CN102192317A - 一种档位切换控制方法 - Google Patents

Abstract

一种用于装备有自动控制手动变速箱的车辆在停车状态或低转速状态下档位切换失败时的档位切换控制方法，驾驶者操作步骤；选档和切换步骤；检测步骤；重新切换步骤；其中，所述方法还进一步包括：在所述驾驶者操作步骤之后，变速箱控制器判断是否出现或可能出现重新切换档位情况，如果是，则变速箱控制器通过通讯总线向发动机控制器发出指令，发动机控制器对发动机转速或扭矩进行控制，使得发动机保持在稳定状态下以支持档位的切换。本发明的控制方法克服了在切换档位失败的情况下需要操作者重新进行换档杆操作的缺陷。

Description

一种档位切换控制方法

【技术领域】

本发明涉及一种档位切换控制方法，尤其地，本发明涉及在停车状态或者低转速状态的情况下带有自动控制手动变速箱的车辆发生档位切换失败时，通过自动控制手动变速箱控制器对变速箱进行控制以重新切换档位的一种控制方法。

【背景技术】

随着车辆的日益普及，车辆已经成为人们生活中不可或缺的交通工具。近年来私有车辆也越来越融入到中国普通家庭中的生活中。于此同时，随着城市中车辆数量的日益饱和，人们越来越倾向于购买带有自动控制手动变速箱的汽车。这样，当城市道路比较拥堵时，可以通过变速箱自行切换档位从而避免了需要不断人工踩踏离合器踏板以及操作换档杆来加减档位的繁杂任务，而当道路比较畅通时，同样可以采用手动加减档位来增强驾驶的乐趣并节省燃油。正是如此，自动控制手动变速箱由于相比传统自动变速箱车在燃油经济性上具有的极大优势，已经成为车辆变速系统的主流，而其主要缺点如换档质量、无缓行功能、用户界面不清晰等正在因为产品的普及而变为需要解决的首要课题。

目前，普通自动变速箱是通过液力传递和齿轮组合的方式来达到变速的目的。其中液力变扭器是普通自动变速箱最核心的部件，它与发动机曲轴相连接，并将发动机动力传送给变速器，实现发动机与变速器的软连接，减少传动系的动载荷。液力变扭器主要由泵轮、涡轮和导轮等构件以及在其中循环流动的工作液组成。泵轮和涡轮是一对工作组合，泵轮通过液体带动涡轮旋转，而泵轮和涡轮之间的导轮通过反作用力使泵轮和涡轮之间实现转速差并实现变速变矩功能。由于液力变矩器自动变速变矩范围不够大，因此在涡轮后面再串联几排行星齿轮提高效率，液压操纵系统会随发动机工作变化自行操纵行星齿轮，从而实现自动变速变矩。

自动控制手动变速箱属于一种特殊的自动变速箱。它采用机械式干式/湿式离合器与发动机曲轴进行分离、滑动、结合而获得不同的动力传动结果。在自动控制手动变速箱中，并不需要采用常规自动变速箱中的液力变扭器，而是采用与手动变速箱相类似的齿轮变速器和常规片式离合器，由电控系统控制变速箱档位和离合器位置操作。这使得当自动控制手动变速箱车辆低转速状态尤其是处于停车状态下，它存在与手动变速箱车辆相类似的不容易切换档位的问题。然而，由于自动控制手动变速箱的用户操作界面与传统的自动变速箱相同，这使得在传统的自动变速箱中不存在的换档失败的情况在自动控制手动变速箱中时有发生，严重地影响了自动控制手动变速箱的操作性能和其推广。

籍此，对于本领域的技术人员而言，在装配有自动控制手动变速箱的车辆在停车状态或低转速状态下提供一种解决切换档位失败的控制方法，诚为本领域亟需所要解决的技术问题。

【发明内容】

基于上述提及的技术问题，本发明的一个目的旨在于，提供一种用于装配有自动控制手动变速箱的车辆的档位切换控制方法，这种档位切换控制方法在车辆停车状态或低转速状态下发生档位切换失败的情况下，通过发动机控制器和变速箱控制器对发动机转速和变速箱进行控制以正确切换档位。

本发明的目的是通过如下的技术方案实现的：

本发明提供一种用于装备有自动控制手动变速箱的车辆在停车状态或低转速状态下档位切换失败时的档位切换控制方法，所述方法包括如下步骤：

驾驶者操作步骤：驾驶者操作自动控制手动变速箱的换档杆选档；

选档和切换步骤：变速箱控制器操控齿轮进行档位的切换；

检测步骤：检测档位切换是否成功，如果切换成功，结束切换控制；如果切换不成功，进入下一步骤；

重新切换步骤：将变速箱输入轴的转速提高到预设转速，并在变速箱输入轴的转速在最佳设定值时重新进行档位切换，之后再次进入所述检测步骤；

其中，所述方法还进一步包括：在所述驾驶者操作步骤之后，变速箱控制器判断是否出现或可能出现重新切换档位情况，如果是，则变速箱控制器通过通讯总线向发动机控制器发出指令，发动机控制器对发动机转速或扭矩进行控制，使得发动机保持在稳定状态下以支持档位的切换。

在本发明的一个优选实施方式中，所述重新切换步骤进一步包括有：

将档位切换到空档；

控制离合器与自动控制手动变速箱的结合状态，从而将变速箱输入轴的转速提高到预设转速；

将离合器与自动控制手动变速箱分离开，使得变速箱输入轴的转速到达最佳设定值。

在本发明的一个优选实施方式中，在所述检测步骤之后并且在所述重新切换步骤之前，还包括有检测重新切换的次数是否超过预设次数的步骤，当超过预设次数时，车辆报警示，指示驾驶者重新操作自动控制手动变速箱的换档杆；当未超过预设次数时，进入重新切换步骤。

在本发明的一个优选实施方式中，在所述检测步骤之后并且在所述重新切换步骤之前，还包括有检测重新切换的比例是否超过预设比例的步骤，当超过预设比例时，车辆报故障，驾驶者重新操作自动控制手动变速箱的换档杆；当未超过预设故障时，进入重新切换步骤。

容易理解，在档位切换失败的情况下，本发明所提供的控制方法并非简单地指令重新切换档位，而是通过变速箱控制器对档位和离合器的结合情况进行控制，使得变速箱输入轴在最佳转速的情况下重新切换到正确档位中。此外，本发明中还进一步增加了发动机控制器在此期间对发动机状态的控制，保证车辆切换后的运行平稳性。本发明的控制方法克服了在切换档位失败的情况下需要操作者频繁重新进行换档杆操作的缺陷。并且这种控制方式安全有效，降低了车辆报警示或者报故障的频率。

【附图说明】

下面结合下述附图，对本发明的技术方案进行详细或者优选的描述，其中，

图1为本发明一种优选实施例的档位切换控制方法的控制流程图。

【具体实施方式】

容易理解，根据本发明的技术方案，在不变更本发明的实质精神下，本领域的一般技术人员可以提出本发明的多个结构方式。因此以下具体实施方式以及附图仅是对本发明的技术方案的具体说明，而不应当视为本发明的全部或者视为对本发明技术方案的限定或限制。

在自动控制手动变速箱的操作界面中，当车辆发动机处于启动并且车辆处于停车状态或非常低的转速的情况下驾驶者可以使用车辆换档杆可以进行如下的档位选择操作：将换档杆从空挡选择到倒档，从空挡选择到前进档，从倒档选择到前进档，从前进档选择到倒档等。

自动控制手动变速箱的档位切换采用类似于手动变速箱中齿轮组之间的切换来传递不同的传速比，也就是，将通过离合器将发动机与变速箱分离开，并在此基础上将一组齿轮和另一组期望啮合的齿轮相啮合，从而实现设定传速比的动力传送。当车辆处于停车状态或非常低的转速的情况下，由于齿轮在完全啮合之前可能处于齿顶齿的状态，在这种情况下，他们不能按照预先设定的那样啮合到位，从而出现档位切换失败的情况。

图1示出了当这种情况发生时对系统进行控制以实现档位正确切换的一种优选控制方法的流程图。如图1中所示，在发动机处于启动的状况下(步骤01)，驾驶者使用自动控制手动变速箱的换档杆选择期望的档位，如步骤10所示。在驾驶者完成切换后，自动控制手动变速箱的控制器控制变速箱进行档位的切换，其指令变速箱的一组齿轮和另一组齿轮进行啮合，如步骤20所示。在步骤30中，检测档位切换是否成功，也就是检测是否存在档位切换失败的情况。在一般情况下，档位的切换会顺利完成，这时直接结束控制，如步骤40所示。当在车辆停止状态或者低转速状态下，如上所述，齿轮组和齿轮组之间可能存在相抵的情况，这时候由于齿轮之间基本处于不转动的状态，致使档位切换的失败。此时，进入步骤110，重新进行档位的切换。在步骤110中，对重新进行档位切换的总次数和比例进行判断，当出现的重新换档总次数超过了预设次数时，控制器报出警示，如在面板上显示黄色警示，此时驾驶者重新操作换档杆。此外，当重新换档的比例超过预设比例时，控制器报出故障，此时驾驶者同样重新操作换档杆。在重试的总次数和总比例都没有超过与设定时，变速箱控制器首先忽略驾驶者的选档要求，而是将档位直接切换到空档位置，在这种情况下发动机和变速箱相分离，如步骤140所示。在发动机和变速箱分离后，变速箱控制器控制离合器，使得离合器和变速箱部分结合(步骤150)，通过这种结合，发动机输出曲轴通过离合器慢慢带动变速箱输入轴，使得变速箱输入轴的转动速度提高到一预先确定的合理值，如步骤160所示。之后，再次将离合器和变速箱分离开，并在变速箱输入轴的转速在到达最佳设定值时重新进行档位切换，如步骤170所示。

在上述描述的控制流程中，在车辆停止状态或低转速状态下发生档位切换失败时，如果变速箱控制器仅仅是简单地指令变速箱重新进行档位切换而并不对变速箱输入轴的状态进行调整，很有可能再次发生档位切换失败。而在本发明的控制方法中，变速箱控制器通过打开和关闭离合器与变速箱的结合状态，对变速箱的输入轴的转速进行控制，使得在变速箱的输入主动轴转速优选在最佳设定值下切换档位。最佳设定值可根据车辆的具体情况设定，如各个档位设定的传速比、齿轮参数等。此外，例如当操作者希望由空档切换到行进档位时，变速箱的输出轴还应当处于较低转速和较高扭矩。最佳设定值可在车辆测试阶段多次实验后获得，因此，这对本领域的技术人员是显而易见的，在这里不多赘述。显然，这种控制方法弱化了变速箱齿轮系统的损伤并提高了在停止状态或低转速状态下档位切换失败后重新切换成功的效率。

此外，在本发明的上述优选实施例中，当变速箱控制器认识到有可能存在需要重新切换档位的风险的情况下(步骤210)，在实施步骤20进行档位切换的同时，变速箱控制器通过通讯总线向发动机控制器发出可能需要重新切换的指示，如步骤220所示。在这种情况下，如步骤230所示，发动机控制器控制发动机的运转状态，将发动机的转速或者输出扭矩保持在稳定状态下，使得，例如即使当驾驶员踏下油门踏板的情况下，仍保持发动机处于最稳定和最合适的状态来支持上述实施例中的档位切换，并且进一步保证切换成功后不会引起起步冲击和安全问题。

当然，在上述描述的基础上，本领域的技术人员可以提出多个实施方式，例如，忽略步骤110中对重新切换的次数和比例进行的控制；在档位切换的情况下总是将发动机控制器对发动机转速保持在合理值等。显然，基于本发明上述优选描述对本发明所作的任何显而易见的修改，均在本发明技术方案的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种用于装备有自动控制手动变速箱的车辆在停车状态或低转速状态下档位切换失败时的档位切换控制方法，所述方法包括如下步骤：

驾驶者操作步骤：驾驶者操作自动控制手动变速箱的换档杆选档；

选档和切换步骤：变速箱控制器操控齿轮进行档位的切换；

检测步骤：检测档位切换是否成功，如果切换成功，结束切换控制；如果切换不成功，进入下一步骤；

重新切换步骤：将变速箱输入轴的转速提高到预设转速，并在变速箱输入轴的转速在最佳设定值时重新进行档位切换，之后再次进入所述检测步骤；

其中，所述方法还进一步包括：在所述驾驶者操作步骤之后，变速箱控制器判断是否出现或可能出现重新切换档位情况，如果是，则变速箱控制器通过通讯总线向发动机控制器发出指令，发动机控制器对发动机转速或扭矩进行控制，使得发动机保持在稳定状态下以支持档位的切换。

2.如权利要求1所述的档位切换控制方法，其特征在于，所述重新切换步骤进一步包括有：

将档位切换到空档；

控制离合器与自动控制手动变速箱的结合状态，从而将变速箱输入轴的转速提高到预设转速；

将离合器与自动控制手动变速箱分离开，使得变速箱输入轴的转速到达最佳设定值。

3.如权利要求1-2任一所述的档位切换控制方法，其特征在于，在所述检测步骤之后并且在所述重新切换步骤之前，还包括有检测重新切换的次数是否超过预设次数的步骤，当超过预设次数时，车辆报警示，指示驾驶者重新操作自动控制手动变速箱的换档杆；当未超过预设次数时，进入重新切换步骤。

4.如权利要求1-2任一所述的档位切换控制方法，其特征在于，在所述检测步骤之后并且在所述重新切换步骤之前，还包括有检测重新切换的比例是否超过预设比例的步骤，当超过预设比例时，车辆报故障，驾驶者重新操作自动控制手动变速箱的换档杆；当未超过预设故障时，进入重新切换步骤。

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