CN110131401A - 电机驱动车辆的换挡控制方法和控制系统 - Google Patents

电机驱动车辆的换挡控制方法和控制系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种电机驱动车辆的换挡控制方法，包括：不完全啮合状态时，感测由驾驶员操作的换挡操作装置的位置的步骤；基于感测出的换挡操作装置的位置来计算操作传动比的步骤；基于操作传动比来计算目标电机输出轴的转速的步骤，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡的电机输出轴的转速；和控制电机输出轴的转速，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速的步骤。

Description

电机驱动车辆的换挡控制方法和控制系统
技术领域
本发明涉及电机驱动车辆的换挡控制方法和控制系统，更具体而言，涉及在搭载有手动变速器的电机驱动车辆的换挡控制时主动控制电机输出轴的转速的控制方法和控制系统。
背景技术
一般而言，为了使变速器的输入轴速度和输出轴速度同步，利用通过离合器液压控制的手动滑移。但是，利用滑移的同步方法中存在换挡时间变长且随行驶状态导致换挡感发生变化的问题。
为了解决这样的问题，开发了使电机驱动车辆在换挡控制时利用如下控制的技术：主动控制电机的输出轴的转速，使变速器的输入轴速度和输出轴速度同步。
然而，这样的技术能够易于在利用依据车速和油门开度的换挡图的自动变速器中应用，但是在应用于手动变速器时，存在向与驾驶员的意图不符的变速挡发生主动换挡控制的问题。
因此，在搭载有手动变速器的电机驱动车辆的换挡控制时，需要感测驾驶员想要换挡的目标变速挡从而主动使电机的输出轴速度发生变化的换挡控制。
上述的作为背景技术说明的事项仅用于增进对本发明的背景的理解，不应理解为其属于本领域技术人员公知的现有技术。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)KR 10－1637274B
发明内容
发明所要解决的技术问题
本发明为了解决这样的问题而提出，其目的在于，提供一种根据由驾驶员操作的换挡操作装置的位置来设定操作挡位从而控制电机输出轴的转速的电机驱动车辆的换挡控制方法和控制系统。
用于解决技术问题的方案
用于实现上述目的的本发明所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法包括：在不完全啮合状态时，感测由驾驶员操作的换挡操作装置的位置的步骤；基于感测出的换挡操作装置的位置来计算操作传动比的步骤；基于操作传动比来计算目标电机输出轴的转速的步骤，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡的电机输出轴的转速；和控制电机输出轴的转速以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速的步骤。
计算操作传动比的步骤可以包括：在形成于多个挡位之间的分支点设定虚拟挡位的步骤；基于多个挡位或虚拟挡位和感测出的换挡操作装置的位置来计算操作挡位的步骤；和计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比的步骤。
计算操作挡位的步骤中，在感测到换挡操作装置的位置位于多个挡位或多个虚拟挡位之间时，可以将操作挡位计算为多个挡位或多个虚拟挡位之间的范围以内。
设定虚拟挡位分步骤中，可以将与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位。
设定虚拟挡位的步骤中，可以将与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位，而在刚刚解除的挡位为最低挡位或最高挡位时，将与最低挡位或最高挡位形成在同一线上的相对侧挡位设定为与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位。
设定虚拟挡位的步骤中，可以将与刚刚解除的挡位形成在不同的线上的分支点的虚拟挡位设定为与多个挡位中与刚刚解除的挡位更靠近的挡位相同。
多个挡位包括倒车挡位，设定虚拟挡位的步骤中，可以基于车辆的速率来设定与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位。
设定虚拟挡位的步骤中，关于与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位，在车辆的速率为已设定的第一速率以下时，设定为与倒车挡位相同，在车辆的速率为已设定的第二速率以上时，设定为与相对侧挡位相同，该相对侧挡位与倒车挡位形成在同一线上。
设定虚拟挡位的步骤中，可以利用被输入驾驶员的操作状态和车辆的行驶状态中的任一个以上的人工智能模型来设定虚拟挡位。
设定虚拟挡位的步骤中，在利用人工智能模型设定的虚拟挡位脱离形成有该分支点的线上的多个挡位之间的范围时，可以将所设定的虚拟挡位限制为该多个挡位之间的范围以内。
计算操作挡位的步骤中，在换挡操作装置位于形成在多个挡位之间的分支点之间时，可以将利用人工智能模型设定的虚拟挡位限制为该分支点的虚拟挡位范围以内，来计算操作挡位。
用于实现上述目的的本发明所涉及的电机驱动车辆的换挡控制系统可以包括：感测部，感测由驾驶员操作的换挡操作装置的位置；计算控制部，不完全啮合状态时，基于感测出的换挡操作装置的位置来计算操作传动比，基于计算出的操作传动比来计算目标电机输出轴的转速，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡的电机输出轴的转速；和电机控制部，控制电机输出轴的转速，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速。
发明的效果
根据本发明的电机驱动车辆的换挡控制方法和控制系统，通过积极控制变速器的输入轴速度，获得增大离合器的操作便利度、增加离合器寿命的效果。
另外，通过换挡时速度同步来缓解换挡冲击，由此获得改善换挡感、缩短进行换挡的时间的效果，从而获得提高车辆燃油效率的效果。
另外，通过连续预测操作传动比，使变速器输入轴的速度同步控制变得简便，获得能够迅速控制的效果。
附图说明
图1是本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法的流程图。
图2是本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制系统的结构图。
图3是图示本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法的换挡时的电机输出轴的转速的曲线图。
图4至图7是图示计算本发明的操作挡位的各种方法的图。
图8至图11是图示对应于本发明的操作挡位的操作传动比的图。
附图标记说明
10：换挡操作装置 20：感测部
30：计算控制部 40：电机控制部
50：电机
具体实施方式
以下，在本说明书或申请中公开的对于本发明的实施例所特定的结构的以及功能性的说明仅仅是为了说明基于本发明的实施例而例示的，基于本发明的实施例能够通过各种方式实施，而不应解释为限定于本说明书或申请所说明的实施例。
基于本发明的实施例可以被加以各种变更，也可以具有多种方式，在此，将特定实施例例示在附图中并在本说明书或申请进行详细说明。但是，这并不意图将基于本发明的概念的实施例限定在特定的公开方式，而应当理解为将本发明的构思和技术范围所包含的所有变更、等同物以及替代物都包括在内。
第一和/或第二等的用语能够用于说明各种构成要素，但上述构成要素不应被上述用语所限定。上述用语仅用于将一个构成要素与其它构成要素区分开，例如在不脱离基于本发明的概念的权利范围的情况下，第一构成要素可以被命名为第二构成要素，类似地第二构成要素也可以被命名为第一构成要素。
记载某构成要素与其它构成要素“连结”或者“连接”时，应理解为可以与该其它构成要素直接连结或者连接，也可以在两者之间存在有其它的构成要素。而在记载某构成要素与其它构成要素“直接连结”或者“直接连接”时，应理解为两者之间没有其它构成要素。说明构成要素之间的关系的其它表述，即“在～之间”和“正好在～之间”或“与～相邻”和“与～直接相邻”等也应同样解释。
本说明书中所使用的用语仅用于说明特定的实施例，并不意图限定本发明。在文脉中没有明确的相反定义的情况下，单数表述包括复数表述。本说明书中，“包括”或“具有”等用语用于表示所设定的特征、数字、步骤、动作、构成要素、部分品或这些的组合的存在，而不应理解为预先排除一个或一个以上的其它特征或数字、步骤、动作、构成要素、部分品或这些的组合的存在或附加可能性。
在没有相反定义的情况下，包括技术用语或科学用语在内的这里所使用的所有用语具有与本发明所属技术领域的技术人员通常理解的意义相同的意义。如普遍使用的词典上所定义的术语，应解释为与从关联技术的文脉上所具有的意义相一致的意义，在本申请中没有明确定义的情况下，不应解释为理想的或过于形式的意义。
以下，通过参照附图说明本发明的优选实施例，来对本发明进行详细说明。各图中所记载的相同的参照符号表示相同的部件。
图1是本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法的流程图，图2是本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制系统的结构图。
参照图1至图2，本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法包括：不完全啮合状态时(S100)，感测由驾驶员操作的换挡操作装置的位置的步骤(S200)；基于感测出的换挡操作装置的位置来计算操作传动比的步骤(S300)；基于操作传动比来计算目标电机输出轴的转速的步骤(S400)，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡(shift stage)的电机输出轴的转速；和控制电机输出轴的转速，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速的步骤(S500)。
另外，本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制系统包括：感测部，感测由驾驶员操作的换挡操作装置(10)的位置(20)；计算控制部(30)，不完全啮合状态时，基于感测出的换挡操作装置(10)的位置来计算操作传动比，基于计算出的操作传动比来计算目标电机输出轴的转速，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡的电机(50)输出轴的转速；和电机控制部(40)，控制电机(50)输出轴，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速。
本发明中，不完全啮合状态(S100)，不仅指变速器的状态为空挡的状态，还指正在换挡的状态，具体而言，是指在挡位(gearstage)完全啮合的状态下离合器处于非接合状态的状态。即，不完全啮合状态是将挡位不完全啮合、或为了换挡而解除离合器的接合的状态以及挡位分离的空挡状态全部包括在内的概念。
即，本发明并不是在挡位完全啮合的状态下控制电机，而是在为了换挡而解除离合器的接合从而挡位非完全啮合的状态下，为了顺畅的换挡而控制电机的转速的技术。
换挡操作装置(10)可以指驾驶员为了操作手动变速器的换挡而操作的换挡杆(即，变速杆)。驾驶员可以操作换挡操作装置(10)来使挡位换挡。
感测换挡操作装置(10)的位置的步骤(S200)中利用感测部(20)感测换挡操作装置(10)的位置，能够利用各种位置感测器感测换挡操作装置(10)的位置。
计算操作传动比的步骤(S300)中，可以基于由感测部(20)感测出的换挡操作装置(10)的位置，由计算控制部(30)进行计算。基本上，操作传动比可以根据换挡操作装置(10)的位置而连续变化。
图3是图示本发明的一实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法的换挡时的电机输出轴的转速的曲线图，图示了换挡过程中的电机输出轴(变速器Input－Shaft)随时间的速度变化。
参照图3，本发明的电机驱动车辆的换挡控制方法能够在换挡时积极(主动)控制电机输出轴的转速。示出从1挡换挡至2挡的例示，由于在1挡和2挡之间的换挡中1挡和2挡各自的传动比不同并在换挡时维持车辆的速度，因此在相同的变速器输出轴的转速下具有不同的变速器输入速度。
因此，如图3所示，从1挡换挡至2挡时，能够从1挡的同步速度向2挡的同步速度控制电机输出轴的转速，为了顺畅地控制同步速度，能够在1挡和2挡之间设定线性可变的操作挡位(或操作传动比)并以对应于操作挡位(或操作传动比)的自然的同步速度执行电机输出轴的转速控制。
计算操作传动比之后，能够基于操作传动比来计算作为用于换挡至目标变速挡的电机输出轴的转速的目标电机输出轴的转速。
在变更挡位的换挡时车辆的速率(车轮的转速)大致恒定，但应根据解除的挡位与接合的挡位的传动比之差来使电机输出轴的转速变化。具体而言，在挡位上升的换挡中传动比减小，因此在相同的车速下电机输出轴的转速减小。
特别是，本发明通过主动使电机输出轴的转速可变，能够利用计算出的操作传动比和刚刚解除的挡位的传动比来计算根据车辆的速率的目标电机输出轴的转速。能够以如下方式计算：操作传动比越减小，目标电机输出轴的转速也越减小，相反地，操作传动比越增加，目标电机输出轴的转速也越增加。
计算目标电机输出轴的转速之后，能够控制电机输出轴的转速，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速。能够根据反馈控制或PID控制等各种控制方法进行控制，以使电机输出轴的转速跟踪计算出的目标电机输出轴的转速。
结束换挡时(S600)脱离不完全啮合状态，因此可以判断为不需要进一步的电机输出轴转速控制从而结束控制。
图4至7是图示计算本发明的操作挡位的各种方法的图。
其中，根据换挡操作装置的位置计算操作挡位的方法，可以以与多个挡位之间的总距离成比例地发生线性变化的方式计算，但是可以以如下方式计算：仅在多个挡位之间的总距离的70～80％发生线性变化，在以多个挡位之间的总距离的10～15％左右的距离与各自的挡位接近的位置，使操作挡位与相近的挡位相同。
在本说明书中为了说明，以包括1挡至6挡且1挡和2挡、3挡和4挡、以及5挡和6挡分别形成在同一线上的手动变速器为例进行说明。当然也能够以相同的方法应用于具有与此不同的挡位数的手动变速器。
本发明中，同一线是指在换挡操作装置中位于相同的直线上。一般而言，共享相同的换挡轨(shift rail)的挡位在换挡操作装置位于相同的直线上，因此，意指共享相同的换挡轨的挡位之间。本说明书中，以1挡和2挡、3挡和4挡、以及5挡和6挡分别形成在同一线上的情况为基准进行说明。
本发明中，能够感测操作齿轮、换挡操作装置的左右位置和上下位置，据此计算操作传动比。
具体而言，参照图4，作为根据本发明的第一实施例的计算操作传动比的方法，可以将多个挡位之间的区间线性内分而计算根据换挡操作装置的位置的操作挡位，并计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比。即，根据换挡操作装置在多个挡位之间的上下位置和与多个挡位的距离的比率，能够计算操作挡位。
感测到换挡操作装置的位置位于多个挡位之间时，能够计算为多个挡位之间的范围以内。例如在上下方向移动的1挡和2挡之间的区间，能够在1挡和2挡之间的范围内计算出操作挡位，如果位于1挡和2挡之间的中央，操作挡位能够计算为1.5挡。
在换挡操作装置能够向不同的线移动的每个分支点，能够在共享同一线的多个挡位之间设定虚拟挡位。一般而言，在多个挡位之间的中心地点设定分支点，因此在左右方向移动时，设定1挡和2挡之间为1.5挡、3挡和4挡之间为3.5挡、以及5挡和6挡之间为5.5挡，在换挡操作装置位于其之间时，能够根据其位置进行内分而线性地计算操作挡位。
因此，将这些组合时，能够感测换挡操作装置的左右位置(x)和上下位置(y)，利用如下数学式计算操作挡位。其中，换挡操作装置的左右位置(x)和上下位置(y)为假设将形成在3挡和4挡之间的分支点(中心点)为基准距同一线的挡位或距其它线的分支点的距离的大小为1而得到的值。
操作挡位＝3.5+2*x+0.5*y
能够以对应于计算出的操作挡位的传动比计算操作传动比。具体而言，操作传动比能够通过假设在各自的挡位之间线性变化并以内分的方式计算。
即，操作挡位被计算为M挡和M+1挡的挡位之间的N挡时，能够利用以下的数学式计算N挡的操作传动比。
操作传动比([N]挡)＝([M]挡传动比)*(M+1－N)+([M+1]挡传动比)*(N－M)
上述实施例中说明了计算操作挡位并计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比，但是，假设操作挡位和操作传动比在挡位和传动比之间线性可变的本实施例中，能够直接利用对应于各挡位的传动比，来直接计算操作传动比，而不用计算操作挡位。
本发明的一实施例所涉及的计算操作传动比的步骤(S300)可以包括：在形成于多个挡位之间的分支点设定虚拟挡位的步骤(S310)；基于多个挡位或虚拟挡位和感测出的换挡操作装置的位置来计算操作挡位的步骤(S320)；和计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比的步骤(S330)。
如图5a和图5b所示，作为本发明的第二实施例所涉及的计算操作传动比的方法，与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位，可以被设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位。
另外，与刚刚解除的挡位形成在不同的线上的分支点的虚拟挡位，可以被设定为与多个挡位中的与刚刚解除的挡位更靠近的挡位相同。
作为例外，在刚刚解除的挡位为最低挡位或最高挡位时，可以将与最低挡位或最高挡位形成在同一线上的相对侧挡位设定为与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位。
例如，在由1挡至6挡形成的手动变速器的情况下，刚刚从2挡～5挡解除时，与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位可以被设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位。但是，刚刚从作为最低挡位的1挡或作为最高挡位的6挡解除时，形成在同一线上的分支点的虚拟挡位可以被设定为与1挡形成在同一线上的2挡或与6挡形成在同一线上的5挡。这是因为，不能从最低挡位向更低的挡位换挡，也不能从最高挡位向更高的挡位换挡。
即，如图5a所示，在刚刚从1挡～3挡解除时，可以将与1挡和2挡形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为2挡，将与3挡和4挡形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为3挡，将与5挡和6挡形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为5挡。
另一方面，如图5b所示，刚刚从4挡～6挡解除时，可以将与1挡和2挡形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为2挡，与3挡和4挡形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为4挡，与5挡和6挡形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为5挡。
在挡位的数不是6个，而是超过6个或小于6个时，也能够以相同的方法应用。
在设定虚拟挡位之后，感测到换挡操作装置的位置位于多个挡位或多个虚拟挡位之间时，能够将操作挡位计算为多个挡位或多个虚拟挡位之间的范围以内。即，能够以不超出相邻的挡位或虚拟挡位之间的范围的方式计算操作挡位。
基于多个挡位或虚拟挡位和感测出的换挡操作装置的位置来计算操作挡位的步骤(S320)中，能够基于多个挡位或虚拟挡位和感测出的换挡操作装置的位置来计算操作挡位。具体而言，能够根据换挡操作装置的位置而利用相邻的挡位或虚拟挡位之间的内分，以线性变化的方式计算操作挡位。
图6是图示本发明的第一实施例和第二实施例所涉及的电机驱动车辆的换挡控制方法的换挡时的电机输出轴的转速的曲线图。
参照图6，根据第一实施例，如从2挡换挡至3挡这样，当向形成在不同的线上的挡位进行换挡时，以从2挡下降至1.5挡后再上升至3挡的方式进行控制，这是在需要减小电机输出轴的转速的状况下，反而使该转速增加后再使其急剧减小的一种控制，所以控制变得更复杂且出现效率差的控制区间。
但是如第二实施例，通过将与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位，得到的效果是，消除了效率差的控制区间。
作为本发明的第三实施例所涉及的计算操作传动比的方法，在多个挡位中包括倒车挡位时，设定虚拟挡位的步骤(S310)中，可以基于车辆的速率来设定与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位。倒车挡位可以仅包括1个，也可以包括多个，可以与前进挡位形成在同一线上。
具体而言，设定虚拟挡位的步骤(S310)中，与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位，在车辆的速率为已设定的第一速率以下时，设定为与倒车挡位相同，在车辆的速率为已设定的第二速率以上时，设定为与跟倒车挡位形成在同一线上的相对侧挡位相同。其中，相对侧挡位是指与倒车挡位形成在同一线上的其它的前进挡位的概念。
第一速率可以被设定为与SPAS(Smart Parking Assist System)工作的条件的速率相同，例如可以被设定为如5[kph]这样向倒车挡位换挡的可能性高的速率。第二速率可以被设定为例如20[kph]这样的与为了保护变速器而防止换挡为倒车挡位的方式进行限制的速率相同。
在第一速率和第二速率之间的速率下，可以将与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟传动比设定为根据当前车辆的速率将倒车挡位和相对侧挡位之间的传动比内分的值。
作为本发明的第四实施例所涉及的计算操作传动比的方法，设定虚拟挡位的步骤(S310)中，能够利用被输入驾驶员的操作状态和车辆的行驶状态中的任一个以上的人工智能模型设定虚拟挡位。
人工智能模型不仅能够被输入换挡操作装置的位置，还能够被输入包括APS(AcceleratorPosition Sensor)、BPS(Brake Position Sensor)等信息的驾驶员的操作状态或者包括车辆的速率、导航信息、雷达信息等的车辆的行驶状态等各种信息。雷达可以感测车辆周围的障碍物等，感测前方的信号灯信息或超速感测摄像头等的信息。
人工智能模型能够被输入各种信息并经过大数据学习而设定适宜的虚拟挡位。例如，在刚刚从2挡的挡位解除时，在驾驶员提高了充分的RPM的状态下解除时，进行向3挡以上的上向换挡，在RPM降低的状态下解除时，判断为进行向1挡的向下换挡，由此，能够适宜地设定与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点或与刚刚解除的挡位形成在不同的线上的分支点的虚拟挡位。
具体而言，如图7a所示，设定虚拟挡位的步骤(S310)中，在利用人工智能模型设定的虚拟挡位脱离形成有该分支点的线的多个挡位之间的范围时，能够将所设定的虚拟挡位限制在该多个挡位之间的范围以内。即，将利用人工智能模型设定的虚拟挡位(NAI)限制为不脱离形成有该分支点的线的挡位范围。
例如，利用人工智能模型设定的虚拟挡位(NAI)设定为2.5挡时，将形成有1挡和2挡的线的分支点的虚拟的挡位限制为2挡，将形成有3挡和4挡的线的分支点的虚拟的挡位限制为3挡，将形成有5挡和6挡的线的分支点的虚拟的挡位限制为5挡，从而能够在各自的分支点设定虚拟挡位。
另外，如图7b所示，计算操作挡位的步骤(S320)中，在换挡操作装置位于形成在多个挡位之间的分支点之间时，能够将利用人工智能模型设定的虚拟挡位限制在该分支点的虚拟挡位范围以内而计算操作挡位。
即，在利用人工智能模型设定的虚拟挡位(NAI)被设定为2.5挡、且换挡操作装置位于1挡和2挡之间的分支点与3挡和4挡之间的分支点之间时，能够限制在作为1挡和2挡之间的分支点的虚拟挡位的2挡与作为3挡和4挡之间的分支点的虚拟挡位的3挡之间的范围内，来计算操作挡位。
进而，根据形成在多个挡位之间的分支点之间的换挡操作装置的位置，可以使对操作挡位进行限制的限制范围变化。例如，在换挡操作装置位于1挡和2挡之间的分支点与3挡和4挡之间的分支点之间时，使作为1挡和2挡之间的分支点的虚拟挡位的2挡与作为3挡和4挡之间的分支点的虚拟挡位的3挡之间的范围根据换挡操作装置的位置变化，在从1挡和2挡之间的分支点至分支点之间的1/4地点，将最大值范围从2挡增加至2.5挡，在从分支点之间的3/4地点至3挡和4挡之间的分支点，将最小值范围从2.5挡增加至3挡，将利用人工智能模型设定的虚拟挡位限制在该范围以内，能够计算操作挡位。
或者，计算操作挡位的步骤(S320)中，在换挡操作装置位于形成在多个挡位之间的分支点之间时，能够根据换挡操作装置的位置，单纯地将该分支点的虚拟挡位内分，以使操作挡位能够线性变化的方式计算操作挡位。
图8至图11是图示对应于本发明的一实施例所涉及的操作挡位的操作传动比的图。
参照图8，本发明的一实施例所涉及的计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比的步骤(S330)中，能够以将与计算出的操作挡位相邻的挡位的传动比内分的方法，根据操作挡位的变化而使操作传动比能够线性变化的方式进行计算。
与此不同，参照图9至图11，作为其它实施例，将各自的挡位的传动比利用曲线函数平滑地连结而使操作传动比根据操作挡位的变化的变化成为整体可微的函数的方式计算。
这是为了，在特别是跳过1个以上的挡位的跳跃式(KICK OFF)换挡时，减小由于出现操作传动比的变化率急剧变化的区间而产生的冲击，使操作传动比的控制变得简单。
参照图9，本发明的一实施例所涉及的计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比的步骤(S330)中，能够以成为可微地连结的曲线函数的方式进行计算。曲线函数可以设为从最低挡位连结至最高挡位、且在之间的挡位中传动比均可微的函数。根据挡位的个数，曲线函数能够应用如5次多项函数这样的n次多项函数，此外也能够应用指数(Exponential)函数或对数(Log)函数等各种函数。
参照图10a和图10b，为了提高变速挡接合的瞬间同步的安全性、预防换挡冲击，能够利用在刚好换挡挡位之前处的传动比变化率为0的函数。此时，如图10a所示，在向较高挡换挡时，能够以倾斜度仅在作为接合的变速挡的较高挡挡位处变化率为0的方式应用，如图10b所示，在向较低挡换挡时，能够以倾斜度仅在作为接合的变速挡的较低挡挡位处变化率为0的方式应用。即，能够将向较高挡换挡和向较低挡换挡的函数采取不同的函数。
此时，能够应用的函数可以是在各挡位之间的区间可微地连结，且在各挡位处以微分值为0的方式连结的函数。代表性的能够利用二次函数，此外也能够利用其它函数。
参照图11，能够应用在从最低挡位至最高挡位的整个区间可微、且在刚好换挡挡位之前处的传动比变化率为0的函数。代表性的能够应用双曲正切函数(tanh)函数，此外也利用其它函数。
虽然关于本发明的特定的实施例进行了图示和说明，但是对于本领域技术人员而言，在不超出由请求保护的范围所提供的本发明的技术构思的限度内，本发明能够进行各式各样的改良和改变这一点是显而易见的。

Claims (12)

1.一种电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于，包括：
在不完全啮合状态时，感测由驾驶员操作的换挡操作装置的位置的步骤；
基于感测出的换挡操作装置的位置来计算操作传动比的步骤；
基于操作传动比来计算目标电机输出轴的转速的步骤，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡的电机输出轴的转速；和
控制电机输出轴的转速，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速的步骤。
2.如权利要求1所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：计算操作传动比的步骤包括：
在形成于多个挡位之间的分支点设定虚拟挡位的步骤；
基于多个挡位或虚拟挡位和感测出的换挡操作装置的位置来计算操作挡位的步骤；和
计算对应于计算出的操作挡位的操作传动比的步骤。
3.如权利要求2所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：计算操作挡位的步骤中，在感测到换挡操作装置的位置位于多个挡位或多个虚拟挡位之间时，将操作挡位计算为多个挡位或多个虚拟挡位之间的范围以内。
4.如权利要求2所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：设定虚拟挡位的步骤中，将与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位。
5.如权利要求2所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：设定虚拟挡位的步骤中，将与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位设定为与刚刚解除的挡位相同的挡位，但在刚刚解除的挡位为最低挡位或最高挡位时，将与最低挡位或最高挡位形成在同一线上的相对侧挡位设定为与刚刚解除的挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位。
6.如权利要求4或5所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：设定虚拟挡位的步骤中，将与刚刚解除的挡位形成在不同的线上的分支点的虚拟挡位设定为与多个挡位中与刚刚解除的挡位更靠近的挡位相同。
7.如权利要求2所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：多个挡位包括倒车挡位，
设定虚拟挡位的步骤中，基于车辆的速率来设定与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位。
8.如权利要求7所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：设定虚拟挡位的步骤中，与倒车挡位形成在同一线上的分支点的虚拟挡位，在车辆的速率为已设定的第一速率以下时，设定为与倒车挡位相同，在车辆的速率为已设定的第二速率以上时，设定为与跟倒车挡位形成在同一线上的相对侧挡位相同。
9.如权利要求2所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：设定虚拟挡位的步骤中，利用被输入驾驶员的操作状态和车辆的行驶状态中的任一个以上的人工智能模型来设定虚拟挡位。
10.如权利要求9所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：设定虚拟挡位的步骤中，在利用人工智能模型设定的虚拟挡位脱离形成有该分支点的线的多个挡位之间的范围时，将所设定的虚拟挡位限制为该多个挡位之间的范围以内。
11.如权利要求10所述的电机驱动车辆的换挡控制方法，其特征在于：计算操作挡位的步骤中，在换挡操作装置位于形成在多个挡位之间的分支点之间时，将利用人工智能模型设定的虚拟挡位限制为该分支点的虚拟挡位范围以内，来计算操作挡位。
12.一种电机驱动车辆的换挡控制系统，其特征在于，包括：
感测部，感测由驾驶员操作的换挡操作装置的位置；
计算控制部，在不完全啮合状态时，基于感测出的换挡操作装置的位置来计算操作传动比，基于计算出的操作传动比来计算目标电机输出轴的转速，该目标电机输出轴的转速为用于换挡至目标变速挡的电机输出轴的转速；和
电机控制部，控制电机输出轴的转速，以使其跟踪计算出的目标电机输出轴的转速。
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