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選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法和變速器控制單元與流程

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選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法和變速器控制單元與流程
本發(fā)明涉及變速器控制領(lǐng)域,具體而言,涉及一種選檔機(jī)構(gòu)或換檔機(jī)構(gòu)(gearselect/shiftactuator,以下統(tǒng)稱為選/換檔機(jī)構(gòu))的控制方法和變速器控制單元(TransmissionControlUnit,簡(jiǎn)稱為TCU)。

背景技術(shù):
機(jī)械式自動(dòng)變速器(AutomaticMechanicalTransmission,簡(jiǎn)稱為AMT)是在原有手動(dòng)變速箱箱的基礎(chǔ)上,加裝選/換檔機(jī)構(gòu)和離合器動(dòng)作裝置來(lái)代替駕駛員的操作。該技術(shù)使用了較低的成本實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)變速箱的功能,同時(shí)具有傳動(dòng)效率高的優(yōu)點(diǎn)。相關(guān)技術(shù)中AMT的選/換檔的位置控制是通過(guò)反饋控制來(lái)實(shí)現(xiàn)的,首先計(jì)算選換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置,然后通過(guò)反饋控制實(shí)現(xiàn)換檔機(jī)構(gòu)到達(dá)目標(biāo)位置。圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的選/換檔的位置控制的示意圖,如圖1所示,相關(guān)技術(shù)的選/換檔的位置控制方法中,根據(jù)換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置和當(dāng)前所在位置進(jìn)行閉環(huán)位置控制。其中,換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置由機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)決定,通常在變速箱生產(chǎn)線下線時(shí)測(cè)得并存儲(chǔ)到控制器內(nèi)部,換檔機(jī)構(gòu)現(xiàn)在所處的位置(即當(dāng)前所在位置)通常由位置傳感器測(cè)量獲得。通過(guò)TCU的微控制器中的控制算法(例如,圖1中的位置閉環(huán)控制算法)得到驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的參數(shù),對(duì)于直流電機(jī)而言,通常是電機(jī)的脈寬調(diào)制(PulseWidthModulation,簡(jiǎn)稱為PWM)占空比。圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的選/換檔機(jī)構(gòu)的位置控制的流程圖,如圖2所示,該流程包括以下步驟:步驟S202,TCU讀取內(nèi)部數(shù)據(jù),得到機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置;步驟S204,TCU采集變速箱換檔機(jī)構(gòu)的位置傳感器的當(dāng)前位置;步驟S206,判斷是否到達(dá)目標(biāo)位置,如果是,則進(jìn)入步驟S210;否則,進(jìn)入步驟S208;步驟S208,根據(jù)目標(biāo)位置和當(dāng)前位置的差值,TCU計(jì)算出驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的PWM的占空比,發(fā)往控制電機(jī),并返回步驟S204繼續(xù)處理;步驟S210,換檔成功,結(jié)束控制流程。對(duì)于反饋控制而言,控制速度與控制準(zhǔn)確度往往難以平衡,例如,如果要實(shí)現(xiàn)快速反應(yīng),往往因調(diào)整速度過(guò)快導(dǎo)致過(guò)沖;而如果要實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確到達(dá)目標(biāo)位置,則需要進(jìn)行精細(xì)化調(diào)整,選/換檔的反應(yīng)速度慢,影響駕駛體驗(yàn),因此,對(duì)于換檔控制過(guò)程需要提出較高的要求。然而,相關(guān)技術(shù)中的選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題。針對(duì)相關(guān)技術(shù)中選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題,目前尚未提出有效的解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)相關(guān)技術(shù)中選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題,本發(fā)明提供了一種選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法和變速器控制單元,以至少解決上述問(wèn)題。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了一種選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法,包括:變速器控制單元TCU獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置;TCU確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力;TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,TCU確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力包括:TCU在第一對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前換檔阻力,其中,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置與受到的換檔阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。優(yōu)選地,在TCU確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力之前,該方法還包括:采集選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的不同位置所受到的換檔阻力,并根據(jù)采集結(jié)果生成第一對(duì)應(yīng)關(guān)系;將第一對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到TCU。優(yōu)選地,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)在TCU的微控制單元(MicroControlUnit,簡(jiǎn)稱為MCU)中。優(yōu)選地,TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制包括:TCU在第二對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及當(dāng)前換檔阻力所構(gòu)成的組合相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù),其中,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄由目標(biāo)位置、選/換檔機(jī)構(gòu)的在行進(jìn)過(guò)程中的位置及在位置所受到的換檔阻力所構(gòu)成的組合與組合下采用的控制參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;TCU將查找到的控制參數(shù)輸入閉環(huán)控制算法中,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,控制參數(shù)為比例積分微分PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù),TCU將PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù)輸入PID控制算法進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系通過(guò)以下方式至少之一確定:仿真、臺(tái)架實(shí)驗(yàn)、實(shí)車實(shí)驗(yàn)。優(yōu)選地,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系和/或閉環(huán)控制算法存儲(chǔ)在TCU的MCU中。優(yōu)選地,在閉環(huán)控制過(guò)程中,TCU計(jì)算的驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的參數(shù)隨著當(dāng)前阻力的增加而增加。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面,提供了變速器控制單元TCU,包括:獲取模塊,用于獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置;第一確定模塊,用于確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力;閉環(huán)控制模塊,用于根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,第一確定模塊用于在第一對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前換檔阻力,其中,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置與受到的換檔阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。優(yōu)選地,閉環(huán)控制模塊包括:第二確定單元,用于在第二對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及當(dāng)前換檔阻力所構(gòu)成的組合相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù),其中,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄由目標(biāo)位置、選/換檔機(jī)構(gòu)的在行進(jìn)過(guò)程中的位置及在位置所受到的換檔阻力所構(gòu)成的組合與組合下采用的控制參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;閉環(huán)控制單元,用于將查找到的控制參數(shù)輸入閉環(huán)控制算法中,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,第二確定單元用于在第二對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及當(dāng)前換檔阻力所構(gòu)成的組合相對(duì)應(yīng)的比例積分微分PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù);閉環(huán)控制單元用于將第二確定單元查找到的PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù)輸入PID控制算法,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系通過(guò)以下方式至少之一確定:仿真、臺(tái)架實(shí)驗(yàn)、實(shí)車實(shí)驗(yàn)。優(yōu)選地,TCU還包括:存儲(chǔ)模塊,用于存儲(chǔ)以下至少之一:第一對(duì)應(yīng)關(guān)系、第二對(duì)應(yīng)關(guān)系、閉環(huán)控制算法,其中,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置與受到的換檔阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄由目標(biāo)位置、選/換檔機(jī)構(gòu)的在行進(jìn)過(guò)程中的位置及在位置所受到的換檔阻力所構(gòu)成的組合與組合下采用的控制參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。優(yōu)選地,在閉環(huán)控制過(guò)程中,閉環(huán)控制模塊計(jì)算的驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的參數(shù)隨著當(dāng)前阻力的增加而增加。通過(guò)本發(fā)明,TCU獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置,并確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力,其后TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制,解決了相關(guān)技術(shù)中選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題,在選/換檔裝置的閉環(huán)控制過(guò)程中,充分考慮了選/換檔裝置在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的阻力變化,一方面,防止因換檔力過(guò)大導(dǎo)致的換檔噪聲及換檔沖擊,防止對(duì)同步器或變速箱齒輪造成損壞,另一方面,防止因換檔力過(guò)小導(dǎo)致的換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至阻力中斷的情況。附圖說(shuō)明此處所說(shuō)明的附圖用來(lái)提供對(duì)本發(fā)明的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請(qǐng)的一部分,本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說(shuō)明用于解釋本發(fā)明,并不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的不當(dāng)限定。在附圖中:圖1是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的選/換檔的位置控制的示意圖;圖2是根據(jù)相關(guān)技術(shù)的選/換檔機(jī)構(gòu)的位置控制的流程圖;圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的某一變速箱換檔機(jī)構(gòu)空檔掛三檔過(guò)程中掛檔電機(jī)的阻力示意圖;圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法的流程圖;圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的AMT換檔機(jī)構(gòu)的控制方法的流程圖;圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的通過(guò)PID控制算法來(lái)控制AMT換檔機(jī)構(gòu)的方法的流程圖;圖7是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的選/換檔的位置控制的示意圖;圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TCU的結(jié)構(gòu)框圖;圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TCU的第一優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖;圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TCU的第二優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖具體實(shí)施方式下文中將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來(lái)詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明。需要說(shuō)明的是,在不沖突的情況下,本申請(qǐng)中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。由于機(jī)械設(shè)計(jì)的原因,選/換檔機(jī)構(gòu)(例如,AMT的換檔機(jī)構(gòu))在整個(gè)動(dòng)作行程中,阻力變化很大,例如,圖3是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的某一變速箱換檔機(jī)構(gòu)空檔掛三檔過(guò)程中掛檔電機(jī)的阻力示意圖,其中,橫坐標(biāo)用于表示該變速箱換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置,縱坐標(biāo)用于表示該變速箱換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中在對(duì)應(yīng)位置所受到的阻力,圖中數(shù)據(jù)點(diǎn)構(gòu)成的曲線是仿真結(jié)果,連續(xù)曲線是實(shí)際測(cè)量結(jié)果。該變速箱換檔機(jī)構(gòu)空檔掛三檔過(guò)程中掛檔電機(jī)的阻力變化包括:階段一,換檔機(jī)構(gòu)克服自鎖彈簧阻力過(guò)程;階段二,自鎖鋼球從空檔凹槽彈出后的受力情況;階段三,自鎖鋼球沿斜面滾動(dòng);階段四,同步器同步阻力和鋼球進(jìn)入檔位自鎖凹槽。從以上的舉例可以看出,換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的阻力經(jīng)歷了多個(gè)階段的變化,實(shí)際上,目前的各類選/換檔機(jī)構(gòu)在受控行進(jìn)過(guò)程中,都存在較大的阻力變化,區(qū)別僅在于不同類型的選/換檔機(jī)構(gòu)具有不同的位置-阻力特性曲線。相關(guān)技術(shù)中的選/換檔機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制僅僅考慮了位置的因素,因此,很難得到良好的控制效果,如果換檔力過(guò)小,會(huì)導(dǎo)致?lián)Q檔的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),將會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力中斷的時(shí)間過(guò)長(zhǎng),影響駕駛體驗(yàn)。如果換檔力過(guò)大,輕則帶來(lái)?yè)Q檔噪聲,重則損壞同步器或變速箱齒輪。因此如果能夠良好的控制換檔過(guò)程中的換檔力,將大大提升AMT的駕駛體驗(yàn)和壽命。考慮到以上原因,本發(fā)明實(shí)施例提供了一種選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方案。實(shí)施例1本實(shí)施例提供了一種選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法,圖4是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例1的選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法的流程圖,如圖4所示,該方法包括:步驟S402,變速器控制單元TCU獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置;步驟S404,TCU確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力;步驟S406,TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。通過(guò)該方法,TCU獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置,并確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力,其后TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制,解決了相關(guān)技術(shù)中選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題,在選/換檔裝置的閉環(huán)控制過(guò)程中,充分考慮了選/換檔裝置在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的阻力變化,一方面,防止因換檔力過(guò)大導(dǎo)致的換檔噪聲及換檔沖擊,防止對(duì)同步器或變速箱齒輪造成損壞,另一方面,防止因換檔力過(guò)小導(dǎo)致的換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至阻力中斷的情況。優(yōu)選地,在步驟S402中,選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置一般可以由位置傳感器進(jìn)行測(cè)量,TCU可以獲取位置傳感器測(cè)得的選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置。在步驟S404中,TCU確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力。在具體實(shí)施中,可以實(shí)時(shí)測(cè)量選/換檔機(jī)構(gòu)的掛檔電機(jī)在行進(jìn)過(guò)程中當(dāng)前位置所受到的阻力,為了減小實(shí)現(xiàn)復(fù)雜程度及設(shè)備成本,作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,也可以在預(yù)置的位置與阻力的對(duì)應(yīng)關(guān)系中,按照當(dāng)前位置查找對(duì)應(yīng)的阻力。例如,可以按照以下方式確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力:預(yù)先采集選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的不同位置所受到的換檔阻力,并根據(jù)采集結(jié)果生成位置與阻力之間的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系,并將第一對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到TCU,作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,可以將第一對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到TCU的MCU中;TCU在第一對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前換檔阻力,其中,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置與受到的換檔阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。通過(guò)以上的優(yōu)選實(shí)施方式,能夠方便地確定選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的當(dāng)前位置所受到的阻力。以上的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系根據(jù)實(shí)施之便,可以有多種體現(xiàn)形式,例如,可以是由位置和阻力的實(shí)際取值構(gòu)成的表格,也可以是有位置和阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系構(gòu)成的曲線圖(例如,圖3所示的形式的阻力MAP圖),本發(fā)明實(shí)施例對(duì)第一對(duì)應(yīng)關(guān)系的表現(xiàn)形式不作限定,只要能夠體現(xiàn)位置和阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系即可。優(yōu)選地,在步驟S406中,TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制的過(guò)程可以包括以下步驟:步驟S4062,TCU在第二對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及當(dāng)前換檔阻力所構(gòu)成的組合相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù),其中,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄由目標(biāo)位置、選/換檔機(jī)構(gòu)的在行進(jìn)過(guò)程中的位置及在位置所受到的換檔阻力所構(gòu)成的組合與該組合下采用的控制參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,可以將第二對(duì)應(yīng)關(guān)系存儲(chǔ)到TCU的MCU中;步驟S4064,TCU將查找到的控制參數(shù)輸入閉環(huán)控制算法中,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制,其中,作為一種優(yōu)選的實(shí)施方式,可以將閉環(huán)控制算法存儲(chǔ)到TCU的MCU中。以上的第二對(duì)應(yīng)關(guān)系可以通過(guò)以下方式至少之一確定:1,仿真:例如,可以建立執(zhí)行機(jī)構(gòu)的物理模型,使用不同的控制參數(shù)進(jìn)行仿真,分析比較仿真結(jié)果,選取合適的對(duì)應(yīng)關(guān)系;2,臺(tái)架實(shí)驗(yàn)和/或?qū)嵻噷?shí)驗(yàn):例如,可以使用不同的控制參數(shù)進(jìn)行實(shí)驗(yàn),測(cè)量結(jié)果并進(jìn)行分析,選取合適的對(duì)應(yīng)關(guān)系。在確定何種條件下應(yīng)選擇多大的控制參數(shù)時(shí),可以遵循以下的控制參數(shù)的選取原則:在閉環(huán)控制過(guò)程中,控制參數(shù)的選取應(yīng)當(dāng)保證TCU計(jì)算的驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的參數(shù)(例如,對(duì)于直流電機(jī),通常是電機(jī)的PWM占空比)隨著當(dāng)前阻力的增加而增加。在相關(guān)技術(shù)中存在多種控制算法,能夠?qū)x/換檔機(jī)構(gòu)的位置進(jìn)行閉環(huán)控制。以下以一種常用的選/換檔機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制算法,即,比例積分微分PID控制算法為例進(jìn)行描述,此時(shí),控制參數(shù)為PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù),TCU將PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù)輸入PID控制算法進(jìn)行閉環(huán)控制,具體內(nèi)容參見以下實(shí)施例2中的相關(guān)描述。實(shí)施例2本實(shí)施例以AMT換檔裝置為例,提供了一種控制AMT換檔機(jī)構(gòu)的方法。在實(shí)施該控制AMT換檔機(jī)構(gòu)的方法之前,為了使得AMT換檔機(jī)構(gòu)的閉環(huán)控制過(guò)程更加易于實(shí)現(xiàn)、處理效率更高,可以預(yù)先做出以下準(zhǔn)備:1,采集換檔機(jī)構(gòu)在行程不同位置的換檔阻力,制成位置和換檔阻力的MAP圖(也稱阻力特性圖,是實(shí)施例1中的第一對(duì)應(yīng)關(guān)系的一種具體的表現(xiàn)形式),存貯在控制單元(即TCU)中,優(yōu)選可以存儲(chǔ)在TCU的MCU中,一種AMT換檔裝置的阻力特性圖可參見圖3所示。2,根據(jù)不同位置的阻力數(shù)據(jù)調(diào)試出在不同位置的閉環(huán)控制參數(shù),這部分的數(shù)據(jù)可以根據(jù)試驗(yàn)得出,例如,可以通過(guò)仿真,或者臺(tái)架實(shí)驗(yàn),或者實(shí)車實(shí)驗(yàn),找出合適的參數(shù),讀取阻力大小作為控制算法的輸入,遵循阻力小輸出的電機(jī)占空比較小、阻力大輸出的電機(jī)占空比較大的原則進(jìn)行控制算法設(shè)計(jì)得到閉環(huán)控制參數(shù)。這樣,在對(duì)AMT換檔機(jī)構(gòu)的進(jìn)行閉環(huán)控制的過(guò)程中,在行程中即可依據(jù)所處的位置,調(diào)用不同的控制參數(shù)來(lái)進(jìn)行閉環(huán)位置控制。圖5是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例2的AMT換檔機(jī)構(gòu)的控制方法的流程圖,如圖5所示,該方法包括以下步驟:步驟S502,查控制器內(nèi)部數(shù)據(jù),得到機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置,其中,換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置在變速箱生產(chǎn)線下線時(shí)測(cè)得并存儲(chǔ)到控制器內(nèi)部。步驟S504,通過(guò)位置傳感器采集換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置,其中,換檔機(jī)構(gòu)現(xiàn)在所處的位置通常由位置傳感器測(cè)量;步驟S506,判斷是否到達(dá)目標(biāo)位置,若是,則進(jìn)入步驟S512,否則,進(jìn)入步驟S508;步驟S508,根據(jù)當(dāng)前位置查取阻力參數(shù);步驟S510,考慮阻力和位置差值(目標(biāo)位置-當(dāng)前位置),計(jì)算出驅(qū)動(dòng)電機(jī)的PWM脈寬,并返回步驟S504繼續(xù)處理;步驟S512,換檔成功,結(jié)束當(dāng)前流程。通過(guò)該方法,在閉環(huán)位置控制時(shí),可以根據(jù)當(dāng)前位置確定當(dāng)前阻力,進(jìn)而選擇對(duì)應(yīng)的控制參數(shù),綜合目標(biāo)位置和當(dāng)前位置采取閉環(huán)控制算法計(jì)算出電機(jī)的輸出占空比,使用控制算法結(jié)果來(lái)驅(qū)動(dòng)換檔機(jī)構(gòu)電機(jī)。該方法可以避免換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)或者換檔噪音。實(shí)施例3本實(shí)施例以AMT換檔裝置為例,提供了一種通過(guò)PID控制算法來(lái)控制AMT換檔機(jī)構(gòu)的方法,其中,阻力MAP圖和控制算法都存儲(chǔ)在TCU中,實(shí)驗(yàn)工程師或者開發(fā)工程師采集換檔機(jī)構(gòu)的阻力特性圖存入TCU,另外TCU中(優(yōu)選為TCU的MCU中)已存儲(chǔ)有目標(biāo)位置。圖6是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例3的通過(guò)PID控制算法來(lái)控制AMT換檔機(jī)構(gòu)的方法的流程圖,如圖6所示,該方法包括以下步驟:步驟S602,位置傳感器測(cè)量換檔裝置的當(dāng)前位置;步驟S604,判斷是否到達(dá)目標(biāo)位置,若是,則進(jìn)入步驟S610,否則,進(jìn)入步驟S606;步驟S606,TCU根據(jù)TCU中的阻力特性圖確定當(dāng)前位置對(duì)應(yīng)的阻力,根據(jù)當(dāng)前位置,阻力,以及目標(biāo)位置,計(jì)算出PID算法的P、I、D參數(shù),見圖7所示Out0,其中,遵循阻力小輸出的電機(jī)占空比較小、阻力大輸出的電機(jī)占空比較大的原則進(jìn)行控制算法設(shè)計(jì)得到參數(shù)Out0;步驟S608,TCU根據(jù)當(dāng)前位置,目標(biāo)位置和PID參數(shù)(Out0,也是In3)計(jì)算出驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的參數(shù)(一般為PWM占空比),驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的動(dòng)作,并返回步驟S602;步驟S610,換檔成功,結(jié)束當(dāng)前流程。相關(guān)技術(shù)中,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行位置閉環(huán)控制時(shí),In3是固定的數(shù)值,其由工程師設(shè)定后,在控制過(guò)程中不會(huì)改變。而本實(shí)施例中,根據(jù)不同的位置、阻力選擇不同的控制參數(shù)作為In3輸入閉環(huán)控制算法,充分考慮了選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中所受到的阻力變化,一方面,防止因換檔力過(guò)大導(dǎo)致的換檔噪聲及換檔沖擊,防止對(duì)同步器或變速箱齒輪造成損壞,另一方面,防止因換檔力過(guò)小導(dǎo)致的換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至阻力中斷的情況。實(shí)施例4本實(shí)施例提供了一種TCU,圖8是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TCU的結(jié)構(gòu)框圖,如圖8所示,該TCU:獲取模塊82,用于獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置;第一確定模塊84,耦合至獲取模塊82,用于確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力;閉環(huán)控制模塊86,耦合至獲取模塊82和第一確定模塊84,用于根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。TCU獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置,并確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力,其后TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制,解決了相關(guān)技術(shù)中選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題,在選/換檔裝置的閉環(huán)控制過(guò)程中,充分考慮了選/換檔裝置在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的阻力變化,一方面,防止因換檔力過(guò)大導(dǎo)致的換檔噪聲及換檔沖擊,防止對(duì)同步器或變速箱齒輪造成損壞,另一方面,防止因換檔力過(guò)小導(dǎo)致的換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至阻力中斷的情況。優(yōu)選地,第一確定模塊84用于在第一對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置相對(duì)應(yīng)的當(dāng)前換檔阻力,其中,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置與受到的換檔阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。圖9是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TCU的第一優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖,如圖9所示,閉環(huán)控制模塊86包括:第二確定單元862,耦合至獲取模塊82和第一確定模塊84,用于在第二對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及當(dāng)前換檔阻力所構(gòu)成的組合相對(duì)應(yīng)的控制參數(shù),其中,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄由目標(biāo)位置、選/換檔機(jī)構(gòu)的在行進(jìn)過(guò)程中的位置及在位置所受到的換檔阻力所構(gòu)成的組合與組合下采用的控制參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系;閉環(huán)控制單元864,耦合至第二確定單元862,用于將查找到的控制參數(shù)輸入閉環(huán)控制算法中,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。優(yōu)選地,第二確定單元862用于在第二對(duì)應(yīng)關(guān)系中,查找與當(dāng)前位置、目標(biāo)位置及當(dāng)前換檔阻力所構(gòu)成的組合相對(duì)應(yīng)的比例積分微分PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù);閉環(huán)控制單元864用于將第二確定單元862查找到的PID控制算法的P參數(shù)、I參數(shù)和D參數(shù)輸入PID控制算法,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制。圖10是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例4的TCU的第二優(yōu)選結(jié)構(gòu)框圖,如圖10所示,TCU還可以包括:存儲(chǔ)模塊102,用于存儲(chǔ)以下至少之一:第一對(duì)應(yīng)關(guān)系、第二對(duì)應(yīng)關(guān)系、閉環(huán)控制算法,其中,第一對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄選/換檔機(jī)構(gòu)在行進(jìn)過(guò)程中的位置與受到的換檔阻力之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,第二對(duì)應(yīng)關(guān)系用于記錄由目標(biāo)位置、選/換檔機(jī)構(gòu)的在行進(jìn)過(guò)程中的位置及在位置所受到的換檔阻力所構(gòu)成的組合與組合下采用的控制參數(shù)之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系。優(yōu)選地,在閉環(huán)控制過(guò)程中,閉環(huán)控制模塊86計(jì)算的驅(qū)動(dòng)控制電機(jī)的參數(shù)隨著當(dāng)前阻力的增加而增加。優(yōu)選地,以上的圖8-10中的各模塊中的一個(gè)或多個(gè)可以設(shè)置于TCU的MCU中。從以上的描述中,可以看出,本發(fā)明實(shí)施例實(shí)現(xiàn)了如下技術(shù)效果:通過(guò)本發(fā)明實(shí)施例,TCU獲得選/換檔機(jī)構(gòu)的當(dāng)前位置,并確定選/換檔機(jī)構(gòu)在當(dāng)前位置所受到的當(dāng)前換檔阻力,其后TCU根據(jù)選/換檔機(jī)構(gòu)的目標(biāo)位置、當(dāng)前位置及當(dāng)前換檔阻力,對(duì)選/換檔機(jī)構(gòu)進(jìn)行閉環(huán)控制,解決了相關(guān)技術(shù)中選/換檔機(jī)構(gòu)的控制方法往往存在換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng)、出現(xiàn)較大的換檔沖擊和換檔噪聲的問(wèn)題,在選/換檔裝置的閉環(huán)控制過(guò)程中,充分考慮了選/換檔裝置在整個(gè)動(dòng)作過(guò)程中的阻力變化,一方面,防止因換檔力過(guò)大導(dǎo)致的換檔噪聲及換檔沖擊,防止對(duì)同步器或變速箱齒輪造成損壞,另一方面,防止因換檔力過(guò)小導(dǎo)致的換檔時(shí)間過(guò)長(zhǎng),甚至阻力中斷的情況。顯然,本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白,上述的本發(fā)明的各模塊或各步驟可以用通用的計(jì)算裝置來(lái)實(shí)現(xiàn),它們可以集中在單個(gè)的計(jì)算裝置上,或者分布在多個(gè)計(jì)算裝置所組成的網(wǎng)絡(luò)上,可選地,它們可以用計(jì)算裝置可執(zhí)行的程序代碼來(lái)實(shí)現(xiàn),從而,可以將它們存儲(chǔ)在存儲(chǔ)裝置中由計(jì)算裝置來(lái)執(zhí)行,并且在某些情況下,可以以不同于此處的順序執(zhí)行所示出或描述的步驟,或者將它們分別制作成各個(gè)集成電路模塊,或者將它們中的多個(gè)模塊或步驟制作成單個(gè)集成電路模塊來(lái)實(shí)現(xiàn)。這樣,本發(fā)明不限制于任何特定的硬件和軟件結(jié)合。以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例而已,并不用于限制本發(fā)明,對(duì)于本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō),本發(fā)明可以有各種更改和變化。凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等,均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
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