4位置坐标 =

档位5位置坐标 =

档位6位置坐标 =

档位R位置坐标 =

实施例二：档位位置优化方法

在上述位置坐标的基础上，可实现AMT各档位的准确切换。但是，由于实际获取的位置点坐标信息有限，不能反映全部档位信息，同时变速箱结构尺寸来源于批量产品的平均数据，考虑到不同档位、不同变速箱实体间的差异性，AMT在档位切换过程中可能存在卡住、挂档不到位等现象，因此需要在上述值基础上进一步调整、优化，针对每个特定的档位，重新查找合适的位置坐标。新的档位位置要求处于档位识别范围的中间部分，且更加靠近换档极限位置，和之前档位位置相比，新的位置更加可靠，易于到达。通过查找选、换档电机从指定档位标定位置点到最近极限点的区域，从中选择几何中心点作为新的档位位置。

如图4所示，档位优化的步骤如下：

步骤1，切换AMT到某个档位，切换完成后，选、换档电机处于位置k，记录此时角度信息；

步骤2，参考档位位置标定方法中极限位置的查找步骤，完成极限位置l,m,n点的测量与角度信息记录；

步骤3，修正新的档位位置为；

步骤4，依次完成所有档位的位置修正。

本发明对现有技术做出的主要贡献在于：

1）基于角度传感器的AMT档位位置标定方法利用最少的极限坐标点信息计算所有档位的位置，减少标定时间；

2）针对倒档设置严格的判断条件，防止倒档选取出错，影响车辆行驶安全；

3）根据变速箱结构特点，获取档位间隔关系，以此计算其他档位位置；

4）在档位位置计算的基础上，进行深入的位置调整与优化，确保档位位置选取最优。

本实施例目的在于使本领域专业技术人员可以据其了解本发明的技术方案并加以实施，并不能以其限制本专利的保护范围，凡依据本发明披露技术所作的变形，均落入本发明的保护范围。

Claims

1.一种用于混合动力客车的AMT档位位置标定方法，通过控制选、换档电机获得指定方向的角度位移，在目标位置尚未确定的情况下，选择固定步长，通过进行多次规律性的角度移动，获取选、换档电机在多个方向的极限坐标，完成倒档和其它档位位置的标定，其特征在于，所述各个方向极限坐标的获取按照如下步骤进行：标定从空档开始，首先给定固定的正向步长，实现选档电机的正向移动；当选档电机到达正向极限位置后，先后给定方向相反的步长信号，查找标定选档电机位于正向极限位置时，换档电机正、负两个方向极限位置点的坐标；回到空档，给定固定的负向步长，到达选档电机的负向极限位置，先后给定方向相反的步长信号，查找标定选档电机位于负向极限位置时换档电机正、负两个方向极限位置点的坐标。

2.根据权利要求1所述一种用于混合动力客车的AMT档位位置标定方法，其特征在于，所述固定步长为S/N，其中S为当前档位方向位置传感器的有效量程，N为完成该方向的极限位置查找的步数；所述步数N为15～20步。

3.根据权利要求1所述一种用于混合动力客车的AMT档位位置标定方法，其特征在于，所述倒档位置的标定通过分析变速箱档位分布特点以及比较各档位换档方向正、负极限位置点距离确定。

4.根据权利要求1所述一种用于混合动力客车的AMT档位位置标定方法，其特征在于，所述其它档位的标定是根据已知极限点在变速箱的分布，得到部分档位的坐标，结合变速箱结构尺寸，获取其它档位与已知档位的间距关系，最终确定所有档位位置。

5.根据权利要求1-4任一项所述一种用于混合动力客车的AMT档位位置标定方法，其特征在于，还包括对档位位置优化的步骤：查找选、换档电机从指定档位标定位置点到最近极限点的区域，从中选择几何中心点作为新的档位位置。