阅读说明：本技术 一种变速箱挡位位置自学习控制方法及系统 (Self-learning control method and system for gear position of gearbox ) 是由 王烁 于 2018-08-02 设计创作，主要内容包括：本发明涉及一种变速箱挡位位置自学习控制方法及系统,包括如下步骤：1)控制选挡电机驱动换挡指向待学习挡位方向移动,当所述选挡电机出现堵转时,记录所述换挡指当前位置；2)控制选挡电机驱动换挡指从当前位置向远离所述待学习挡位方向移动设定的小段距离；移动设定的小段距离后继续控制选挡电机保持驱动换挡指向远离所述待学习挡位方向移动；3)若在移动设定的小段距离的过程中或其之后,电机转速为零,则认为步骤1)中的堵转为到达待学习挡位的极限位置,则认为步骤1)中的记录位置为待学习挡位的极限位置。本发明能够准确区分啮齿前和啮齿后两种状态,能够有效判断单次学习是否成功,能够保证挡位自学习的准确无误。(The invention relates to a self-learning control method and a self-learning control system for gear positions of a gearbox, which comprise the following steps: 1) controlling a gear selection motor to drive a gear shifting point to move towards a gear to be learned, and recording the current position of the gear shifting point when the gear selection motor is locked; 2) controlling a gear selection motor to drive a gear shifting finger to move a set small distance from the current position to the direction far away from the gear to be learned; after the set small distance is moved, continuously controlling a gear selection motor to keep driving the gear shifting to move in a direction away from the gear to be learned; 3) and if the rotating speed of the motor is zero in the process of moving or after the set short distance, considering that the locked rotor in the step 1) reaches the limit position of the gear to be learned, and considering that the recorded position in the step 1) is the limit position of the gear to be learned. The invention can accurately distinguish the two states before and after the tooth, can effectively judge whether the single learning is successful, and can ensure the accuracy of the self-learning of the gears.)

一种变速箱挡位位置自学习控制方法及系统

技术领域

本发明涉及一种变速箱挡位位置自学习控制方法及系统，属于变速箱自学习领域。

背景技术

当前随着新能源客车的迅速发展，AMT已逐渐成为新能源客车的重要部件。现在使用较多的是电控电动换挡机构，电动换挡目前多用位移传感器去时时反馈换挡指的位置，充当AMT控制器的“眼睛”。控制系统需要准确地知道各个挡位对应的位移传感器反馈值(后面称为各个挡位的标定位置)和当前换挡指位置对应的传感器反馈值才能实现正常有效地换挡。但是由于生产一致性的问题，现实中往往不可能每台变速箱都去手动标定各个挡位的标定位置，所以就需要控制系统自动地去识别这些数值。

目前通用的做法是控制系统通过控制换挡电机正转或反转，如图1所示的两挡AMT挡位示意图，换挡电机转动带动丝杠从而使换挡指1分别向1挡方向和2挡方向移动，换挡电机堵转即认为换挡指到达1挡或者2挡位置，并将此刻的位移传感器反馈的电压值认定为1挡或2挡的标定位置。

由于变速箱本身齿轮啮合结构问题，经常会出现自学习过程中齿轮顶齿、换挡电机力矩输出不合适导致变速箱损坏或者学习不成功的现象。

发明内容

本发明的目的是提供一种变速箱挡位位置自学习控制方法及系统，用以解决变速箱自学习过程中出现的齿轮顶齿、换挡电机力矩输出不合适导致变速箱损坏等学习不成功的问题。

为实现上述目的，本发明的方案包括：

本发明的一种变速箱挡位位置自学习控制方法，包括如下步骤：

1)控制选挡电机驱动换挡指向待学习挡位方向移动，当所述选挡电机出现堵转时，记录所述换挡指的当前位置；

2)控制选挡电机驱动换挡指从当前位置向远离所述待学习挡位方向移动；

3)若检测到电机转速为零，则记录的所述换挡指的当前位置为所述待学习挡位的极限位置。

本发明能够准确区分啮齿前和啮齿后两种状态，能够有效判断单次学习是否成功，能够保证挡位自学习的准确无误。

进一步的，步骤3)中，若检测到电机转速不为零，则判断出现齿轮顶齿，重新进行挡位位置自学习。

本发明能够主动准确的判断出单次学习中的顶齿现象，并且在出现顶齿导致自学习失败后，自动控制修复顶齿并重新进行自学习。改变了现有技术中自学习需要反复进行几次才能保证学习准确的情况，缩短了变速箱自学习所耗的时间。

进一步的，判断所述选挡电机出现堵转的方法为：检测所述选挡电机电流大于设定值，并且电机转速为零。

电机堵转通过检测电机电流来确定，根据电机电流是否达到堵转电流的标准来判断电机是否出现堵转，方法简单可靠。

进一步的，实现所述步骤2)的方式为：向所述选挡电机发出反向转动指令，所述反向转动指令使所述选挡电机驱动所述换挡指从当前位置向远离所述待学习挡位方向移动预定距离，所述预定距离小于当前挡位的长度。

本发明还提供了一种变速箱挡位位置自学习控制方法，包括如下步骤：

A、控制选挡电机驱动换挡指向待学习挡位方向移动，直到所述选挡电机出现堵转；

B、控制选挡电机驱动换挡指从当前位置向远离所述待学习挡位方向移动；

C、若检测到电机转速为零，则重新控制选挡电机驱动换挡指向待学习挡位方向移动，当所述选挡电机出现堵转时，记录所述换挡指当前位置，并标定为待学习挡位的极限位置。

在未出现顶齿或判断出并解决顶齿导致的堵转后，重新进挡并记录位置，保证进挡到达挡位的极限位置，确保自学习记录的挡位位置是可靠在挡的状态。

进一步的，步骤C)中，若检测到电机转速不为零，则判断出现齿轮顶齿，重新进行挡位位置自学习。

进一步的，判断所述选挡电机出现堵转的方法为：检测所述选挡电机电流大于设定值，并且电机转速为零。

进一步的，实现所述步骤B)的方式为：向所述选挡电机发出反向转动指令，所述反向转动指令使所述选挡电机驱动所述换挡指从当前位置向远离所述待学习挡位方向移动预定距离，所述预定距离小于当前挡位的长度。

本发明还提供了一种变速箱挡位位置自学习控制系统，包括控制器，所述控制器用于执行实现上述方法的指令。

附图说明

图1是两挡AMT挡位示意图；

图2是本发明实施例1的变速箱挡位位置自学习控制方法流程图；

图3是本发明实施例2的变速箱挡位位置自学习控制方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步详细的说明。

本发明以两挡AMT变速箱为例(但不限于两挡)，但所述领域人员应当明了，本发明的核心在于，在自学习过程中主动判断顶齿的故障现象并主动解决，增加挡位学习的准确度和可靠性，防止齿轮顶齿造成的学习失败或不准确容易脱挡的问题。

如图1所示的一种两挡AMT变速箱的挡位示意图，包括换挡指1、空挡挡位2、1挡挡位3、2挡挡位4。换挡指1由选挡电机通过齿合的齿轮齿条驱动控制，能够实现向1挡或2挡的方向移动，换挡指进入1挡挡位时，换挡指即被锁入1挡挡位区域，变速箱即挂入1挡；换挡指进入2挡挡位时，换挡指即被锁入2挡挡位区域，变速箱即挂入2挡。

控制系统在换挡时需要知道此时挡位位置，需要检测相应传感器的输出值，而相应挡位在挡状态下对应传感器的输出值的标定即是挡位位置自学习。

实施方式1

如图2所示的本实施例的变速箱挡位位置自学习控制流程，以1挡挡位学习为例，包括如下步骤：

a)自学习过程触发(车辆需要满足驻车状态，手刹拉起，确保安全)；

b)主驱动电机(选挡电机)给出转矩控制指令，转矩目标值是变化的，保证驱动电机在空转情况下转速在20-50rpm(低转速)内波动；

c)控制选挡电机使换挡指向1挡方向移动(可以采用小扭矩)，当出现选挡电机堵转(通过检测堵转电流来判断)同时转速为0rpm(也可以是设定阈值，例如10rpm)时，记录换挡指的当前位置(可以检测并记录相应传感器的输出值作为位置标志)；

d)向选挡电机发出控制指令，控制选挡电机以记录位置为准向1挡反方向移动小段距离(保证如果在1挡时，移动该小段距离后仍要求处于在挡状态)。如果选挡电机的转速不为零，即换挡指发生了移动，说明换挡指未进入1挡挡位区域，未被锁死在1挡挡位区域内，则表明刚才的c)过程发生例如顶齿等故障，齿轮齿条卡住，未能成功挂入1挡，此时学习失败，需要重复c)过程；而如果选挡电机的转速为零，即换挡指未移动，则表明刚才的c)过程为进入1挡挡位区域或到达1挡极限位置(被锁入1挡区域，因此电机无法继续转动)；

e)步骤c)中记录的换挡指的位置为1挡的极限位置，学习结束。

2挡学习过程和1挡类似，在此不再赘述。

实施方式2

如图3所示的本实施例的变速箱挡位位置自学习控制流程，以1挡挡位学习为例，包括如下步骤：

1)自学习过程触发(车辆需要满足驻车状态，手刹拉起，确保安全)；

2)主驱动电机(选挡电机)给出转矩控制指令，转矩目标值是变化的，保证驱动电机在空转情况下转速在20-50rpm(低转速)内波动；

3)控制选挡电机使换挡指向1挡方向移动(可以采用小扭矩)，当出现选挡电机堵转(通过检测堵转电流来判断)同时转速为0rpm(也可以是设定阈值，例如10rpm)时，停止移动；

4)向选挡电机发出控制指令，控制选挡电机以记录位置为准向1挡反方向移动小段距离(保证如果在1挡时，移动该小段距离后仍要求处于在挡状态)。如果选挡电机的转速不为零，即换挡指发生了移动，说明换挡指未进入1挡挡位区域，未被锁死在1挡挡位区域内，则表明刚才的3)过程发生例如顶齿等故障，齿轮齿条卡住，未能成功挂入1挡，此时学习失败，需要重复3)过程；而如果选挡电机的转速为零，即换挡指未移动，则表明刚才的3)过程为进入1挡挡位区域或到达1挡极限位置(被锁入1挡区域，因此电机无法继续转动)；

5)继续控制选挡电机驱动换挡指向1挡方向移动(扭矩可以稍微增大，确保换挡指移动到1挡极限位置)，当出现选挡电机堵转(通过堵转电流检测)同时驱动电机转速为0rpm时，记录当前位置即为1挡极限位置。

2挡学习过程和1挡类似，在此不再赘述。

本发明增加自学习成功率的关键在于，在变速箱自学习过程中，通过变速箱输入轴端的驱动电机的低速转动，来降低学习过程中出现顶齿等故障的概率。

本发明判断是否出现顶齿等情况而入挡失败的关键在于，堵转后反向转动，通过是否可以反向转动适当距离作为啮齿判定依据，把自学习过程分为啮齿前和啮齿后两个过程分别进行控制，啮合前使用换挡电机小扭矩避免顶齿冲击，啮合后使用换挡电机较大扭矩使换挡指顺利到达极限位置。

作为其他实施方式，本发明也可把堵转时未发生顶齿等故障时记录的位置作为该挡位的极限位置；也可以仅通过堵转电流判断电机堵转，而不检测转速。