CN107120428B - 一种机械式自动变速器换挡控制方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种机械式自动变速器换挡控制方法及装置，该方法包括：在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置；在空挡阶段和结合阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进；在同步阶段，根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用第二电机电压驱动结合套前进。本发明对结合套的前进施加实时的动力控制，使得结合套按照期望轨迹前进，缩短换挡所需时间与动力中断时间，避免换挡过程中对同步器的冲击，从而延长同步器的使用寿命。

Description

一种机械式自动变速器换挡控制方法及装置
技术领域
本发明涉及自动变速器技术领域，具体而言，涉及一种机械式自动变速器换挡控制方法及装置。
背景技术
目前，汽车装备自动变速器可以极大地提高驾驶员的舒适性和便利性，尤其是机械式自动变速器，因其传动效率高、动力性好、成本低、易开发的优点，得到越来越广泛的应用。
机械式自动变速器保留了传统的同步器换挡方式，传统的同步器换挡方式包括空挡阶段、同步阶段和结合阶段三个阶段。在空挡阶段，结合套在换挡力作用下从空挡位置开始前进，并与同步环结合，将同步环挤压到目标齿轮上；在同步阶段，同步环的斜面与目标齿轮的斜面挤压到一起，在摩擦力的作用下结合套的转速与目标齿轮的转速逐渐同步；最后在结合阶段，结合套在换挡力的作用下继续前进到达目标换挡位置，并与目标齿轮上的结合齿结合，至此换挡完成。
但传统的同步器换挡方式中，结合套只根据期望位置进行控制，整个换挡过程中缺乏换挡力的控制，换挡过程持续时间长，且快速换挡极易导致对同步器产生很大的冲击力，严重降低同步器的使用寿命。
发明内容
有鉴于此，本发明实施例的目的在于提供一种机械式自动变速器换挡控制方法及装置，以解决传统的同步器换挡方式的以下问题：结合套只根据期望位置进行控制，整个换挡过程中缺乏换挡力的控制，换挡过程持续时间长，且快速换挡极易导致对同步器产生很大的冲击力，严重降低同步器的使用寿命。
第一方面，本发明实施例提供了一种机械式自动变速器换挡控制方法，所述方法包括：
在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置；
在空挡阶段和结合阶段，实时获取所述结合套的期望位置，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用所述第一电机电压驱动所述结合套前进；
在同步阶段，根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用所述第二电机电压驱动所述结合套前进。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第一种可能的实现方式，其中，所述在空挡阶段，实时获取所述结合套的期望位置，包括：
在空挡阶段，获取所述机械式自动变速器的同步位置；
根据换挡时间和所述同步位置，通过如下公式(1)确定所述结合套在所述空挡阶段的期望位置轨迹；
在公式(1)中，为空挡阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为所述换挡时间，Xsyn为所述同步位置。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第二种可能的实现方式，其中，所述在结合阶段，实时获取所述结合套的期望位置，包括：
在结合阶段，获取所述机械式自动变速器的换挡总行程和同步位置；
根据所述换挡总行程、所述同步位置、换挡时间和所述结合阶段的开始时间，通过如下公式(2)确定所述结合套在所述结合阶段的期望位置轨迹；
在公式(2)中，为结合阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为换挡时间，τ为所述结合阶段的开始时间，X0为所述换挡总行程，Xsyn为所述同步位置。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第三种可能的实现方式，其中，所述根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，包括：
根据所述实际位置和所述期望位置，计算所述结合套的位置误差；
根据所述位置误差，通过如下公式(3)确定第一电机电压；
在公式(3)中，U为所述第一电机电压，KP为比例控制参数，KI为积分控制参数、KD为微分控制参数，e为所述位置误差。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第四种可能的实现方式，其中，所述机械式自动变速器的电机参数包括电机电阻、电机的转矩系数、执行机构的传动比和传动效率；
所述根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，包括：
根据期望换挡力、所述电机电阻、所述转矩系数、所述传动比和所述传动效率，通过如下公式(4)确定第二电机电压；
在公式(4)中，U′为所述第二电机电压，为所述期望换挡力，Rm为所述电机电阻，KT为所述转矩系数，ia为所述传动比，ηa为所述传动效率，Kf为预设系数。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第五种可能的实现方式，其中，所述在同步阶段，根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压之前，还包括：
判断所述结合套的实际位置是否到达第一切换点；
如果是，则执行所述根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压；
如果否，则继续采用所述第一电机电压驱动所述结合套前进。
结合第一方面，本发明实施例提供了上述第一方面的第六种可能的实现方式，其中，所述在结合阶段，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压之前，还包括：
判断所述结合套的实际位置是否到达第二切换点；
如果是，则执行在所述结合阶段，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压；
如果否，则继续采用所述第二电机电压驱动所述结合套前进。
第二方面，一种机械式自动变速器换挡控制装置，所述装置包括：
采集模块，用于在机械式自动变速器换挡过程中，实时获采集结合套的实际位置；
位置控制模块，用于在空挡阶段和结合阶段，实时获取所述结合套的期望位置，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用所述第一电机电压驱动所述结合套前进；
力控制模块，用于在同步阶段，根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用所述第二电机电压驱动所述结合套前进。
结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第一种可能的实现方式，其中，所述位置控制模块，用于在空挡阶段，获取所述机械式自动变速器的同步位置，根据换挡时间和所述同步位置，通过如下公式(1)确定所述结合套在所述空挡阶段的期望位置轨迹；
在公式(1)中，为空挡阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为所述换挡时间，Xsyn为所述同步位置。
结合第二方面，本发明实施例提供了上述第二方面的第二种可能的实现方式，其中，所述位置控制模块，用于在结合阶段，获取所述机械式自动变速器的换挡总行程和同步位置；根据所述换挡总行程、所述同步位置和所述结合阶段的开始时间，通过如下公式(2)确定所述结合套在所述结合阶段的期望位置轨迹；
在公式(2)中，为结合阶段所述结合套的期望位置轨迹，τ为所述结合阶段的开始时间，X0为所述换挡总行程，Xsyn为所述同步位置。
在本发明实施例提供的方法及装置中，在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置；在空挡阶段和结合阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进；在同步阶段，根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用第二电机电压驱动结合套前进。本发明对结合套的前进施加实时的动力控制，使得结合套按照期望轨迹前进，缩短换挡所需时间与动力中断时间，避免换挡过程中对同步器的冲击，从而延长同步器的使用寿命。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1示出了本发明实施例1所提供的一种机械式自动变速器换挡机构的结构示意图；
图2示出了本发明实施例1所提供的一种机械式自动变速器换挡控制方法的流程图；
图3示出了本发明实施例1所提供的一种换挡切换控制的原理示意图；
图4示出了本发明实施例2所提供的一种机械式自动变速器换挡控制装置的结构示意图。
上述附图中的标号所代表的含义如下所示：
1.花键毂；2.结合套；3.定位滑块；4.同步环；5.结合齿(位于目标齿轮上)；6.目标齿轮。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
考虑到机械式自动变速器保留的传统的同步器换挡方式中，结合套只根据期望位置进行控制，整个换挡过程中缺乏换挡力的控制，换挡过程持续时间长，且快速换挡极易导致对同步器产生很大的冲击力，严重降低同步器的使用寿命。基于此，本发明实施例提供了一种机械式自动变速器换挡控制方法及装置，下面通过实施例进行描述。
实施例1
本发明实施例提供了一种机械式自动变速器换挡控制方法。
在介绍本发明实施例提供的换挡控制方法之前，首先结合图1所示的机械式自动变速器(Automated Manual Transmission，AMT)换挡机构的结构，介绍机械式自动变速器的换挡过程。机械式自动变速器的换挡过程包括空挡阶段、同步阶段和结合阶段三个阶段。空挡阶段是指，机械式自动变速器中的结合套从空挡位置开始，在换挡力的作用下前进并带动定位滑块一起前进，直到结合套与同步环结合并将同步环挤压到目标齿轮上，此时由于结合套和目标齿轮的转速不一致，结合套将不能继续前进；同步阶段是指，从同步环斜面与目标齿轮斜面挤压到一起开始，在摩擦力的作用下结合套的转速与目标齿轮的转速逐渐同步；结合阶段是指，结合套与目标齿轮转速一致后，结合套在换挡力的作用下继续前进达到目标换挡位置，并与目标齿轮上的结合齿结合，从而完成换挡。
本发明实施例提供的换挡控制方法在上述换挡过程中，对结合套的前进施加实时的动力控制，使得结合套按照期望轨迹前进，缩短换挡所需时间与动力中断时间，避免换挡过程中对同步器的冲击，从而延长同步器的使用寿命。参见图2，该方法具体包括以下步骤：
步骤101：在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置。
本发明实施例的执行主体可以为机械式自动变速器的控制器。在应用本发明实施例提供的方法进行换挡控制前，控制器获取了机械式自动变速器的换挡总行程、同步位置、换挡力等参数。其中，换挡总行程为换挡过程中结合套从空挡位置到与目标齿轮结合位置之间的总行程，单位通常为毫米。同步位置为同步环的斜面与目标齿轮的斜面接触摩擦时结合套的位置。
获取了换挡总行程和同步位置等参数后，根据换挡总行程和同步位置确定出第一切换点、第二切换点和目标换挡位置在换挡总行程中的位置。第一切换点为空挡阶段与同步阶段之间的临界点，即同步环与目标齿轮刚刚接触时结合套在换挡总行程中的位置，如第一切换点可以为换挡总行程上2.8mm处。第二切换点为同步阶段与结合阶段之间的临界点，即结合套与目标齿轮转速一致时结合套在换挡总行程中的位置，如第二切换点可以为换挡总行程上3.2mm处。目标换挡位置为换挡重点位置，即换挡总行程的终点，如目标换挡位置可以为换挡总行程上9mm处。
对于固定型号的机械式自动变速器，在机械式自动变速器对应的控制器中配置好该机械式自动变速器的换挡总行程、同步位置、换挡力等参数，以及配置好第一切换点和第二切换点后，即可通过本发明实施例提供的方法进行换挡控制。
当控制器检测到用户触发机械式自动变速器换挡时，实时采集结合套的位置信号，该位置信号能够反映结合套在机械式自动变速器的换挡总行程中的实际位置。
步骤102：在空挡阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进。
在空挡阶段，获取机械式自动变速器的同步位置，根据换挡时间和同步位置，通过如下公式(1)确定结合套在空挡阶段的期望位置轨迹；
在公式(1)中，为空挡阶段结合套的期望位置轨迹，t为换挡时间，Xsyn为同步位置。
上述换挡时间为从用户触发换挡开始到当前时间之间的换挡持续时长。将当前时间对应的换挡持续时长代入上述公式(1)计算得到的的具体值即为结合套在当前时间的期望位置。
通过上述方式确定出结合套的期望位置后，根据当前时间结合套的实际位置和期望位置，计算当前时间结合套的位置误差；根据该位置误差，通过如下公式(3)确定出当前时间的第一电机电压；
在公式(3)中，U为第一电机电压，KP为比例控制参数，KI为积分控制参数、KD为微分控制参数，e为位置误差。
通过上述方式计算出当前时间的第一电机电压后，控制器控制机械式机械式自动变速器采用该第一电机电压驱动结合套前进。需注意的是机械式自动变速器的电机电压存在上限值，若通过公式(3)确定出的第一电机电压超过该上限值，则控制器控制机械式自动变速器采用该上限值对应的电压驱动结合套前进。上述上限值可以为12V或24V等。本发明实施例并不限定该上限值的具体数值，该上限值的具体取值由机械式自动变速器配备的电机的型号决定。
对于空挡阶段的任一时刻，都按照本步骤的方式确定出每个时刻对应的第一电机电压，采用确定的第一电机电压驱动结合套按照期望轨迹前进，实现对空挡阶段进行实时的位置控制，以及实现在空挡阶段对结合套进行实时的动力控制。
在空挡阶段，控制器还实时判断结合套的实际位置是否到达第一切换点，将结合套的实际位置与第一切换点对应的位置进行比较，如果结合套的实际位置到达第一切换点，则执行步骤103的操作。如果仍未到达，则继续执行步骤102的操作采用第一电机电压驱动结合套前进。
步骤103：在同步阶段，根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用第二电机电压驱动结合套前进。
上述机械式自动变速器的电机参数包括电机电阻、电机的转矩系数、执行机构的传动比和传动效率。从空挡阶段进入同步阶段后，换挡控制由位置控制切换为力控制。在同步阶段，根据期望换挡力、电机电阻、转矩系数、传动比和传动效率，通过如下公式(4)确定第二电机电压；
在公式(4)中，U′为第二电机电压，为期望换挡力，Rm为电机电阻，KT为转矩系数，ia为传动比，ηa为传动效率，Kf为预设系数。
通过上述方式计算出第二电机电压后，控制器控制机械式自动变速器采用该第二电机电压驱动结合套前进。需注意的是机械式自动变速器的电机电压存在上限值，若通过公式(4)确定出的第二电机电压超过该上限值，则控制器控制机械式自动变速器采用该上限值对应的电压驱动结合套前进。上限值可以为12V或24V等。
在同步阶段，控制器还实时判断结合套的实际位置是否到达第二切换点，将结合套的实际位置与第二切换点对应的位置进行比较，如果结合套的实际位置到达第二切换点，则执行在步骤104的操作。如果仍未到达，则继续通过步骤103的操作采用第二电机电压驱动结合套前进。
步骤104：在结合阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进。
从同步阶段进入结合阶段后，换挡控制由力控制切换为位置控制。在结合阶段，获取机械式自动变速器的换挡总行程和同步位置；根据换挡总行程、同步位置、换挡时间和结合阶段的开始时间，通过如下公式(2)确定结合套在结合阶段的期望位置轨迹；
在公式(2)中，为结合阶段结合套的期望位置轨迹，t为换挡时间，τ为结合阶段的开始时间，X0为换挡总行程，Xsyn为同步位置。
上述换挡时间为从用户触发换挡开始到当前时间之间的换挡持续时长。将当前时间对应的换挡持续时长代入上述公式(2)计算得到的的具体值即为结合套在当前时间的期望位置。
通过上述方式确定出结合套的期望位置后，根据当前时间结合套的实际位置和期望位置，计算当前时间结合套的位置误差；根据该位置误差，通过如下公式(3)确定出当前时间的第一电机电压；
在公式(3)中，U为第一电机电压，KP为比例控制参数，KI为积分控制参数、KD为微分控制参数，e为位置误差。
通过上述方式计算出当前时间的第一电机电压后，控制器控制机械式自动变速器采用该第一电机电压驱动结合套前进。需注意的是机械式自动变速器的电机电压存在上限值，若通过公式(3)确定出的第一电机电压超过该上限值，则控制器控制机械式自动变速器采用该上限值对应的电压驱动结合套前进。上述上限值可以为12V或24V等。
对于结合阶段的任一时刻，都按照本步骤的方式确定出每个时刻对应的第一电机电压，采用确定的第一电机电压驱动结合套按照期望轨迹前进，实现对结合阶段进行实时的位置控制，以及实现在结合阶段对结合套进行实时的动力控制。
在结合阶段，控制器还实时判断结合套的实际位置是否到达目标换挡位置，如果到达目标换挡位置，则确定结合套到达目标换挡位置并与目标齿轮上的结合齿结合，换挡结束。如果仍未到达，则继续通过步骤104的操作采用第一电机电压驱动结合套前进，直到结合套到达目标换挡位置。
如图3所示的换挡切换控制原理示意图，图3示出了结合套位移随时间的变化曲线。其中，图3中的“位置-力控制切换点”即为上述第一切换点，“力-位置控制切换点”即为上述第二切换点。
在本发明实施例中，在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置；在空挡阶段和结合阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进；在同步阶段，根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用第二电机电压驱动结合套前进。本发明对结合套的前进施加实时的动力控制，使得结合套按照期望轨迹前进，缩短换挡所需时长，避免换挡过程中的动力中断，降低换挡过程中对同步器的损耗。
实施例2
参见图4，本发明实施例提供了一种机械式自动变速器换挡控制装置，该装置用于执行上述实施例1所提供的机械式自动变速器换挡控制方法，该装置包括：
采集模块20，用于在机械式自动变速器换挡过程中，实时获采集结合套的实际位置；
位置控制模块21，用于在空挡阶段和结合阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进；
力控制模块22，用于在同步阶段，根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用第二电机电压驱动结合套前进。
在空挡阶段，上述位置控制模块21，用于获取机械式自动变速器的同步位置，根据换挡时间和同步位置，通过如下公式(1)确定结合套在空挡阶段的期望位置轨迹；
在公式(1)中，为空挡阶段结合套的期望位置轨迹，t为换挡时间，Xsyn为同步位置。
在结合阶段，位置控制模块21，用于获取机械式自动变速器的换挡总行程和同步位置；根据换挡总行程、同步位置和结合阶段的开始时间，通过如下公式(2)确定结合套在结合阶段的期望位置轨迹；
在公式(2)中，为结合阶段结合套的期望位置轨迹，τ为结合阶段的开始时间，X0为换挡总行程，Xsyn为同步位置。
在空挡阶段和结合阶段，上述位置控制模块21通过如下计算单元和确定单元来确定第一电机电压。
计算单元，用于根据实际位置和期望位置，计算结合套的位置误差；
确定单元，用于根据位置误差，通过如下公式(3)确定第一电机电压；
在公式(3)中，U为第一电机电压，KP为比例控制参数，KI为积分控制参数、KD为微分控制参数，e为位置误差。
在本发明实施例中，机械式自动变速器的电机参数包括电机电阻、电机的转矩系数、执行机构的传动比和传动效率；
力控制模块22，用于根据期望换挡力、电机电阻、转矩系数、传动比和传动效率，通过如下公式(4)确定第二电机电压；
在公式(4)中，U′为第二电机电压，为期望换挡力，Rm为电机电阻，KT为转矩系数，ia为传动比，ηa为传动效率，Kf为预设系数。
在本发明实施例中，在同步阶段之前，还通过判断模块判断结合套的实际位置是否到达第一切换点；如果是，则执行根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压；如果否，则继续采用第一电机电压驱动结合套前进。
在结合阶段之前，上述判断模块还判断结合套的实际位置是否到达第二切换点；如果是，则执行在结合阶段，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压；如果否，则继续采用第二电机电压驱动结合套前进。
在本发明实施例中，在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置；在空挡阶段和结合阶段，实时获取结合套的期望位置，根据结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用第一电机电压驱动结合套前进；在同步阶段，根据期望换挡力和机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用第二电机电压驱动结合套前进。本发明对结合套的前进施加实时的动力控制，使得结合套按照期望轨迹前进，缩短换挡所需时间与动力中断时间，避免换挡过程中对同步器的冲击，从而延长同步器的使用寿命。
本发明实施例所提供的机械式自动变速器换挡控制装置可以为设备上的特定硬件或者安装于设备上的软件或固件等。本发明实施例所提供的装置，其实现原理及产生的技术效果和前述方法实施例相同，为简要描述，装置实施例部分未提及之处，可参考前述方法实施例中相应内容。所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，前述描述的系统、装置和单元的具体工作过程，均可以参考上述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本发明所提供的实施例中，应该理解到，所揭露装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本发明提供的实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释，此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围。都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种机械式自动变速器换挡控制方法，在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置，其特征在于，所述方法包括：
在空挡阶段和结合阶段，实时获取所述结合套的期望位置，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用所述第一电机电压驱动所述结合套前进；
在同步阶段，根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用所述第二电机电压驱动所述结合套前进。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在空挡阶段，实时获取所述结合套的期望位置，包括：
在空挡阶段，获取所述机械式自动变速器的同步位置；
根据换挡时间和所述同步位置，通过如下公式(1)确定所述结合套在所述空挡阶段的期望位置轨迹；
在公式(1)中，为空挡阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为所述换挡时间，Xsyn为所述同步位置。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在结合阶段，实时获取所述结合套的期望位置，包括：
在结合阶段，获取所述机械式自动变速器的换挡总行程和同步位置；
根据所述换挡总行程、所述同步位置、换挡时间和所述结合阶段的开始时间，通过如下公式(2)确定所述结合套在所述结合阶段的期望位置轨迹；
在公式(2)中，为结合阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为所述换挡时间，τ为所述结合阶段的开始时间，X0为所述换挡总行程，Xsyn为所述同步位置。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，包括：
根据所述实际位置和所述期望位置，计算所述结合套的位置误差；
根据所述位置误差，通过如下公式(3)确定第一电机电压；
在公式(3)中，U为所述第一电机电压，KP为比例控制参数，KI为积分控制参数、KD为微分控制参数，e为所述位置误差。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述机械式自动变速器的电机参数包括电机电阻、电机的转矩系数、执行机构的传动比和传动效率；
所述根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，包括：
根据期望换挡力、所述电机电阻、所述转矩系数、所述传动比和所述传动效率，通过如下公式(4)确定第二电机电压；
在公式(4)中，U′为所述第二电机电压，为所述期望换挡力，Rm为所述电机电阻，KT为所述转矩系数，ia为所述传动比，ηa为所述传动效率，Kf为预设系数。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在同步阶段，根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压之前，还包括：
判断所述结合套的实际位置是否到达第一切换点；
如果是，则执行所述根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压；
如果否，则继续采用所述第一电机电压驱动所述结合套前进。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述在结合阶段，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压之前，还包括：
判断所述结合套的实际位置是否到达第二切换点；
如果是，则执行在所述结合阶段，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压；
如果否，则继续采用所述第二电机电压驱动所述结合套前进。
8.一种机械式自动变速器换挡控制装置，包括采集模块具体用于在机械式自动变速器换挡过程中，实时采集结合套的实际位置，其特征在于，所述装置还包括：
位置控制模块，用于在空挡阶段和结合阶段，实时获取所述结合套的期望位置，根据所述结合套的实际位置和期望位置，确定第一电机电压，采用所述第一电机电压驱动所述结合套前进；
力控制模块，用于在同步阶段，根据期望换挡力和所述机械式自动变速器的电机参数，确定第二电机电压，采用所述第二电机电压驱动所述结合套前进。
9.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述位置控制模块，用于在空挡阶段，获取所述机械式自动变速器的同步位置，根据换挡时间和所述同步位置，通过如下公式(1)确定所述结合套在所述空挡阶段的期望位置轨迹；
在公式(1)中，为空挡阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为所述换挡时间，Xsyn为所述同步位置。
10.根据权利要求8所述的装置，其特征在于，所述位置控制模块，用于在结合阶段，获取所述机械式自动变速器的换挡总行程和同步位置；根据所述换挡总行程、所述同步位置和所述结合阶段的开始时间，通过如下公式(2)确定所述结合套在所述结合阶段的期望位置轨迹；
在公式(2)中，为结合阶段所述结合套的期望位置轨迹，t为所述换挡时间，τ为所述结合阶段的开始时间，X0为所述换挡总行程，Xsyn为所述同步位置。
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CN110748638B (zh) * 2018-07-24 2021-09-10 郑州宇通客车股份有限公司 一种换挡电机的pwm占空比控制方法、换挡方法及装置
CN109707840A (zh) * 2019-01-28 2019-05-03 汉腾汽车有限公司 一种amt变速器的汽车选挡驱动控制方法
CN111120646B (zh) * 2019-12-23 2021-03-19 江苏埃驱奥新能源科技有限公司 自动变速箱同步器保护控制方法
CN112081913B (zh) * 2020-09-14 2021-09-24 中国一拖集团有限公司 一种amt变速器变参数换挡过程控制方法

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101305852B1 (ko) * 2011-06-09 2013-09-06 현대자동차주식회사 차량의 변속기 제어방법
CN103089987B (zh) * 2013-01-18 2015-07-22 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 自动变速器同步器预测同步点的控制方法
JP2014149020A (ja) * 2013-01-31 2014-08-21 Aisin Seiki Co Ltd 自動変速機用ドグクラッチ制御装置
JP6186789B2 (ja) * 2013-03-25 2017-08-30 アイシン精機株式会社 車両用自動変速機の自動変速装置
JP5996701B1 (ja) * 2015-03-30 2016-09-21 本田技研工業株式会社 シンクロ機構付き変速装置

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