[发明专利]一种基于客车AMT自动变速箱换挡机构自学习控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及机械自动变速器AMT控制领域，具体涉及公交客车AMT自动变数箱选换挡机构自学习的控制方法。

背景技术

机械自动变速器(AMT)是在传统的固定轴式有级变速器的基础上,加装了电控离合器和选换挡执行机构而成。TCU能根据车速、油门、驾驶员操作指令等参数，确定最佳挡位，控制传统车辆原来本应由人工完成的离合器分离、结合和换挡操纵杆的摘挡、挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。

我国城市公交客车质量和自动化水平很低，使得驾驶员每天的工作量很大，易产生疲劳，直接导致了行车的安全性降低，为此AMT汽车如果条件允许的话，应优先考虑。还有，城市公交客车现阶段使用量很低，仅仅有27.3万辆左右，这与日益发展中的中国国情严重不符，为此需要加大城市公交客车的投入，估计应需要达到60多万辆。可以看出，AMT技术公交客车领域的应用前景十分的广阔。

在电控机械式自动变速器(AMT)系统中，因制造、装配、磨损、更换等导致变速器挡位位置存在差异及变化，引起选换挡成功率降低甚至工作异常，需通过AMT挡位自学习解决此问题。针对AMT静态时各挡位位置自学习控制策略提出了优化，主要包括挡位学习顺序，再通过自整定PID技术进行自适应参数优化。经过试验验证，提高了自学习成功率、合格率、效率和一致性。

由于AMT选换挡驱动电机输出轴到变速器驱动齿轮的尺寸链较长，每台AMT制造和装配存在差异，使用后的零部件磨损、松动及维修后的重装也会产生差异，所以不同变速器各挡位的位置有所不同，且同台变速器的位置也会相应变化。因此需要不断优化AMT挡位自学习控制技术来自动精确、高效地获得每台变速器各挡位坐标位置，实现精准良好的选换挡控制效果和减小自学习的次数，以满足快速、精准的换挡品质，进而满足AMT的智能控制，保证车辆运行安全。

AMT系统在实际车载动力换挡(变速器有转矩传递时)过程前，必须获得各个挡位位置数据，才能有效控制选换挡电机在车辆运行时能准确换挡，而各个挡位的位置数据需通过静态(变速器无转矩传递)时启动挡位自学习控制程序来获得。

传统AMT挡位自学习控制方法对变速箱的损害较大，且在保护机构方面存在一定的欠缺，这是由于自学习时选换挡电机要尝试进行查找两端的极限值，此时电机存在堵转，保护不够，且若选挂挡方向选择错误则也对选换挡机构造成损坏。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对公交客车AMT自动变速箱系统，在车辆下线标定时，通过TCU对选换挡电机的控制，准确查找选换挡的位置，并将数据保存至TCU中，保证车辆运行正常。同时，通过该控制方法可有效的减轻自学习时对机构的磨损，延长其使用寿命，提高系统可靠性。

为实现上述目标，本发明采用如下技术方案：

通过采集选挡位置坐标电压、挂挡电机位置坐标电压、选挡电机电流反馈和挂挡电机电流反馈，并经过控制算法从而最终确认变速箱的各个挡位分布情况，并将数据存储至TCU主芯片中，从而达到AMT车辆稳定可靠的选挂挡操作。该方法具体包括以下步骤：

步骤1：计算挡位位置

假设各挡位位置Pn(n＝0,1,…,6)为

Pn＝[f(St,Dj),f(Gk,Dj)]

式中：参数包括St(t＝0,1,…,6)，为挂入挡位时最小选挡宽度、Gk(k＝0,1,…,5)，为相邻两挡直线换挡间距和Dj(j＝1,…,9)，为挡位末端自由行程。f(St,Dj)为选挡行程坐标函数；f(Gk,Dj)为换挡行程坐标函数。f(St,Dj)和f(Gk,Dj)的值通过数组查表得到。

假设其坐标系顶点为1挡位置,即

P1＝(G0,D0)

则可得到2挡和3挡位置为

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

其他挡位可以此类推。

步骤2：空挡坐标位置自学习

空挡位置的精确确定在AMT控制系统中最为关键，故空挡学习的时间相对其它挡位较长，但为了提高自学习效率，减少自学习时间，需要对空挡学习时间优化。因空挡位置的精确程度是由空挡位置的上偏差和下偏差确定的，都属于换挡值，故可以从选挡运动中得以优化。