CN114165584B - 一种amt变速箱、amt变速箱的换挡控制方法、装置及介质 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种AMT变速箱、AMT变速箱的换挡控制方法、装置及介质，方法包括：确定从当前挡位换至目标挡位；控制电机的扭矩清零；将当前挡位和目标挡位的电磁阀打开进行摘挡操作；当挡位处于空挡时，调控电机的转速；当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令；根据挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零；继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。根据本申请实施例提供的AMT变速箱的换挡控制方法，在挂挡前仅进行转速控，只用速差判断挂挡指令，有效的避免了电机转速下降过快导致的速差过小，导致挂挡卡滞、失败情况的发生。在推动结合套达到预设位移处，再切换为扭矩控制，保证电机扭矩足够小，减缓冲击，保证舒适性。

Description

一种AMT变速箱、AMT变速箱的换挡控制方法、装置及介质

技术领域

本发明涉及AMT变速箱技术领域，特别涉及一种AMT变速箱、AMT变速箱的换挡控制方法、装置及介质。

背景技术

随着人们对驾驶车辆舒适性要求的提高，商用车辆也逐渐使用自动变速箱代替手动变速箱，以减轻驾驶员的劳动强度。而商用车多数安装AMT变速箱(机械式自动变速箱)。

AMT变速箱是在原有机械式手动变速箱基本结构不变的情况下，加装了电子单元的自动操控机构，取代了原来由驾驶人人工完成的离合器分离与接合、摘挡与挂挡以及发动机的转速与转矩的调节等操作，实现换挡过程的操纵自动化，给驾驶人带来了极大方便。

现有技术中常用的换挡方法是在空挡时进行调速，当速差满足阈值时，调速状态完成，转而进行扭矩控，将电机扭矩设定为0，电机扭矩响应很快，40ms内会清至0，扭矩和转速条件同时满足，进行挂挡动作。但清扭矩时，电机转速会急速下降，速差在挂挡过程中会很小，造成挂挡卡滞、失败情况的发生。

发明内容

本申请实施例提供了一种AMT变速箱、AMT变速箱的换挡控制方法、装置及介质。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

第一方面，本公开实施例提供了一种AMT变速箱的换挡控制方法，包括：

当挡位处于空挡时，调控电机的转速；

当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令；

根据挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零；

继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。

在一个可选地实施例中，当挡位处于空挡时，调控电机的转速之前，还包括：

确定从当前挡位换至目标挡位；

控制电机的扭矩清零；

将当前挡位和目标挡位的电磁阀打开进行摘挡操作。

在一个可选地实施例中，确定从当前挡位换至目标挡位之前，还包括：

获取车辆的速度；

根据车辆的速度判断是否从当前挡位换至目标挡位。

在一个可选地实施例中，调控电机的转速之后，还包括：

根据如下公式计算电机的速差：

速差＝输入轴转速/主箱传动比-输出轴转速*副箱传动比。

在一个可选地实施例中，根据挂挡指令，推动结合套的同时，还包括：

通过位移传感器检测结合套的位移。

第二方面，本公开实施例提供了一种AMT变速箱的换挡控制装置，包括：

调速模块，用于当挡位处于空挡时，调控电机的转速；

指令控制模块，用于当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令；

挂挡执行模块，用于根据挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零；

挂挡执行模块，用于继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。

在一个可选地实施例中，还包括：

确定模块，用于确定从当前挡位换至目标挡位；

清扭模块，用于控制电机的扭矩清零；

摘挡模块，用于将当前挡位和目标挡位的电磁阀打开进行摘挡操作。

在一个可选地实施例中，还包括：

判断模块，用于获取车辆的速度，根据车辆的速度判断是否从当前挡位换至目标挡位。

第三方面，本公开实施例提供了一种AMT变速箱，包括处理器和存储有程序指令的存储器，处理器被配置为在执行程序指令时，执行上述实施例提供的一种AMT变速箱的换挡控制方法。

第四方面，本公开实施例提供了一种计算机可读介质，其上存储有计算机可读指令，计算机可读指令被处理器执行以实现上述实施例提供的一种AMT变速箱的换挡控制方法。

本申请实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

根据本申请实施例提供的AMT变速箱的换挡控制方法，在挂挡前仅进行转速控，只用速差判断挂挡指令，增强了一致性，保证了挂挡时的速差，有效的避免了电机转速下降过快导致的速差过小，导致挂挡卡滞、失败情况的发生。在推动结合套达到预设位移处，再切换为扭矩控制，保证电机扭矩足够小，减缓冲击，保证舒适性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是根据一示例性实施例示出的一种AMT变速箱的换挡控制方法的流程示意图；

图2是根据一示例性实施例示出的一种AMT变速箱的换挡控制方法的流程示意图；

图3是根据一示例性实施例示出的一种换挡过程的示意图；

图4是根据一示例性实施例示出的一种2挡升3挡的示意图；

图5是根据一示例性实施例示出的一种选换挡动作工作原理图；

图6是根据一示例性实施例示出的一种挡位分布图；

图7是根据一示例性实施例示出的一种调速过程图；

图8是根据一示例性实施例示出的一种AMT变速箱的换挡控制装置的结构示意图；

图9是根据一示例性实施例示出的一种AMT变速箱的结构示意图；

图10是根据一示例性实施例示出的一种计算机存储介质的示意图。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。

应当明确，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。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的系统和方法的例子。

AMT变速箱是在原有机械式手动变速箱基本结构不变的情况下，加装了电子单元的自动操控机构，可以实现换挡过程的操纵自动化，给驾驶人带来了极大方便。

现有技术中的换挡过程如图3所示，主要分为清扭、摘挡、调速、挂挡四个过程。例如，当AMT变速箱从2挡升至3挡时，先进行清扭动作，将电机的扭矩清零。清扭结束后，3挡和2挡电磁阀同时或依次打开进行摘空动作，摘至空挡带0位置，摘挡成功后，进入调速阶段。此时TCU(Transmission Control Unit，自动变速箱控制单元)进行输入轴转速的控制，当电机的速差满足预设阈值时，再进行扭矩控制，TCU将电机的扭矩清零，电机扭矩响应很快，40ms内会清至0。此时如图7所示，转速条件和扭矩条件同时满足，TCU发出挂挡指令，挂挡执行机构进行挂挡动作。

但是，在清扭时，电机的转速会急速下降，如图6所示，速差在挂挡位移23mm以及13mm处时会很小，造成顶齿、卡滞。

针对挂挡过程中速差下降过快导致的挂挡卡滞、失败问题，本申请实施例提供了一种AMT变速箱的挂挡控制方法。下面将结合附图对本申请实施例提供的AMT变速箱的挂挡控制方法进行详细介绍。参见图1，该方法具体包括以下步骤。

S101当挡位处于空挡时，调控电机的转速。

在一种可能的实现方式中，在执行步骤S101之前，还包括通过TCU实时获取车辆的速度，根据车辆的速度判断是否从当前挡位换至目标挡位。

通常，获取到车辆的速度后，判断当前速度与当前档位是否对应，若不对应，查询当前速度对应的目标档位，将车辆从当前档位换至目标档位。

进一步地，确定从当前挡位换至目标挡位后，进行换挡操作。首先，控制电机的扭矩清零，清扭结束后，进行摘挡操作，将当前档位和目标档位的电磁阀同时打开或依次打开进行摘挡操作。

图5是根据一示例性实施例示出的一种选换挡动作工作原理图；如图5所示，电磁阀E、F的通断状态决定了气缸内部相互独立的各封闭腔室是通大气还是通压缩空气源，进而实现气缸活塞杆定位在目标位置。例如，E可以看做是3挡电磁阀，E打开时挂3挡，同理，F是2挡电磁阀，F打开时挂2挡，两阀同时打开时，摘空挡。

进一步地，当挡位处于空挡时，调控电机的转速。

在一种可能的实现方式中，升档时将电机的转速调高，降挡时将电机的转速降低。将转速调控到目标值，转速按照惯性降落。

例如，需要将挡位从2挡升至3挡，将电机的转速降低到目标值。其中，目标值＝变速器范围挡传动比*输出轴转速/主箱传动比。

S102当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令。

对电机的转速进行调控后，还包括计算电机的速差。在一种可能的实现方式中，根据如下公式计算电机的速差：

速差＝输入轴转速/主箱传动比-输出轴转速*副箱传动比。

当速差小于等于预设阈值时，TCU发出挂挡指令。其中预设阈值本公开实施例不做具体限制，可根据实际情况自行标定。在一个示例性场景中，预设阈值为20rpm-50rpm，例如，选择预设阈值为30rpm。

根据该方法，在挂挡前仅进行转速控，只用速差判断挂挡指令，增强了一致性，保证了挂挡时的速差，有效的避免了电机转速下降过快导致的速差过小，导致挂挡卡滞、失败情况的发生。

S103根据挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零。

在本申请的实施方式中，TCU发出挂挡指令后，AMT变速箱的挂挡执行机构根据接收到的挂挡指令，推动结合套，当挂挡位移达到预设位移时，再执行扭矩控，控制电机的扭矩清零。另外，推动结合套的同时，还包括通过位移传感器检测挂挡位移。

其中，预设位移的具体取值本公开实施例不做具体限制，可根据实际情况自行标定。如图6的档位分布图所示，若从空挡挂5挡、3挡、1挡时，需向上推动结合套，当位移位于图中的23mm处时，速差过小，容易发生顶齿、卡滞。若从空挡挂4挡、2挡、R挡时，需向下推动结合套，当位移位于图中的13mm处时，速差过小，容易发生顶齿、卡滞。因此，向上挂5挡、3挡或1挡时，当结合套的位移达到23mm时，再执行扭矩控，将电机的扭矩清零，向下挂4挡、2挡或R挡时，当结合套的位移达到13mm时，再执行扭矩控，将电机的扭矩清零。

图4是根据一示例性实施例示出的一种2挡升3挡的示意图，如图4所示，包括2挡电磁阀、3挡电磁阀、位移传感器，在2挡升3挡时，由于提前进行扭矩控，导致速差过小，卡滞在半路，换挡失败。可通过位移传感器测量卡滞时的位移。

本申请实施例通过在推动结合套达到预设位移处时，再切换为扭矩控制，保证挂挡结束时电机扭矩足够小，减缓冲击，保证舒适性。

S104继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。

执行扭矩控之后，继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。并结合离合器，恢复发动机的扭矩。

根据本申请实施例提供的AMT变速箱的换挡控制方法，在挂挡前仅进行转速控，只用速差判断挂挡指令，增强了一致性，保证了挂挡时的速差，有效的避免了电机转速下降过快导致的速差过小，导致挂挡卡滞、失败情况的发生。在推动结合套达到预设位移处，再切换为扭矩控制，保证电机扭矩足够小，减缓冲击，保证舒适性。

为了便于理解本申请实施例提供的AMT变速箱的换挡控制方法，下面结合附图2进行说明。如图2所示，该方法包括如下步骤。

首先，确定从当前挡位换至目标挡位后，进行换挡操作。控制电机的扭矩清零，清扭结束后，进行摘挡操作，将当前档位和目标档位的电磁阀同时打开或依次打开进行摘空。

进一步地，获取转速的目标值，然后根据目标值调控电机的转速，判断速差是否小于等于预设阈值，其中，预设阈值可为30rpm。若不小于预设阈值，则继续调速，若小于预设阈值，则发出挂挡指令，通过位移传感器实时检测挂挡位移，当挂挡位移大于等于预设位移时，例如预设位移为23mm，则进行电机扭矩控，将电机的扭矩清零，继续推动结合套进行挂挡，直到挂挡成功。

本申请中的换挡控制方法，引入挂挡位移，细虚线框为电机转速控制，其中挂挡指令前为调速阶段，粗虚线框为挂挡过程，在挂挡阶段的小于预设位移处为转速控制，大于等于预设位移处为扭矩控制。这种控制方法，即保证了电机控制方式由转速控切至扭矩控时所带来的电机转速急速下降导致的挂挡失败，因为此时结合套已经接合进去了，同时在23mm处进行清扭操作，23mm至挂挡成功正常工况下需要90ms左右，保证了在完全接合时扭矩维持在比较小的状态，保证了舒适性。

本申请实施例还提供一种AMT变速箱的换挡控制装置，该装置用于执行上述实施例的AMT变速箱的换挡控制方法，如图8所示，该装置包括：

调速模块801，用于当挡位处于空挡时，调控电机的转速；

指令控制模块802，用于当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令；

挂挡执行模块803，用于根据挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零；

挂挡执行模块803，用于继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。

需要说明的是，上述实施例提供的AMT变速箱的换挡控制装置在执行AMT变速箱的换挡控制方法时，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将设备的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。另外，上述实施例提供的AMT变速箱的换挡控制装置与AMT变速箱的换挡控制方法实施例属于同一构思，其体现实现过程详见方法实施例，这里不再赘述。

本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的AMT变速箱的换挡控制方法对应的AMT变速箱，以执行上述AMT变速箱的换挡控制方法。

请参考图9，其示出了本申请的一些实施例所提供的一种AMT变速箱的示意图。如图9所示，AMT变速箱包括：处理器900，存储器901，总线902和通信接口903，处理器900、通信接口903和存储器901通过总线902连接；存储器901中存储有可在处理器900上运行的计算机程序，处理器900运行计算机程序时执行本申请前述任一实施例所提供的AMT变速箱的换挡控制方法。

其中，存储器901可能包含高速随机存取存储器(RAM：Random Access Memory)，也可能还包括非不稳定的存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。通过至少一个通信接口903(可以是有线或者无线)实现该系统网元与至少一个其他网元之间的通信连接，可以使用互联网、广域网、本地网、城域网等。

总线902可以是ISA总线、PCI总线或EISA总线等。总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。其中，存储器901用于存储程序，处理器900在接收到执行指令后，执行程序，前述本申请实施例任一实施方式揭示的AMT变速箱的换挡控制方法可以应用于处理器900中，或者由处理器900实现。

处理器900可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。在实现过程中，上述方法的各步骤可以通过处理器900中的硬件的集成逻辑电路或者软件形式的指令完成。上述的处理器900可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本申请实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。结合本申请实施例所公开的方法的步骤可以直接体现为硬件译码处理器执行完成，或者用译码处理器中的硬件及软件模块组合执行完成。软件模块可以位于随机存储器，闪存、只读存储器，可编程只读存储器或者电可擦写可编程存储器、寄存器等本领域成熟的存储介质中。该存储介质位于存储器901，处理器900读取存储器901中的信息，结合其硬件完成上述方法的步骤。

本申请实施例提供的AMT变速箱与本申请实施例提供的AMT变速箱的换挡控制方法出于相同的发明构思，具有与其采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

本申请实施例还提供一种与前述实施例所提供的AMT变速箱的换挡控制方法对应的计算机可读存储介质，请参考图10，其示出的计算机可读存储介质为光盘1000，其上存储有计算机程序(即程序产品)，计算机程序在被处理器运行时，会执行前述任意实施例所提供的AMT变速箱的换挡控制方法。

需要说明的是，计算机可读存储介质的例子还可以包括，但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体或其他光学、磁性存储介质，在此不再一一赘述。

本申请的上述实施例提供的计算机可读存储介质与本申请实施例提供的AMT变速箱的换挡控制方法出于相同的发明构思，具有与其存储的应用程序所采用、运行或实现的方法相同的有益效果。

以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种AMT变速箱的换挡控制方法，其特征在于，包括：

当挡位处于空挡时，调控电机的转速；

根据如下公式计算电机的速差：速差＝输入轴转速/主箱传动比-输出轴转速*副箱传动比；

当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令；

根据所述挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零；

继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当挡位处于空挡时，调控电机的转速之前，还包括：

确定从当前挡位换至目标挡位；

控制电机的扭矩清零；

将当前挡位和目标挡位的电磁阀打开进行摘挡操作。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，确定从当前挡位换至目标挡位之前，还包括：

获取车辆的速度；

根据车辆的速度判断是否从当前挡位换至目标挡位。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述挂挡指令，推动结合套的同时，还包括：

通过位移传感器检测所述结合套的位移。

5.一种AMT变速箱的换挡控制装置，其特征在于，包括：

调速模块，用于当挡位处于空挡时，调控电机的转速；

计算模块，用于根据如下公式计算电机的速差：速差＝输入轴转速/主箱传动比-输出轴转速*副箱传动比；

指令控制模块，用于当电机的速差小于等于预设阈值时，发出挂挡指令；

挂挡执行模块，用于根据所述挂挡指令，推动结合套达到预设位移时，控制电机的扭矩清零；

挂挡执行模块，用于继续推动结合套接合目标接合齿圈，完成挂挡。

6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括：

确定模块，用于确定从当前挡位换至目标挡位；

清扭模块，用于控制电机的扭矩清零；

摘挡模块，用于将当前挡位和目标挡位的电磁阀打开进行摘挡操作。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，还包括：

判断模块，用于获取车辆的速度，根据车辆的速度判断是否从当前挡位换至目标挡位。

8.一种AMT变速箱，其特征在于，包括处理器和存储有程序指令的存储器，所述处理器被配置为在执行所述程序指令时，执行如权利要求1至4任一项所述的一种AMT变速箱的换挡控制方法。

9.一种计算机可读介质，其特征在于，其上存储有计算机可读指令，所述计算机可读指令被处理器执行以实现如权利要求1至4任一项所述的一种AMT变速箱的换挡控制方法。