[發明專利]電控機械式自動變速器換檔控制方法、系統、車輛及介質

有效

• 申請號: 202110972437.1
• 申請日: 2021-08-24
• 公開（公告）號: CN113685540B
• 公開（公告）日: 2022-11-22
• 發明（設計）人: 郭彥穎;宮艷峰;段加全;李顯;宋志平
• 申請（專利權）人: 中國第一汽車股份有限公司
• 主分類號: F16H61/04
• 分類號: F16H61/04;F16H63/42
• 代理公司: 北京遠智匯知識產權代理有限公司 11659
• 代理人: 林波

本發明公開了一種電控機械式自動變速器換檔控制方法、系統、車輛及介質。本發明中，將換擋過程分解為三個階段，每個階段采取不同的控制算法；在第二階段采用積分分離PID控制，積分分離PID控制算法中，將換檔撥頭位移量定為控制變量，設定系統誤差閾值ε，當換檔撥頭位移量與設定的系統誤差閾值ε偏差較大時，取消積分作用；當換檔撥頭位移量接近設定的系統誤差閾值ε時，引入積分控制；在第一階段和第三階段則采用帶有摩擦力前饋的PID控制。本發明采用基于前饋補償的PID控制算法和積分分離PID控制算法相結合，基于復合控制的思想，對換檔操縱機構的撥頭位移進行控制，減小換檔過程的沖擊，提高換檔舒適性和傳動系統的壽命。

技術領域

本發明涉及換擋控制技術領域，尤其涉及一種電控機械式自動變速器換檔控制方法、系統、車輛及介質。

背景技術

汽車的電控機械式自動變速器(AMT)的基本結構是在手動變速器的基礎上增加換檔執行機構和離合器執行機構以及相應的傳感器和控制單元，實現自動換檔過程。目前，電控機械式自動變速器(AMT)通常采取液壓、電動和氣動系統的自動操縱機構，在氣動操縱系統中，由于氣體的強壓縮性和非線性使得換檔過程粗暴，控制難度很大，換檔過程操縱結構的過度沖擊不僅會影響乘員的舒適性，還會影響傳動系統的壽命。現有的換檔控制系統，常常從換檔時序的角度出發，研究各換檔環節的時序關系，對換檔時序進行協調控制,盡可能的改善換檔舒適性，但并沒有解決換檔過程的沖擊問題，換檔操縱機構的過沖問題仍然存在。

因此，亟待提供一種電控機械式自動變速器換檔控制方法、系統、車輛及介質解決上述問題。

發明內容

基于上述問題，本發明提供一種能減小換檔過程的沖擊，提高換檔舒適性和傳動系統的壽命的電控機械式自動變速器換檔控制方法、系統、車輛及介質。

為實現上述目的，提供以下技術方案：

一種電控機械式自動變速器的換檔控制方法，包括如下步驟：

A、采集換擋撥頭的位置信號，判斷結合套的具體位置；

B、如果結合套處于空檔位置，則判斷下一時刻的目標檔位；

C、如果目標檔位不是空檔，并且換擋撥頭的位置使結合套尚未與同步環接觸，則采用第一階段的控制策略，采用帶有摩擦力前饋的PID控制；定義結合套處于空檔位置至結合套與同步環接觸為第一階段，定義結合套與同步環的同步過程為第二階段，定義結合套與換檔齒圈接觸至完成掛檔為第三階段；

D、如果目標檔位不是空擋，并且換擋撥頭的位置使結合套已與同步環接觸，但尚未與換檔齒圈接觸，則采用第二階段的控制策略，采用積分分離PID控制；積分分離PID控制算法中，將換檔撥頭位移量定為控制變量，設定系統誤差閾值ε，當換檔撥頭位移量與設定的系統誤差閾值ε偏差較大時，取消積分作用；當換檔撥頭位移量接近設定的系統誤差閾值ε時，引入積分控制；

E、如果目標檔位不是空擋，并且換擋撥頭的位置使結合套與換檔齒圈接觸，但尚未完全結合，則采用第三階段控制策略，采用帶有摩擦力前饋的PID控制。

作為上述電控機械式自動變速器的換檔控制方法的一種可選方案，帶有摩擦力前饋的PID控制算法中，將換擋撥頭位移量定為控制變量，設定前饋環節與閉環系統的傳遞函數之積為1。

作為上述電控機械式自動變速器的換檔控制方法的一種可選方案，積分分離PID控制算法的具體公式如下：

其中，u(k)為對換擋撥頭的調節量，T為采樣時間，β為積分項的開關系數，error(k)為換檔撥頭的位移量；β的取值為：

作為上述電控機械式自動變速器的換檔控制方法的一種可選方案，當|error(k)|ε時，采用PD控制；