[發(fā)明專利]一種基于客車AMT自動(dòng)變速箱換擋機(jī)構(gòu)自學(xué)習(xí)控制方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201510245655.X
• 申請(qǐng)日: 2015-05-14
• 公開（公告）號(hào): CN104964029B
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李明哲;高慧;劉文洲;李德鵬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢合康動(dòng)力技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): F16H61/02
• 分類號(hào): F16H61/02
• 代理公司: 北京輕創(chuàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11212
• 代理人: 陳薇

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及機(jī)械自動(dòng)變速器AMT控制領(lǐng)域，具體涉及公交客車AMT自動(dòng)變數(shù)箱選換擋機(jī)構(gòu)自學(xué)習(xí)的控制方法。

背景技術(shù)

機(jī)械自動(dòng)變速器(AMT)是在傳統(tǒng)的固定軸式有級(jí)變速器的基礎(chǔ)上,加裝了電控離合器和選換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)而成。TCU能根據(jù)車速、油門、駕駛員操作指令等參數(shù)，確定最佳擋位，控制傳統(tǒng)車輛原來本應(yīng)由人工完成的離合器分離、結(jié)合和換擋操縱桿的摘擋、掛擋以及發(fā)動(dòng)機(jī)的油門開度的同步調(diào)節(jié)等操作過程，最終實(shí)現(xiàn)換擋過程的操縱自動(dòng)化。

我國(guó)城市公交客車質(zhì)量和自動(dòng)化水平很低，使得駕駛員每天的工作量很大，易產(chǎn)生疲勞，直接導(dǎo)致了行車的安全性降低，為此AMT汽車如果條件允許的話，應(yīng)優(yōu)先考慮。還有，城市公交客車現(xiàn)階段使用量很低，僅僅有27.3萬輛左右，這與日益發(fā)展中的中國(guó)國(guó)情嚴(yán)重不符，為此需要加大城市公交客車的投入，估計(jì)應(yīng)需要達(dá)到60多萬輛。可以看出，AMT技術(shù)公交客車領(lǐng)域的應(yīng)用前景十分的廣闊。

在電控機(jī)械式自動(dòng)變速器(AMT)系統(tǒng)中，因制造、裝配、磨損、更換等導(dǎo)致變速器擋位位置存在差異及變化，引起選換擋成功率降低甚至工作異常，需通過AMT擋位自學(xué)習(xí)解決此問題。針對(duì)AMT靜態(tài)時(shí)各擋位位置自學(xué)習(xí)控制策略提出了優(yōu)化，主要包括擋位學(xué)習(xí)順序，再通過自整定PID技術(shù)進(jìn)行自適應(yīng)參數(shù)優(yōu)化。經(jīng)過試驗(yàn)驗(yàn)證，提高了自學(xué)習(xí)成功率、合格率、效率和一致性。

由于AMT選換擋驅(qū)動(dòng)電機(jī)輸出軸到變速器驅(qū)動(dòng)齒輪的尺寸鏈較長(zhǎng)，每臺(tái)AMT制造和裝配存在差異，使用后的零部件磨損、松動(dòng)及維修后的重裝也會(huì)產(chǎn)生差異，所以不同變速器各擋位的位置有所不同，且同臺(tái)變速器的位置也會(huì)相應(yīng)變化。因此需要不斷優(yōu)化AMT擋位自學(xué)習(xí)控制技術(shù)來自動(dòng)精確、高效地獲得每臺(tái)變速器各擋位坐標(biāo)位置，實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)良好的選換擋控制效果和減小自學(xué)習(xí)的次數(shù)，以滿足快速、精準(zhǔn)的換擋品質(zhì)，進(jìn)而滿足AMT的智能控制，保證車輛運(yùn)行安全。

AMT系統(tǒng)在實(shí)際車載動(dòng)力換擋(變速器有轉(zhuǎn)矩傳遞時(shí))過程前，必須獲得各個(gè)擋位位置數(shù)據(jù)，才能有效控制選換擋電機(jī)在車輛運(yùn)行時(shí)能準(zhǔn)確換擋，而各個(gè)擋位的位置數(shù)據(jù)需通過靜態(tài)(變速器無轉(zhuǎn)矩傳遞)時(shí)啟動(dòng)擋位自學(xué)習(xí)控制程序來獲得。

傳統(tǒng)AMT擋位自學(xué)習(xí)控制方法對(duì)變速箱的損害較大，且在保護(hù)機(jī)構(gòu)方面存在一定的欠缺，這是由于自學(xué)習(xí)時(shí)選換擋電機(jī)要嘗試進(jìn)行查找兩端的極限值，此時(shí)電機(jī)存在堵轉(zhuǎn)，保護(hù)不夠，且若選掛擋方向選擇錯(cuò)誤則也對(duì)選換擋機(jī)構(gòu)造成損壞。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對(duì)公交客車AMT自動(dòng)變速箱系統(tǒng)，在車輛下線標(biāo)定時(shí)，通過TCU對(duì)選換擋電機(jī)的控制，準(zhǔn)確查找選換擋的位置，并將數(shù)據(jù)保存至TCU中，保證車輛運(yùn)行正常。同時(shí)，通過該控制方法可有效的減輕自學(xué)習(xí)時(shí)對(duì)機(jī)構(gòu)的磨損，延長(zhǎng)其使用壽命，提高系統(tǒng)可靠性。

為實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案：

通過采集選擋位置坐標(biāo)電壓、掛擋電機(jī)位置坐標(biāo)電壓、選擋電機(jī)電流反饋和掛擋電機(jī)電流反饋，并經(jīng)過控制算法從而最終確認(rèn)變速箱的各個(gè)擋位分布情況，并將數(shù)據(jù)存儲(chǔ)至TCU主芯片中，從而達(dá)到AMT車輛穩(wěn)定可靠的選掛擋操作。該方法具體包括以下步驟：

步驟1：計(jì)算擋位位置

假設(shè)各擋位位置Pn(n＝0,1,…,6)為

Pn＝[f(St,Dj),f(Gk,Dj)]

式中：參數(shù)包括St(t＝0,1,…,6)，為掛入擋位時(shí)最小選擋寬度、Gk(k＝0,1,…,5)，為相鄰兩擋直線換擋間距和Dj(j＝1,…,9)，為擋位末端自由行程。f(St,Dj)為選擋行程坐標(biāo)函數(shù)；f(Gk,Dj)為換擋行程坐標(biāo)函數(shù)。f(St,Dj)和f(Gk,Dj)的值通過數(shù)組查表得到。

假設(shè)其坐標(biāo)系頂點(diǎn)為1擋位置,即

P1＝(G0,D0)

則可得到2擋和3擋位置為

P2＝(S0+D7,G0+G1+D1+D2)

P3＝[S0+S6-S1/2+D7+D8,G0+G1-(G1+G2)/2+D1+D2+D3]

S6＝(S4+S5)/2

其他擋位可以此類推。

步驟2：空擋坐標(biāo)位置自學(xué)習(xí)

空擋位置的精確確定在AMT控制系統(tǒng)中最為關(guān)鍵，故空擋學(xué)習(xí)的時(shí)間相對(duì)其它擋位較長(zhǎng)，但為了提高自學(xué)習(xí)效率，減少自學(xué)習(xí)時(shí)間，需要對(duì)空擋學(xué)習(xí)時(shí)間優(yōu)化。因空擋位置的精確程度是由空擋位置的上偏差和下偏差確定的，都屬于換擋值，故可以從選擋運(yùn)動(dòng)中得以優(yōu)化。