CN110230691A - 一种车辆、电子离合器的换挡控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种车辆、电子离合器的换挡控制方法及系统，其中，该电子离合器的换挡控制方法，包括如下步骤：步骤S1，获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并根据所述挡位和所述实际车速计算发动机目标转速；步骤S2，比较所述发动机实际转速与所述发动机目标转速，若二者的差值大于第一阈值，执行步骤S3，若二者的差值小于或等于所述第一阈值，执行步骤S4；步骤S3，进行发动机转速干预，直至所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于或等于第一阈值，执行步骤S4；步骤S4，控制所述电子离合器接合。本发明所提供电子离合器的换挡控制方法可使得换挡过程中电子离合器的两端以较小的速差接合，减轻电子离合器的烧蚀。

Description

一种车辆、电子离合器的换挡控制方法及系统

技术领域

本发明涉及车辆技术领域，尤其涉及一种车辆、电子离合器的换挡控制方法及系统。

背景技术

电子离合器主要采用电机驱动离合器进行动作，以代替传统脚踏板控制，从而彻底解放驾驶人员的左脚，进而减轻驾驶人员在行驶过程中的疲劳度。然而，在换挡过程中，随着挡位的变化，变速箱的传动比将发生变化，使得离合器的两端产生不同的转速，若此时控制离合器的两端相接合，二者之间将产生较大的速差，容易造成离合器的烧蚀。

因此，如何提供一种电子离合器的换挡控制方法，以使得换挡过程中离合器的两端以较小的速差接合，进而减轻离合器的烧蚀，仍是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种车辆、电子离合器的换挡控制方法及系统，其中，该电子离合器的换挡控制方法可使得换挡过程中电子离合器的两端以较小的速差接合，进而减轻离合器的烧蚀。

为解决上述技术问题，本发明提供一种电子离合器的换挡控制方法，包括如下步骤：步骤S1，获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并根据所述挡位和所述实际车速计算发动机目标转速；步骤S2，比较所述发动机实际转速与所述发动机目标转速，若二者的差值大于第一阈值，执行步骤S3，若二者的差值小于或等于所述第一阈值，执行步骤S4；步骤S3，进行发动机转速干预，直至所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于或等于所述第一阈值，执行步骤S4；步骤S4，控制所述电子离合器接合。

本发明所提供电子离合器的换挡控制方法，可获取换挡成功后的挡位、发动机实际转速以及实际车速，根据该挡位即可获知变速箱的传动比，然后再根据该传动比、实际车速即可计算变速箱输入轴的转速，也就是发动机目标转速；若发动机实际转速与发动机目标转速的差值小于或等于第一阈值，可直接控制电子离合器的两端相接合，实现发动机与变速箱的动力传递；而如果发动机实际转速与发动机目标转速的差值大于第一阈值，可进行发动机转速干预，以改变发动机实际转速，直至发动机实际转速与发动机目标转速的差值可小于或等于第一阈值，然后再控制该电子离合器相接合。

也就是说，采用本发明所提供换挡控制方法后，电子离合器两端的接合速差将始终小于第一阈值，使得电子离合器的两端可以较小的速差相接合，进而减轻电子离合器的烧蚀。

可选地，所述换挡为降挡时，所述发动机转速干预为提升所述发动机实际转速。

可选地，所述换挡为升挡，且挡位处于空挡的时间小于第二阈值时，所述发动机转速干预为降低所述发动机实际转速。

可选地，所述挡位处于空挡的时间大于或等于所述第二阈值时，所述发动机转速干预为提升所述发动机实际转速。

可选地，在所述步骤S1之前还包括：步骤S00：挡位切换至空挡，且满足第一预设条件时，进行发动机转速干预，以降低所述发动机实际转速的下降速度。

可选地，所述第一预设条件包括所述实际车速大于第一车速且所述发动机实际转速大于第一转速。

可选地，在所述步骤S00之后还包括：步骤S01，满足第二预设条件时，退出所述步骤S00中的所述发动机转速干预。

可选地，所述第二预设条件为所述挡位非空、所述实际车速小于第一车速、所述发动机实际转速小于第一转速中的一者。

可选地，所述第二预设条件为所述挡位非空时，执行所述步骤S1。

可选地，所述第一阈值为140-160rpm。

可选地，在进行所述发动机转速干预时，发动机不响应驾驶员对油门踏板的操作。

本发明提供一种电子离合器的换挡控制系统，包括：检测计算模块，用于获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并能够根据该挡位和实际车速计算发动机目标转速；判断模块，与所述检测计算模块信号连接，用于比较所述发动机实际转速与所述发动机目标转速；发动机控制单元，与所述判断模块信号连接，在所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值大于第一阈值时，所述发动机控制单元能够进行发动机转速干预，直至发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于或等于所述第一阈值；执行模块，与所述判断模块、所述发动机控制单元均信号连接，在所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于所述第一阈值时，控制所述电子离合器接合。

由于上述的电子离合器的换挡控制方法已具备如上的技术效果，那么，与该换挡控制方法相对应的电子离合器的换挡控制系统亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

本发明还提供一种车辆，包括电子离合器，所述电子离合器采用上述的电子离合器的换挡控制方法。

由于上述的电子离合器的换挡控制方法已具备如上的技术效果，那么，采用该换挡控制方法的车辆亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

附图说明

图1为本发明所提供电子离合器的换挡控制方法的一种具体实施方式的流程示意图；

图2为本发明所提供电子离合器的换挡控制方法的另一种具体实施方式的流程示意图；

图3为本发明所提供电子离合器的换挡控制系统的结构简图。

图1-3中的附图标记说明如下：

1检测计算模块、2判断模块、3发动机控制单元、4执行单元。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

本文中所述“第一”、“第二”等词，仅是为了便于描述结构相同或相类似的两个以上的结构或部件，并不表示对顺序的某种特殊限定。

对于手动挡汽车而言，换挡过程通常包括两个步骤，其一为将换挡杆从当前挡位切换至空挡，此时，发动机与变速箱之间的连接关系断开，发动机转速开始下降，而由于车速变化不大，变速箱输入轴的转速基本不变；其二为将换挡杆从空挡切换至目标挡位，这一过程中，如果挡位切换较快，即在空挡停留时间较短，发动机的转速变化不大，车速变化也不大，而由于变速箱传动比的变化，使得变速箱输入轴的转速发生骤变。

也就是说，在换挡杆挡位切换成功之后，离合器两端尚未接合之前，分别与发动机、变速箱相连的离合器的两端将产生较大的速度差，若此时控制离合器进行接合，将完全依靠滑动摩擦力来使得离合器的两端趋于同步，这就容易造成离合器的摩擦损伤，严重时还会造成离合器的烧蚀，影响离合器的使用寿命。

为此，本发明实施例提供了一种针对电子离合器的换挡控制方法，使得电子离合器在接合之前，电子离合器两端的速度差可以保持在较小的范围之内，以减轻电子离合器的烧蚀现象。

请参考图1-2，图1为本发明所提供电子离合器的换挡控制方法的一种具体实施方式的流程示意图，图2为本发明所提供电子离合器的换挡控制方法的另一种具体实施方式的流程示意图。

如图1所示，本发明提供一种电子离合器的换挡控制方法，包括如下步骤：步骤S1，获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并根据挡位和实际车速计算发动机目标转速；步骤S2，比较发动机实际转速与发动机目标转速，若二者的差值大于第一阈值，执行步骤S3，若二者的差值小于或等于第一阈值，执行步骤S4；步骤S3，进行发动机转速干预，直至发动机实际转速与发动机目标转速的差值小于或等于第一阈值，执行步骤S4；步骤S4，控制电子离合器接合。

本发明所提供电子离合器的换挡控制方法，可获取换挡成功后的挡位、发动机实际转速以及实际车速，根据该挡位即可获知变速箱的传动比，然后再根据该传动比、实际车速即可计算变速箱输入轴的转速，也就是发动机目标转速；若发动机实际转速与发动机目标转速的差值小于或等于第一阈值，可直接控制电子离合器的两端相接合，实现发动机与变速箱的动力传递；而如果发动机实际转速与发动机目标转速的差值大于第一阈值，可进行发动机转速干预，以改变发动机实际转速，直至发动机实际转速与发动机目标转速的差值可小于或等于第一阈值，然后再控制该电子离合器相接合。

也就是说，采用本发明所提供换挡控制方法后，电子离合器两端的接合速差将始终小于第一阈值，使得电子离合器的两端可以较小的速差相接合，进而减轻电子离合器的烧蚀。

上述的发动机实际转速与发动机目标转速的差值是指二者差值的绝对值，换而言之，本发明实施例在计算二者差值时，不考虑存在负数的情形。

可以理解，若电子离合器的两端可以以相同的速度相接合，那么，在换挡过程中电子离合器的两端将不存在任何的摩擦损伤，更有利于保证电子离合器的使用寿命；然而，在换挡过程中，无论是实际车速，还是发动机实际转速都是随时变化的，在操作过程中实际上很难保证离合器的两端以完全相同的速度进行接合，因此，本发明实施例优选采用控制发动机实际转速与发动机目标转速的差值在一定范围内的方案，一方面，可以简化控制过程，使得该换挡控制方法更容易实现，另一方面，也能够大幅减轻电子离合器两端的摩擦损伤，以延长电子离合器的使用寿命。

上述第一阈值具体可以为140-160rpm，优选为150rpm，当发动机目标转速与发动机实际转速的差值小于或等于该值时，即可认为二者的转速差值相对较小，可以控制电子离合器进行接合。当然，在具体实施时，本领域技术人员也可以根据实际需要对上述第一阈值的具体值进行调整，应当理解，该第一阈值越小，电子离合器两端的摩擦损伤就越小，越有利于保证电子离合器的使用寿命。

具体而言，如果换挡杆从当前挡位切换至目标挡位的速度较快，即换挡杆停留在空挡的时间较短，此时，发动机实际转速变化不大，也就是说，发动机实际转速在换挡杆从当前挡位切换至目标挡位的过程中基本不变。

如此，当目标挡位大于当前挡位，即换挡操作为升挡时，由于变速箱的转速比提高，而实际车速变化不大，变速箱输入轴的转速将骤降，此时的发动机转速干预具体可以为降低发动机实际转速，以实现发动机实际转速与发动机目标转速的匹配。

更为具体地，可以设置第二阈值，换挡杆在空挡的停留时间，即挡位处于空挡的时间小于第二阈值时，即可认为换挡操作较快，换挡前后发动机实际转速变化不大。应当知晓，在实际中，摘挡操作以及挂挡操作几乎都是瞬时完成的，因此，本发明实施例不考虑换挡杆从当前挡位切换至空挡、从空挡切换至目标挡位的两个过程需要耗费大量时间的情形，仅采用换挡杆在空挡的停留时间来表征换挡的速度。

需要说明，本发明实施例并不对该第二阈值的具体值做明确的限定，在具体实施时，本领域技术人员可根据实际情况进行设定，但考虑到发动机实际转速的自然降低通常较为迅速，故而，该第二阈值可以较小，例如可以为1-1.2s。

相反地，如果挡位处于空挡的时间较长，即大于或等于第二阈值时，由于发动机实际转速自然下降较多，发动机会处于怠速状态，此时的发动机转速干预则可以为提升发动机实际转速。

以上描述主要针对的是升挡操作时的控制方法，而如果目标挡位小于当前挡位，即换挡操作为降挡时，由于变速箱的转速比降低，实际车速变化不大，变速箱输入轴的转速将骤升，因此，无论挡位处于空挡时间的长短，发动机实际转速均需提高，此时的发动机转速干预可以为提升发动机实际转速。

如前所述，由于实际操作过程中可能存在空挡停留时间过长、发动机实际转速自然下降过多的情形，故而，在上述步骤S1之前还可以包括步骤S00。如图2所示，步骤S00具体可以为：挡位切换至空挡，且满足第一预设条件时，进行发动机转速干预，以降低发动机实际转速的下降速度。如此，即便由于驾驶人员的操作生疏或者其他原因导致在空挡停留时间过长时，发动机实际转速也不会大幅下降，更有利于后续的升挡/降挡时发动机实际转速与发动机目标转速的匹配，并能够降低能耗。

以升挡为例，如果空挡停留时间过长，且未经过上述步骤S00，那么，由于发动机实际转速的自然降低，发动机极有可能处于怠速状态，此时再进行提升发动机实际转速的发动机转速干预时，实际上就需要耗费相当量的能量；而如果经过上述步骤S00中的发动机转速干预，发动机实际转速下降较慢，在切换至目标挡位时，由于升挡操作时在步骤S3中要进行的发动机转速干预本来就是降低发动机实际转速，故而，只需继续进行降低发动机实际转速的发动机转速干预即可，相比而言，降低转速几乎不耗费能量，可大幅节约发动机转速干预的耗能；甚至在特殊的情形下，经过步骤S00中的发动机转速干预后，发动机实际转速与发动机目标转速的差值可能恰好在第一阈值的范围内，此时，无需进行其他操作，直接控制电子离合器进行接合即可；即便经过步骤S00之后，发动机实际转速小于发动机目标转速，且二者的差值大于第一阈值，需要进行提升发动机实际转速的发动机转速干预，但相比于未经过步骤S00的工况，发动机实际转速的提升量相对较少，仍可降低能耗。

对于降挡而言，经过上述步骤S00之后，在进行后续的提升发动机实际转速的发动机转速干预操作中，发动机实际转速的提升量同样会大幅减小，以节约能源。

详细地，上述的第一预设条件可以包括实际车速大于第一车速且发动机实际转速大于第一转速。上述第一车速具体可以为5-10km/h，或者其他较小的速度值，换而言之，上述实际车速大于第一车速表征的是车辆仍处于行驶状态，而不是即将停止的状态，应当理解，当车辆即将停止时，进行步骤S00中的发动机转速干预并没有意义；上述第一转速可以为850-2000rpm，或者其他的大于怠速转速的转速值，也就是说，上述步骤S00中的发动机转速干预通常只针对发动机具有一定的实际转速时才进行，应当理解，如果发动机实际转速较低，已经接近怠速状态，例如二挡换一挡时，发动机实际转速已经很低，再进行步骤S00中的发动机转速干预显然也没有意义。

需要指出，上述关于第一车速、第一转速的量化描述仅是一种示例性的描述，并不能作为对本发明所提供电子离合器的换挡控制方法的实施范围的限定，在具体实施时，本领域技术人员可以根据实际情况对上述两技术特征的实际值进行重新设定。

进一步地，在上述步骤S00之后还可以包括：步骤S01，满足第二预设条件时，退出步骤S00中的发动机转速干预。

上述第二预设条件可以为挡位非空、实际车速小于第一车速、发动机实际转速小于第一转速中的一者。挡位非空，即表示换挡杆已经挂入目标挡位，如图2中的虚框部分，此时，应当退出步骤S00中的发动机转速干预，转而进行前述的步骤S1-S4中的操作，以便控制电子离合器的两端以较小的速度差进行接合；上述实际车速小于第一车速，即表示空挡停留时间过长，车辆滑行过程中，车速自然下降已接近停车状态，步骤S00中的发动机转速干预已经没有意义，应当退出；发动机实际转速小于第一转速，即表示空挡停留时间过长，车辆滑行过程中，发动机实际转速已经接近怠速状态，步骤S00中的发动机转速干预同样没有意义，应当退出。

此外，在进行前述各步骤中的发动机转速干预时，发动机不响应驾驶员对油门踏板的操作，以避免影响发动机转速干预的进行。

请参考图3，图3为本发明所提供电子离合器的换挡控制系统的结构简图。

基于上述的电子离合器的换挡控制方法，本发明实施例还提供了一种电子离合器的换挡控制系统，包括：检测计算模块1，用于获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并能够根据该挡位和实际车速计算发动机目标转速；判断模块2，可以与检测计算模块1信号连接，用于比较发动机实际转速与发动机目标转速，若二者的差值小于或等于第一阈值，可以发送接合信号，若二者的差值大于第一阈值，可以发送干预信号；发动机控制单元3，可以与判断模块2信号连接，用于接收并响应干预信号，以进行发动机转速干预，直至发动机实际转速与发动机目标转速的差值小于或等于第一阈值，然后发送接合信号；执行模块4，可以与判断模块2、发动机控制单元3均信号连接，并能够接收二者所发出的接合信号，以控制电子离合器进行接合。

由于前述的电子离合器的换挡控制方法已经具备如上的技术效果，那么，基于该换挡控制方法的电子离合器的控制系统，亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

在上述的换挡控制系统中，检测计算模块1可以包括用于检测挡位、发动机实际转速、实际车速的各传感器，以及能够对数据进行计算的计算单元，执行模块4可以包括电机、涡轮蜗杆等。且在该换挡控制系统中，所有涉及控制的模块或单元可以集成于一体，也可以分别设置，具体可根据实际情况而定。

本发明还提供一种车辆，包括电子离合器，该电子离合器可采用前述各实施方式中所涉及的电子离合器的换挡控制方法。

由于前述的电子离合器的换挡控制方法已具备如上的技术效果，那么，采用该换挡控制方法的车辆亦当具备相类似的技术效果，故在此不做赘述。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (13)

1.一种电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤S1，获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并根据所述挡位和所述实际车速计算发动机目标转速；

步骤S2，比较所述发动机实际转速与所述发动机目标转速，若二者的差值大于第一阈值，执行步骤S3，若二者的差值小于或等于所述第一阈值，执行步骤S4；

步骤S3，进行发动机转速干预，直至所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于或等于所述第一阈值，执行步骤S4；

步骤S4，控制所述电子离合器接合。

2.根据权利要求1所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述换挡为降挡时，所述发动机转速干预为提升所述发动机实际转速。

3.根据权利要求1所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述换挡为升挡，且挡位处于空挡的时间小于第二阈值时，所述发动机转速干预为降低所述发动机实际转速。

4.根据权利要求3所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述挡位处于空挡的时间大于或等于所述第二阈值时，所述发动机转速干预为提升所述发动机实际转速。

5.根据权利要求1-4中任一项所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，在所述步骤S1之前还包括：

步骤S00：挡位切换至空挡，且满足第一预设条件时，进行发动机转速干预，以降低所述发动机实际转速的下降速度。

6.根据权利要求5所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述第一预设条件包括所述实际车速大于第一车速且所述发动机实际转速大于第一转速。

7.根据权利要求5所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，在所述步骤S00之后还包括：

步骤S01，满足第二预设条件时，退出所述步骤S00中的所述发动机转速干预。

8.根据权利要求7所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述第二预设条件为所述挡位非空、所述实际车速小于第一车速、所述发动机实际转速小于第一转速中的一者。

9.根据权利要求8所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述第二预设条件为所述挡位非空时，执行所述步骤S1。

10.根据权利要求5所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，所述第一阈值为140-160rpm。

11.根据权利要求5所述电子离合器的换挡控制方法，其特征在于，在进行所述发动机转速干预时，发动机不响应驾驶员对油门踏板的操作。

12.一种电子离合器的换挡控制系统，其特征在于，包括：

检测计算模块(1)，用于获取换挡后的挡位、发动机实际转速及实际车速，并能够根据该挡位和实际车速计算发动机目标转速；

判断模块(2)，与所述检测计算模块(1)信号连接，用于比较所述发动机实际转速与所述发动机目标转速；

发动机控制单元(3)，与所述判断模块(2)信号连接，在所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值大于第一阈值时，所述发动机控制单元(3)能够进行发动机转速干预，直至发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于或等于所述第一阈值；

执行模块(4)，与所述判断模块(2)、所述发动机控制单元(3)均信号连接，在所述发动机实际转速与所述发动机目标转速的差值小于所述第一阈值时，控制所述电子离合器接合。

13.一种车辆，包括电子离合器，其特征在于，所述电子离合器采用如权利要求1-11中任一项所述的电子离合器的换挡控制方法。