CN105697756A - 变速器控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及车辆的变速器控制方法及装置，更具体地，涉及对包括在变速器的同步器的同步化进行控制方法及装置。为了达到这种目的本发明的变速器控制方法，包括：确定车辆的变速类型及对应于上述变速类型的目标时间的步骤；以当前时间为基准计算输入轴速度和输出轴速度间的速度差的步骤；计算从当前时间至目标时间的输出轴的速度加减量的步骤；利用速度差和速度加减量计算同步力矩的步骤；利用同步力矩确定同步器的目标位移的步骤；以及根据目标位移控制同步器使接合套和离合器齿轮同步化的步骤。根据本发明，其计算根据车辆行驶时实际行驶情况的最适控制位置来控制同步器，并执行基于控制误差的反馈修正，从而可以执行准确而顺畅的变速。

Description

变速器控制方法及装置

技术领域

本发明涉及一种控制车辆的变速器的方法及装置，更详细地，涉及一种对包括在变速器的同步器的同步化进行控制的方法及装置。

背景技术

一般而言，发动机产生的动力经过变速器，使其旋转数和力矩改变，从而最终通过车轮输出。这种变速器大体分为手动变速器和自动变速器。对于手动变速器而言，如按照驾驶员想要的挡位移动变速杆，则与其通过电缆等连接的拔叉将移动接合套(sleeve)，从而与需要的离合器齿轮相结合，最终实现变速。这种手动变速器要求驾驶员根据驾驶条件一一执行变速，因而具有需要操作离合器等繁琐之处。

为了解决这种问题，近年来自动变速器经常适用于车辆。对于自动变速器而言，变速器控制单元根据车辆的行驶状态(车速、节气门开度等)而自动执行向目标挡位的变速。驾驶员无需为了变速而采取特别的行动，因此自动变速器可提供驾驶的便利性。然而，自动变速器具有染有效率和动力性能降低的问题。

近年来，将手动变速器的优点和自动变速器的缺点组合的自动化的手动变速器(AutomatedManualTransmission)逐渐实现商业化。这种自动化的手动变速器中，拔叉利用电连接到变速器控制单元等电子装备的换挡电机来实现移动，而不是通过电缆连接于变速杆而实现移动。

如上所述，为了在变速器变速时，引导离合器和齿轮的顺利的同步化而使用同步器。同步器是用于在车辆进行变速时引导齿轮顺利啮合的装置，其使接合套的旋转速度与离合器齿轮的旋转速度同步化。这时，如果用于控制同步器的同步力矩过大，那么由于齿轮的惯性而发生变速冲击，从而降低车辆行驶感。另外，如果用于控制同步器的同步力矩过小，那么接合套和离合器齿轮间可能无法实现连接。

因此，为了尽可能减少变速冲击的同时，确切地执行变速，需要能够恰当地确定施加到同步器的同步力矩，并以确定的同步力矩为基础来准确控制同步器的方法。

发明内容

本发明要解决的技术问题

本发明的目的在于，提供能够计算根据车辆行驶时实际行驶情况的最适控制位置来控制同步器，并执行基于控制误差的反馈修正，从而可以执行更加准确而顺畅的变速的变速器控制方法及装置。

本发明的目的不限制在以上提及的目的，可通过以下的说明理解未提及的本发明的其他目的和优点，并且可通过本发明的实施例而更加清楚地理解。另外，很容易理解可通过专利的权利要求范围中体现的手段及其组合来实现本发明的目的及优点。

技术方案

为了达到这种目的的本发明的变速器控制方法，其特征在于，包括：确定车辆的变速类型及对应于上述变速类型的目标时间的步骤；以当前时间为基准计算输入轴速度和输出轴速度间的速度差的步骤；计算从上述当前时间至上述目标时间的上述输出轴的速度加减量的步骤；利用上述速度差和上述速度加减量计算同步力矩的步骤；利用上述同步力矩确定同步器的目标位移的步骤；以及根据上述目标位移控制上述同步器使接合套和离合器齿轮同步化的步骤。

另外，本发明提供一种变速器控制装置，其特征在于，包括：计算部，其确定车辆的变速类型及对应于上述变速类型的目标时间，以当前时间为基准计算输入轴速度和输出轴速度间的速度差，并计算从上述当前时间至上述目标时间的上述输出轴的速度加减量，并且利用上述速度差和上述速度加减量计算同步力矩；以及控制部，其利用上述同步力矩确定同步器的目标位移，并根据上述目标位移控制上述同步器使接合套和离合器齿轮同步化。

有益效果

根据如上所述的本发明，其具有如下效果，即能够计算根据车辆行驶时的实际行驶情况的最适控制位置来控制同步器，并执行基于控制误差的反馈修正，从而可以执行更加准确而顺畅的变速。

附图说明

图1为根据本发明的一个实施例的变速器控制装置的结构图。

图2为用于说明根据本发明的一个实施例的加速情况下的变速器控制的图。

图3为用于说明根据本发明的一个实施例的减速情况下的变速器控制的图。

图4为根据本发明的一个实施例的变速器控制方法的流程图。

具体实施方式

将参考所附的附图，对上述的目的、特征及优点进行详细说明，因此本发明所属的技术领域的技术人员能够轻易实施本发明的技术思想。在说明本发明时，如果认为对与本发明相关的、已知技术的具体说明可能会模糊本发明的要点，那么将省略对其的详细说明。在下文中，将参考所附的附图详细说明本发明的优选实施例。各附图中相同的附图标记表示相同或相似的结构要素。

图1为根据本发明的一个实施例的变速器控制装置的结构图。

参考图1，根据本发明的一个实施例的变速器控制装置102包括计算部104和控制部106。在本发明的一个实施例中，计算部104确定车辆的变速类型及对应于变速类型的目标时间，并以当前时间为基准计算输入轴速度和输出轴速度间的速度差。并且，计算部104计算从当前时间至到达目标时间时的输出轴的速度加减量，并且利用速度差和速度加减量计算同步力矩

控制部106利用计算部104计算出的同步力矩确定同步器108的目标位移，并根据确定的目标位移控制同步器108，从而使接合套和离合器齿轮同步化。在本发明的一个实施例中，控制部106可检测接合套和离合器齿轮间的同步化倾斜度，并比较同步化倾斜度和目标倾斜度来确定修正值，且将修正值适用于同步器108的目标位移来修正目标位移。

另外，在本发明的一个实施例中，控制部106可将确定的目标位移换算为用于驱动同步器108的执行器(actuator)的目标控制位置并根据换算出的目标控制位置来控制执行器，从而使同步器108移动为所述目标位移。

以下，将参考图2至图4具体说明根据本发明的一个实施例的变速器控制方法。

参考图4，计算部104首先确定根据驾驶员的变速命令的变速类型(步骤402)。变速类型大体可分为加速类型和减速类型，图2表示变速类型为加速类型时的变速过程，图3表示变速类型为减速类型时的变速过程。之后，计算部104确定根据确定了的变速类型的目标时间t2(步骤402)。

之后，计算部104以当前时间t1为基准计算输入轴的速度和输出轴的速度间的速度差(步骤404)。例如，在图2和图3中，用Δω表示以当前时间t1为基准的、输入轴的速度和输出轴的速度间的速度差。

接着，计算部104计算从当前时间t1至到达目标时间t2时的输出轴的速度加减量(速度增加量或速度减少量)(步骤406)。在图2中，从当前时间t1至到达目标时间t2时的输出轴的速度增加量表示为Δω_accel。并且，在图3中，从当前时间t1至到达目标时间t2时的输出轴的速度减少量表示为Δω_decel。

之后，计算部104利用计算出的速度差Δω和速度加减量(Δω_accel或Δω_decel)计算同步力矩(步骤408)。如果，如图2所示，变速类型为加速类型，那么同步力矩可根据以下[公式1]计算。

[公式1]

$T_{cone}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}+{\mathrm{\Δ\ω}}_{accel}}{\mathrm{\Δ}t}{J}_{eq,n}$

在[公式1]中，T_cone为同步力矩，Δω为输入轴和输出轴间的速度差，Δω_accel为速度增加量，Δt为目标时间t2与当前时间t1的差，J_eq,n为挂接于n挡位时的等效惯性(EquivalentInertia)。

如果，如图3所示，变速类型为减速类型，那么同步力矩可根据以下[公式2]计算。

[公式2]

$T_{cone}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}-{\mathrm{\Δ\ω}}_{decel}}{\mathrm{\Δ}t}{J}_{eq,n}$

在[公式2]中，T_cone为同步力矩，Δω为输入轴和输出轴间的速度差，Δω_decel为速度减少量，Δt为目标时间t2与所述当前时间t1的差，J_eq,n为挂接于n挡位时的等效惯性。

控制部106利用如上所述的、计算出的同步力矩确定同步器108的目标位移(步骤410)。之后，控制部106根据确定的目标位移控制同步器108，从而使接合套和离合器齿轮同步化(步骤412)。这时，控制部106可将确定的目标位移换算为用于驱动同步器108的执行器的目标控制位置，并根据换算出的目标控制位置来控制执行器，从而使同步器108移动目标位移。

另外，虽然图4中未示出，控制部106能在使接合套和离合器齿轮同步化的过程中检测同步化倾斜度并比较同步化倾斜度和目标倾斜度来确定修正值。且控制部106将如此确定的修正值适用于之前确定的同步器108的目标位移来修正目标位移。

上述的本发明可由本发明所属技术领域的技术人员在不超出本发明的技术思想的范围内进行多种替代、变形及改变，因而本发明并不限定在上述的实施例和所附的附图。

Claims (10)

1.一种变速器控制方法，其中，该变速器控制方法包括：

确定车辆的变速类型及对应于所述变速类型的目标时间的步骤；

以当前时间为基准计算输入轴速度和输出轴速度间的速度差的步骤；

计算从所述当前时间至到达所述目标时间时的所述输出轴的速度加减量的步骤；

利用所述速度差和所述速度加减量计算同步力矩的步骤；

利用所述同步力矩确定同步器的目标位移的步骤；以及

根据所述目标位移控制所述同步器使接合套和离合器齿轮同步化的步骤。

2.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其包括：

检测所述接合套和离合器齿轮间的同步化倾斜度的步骤；

比较所述同步化倾斜度和目标倾斜度来确定修正值的步骤；以及

将所述修正值适用于所述目标位移的步骤。

3.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其中，

当所述变速类型为加速类型时，所述同步力矩根据以下公式1确定：

公式1

$T_{cone}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}+{\mathrm{\Δ\ω}}_{accel}}{\mathrm{\Δ}t}{J}_{eq,n}$

其中，T_cone为所述同步力矩，Δω为所述速度差，Δω_accel为速度增加量，Δt为所述目标时间与所述当前时间的差，J_eq,n为挂接n挡位时的等效惯性。

4.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其中，

当所述变速类型为减速类型时，所述同步力矩根据以下公式2确定：

公式2

$T_{cone}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}-{\mathrm{\Δ\ω}}_{decel}}{\mathrm{\Δ}t}{J}_{eq,n}$

其中，T_cone为所述同步力矩，Δω为所述速度差，Δω_decel为速度减少量，Δt为所述目标时间与所述当前时间的差，J_eq,n为挂接n挡位时的等效惯性。

5.根据权利要求1所述的变速器控制方法，其中，

所述使接合套和离合器齿轮同步化的步骤包括：

将所述目标位移换算为用于驱动所述同步器的执行器的目标控制位置的步骤；以及

根据所述目标控制位置控制所述执行器，从而使所述同步器移动所述目标位移的步骤。

6.一种变速器控制装置，其中，该变速器控制装置包括：

计算部，其确定车辆的变速类型及对应于所述变速类型的目标时间，以当前时间为基准计算输入轴速度和输出轴速度间的速度差，并计算从所述当前时间至到达所述目标时间时的所述输出轴的速度加减量，并且利用所述速度差和所述速度加减量来计算同步力矩；以及

控制部，其利用所述同步力矩确定同步器的目标位移，并根据所述目标位移控制所述同步器，从而使接合套和离合器齿轮同步化。

7.根据权利要求6所述的变速器控制装置，其中，

所述控制部检测所述接合套和离合器齿轮间的同步化倾斜度，并比较所述同步化倾斜度和目标倾斜度来确定修正值，且将所述修正值适用于所述目标位移。

8.根据权利要求6所述的变速器控制装置，其中，

当所述变速类型为加速类型时，所述同步力矩根据以下公式1确定：

公式1

$T_{cone}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}+{\mathrm{\Δ\ω}}_{accel}}{\mathrm{\Δ}t}{J}_{eq,n}$

其中，T_cone为所述同步力矩，Δω为所述速度差，Δω_accel为速度增加量，Δt为所述目标时间与所述当前时间的差，J_eq,n为挂接n挡位时的等效惯性。

9.根据权利要求6所述的变速器控制装置，其中，

当所述变速类型为减速类型时，所述同步力矩根据以下公式2确定：

公式2

$T_{cone}=\frac{\mathrm{\Δ}\mathrm{\ω}-{\mathrm{\Δ\ω}}_{decel}}{\mathrm{\Δ}t}{J}_{eq,n}$

其中，T_cone为所述同步力矩，Δω为所述速度差，Δω_decel为速度减少量，Δt为所述目标时间与所述当前时间的差，J_eq,n为挂接n挡位时的等效惯性。

10.根据权利要求6所述的变速器控制装置，其中，

所述控制部将所述目标位移换算为用于驱动所述同步器的执行器的目标控制位置，并且根据所述目标控制位置控制所述执行器，从而使所述同步器移动所述目标位移。