CN113901592A - 车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法和装置 - Google Patents

车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法和装置 Download PDF

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CN113901592A CN202111495698.5A CN202111495698A CN113901592A CN 113901592 A CN113901592 A CN 113901592A CN 202111495698 A CN202111495698 A CN 202111495698A CN 113901592 A CN113901592 A CN 113901592A
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Abstract

本发明提供了一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法和装置，该方法包括：根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算两挡位之间的第一角度和换挡行程；根据换挡力确定两挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在两挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息；根据换挡器中换挡槽的倾斜角度计算子弹头分别在两挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度；根据第一角度和第二角度计算过渡圆弧的第四角度；根据第二和第四角度、第一至第三位置信息获取两挡位之间的轮廓曲线；根据两挡位之间的轮廓曲线获取换挡槽轮廓曲线。降低了设计成本，换挡手感较好。

Description

车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法和装置
技术领域
本发明涉及车辆换挡器技术领域，具体涉及一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法和一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置。
背景技术
换挡手感对于车辆操纵性有较大的影响，车辆的换挡手感与车辆换挡器换挡槽的形状相关。
相关技术中，车辆换挡槽的设计成本较高，并且换挡手感较差，大大降低了用户的体验度。
发明内容
本发明为解决上述技术问题，提供了一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，不仅大大降低了设计成本，而且换挡手感较好，大大提高了用户的体验度。
本发明采用的技术方案如下：
一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程；根据换挡力确定所述第一挡位和所述第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据所述换挡力的大小以及所述第一角度和所述换挡行程确定所述换挡器中所述换挡臂上的子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息；根据所述换挡器中换挡槽的倾斜角度计算所述子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的所述换挡槽的第二角度和第三角度；根据所述第一角度和所述第二角度计算所述过渡圆弧的第四角度；根据所述第二角度、所述第四角度、所述第一位置信息、所述第二位置信息和所述第三位置信息获取所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线；根据所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线获取所述换挡槽轮廓曲线。
在所述根据换挡力确定所述第一挡位和所述第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据所述换挡力的大小以及所述第一角度和所述换挡行程确定所述换挡器中所述换挡臂上的子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息之前，还包括：通过以下公式计算所述换挡力：
Figure 886616DEST_PATH_IMAGE001
其中，
Figure 807036DEST_PATH_IMAGE002
为所述换挡力；k为所述换挡器中弹簧的弹簧刚度；h 0 为所述弹簧的预压 缩量；h 1 为换挡过程中所述弹簧相对于自锁状态时的压缩量；
Figure 167480DEST_PATH_IMAGE003
为换挡槽的倾斜角；
Figure 614379DEST_PATH_IMAGE004
为换 挡槽的摩擦系数；
Figure 644652DEST_PATH_IMAGE005
为所述换挡器顶端到旋转轴中心的距离；
Figure 488587DEST_PATH_IMAGE006
为当所述子弹头顶端到所 述旋转轴中心的距离。
根据所述换挡器中换挡槽的倾斜角度通过以下公式计算所述子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的所述换挡槽的第二角度和第三角度：
Figure 183879DEST_PATH_IMAGE007
，
其中，
Figure 750864DEST_PATH_IMAGE008
为所述第二角度，
Figure 138989DEST_PATH_IMAGE009
为所述第三角度，
Figure 909368DEST_PATH_IMAGE010
为所述换挡槽的倾斜角。
根据所述第一角度和所述第二角度通过以下公式计算所述过渡圆弧的第四角度：
Figure 408351DEST_PATH_IMAGE011
其中，
Figure 331308DEST_PATH_IMAGE012
为所述第四角度，
Figure 828017DEST_PATH_IMAGE013
为所述第一角度，所述第一挡位与所述第二挡位之间 的水平距离，
Figure 358397DEST_PATH_IMAGE014
为所述子弹头处在自锁状态时顶部到旋转中心的距离。
一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置，包括：第一计算模块，所述第一计算模块用于根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程；确定模块，所述确定模块用于根据换挡力确定所述第一挡位和所述第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据所述换挡力的大小以及所述第一角度和所述换挡行程确定所述换挡器中所述换挡臂上的子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息；第二计算模块，所述第二计算模块用于根据所述换挡器中换挡槽的倾斜角度计算所述子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的所述换挡槽的第二角度和第三角度；第三计算模块，所述第三计算模块用于根据所述第一角度和所述第二角度计算所述过渡圆弧的第四角度；第一获取模块，所述第一获取模块用于根据所述第二角度、所述第四角度、所述第一位置信息、所述第二位置信息和所述第三位置信息获取所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线；第二获取模块，所述第二获取模块用于根据所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线获取所述换挡槽轮廓曲线。
一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时，实现上述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法。
一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法。
本发明的有益效果：
本发明不仅大大降低了设计成本，而且换挡手感较好，大大提高了用户的体验度。
附图说明
图1为本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法的流程图；
图2为本发明一个实施例的换挡器的结构示意图；
图3为本发明一个实施例的换挡过程的选挡布局图；
图4为本发明一个实施例的换挡过程示意图；
图5为本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置的方框示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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，本领域普通技术人员在没有做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。
图1是根据本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法的流程图。
需要说明的是，作为一种可能的实施方式，如图2所示，换挡器可包括：换挡杆1、子弹头2、弹簧3、换挡槽4、换挡臂5、自动模式选择臂6、自动挡-手动挡模式旋转轴7、自动挡-手动挡模式选择臂8、旋转轴9、换挡拉索销10和换挡器底座11。
其中，换挡过程可包括三种换挡模式，即自动挡模式、手动挡模式和自动挡-手动挡模式。
具体地，自动换挡模式主要是固定在自动挡-手动挡模式选择臂8上的换挡杆1通过旋转轴9带动固定在自动挡-手动挡模式选择臂8上的换挡臂5和固定在自动模式选择臂6上的换挡拉索销10运动。旋转轴9固定在换挡器底座11上，换挡拉索销10通过换挡拉索带动变速箱器连接完成换挡操作。子弹头2套在弹簧3上压在换挡臂5上的槽内，固定在换挡面板（图中未示意）的换挡槽4压在子弹头2上。随着换挡杆1的移动，会使换挡臂5沿着轮廓曲线通过驻车挡（P）、倒车挡（R）、空挡（N）、前进挡（D），完成自动模式换挡操作。
自动挡-手动挡模式为固定在自动挡-手动挡模式选择臂8上的换挡杆1通过自动挡-手动挡模式旋转轴7带动固定在自动挡-手动挡模式选择臂8上的换挡臂5和固定在自动模式选择臂6上的换挡拉索销10运动，换挡臂5上的子弹头2沿着固定在换挡面板（图中未示意）换挡槽4上的轮廓曲线通过自动模式前进挡（D）进入手动模式（M)，完成自动挡-手动挡模式换挡操作。
手动模式的主要过程为固定在自动挡-手动挡模式选择臂8上的换挡杆1通过旋转轴9带动固定在自动挡-手动挡模式选择臂8上的换挡臂5和固定在自动模式选择臂6上的换挡拉索销10运动，换挡臂5上的子弹头2沿着固定在换挡面板（图中未示意）换挡槽4上的轮廓曲线完成手动模式加减档，完成手动模式换挡操作。
可以理解的是，换挡器除了可为上述结构外，也可为其他的结构，在此不再一一赘述。
在实际应用中，为了增加换挡过程的平顺性，在本发明实施例的中，可使变速箱端换挡行程和换挡器端的换挡行程相同，换挡杆的运动轨迹被认为是一个圆，它的圆心换挡杆与旋转轴9轴心重合，这样能尽可能地减少防尘罩和换挡手柄间的摩擦和噪音。因此换挡槽4上的自动模式中的各个挡位也因处在同一个圆上，自动挡-手动挡模式上各个挡位也在同一圆上。
如图1所示，本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法可包括以下步骤：
S1，根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程。
具体而言，可先计算出第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程。具体地，如图3和4所示，根据换挡器端输出的行程与变速箱端换挡的输入行程相等，可以确认换挡槽上各个挡位上点的位置。
其中，以图4中旋转中心为原点，以第一挡位（挡位1）作为Y轴正方向，第一挡位到第二挡位（空挡），即挡位2的方向为X轴正方向。
首先，可以确定第一挡位的坐标为（0，l 3）。其次，确定第二挡位的坐标，其中，可先 确定第二挡位的横坐标，根据图3可以看出，变速箱端的输入位移与换挡器端的输出位移相 同。挡位变速箱的换挡行程为
Figure 598755DEST_PATH_IMAGE015
，可计算出子弹头端的行程和夹角
Figure 687802DEST_PATH_IMAGE016
（即，第一挡位和第二 挡位之间的夹角），即
Figure 106145DEST_PATH_IMAGE017
，
Figure 647854DEST_PATH_IMAGE018
，
其中，
Figure 691902DEST_PATH_IMAGE019
为子弹头端的换挡行程，
Figure 697773DEST_PATH_IMAGE020
为变速箱端的换挡行程，
Figure 536285DEST_PATH_IMAGE021
为旋转中心到换 挡拉索销10之间的距离，
Figure 830869DEST_PATH_IMAGE022
当子弹头处在自锁状态时顶端到旋转轴中心的距离，
Figure 849247DEST_PATH_IMAGE023
为第一 挡位和第二挡位之间的夹角。因此，可确定第二挡位的坐标为（h b ，l 3cosθ）。
由此，变速箱端从第二挡位（空挡），即挡位2，到第一挡位（挡位1）的行程可为h b，换挡器通过换挡拉索销输出的行程也为h b ，换挡杆通过旋转轴9带动换挡臂5沿着换挡槽轮廓曲线运动，换挡臂5的所对应的第一挡位和第二挡位的换挡行程为h l l 3/l 4，两挡位之间的夹角θ=arcsin(l 1/l 4)，即第一挡位和第二挡位都处在半径为l 3的圆上，第一挡位和第二挡位之间的第一角度为arcsin(h b /l 3)，即θ=arcsin(l 1/l 4)，换挡行程为h l l 3/l 4。
其中，第一挡位和第二挡位可为相邻挡位。
S2，根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息。
根据本发明的一个实施例，在根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息之前，还包括：
通过以下公式计算换挡力：
Figure 273406DEST_PATH_IMAGE024
其中，
Figure 610716DEST_PATH_IMAGE025
为换挡力；k为换挡器中弹簧的弹簧刚度；h 0 为弹簧的预压缩量；h 1 为换挡 过程中弹簧相对于自锁状态时的压缩量；
Figure 376284DEST_PATH_IMAGE026
为换挡槽的倾斜角；
Figure 558873DEST_PATH_IMAGE027
为换挡槽的摩擦系数；
Figure 663970DEST_PATH_IMAGE028
为换挡器顶端到旋转轴中心的距离；
Figure 109863DEST_PATH_IMAGE029
为当子弹头顶端到旋转轴中心的距离。
具体而言，换挡力
Figure 333034DEST_PATH_IMAGE030
与
Figure 811593DEST_PATH_IMAGE031
满足以下公式：
Figure 318666DEST_PATH_IMAGE032
， （1）
其中，
Figure 794516DEST_PATH_IMAGE033
为换挡器顶端到旋转轴中心的距离；
Figure 223092DEST_PATH_IMAGE034
为当子弹头顶端到旋转轴中心的 距离；
Figure 200013DEST_PATH_IMAGE035
为子弹头顶部受到的合力。
其中，可根据子弹头顶部受到的弹力通过以下公式生成
Figure 764856DEST_PATH_IMAGE036
：
Figure 614869DEST_PATH_IMAGE037
（2）
其中，
Figure 15894DEST_PATH_IMAGE038
为子弹头顶部受到的弹力，
Figure 858823DEST_PATH_IMAGE039
为换挡槽的倾斜角，
Figure 543751DEST_PATH_IMAGE040
为子弹头与换挡槽 之间的摩擦力
Figure 486037DEST_PATH_IMAGE041
和挡槽对子弹头的顶部的支持力
Figure 889206DEST_PATH_IMAGE042
的夹角，
Figure 709394DEST_PATH_IMAGE043
，
Figure 311145DEST_PATH_IMAGE044
为换挡槽的摩擦 系数。
其中，可通过以下公式生成子弹头顶部受到的弹力
Figure 611283DEST_PATH_IMAGE045
：
Figure 384240DEST_PATH_IMAGE046
（3）
其中，
Figure 568971DEST_PATH_IMAGE047
为弹簧刚度，h 0 为弹簧的预压缩量；h 1 为换挡过程中弹簧相对于自锁状态 时的压缩量。
结合公式（1）-（3）可获取换挡力
Figure 274497DEST_PATH_IMAGE048
的计算公式，即：
Figure 11115DEST_PATH_IMAGE049
（4）
进一步而言，可根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息。具体地，如图4所示，子弹头与挡位槽的半径都为r2，子弹头与换挡槽之间的摩擦系数为μ，当子弹头运动到目标点（点e）时，子弹头到旋转中心的距离最小，并确定此时子弹头距挡位槽的距离，第一挡位至第二挡位之间换挡力最大，此时，可根据换挡力的大小来确定弹簧相对于自锁状态时的压缩量h 1 的大小和目标点的第一位置信息。当子弹头处在第一挡位（挡位1）或第二挡位（挡位2），且处于自锁状态时，子弹头顶部到旋转中心的距离最大为l 3，此时h 1=0，换挡力最小，可以根据第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息（点b的位置）和第三位置信息（点h的位置）。
S3，根据换挡器中换挡槽的倾斜角度计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度。
根据本发明的一个实施例，根据换挡器中换挡槽的倾斜角度通过以下公式计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度：
Figure 185614DEST_PATH_IMAGE050
， （5）
其中，
Figure 970774DEST_PATH_IMAGE051
为第二角度，
Figure 484801DEST_PATH_IMAGE052
为第三角度，
Figure 706834DEST_PATH_IMAGE053
为换挡槽的倾斜角。
具体而言，如图4所示，在确定了第一位置信息（点e的位置）、第二位置信息（点b的 位置）和第三位置信息（点h的位置）后，对挡位之间的连接线进行设计。其中，为了确保换挡 过程的顺滑，换挡槽被旋转中心与点b和点h的连线平分，过渡圆弧被旋转中心与点e的连线 平分。因此，可通过公式（5）计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的 换挡槽的第二角度
Figure 40733DEST_PATH_IMAGE051
和第三角度
Figure 504950DEST_PATH_IMAGE052
。
S4，根据第一角度和第二角度计算过渡圆弧的第四角度。
根据本发明的一个实施例，根据第一角度和第二角度通过以下公式计算过渡圆弧的第四角度：
Figure 873483DEST_PATH_IMAGE054
， （6）
其中，
Figure 266418DEST_PATH_IMAGE055
为第四角度，
Figure 353192DEST_PATH_IMAGE056
为第一角度，
Figure 230887DEST_PATH_IMAGE057
为第一挡位与第二挡位之间的水平距离，
Figure 477364DEST_PATH_IMAGE058
为子弹头处于自锁状态时顶部到旋转中心的距离。
具体而言，在计算出子弹头在第一挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度
Figure 539736DEST_PATH_IMAGE051
后，可根据公式（6）计算出过渡圆弧的第四角度
Figure 910543DEST_PATH_IMAGE055
。
S5，根据第二角度、第四角度、第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息获取第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线。
如图4所示，在确定出过渡圆弧的第四角度和子弹头分别在第一挡位和第二挡位 处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度
Figure 155711DEST_PATH_IMAGE051
和第三角度
Figure 561153DEST_PATH_IMAGE052
后，可结合第一位置信息、第二 位置信息和第三位置信息将过渡圆弧与子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态 时对应的自锁槽圆弧切线连接，形成第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线。
S6，根据第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线获取换挡槽轮廓曲线。
具体而言，换挡槽轮廓曲线可以分解为多个挡位之间的连接线，即换挡槽轮廓曲线的设计就可以分解为对不同挡位之间的轮廓曲线进行设计。因此，在获取到第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线，可根据第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线获取换挡槽轮廓曲线。
由此，本发明能够根据不同的变速箱型号和换挡器的不同参数来对换挡槽轮廓曲线进行设计，降低设计成本，同时，本发明能够根据提供的换挡力的大小范围提供最合适的换挡槽轮廓曲线的设计参数，提升换挡过程手感，从而大大提高了用户体验度。
综上所述，根据本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程，以及根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息，以及根据换挡器中换挡槽的倾斜角度计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度，并根据第一角度和第二角度计算过渡圆弧的第四角度，以及根据第二角度、第四角度、第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息获取第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线，并根据第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线获取换挡槽轮廓曲线。由此，不仅大大降低了设计成本，而且换挡手感较好，大大提高了用户的体验度。
对应上述实施例，本发明还提出一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置。
如图5所示，本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置可包括：第一计算模块100、确定模块200、第二计算模块300、第三计算模块400、第一获取模块500和第二获取模块600。
其中，第一计算模块100用于根据辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程；确定模块200用于根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息；第二计算模块300用于根据换挡器中换挡槽的倾斜角度计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度；第三计算模块400用于根据第一角度和第二角度计算过渡圆弧的第四角度；第一获取模块500用于根据第二角度、第四角度、第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息获取第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线；第二获取模块600用于根据第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线获取换挡槽轮廓曲线。
根据本发明的一个实施例，确定模块200在根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息之前，还用于：
通过以下公式计算换挡力：
Figure 279580DEST_PATH_IMAGE059
其中，
Figure 590213DEST_PATH_IMAGE060
为换挡力；k为换挡器中弹簧的弹簧刚度；h 0 为弹簧的预压缩量；h 1 为换挡 过程中弹簧相对于自锁状态时的压缩量；
Figure 685077DEST_PATH_IMAGE053
为换挡槽的倾斜角；
Figure 633441DEST_PATH_IMAGE061
为换挡槽的摩擦系数；
Figure 99932DEST_PATH_IMAGE062
为换挡器顶端到旋转轴中心的距离；
Figure 117436DEST_PATH_IMAGE063
为当子弹头顶端到旋转轴中心的距离。
根据本发明的一个实施例，第二计算模块300具体用于：根据换挡器中换挡槽的倾斜角度通过以下公式计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度：
Figure 265258DEST_PATH_IMAGE064
，
其中，
Figure 582976DEST_PATH_IMAGE051
为第二角度，
Figure 659516DEST_PATH_IMAGE052
为第三角度，
Figure 164316DEST_PATH_IMAGE053
为换挡槽的倾斜角。
根据本发明的一个实施例，第三计算模块400具体用于：
根据第一角度和第二角度通过以下公式计算过渡圆弧的第四角度：
Figure 53512DEST_PATH_IMAGE065
，
其中，
Figure 976469DEST_PATH_IMAGE066
为第四角度，
Figure 473178DEST_PATH_IMAGE067
为第一角度，
Figure 527591DEST_PATH_IMAGE068
为第一挡位与第二挡位之间的水平距离，
Figure 40653DEST_PATH_IMAGE069
为子弹头处在自锁状态时顶部到旋转中心的距离。
需要说明的是，本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置可参照上述车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法的实施例，在此不再赘述。
根据本发明实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置，通过第一计算模块根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程，以及通过确定模块根据换挡力确定第一挡位和第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据换挡力的大小以及第一角度和换挡行程确定换挡器中换挡臂上的子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息，以及通过第二计算模块根据换挡器中换挡槽的倾斜角度计算子弹头分别在第一挡位和第二挡位处于自锁状态时对应的换挡槽的第二角度和第三角度，并通过第三计算模块根据第一角度和第二角度计算过渡圆弧的第四角度，以及通过第一获取模块根据第二角度、第四角度、第一位置信息、第二位置信息和第三位置信息获取第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线，并通过第二获取模块根据第一挡位和第二挡位之间的轮廓曲线获取换挡槽轮廓曲线。由此，不仅大大降低了设计成本，而且换挡手感较好，大大提高了用户的体验度。
对应上述实施例，本发明还提出一种计算机设备。
本发明实施例的计算机设备包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，处理器执行程序时，实现上述实施例的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法。
根据本发明实施例的计算机设备，不仅大大降低了设计成本，而且换挡手感较好，大大提高了用户的体验度。
对应上述实施例，本发明还提出一种非临时性计算机可读存储介质。
本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质上存储有计算机程序，该程序被处理器执行时实现上述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法。
根据本发明实施例的非临时性计算机可读存储介质，不仅大大降低了设计成本，而且换挡手感较好，大大提高了用户的体验度。
在本发明的描述中，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。“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“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，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”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
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”等的描述意指结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针对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一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，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以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。
在流程图中表示或在此以其他方式描述的逻辑和/或步骤，例如，可以被认为是用于实现逻辑功能的可执行指令的定序列表，可以具体实现在任何计算机可读介质中，以供指令执行系统、装置或设备（如基于计算机的系统、包括处理器的系统或其他可以从指令执行系统、装置或设备取指令并执行指令的系统）使用，或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用。就本说明书而言，“计算机可读介质”可以是任何可以包含、存储、通信、传播或传输程序以供指令执行系统、装置或设备或结合这些指令执行系统、装置或设备而使用的装置。计算机可读介质的更具体的示例（非穷尽性列表）包括以下：具有一个或多个布线的电连接部（电子装置），便携式计算机盘盒（磁装置），随机存取存储器（RAM），只读存储器（ROM），可擦除可编辑只读存储器（EPROM或闪速存储器），光纤装置，以及便携式光盘只读存储器（CDROM）。另外，计算机可读介质甚至可以是可在其上打印所述程序的纸或其他合适的介质，因为可以例如通过对纸或其他介质进行光学扫描，接着进行编辑、解译或必要时以其他合适方式进行处理来以电子方式获得所述程序，然后将其存储在计算机存储器中。
应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列（PGA），现场可编程门阵列（FPGA）等。
本技术领域的普通技术人员可以理解实现上述实施例方法携带的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件完成，所述的程序可以存储于一种计算机可读存储介质中，该程序在执行时，包括方法实施例的步骤之一或其组合。
此外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理模块中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，也可以存储在一个计算机可读取存储介质中。
上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。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 (7)

1.一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，其特征在于，包括以下步骤：
根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程；
根据换挡力确定所述第一挡位和所述第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据所述换挡力的大小以及所述第一角度和所述换挡行程确定所述换挡器中换挡臂上的子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息；
根据所述换挡器中换挡槽的倾斜角度计算所述子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的所述换挡槽的第二角度和第三角度；
根据所述第一角度和所述第二角度计算所述过渡圆弧的第四角度；
根据所述第二角度、所述第四角度、所述第一位置信息、所述第二位置信息和所述第三位置信息获取所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线；
根据所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线获取所述换挡槽轮廓曲线。
2.根据权利要求1所述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，其特征在于，在所述根据换挡力确定所述第一挡位和所述第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据所述换挡力的大小以及所述第一角度和所述换挡行程确定所述换挡器中所述换挡臂上的子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息之前，还包括：
通过以下公式计算所述换挡力：
Figure 480532DEST_PATH_IMAGE001
，
其中，
Figure 767157DEST_PATH_IMAGE002
为所述换挡力；k为所述换挡器中弹簧的弹簧刚度；h 0 为所述弹簧的预压缩量；h 1 为换挡过程中所述弹簧相对于自锁状态时的压缩量；
Figure 343500DEST_PATH_IMAGE003
为换挡槽的倾斜角；
Figure 205015DEST_PATH_IMAGE004
为换挡槽 的摩擦系数；
Figure 804492DEST_PATH_IMAGE005
为所述换挡器顶端到旋转轴中心的距离；
Figure 550600DEST_PATH_IMAGE006
为当所述子弹头顶端到所述旋 转轴中心的距离。
3.根据权利要求1所述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，其特征在于，根据所述换挡器中换挡槽的倾斜角度通过以下公式计算所述子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的所述换挡槽的第二角度和第三角度：
Figure 247030DEST_PATH_IMAGE007
，
其中，
Figure 37304DEST_PATH_IMAGE008
为所述第二角度，
Figure 186394DEST_PATH_IMAGE009
为所述第三角度，
Figure 814822DEST_PATH_IMAGE010
为所述换挡槽的倾斜角。
4.根据权利要求1所述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法，其特征在于，根据所述第一角度和所述第二角度通过以下公式计算所述过渡圆弧的第四角度：
Figure 224812DEST_PATH_IMAGE011
，
其中，
Figure 100233DEST_PATH_IMAGE012
为所述第四角度，
Figure 736620DEST_PATH_IMAGE013
为所述第一角度，
Figure 152426DEST_PATH_IMAGE014
为所述第一挡位与所述第二挡位之间 的水平距离，
Figure 370918DEST_PATH_IMAGE015
为所述子弹头处在自锁状态时顶部到旋转中心的距离。
5.一种车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计装置，其特征在于，包括：
第一计算模块，所述第一计算模块用于根据车辆变速箱端换挡的输入行程计算第一挡位和第二挡位之间的第一角度和换挡行程；
确定模块，所述确定模块用于根据换挡力确定所述第一挡位和所述第二挡位之间过渡圆弧上的目标点的第一位置信息，并根据所述换挡力的大小以及所述第一角度和所述换挡行程确定所述换挡器中换挡臂上的子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的第二位置信息和第三位置信息；
第二计算模块，所述第二计算模块用于根据所述换挡器中换挡槽的倾斜角度计算所述子弹头分别在所述第一挡位和所述第二挡位处于自锁状态时对应的所述换挡槽的第二角度和第三角度；
第三计算模块，所述第三计算模块用于根据所述第一角度和所述第二角度计算所述过渡圆弧的第四角度；
第一获取模块，所述第一获取模块用于根据所述第二角度、所述第四角度、所述第一位置信息、所述第二位置信息和所述第三位置信息获取所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线；
第二获取模块，所述第二获取模块用于根据所述第一挡位和所述第二挡位之间的轮廓曲线获取所述换挡槽轮廓曲线。
6.一种计算机设备，包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时，实现根据权利要求1-4中任一项所述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法。
7.一种非临时性计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，该程序被处理器执行时实现根据权利要求1-4中任一项所述的车辆换挡器换挡槽轮廓曲线的设计方法。
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060283681A1 (en) * 2004-10-22 2006-12-21 Stefan Kapp Groove follower for a shift drum of a multi-step transmission
CN112096846A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 比亚迪股份有限公司 车辆换挡点的确定方法、装置、车辆及存储介质
CN113111449A (zh) * 2021-03-09 2021-07-13 西安法士特汽车传动有限公司 一种基于AMESim的机械变速器静态换挡仿真方法
CN113531114A (zh) * 2021-09-09 2021-10-22 北汽福田汽车股份有限公司 自动变速箱的换挡方法、装置、存储介质、电子设备及车辆
CN113586705A (zh) * 2021-06-17 2021-11-02 东风汽车集团股份有限公司 一种电子挡执行机构自学习方法及装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20060283681A1 (en) * 2004-10-22 2006-12-21 Stefan Kapp Groove follower for a shift drum of a multi-step transmission
CN112096846A (zh) * 2019-06-17 2020-12-18 比亚迪股份有限公司 车辆换挡点的确定方法、装置、车辆及存储介质
CN113111449A (zh) * 2021-03-09 2021-07-13 西安法士特汽车传动有限公司 一种基于AMESim的机械变速器静态换挡仿真方法
CN113586705A (zh) * 2021-06-17 2021-11-02 东风汽车集团股份有限公司 一种电子挡执行机构自学习方法及装置
CN113531114A (zh) * 2021-09-09 2021-10-22 北汽福田汽车股份有限公司 自动变速箱的换挡方法、装置、存储介质、电子设备及车辆

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
康少波 等: "基于ADM AS的汽车手动换挡器的换挡槽曲线设计", 《武汉轻工大学学报》 *
陈颖宇 等: "手动变速器拨叉轴自锁槽的优化设计", 《武汉理工大学学报(信息与管理工程版)》 *

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