本發(fā)明專利屬于變速器控制領(lǐng)域，特別涉及一種機(jī)械自動變速器(AMT)空擋位置的識別方法。

背景技術(shù)：

隨著國內(nèi)重型汽車AMT變速器技術(shù)迅速發(fā)展，市場采用AMT變速器范圍逐步擴(kuò)大。現(xiàn)有的AMT變速器以手動變速器為基礎(chǔ)，通過加裝氣動或電動的選換擋執(zhí)行器和離合器執(zhí)行機(jī)構(gòu)以及變速器控制電子單元(TCU)和傳感器，實現(xiàn)了變速器換擋自動化。對于AMT變速器，在車輛鑰匙門開啟，發(fā)動機(jī)啟動過程中，為保障車輛安全，必須確保變速器當(dāng)前在空擋位置。

在傳統(tǒng)手動變速器上，通過變速器空擋觸點開關(guān)或加裝空擋信號識別裝置，識別變速器是否在空擋位置?？梢杂行ПＵ显诎l(fā)動機(jī)啟動過程中變速器空擋位置確定。在AMT變速器中，由于結(jié)構(gòu)性的優(yōu)化和成本的控制，去掉了空擋觸點機(jī)械開關(guān)。通過TCU對選換擋執(zhí)行器的控制，識別變速器空擋狀態(tài)，保障車輛的安全啟動。

單一性的通過變速器空擋范圍和換擋傳感器位置檢測，難以準(zhǔn)確地保障AMT變速器當(dāng)前的空擋狀態(tài)，在駕駛員突然啟動車輛過程中，可能造成車輛意外的聳動甚至導(dǎo)致車輛安全事故。

過于復(fù)雜的變速器空擋位置檢測過程，影響了駕駛員對車輛機(jī)動性的要求，在鑰匙門開啟，啟動發(fā)動機(jī)過程中，由于空擋位置識別時間過長，會造成在短時間內(nèi)啟動機(jī)無響應(yīng)，發(fā)動機(jī)無法啟動現(xiàn)象?？論鯔z測完成后，啟動機(jī)才能啟動，最終發(fā)動機(jī)啟動。造成車輛啟動過程延遲較大，在部分啟動工況系統(tǒng)反映遲鈍現(xiàn)象。

因此，如何快速、可靠的對變速器的空擋進(jìn)行識別，變得非常必要。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

針對上述技術(shù)問題，本發(fā)明結(jié)合AMT變速器特點，提出了一種快速、可靠的變速器空擋識別方法，可以確保在車輛啟動過程中變速器在空擋位置，同時能夠滿足在車輛快速啟動過程中的車輛機(jī)動性的需要的機(jī)械自動變速器空擋位置識別方法。

本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

本發(fā)明的實施例提供一種機(jī)械自動變速器空擋位置識別方法，包括以下步驟：S100：在檢測到鑰匙門關(guān)閉時，執(zhí)行變速器摘空擋控制和空擋位置檢查確認(rèn)，并在摘空擋完成后記錄變速器的空擋位置值；S200：在檢測到鑰匙門開啟時，讀取變速器當(dāng)前的換擋位置值，將讀取的當(dāng)前換擋位置值與預(yù)置的空擋范圍以及上一次鑰匙門關(guān)閉時的變速器的空擋位置值進(jìn)行比較，基于比較的結(jié)果來判斷變速器是否處于空擋位置，如果判定變速器處于空擋位置，則執(zhí)行步驟S500，否則執(zhí)行步驟S300；S300：執(zhí)行變速器摘空擋控制和空擋位置檢查確認(rèn)，如果確認(rèn)變速器處于空擋位置，則進(jìn)入步驟S500，否則，進(jìn)入步驟S400；S400：控制離合器分離，再次執(zhí)行變速器摘空擋控制和空擋位置檢查確認(rèn)，如果確認(rèn)變速器處于空擋位置，則進(jìn)入步驟S500，否則，進(jìn)入步驟S600；S500：輸出變速器空擋狀態(tài)；S600：提示變速器當(dāng)前不在空擋狀態(tài)。

可選地，在步驟S200中，通過下述判定條件(1)和(2)對換擋位置值與預(yù)置的空擋范圍以及上一次鑰匙門關(guān)閉時的換擋傳感器的空擋位置值進(jìn)行比較：

G_nl≤G_n1≤G_nh (1)

|G_n0-G_n1|≤ΔG_n (2)

其中，G_nl和G_nh分別為預(yù)置的空擋范圍的空擋上邊界位置點和空擋下邊界點，G_n0為上一次鑰匙門關(guān)閉時的換擋傳感器值，G_n1為本次鑰匙門開啟時的換擋傳感器值，ΔG_n為預(yù)設(shè)的換擋傳感器在鑰匙門開啟和關(guān)閉前后位置偏差閾值；在當(dāng)前換擋位置值同時滿足上述條件(1)和(2)時，判定變速器處于空擋位置。

可選地，在步驟S300和步驟S400中，如果變速器在選擋方向上的選擋位置值大于預(yù)置的空擋范圍的最小選擋行程，則判定變速器處于空擋位置。

與現(xiàn)有的技術(shù)相比較，本發(fā)明具有以下有益效果：

(1)通過換擋傳感器當(dāng)前狀態(tài)與預(yù)置空擋范圍檢查和上一次系統(tǒng)斷電過程的空擋位置雙重校驗，保障了變速器空擋位置識別的可靠性。

(2)在鑰匙門開啟過程中，通過傳感器位置識別、數(shù)據(jù)偏差比較方法，提高了變速器系統(tǒng)空擋識別響應(yīng)速度，提高了車輛的機(jī)動性能。

(3)在鑰匙門開啟時，換擋傳感器位置點超出預(yù)置的空擋范圍或換擋傳感器位置與上一次鑰匙門關(guān)閉時存儲的空擋位置點偏差大于設(shè)定閾值時，通過變速器摘空擋控制并進(jìn)行選擋行程確認(rèn)方法，保障了變速器空擋可靠性。

(4)在變速器摘空擋或選擋行程確認(rèn)過程中發(fā)生異常，通過控制分離離合器方式，再次執(zhí)行變速器摘空擋控制和選擋行程確認(rèn)過程，提高了變速器空擋識別的準(zhǔn)確性、成功率。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的AMT變速器選換擋位置擋口示意圖；

圖2為本發(fā)明的機(jī)械自動變速器空擋位置識別方法的流程示意圖；

圖3為本發(fā)明的變速器在鑰匙門關(guān)閉過程中TCU摘空擋過程流程示意圖；

圖4為本發(fā)明的變速器在鑰匙門開啟過程中TCU空擋位置識別流程圖；

圖5為本發(fā)明的TCU空擋識別過程摘空擋過程和選擋行程確認(rèn)流程圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明要解決的技術(shù)問題、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合附圖及具體實施例進(jìn)行詳細(xì)描述。

本發(fā)明的機(jī)械自動變速器采用雙電機(jī)控制選換擋控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)和電控氣動或電控電動離合器控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)，即，變速箱選擋和換擋分別通過不同的電機(jī)進(jìn)行控制，其中，選換擋控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)布置在變速器上，控制變速器選擋、掛擋動作，這兩個執(zhí)行機(jī)構(gòu)均受變速器控制電子單元TCU控制。

圖1描述的是具有4個選擋位置和8個換擋位置的變速器選擋、換擋的擋口布置結(jié)構(gòu)。如圖1所示，選換擋控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)在變速器X軸方向上進(jìn)行變速器選擋控制，X軸方向上具有選擋位置傳感器，在Y軸方向上進(jìn)行換擋控制，Y軸方向上具有換擋位置傳感器。選擋位置傳感器和換擋位置傳感器能夠?qū)?dāng)前選擋位置值和換擋位置值反饋給TCU。G₁、G₂、G₃、G₃、G₄、G₅、G₆、G_r1、G_r2為變速箱的換擋導(dǎo)塊，分兩排布置，每排設(shè)置4個換擋導(dǎo)塊。G_p為換擋撥頭，位于兩排換擋導(dǎo)塊之間；變速箱在選擋X軸方向上有四個選擋位置，在換擋Y軸方向上有換擋前位和換擋后位兩個換擋方向，中間位置為變速器空擋位置。G_nh和G_nl分別是預(yù)置TCU內(nèi)的變速器空擋范圍的空擋上邊界位置點和空擋下邊界位置點，在G_nh到G_nl的區(qū)間內(nèi)為變速器空擋位置，換擋撥頭G_p在空擋范圍內(nèi)沿X軸選擋方向上可以選擋，GR_min為變速器在空擋范圍內(nèi)在X軸方向上的最小選擋行程，GR_min行程不小于變速器的兩個選擋位置之間的間距。

TCU具有數(shù)據(jù)存儲功能，預(yù)置變速器空擋范圍，并存儲上一次鑰匙門關(guān)閉時刻時，變速器在空擋位置的在Y軸方向的換擋傳感器值。在鑰匙門再次開啟過程中，TCU讀取上一次鑰匙門關(guān)閉時刻Y軸方向上的換擋傳感器的值，并檢查當(dāng)前換擋傳感器值是否在預(yù)置的空擋范圍內(nèi)，并與上一次鑰匙門關(guān)閉時刻的換擋傳感器的值進(jìn)行比較，數(shù)值偏差小于設(shè)定的閾值時，TCU判定當(dāng)前變速器狀態(tài)在空擋。如果判定變速器不在空擋，則控制選換擋執(zhí)行結(jié)構(gòu)和離合器執(zhí)行結(jié)構(gòu)執(zhí)行變速器摘空擋操作，再次通過空擋范圍內(nèi)最小選擋行程檢查確認(rèn)方法，確認(rèn)變速器是否在空擋。

以下，結(jié)合圖2至圖5對本發(fā)明的機(jī)械自動變速器空擋位置識別方法進(jìn)行介紹。

如圖2所示，本發(fā)明的一種機(jī)械自動變速器空擋位置識別方法，包括以下步驟：

S100：在檢測到鑰匙門關(guān)閉時，執(zhí)行變速器摘空擋控制和空擋位置確認(rèn)控制，并在摘空擋完成后記錄變速器的空擋位置值；

S200：在檢測到鑰匙門開啟時，讀取變速器當(dāng)前的換擋位置值，將讀取的當(dāng)前換擋位置值與預(yù)置的空擋范圍以及上一次鑰匙門關(guān)閉時的變速器的空擋位置值進(jìn)行比較，基于比較的結(jié)果來判斷變速器是否處于空擋位置，如果判定變速器處于空擋位置，則執(zhí)行步驟S500，否則執(zhí)行步驟S300；

S300：執(zhí)行變速器摘空擋控制和空擋位置檢查確認(rèn)，如果確認(rèn)變速器處于空擋位置，則進(jìn)入步驟S500，否則，進(jìn)入步驟S400；

S400：控制離合器分離，再次執(zhí)行變速器摘空擋控制和空擋位置檢查確認(rèn)，如果確認(rèn)變速器處于空擋位置，則進(jìn)入步驟S500，否則，進(jìn)入步驟S600；

S500：輸出變速器空擋狀態(tài)；

S600：提示變速器當(dāng)前不在空擋狀態(tài)。

以下結(jié)合圖3至圖5，對上述各步驟的具體內(nèi)容進(jìn)行介紹。

如圖3所示，在檢測到鑰匙門關(guān)閉的時刻，TCU執(zhí)行變速器摘空擋控制，并在空擋范圍內(nèi)X軸方向上執(zhí)行選擋行程檢查，確認(rèn)變速器空檔狀態(tài)。詳細(xì)地，如果檢查到變速器在X軸方向上的選擋行程大于預(yù)置TCU內(nèi)的變速器最小選擋行程GR_min，則確定當(dāng)前變速器已經(jīng)在空擋位置，TCU記錄變速器的換擋傳感器的空擋位置值G_n0，否則TCU設(shè)置G_n0為預(yù)置非空擋位置值，這樣在下次上電時，通過摘擋或分離合器再摘擋方式，確認(rèn)變速器空擋。

如圖4所示，在檢測到鑰匙門開啟時刻，TCU讀取Y軸方向上的換擋傳感器的位置值G_n1，并將讀取的當(dāng)前換擋位置值G_n1與預(yù)置的空擋范圍以及上一次鑰匙門關(guān)閉時的變速器的空擋位置值進(jìn)行比較，可通過下述判定條件(1)和(2)來進(jìn)行比較：

G_nl≤G_n1≤G_nh (1)

|G_n0-G_n1|≤ΔG_n (2)

其中，G_nl和G_nh分別為預(yù)置的空擋范圍的空擋上邊界位置點和空擋下邊界點，G_n0為上一次鑰匙門關(guān)閉時的換擋傳感器值，G_n1為本次鑰匙門開啟時的換擋傳感器值，ΔG_n為預(yù)設(shè)的換擋傳感器在鑰匙門開啟和關(guān)閉前后位置偏差閾值，前后位置偏差閾值通過試驗標(biāo)定來設(shè)置，在本發(fā)明的一示意性示例中，可選取為換擋傳感器最大溫差偏移特性和機(jī)械零件的熱、冷膨脹偏差，例如0.5mm；當(dāng)換擋傳感器的換擋位置值同時滿足上述條件(1)和(2)時，則判定變速器處于空擋位置，輸出變速器空擋狀態(tài)。如果不同時滿足條件(1)和(2)，則進(jìn)行變速器摘空擋和變速器選擋行程確認(rèn)操作，在確認(rèn)變速器處于空擋位置時，輸出變速器空擋狀態(tài)。

如圖5所示，變速器在TCU的控制下執(zhí)行摘空擋過程(S1)，通過對變速器X軸方向上的選擋位置檢查(S2)，檢查變速器在X軸方向上的最小選擋行程，確認(rèn)當(dāng)前變速器是否在空擋位置(S3)。具體地，如果變速器在X軸方向上的選擋行程GR₁滿足變速器空擋條件GR₁>GR_min(S4)，則判定變速器在空擋位置，輸出變速器空擋位置狀態(tài)(S5)。如果變速器在X軸方向上的選擋行程GR₁不滿足GR₁>GR_min，判斷分離離合器摘擋是否已進(jìn)行(S6)，如果判斷為沒有進(jìn)行的情況下，則TCU控制離合器分離再次嘗試摘空擋(S7)，返回步驟S2，即再次執(zhí)行變速器摘空擋控制和X軸方向上選擋位置檢查，并檢查是否滿足變速器在空擋條件等；如果判斷分離離合器摘擋已經(jīng)進(jìn)行的情況下，則通過儀表提示變速器當(dāng)前不在空擋(S7)，例如，以漢字顯示“當(dāng)前變速器不在空擋”和變速器故障燈點亮進(jìn)行提示，以提示駕駛?cè)藛T進(jìn)行故障排查。如果滿足變速器空擋條件，則輸出變速器空擋狀態(tài)。

綜上可知，本發(fā)明提供的機(jī)械自動變速器空擋位置識別方法，具有以下優(yōu)點：

(1)通過換擋傳感器當(dāng)前狀態(tài)與預(yù)置空擋范圍檢查和上一次系統(tǒng)斷電過程的空擋位置雙重校驗，保障了變速器空擋位置識別的可靠性。

(2)在鑰匙門開啟過程中，通過傳感器位置識別、數(shù)據(jù)偏差比較方法，提高了變速器系統(tǒng)空擋識別響應(yīng)速度，提高了車輛的機(jī)動性能。

(3)在鑰匙門開啟時，換擋傳感器位置點超出預(yù)置的空擋范圍或換擋傳感器位置與上一次鑰匙門關(guān)閉時存儲的空擋位置點偏差大于設(shè)定閾值時，通過變速器摘空擋控制并進(jìn)行選擋行程確認(rèn)方法，保障了變速器空擋可靠性。

(4)在變速器摘空擋或選擋行程確認(rèn)過程中發(fā)生異常，通過控制分離離合器方式，再次執(zhí)行變速器摘空擋控制和選擋行程確認(rèn)過程，提高了變速器空擋識別的準(zhǔn)確性、成功率，即在對變速器進(jìn)行空擋識別時，供執(zhí)行兩次摘空擋和空擋條件檢測，第一次沒有分離離合器，第二次在分離離合器之后再摘擋和空擋條件檢查。

以上所述是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明所述原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護(hù)范圍。