[发明专利]一种含转角差估计的驻车挂档控制方法

权利要求书

1.一种含转角差估计的驻车挂档控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：对换档电机采用Bang-bang控制以确保接合套到达接合位置时具有小轴向速度v_chm；

步骤2：判断接合套位移s_slv是否大于等于接合套到达接合位置的位移s_slv1，若是，则转到步骤3；若否，则转到步骤1；

步骤3：判断接合套与接合齿圈的转角差是否发生变动，若是，则转到步骤4；若否，则转到步骤5；

步骤4：利用接合套与接合齿圈挤压时发生的周向转角差变动以及接合套当前的轴向位移估计接合套与接合齿圈的转角差再转到步骤6；

步骤5：判断是否同时满足接合套穿越倒角所需的时间t大于接合套穿越倒角所需的期望时间t_chm，与接合套位移s_slv小于等于接合套到达接合位置的位移s_slv1，若是，则转到步骤6；若否，则转到步骤8；

步骤6：利用类Bang-bang四阶段控制来调节接合套与接合齿圈的转角差来进行转角对齐；再转到步骤7；

步骤7：判断是否同时满足接合套与接合齿圈的转速差Δω_{gr_slv}的绝对值小于等于转速差允许范围δω，与接合齿圈与接合套周期性转角差小于等于转角差允许范围δθ，若是，则转到步骤9；若否，则转到步骤6；

步骤8：判断接合套位移s_slv是否大于等于接合套穿越倒角的位移s_chm与接合套到达接合位置的位移s_slv1的和，若是，则转到步骤9；若否，则转到步骤3；

步骤9：对换档电机采用Bang-bang控制使接合套与接合齿圈直接接合且确保接合套与接合齿圈不发生碰撞；再转到步骤10；

步骤10：判断是否同时满足接合套速度v_slv小于等于接合套速度允许范围δv，与接合套位移s_slv大于等于l/2-δs，其中l为接合套从原始档位至目标档位的行程，δs为接合套位移允许范围；若是，则结束；若否，则转到步骤9。

2.根据权利要求1所述含转角差估计的驻车挂档控制方法，其特征在于，所述小轴向速度v_chm的确定方法如下：

式中，s_chm为接合套穿越倒角的位移，t_chm为接合套穿越倒角所需的期望时间。

3.根据权利要求1所述含转角差估计的驻车挂档控制方法，其特征在于，所述步骤3中接合套处于上倒角位置时的转角差为：

式中，h_gr为接合齿圈齿长，b_gr为接合齿圈齿宽，α_gr为接合齿圈倒角，N_gr为接合齿圈的齿数；

接合套处于下倒角位置时的转角差为：

4.根据权利要求1所述含转角差估计的驻车挂档控制方法，其特征在于，所述步骤4中估计的接合套与接合齿圈的转角差为：

式中，δθ_{gr_slv}＝θ_gr-θ_slv，θ_gr为接合齿圈的转角，θ_slv为接合套的转角。

5.根据权利要求1所述含转角差估计的驻车挂档控制方法，其特征在于，所述步骤1和步骤9中的Bang-bang控制的控制律为

式中，为换档执行机构等效惯量，为换档执行机构等效阻尼，r_a为换档执行机构等效半径，为换档电机最大转矩，为接合套目标位移。

6.根据权利要求1所述含转角差估计的驻车挂档控制方法，其特征在于，所述步骤6中的类Bang-bang四阶段控制的控制律为

式中，为驱动电机目标转矩指令，为驱动电机最大转矩。