CN115217956A - 滑行升档方法及变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车变速器领域，本发明公开了一种滑行升档方法及变速器，其方法包括：挂上中间档位的拔叉，对与中间档位对应的第一离合器进行充油；对第一离合器的第一扭矩和第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换；调节发动机的转速，并对与目标档位对应的第二离合器进行卸油；摘下初始档位的拔叉，挂上目标档位的拔叉，对第二离合器进行充油；对第一离合器的第一扭矩和第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换；对与中间档位对应的第一离合器进行卸油，使第一离合器处于第一卸油状态。本发明通过中间档位的搭接，实现了无动力中断滑行升档，解决绕行换挡过程出现动力中断，驾乘舒适性低和燃油经济性低等问题。
Description
技术领域
本发明涉及汽车变速器领域，尤其涉及一种滑行升档方法及变速器。
背景技术
随着尾气排放法规对汽车油耗越来越高，为了降低油耗并提升燃油经济性，越来越多的汽车使用高档位变速器。高档位变速器设置有更多的档位，可以实现更好的燃油经济性。对于双离合变速器，更多的档位则要求更大的布置空间。考虑到变速器的布置空间的限制，可以使用档位绕行方案增加变速箱的档位。档位绕行方案可以通过齿轮的复用在相同的布置空间下实现更多的档位。
然而，现有的档位绕行方案中，若构造档与被绕行档位相差2档时，往往采用动力中断换档的方式，这种换档方式会存在动力中断，严重影响驾驶舒适性，导致用户体验变差甚至产生产品投诉。为了避免换挡出现严重冲击，可以限制绕行档位的使用条件，即在输入扭矩比较小时才允许换档，但这会严重限制绕行档位的使用频率，进而严重影响变速器的燃油经济性。
发明内容
基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种滑行升档方法及变速器，以解决绕行换挡过程出现动力中断，驾乘舒适性低和燃油经济性低的问题。
一种滑行升档方法，包括：
挂上中间档位的拔叉，对与所述中间档位对应的第一离合器进行充油；
当所述第一离合器处于第一充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换；
调节发动机的转速，并对与目标档位对应的第二离合器进行卸油，使所述第二离合器处于第二卸油状态；
摘下初始档位的拔叉，挂上所述目标档位的拔叉，对所述第二离合器进行充油；
当所述发动机的转速达到目标转速，且所述第二离合器处于第二充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换；
对与中间档位对应的第一离合器进行卸油，使所述第一离合器处于第一卸油状态。
一种变速器，设置有变速器控制单元，所述变速器控制单元用于上述任意一种滑行升档方法。
上述滑行升档方法及变速器，通过挂上中间档位的拔叉，对与所述中间档位对应的第一离合器进行充油，以实现预选档和离合器充油。当所述第一离合器处于第一充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换，以实现无动力中断的换档。调节发动机的转速，并对与目标档位对应的第二离合器进行卸油，使所述第二离合器处于第二卸油状态，以保证换档过程中汽车的平稳性。摘下初始档位的拔叉，挂上所述目标档位的拔叉，对所述第二离合器进行充油，以实现档位的切换。当所述发动机的转速达到目标转速，且所述第二离合器处于第二充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换，以实现无动力中断的换档。对与中间档位对应的第一离合器进行卸油，使所述第一离合器处于第一卸油状态，以完成所有的换档操作。本发明通过中间档位的搭接，实现了无动力中断滑行升档，解决绕行换挡过程出现动力中断，驾乘舒适性低和燃油经济性低等问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例的描述中所需要使用的附图作简单地介绍，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性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明一实施例中滑行升档方法的一流程示意图；
图2是本发明一实施例中升档各阶段多个技术指标的变化情况。
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。
本实施例提供的滑行升档方法，适用于使用双离合器变速器的汽车。变速器进行高档化时，受到布置空间的限制，因而需要通过档位绕行方法解决。而现有的档位绕行方法，若构造出的新档位(目标档位)与被绕行档位(中间档位)相差2档时，使用动力中断换档会出现驾乘舒适性变差，燃油经济性变差等问题。本实施例提供的滑行升档方法，保证滑行升档过程无动力中断，提升驾乘舒适性和燃油经济性。
在一实施例中，如图1所示，提供一种滑行升档方法，包括如下步骤S10-S60。
S10、挂上中间档位的拔叉，对与所述中间档位对应的第一离合器进行充油。
可理解地，本实施例提供的滑行升档方法，指的是一种由初始档位，经中间档位，升至目标档位的方法。该方法适用手动控制，也适用自动控制。
当变速器控制单元(TCU)根据换挡规律检测到，当前汽车出现初始档位升至目标档位需求时，可通过中间档位的搭接实现档位的平滑切换。如图2所示，挂上中间档位的拔叉可以是图2中A阶段。
当变速器控制单元检测到中间档位的拔叉挂上挡后，对与中间档位对应的第一离合器进行充油。离合器一般与多个档位对应，如档位1、3、5、7与奇数轴离合器对应，档位2、4、6、8与偶数轴离合器对应。同一时间，一个离合器只允许挂上一个档位。在此处，充油在图2中的B阶段进行。
S20、当所述第一离合器处于第一充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换。
可理解地，第一充油状态可以指第一离合器充油达到半结合点的状态。半结合点即为kisspoint点。常用的湿式离合器是一种常开离合器，即存在弹簧将离合器的从动端和主动端强制分开，避免离合器主从端的不必要贴合，影响驾驶体验。当需要离合器传递扭矩时，对离合器油腔进行充油，通过压缩弹簧使离合器的主动端与从动端贴合。当主动端与从动端发生贴合时，即离合器到达半结合点。在一些示例中，半结合点定义为离合器开始传递10N·m扭矩的点。在此处，可以理解为，达到半结合点前离合器不传递扭矩，达到半结合点后离合器开始传递扭矩。半结合点相当于一个过渡点，理论上该半结合点应该为0N·m。但是由于离合器变形拖曳力矩等原因，经测试标定10N·m为确定半结合点的最佳值。
进行第一次扭矩交换，指的是第一离合器的第一扭矩上升，第二离合器的第二扭矩下降的过程。在第一次扭矩交换的过程中，将变速器的输入扭矩从第二离合器切换到第一离合器。交换完成后，变速器的输入扭矩完全转移至第一离合器，即由中间档位承载变速器的输入扭矩。如图2所示，第一次扭矩交换可以在C阶段进行。
S30、调节发动机的转速，并对与目标档位对应的第二离合器进行卸油，使所述第二离合器处于第二卸油状态。
可理解地，第一次扭矩交换完成后，可以开始调节发动机的转速。在调速的过程中，需要保持汽车加速度的平顺，即需要对发动机扭矩进行干预，使汽车加速度与初始档位行驶时的加速度保持一致。在此处，可以设定滑行初始档位升到目标档位的发动机目标转速曲线，通过闭环调整与中间档位对应的第一离合器的压力，使得发动机转速按照目标曲线变化，从而将发动机转速从与初始档位对应的第二离合器转速调整到与目标档位对应的第二离合器转速。发动机的调速可以在图2中的DEFG阶段进行。
在发动机调速的同时，需要将与目标档位对应的第二离合器进行卸油，为后续的摘挂挡做准备。初始档位和目标档位共用第二离合器。只有第二离合器完成卸油，才可实现对第二离合器进行摘挂挡操作。第二卸油状态，指的是第二离合器完成卸油的状态。第二离合器的卸油操作可以在图2中的D阶段进行。
S40、摘下初始档位的拔叉，挂上所述目标档位的拔叉，对所述第二离合器进行充油。
可理解地，第二离合器完成卸油后，可以摘下初始档位的拔叉(E阶段)，再挂上目标档位的拔叉(F阶段)。当检测到目标档位的拨叉挂挡完成后，开始对第二离合器进行充油(G阶段)。
S50、当所述发动机的转速达到目标转速，且所述第二离合器处于第二充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换。
可理解地，第二充油状态指的是第二离合器充油达到半结合点的状态。在此处，第二离合器同为常开离合器。因而，第二离合器半结合点的定义与第一离合器半结合点的定义相同，在此不再赘述。
当发动机的转速达到目标转速，且第二离合器处于第二充油状态时，可以对第一离合器的第一扭矩和第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换。进行第一次扭矩交换，指的是第一离合器的第一扭矩上升，第二离合器的第二扭矩下降的过程。在第二次扭矩交换的过程中，将变速器的输入扭矩从第一离合器切换到第二离合器。交换完成后，变速器的输入扭矩完全转移至第二离合器，即由目标档位承载变速器的输入扭矩。如图2所示，第二次扭矩交换可以在H阶段进行。
S60、对与中间档位对应的第一离合器进行卸油，使所述第一离合器处于第一卸油状态。
可理解地，在完成第二次扭矩交换后，可以对第一离合器进行卸油。第一卸油状态指的是第一离合器完成卸油的状态。至此，汽车完成从初始档位升至目标档位的过程。
步骤S10-S60中，挂上中间档位的拔叉，对与所述中间档位对应的第一离合器进行充油，以实现预选档和离合器充油。当所述第一离合器处于第一充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换，以实现无动力中断的换档。调节发动机的转速，并对与目标档位对应的第二离合器进行卸油，使所述第二离合器处于第二卸油状态，以保证换档过程中汽车的平稳性。摘下初始档位的拔叉，挂上所述目标档位的拔叉，对所述第二离合器进行充油，以实现档位的切换。当所述发动机的转速达到目标转速，且所述第二离合器处于第二充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换，以实现无动力中断的换档。对与中间档位对应的第一离合器进行卸油，使所述第一离合器处于第一卸油状态，以完成所有的换档操作。本实施例通过中间档位的搭接，实现了无动力中断滑行升档，解决绕行换挡过程出现动力中断，驾乘舒适性低和燃油经济性低等问题。
可选的，所述初始档位包括8档；
所述中间档位包括7档；
所述目标档位包括9档。
可理解地，本实施例中，初始档位可以是8档，中间档位为7档，目标档位为9档。新构造出的9档可以进一步提高燃油的经济性。而8档和9档同时设置在第二离合器上，通过7档的搭接，可以实现无动力中断滑行升档。其他档位的切换方式可以使用现有方式，在此不再赘述。
可选的，所述第一离合器包括奇数轴离合器；
所述第二离合器包括偶数轴离合器。
可理解地，本实施例提供的滑行升档方法适用于双离合器变速器。其中，第一离合器可以指奇数轴离合器，第二离合器可以指偶数轴离合器。例如，档位1、3、5、7与奇数轴离合器对应，档位2、4、6、8、9与偶数轴离合器对应。
可选的，在所述第一离合器处于第一充油状态时，所述第一离合器到达半结合点；
在所述第二离合器处于第二充油状态时，所述第二离合器到达半结合点。
可理解地，第一充油状态可以指第一离合器充油达到半结合点的状态。半结合点即为kisspoint点。常用的湿式离合器是一种常开离合器，即存在弹簧将离合器的从动端和主动端强制分开，避免离合器主从端的不必要贴合，影响驾驶体验。当需要离合器传递扭矩时，对离合器油腔进行充油，通过压缩弹簧使离合器的主动端与从动端贴合。当主动端与从动端发生贴合时，即离合器到达半结合点。在一些示例中，半结合点定义为离合器开始传递10N·m扭矩的点。在此处，可以理解为，达到半结合点前离合器不传递扭矩，达到半结合点后离合器开始传递扭矩。半结合点相当于一个过渡点，理论上该半结合点应该为0N·m。但是由于离合器变形拖曳力矩等原因，经测试标定10N·m为确定半结合点的最佳值。
同样的，第二油状态可以指第二离合器充油达到半结合点的状态。在此不再赘述。
可选的，步骤S20，即所述对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换，包括：
S201、以第一增加幅度提高所述第一离合器的第一扭矩，直至所述第一扭矩达到第一目标扭矩；
S202、以第二减少幅度降低所述第二离合器的第二扭矩，直至所述第二扭矩达到第二目标扭矩。
可理解地，第一离合器的第一增加幅度和第一目标扭矩可以根据实际需要进行设置。同样的，第二离合器的第二减少幅度和第二目标扭矩可以根据实际需要进行设置。如图2所示，在C阶段，随着第一扭矩的增加，第一离合器压力也随着增加；随着第二扭矩的减少，第二离合器压力也随着降低。在扭矩数值(不考虑扭矩方向)上，第一目标扭矩可以大于第二离合器的初始扭矩；第二目标扭矩可以等于第一离合器的初始扭矩。
可选的，步骤S50，即所述对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换，包括：
S501、以第一减少幅度降低所述第一离合器的第一扭矩，直至所述第一扭矩达到第三目标扭矩；
S502、以第二增加幅度提高所述第二离合器的第二扭矩，直至所述第二扭矩达到第四目标扭矩。
可理解地，第一离合器的第一减少幅度和第三目标扭矩可以根据实际需要进行设置。同样的，第二离合器的第二增加幅度和第四目标扭矩可以根据实际需要进行设置。如图2所示，在H阶段，随着第一扭矩的减少，第一离合器压力也随着减少；随着第二扭矩的增加，第二离合器压力也随着增加。在扭矩数值(不考虑扭矩方向)上，第三目标扭矩可以为零；第四目标扭矩可以等于第二离合器的初始扭矩(A、B阶段)。
可选的，进行第一次扭矩交换时，对发动机进行增扭控制，以使车轮端的输入扭矩处于第一车轮扭矩范围。
可理解地，在进行第一次扭矩交换时，传动系的速比会发生变化。相应地，变速器的输入扭矩会在车轮端发生变化。为了保证汽车行驶的平顺性，需要对发动机进行增扭控制。即要实现输入到车轮端的扭矩保持第一车轮扭矩范围。第一车轮扭矩范围可以根据实际需要进行设置。第一车轮扭矩范围可以使汽车保持平稳。在此阶段，变速器输入端的扭矩绝对值变小。
可选的，完成第一次扭矩交换后，对发动机进行减扭控制，以使车轮端的输入扭矩处于第二车轮扭矩范围。
可理解地，在完成第一次扭矩交换后，可以开始调节发动机的转速。在调速的过程中，需要保持汽车加速度的平顺，即需要对发动机扭矩进行干预，减少发动机的输出扭矩，使汽车加速度与初始档位行驶时的加速度保持一致。第二车轮扭矩范围可以根据实际需要进行设置。第二车轮扭矩范围可以使汽车保持平稳。
可选的，若滑行升档方法应用于混动变速器，则第一次扭矩交换前发动机的第一输出扭矩大于第二次扭矩交换后发动机的第二输出扭矩。
可理解地，混动变速器指的是混动汽车的变速器。对于P0-P2的混动车辆，变速器的输入扭矩为电机输入扭矩和发动机输入扭矩的耦合结果。如图2中扭矩请求的H、I阶段，降低发动机的输出扭矩，也即是，使第二次扭矩交换后发动机的第二输出扭矩(H、I阶段)小于第一次扭矩交换前发动机的第一输出扭矩(A、B阶段)，可以进一步提升换挡过程的平顺性。
应理解，上述实施例中各步骤的序号的大小并不意味着执行顺序的先后，各过程的执行顺序应以其功能和内在逻辑确定，而不应对本发明实施例的实施过程构成任何限定。
本发明实施例还提供了一种变速器，设置有变速器控制单元，所述变速器控制单元用于执行上述任意一种滑行升档方法。
可理解地，上述滑行升档方法通过中间档位的搭接，实现了无动力中断滑行升档，因而，通过变速器控制单元执行上述滑行升档方法的变速器，具有良好的燃油经济性和驾驶舒适性。特别地，本实施例提供的变速器适用于混动汽车。
以上所述实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种滑行升档方法，其特征在于，包括：
挂上中间档位的拔叉，对与所述中间档位对应的第一离合器进行充油；
当所述第一离合器处于第一充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换；
调节发动机的转速，并对与目标档位对应的第二离合器进行卸油，使所述第二离合器处于第二卸油状态；
摘下初始档位的拔叉，挂上所述目标档位的拔叉，对所述第二离合器进行充油；
当所述发动机的转速达到目标转速，且所述第二离合器处于第二充油状态时，对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换；
对与中间档位对应的第一离合器进行卸油，使所述第一离合器处于第一卸油状态。
2.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，所述初始档位包括8档；
所述中间档位包括7档；
所述目标档位包括9档。
3.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，所述第一离合器包括奇数轴离合器；
所述第二离合器包括偶数轴离合器。
4.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，在所述第一离合器处于第一充油状态时，所述第一离合器到达半结合点；
在所述第二离合器处于第二充油状态时，所述第二离合器到达半结合点。
5.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，所述对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第一次扭矩交换，包括：
以第一增加幅度提高所述第一离合器的第一扭矩，直至所述第一扭矩达到第一目标扭矩；
以第二减少幅度降低所述第二离合器的第二扭矩，直至所述第二扭矩达到第二目标扭矩。
6.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，所述对所述第一离合器的第一扭矩和所述第二离合器的第二扭矩进行第二次扭矩交换，包括：
以第一减少幅度降低所述第一离合器的第一扭矩，直至所述第一扭矩达到第三目标扭矩；
以第二增加幅度提高所述第二离合器的第二扭矩，直至所述第二扭矩达到第四目标扭矩。
7.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，进行第一次扭矩交换时，对发动机进行增扭控制，以使车轮端的输入扭矩处于第一车轮扭矩范围。
8.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，完成第一次扭矩交换后，对发动机进行减扭控制，以使车轮端的输入扭矩处于第二车轮扭矩范围。
9.如权利要求1所述的滑行升档方法，其特征在于，若滑行升档方法应用于混动变速器，则第一次扭矩交换前发动机的第一输出扭矩大于第二次扭矩交换后发动机的第二输出扭矩。
10.一种变速器，其特征在于，设置有变速器控制单元，所述变速器控制单元用于执行如权利要求1至9中任一项所述滑行升档方法。
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| CN (1) | CN115217956B (zh) |
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2021
- 2021-06-10 CN CN202110650133.3A patent/CN115217956B/zh active Active
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