CN105626846A - 变速器的降档方法及用于汽车的变速器 - Google Patents

Abstract

根据本发明实施例的变速器的降档方法及用于汽车的变速器，所述变速器包括至少两个离合器，每个所述离合器均连接有输入轴，且当前档位和目标档位分别由不同的离合器进行动力传递，所述方法包括：步骤1：接合所述目标档位对应的离合器拉升所述目标档位对应的输入轴的转速，然后断开所述目标档位对应的离合器；步骤2：将档位从当前档位转换至目标档位，降档完成后重新接合目标档位对应的离合器。根据本发明实施例的变速器的降档方法，降低了变速器的噪音，同时有效地延长了同步器的寿命。

Description

变速器的降档方法及用于汽车的变速器

技术领域

本发明涉及车辆制造技术领域，特别涉及一种变速器的降档方法及变速器。

背景技术

传统的汽车中，离合器自动变速器电控单元(TCU)发出降一档指令后，滑动齿套压缩同步器的同步期间，有可能产生噪音。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。为此，本发明在于提出一种变速器的降档方法，可以提高变速器的稳定性。

本发明还提出了一种用于汽车的变速器。

根据本发明实施例的变速器的降档方法，所述变速器包括至少两个离合器，每个所述离合器均连接有输入轴，且当前档位和目标档位分别由不同的离合器进行动力传递，所述方法包括：步骤1：接合所述目标档位对应的离合器拉升所述目标档位对应的输入轴的转速，然后断开所述目标档位对应的离合器；步骤2：将档位从当前档位转换至目标档位，换档完成后重新接合目标档位对应的离合器。

根据本发明实施例的变速器的降档方法，在降档前将目标档位对应的输入轴的转速拉升，避免了使用同步器产生摩擦力矩使得车辆连续减速时滑动磁条越过同步环时瞬间失去同步导致转速波动产生噪音甚至冲击等问题，从而降低了变速器的噪音，同时有效地延长了同步器的寿命。

另外，根据本发明上述实施例的变速器的降档方法，还可以具有如下附加的技术特征：

根据本发明的一个实施例，所述步骤1还包括：检测所述当前档位对应的输入轴的转速n及其趋势得出降档时所述当前档位对应的输入轴的趋势转速n_2t，并根据所述趋势转速n_2t判断是否接合所述目标档位对应的离合器。

根据本发明的一个实施例，所述趋势转速n_2t的计算方法包括：检测所述当前档位对应的输入轴的转速n及其加速度a，根据接合所述目标档位对应的离合器到所述目标档位对应的输入轴的转速达到引擎转速所需的时间t计算所述当前档位对应的输入轴的所述趋势转速n_2t，其中所述趋势转速n_2t＝n+a×t。

根据本发明的一个实施例，所述步骤1包括：根据所述趋势转速n_2t计算与所述目标档位对应的输入轴的目标转速n_1t，判断所述目标转速n_1t与汽车的引擎转速之间的比值，如果所述比值不在预定比值范围内，则重新计算所述目标转速n_1t；如果所述比值在预定比值范围内，则接合所述目标档位对应的离合器将所述目标档位对应的输入轴的转速拉升至汽车的引擎转速。

根据本发明的一个实施例，所述预定比例范围为(0.9，1.1)。

根据本发明的一个实施例，所述目标档位n_1t的计算方法包括：根据所述当前档位对应的输入轴的所述趋势转速n_2t、所述目标档位的传动比i₁和所述当前档位的传动比i₂计算所述目标转速n_1t，其中，所述目标转速

根据本发明的一个实施例，所述当前档位为二档，且所述目标档位为一档。

根据本发明另一方面实施例的用于汽车的变速器，包括：第一离合器、第二离合器、第一输出轴、第二输出轴和输出齿轮组。所述第一离合器连接有第一输入轴，且所述第一输入轴上间隔布置有奇数档位的输入齿轮；所述第二离合器连接有第二输入轴，且所述第二输入轴上间隔布置有可移动的偶数档位的输入齿轮；所述第一输出轴上间隔布置有奇数档位的输出齿轮；所述第二输出轴上间隔布置有偶数档位的输出齿轮；所述输出齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮和差速器齿轮，所述第一齿轮与所述第一输出轴同轴固接，所述第二齿轮与所述第二输出轴同轴固接，所述差速器齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，其中，所述变速器在从奇数档位降档到偶数档位过程中首先接合第二离合器，拉升第二输入轴的转速，然后断开第二离合器进行换挡，并在换挡完成后接合第二离合器；所述变速器在从偶数档位降档到奇数档位过程中首先接合第一离合器，拉升第一输入轴的转速，然后断开第一离合器进行换挡，并在换挡完成后接合第一离合器。通过第一离合器和第二离合器实现变档，使得变速器降档稳定且噪音小。

根据本发明的一个实施例，在所述变速器从二档降到一档的过程中，根据所述第二输入轴的转速n′、所述第二输入轴的加速度a′、所述第一档的传动比i₁′、所述第二档的传动比i₂′以及所述第一离合器接合到第一输入轴的转速达到汽车的引擎转速的时间t′计算目标转速n_1t′，并在所述目标转速n_1t′与汽车的引擎转速之间的比值在预定比例范围内时接合第一离合器，拉升第一输入轴的转速至引擎转速，然后断开第一离合器进行换挡，并在换挡完成后接合第一离合器，其中

根据本发明的一个实施例，所述预定比例范围为(0.9，1.1)。

附图说明

图1是本发明实施例的变速器的降档方法的流程示意图。

图2是本发明一个具体示例的变速器的降档方法的流程示意图。

图3是现有技术中变速器的第一离合器、第一离合器、引擎、与第一离合器相连的第一输入轴以及与第二离合器相连的第二输入轴在降档过程中的状态变化示意图，其中圈示出了冲击或异响产生的位置。

图4是本发明一个实施例的变速器的第一离合器、第一离合器、引擎、与第一离合器相连的第一输入轴以及与第二离合器相连的第二输入轴在降档过程中的状态变化示意图。

图5是本发明一个实施例的用于汽车的变速器的示意图。

附图标记：变速器100，第一离合器11，第二离合器12，第一输出轴21，第二输出轴22，输出齿轮组3，第一输入轴41，奇数档位的输入齿轮51，第二输入轴42，偶数档位的输入齿轮61，奇数档位的输出齿轮52，偶数档位的输出齿轮62，第一齿轮31，第二齿轮32，差速器齿轮33。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面参照附图详细描述本发明实施例的变速器的降档方法。

如图1所示，根据本发明实施例的变速器的降档方法，所述变速器包括至少两个离合器，每个所述离合器均连接有输入轴，且当前档位和目标档位分别由不同的离合器进行动力传递，其中，所述的当前档位是指变速器降档前档位，目标档位是指变速器降档后的档位。

所述方法包括：步骤1：接合所述目标档位对应的离合器拉升所述目标档位对应的输入轴的转速，然后断开所述目标档位对应的离合器；步骤2：将档位从当前档位转换至目标档位，降档完成后重新接合目标档位对应的离合器。

根据本发明实施例的变速器的降档方法，在降档前将目标档位对应的输入轴的转速拉升，避免了使用同步器产生摩擦力矩使得车辆连续减速时滑动磁条越过同步环时瞬间失去同步导致转速波动产生噪音甚至冲击等问题，从而降低了变速器的噪音，同时有效地延长了同步器的寿命。

本发明的降档变速器的降档方法主要应用于变速器的低速档位的降档，尤其是变速器从2档降到1档。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，所述步骤1还包括：检测所述当前档位对应的输入轴的转速n及其趋势得出降档时所述当前档位对应的输入轴的趋势转速n_2t，并根据所述趋势转速n_2t判断是否接合所述目标档位对应的离合器。从而便于目标档位的同步，以减小齿轮之间的磨损，增加变速器的使用寿命。

进一步地，所述趋势转速n_2t的计算方法包括：检测所述当前档位对应的输入轴的转速n及其加速度a，根据接合所述目标档位对应的离合器到所述目标档位对应的输入轴的转速达到引擎转速所需的时间t计算所述当前档位对应的输入轴的所述趋势转速n_2t，其中所述趋势转速n_2t＝n+a×t。

在本发明的一些实施例中，所述步骤1包括：根据所述趋势转速n_2t计算与所述目标档位对应的输入轴的目标转速n_1t，判断所述目标转速n_1t与汽车的引擎转速n_引之间的比值R，其中R＝n_1t/n_引。如果所述比值R不在预定比值范围内，则重新计算所述目标转速n_1t；如果所述比值在预定比值范围内，则接合所述目标档位对应的离合器将所述目标档位对应的输入轴的转速拉升至汽车的引擎转速。

有利地，所述预定比例范围为(0.9，1.1)。当然，根据实际情况可以旋转该比例范围。

优选地，所述预定比例范围为1或(0.95，1.05)，也就是说目标转速n_1t与汽车的引擎转速n_引相同或相近。

进一步地，所述目标档位n_1t的计算方法包括：根据所述当前档位对应的输入轴的所述趋势转速n_2t、所述目标档位的传动比i₁和所述当前档位的传动比i₂计算所述目标转速n_1t，其中，所述目标转速

在本发明的一个具体示例中，所述当前档位为二档，且所述目标档位为一档。从而可以稳定地实现变速器从二档降到一档的过程，提高了变速器的稳定性。

下面参照附图简略描述本发明一个具体实施例的变速器的降档方法。该变速器为双离合自动变速器。

为了便于描述，在下面对该实施例的降档方法的描述中，将目标档位设定为一档，当前档位设定为二档，另外，将目标档位对应的离合器定义为第一离合器，且目标档位对应的输入轴定义为第一输入轴，将当前档位对应的离合器为第二离合器，当前档位对应的输入轴定义为第二输入轴。

如图2所示，本发明的控制原理在于，在接近降1档的车速时，利用第一离合器的接合将第一输入轴的转速拉升至1档的第一输入轴的目标转速，从而不用同步器作用接合1档。

具体的说，当车辆从当前档位(二档)减速至接近降1档的降档点车速，发动机转速接近怠速(怠速800rmp/min左右)时，判断第二输入轴转速n及其加速度a(加速时为正，减速时为负)，计算t时间(所述t时间是指图3中B线和C线之间所需的时间，具体的说是TCU检测到需要降1档时，接合第一离合器传递扭矩拉升第一输入轴后并完全释放这个过程所需的时间)后的第二输入轴趋势转速n_2t(所述的第二输入轴趋势转速是根据当前档位的第二输入轴转速及其变化速率，t时间后的第二输入轴转速)。

n_2t＝n+a×t

根据上述的第二输入轴趋势转速n_2t及1档和2档的传动比i₁和i₂，计算出1档的第一输入轴目标转速n_1t。

$n_{1t}=n_{2t}\×\frac{i_1}{i_2}$

判断上述的第一输入轴目标转速n_1t是否与当前发动机转速(怠速800rmp/min左右)n_E相同。

当第一输入轴目标转速n_1t是与当前发动机转速(怠速800rmp/min左右)n_E相同时，接合第一离合器，如图3中B线处所示，待第一输入轴转速被拉升至发动机转速n_E时，释放第一离合器，然后在图3中的C线处接合1档齿轮。

需要说明的是：判断转速和趋势(加速度)计算是为了消除延迟。图中A线是3降2降档点。

本发明利用第一离合器接合将第一输入轴转速拉至1档所需的第一输入轴目标转速，然后在推动1档的滑动齿套挂入1档，本发明方法避免了使用1档同步器产生摩擦力矩将第一输入轴转速拉至1档所需的第一输入轴目标转速时，由于车辆是连续减速的，滑动齿套越过同步环时瞬间失去同步，转速波动产生噪音甚至冲击，同时能够有效的延迟1档同步器的寿命。

参照图3可以看出相关技术的变速器在降档过程中产生异响或冲击的位置，本发明的降档方法避免或减小了图3示出了相关技术中变速器降档过程中产生的异响或冲击，从而降低或避免了本发明的变速器在降档过程中(尤其是从二档降到一档的过程中)的异响或冲击。

如图5所示，本发明还提出了一种种用于汽车的变速器100，包括：第一离合器11、第二离合器12、第一输出轴21、第二输出轴22和输出齿轮组3。

具体而言，第一离合器11连接有第一输入轴41，且第一输入轴41上间隔布置有奇数档位的输入齿轮51。第二离合器12连接有第二输入轴42，且第二输入轴42上间隔布置有可移动的偶数档位的输入齿轮61。第一输出轴21上间隔布置有奇数档位的输出齿轮52。第二输出轴22上间隔布置有偶数档位的输出齿轮62。输出齿轮组3包括第一齿轮31、第二齿轮32和差速器齿轮33，第一齿轮31与第一输出轴21同轴固接，第二齿轮32与第二输出轴22同轴固接，差速器齿轮33分别与第一齿轮31和第二齿轮32啮合，其中，

变速器100在从奇数档位降档到偶数档位过程中首先接合第二离合器12，拉升第二输入轴42的转速，然后断开第二离合器12进行换挡，并在换挡完成后接合第二离合器12；

变速器100在从偶数档位降档到奇数档位过程中首先接合第一离合器11，拉升第一输入轴41的转速，然后断开第一离合器11进行换挡，并在换挡完成后接合第一离合器11。

换言之，变速器100包括了第一离合器11和第二离合器12，第一离合器11连接有第一输入轴41，并负责奇数档(1、3、5档)的动力传递，第二离合器12连接有第二输入轴42，并负责偶数档(2、4、6档)的动力传递。

根据本发明实施例的用于汽车的变速器，通过第一离合器11和第二离合器12实现变档，使得变速器降档过程稳定且噪音小。

该用于汽车的变速器为双离合自动变速器。

其中，在本发明的变速器具有六种档位时，所述的奇数档位是指一档、三档以及五档，所述的偶数档位是指第二档、第四档以及第六档。本领域普通技术人员可以理解的是，上述关于具体档位数量的描述仅是一个例子，不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的一个具体示例中，在变速器100从二档降到一档的过程中，根据第二输入轴42的转速n′、第二输入轴42的加速度a′、所述第一档的传动比i₁′、所述第二档的传动比i₂′以及第一离合器11接合到第一输入轴41的转速达到汽车的引擎转速的时间t′计算目标转速n_1t′，并在所述目标转速n_1t′与汽车的引擎转速之间的比值在预定比例范围内时接合第一离合器11，拉升第一输入轴41的转速至引擎转速，然后断开第一离合器11进行换挡，并在换挡完成后接合第一离合器11，其中

优选地，所述预定比例范围为(0.9，1.1)。

根据本发明实施例的用于汽车的变速器的其他构成以及操作对于本领域普通技术人员而言都是已知的，这里不再详细描述。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指接合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式接合。此外，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例进行接合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本发明的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本发明的限制，本领域的普通技术人员在本发明的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种变速器的降档方法，所述变速器包括至少两个离合器，每个所述离合器均连接有输入轴，且当前档位和目标档位分别由不同的离合器进行动力传递，其特征在于，所述方法包括：

步骤1：接合所述目标档位对应的离合器，拉升所述目标档位对应的输入轴的转速，然后断开所述目标档位对应的离合器；

步骤2：将档位从当前档位转换至目标档位，换档完成后重新接合目标档位对应的离合器。

2.根据权利要求1所述的变速器的降档方法，其特征在于，所述步骤1还包括：检测所述当前档位对应的输入轴的转速n及其趋势得出降档时所述当前档位对应的输入轴的趋势转速n_2t，并根据所述趋势转速n_2t判断是否接合所述目标档位对应的离合器。

3.根据权利要求2所述的变速器的降档方法，其特征在于，所述趋势转速n_2t的计算方法包括：检测所述当前档位对应的输入轴的转速n及其加速度a，根据接合所述目标档位对应的离合器到所述目标档位对应的输入轴的转速达到引擎转速所需的时间t计算所述当前档位对应的输入轴的所述趋势转速n_2t，其中所述趋势转速n_2t＝n+a×t。

4.根据权利要求2或3所述的变速器的降档方法，其特征在于，所述步骤1包括：根据所述趋势转速n_2t计算与所述目标档位对应的输入轴的目标转速n_1t，判断所述目标转速n_1t与汽车的引擎转速之间的比值，

如果所述比值不在预定比值范围内，则重新计算所述目标转速n_1t；

如果所述比值在预定比值范围内，则接合所述目标档位对应的离合器将所述目标档位对应的输入轴的转速拉升至汽车的引擎转速。

5.根据权利要求4所述的变速器的降档方法，其特征在于，所述预定比例范围为(0.9,1.1)。

6.根据权利要求4或5所述的变速器的降档方法，其特征在于，所述目标档位n_1t的计算方法包括：根据所述当前档位对应的输入轴的所述趋势转速n_2t、所述目标档位的传动比i₁和所述当前档位的传动比i₂计算所述目标转速n_1t，其中，所述目标转速

7.根据权利要求1-6中任一项所述的变速器的降档方法，其特征在于，所述当前档位为二档，且所述目标档位为一档。

8.一种用于汽车的变速器，其特征在于，包括：

第一离合器，所述第一离合器连接有第一输入轴，且所述第一输入轴上间隔布置有奇数档位的输入齿轮；

第二离合器，所述第二离合器连接有第二输入轴，且所述第二输入轴上间隔布置有偶数档位的输入齿轮；

第一输出轴，所述第一输出轴上间隔布置有奇数档位的输出齿轮；

第二输出轴，所述第二输出轴上间隔布置有偶数档位的输出齿轮；

输出齿轮组，所述输出齿轮组包括第一齿轮、第二齿轮和差速器齿轮，所述第一齿轮与所述第一输出轴同轴固接，所述第二齿轮与所述第二输出轴同轴固接，所述差速器齿轮分别与所述第一齿轮和所述第二齿轮啮合，其中，

所述变速器在从奇数档位降档到偶数档位过程中首先接合所述第二离合器，拉升所述第二输入轴的转速，然后断开所述第二离合器进行换挡，并在换挡完成后接合所述第二离合器；

所述变速器在从偶数档位降档到奇数档位过程中首先接合所述第一离合器，拉升所述第一输入轴的转速，然后断开所述第一离合器进行换挡，并在换挡完成后接合所述第一离合器。

9.根据权利要求8所述的用于汽车的变速器，其特征在于，在所述变速器从二档降到一档的过程中，根据所述第二输入轴的转速n＇、所述第二输入轴的加速度a＇、所述第一档的传动比i₁＇、所述第二档的传动比i₂＇以及所述第一离合器接合到第一输入轴的转速达到汽车的引擎转速的时间t＇计算目标转速n_1t＇，并在所述目标转速n_1t＇与汽车的引擎转速之间的比值在预定比例范围内时接合第一离合器，拉升所述第一输入轴的转速至引擎转速，然后断开所述第一离合器进行换挡，并在换挡完成后接合所述第一离合器，其中 ${n_{1t}}^{\′}=(n^{\′}+a^{\′}\×t^{\′})\×\frac{{i_1}^{\′}}{{i_2}^{\′}}.$

10.根据权利要求9所述的用于汽车的变速器，其特征在于，所述预定比例范围为(0.9,1.1)。