CN108343740A - 手动变速箱的换档控制方法 - Google Patents

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CN108343740A CN201710045550.9A CN201710045550A CN108343740A CN 108343740 A CN108343740 A CN 108343740A CN 201710045550 A CN201710045550 A CN 201710045550A CN 108343740 A CN108343740 A CN 108343740A
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周伟
吴生先
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
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Abstract

本发明提供了一种手动变速箱的换档控制方法，包括如下步骤：(a)在控制器内预设离合器输入轴的初始转速；(b)检测离合器的状态，当离合器处于分离状态时，调整离合器输入轴的转速至初始转速；(c)完成换档过程，离合器恢复接合状态；(d)检测离合器输入轴转速，记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速；(e)采集数个步骤(d)中记录的离合器输入轴转速，形成换档转速区间，根据换档转速区间的平均值对所述初始转速进行替换。本发明克服了现有技术中利用手动变速箱换档时容易出现换档冲击的问题，提供一种手动变速箱的换档控制方法，降低换档冲击，提高换档平顺性。

Description

手动变速箱的换档控制方法
技术领域
本发明涉及一种手动变速箱的换档控制方法。
背景技术
电动汽车主要包括纯电动汽车、混合动力汽车等，现阶段在电动工程车制造领域，很多都是在传统内燃机车辆的基础上进行改装。多数情况下使用的是手动变速箱，手动变速箱在换档时很难控制离合器输入轴和变速箱输入轴之间的转速差；离合器输入轴和变速箱输入轴之间的转速差过大时，如果离合器恢复接合状态过快，容易引起换档冲击，使换档过程不够平顺；即使离合器恢复接合状态的速度没有过快，也容易加剧离合器摩擦片的磨损。
手动变速箱在不加装档位传感器的前提下，是无法直接获取当前所处前进档的具体档位的。如果在变速箱本体上加装档位传感器，考虑到不能降低变速箱的密封、润滑等方面的性能要求，需要重新设计变速箱，制造成本和周期将会大大增加。如果直接采用自动变速箱，其制造成本和维护成本相对来说会更高。不管是加档位传感器，还是采用自动变速箱都会增加成本，同时也导致系统变的更复杂。
发明内容
本发明提供了一种手动变速箱的换档控制方法，包括如下步骤：
(a)在控制器内预设离合器输入轴的初始转速；
(b)在车辆行驶中，变速箱处于前进档位时，检测离合器的状态；当离合器处于分离状态时，调整离合器输入轴的转速至初始转速，减小离合器恢复接合状态时离合器输入轴和变速箱输入轴之间的转速差；
(c)完成换档过程，离合器恢复接合状态；
(d)检测离合器输入轴转速，记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速；
(e)采集数个步骤(d)中记录的离合器输入轴转速，形成换档转速区间，根据换档转速区间的平均值对所述初始转速进行修正(替换)，形成新的初始转速，以取代之前的初始转速，使新的初始转速更符合换档时的变速箱输入轴转速需求。
初始转速是预设在控制器内的一个转速值。
离合器的接合状态是指离合器处于完全接合的状态，离合器的输入轴和离合器的输出轴转速一致；离合器的分离状态是指离合器处于完全分离的状态，离合器的输入轴和离合器的输出轴彻底断开扭矩的传递。离合器的输出轴和变速箱的输入轴是刚性连接，转速相同。
升档时，在原前进档位的基础上挂入高一级的档位，由于变速箱各档位速比是固定的，无论换档前后变速箱具体处于何种前进档位，换档前后变速箱速比的比值是固定的。在任意前进档位上挂入更高一级的档位时，在换档前变速箱输入轴转速相同的情况下，忽略换档过程中车速的变化，换档后变速箱输入轴转速是相近的。
对于手动变速箱，无论升档还是降档，驾驶员的换档操作都是在一个变速箱输入轴转速范围内进行的，如此，换档后的变速箱输入轴转速需求也是在一定的转速范围内的。针对变速箱输入轴转速需求范围预先设定一个初始转速，在换档时调整离合器输入轴转速至该初始转速，可以减小换档过程中离合器开始恢复接合状态时，离合器输入轴和变速箱输入轴之间的转速差，从而减小换档冲击，使换档过程更为平顺。
由于驾驶员换档过程的操作习惯不同，初始转速需要根据不同驾驶员的操作习惯进行修正，使得修正后的初始转速能够更加符合换档时的变速箱输入轴转速需求，以减小离合器恢复接合状态时离合器输入轴和变速箱输入轴之间的转速差，降低换档冲击，使换档过程更为平顺。
完成换档过程后，实时检测离合器输入轴的转速，并将离合器输入轴转速信息发送至控制器，控制器记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速信息，采集数个该记录值，形成换档转速区间，控制器根据换档转速区间的平均值对初始转速进行修正(替换)。
在本发明的一种实施方式中，步骤(d)中，对检测到的离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速进行滤波处理。
记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速时，舍弃离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速异常值，以避免对初始转速的修正出现错误。
在本发明的一种实施方式中，步骤(e)中，形成换档转速区间时，采集的离合器输入轴转速的个数，至少为变速箱前进档位数的两倍；对初始转速进行修正(替换)时，采用换档转速区间内各数值的平均值。
为综合考虑变速箱升档和降档两个动作，采集的离合器输入轴转速的个数至少为变速箱前进档位数的两倍。离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速异常时，不予记录，也不予采集。
在本发明的一种实施方式中，初始转速是在离合器输入轴不同的换档转速下，经过换档试验获取的可以减小换档冲击的一个经验值。
在本发明的一种实施方式中，离合器输入轴由电机驱动；离合器输入轴转速与电机转速相同；电机转速由电机转速传感器实时检测；检测离合器的状态时采用的是离合器传感器。
本发明的有益效果：
(1)本发明提供的手动变速箱的换档控制方法，在没有加装档位传感器，控制器不能直接获得当前档位信息和目标档位信息的情况下，通过自动调整离合器输入轴的转速，降低离合器恢复接合状态时离合器输入轴与变速箱输入轴之间的转速差，使驾驶员可以按照传统的手动变速箱的换档方式实现车辆平稳的换档，减小换档冲击，而且，整个换档过程不需要多余的控制操作；
(2)本发明可以对初始转速进行自动修正，可以自动适应具有不同换档操作习惯的驾驶员，使得针对不同换档操作习惯的驾驶员都可以起到减小换档冲击的效果；本发明由于不需要加装档位传感器，也不需要其它多余的检测装置，使得成本低廉，易于在传统内燃机车辆的基础上进行电动化改装；
(3)本发明提供的手动变速箱的换档控制方法，降低了离合器恢复接合状态时离合器输入轴与变速箱输入轴之间的转速差，可以减小离合器摩擦片的磨损，有效降低车辆使用和维护的费用。
具体实施方式
以下的具体实施例对本发明进行了详细的描述，然而本发明并不限制于以下实施例。
实施例1：
本发明提供一种手动变速箱的换档控制方法，包括如下步骤：
(a)在控制器内预设离合器输入轴的初始转速；
(b)在车辆行驶中，变速箱处于前进档位时，采用离合器传感器检测离合器的状态，并将离合器状态信息发送至控制器；当离合器处于分离状态，控制器接收到离合器处于分离状态的信息时，在控制器的控制下调整离合器输入轴的转速至初始转速；
(c)变速箱挂入前进目标档位，完成换档过程，离合器恢复接合状态；
(d)检测装置检测得到离合器输入轴转速，并将离合器输入轴转速信息发送至控制器，控制器根据离合器状态信息，记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速；
(e)控制器采集数个步骤(d)中记录的离合器输入轴转速，形成换档转速区间，根据换档转速区间的平均值对所述初始转速进行替换。
控制器采集的离合器输入轴转速的个数，为变速箱前进档位数的两倍。
实施例2：
本发明提供一种手动变速箱的换档控制方法，包括如下步骤：
(a)在控制器内预设离合器输入轴的初始转速；
(b)在车辆行驶中，变速箱处于前进档位时，采用离合器传感器检测离合器的状态，并将离合器状态信息发送至控制器；当离合器处于分离状态，控制器接收到离合器处于分离状态的信息时，在控制器的控制下调整离合器输入轴的转速至初始转速；
离合器输入轴由电机驱动，控制器直接调整电机转速至初始转速；
(c)变速箱挂入前进目标档位，完成换档过程，离合器恢复接合状态；
(d)检测装置检测得到离合器输入轴转速，将离合器输入轴转速信息发送至控制器，控制器根据离合器状态信息，记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速；
离合器输入轴转速与电机转速相同，电机转速由电机转速传感器实时检测，电机转速传感器将电机转速信息发送至控制器；
(e)控制器采集数个步骤(d)中记录的离合器输入轴转速，形成换档转速区间，根据换档转速区间的平均值对所述初始转速进行替换。
步骤(d)中，对检测到的离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速进行滤波处理，即舍弃离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速异常值。控制器不对舍弃的离合器输入轴转速异常值进行记录，控制器采集的离合器输入轴转速的个数，至少为变速箱前进档位数的两倍。
初始转速是在离合器输入轴不同的换档转速下，经过换档试验获取的可以减小换档冲击的一个经验值。对初始转速进行修正时，采用换档转速区间内各数值的平均值。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。

Claims (6)

1.一种手动变速箱的换档控制方法，其特征在于：包括如下步骤：
(a)在控制器内预设离合器输入轴的初始转速；
(b)在车辆行驶中，变速箱处于前进档位时，检测离合器的状态；当离合器处于分离状态时，调整离合器输入轴的转速至初始转速；
(c)完成换档过程，离合器恢复接合状态；
(d)检测离合器输入轴转速，记录离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速；
(e)采集数个步骤(d)中记录的离合器输入轴转速，形成换档转速区间，根据换档转速区间的平均值对所述初始转速进行替换。
2.如权利要求1所述的手动变速箱的换档控制方法，其特征在于：所述步骤(d)中，对检测到的离合器恢复到接合状态时的离合器输入轴转速进行滤波处理。
3.如权利要求1所述的手动变速箱的换档控制方法，其特征在于：所述步骤(e)中，采集的离合器输入轴转速的个数，至少为变速箱前进档位数的两倍。
4.如权利要求1所述的手动变速箱的换档控制方法，其特征在于：所述离合器输入轴由电机驱动。
5.如权利要求4所述的手动变速箱的换档控制方法，其特征在于：所述离合器输入轴转速与电机转速相同；电机转速由电机转速传感器实时检测。
6.如权利要求1所述的手动变速箱的换档控制方法，其特征在于：检测所述离合器的状态时采用的是离合器传感器。
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