一种商用车气动控制AMT变速器换挡同步过程控制方法与流程

本发明涉及车辆变速器控制技术领域，具体涉及一种商用车气动控制amt变速器换挡同步过程控制方法。

背景技术：

随着汽车产业的蓬勃发展，人们对汽车性能的要求也越来越高。

变速器作为汽车整车中最重要的部件之一，其工作性能也受到人们的广泛关注。目前汽车中使用的变速器中，由于机械式自动变速器(amt)具有更优秀的燃油经济性和更低的生产成本，而且可靠性高、维护成本低，所以在商用车上得到了广泛的应用。

但是商用车amt变速器换挡期间会出现动力中断，换挡过程中动力恢复时易出现冲击现象，严重影响力车辆的舒适性。

而冲击现象的发生就是在换挡同步的过程中发生的，目前现有的技术中有控制换挡前的车辆状态来减小冲击的技术，但并未有对换挡同步过程中进行控制调节的技术。因此，设计一种较为成熟的换挡同步过程控制方法就成为了亟待解决的事情。

经过对现有的专利进行检索发现，中国专利文献号cn103727222a，公布日2014.4.16，公开了一种用于控制自动手动变速器的同步的方法。该方法包括：划分同步阶段步骤，设置转数目标变化率步骤和同步步骤。划分同步阶段步骤根据同步速度将执行同步的整个同步阶段划分为多个同步阶段；设置转数目标变化率步骤根据同步速度设置输入轴的转数目标的变化率；同步步骤执行反馈控制，以便在跟随转数目标变化率的同时，使得输入轴的转数变化率同步。其所述的方法是通过控制转速和转速变化率实现同步，并未对同步过程控制提出要求，这可能造成换挡冲击，同时若变速器有同步器，也可能对同步器造成更大损伤。

技术实现要素：

为解决现有技术中存在的问题，本发明提供了一种商用车气动控制amt变速器换挡同步过程控制的方法，其具有设计合理、应用方便的优点。本发明根据相对位移判定同步位置，并施加反向换挡力冲击缓解同步过程振动。

换挡动作过程可以分为换挡执行、换挡同步、换挡进齿、换挡完成四个状态。换挡执行状态即在变速器拨叉从空挡位置开始移动时，换挡齿轮和换挡齿套未接触的阶段，此时没有动力传递；换挡同步状态即换挡齿轮和换挡齿套从接触到同步完成的阶段，以开始进齿为结束；换挡进齿状态即换挡齿轮和换挡齿套同步完成后，进行啮合的阶段；换挡完成状态即换挡齿轮和换挡齿套完全啮合后判定换挡成功。

换挡同步过程换挡齿轮和换挡齿套从接触到开始啮合的过程，决定了换挡进齿的成功率，其中包括进齿开始时发动机转速和输入轴转速的差值。根据汽车amt变速器原理即可知，换挡进齿时转速差越大，产生的冲击越大；换挡力越大，产生冲击也越大。

而换挡调速方法已有公论，本发明就是换挡调速的同时，在换挡同步过程中通过对换挡电磁阀的控制，得到更优的换挡效果，减小换挡冲击。

本发明的技术方案是这样实现：

一种商用车气动控制amt变速器换挡同步过程控制方法，具体步骤如下：

步骤1：换挡执行开始，开启换挡相关阀；

步骤2：同步控制功能使能判定；

步骤3：同步过程进入判定；

步骤4：同步过程控制；

步骤5：同步过程退出；

步骤6：换挡进齿，记录同步时间；

步骤7：换挡完成关闭换挡压力阀，执行反馈控制；

从换挡开始到换挡结束的全过程中，对换挡电磁阀的控制依次执行以上步骤。具体的，各步骤描述如下：

所述的步骤1即换挡过程开始后，开启相关换挡正向电磁阀(根据变速器换挡电磁阀控制方式决定，选取施加换挡方向力的电磁阀，如换挡前位阀等)，并打开换挡压力阀，控制其进行换挡气压输出，推动换挡拨叉动作；

所述的步骤2即车辆在进入换挡过程时，对车辆工况进行判定，当满足以下条件时，同步控制功能关闭，进入步骤6：

1)、变速器温度传感器反馈数值过低，限值可标定为-20摄氏度；

2)、换挡状态为补挂挡状态；

3)、坡度传感器反馈坡度值或坡度计算值大于限值，限值可标定为15度；

4)、油门踏板开度超过限值，限值可标定为40％。

如以上条件均不满足，则进入步骤3；

所述的步骤3即在换挡执行过程中检测换挡位移，若换挡位移到达同步进入位置后，判定进入换挡同步过程。

所述的步骤4即进入换挡同步过程后，保持正向电磁阀开启，并以一定的占空比和频率控制反向换挡电磁阀开启；所述的反向换挡电磁阀需要根据变速器换挡电磁阀控制方式决定，选取施加换挡方向反向力的电磁阀，如换挡后位阀等。以固定频率反向冲击的形式降低同步过程的换挡应力，更好的调节发动机转速和输入轴转速的差值，减小同步过程的冲击。

步骤5：换挡位移达到同步退出位置后，关闭换挡反向电磁阀；

步骤6：换挡同步完成后换挡进齿，只开启换挡正向电磁阀和换挡压力阀，关闭反向电磁阀，完成齿轮的完全啮合；若同步功能使能，则记录到达同步进入位置到同步退出位置的换挡同步时间。

步骤7：换挡完成，关闭相关的电磁阀，并对换挡同步时间进行判定。

进一步地，步骤3所述的同步进入位置根据变速器换挡结构进行设置，可选取齿轮初始接触位置。

进一步地，步骤4所述的占空比为50，频率为频率20hz。

进一步地，步骤5所述的同步退出位置应根据变速器换挡结构进行设置，可选取齿轮啮合位置。

进一步地，步骤7所述的换挡同步时间进行判定，具体如下：

若超出时间阈值，则调整步骤4中换挡同步过程反向电磁阀的占空比，超过时间阈值的上限则降低占空比；低于时间阈值下限则提高占空比，直至达到时间阈值后停止；所述的时间阈值可为0.2-0.35秒。

本发明的有益效果为：

本发明的一种商用车气动控制amt变速器换挡同步过程控制方法，具有设计合理、应用方便的优点。该方法对换挡冲击发生的过程进行针对性处理，采用闭环反馈控制方法，克服变速器的差异性，通过自适应的方式有效的提升了换挡平顺性，同时也保证了换挡速度。在侧重动力性的工况下保持原状，在侧重舒适性的工况下，有效的减小换挡冲击，明显的提升车辆平顺性，驾驶体验更优。该方法应用在国内某量产amt变速器上，整车驾驶舒适性提升明显。

附图说明

图1为本发明中换挡过程同步控制逻辑示意图；

图2为本发明中换挡过程换挡电磁阀控制示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，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。

本实施例所述的控制方法就是通过迅速有效的控制方法，减小换挡过程的冲击，提高整车舒适性。

下面结合附图1，本实施例所述的方法包括以下步骤：

步骤1，换挡执行。换挡过程开始后，开启相关挡位的正向电磁阀，本次实施例举例正向电磁阀为换挡前位阀，并打开换挡压力阀，控制其进行换挡气压输出，推动换挡拨叉动作。而后进入步骤2。

步骤2，同步控制功能使能判定。所述的步骤2即检测车辆工况是否允许进入同步控制；由于amt变速器的结构原因，在换挡过程会出现动力中断，所以在车辆对动力性要求较高的工况下，需要关闭同步控制功能。在一些特殊工况下，也需要关闭该功能，如变速器油温过低、补挂挡操作过程。

车辆在进入换挡过程时，对车辆工况进行判定，当满足以下条件时，同步控制功能关闭，进入步骤6。

1)变速器温度传感器反馈数值过低，限值可标定为-20摄氏度；

2)换挡状态为补挂挡状态；

3)坡度传感器反馈坡度值或坡度计算值大于限值，限值可标定为15度；

4)油门踏板开度超过限值，限值可标定为40％。

如以上条件均不满足，则进入步骤3。

步骤3，同步过程进入判定。在换挡执行过程中检测换挡位移，若换挡位移到达同步进入位置内，判定进入换挡同步过程，并行执行步骤4和步骤5，其中同步进入位置阈值根据变速器结构进行设置，可选取齿轮初始接触位置。

步骤4，同步过程控制。进入同步过程后，保持正向电磁阀换挡开启，并以一定的占空比和频率控制反向换挡电磁阀即换后位电磁阀开启，所述的占空比初始值可标定为50，频率需要根据控制器执行频率和电磁阀能力进行设定，可标定为20hz。所述的反向换挡电磁阀需要根据变速器换挡电磁阀控制方式决定，选取施加换挡方向反向力的电磁阀，本实施例中为换挡后位阀。以固定频率反向冲击的形式降低同步过程的换挡应力，可以快速有效的实现换挡力调节，更好的减小进挡时发动机转速和输入轴转速的差值，从而降低同步过程的冲击。

步骤5，同步过程退出判定。换挡位移超出同步退出位置后，关闭换挡反向电磁阀，进入步骤6。其中所述的同步退出位置根据变速器结构进行设置，可选取齿轮啮合位置。

步骤6，同步完成后换挡进齿。进挡过程持续打开正向换挡电磁阀，直至齿轮完全啮合。若同步功能使能，记录换挡同步时间。而后进入步骤7.

步骤7，换挡结束，同步反馈处理。换挡结束，关闭相关的电磁阀。同时对换挡同步时间进行判定，若超出阈值，则调整下次换挡同步过程中反向电磁阀的占空比。阈值为变速器同步时间经验范围，可选择为0.2秒至0.35秒。如超过时间上限则降低占空比，如低于时间低限则提高占空比。通过反馈控制方法保证同步时间最优。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出适当改进和变形，这些改进和变形也应视为本发明的保护范围。