电驱动啮合套的换档控制方法和程序产品与流程

    技术2026-08-10  11


    本技术属于车辆控制,尤其涉及一种电驱动啮合套的换档控制方法和程序产品。


    背景技术:

    1、啮合套换档通过啮合套将输入轴与输出轴进行耦合,换档时承受冲击的结合齿齿数多,且传动齿轮不参与换档,故轴齿受冲击损坏较小,但常常因对转速同步控制和啮合套驱动控制能力限制,容易产生冲击抖动与噪音。


    技术实现思路

    1、本技术的实施例提供了一种电驱动啮合套的换档控制方法和程序产品,能够实现快速平稳换档,解决啮合套换档过程中产生的冲击抖动与噪音问题。

    2、本技术的其他特性和优点将通过下面的详细描述变得显然,或部分地通过本技术的实践而习得。

    3、根据本技术实施例的第一方面,提供了一种电驱动啮合套的换档控制方法,所述方法包括:

    4、响应于换档指令,控制驱动电机卸载扭矩,以使啮合套脱开当前档位耦合齿轮;

    5、所述啮合套脱开当前档位耦合齿轮后,控制所述驱动电机采用目标转速闭环控制方式,以使所述啮合套所在端齿轮的转速与目标档位齿轮的转速之间的转速差保持在预设转速差范围内;

    6、根据所述啮合套的轴向位移,将挂档过程划分为空行程阶段、减速阶段和挂入阶段,并在所述空行程阶段控制所述换档电机以正向最大占空比输出进行开环控制,在所述减速阶段控制所述换档电机以反向最大占空比输出进行开环控制,在所述挂入阶段以目标档位为目标位置,对所述换档电机进行位置闭环控制,并控制所述驱动电机由所述目标转速闭环控制方式切换为零扭矩控制方式。

    7、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,在控制驱动电机卸载扭矩后,所述方法包括:

    8、控制所述驱动电机保持零扭矩运行,并以空档为目标位置,对所述换档电机进行位置闭环控制,以使所述啮合套脱开当前档位耦合齿轮。

    9、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,所述目标转速通过以下步骤确定:

    10、根据所述目标档位齿轮的转速、所述预设转速差范围的转速差下界值和转速差上界值,计算得到所述啮合套所在端齿轮的第一目标转速;

    11、根据所述啮合套所在端齿轮的第一目标转速和所述驱动电机的减速齿速比,计算得到所述目标转速。

    12、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,所述根据目标档位齿轮的转速、所述预设转速差范围的转速差下界值和转速差上界值,计算得到所述啮合套所在端齿轮的第一目标转速,包括:

    13、当所述啮合套所在端齿轮的实际转速超过所述目标档位齿轮的转速,则将所述目标档位齿轮的转速加上所述转速差下界值和所述转速差上界值之和的二分之一;

    14、当所述啮合套所在端齿轮的实际转速不超过所述目标档位齿轮的转速,则将所述目标档位齿轮的转速减去所述转速差下界值和所述转速差上界值之和的二分之一。

    15、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,根据啮合套的轴向位移,将挂档过程划分为空行程阶段、减速阶段和挂入阶段,包括:

    16、以所述啮合套的齿顶与所述目标档位齿轮的齿顶在轴向的相接位置作为第一边界位置,所述第一边界位置用于划分所述减速阶段与所述挂入阶段;

    17、根据所述换档电机以正向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第一对应关系、所述换档电机以反向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第二对应关系以及所述第一边界位置,确定第二边界位置,所述第二边界位置用于划分所述空行程阶段和所述减速阶段。

    18、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,所述根据所述换档电机以正向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第一对应关系、所述换档电机以正反向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第二对应关系以及所述第一边界位置,确定第二边界位置,包括:

    19、根据所述啮合套与所述目标档位齿轮接触时所能承受的最大撞击力,确定所述啮合套与所述目标档位齿轮接触的最大移速;

    20、在所述空行程阶段,以所述啮合套位于空档位置为起点,计算所述换档电机以正向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第一对应关系;

    21、在所述减速阶段,计算所述换档电机以反向最大占空比输出以驱动所述啮合套从不同移速减速到所述最大移速的相对位移,以确定所述换档电机以反向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第二对应关系;

    22、根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述最大移速和所述第一边界位置,确定第二边界位置。

    23、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,所述根据所述啮合套与所述目标档位齿轮接触时所能承受的最大撞击力,确定所述啮合套与所述目标档位齿轮接触的最大移速,包括:

    24、在所述目标档位齿轮端安装应力传感器,以测量所述啮合套与所述目标档位齿轮接触时撞击力;

    25、控制所述啮合套以不同的移速进行撞击测试,并记录所述啮合套在不同移速下所对应的撞击力;

    26、根据所述啮合套在不同移速下所对应的撞击力,确定移速与撞击力关系曲线,并通过插值法得出所述啮合套与所述目标档位齿轮接触时的最大移速,所述最大移速为所述啮合套与所述目标档位齿轮接触时所能承受的最大撞击力所对应的移速。

    27、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述最大移速和所述第一边界位置,确定第二边界位置,包括:

    28、根据所述第一对应关系,绘制第一对应关系曲线;

    29、根据所述第二对应关系、所述最大移速和所述第一边界位置,绘制第二对应关系曲线;

    30、获取所述第一对应关系曲线与所述第二对应曲线的交点坐标,并获取所述交点坐标中的第一位移;

    31、将所述第一位移乘以安全系数得到目标位移,并以所述啮合套位于空档位置为起点,移动所述目标位移所到达的位置作为第二边界位置。

    32、在本技术的一些实施例中,基于前述方案,在挂档完成后,所述方法还包括:

    33、根据驾驶需求,控制驱动电机由零扭矩恢复到驾驶员需求扭矩,并控制所述换档电机停止工作。

    34、根据本技术实施例的第二方面,提供了一种计算机程序产品,所述计算机程序产品包括计算机指令,该计算机指令存储在计算机可读存储介质中,且适于由处理器读取并执行,以使得具有所述处理器的计算机设备执行如本技术实施例第一方面所述的方法。

    35、基于本技术提出的技术方案,换档控制器在接收到换档指令后,先控制驱动电机卸载扭矩,以使啮合套脱开当前档位耦合齿轮。在摘档完成后,控制驱动电机采用目标转速闭环控制方式,以使啮合套所在端齿轮的转速与目标档位齿轮的转速之间的转速差保持在预设转速差范围内,从而可为后续实现平稳挂档提供基础。再根据啮合套的轴向位移,将挂档过程划分为空行程阶段、减速阶段和挂入阶段,并在空行程阶段控制换档电机以正向最大占空比输出进行开环控制,在减速阶段控制换档电机以反向最大占空比输出进行开环控制,在挂入阶段以目标档位为目标位置,对换档电机进行位置闭环控制,并控制驱动电机由目标转速闭环控制方式切换为零扭矩控制方式,即通过对每个阶段分别进行不同形式的换档控制,能够实现快速平稳换档,解决啮合套换档过程中产生的冲击抖动与噪音问题。

    36、应当理解的是,以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的,并不能限制本技术。


    技术特征:

    1.一种电驱动啮合套的换档控制方法,其特征在于,所述方法包括:

    2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在控制驱动电机卸载扭矩后,所述方法包括:

    3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标转速通过以下步骤确定:

    4.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述根据目标档位齿轮的转速、所述预设转速差范围的转速差下界值和转速差上界值,计算得到所述啮合套所在端齿轮的第一目标转速,包括:

    5.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,根据啮合套的轴向位移,将挂档过程划分为空行程阶段、减速阶段和挂入阶段,包括:

    6.根据权利要求5所述的方法,其特征在于,所述根据所述换档电机以正向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第一对应关系、所述换档电机以正反向最大占空比输出以驱动所述啮合套轴向移动的速度与位移的第二对应关系以及所述第一边界位置,确定第二边界位置,包括:

    7.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,所述根据所述啮合套与所述目标档位齿轮接触时所能承受的最大撞击力,确定所述啮合套与所述目标档位齿轮接触的最大移速,包括:

    8.根据权利要求6所述的方法,其特征在于,根据所述第一对应关系、所述第二对应关系、所述最大移速和所述第一边界位置,确定第二边界位置,包括:

    9.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在挂档完成后,所述方法还包括:

    10.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品包括计算机指


    技术总结
    本申请公开了一种电驱动啮合套的换档控制方法和程序产品,属于车辆控制技术领域。该方法中,换档控制器在接收到换档指令后,先控制驱动电机卸载扭矩,以使啮合套脱开当前档位耦合齿轮。在摘档完成后,控制驱动电机采用目标转速闭环控制方式,以使啮合套所在端齿轮的转速与目标档位齿轮的转速之间的转速差保持在预设转速差范围内,从而可为后续实现平稳挂档提供基础。再根据啮合套的轴向位移,将挂档过程划分为空行程阶段、减速阶段和挂入阶段,通过对每个阶段分别进行不同形式的换档控制,能够实现快速平稳换档,解决啮合套换档过程中产生的冲击抖动与噪音问题。

    技术研发人员:曾威,李晓阳,李卓,马也驰,徐田
    受保护的技术使用者:东风汽车集团股份有限公司
    技术研发日:
    技术公布日:2024/10/24
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