CN105422843A - 电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法 - Google Patents

电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法 Download PDF

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罗晓枝
冯静
王�锋
梁锋
张松
毛正松
欧阳石坤
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Abstract

本发明公开了一种电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法。该方法包括以下步骤：首先，摘空档阶段；该摘空档阶段由所处档位置拉至空档位置；所述摘空档阶段的末期处在空档位置；其次，选档阶段；该选档阶段的空档位置需要由所处层下降至目标层；所述选档阶段的选档动作开始于处在空档位置的所述摘空档阶段的末期；该选档阶段处在空档位置；最后，挂档阶段；该挂档阶段由空档位置拉至目标档位置；该挂档阶段的初期处在空档位置，所述挂档阶段的挂档动作开始于处在空档位置的所述选档阶段的末期。该方法能够缩短换档过程总时间，换档过程的动力丢失感觉明显减弱，车辆舒适性得到显著提高。

Description

电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法
技术领域
本发明涉及变速箱领域，特别涉及一种电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法。
背景技术
在汽车变速箱百年的历史中，主要经历了从手动到自动的发展过程。目前世界上使用最多的汽车自动变速器为MT手动式变速箱、AT液力自动变速器、AMT电控机械自动变速箱、CVT金属带式无级自动变速器等型式。
随着汽车技术的发展，尤其是商用车，为减轻驾驶员的驾驶疲劳强度，越来越多的汽车匹配了自动变速箱，而其中电控机械自动变速箱(AMT)兼具了手动变速箱油耗低和自动变速箱驾驶舒适性高的优点，再加上成本低廉、可靠性高、维修方便等，受到越来越多的青睐。在欧洲AMT自动变速箱在商用车市场占有率接近30％，而国内则不足1％，但是近几年，AMT自动变速箱在国内商用车领域迅速发展，传统手动变速箱厂家纷纷推出自主的AMT自动变速箱。由于起步较晚，国内自主品牌的AMT自动变速箱与国外品牌相比，在可靠性和舒适性方面还存在一定差距。
现有AMT电控机械自动变速箱的基本工作原理：在原机械式变速箱(手动档)的基础上增加电控机构(主流方案是使用两个电机)，以取代驾驶员的手动换档，通过电控机构(两个电机)实现变速箱的摘空档、选档和挂档等动作。AMT自动变速箱是通过增加选档电机和换档电机来替代驾驶员的手动选档和手动换档，因此，如图1所示，一般其换档的动作与手动档一致，如1档换至2档过程：第一步是摘空档动作，由1档位置拉至空档位置；第二步是选档动作(同时进行转速同步)，空档位置需要由第3层下降至第2层；第三步，挂档动作，由空档位置拉至2档位置，基本过程如图2所示。
结合图2可以发现，在换档过程中第一阶段(摘空挡)末期、第二阶段(选档)和第三阶段(挂档)初期均是空档，车辆是完全处于动力丢失的阶段，而动力丢失对车辆舒适性影响很大，因此，通过自动换档过程总时间的多少，即可评价AMT的舒适性：总时间越小，可能就感觉不到换档过程，舒适性越高；总时间越大，动力丢失时间越长，动力性越差，舒适性就越差。
例如目前绝大部分的AMT自动变速箱的换档过程均如上所述依次进行，并且由于硬件条件限制，各个阶段的时间很难缩短。通过统计，一般商用车的AMT自动变速箱换档时间分布如下：摘空挡0.3-0.4s，选档0.5-0.6s，挂档0.3-0.4s。整个换档过程在1.1-1.4s左右。通过实车测试感觉，这个过程动力丢失还是比较明显，需要进一步进行对AMT自动变速箱的换档过程进行策略优化。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的目的在于提供一种步骤简单合理的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，该电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法根据机械式变速箱的结构特点及电控换档与手动换档的区别，把原手动换档依次进行的各换档阶段，通过电控换档机构(两个电机)重叠进行，即摘空档(换档电机工作)末期已经在空档位置了，可以开始选档动作(选档电机工作)；选档末期，可以开始挂档动作(换档电机工作)，能够缩短换档过程总时间，换档过程的动力丢失感觉明显减弱，车辆舒适性得到显著提高。
为实现上述目的，根据本发明提供了一种电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，包括以下步骤：首先，摘空档阶段；该摘空档阶段由所处档位置拉至空档位置；所述摘空档阶段的末期处在空档位置；其次，选档阶段；该选档阶段的空档位置需要由所处层下降至目标层；所述选档阶段的选档动作开始于处在空档位置的所述摘空档阶段的末期；该选档阶段处在空档位置；最后，挂档阶段；该挂档阶段由空档位置拉至目标档位置；该挂档阶段的初期处在空档位置，所述挂档阶段的挂档动作开始于处在空档位置的所述选档阶段的末期。
优选地，上述技术方案中，摘空档阶段的摘空档动作通过换档电机工作完成。
优选地，上述技术方案中，选档阶段的选档动作通过选档电机工作完成。
优选地，上述技术方案中，挂档阶段的挂档动作通过换档电机工作完成。
优选地，上述技术方案中，该电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法的换档过程用时0.7-1.0s。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：该电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法根据机械式变速箱的结构特点及电控换档与手动换档的区别，把原手动换档依次进行的各换档阶段，通过电控换档机构(两个电机)重叠进行，即摘空档(换档电机工作)末期已经在空档位置了，可以开始选档动作(选档电机工作)；选档末期，可以开始挂档动作(换档电机工作)，能够缩短换档过程总时间，换档过程的动力丢失感觉明显减弱，车辆舒适性得到显著提高。
附图说明
图1是现有电控机械自动变速箱的档位位置示意图。
图2是现有电控机械自动变速箱换挡过程手柄位置示意图。
图3是本发明的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法的流程图。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本发明的保护范围并不受具体实施方式的限制。
除非另有其它明确表示，否则在整个说明书和权利要求书中，术语“包括”或其变换如“包含”或“包括有”等等将被理解为包括所陈述的元件或组成部分，而并未排除其它元件或其它组成部分。
AMT变速箱也称自动变速箱，它是电控机械自动变速箱的简称。它是在干式离合器和齿轮变速器基础上加装微机控制的自动变速系统。自动变速器(AMT)能根据车速、油门、驾驶员命令等参数，确定最佳挡位，控制原来由驾驶员人工完成的离合器分离与接合、换挡手柄的摘挡与挂挡以及发动机的油门开度的同步调节等操作过程，最终实现换挡过程的操纵自动化。AMT保持了原有机械变速器的基本结构，比较常用的进口AT(液力变矩器自动变速器)，具有传动效率高、结构紧凑、成本低、易于制造、工作可靠及操纵方便等优点，尤其是其省油的特点适合于我国大、中巴与载重车应用。
AMT变速箱的工作原理是在机械变速箱(手动档)原有基础上进行改造，主要改变手动换档操纵部分。即在总体传动结构不变的情况下通过加装微机控制的自动操纵系统来实现换档的自动化。因此AMT实际上是由一个电脑来控制一个机器人系统来完成操作离合器和选档的两个动作。AMT的核心技术是微机控制，电子技术及质量将直接决定AMT的性能与运行质量。
机械式变速箱(手动档)的换档过程是由手动依次完成摘空档→选档→挂档动作，根据本发明具体实施方式的电控机械自动变速箱采用了选档电机和换档电机来替换手动换档动作，其完全没必要依次进行上述动作，根据电控机械自动变速箱的结构特性，可以考虑两个电机(选档电机和换档电机)同时工作，以缩短换档过程的时间。
如图3所示，该电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法的具体步骤包括：
首先，摘空档阶段；
该摘空档阶段的摘空档动作通过换档电机工作完成，即由所处档位置拉至空档位置；该摘空档阶段(换档电机工作)的末期已经处在空档位置了，车辆是完全处于动力丢失的阶段，而动力丢失对车辆舒适性影响很大，动力丢失时间越长，动力性越差，舒适性就越差。
其次，选档阶段；
该选档阶段的选档动作通过选档电机工作完成，即空档位置需要由所处层下降至目标层；该选档动作(选档电机工作)开始于处在空档位置的摘空档阶段(换档电机工作)的末期；该选档阶段(选档电机工作)处在空档位置；
最后，挂档阶段；
该挂档阶段的挂档动作通过换档电机工作完成，即由空档位置拉至目标档位置；该挂档阶段(换档电机工作)的初期已经处在空档位置了，该挂档动作(换档电机工作)开始于处在空档位置的选档阶段(选档电机工作)的末期。
即摘空档(换档电机工作)末期已经在空档位置了，可以开始选档动作(选档电机工作)；选档末期，可以开始挂档动作(换档电机工作)。如下示意图：通过各个换档阶段的重叠，可以缩短整个换档过程的时间。
例如目前绝大部分的AMT自动变速箱的换档过程均如上所述依次进行，并且由于硬件条件限制，各个阶段的时间很难缩短。通过统计，一般商用车的AMT自动变速箱换档时间分布如下：摘空挡0.3-0.4s，选档0.5-0.6s，挂档0.3-0.4s。整个换档过程在1.1-1.4s左右。而采用本发明具体实施方式的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法的重叠策略后，AMT自动变速箱的换档过程在0.7-1.0s左右，能够减少时间在0.3-0.4s左右。相对之前，换档时间缩短了近30％左右，对车辆的动力性和舒适性有很大提高，进一步缩小了国内自主品牌的AMT与国外品牌的技术差距，增大了国内自主品牌AMT的生存空间。
综上，该电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法根据机械式变速箱的结构特点及电控换档与手动换档的区别，把原手动换档依次进行的各换档阶段，通过电控换档机构(两个电机)重叠进行，即摘空档(换档电机工作)末期已经在空档位置了，可以开始选档动作(选档电机工作)；选档末期，可以开始挂档动作(换档电机工作)，能够缩短换档过程总时间，换档过程的动力丢失感觉明显减弱，车辆舒适性得到显著提高。
前述对本发明的具体示例性实施方案的描述是为了说明和例证的目的。这些描述并非想将本发明限定为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。对示例性实施例进行选择和描述的目的在于解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的技术人员能够实现并利用本发明的各种不同的示例性实施方案以及各种不同的选择和改变。本发明的范围意在由权利要求书及其等同形式所限定。

Claims (5)

1.一种电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，其特征在于，包括以下步骤：
首先，摘空档阶段；
该摘空档阶段由所处档位置拉至空档位置；所述摘空档阶段的末期处在空档位置；
其次，选档阶段；
该选档阶段的空档位置需要由所处层下降至目标层；所述选档阶段的选档动作开始于处在空档位置的所述摘空档阶段的末期；该选档阶段处在空档位置；
最后，挂档阶段；
该挂档阶段由空档位置拉至目标档位置；该挂档阶段的初期处在空档位置，所述挂档阶段的挂档动作开始于处在空档位置的所述选档阶段的末期。
2.根据权利要求1所述的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，其特征在于，所述摘空档阶段的摘空档动作通过换档电机工作完成。
3.根据权利要求2所述的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，其特征在于，所述选档阶段的选档动作通过选档电机工作完成。
4.根据权利要求3所述的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，其特征在于，所述挂档阶段的挂档动作通过换档电机工作完成。
5.根据权利要求1所述的电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法，其特征在于，该电控机械自动变速箱缩短换档时间的方法的换档过程用时0.7-1.0s。
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