CN112360970A - 一种无同步器的静态挂挡自适应方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及汽车的自动控制技术领域，公开一种无同步器的静态挂挡自适应方法，包括步骤：S1、当车辆静止、发动机怠速且需要静态挂挡时，判断车辆是否满足中间轴制动器制动的条件；S2、若是满足中间轴制动器制动的条件，则制动中间轴制动器；若是不满足中间轴制动器制动的条件，则变速器的中间轴的转速自然下降；S3、若中间轴的转速达到预设转速阈值内，则不需要接入离合器；若中间轴的转速低于预设转速阈值，则接入离合器，直至中间轴的转速位于预设转速阈值内，与离合器分离；S4、完成挂挡操作。本发明公开的无同步器的静态挂挡自适应方法与现有技术相比，省去了同步器，车辆的生产成本降低，能够实现静态快速挂挡的效果。

Description

一种无同步器的静态挂挡自适应方法

技术领域

本发明涉及汽车的自动控制技术领域，尤其涉及一种无同步器的静态挂挡自适应方法。

背景技术

机械式自动变速器(简称AMT)是在传统的固定轴式变速器的基础上应用电控技术从而实现电控化升级的，AMT由电控单元(简称TCU)、执行机构以及传感器三大部分组成，通过使用TCU对离合器、选挂挡的执行机构等相关部件进行控制，实现车辆挂挡过程的自动化，AMT挂挡控制的目标是既要保证挂挡在最短的时间内完成，又要保证挂挡过程的平稳性。然而目前国内重型自动变速器挂挡控制尚处于起步阶段。

发明内容

基于以上所述，本发明的目的在于提供一种无同步器的静态挂挡自适应方法，能够实现车辆在静态下的挂挡。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

一种无同步器的静态挂挡自适应方法，包括步骤：

S1、当车辆静止、发动机怠速且需要静态挂挡时，判断车辆是否满足中间轴制动器制动的条件；

S2、若是满足所述中间轴制动器制动的条件，则制动所述中间轴制动器；若是不满足所述中间轴制动器制动的条件，则所述中间轴的转速自然下降；

S3、若所述中间轴的转速达到预设转速阈值内，则不需要接入离合器；若所述中间轴的转速低于预设转速阈值，则接入所述离合器，直至所述中间轴的转速位于所述预设转速阈值内时，再与所述离合器分离；

S4、完成挂挡操作。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，制动所述中间轴制动器时，包括步骤：

S21、首次静态挂挡时，根据预设制动时长、变速器的实际转速和变速器的目标转速的转速差以及变速器的当前温度得出所述中间轴制动器的理论制动时长，根据所述变速器的当前温度计算所述中间轴制动器的制动气阀从开始关闭至完全关闭的理论关闭时长，并检查所述中间轴制动器是否满足停止制动的条件；

S22、若所述中间轴制动器不满足停止制动的条件，则制动所述中间轴制动器；

S23、所述制动气阀开始关闭后，若所述中间轴的转速趋于平缓的时长大于预设时长，则需要再次制动所述中间轴制动器，若所述中间轴的转速持续下降则无需再次制动所述中间轴制动器；

S24、调整所述预设制动时长。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，再次制动所述中间轴制动器时，根据转速差和当前变速器的温度计算所述中间轴制动器的第二理论制动时长，完成所述制动器的第二次制动后停止制动所述中间轴制动器。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，若再次制动所述中间轴制动器后仍挂挡失败，则减少所述中间轴制动器的理论制动时长。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，在步骤S21中，停止制动的条件包括所述中间轴制动器的理论制动时长超过所述中间轴制动器的理论关闭时长、或者静态挂挡的失败次数超过设定的最大挂挡次数、或者所述中间轴制动器的理论制动时长大于预设安全制动时长。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，在步骤S24中，当首次静态挂挡的理论制动时长超过预设制动时长阈值且变速器的转速小于或者等于发动机的怠速时，若所述理论关闭时长大于预设关闭时长阈值，则增加所述预设制动时长；若所述理论关闭时长小于所述预设关闭时长阈值，则减小所述预设制动时长。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，从所述中间轴制动器开始制动到所述中间轴的转速降低至预设转速阈值时的时长为实际制动时长，若所述实际制动时长与所述理论制动时长的差值在制动时长差阈值内，则所述中间轴制动器制动完成。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，所述中间轴制动器制动的条件包括油门踏板的开度大于预设开启开度、发动机的扭矩大于预设开启扭矩且变速器的温度大于预设开启温度。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，所述中间轴制动器制动时，根据变速器的温度、变速器的实际转速与变速器的目标转速的差值以及所述中间轴制动器的制动气阀的气压实时调整所述中间轴制动器的实际制动时长。

作为一种无同步器的静态挂挡自适应方法的优选方案，在步骤S3中，若与所述离合器分离后挂挡失败，则返回步骤S2。

本发明的有益效果为：本发明公开的无同步器的静态挂挡自适应方法与现有技术相比，省去了同步器，车辆的生产成本降低，能够实现静态快速挂挡的效果，达到快速平稳挂挡的目的。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明具体实施例提供的无同步器的静态挂挡自适应方法的流程图；

图2是本发明具体实施例提供的中间轴制动器制动的流程图。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”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。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供一种无同步器的静态挂挡自适应方法，包括步骤：

S1、当车辆静止、发动机怠速且需要静态挂挡时，判断车辆是否满足中间轴制动器制动的条件；

S2、若是满足中间轴制动器制动的条件，则制动中间轴制动器；若是不满足中间轴制动器制动的条件，则中间轴的转速自然下降；

S3、若中间轴的转速达到预设转速阈值内，则不需要接入离合器；若中间轴的转速低于预设转速阈值，则接入离合器，直至中间轴的转速位于预设转速阈值内时，再与离合器分离；

S4、完成挂挡操作。

需要说明的是，在本实施例的，根据中间轴的转速情况判定是否需要接入离合器，若中间轴的转速达到预设转速阈值内时完成挂挡操作则不需要接入离合器，若中间轴的转速低于预设转速阈值时仍未完成挂挡操作，则需要接入离合器以提升中间轴的转速，直至中间轴的转速位于预设转速阈值内再与离合器分离，进而完成挂挡操作。在步骤S3中，若与离合器分离后挂挡失败，则返回步骤S2。其中，预设转速阈值为挂挡时中间轴的转速范围。

本实施例的无同步器的静态挂挡自适应方法与现有技术相比，省去了同步器，车辆的生产成本降低，能够实现静态快速挂挡的效果，达到快速平稳挂挡的目的。

本实施例的中间轴制动器制动的条件包括油门踏板的开度大于预设开启开度、发动机的扭矩大于预设开启扭矩且变速器的温度大于预设开启温度。具体地，只有车辆同时满足上述三个条件时，中间轴制动器才能开始制动，否则中间轴制动器不能制动，中间轴的转速自然下降，最终达到预设转速阈值内。本实施例的开启温度为-10℃，即变速器的温度高于-10℃且油门踏板的开度大于预设开启开度、发动机的扭矩大于预设开启扭矩时中间轴制动器才满足制动的条件。在其他实施例中，开启温度并不限于本实施例的这种限定，具体根据实际工作环境确定。其中，预设开启开度为挂挡时油门踏板的最小开度，预设开启扭矩为挂挡时发动机的最小扭矩，预设开启温度为挂挡时变速器的最低温度。

具体地，中间轴制动器制动时，根据变速器的温度、变速器的实际转速与变速器的目标转速的差值以及中间轴制动器的制动气阀的气压实时调整中间轴制动器的实际制动时长。中间轴制动器制动过程中，中间轴制动器从开始制动至中间轴制动器的制动气阀开始关闭这一时间段的实际制动时长可以根据实际工作状态进行调整，实际制动时长与变速器的温度、变速器的实际转速与变速器的目标转速的差值以及中间轴制动器的制动气阀的气压的关系具体可根据本行业的相关标准进行实时查询，进而得出与具体工作状态相符合的实际制动时长。

如图2所示，制动中间轴制动器时，包括步骤：

S21、首次静态挂挡时，根据预设制动时长、变速器的实际转速和变速器的目标转速的转速差以及变速器的当前温度得出中间轴制动器的理论制动时长，根据变速器的当前温度计算中间轴制动器的制动气阀从开始关闭至完全关闭的理论关闭时长，并检查中间轴制动器是否满足停止制动的条件；

S22、若中间轴制动器不满足停止制动的条件，则制动中间轴制动器；

S23、制动气阀开始关闭后，若中间轴的转速趋于平缓的时长大于预设时长，则需要再次制动中间轴制动器，若中间轴的转速持续下降则无需再次制动中间轴制动器；

S24、调整预设制动时长。

需要说明的是，预设制动时长为车辆上次静态挂挡时中间轴制动器从开始制定至制动气阀开始关闭的时长。由于制动气阀从开始关闭至完全关闭需要一段时间，使得制动阀从开始关闭至完全关闭的过程中中间轴制动器的制动力仍会存在一段时间，理论上讲该制动力仍会影响中间轴的转速，若是这段时间内中间轴的转速逐渐下降，则说明中间轴的转速已经下降至较低的转速，若是中间轴的转速趋于平缓的时长大于预设时长，则说明较小的制动力无法使中间轴的转速继续降低，即中间轴的转速仍然较高，通过一次制动没有使中间轴的转速降低至预设转速阈值内，因此需要再次对中间轴制动器进行制动。此时，在步骤S24中当首次静态挂挡后变速器的转速大于发动机的怠速时，则需要增加预设制动时长，以保证下次中间轴制动器的预设制动时长较之前增加，从而进一步降低中间轴的转速。

具体地，再次制动中间轴制动器时，根据转速差和当前变速器的温度计算中间轴制动器的第二理论制动时长，完成中间轴制动器的第二次制动后停止制动中间轴制动器。若再次制动中间轴制动器后仍挂挡失败，则减少中间轴制动器的理论制动时长；若再次制动中间轴制动器后挂挡成功，也要根据中间轴制动器的理论制动时长调整中间轴制动器的预设制动时长。

需要说明的是，由于中间轴制动器制动的理论制动时间越长，中间轴制动器制动完全结束时中间轴的转速越低，使得中间轴的转速与预设转速阈值的差值越大，因此需要减少理论制动时长，使中间轴的转速提升，从而增加中间轴制动器制动完全结束时中间转轴的转速，以增加挂挡成功的概率。

在步骤S21中，停止制动的条件包括中间轴制动器的理论制动时长超过中间轴制动器的理论关闭时长、或者静态挂挡的失败次数超过设定的最大挂挡次数、或者中间轴制动器的理论制动时长大于预设安全制动时长。具体地，一旦满足上述三个条件中的一个，中间轴制动器停止制动，以起到保护中间轴制动器的作用，降低中间轴制动器发生损坏的概率。静态挂挡的最大挂挡次数为中间轴制动器制动时能够进行挂挡操作的最多次数，预设安全制动时长为中间轴制动器能够安全制动的最大时长。

在步骤S24中，当首次静态挂挡的理论制动时长超过预设制动时长阈值且变速器的输入轴的转速小于或者等于发动机的怠速时，若理论关闭时长大于预设关闭时长阈值，则增加预设制动时长；若理论关闭时长小于预设关闭时长阈值，则减小预设制动时长。

需要说明的是，预设制动时长阈值为预设的制动时长的范围值。具体地，首次静态挂挡时，当理论制动时长大于预设制动时长阈值且理论关闭时长大于预设关闭时长阈值时，表明中间轴制动器的制动阀开始关闭至全部关闭的时长过长，说明要多次制动才能达到目标转速，也就是首次静态挂挡的制动时间过短，因此，此时应该增加预设制动时长，保证下一次静态挂挡的中间轴制动器制动时长是合理的大小。

具体地，首次静态挂挡时，当理论制动时长大于预设制动时长阈值且理论关闭时长小于预设关闭时长阈值时，表明中间轴制动器的制动阀开始关闭至全部关闭的时长过小，说明中间轴制动器的制动时间较短，为了预防因制动时间短而使中间轴转速无法下降到目标转速，此时应增加中间轴的预设制动时长，保证下一次静态挂挡的中间轴制动器的制动时长是合理的大小。

在无同步器的自动变速器进行静态挂挡时，为了保证挂挡的平稳快速，使用中间轴制动器对变速器进行制动。该方法主要根据本次挂挡的制动效果自动调节下次挂挡的中间轴制动器的预设制动时长，如果本次预设制动时长过长，那么相应的减少下次挂挡的预设制动时长，反之增加预设制动时长，保持中间轴制动器的预设制动时长的最优化。本实施例提供无同步器的静态挂挡自适应方法能够根据中间轴的制动特性和本次静态挂挡的制动效果进行下次挂挡的调整，从而实现不同中间轴制动器的静态挂挡效果。

定义中间轴制动器开始制动至中间轴的转速降低至预设转速阈值时的时长为实际制动时长，若实际制动时长与理论制动时长的差值在制动时长差阈值内，则中间轴制动器制动完成，表明此时中间轴的转速位于预设转速阈值内。

进一步地，采用自动变速器控制单元对上述中间轴制动器的预设安全制动时长、中间轴的预设转速阈值、中间轴制动器的预设制动时长、变速器的目标转速、设定的最大挂挡次数、中间轴制动器的预设制动时长阈值、油门踏板地预设开启开度、发动机的预设开启扭矩及变速器的预设开启温度等数据进行存储，并根据每次车辆启动时的实际运行状况不断更新预设制动时长，实现车辆的平稳挂挡。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (10)

1.一种无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，包括步骤：

S1、当车辆静止、发动机怠速且需要静态挂挡时，判断车辆是否满足中间轴制动器制动的条件；

S2、若是满足所述中间轴制动器制动的条件，则制动所述中间轴制动器；若是不满足所述中间轴制动器制动的条件，则变速器的中间轴的转速自然下降；

S3、若所述中间轴的转速达到预设转速阈值内，则不需要接入离合器；若所述中间轴的转速低于预设转速阈值，则接入所述离合器，直至所述中间轴的转速位于所述预设转速阈值内时，再与所述离合器分离；

S4、完成挂挡操作。

2.根据权利要求1所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，制动所述中间轴制动器时，包括步骤：

S21、首次静态挂挡时，根据预设制动时长、变速器的实际转速和变速器的目标转速的转速差以及变速器的当前温度得出所述中间轴制动器的理论制动时长，根据所述变速器的当前温度计算所述中间轴制动器的制动气阀从开始关闭至完全关闭的理论关闭时长，并检查所述中间轴制动器是否满足停止制动的条件；

S22、若所述中间轴制动器不满足停止制动的条件，则制动所述中间轴制动器；

S23、所述制动气阀开始关闭后，若所述中间轴的转速趋于平缓的时长大于预设时长，则需要再次制动所述中间轴制动器，若所述中间轴的转速持续下降则无需再次制动所述中间轴制动器；

S24、调整所述预设制动时长。

3.根据权利要求2所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，再次制动所述中间轴制动器时，根据转速差和当前变速器的温度计算所述中间轴制动器的第二理论制动时长，完成所述中间轴制动器的第二次制动后停止制动所述中间轴制动器。

4.根据权利要求3所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，若再次制动所述中间轴制动器后仍挂挡失败，则减少所述中间轴制动器的理论制动时长。

5.根据权利要求2所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，在步骤S21中，停止制动的条件包括所述中间轴制动器的理论制动时长超过所述中间轴制动器的理论关闭时长、或者静态挂挡的失败次数超过设定的最大挂挡次数、或者所述中间轴制动器的理论制动时长大于预设安全制动时长。

6.根据权利要求2所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，在步骤S24中，当首次静态挂挡的理论制动时长超过预设制动时长阈值且变速器的转速小于或者等于发动机的怠速时，若所述理论关闭时长大于预设关闭时长阈值，则增加所述预设制动时长；若所述理论关闭时长小于所述预设关闭时长阈值，则减小所述预设制动时长。

7.根据权利要求2所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，从所述中间轴制动器开始制动到所述中间轴的转速降低至预设转速阈值时的时长为实际制动时长，若所述实际制动时长与所述理论制动时长的差值在制动时长差阈值内，则所述中间轴制动器制动完成。

8.根据权利要求1所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，所述中间轴制动器制动的条件包括油门踏板的开度大于预设开启开度、发动机的扭矩大于预设开启扭矩且变速器的温度大于预设开启温度。

9.根据权利要求1所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，所述中间轴制动器制动时，根据变速器的温度、变速器的实际转速与变速器的目标转速的差值以及所述中间轴制动器的制动气阀的气压实时调整所述中间轴制动器的实际制动时长。

10.根据权利要求1所述的无同步器的静态挂挡自适应方法，其特征在于，在步骤S3中，若与所述离合器分离后挂挡失败，则返回步骤S2。

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