專利名稱：有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法
技術領域：
本發(fā)明涉及車輛換擋控制系統(tǒng)和控制方法，特別涉及一種減少車輛換擋過程中動力輸出激變的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法。
背景技術：
有級自動變速換擋可分為動力中斷和動力不中斷換擋。動力不中斷換擋又稱為離合器到離合器換擋，主要應用于行星齒輪式(AT)和雙離合器式(DCT)自動變速箱車輛。動力中斷換擋主要應用于機械式(AMT)自動變速箱。動力不中斷換擋的主要優(yōu)勢是車輛的換擋平順性和加速性能。動力不中斷換擋簡稱動力換擋。動力換擋過程常規(guī)控制分為力矩同步和速度同步過程。以升擋為例，在換擋時，首先把原先由低擋傳遞的力矩分配到由高擋位傳遞，這是力矩同步過程。力矩同步過程結(jié)束后，低擋脫離，高擋通過離合器打滑傳遞力矩到驅(qū)動軸。速度同步過程在力矩同步過程結(jié)束后啟動。在速度同步過程中，控制發(fā)動機的速度與變速箱的輸入軸速度同步。當速度同步后，結(jié)合高擋離合器，調(diào)整發(fā)動機力矩到駕駛員踏板請求力矩。速度同步過程有時又稱為慣性過程。在常規(guī)動力換擋控制過程中，由于控制方法的本質(zhì)缺陷，盡管動力不中斷，但會造成變速箱動力輸出激變。第一個激變是力矩同步過程，控制系統(tǒng)把低擋的力矩交由高擋傳遞，盡管變速箱輸入軸的力矩變化很小，但由于擋位的驟然變化，變速箱輸出軸的力矩將發(fā)生激變。第二個激變是由速度同步過程造成的。在速度同步過程時，發(fā)動機的速度急劇變化，駕駛員的請求力矩就會激變。這些激變造成對車輛和動力系統(tǒng)的沖擊，進而影響車輛的舒適性和換擋平順性，增加變速箱，驅(qū)動軸等動力系統(tǒng)的載荷，降低動力傳動系統(tǒng)的壽命。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述的動力換擋控制過程中變速箱輸出力矩激變問題，本發(fā)明目的在于提供一種有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法，以使其減少車輛換擋過程中的動力輸出激變。為了實現(xiàn)上述目的，依據(jù)本發(fā)明提出的一種有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，包括力矩同步控制單元和速度同步控制單元，其中所述力矩同步控制單元包括根據(jù)換擋速度及當前擋位傳動比計算虛擬擋位傳動比的虛擬擋位產(chǎn)生單元，該力矩同步控制單元控制自動變速箱的輸出力矩隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化，所述的速度同步控制單元控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化。其中所述有級變速車輛，包括自動變速箱，該自動變速箱具有至少兩個離合器，其中一個為當前擋位離合器，另一個為目標擋位離合器。本發(fā)明還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的虛擬擋位傳動比是當前擋位傳動比+或-換擋速度的時間積分。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的力矩同步控制單元還包括離合器力矩計算單元，該離合器力矩計算單元接收駕駛員請求力矩信號及虛擬擋位傳動比，計算當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的自動變速箱的輸出力矩=駕駛員請求力矩X該虛擬擋位傳動比。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的力矩同步控制單元還包括換擋速度計算單元，該換擋速度計算單元接收加速踏板位置信號、車速信號和當前變速箱擋位信號計算該換擋速度。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的力矩同步控制單元還包括目標擋位計算單元，該接目標擋位計算單元接收車速信號及加速踏板位置信號計算目標擋位及目標擋位傳動比，該目標擋位不同于當前擋位時觸發(fā)自動變速箱換擋。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的力矩同步控制單元還包括力矩指令轉(zhuǎn)換單元，該力矩指令轉(zhuǎn)換單元將當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩轉(zhuǎn)化成自動變速箱的執(zhí)行指令。前述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其中所述的速度同步控制單元包括發(fā)動機速度控制請求力矩計算單元，該發(fā)動機速度控制請求力矩計算單元接收變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速和虛擬擋位傳動比，計算發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速，該發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速=變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速虛擬擋位傳動比；并根據(jù)發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速和發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的差別計算發(fā)動機速度控制請求力矩。為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明還提出的一種有級變速車輛換擋控制方法，包括力矩同步控制步驟和速度同步控制步驟，其中所述力矩同步控制步驟包括根據(jù)換擋速度及當前擋位傳動比計算虛擬擋位傳動比的虛擬擋位產(chǎn)塵步驟，該力矩同步控制步驟控制自動變速箱的輸出力矩隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化，所述的速度同步控制步驟控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化。本發(fā)明還可采用以下技術措施進一步實現(xiàn)。前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的虛擬擋位傳動比是當前擋位傳動比+或-換擋速度的時間積分。前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的力矩同步控制步驟還包括離合器力矩計算步驟，根據(jù)駕駛員請求力矩信號及虛擬擋位傳動比，計算當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩。前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的自動變速箱的輸出力矩=駕駛員請求力矩X該虛擬擋位傳動比。前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的力矩同步控制步驟還包括換擋速度計算步驟，該換擋速度計算步驟根據(jù)加速踏板位置信號、車速信號和當前變速箱擋位信號計算該換擋速度。前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的力矩同步控制步驟還包括目標擋位計算步驟，該接目標擋位計算步驟根據(jù)車速信號及加速踏板位置信號計算目標擋位及目標擋位傳動比，該目標擋位不同于當前擋位時觸發(fā)自動變速箱換擋。前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的力矩同步控制步驟還包括力矩指令轉(zhuǎn)換步驟，該力矩指令轉(zhuǎn)換步驟將當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩轉(zhuǎn)化成自動變速箱的執(zhí)行指令。
前述的有級變速車輛換擋控制方法，其中所述的速度同步控制步驟包括發(fā)動機速度控制請求力矩計算步驟，該發(fā)動機速度控制請求力矩計算步驟根據(jù)變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速和虛擬擋位傳動比，計算發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速，該發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速=變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速虛擬擋位傳動比；并根據(jù)發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速和發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的差別計算發(fā)動機速度控制請求力矩。綜上所述，本發(fā)明有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法，在換擋過程中不再分力矩同步和速度同步過程，模擬無級變速的控制，在換擋過程中通過控制高低擋離合器，實現(xiàn)虛擬無級變速，把擋位平順的從低擋換到高擋(或從高擋換到低擋)，從而實現(xiàn)輸出力矩和發(fā)動機速度在換擋過程中同步和連續(xù)變化。本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比具有明顯的優(yōu)點和有益效果。借由上述技術方案，本發(fā)明的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法，能夠減少車輛換擋過程中的動力輸出激變，提高車輛的舒適性和換擋平順性，增加動力傳動系統(tǒng)的壽命。


圖1是車輛結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是車輛控制系統(tǒng)的示意圖。圖3是本發(fā)明有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)的方框示意圖。圖4是本發(fā)明有級變速車輛換擋控制方法的流程示意圖。圖5是換擋速度示意圖。圖6換擋過程中的無級變速過程示意圖。
具體實施例方式為更進一步闡述本發(fā)明為達成預定發(fā)明目的所采取的技術手段及功效，以下結(jié)合附圖及較佳實施例，對依據(jù)本發(fā)明提出的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法其具體實施方式
、步驟、結(jié)構(gòu)、特征及其功效詳細說明。有級變速車輛的換擋過程由變速箱控制器(TCU)實現(xiàn)。變速箱控制器根據(jù)車速和加速踏板決定目標擋位，根據(jù)踏板，車速和目前擋位確定換擋速度，并控制離合器的分離和結(jié)合以及發(fā)動機力矩實現(xiàn)換擋過程中的無級變速。如圖1所示，是車輛結(jié)構(gòu)示意圖。所述車輛100包括發(fā)動機10、動力傳動系統(tǒng)20、 發(fā)動機控制模塊(ECU) 30、變速箱控制模塊(TCU) 40、驅(qū)動輪51、從動輪53、車輛傳感器60。 發(fā)動機10用于提供車輛行駛所需動力，發(fā)動機10可以是汽油發(fā)動機或柴油發(fā)動機。動力傳動系統(tǒng)20用于將發(fā)動機10提供的動力傳遞到驅(qū)動輪51，動力傳動系統(tǒng)20依機械傳動順序包括，自動變速箱21、差速器23及驅(qū)動軸25 ；自動變速箱21可以是行星齒輪式(AT)或雙離合器式(DCT)自動變速箱。發(fā)動機控制模塊30接收車輛傳感器60的信號以控制發(fā)動機10。變速箱控制模塊40接收車輛傳感器60的信號以控制自動變速箱21。如圖2所示，是車輛控制系統(tǒng)的示意圖。車輛控制系統(tǒng)包括發(fā)動機控制模塊30和變速箱控制模塊40，發(fā)動機控制模塊30用于控制發(fā)動機10，變速箱控制模塊40用于控制自動變速箱21。在車輛換擋過程中，變速箱控制模塊40是主控制器，發(fā)動機控制模塊30是副控制器，接收變速箱控制模塊40的控制。變速箱控制模塊40包括電源模塊45、功能控制模塊41、信號處理模塊43以及驅(qū)動模塊47。電源模塊45為變速箱控制模塊40提供整流和穩(wěn)定的不同級別電壓的電源?？刂乒δ苣K41根據(jù)接收到的車輛傳感器信號60，控制自動變速箱離合器的結(jié)合與分離(即控制換擋過程)，以及控制發(fā)動機的力矩請求；所述車輛傳感器信號包括但不限于，PRNDL(排擋桿位置)信號、自動變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速信號、自動變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速(也可是車速)信號、自動變速箱擋位信號、自動變速箱離合器壓力信號、自動變速箱電磁閥電流信號、自動變速箱溫度信號。信號處理模塊43對功能控制模塊 41所要接收的車輛傳感器信號進行濾波整形等處理。驅(qū)動模塊47，對功能控制模塊41的請求進行放大和穩(wěn)定，最后對驅(qū)動離合器的電磁閥等的提供驅(qū)動。如圖3所示，是本發(fā)明有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)的方框示意圖。本發(fā)明較佳實施例的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，包括力矩同步控制單元和速度同步控制單元。所述的力矩同步控制單元設置于功能控制模塊41中，其包括目標擋位計算單元 411、換擋速度計算單元412、虛擬擋位及歸一化虛擬擋位產(chǎn)生單元413、離合器力矩計算單元414及力矩指令轉(zhuǎn)換單元415。該目標擋位計算單元411接收車速信號及加速踏板位置信號計算目標擋位及目標擋位傳動比r2。如果目標擋位不同于當前擋位(當前的擋位傳動比rl)，變速箱控制模塊40將觸發(fā)換擋并啟動換擋過程控制。該換擋速度計算單元412接收加速踏板位置信號、車速信號和當前變速箱擋位信號決定換擋的速度dr (即從當前擋位傳動比rl變化到目標擋位傳動比r2的變化速率)。 圖5示意了換擋速度的確定方法。確定換擋速度的原則在車輛高速時換擋，可以加快換擋速度，車輛高速時換擋沖擊相對較小；大油門加快換擋速度，因為駕駛員期望加速運行；低擋時減小換擋速度，低擋時，擋位間的傳動比差別比較大。該虛擬擋位及歸一化虛擬擋位產(chǎn)生單元413根據(jù)換擋速度dr及當前擋位傳動比 rl產(chǎn)生虛擬擋位傳動比r*及歸一化的虛擬擋位傳動比R*。該虛擬擋位傳動比r* =當前擋位傳動比rl+或-換擋速度dr的時間積分，其中升擋為_，降擋為+。這一換擋過程中擋位控制直到虛擬擋位傳動比r*和目標擋位傳動比r2 —致結(jié)束。該歸一化的虛擬擋位傳動比R*是把虛擬擋位傳動比r*映射到1到0的數(shù)學變換。即把當前擋位傳動比rl映射為 1，目標擋位傳動比r2映射為0，虛擬擋位傳動比r*映射為0和1之間的數(shù)。虛擬擋位傳動比r*和歸一化的虛擬擋位傳動比R*示意在圖6的下部。虛擬擋位傳動比歸一化的目的是不需要對不同的當前擋位和目標擋位進行區(qū)分，簡化運算。該離合器力矩計算單元414接收駕駛員請求力矩信號Td及虛擬擋位傳動比R*，計算當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩。所述駕駛員請求力矩Td是駕駛員請求力矩計算步驟Pl中根據(jù)加速踏板位置信號和發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速信號決定和計算，該駕駛員請求力矩Td的計算是公知技術。所述當前擋位的離合器在換擋過程中的傳遞力矩Tcl =駕駛員請求力矩TdX歸一化虛擬擋位傳動比R* ；目標擋位的離合器在換擋過程中的傳遞力矩Tc2 =駕駛員請求力矩TdX (1-歸一化虛擬擋位傳動比R*)。在換擋前，歸一化虛擬擋位傳動比R* = 1，駕駛員請求力矩Td由當前擋位的離合器傳遞；換擋后，虛擬擋位R* = 0，駕駛員請求力矩Td由目標擋位的離合器傳遞。該力矩指令轉(zhuǎn)換單元415將離合器力矩計算單元414計算的當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩轉(zhuǎn)化成變速執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行指令(例如離合器電磁閥電流指令)。
該功能控制模塊41將執(zhí)行指令傳遞給驅(qū)動模塊47，并有驅(qū)動模塊47最后控制當前擋位離合器的分離及目標擋位離合器的結(jié)合。經(jīng)由上述的力矩同步控制單元，自動變速箱的輸出力矩To =當前擋位離合器力矩TclX當前擋位傳動比rl+目標擋位離合器力矩Tc2X目標擋位傳動比r2 =駕駛員請求力矩TdX虛擬擋位傳動比r*。因此，自動變速箱的輸出力矩To在換擋過程中隨虛擬擋位傳動比r*連續(xù)平滑變化。當前擋位離合器力矩Tcl和目標擋位離合器力矩Tc2示意在圖6的中部。圖6同時示意了在換擋開始前把離合器推到結(jié)合點和換擋后把離合器推到鎖止點的過程。所述的速度同步控制單元，與力矩同步控制單元根據(jù)虛擬檔位r*控制輸出力矩的同時，根據(jù)虛擬檔位r*控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速根據(jù)虛擬擋位傳動比r*控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。 該速度同步控制單元，主要包括發(fā)動機速度控制請求力矩計算單元416，其接收變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速信號和虛擬擋位傳動比r*信號，計算發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速，該發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速=變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速X虛擬擋位傳動比r* ；并根據(jù)發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速和發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的差別計算發(fā)動機速度控制請求力矩。發(fā)動機的速度控制包括前饋項和反饋項；前饋項是駕駛員請求力矩Td ；反饋項是發(fā)動機速度控制請求力矩。換擋時，發(fā)動機控制模塊30的力矩仲裁單元 303選擇反饋項(即發(fā)動機速度控制請求力矩)為控制發(fā)動機速度的發(fā)動機請求力矩，不換擋時，發(fā)動機控制模塊30的力矩仲裁單元303選擇前饋項(即駕駛員請求力矩Td)為控制發(fā)動機速度的發(fā)動機請求力矩。發(fā)動機控制模塊30根據(jù)該發(fā)動機請求力矩最后控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。綜上所述，本發(fā)明的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)根據(jù)虛擬檔位把力矩同步和速度同步同時進行，縮短了換擋時間。本發(fā)明的變速箱力矩和發(fā)動機速度隨虛擬擋位傳動比r* 連續(xù)且平穩(wěn)變化，提高了換擋平順性；進而可以增加動力傳動系統(tǒng)的壽命。如圖4所示，是本發(fā)明有級變速車輛換擋控制方法的示意圖。本發(fā)明較佳實施例的有級變速車輛換擋控制方法，包括力矩同步控制過程和與力矩同步控制過程同時的速度同步控制過程。力矩同步控制過程控制自動變速箱的輸出力矩To在換擋過程中隨虛擬擋位傳動比r*連續(xù)平滑變化；速度同步控制過程控制發(fā)動機速度在換擋過程中隨虛擬檔位 r*連續(xù)平滑變化。力矩同步控制過程，包括以下步驟步驟SlA 計算目標擋位根據(jù)加速踏板位置信號和車速信號計算目標擋位(目標擋位傳動比rf)。如果目標擋位不同于當前擋位(當前的擋位傳動比rl)，將觸發(fā)換擋并啟動換擋過程控制。步驟SlB 計算換擋速度啟動換擋過程控制時，根據(jù)加速踏板位置信號、車速信號和當前變速箱擋位信號決定換擋的速度dr (換擋的速度dr是從當前擋位傳動比rl變化到目標擋位傳動比r2的變化速率)。圖5示意了換擋速度的確定方法。確定換擋速度的原則在車輛高速時換擋， 可以加快換擋速度，車輛高速時換擋沖擊相對較?。淮笥烷T加快換擋速度，因為駕駛員期望加速運行；低擋時減小換擋速度，低擋時，擋位間的傳動比差別比較大。步驟S2 計算虛擬擋位傳動比及歸一化虛擬擋位傳動比根據(jù)換擋速度dr和當前擋位計算換擋過程中虛擬檔位，虛擬擋位傳動比r* =當前擋位傳動比rl-換擋速度dr的時間積分。此處是以升擋為例，如果降擋上述表達要變成相加而不是相減。這一換擋過程中擋位控制直到虛擬擋位傳動比r*和目標擋位傳動比r2
一致結(jié)束。同時產(chǎn)生歸一化的虛擬擋位傳動比R*。歸一化的虛擬擋位傳動比R*是把虛擬擋位傳動比r*映射到1到0的數(shù)學變換。即把當前擋位傳動比rl映射為1，目標擋位傳動比 r2映射為0，虛擬擋位傳動比r*映射為0和1之間的數(shù)。虛擬擋位傳動比r*和歸一化的虛擬擋位傳動比R*示意在圖6的下部。虛擬擋位傳動比歸一化的目的是不需要對不同的當前擋位和目標擋位進行區(qū)分，簡化運算。步驟S3 計算當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩根據(jù)駕駛員請求力矩Td和歸一化的虛擬擋位傳動比R*計算當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩。所述駕駛員請求力矩Td是根據(jù)加速踏板位置信號和發(fā)動機轉(zhuǎn)速信號決定和計算。當前擋位的離合器在換擋過程中的傳遞力矩Tcl =駕駛員請求力矩TdX歸一化虛擬擋位傳動比(R*)。目標擋位的離合器在換擋過程中的傳遞力矩Tc2 =駕駛員請求力矩TdX [1-歸一化虛擬擋位傳動比R*]。在換擋前，歸一化虛擬擋位傳動比R* = 1，所以駕駛員請求力矩Td由當前擋位的離合器傳遞。換擋后，虛擬擋位R* = 0，所以駕駛員請求力矩Td由目標擋位的離合器傳遞。步驟S4:力矩指令轉(zhuǎn)化把步驟S4中計算的當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩轉(zhuǎn)化成變速執(zhí)行機構(gòu)的執(zhí)行指令(例如離合器電磁閥電流指令)。步驟S5 執(zhí)行指令傳遞將執(zhí)行指令傳遞給驅(qū)動模塊47，并有驅(qū)動模塊47最后控制當前擋位離合器的分離及目標擋位離合器的結(jié)合。經(jīng)由上述的力矩同步控制過程，自動變速箱的輸出力矩To =當前擋位離合器力矩Tcix當前擋位傳動比rl+目標擋位離合器力矩Tc2X目標擋位傳動比r2 =駕駛員請求力矩TdX虛擬擋位傳動比r*。因此，自動變速箱的輸出力矩To在換擋過程中隨虛擬擋位傳動比r*連續(xù)平滑變化。當前擋位離合器力矩Tcl和目標擋位離合器力矩Tc2示意在圖6的中部。圖6同時示意了在換擋開始前把離合器推到結(jié)合點和換擋后把離合器推到鎖止點的過程。所述的速度同步控制過程，是根據(jù)虛擬檔位(r*)控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速根據(jù)虛擬擋位傳動比(r*)控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。速度同步控制過程，主要包括發(fā)動機速度控制請求力矩計算步驟P2，其根據(jù)變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速信號和虛擬擋位傳動比r*信號，計算發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速，該發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速=變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速X虛擬擋位傳動比r* ；并根據(jù)發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速和發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的差別計算發(fā)動機速度控制請求力矩。發(fā)動機的速度控制包括前饋項和反饋項；前饋項是駕駛員請求力矩Td ；反饋項是發(fā)動機速度控制請求力矩。換擋時，力矩仲裁步驟P3中選擇反饋項(即發(fā)動機速度控制請求力矩)為控制發(fā)動機速度的發(fā)動機請求力矩，不換擋時，力矩仲裁步驟P3選擇前饋項(即駕駛員請求力矩Td)為控制發(fā)動機速度的發(fā)動機請求力矩。發(fā)動機控制模塊30根據(jù)該發(fā)動機請求力矩最后控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速。
綜上所述，本發(fā)明的有級變速車輛換擋控制方法根據(jù)虛擬檔位把力矩同步和速度同步同時進行，縮短了換擋時間。本發(fā)明的變速箱力矩和發(fā)動機速度隨虛擬擋位傳動比r* 連續(xù)且平穩(wěn)變化，提高了換擋平順性；進而可以增加動力傳動系統(tǒng)的壽命。雖然本發(fā)明已以較佳實施例揭露如上，然并非用以限定本發(fā)明實施的范圍，依據(jù)本發(fā)明的權利要求書及說明內(nèi)容所作的簡單的等效變化與修飾，仍屬于本發(fā)明技術方案的范圍。
權利要求
1.一種有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，包括力矩同步控制單元和速度同步控制單元，其特征在于其中所述力矩同步控制單元包括根據(jù)換擋速度及當前擋位傳動比計算虛擬擋位傳動比的虛擬擋位產(chǎn)生單元，該力矩同步控制單元控制自動變速箱的輸出力矩隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化，所述的速度同步控制單元控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化。
2.如權利要求1所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的虛擬擋位傳動比是當前擋位傳動比+或-換擋速度的時間積分。
3.如權利要求1所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的力矩同步控制單元還包括離合器力矩計算單元，該離合器力矩計算單元接收駕駛員請求力矩信號及虛擬擋位傳動比，計算當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩。
4.如權利要求1至3中任一權利要求所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的自動變速箱的輸出力矩=駕駛員請求力矩X該虛擬擋位傳動比。
5.如權利要求1至4中任一權利要求所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的力矩同步控制單元還包括換擋速度計算單元，該換擋速度計算單元接收加速踏板位置信號、車速信號和當前變速箱擋位信號計算該換擋速度。
6.如權利要求1至5中任一權利要求所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的力矩同步控制單元還包括目標擋位計算單元，該接目標擋位計算單元接收車速信號及加速踏板位置信號計算目標擋位及目標擋位傳動比，該目標擋位不同于當前擋位時觸發(fā)自動變速箱換擋。
7.如權利要求1至6中任一權利要求所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的力矩同步控制單元還包括力矩指令轉(zhuǎn)換單元，該力矩指令轉(zhuǎn)換單元將當前擋位離合器、目標擋位離合器所要傳遞的力矩轉(zhuǎn)化成自動變速箱的執(zhí)行指令。
8.如權利要求1至7中任一權利要求所述的有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)，其特征在于其中所述的速度同步控制單元包括發(fā)動機速度控制請求力矩計算單元，該發(fā)動機速度控制請求力矩計算單元接收變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速和虛擬擋位傳動比，計算發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速，該發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速=變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速虛擬擋位傳動比；并根據(jù)發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速和發(fā)動機實際轉(zhuǎn)速的差別計算發(fā)動機速度控制請求力矩。
9.一種有級變速車輛換擋控制方法，包括力矩同步控制步驟和速度同步控制步驟，其特征在于其中所述力矩同步控制步驟包括根據(jù)換擋速度及當前擋位傳動比計算虛擬擋位傳動比的虛擬擋位產(chǎn)生步驟，該力矩同步控制步驟控制自動變速箱的輸出力矩隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化，所述的速度同步控制步驟控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化。
10.如權利要求9所述的有級變速車輛換擋控制方法，其特征在于其中所述的虛擬擋位傳動比是當前擋位傳動比+或-換擋速度的時間積分。
全文摘要
本發(fā)明是有關一種有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)及控制方法。該有級變速車輛換擋控制系統(tǒng)包括力矩同步控制單元和速度同步控制單元，其中所述力矩同步控制單元包括根據(jù)換擋速度及當前擋位傳動比計算虛擬擋位傳動比的虛擬擋位產(chǎn)生單元，該力矩同步控制單元控制自動變速箱的輸出力矩隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化，所述的速度同步控制單元控制發(fā)動機的轉(zhuǎn)速隨該虛擬擋位傳動比連續(xù)平滑變化。該有級變速車輛換擋控制方法，包括力矩同步控制步驟和速度同步控制步驟。本發(fā)明能夠減少車輛換擋過程中的動力輸出激變。
文檔編號F16H61/04GK102466033SQ201110254120
公開日2012年5月23日 申請日期2011年8月31日 優(yōu)先權日2010年11月8日
發(fā)明者申水文, 胡建華, 蔣奕 申請人:申水文, 胡建華, 蔣奕