一种自动变速箱选档控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车变速箱控制的技术领域，尤其涉及一种自动变速箱选档控制方法及系统。


背景技术：

2.目前商用车自动挡整车已逐步受到市场关注和欢迎，因为商用车主要应用工况为长途运输、城市拉货等，自动挡能够缓解驾驶疲劳，提高驾驶感受。由于控制策略是自动变速箱控制系统的核心技术，现有技术中并无可直接应用方案，至于更深入的技术方案，不同厂家有着不同的控制方案，现有国内某主机厂自主研发的基于湿式离合器和电缸控制方式选换挡执行机构组成的amt自动变速箱，其工作原理为：变速箱控制系统tcu实时计算车辆状态，当识别到请求档位时，tcu首先会脱开离合器，进行摘挡、选档、挂挡操作，当档位挂上后再结合离合器。但该控制方式在换挡过程会存在短时的动力中断，造成换挡精确度低的问题。因此，如何对atm的选换挡控制提供一个匹配的策略，具有重要的研究意义。


技术实现要素：

3.本发明提供一种自动变速箱选档控制方法及系统，解决现有自动变速箱选挡控制存在精确度低的问题，能提高自动变速箱的可靠性，增加汽车使用的安全性。
4.为实现以上目的，本发明提供以下技术方案：
5.一种自动变速箱选档控制方法，包括：
6.获取当前拨叉位置和请求目标档位，并根据所述请求目标档位确定拨叉目标位置；
7.根据所述当前拨叉位置和所述拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力；
8.获取电缸特性曲线，并根据所述电缸特性曲线建立驱动力与驱动电流的对应表；
9.根据所述选档驱动力对所述对应表进行查表，以获取期望电流，并根据所述期望电流和设定占空比转换pwm驱动信号，以驱动选档拨头。
10.优选的，还包括：
11.如果所述选档控制识别为选挡
‑
摘档控制、选档
‑
向上挂档控制或选档
‑
向下挂档控制，则根据所述当前拨叉位置选择初始驱动力；
12.当工作持续设定时间后，获取拨叉角位移速度和拨叉位移，并根据所述拨叉位移确定当前拨叉的目标位移差值；
13.根据所述拨叉角位移速度和所述目标位移差值选取驱动力变化梯度，并根据所述驱动变化梯度输出选档驱动力。
14.优选的，还包括：
15.在所述选挡控制识别为选档
‑
向上挂档控制时，选择初始驱动力大于选档杆的弹簧回复力，以推动选档杆向上移动；
16.在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
17.在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止；
18.设置朝向所述请求目标档位的驱动力，使选档杆向所述请求目标档位移动，并逐步降低驱动力，使选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
19.优选的，还包括：
20.在所述选挡控制识别为选档
‑
向下挂档控制时，选择初始驱动力为0，使选档杆在弹簧回复力的作用下向下移动；
21.在选档杆移动后，逐步增加驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
22.在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，增大驱动力，使选档杆停止；
23.再次设置驱动力为0，使选档杆再次移动，控制驱动力缓慢增大，使选档杆向所述请求目标档位移动，直至选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
24.优选的，还包括：
25.在所述选挡控制识别为选档
‑
摘档控制时，选择初始驱动力推动选档杆向中线空档位置移动；
26.在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
27.在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止。
28.本发明还提供一种自动变速箱选档控制系统，包括：
29.第一获取单元，用于获取当前拨叉位置和请求目标档位，并根据所述请求目标档位确定拨叉目标位置；
30.选档控制识别单元，用于根据所述当前拨叉位置和所述拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力；
31.第二获取单元，用于获取电缸特性曲线，并根据所述电缸特性曲线建立驱动力与驱动电流的对应表；
32.驱动单元，用于根据所述选档驱动力对所述对应表进行查表，以获取期望电流，并根据所述期望电流和设定占空比转换pwm驱动信号，以驱动选档拨头。
33.优选的，还包括：
34.驱动力选择单元，用于在所述选档控制识别为选挡
‑
摘档控制、选档
‑
向上挂档控制或选档
‑
向下挂档控制时，根据所述当前拨叉位置选择初始驱动力；
35.第三获取单元，用于当工作持续设定时间后，获取拨叉角位移速度和拨叉位移，并根据所述拨叉位移确定当前拨叉的目标位移差值；
36.驱动力控制单元，用于根据所述拨叉角位移速度和所述目标位移差值选取驱动力变化梯度，并根据所述驱动变化梯度输出选档驱动力。
37.优选的，还包括：
38.向上挂档控制单元，用于在所述选挡控制识别为选档
‑
向上挂档控制时，选择初始驱动力大于选档杆的弹簧回复力，以推动选档杆向上移动；
39.所述向上挂档控制单元还在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速
向前移动；
40.所述向上挂档控制单元还在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止；
41.所述向上挂挡控制单元还设置朝向所述请求目标档位的驱动力，使选档杆向所述请求目标档位移动，并逐步降低驱动力，使选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
42.优选的，还包括：
43.向下挂档控制单元，用于在所述选挡控制识别为选档
‑
向下挂档控制时，选择初始驱动力为0，使选档杆在弹簧回复力的作用下向下移动；
44.所述向下挂档控制单元还在选档杆移动后，逐步增加驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
45.所述向下挂档控制单元还在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，增大驱动力，使选档杆停止；
46.所述向下挂档控制单元还再次设置驱动力为0，使选档杆再次移动，控制驱动力缓慢增大，使选档杆向所述请求目标档位移动，直至选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
47.优选的，还包括：
48.摘档控制单元，用于在所述选挡控制识别为选档
‑
摘档控制时，选择初始驱动力推动选档杆向中线空档位置移动；
49.所述摘档控制单元还在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
50.所述摘档控制单元还在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止。
51.本发明提供一种自动变速箱选档控制方法及系统，根据当前拨叉位置和拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力，并根据选档驱动力获取pwm驱动信号，以驱动选档拨头。解决现有自动变速箱选换挡控制存在精确度低的问题，能提高自动变速箱的可靠性，增加汽车使用的安全性。
附图说明
52.为了更清楚地说明本发明的具体实施例，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍。
53.图1是本发明提供的一种自动变速箱选档控制方法的示意图。
54.图2是本发明提供的amt选换挡执行机构机械位置平面图。
55.图3是本发明提供的电缸驱动的阶梯式的特性曲线示意图。
具体实施方式
56.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明实施例的方案，下面结合附图和实施方式对本发明实施例作进一步的详细说明。
57.针对当前湿式离合器和电缸控制方式选换挡执行机构组成的amt自动变速箱，缺少一个匹配的控制策略进行选档控制，存在无法精确有效的选换挡控制。本发明提供了一种自动变速箱选档控制方法及系统，通过对选档电缸进行较好的动态调节，使得选档拨头
能够在规定时间内准确调整到相应位置，从而保证后续挂挡或摘档控制的顺利执行。能解决现有自动变速箱选挡控制存在精确度低的问题，能提高自动变速箱的可靠性，增加汽车使用的安全性。
58.如图1所示，一种自动变速箱选档控制方法，包括：
59.s1：获取当前拨叉位置和请求目标档位，并根据所述请求目标档位确定拨叉目标位置。
60.s2：根据所述当前拨叉位置和所述拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力。
61.s3：获取电缸特性曲线，并根据所述电缸特性曲线建立驱动力与驱动电流的对应表。
62.s4：根据所述选档驱动力对所述对应表进行查表，以获取期望电流，并根据所述期望电流和设定占空比转换pwm驱动信号，以驱动选档拨头。
63.在实际应用中，amt选换挡执行机构机械位置平面图如图2所示，当档位处于空档位置的初始状态时，选档拨头处于中线的最低位置(对应fork1)。当请求档位发出时，如请求档位为1档，则tcu需要先控制选档电缸驱动选档拨头先达到fork2水平位置，稳定后再控制换挡电缸驱动拨头挂入1档位置，此时请求1档的选换档控制完成；若再继续请求空档，则tcu需要先控制选档电缸处于fork2的中间位置，以避免拨叉与拨叉槽接触出现卡滞，然后再控制换挡电缸推到中线空档位置，再控制选档电缸回到fork1原始空档位置。其中，选档拨叉系统是由三阶弹簧系统组成，弹簧默认为释放状态，此时处于fork1中线空挡位置，当选档电缸驱动时，可推动拨头压缩弹簧进行选档控制。如图3所示，由于三阶弹簧系数不同，存在类似阶梯式的特性曲线。该方法的总体控制思路为：当请求档位发出后，tcu根据传感器采集的当前拨叉位置和请求目标档位，通过策略计算选档驱动力，再通过电缸特性曲查表获取驱动电流，最终转换为pwm驱动信号给执行器进行终端控制，以驱动选档拨头。该方法根据当前拨叉位置和拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力，并根据选档驱动力获取pwm驱动信号，以驱动选档拨头。解决现有自动变速箱选换挡控制存在精确度低的问题，能提高自动变速箱的可靠性，增加汽车使用的安全性。
64.该方法还包括：
65.s5：如果所述选档控制识别为选挡
‑
摘档控制、选档
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向上挂档控制或选档
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向下挂档控制，则根据所述当前拨叉位置选择初始驱动力。
66.s6：当工作持续设定时间后，获取拨叉角位移速度和拨叉位移，并根据所述拨叉位移确定当前拨叉的目标位移差值。
67.s7：根据所述拨叉角位移速度和所述目标位移差值选取驱动力变化梯度，并根据所述驱动变化梯度输出选档驱动力。
68.该方法还包括：
69.s8：在所述选挡控制识别为选档
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向上挂档控制时，选择初始驱动力大于选档杆的弹簧回复力，以推动选档杆向上移动。
70.s9：在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
71.s10：在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止。
72.s11：设置朝向所述请求目标档位的驱动力，使选档杆向所述请求目标档位移动，并逐步降低驱动力，使选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
73.在实际应用中，该控制过程可分为7个阶段：
74.1)设置较大驱动力，使得选档杆产生移动。
75.2)控制驱动力下降，避免选档位移推的太远。
76.3)控制驱动力略微增加，使得选档位移稳定在第一阶段。
77.4)控制驱动力快速增加，直到选档杆完全停止。
78.5)控制驱动力缓慢变化，使得选档杆再次产生移动。
79.6)控制驱动力下降，避免选档杆推过目标位置。
80.7)控制驱动力缓慢变化，使得选档杆稳定在目标位置。
81.该方法还包括：
82.s12：在所述选挡控制识别为选档
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向下挂档控制时，选择初始驱动力为0，使选档杆在弹簧回复力的作用下向下移动。
83.s13：在选档杆移动后，逐步增加驱动力，使选档杆保持匀速向前移动。
84.s14：在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，增大驱动力，使选档杆停止。
85.s15：再次设置驱动力为0，使选档杆再次移动，控制驱动力缓慢增大，使选档杆向所述请求目标档位移动，直至选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
86.在实际应用中，当档位处于中间位置，即空挡位置，通过档位判断当前为选档
‑
向下挂挡控制时。首先驱动力初始值设置为0，由于弹簧自由状态下为释放状态，因此会推动选档拨头向下动作，当选档位移开始移动时，根据当前控制拨叉位置选择初始驱动力，当工作一段时间后，根据拨叉角位移速度以及目标位移差值选取驱动力变化梯度，最终输出该工况下的选档驱动力。
87.该方法还包括：
88.s16：在所述选挡控制识别为选档
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摘档控制时，选择初始驱动力推动选档杆向中线空档位置移动。
89.s17：在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动。
90.s18：在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止。
91.可见，本发明提供一种自动变速箱选档控制方法，根据当前拨叉位置和拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力，并根据选档驱动力获取pwm驱动信号，以驱动选档拨头。解决现有自动变速箱选换挡控制存在精确度低的问题，能提高自动变速箱的可靠性，增加汽车使用的安全性。
92.本发明还提供一种自动变速箱选档控制系统，包括：第一获取单元，用于获取当前拨叉位置和请求目标档位，并根据所述请求目标档位确定拨叉目标位置；
93.选档控制识别单元，用于根据所述当前拨叉位置和所述拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力；
94.第二获取单元，用于获取电缸特性曲线，并根据所述电缸特性曲线建立驱动力与驱动电流的对应表；
95.驱动单元，用于根据所述选档驱动力对所述对应表进行查表，以获取期望电流，并根据所述期望电流和设定占空比转换pwm驱动信号，以驱动选档拨头。
96.优选的，还包括：
97.驱动力选择单元，用于在所述选档控制识别为选挡
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摘档控制、选档
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向上挂档控制或选档
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向下挂档控制时，根据所述当前拨叉位置选择初始驱动力；
98.第三获取单元，用于当工作持续设定时间后，获取拨叉角位移速度和拨叉位移，并根据所述拨叉位移确定当前拨叉的目标位移差值；
99.驱动力控制单元，用于根据所述拨叉角位移速度和所述目标位移差值选取驱动力变化梯度，并根据所述驱动变化梯度输出选档驱动力。
100.优选的，还包括：
101.向上挂档控制单元，用于在所述选挡控制识别为选档
‑
向上挂档控制时，选择初始驱动力大于选档杆的弹簧回复力，以推动选档杆向上移动；
102.所述向上挂档控制单元还在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
103.所述向上挂档控制单元还在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止；
104.所述向上挂挡控制单元还设置朝向所述请求目标档位的驱动力，使选档杆向所述请求目标档位移动，并逐步降低驱动力，使选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
105.优选的，还包括：
106.向下挂档控制单元，用于在所述选挡控制识别为选档
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向下挂档控制时，选择初始驱动力为0，使选档杆在弹簧回复力的作用下向下移动；
107.所述向下挂档控制单元还在选档杆移动后，逐步增加驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
108.所述向下挂档控制单元还在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，增大驱动力，使选档杆停止；
109.所述向下挂档控制单元还再次设置驱动力为0，使选档杆再次移动，控制驱动力缓慢增大，使选档杆向所述请求目标档位移动，直至选档杆稳定停在所述请求目标档位上。
110.优选的，还包括：
111.摘档控制单元，用于在所述选挡控制识别为选档
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摘档控制时，选择初始驱动力推动选档杆向中线空档位置移动；
112.所述摘档控制单元还在选档杆移动后，逐步降低驱动力，使选档杆保持匀速向前移动；
113.所述摘档控制单元还在选档杆到达所述拨叉目标位置所对应的中线空档位置时，设置反向驱动力，直至选档杆停止。
114.可见，本发明提供一种自动变速箱选档控制系统，根据当前拨叉位置和拨叉目标位置进行选档控制识别，以确定选档驱动力，并根据选档驱动力获取pwm驱动信号，以驱动选档拨头。解决现有自动变速箱选换挡控制存在精确度低的问题，能提高自动变速箱的可靠性，增加汽车使用的安全性。
115.以上依据图示所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所
述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。