[发明专利]一种AMT换挡过程控制方法

说明书

本发明公开了一种AMT换挡过程控制系统及方法，包括两个独立的控制单元即TCU和MCU，TCU与换挡电机相连，换挡电机安装在换挡执行机构上，MCU与驱动电机相连，TCU和MCU之间通过CAN总线进行数据传输和指令传递；TCU根据采集到信号包括车速、加速踏板开度、车辆加速，不断判断是否更新目标挡位；TCU向MCU发送扭矩卸载指令、自由模式指令、调速指令、随机扭矩控制指令、扭矩加载指令、发送不控制指令。本发明在换挡过程的摘挡和挂挡阶段对换挡电机进行主动扭矩控制实现换挡执行机构的精确定位同时辅助PI控制算法提高挂挡成功率和整车动力性。

技术领域

车辆动力系统控制技术领域，具体涉及一种兼容纯电动、混动系统的AMT(Automatic mechanical transmission)换挡过程控制方法。

背景技术

针对新能源汽车的AMT产品，目前普遍采用TCU控制换挡电机驱动换挡执行机构进行换挡过程控制，传统的控制方式是通过PID控制方法对换挡位移进行闭环跟踪从而输出合理的PWM占空比控制换挡电机，由于换挡执行机构本身存在迟滞响应，换挡全程控制时间较长；另外为进一步降低成本，AMT变速箱开始采用无同步器换挡方式，即改为结合套形式，而结合套换挡很容易出现顶齿现象，导致挂挡时间长甚至挂挡失败。

发明内容

1、本发明的目的

本发明为了解决挂挡时间长甚至挂挡失败的技术问题，而提出了一种AMT换挡过程控制方法,提出了主动控制为主，PI控制为辅的换挡驱动控制逻辑，相较于传统的PI控制方法，能够更加有效的缩短换挡时间；挂档阶段提出了“限定阈值范围的随机扭矩控制”模式，有效避免了顶齿现象的发生，侧面促进了换挡时间的缩短和挂档冲击的减小。

2、本发明所采用的技术方案

本发明公开了一种AMT换挡过程控制系统，包括两个独立的控制单元即TCU和MCU，TCU与换挡电机相连，换挡电机安装在换挡执行机构上，MCU与驱动电机相连，TCU和MCU之间通过CAN总线进行数据传输和指令传递；

TCU根据采集到信号包括车速、加速踏板开度、车辆加速，不断判断是否更新目标挡位；

TCU向MCU发送扭矩卸载指令、自由模式指令、调速指令、随机扭矩控制指令、扭矩加载指令、发送不控制指令。

本发明公开了一种AMT换挡过程控制方法，包括：

更新目标挡位步骤，在正常行驶过程中，TCU根据采集到信号包括车速、加速踏板开度、车辆加速，不断判断是否更新目标挡位；

发送扭矩卸载指令步骤，当目标挡位更新时，TCU向MCU发送扭矩卸载指令，然后判断驱动电机扭矩是否低于自由状态扭矩阈值，如果判断为否，则再次更新TCU向MCU发送扭矩卸载指令操作步骤；

自由模式或空挡切换步骤，当确认驱动电机扭矩低于自由状态扭矩阈值时，TCU向MCU发送自由模式指令，同时TCU对换挡电机进行主动扭矩控制；如果换挡位移没有进入空挡阈值范围，则等待；当换挡位移进入空挡阈值范围时，TCU对换挡电机进行扭矩刹车控制。

更进一步，还包括刹车控制后，摘挡阶段完成，TCU向MCU发送调速指令，同时TCU对换挡电机进行PI控制保证位移处于空挡范围，如果未达到转速同步状态，则继续更新TCU向MCU发送调速指令以及TCU对换挡电机的PI控制。

更进一步，PI控制直至确认转速同步时，TCU向MCU发送限定阈值范围的随机扭矩控制指令，同时TCU对换挡电机进行主动扭矩控制；如果换挡位移未进入目标挡位阈值范围，则等待；当换挡位移进入目标挡位阈值范围时，TCU对换挡电机进行扭矩抵消控制。