[发明专利]用于混合动力车的手自一体变速器的换档控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于混合动力车的手自一体变速器(AMT)的换档控制方法，特别涉及一种在安装有AMT的混合动力车换档时改善齿轮啮合的技术。

背景技术

近年来，AMT被越来越多地使用在混合动力车和非混合动力车中以提高燃油经济性，改善动力性能和驾驶者便利性。AMT并不自动换档，而是便于手动改变齿轮而不使用离合器踏板。AMT基于驾驶者或计算机的指令，利用电子传感器、气胎、处理器和驱动器来执行换档。这样没有了对离合器踏板的需求，在传统的手动变速器中在换档之前需要驾驶者踩下离合器踏板。在另一方面，离合器本身由电子设备驱动，其能够使所需的时刻和转矩同步以使得换档快速和平稳。

由于传统的自动变速器配备有转矩变换器，车辆的“驾驶性能”相对较高，但是动力传递效率非常低，因此燃油经济性也很低。另一方面，AMT具有相对较小的动力损失，但是由于在换档过程中动力传递可能被中断，因此驾驶性能比传统自动变速器稍低。

因此，通过缩短换档时间而减少动力中断的时段，在设计AMT中是非常重要的。此外，由于在齿轮传递过程中齿轮被分离和啮合，因此使齿轮容易地分离和啮合很重要，因此如果齿轮啮合失败，则换档和驱动车辆都变得不可能。

特别地，在混合动力AMT车中，由于电动机与变速器的输入轴连接在一起，因此仅通过同步器而没有电动机难以同步。因此，通过电动机使输入轴的旋转速度增加到接近于同步旋转速度，此后，通过同步器在一个较小速度差的范围内实现同步。

图1示出混合动力AMT车在上坡路上换档时没有正确啮合适当齿轮的情况，并且示出根据时间改变除了电动机转矩的曲线之外，相应于发动机速度和变速器输入轴转速的曲线。参考图1，为了在分离离合器之后同步，对跟随电动机速度的部分A执行控制，与下一目标换档阶段的每分钟转数(RPM)同步，并且随后去除电动机转矩并且尝试齿轮啮合。

然而，在此情况下，当在上坡路上车速减小时，输出轴的速度也急剧减小，因此，用于与输出轴的速度同步的输入轴的控制目标旋转速度也急剧减小。由于在传统技术中，电动机的惯性仍然相对大于通常的盘式离合器，因此同步器的摩擦力不能承受惯性，尽管只有大约50RPM的小速度差。因此，在初始的同步过程中几乎可以实现同步，但是随着时间的过去，由于同步衰减现象，其中输入轴的控制目标旋转速度与输入轴速度之间的差值扩大，因此齿轮啮合最终失败。

在此背景部分中公开的上述信息仅用于增强对本发明的背景的理解，因而其可以包括本领域技术人员已经熟知的不构成现有技术的信息。

发明内容

本发明涉及一种用于AMT混合动力车的换档控制方法，即使在AMT混合动力车的车速突然改变时，也可以实现变速器平顺、稳定的同步操作，以防止齿轮啮合失效，通过快速的齿轮啮合而使动力中断最小化来改善驾驶性能，并且提高变速器的耐久性。

在一个方面，本发明提供一种用于AMT混合动力车的换档控制方法，包括主动同步保持步骤。该主动同步保持步骤抑制同步的减弱，并且考虑到换档过程中电动机惯性和控制目标旋转速度的变化，通过由连接于输入轴的电动机产生转矩来执行。

在另一方面，本发明提供一种用于AMT混合动力车的换档控制方法，包括：起动工况判断步骤，判断是否换档已经开始以及是否已经实现同步，并且随后齿轮啮合是否已经开始；转矩计算步骤，通过将输入轴的控制目标旋转速度的变化量与电动机惯性力矩相乘，得到同步负载转矩；同步负载判断步骤，判断同步负载转矩是否为0；主动同步保持步骤，当同步负载转矩不为0时，控制电动机产生与同步负载转矩相等的转矩，以及取消步骤，当齿轮啮合完成时，将电动机转矩恢复至初始状态。

附图说明

现在参考在附图中示出的某些示范性实施方式来详细描述本发明的上述和其它的特征，仅仅以示例性的方式给出下文中的附图，因此其不构成对本发明的限制，并且其中：

图1是示出传统技术中的混合动力AMT车辆在上坡行驶时的换档过程中齿轮啮合失败情况下的曲线图；

图2是示出根据本发明一个示例性实施方式的AMT混合动力车的换档控制方法的流程图；

图3是示出通过根据本发明一个示例性实施方式的AMT混合动力车的换档控制方法实现的换档的工况的曲线图。

应当理解的是，附图不必按比例绘制，而是呈现出说明本发明基本原理的各种优选特征的简化表示。本文中所公开的本发明的特定设计特征，包括例如特定尺寸、方向、位置和形状，这些特征将部分地由预期的特定应用和使用环境来确定。