CN111677854B - 一种用于车辆的换挡方法、换挡系统及车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于车辆的换挡方法、换挡系统及车辆，涉及车辆的变速器技术领域。换挡方法包括：实时采集所述车辆的油门开度和速度；根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求；若是，则根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力；根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力。本发明提供的换挡方法能够消除车辆从高挡位跨挡降至低挡位时的噪音。
Description
技术领域
本发明涉及车辆变速器技术领域，特别是涉及一种用于车辆的换挡方法、换挡系统及车辆。
背景技术
随着人们生活品质的提高，对于车辆换挡的要求也越发严格，例如：换挡时间不可过长，换挡不能顿挫，更不能产生不正常的噪音。目前，现有车辆从高挡位跨挡降至抵挡位时，车内存在“咳”的一声异响，此异响是由于车辆减速，变速器从高挡位脱出，输出轴预挂抵挡位进挡时，同步器齿套与结合齿转速相差过大，且同步时间短，容易导致同步器齿套与结合齿齿面尚未完全同步，齿套强制与结合齿啮合，齿套齿背摩擦来拨动结合齿，从而与结合齿齿面撞击，产生敲击异响。
发明内容
本发明第一方面的一个目的是提供一种用于车辆的能够消除车辆从高挡位跨挡降至低挡位时的噪音的换挡方法。
本发明第一方面的进一步的目的是提供一种用于车辆的能够消除车辆从高挡位跨挡降至低挡位时的噪音且不改变变速器内部结构的换挡方法。
本发明第二方面的一个目的是提供一种用于车辆的能够消除车辆从高挡位跨挡降至低挡位时的噪音的换挡系统。
本发明第三方面的一个目的是提供一种包括上述换挡系统的车辆。
根据上述第一方面，本发明提供了一种用于车辆的换挡方法，所述车辆包括双离合器变速箱，所述换挡方法用于降低所述车辆从高挡位降至低挡位时产生的噪音，包括：
实时采集所述车辆的油门开度和速度；
根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求；
若是，则根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力；
根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力。
可选地，所述根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求包括：
根据所述车辆前一预设时刻的油门开度和前一预设时刻的速度得到所述车辆的当前挡位，及根据所述车辆的当前时刻的油门开度和速度得到所述车辆的目标预挂挡位；
比较所述当前挡位和所述目标预挂挡位判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求。
可选地，所述根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力包括：
根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度得到速比差，根据所述速比差得到换挡梯度；
根据所述换挡梯度得到所述变速器的同步力。
可选地，所述根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力包括：
根据所述同步力、所述当前挡位和所述目标预挂挡位查阅预设的目标进挡力MAP图得到所述目标进挡力。
可选地，在所述根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力之后还包括：
根据所述目标预挂挡位控制所述车辆的选挡电机推动选挡杆运动到相应的位置。
可选地，在所述根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力之后还包括：
根据所述目标进挡力推动所述同步器的齿套向同步环移动。
根据上述第二方面，本发明提供了一种用于车辆的换挡系统，用于执行所述的用于车辆的换挡方法，包括：
采集单元，用于实时采集所述车辆的油门开度和速度；
判断单元，用于根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求；
计算单元，用于在所述车辆存在跨挡降挡需求时，根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力，并根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力。
可选地，所述计算单元还用于：
根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度得到速比差，根据所述速比差得到换挡梯度；
根据所述换挡梯度得到所述变速器的同步力。
可选地，换挡系统还包括：
控制单元，用于根据所述目标进挡力推动所述同步器的齿套向同步环移动。
根据上述第三方面，本发明提供了一种车辆，包括上述用于车辆的换挡系统和双离合变速箱。
本发明提供的换挡方法实时采集车辆的油门开度和速度，并根据两者判断车辆是否存在跨挡降挡需求，若是，则根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力，然后进一步地根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力。在选取变速器的同步力时考虑的车辆前一时刻的速度和当前时刻的速度，能够避免现有技术中的车辆因高挡位和低档位之间的速比差过大、同步力过大，进而导致目标进挡力过大，而使得同步器齿套与结合齿齿面尚未完全同步，解决齿套强制与结合齿啮合导致的异响。
进一步地，车辆的油门开度和速度均可通过车辆现有的传感器进行采集，而目标预设挡位、同步力和目标进挡力等数据的获得均可通过在车辆现有的控制器中集成相应地计算公式即可做到，所以无需改变车辆变速器的内部结构即可实现消除跨挡降挡的噪音，不会增加成本，也便于后期软件管理，不会引起用户的抱怨。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图；
图2是根据本发明的另一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图；
图3是根据本发明的又一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图；
图4是根据本发明的再一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图；
图5是根据本发明的一个实施例的用于车辆的换挡系统的结构示意图。
具体实施方式
图1是根据本发明的一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图。如图1所示，本发明提供了一种用于车辆的换挡方法，车辆包括双离合器变速箱，所述换挡方法用于降低车辆从高挡位降至低挡位时产生的噪音，其一般性地包括以下步骤：
S10：实时采集车辆的油门开度和速度；
S20：根据油门开度和速度判断车辆是否存在跨挡降挡需求；
S30：若是，则根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取车辆的变速器的同步力；
S40：根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力。
本实施例提供的换挡方法实时采集车辆的油门开度和速度，并根据两者判断车辆是否存在跨挡降挡需求，若是，则根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取车辆的变速器的同步力，然后进一步地根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力。在选取变速器的同步力时考虑的车辆前一时刻的速度和当前时刻的速度，能够避免现有技术中的车辆因高挡位和低档位之间的速比差过大、同步力过大，进而导致目标进挡力过大，而使得同步器齿套与结合齿齿面尚未完全同步，解决齿套强制与结合齿啮合导致的异响。通过选取一个合适的目标进挡力推动同步器齿套摩擦同步环与结合齿，以达到同步效果，顺利进挡。
图2是根据本发明的另一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图。如图2所示，在一个实施例中，步骤S20根据油门开度和速度判断车辆是否存在跨挡降挡需求包括：
S21：根据车辆前一预设时刻的油门开度和前一预设时刻的速度得到车辆的当前挡位，及根据车辆的当前时刻的油门开度和速度得到车辆的目标预挂挡位；
S22：比较当前挡位和目标预挂挡位判断车辆是否存在跨挡降挡需求。
其中，车辆跨挡降挡也即非顺次降挡。在前一预设时刻的速度和当前时刻的速度差别较小时，可以顺次降挡，此时速比差较小，需要的同步力也较小，进而进挡力也就较小，不会造成异响。
在上述实施例中，车辆的油门开度和速度均可通过车辆现有的传感器进行采集，而目标预设挡位、同步力和目标进挡力等数据的获得均可通过在车辆现有的控制器中集成相应地计算公式即可做到，所以无需改变车辆变速器的内部结构即可实现消除跨挡降挡的噪音，不会增加成本，也便于后期软件管理，不会引起用户的抱怨。
图3是根据本发明的又一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图。如图3所示，在一个具体的实施例中，步骤S30根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取车辆的变速器的同步力包括：
S31：根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度得到速比差，根据速比差得到换挡梯度；
S32：根据换挡梯度得到变速器的同步力。
其中，同步力可以通过换挡梯度计算而来，通过调整换挡梯度可以改变同步力，从当前转速到预设转速所用的时间越长，换挡梯度越小，所需的同步力越小。例如，在同等速比差下，减小换挡梯度，从而减小同步力，最终使得目标进挡力减小，消除换挡异响。
图4是根据本发明的再一个实施例的用于车辆的换挡方法的流程框图。如图4所示，在一个更为具体的实施例中，步骤S40根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力包括：
S41：根据同步力、当前挡位和目标预挂挡位查阅预设的目标进挡力MAP图得到目标进挡力。
在车辆的换挡机构中，同步力、挡位和目标进挡力三者形成预设的目标进挡力MAP图，已知同步力和挡位时，通过查阅预设的目标进挡力MAP图便可得到目标进挡力。
在一个更为具体的实施例中，在根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力之后还包括：
根据目标预挂挡位控制车辆的选挡电机推动选挡杆运动到相应的位置。
在一个更为具体的实施例中，在根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力之后还包括：
根据目标进挡力推动同步器的齿套向同步环移动。如此，便可实现从高挡位跨挡降至抵挡位，且不会产生现有技术中的异响。
图5是根据本发明的一个实施例的用于车辆的换挡系统的结构示意图。如图5所示，本发明还提供了一种用于车辆的换挡系统，用于执行上述任一项实施例中的用于车辆的换挡方法，其一般性地包括采集单元1、判断单元2和计算单元3。采集单元1用于实时采集车辆的油门开度和速度。判断单元2用于根据油门开度和速度判断车辆是否存在跨挡降挡需求。计算单元3用于在车辆存在跨挡降挡需求时，根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取车辆的变速器的同步力，并根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力。
本实施例提供的换挡系统通过采集单元实时采集车辆的油门开度和速度，判断单元根据两者判断车辆是否存在跨挡降挡需求，若是，则计算单元根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取车辆的变速器的同步力，然后进一步地根据同步力得到变速器中的同步器的目标进挡力。在选取变速器的同步力时考虑的车辆前一时刻的速度和当前时刻的速度，能够避免现有技术中的车辆因高挡位和低档位之间的速比差过大、同步力过大，进而导致目标进挡力过大，而使得同步器齿套与结合齿齿面尚未完全同步，解决齿套强制与结合齿啮合导致的异响。
优选的，计算单元3还用于：根据车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度得到速比差，根据速比差得到换挡梯度，及根据换挡梯度得到变速器的同步力。
继续参见图5，在一个具体的实施例中，换挡系统还包括控制单元4，用于根据目标进挡力推动同步器的齿套向同步环移动。
控制单元4可以为车辆现有的同步器控制器，该同步器控制器与选挡电机和换挡电机均连接，其不仅用于根据目标进挡力推动同步器的齿套向同步环移动，在这之前还根据目标预挂挡位控制车辆的选挡电机推动选挡杆运动到相应的位置。
本发明提供的换挡系统，在噪音、振动和声震粗糙度(NVH)层面上，可以明显消除高挡位挂档降挡至抵挡位时的异响，同时也不会对其他性能(振动和声震粗糙度)产生影响；在变速器硬件层面上，仅通过调整控制策略，没有对换挡品质、挡位齿轮和同步器等零部件构成风险。
本发明还提供了一种车辆，包括上述用于车辆的换挡系统。该车辆包括双离合变速箱，双离合变速箱包括换挡电机、选挡电机和同步器，该车辆从高挡位跨挡降挡至抵挡位时不会产生异响。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (8)
1.一种用于车辆的换挡方法，所述车辆包括双离合器变速箱，所述换挡方法用于降低所述车辆从高挡位降至低挡位时产生的噪音，其特征在于，所述换挡方法包括：
实时采集所述车辆的油门开度和速度；
根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求；
若是，则根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力；
根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力；
根据所述目标进挡力推动所述同步器的齿套向同步环移动；
其中，所述根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求包括：
根据所述车辆前一预设时刻的油门开度和前一预设时刻的速度得到所述车辆的当前挡位，及根据所述车辆的当前时刻的油门开度和速度得到所述车辆的目标预挂挡位；
比较所述当前挡位和所述目标预挂挡位判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求。
2.根据权利要求1所述的换挡方法，其特征在于，所述根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力包括：
根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度得到速比差，根据所述速比差得到换挡梯度；
根据所述换挡梯度得到所述变速器的同步力。
3.根据权利要求2所述的换挡方法，其特征在于，所述根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力包括：
根据所述同步力、所述当前挡位和所述目标预挂挡位查阅预设的目标进挡力MAP图得到所述目标进挡力。
4.根据权利要求3所述的换挡方法，其特征在于，在所述根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力之后还包括：
根据所述目标预挂挡位控制所述车辆的选挡电机推动选挡杆运动到相应的位置。
5.一种用于车辆的换挡系统，用于执行权利要求1-4任一项所述的用于车辆的换挡方法，其特征在于，包括：
采集单元(1)，用于实时采集所述车辆的油门开度和速度；
判断单元(2)，用于根据所述油门开度和所述速度判断所述车辆是否存在跨挡降挡需求；
计算单元(3)，用于在所述车辆存在跨挡降挡需求时，根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度选取所述车辆的变速器的同步力，并根据所述同步力得到所述变速器中的同步器的目标进挡力。
6.根据权利要求5所述的换挡系统，其特征在于，所述计算单元(3)还用于：
根据所述车辆的前一预设时刻的速度和当前时刻的速度得到速比差，根据所述速比差得到换挡梯度；
根据所述换挡梯度得到所述变速器的同步力。
7.根据权利要求6所述的换挡系统，其特征在于，还包括：
控制单元(4)，用于根据所述目标进挡力推动所述同步器的齿套向同步环移动。
8.一种车辆，其特征在于，包括权利要求6和7任一项所述的用于车辆的换挡系统和双离合变速箱。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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