[发明专利]汽车电控机械自动变速器及其控制方法

权利要求书

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。