一种变速器换挡控制装置及其控制方法与流程

本发明涉及一种变速器换挡控制装置及其控制方法。

背景技术：

1、现有的汽车自动变速器换挡控制装置基本上都需要在变速器的输入端和输出端同时设置测速齿轮和测速传感器等装置，流体控制的还要设置若干个压力传感器和比例阀等装置，设置这些装置成本高，体积大，故障点增多；相应的变速器控制器需要采集、处理传感器信号，控制比例阀、发动机或驱动电机按需要工作等，这些过程复杂，且较易受到工况和环境影响，控制变速器平顺且无动力中断换挡难度较大。

技术实现思路

1、本发明对上述问题进行了改进，即本发明要解决的技术问题是提供一种变速器换挡控制装置及其控制方法，结构简单且使用方便。

2、本发明是这样构成的，它包括变速器以及设置在变速器内的致动器，所述变速器外侧设置有电磁阀，所述电磁阀的工作口a与致动器的进口经管道连接，电磁阀的进气口p处依次连接有过滤器、流量控制通道和压力源，所述电磁阀的泄压口r处设有泄压控制管道。

3、进一步的，所述过滤器与电磁阀之间设有储能装置，所述储能装置与电磁阀之间、储能装置与过滤器之间经管道连接。

4、进一步的，所述泄压控制管道与电磁阀之间设有缓冲容器，所述泄压控制管道的输出端设有消声器，所述缓冲容器与电磁阀之间经管道连接。

5、进一步的，电磁阀与泄压控制管道之间还能设置有单向阀，电磁阀可通过所述单向阀对外泄压。

6、进一步的，所述压力源内设有流体，流体为气体或液体。

7、进一步的，所述致动器包括活塞缸以及设置在活塞缸内部且可在活塞缸内部沿轴向滑动的活塞，活塞的内外周均通过密封圈与活塞缸密封连接。

8、进一步的，变速器包括壳体以及设置在壳体内的致动器、推盘、包含至少一个可控多态超越离合器的换挡机构，换挡转动片、齿轮传动机构、挡板、输入轴和输出轴；所述换挡机构包括第一离合器和第二离合器，所述第一离合器为可控多态超越离合器，所述第二离合器为多片湿式离合器或可控多态超越离合器；变速器的致动器、推盘、可控超越离合器、换挡转动片和挡板由左至右依次设置，所述可控超越离合器包括外圈、内圈、设置在外圈与内圈之间的保持架、滚柱和限位装置，所述保持架周侧设有多个滚柱孔，所述内圈外周设有多个与滚柱孔相配合的凹槽，每个对应的凹槽和滚柱孔形成用以容纳滚柱的滚柱空间；第二离合器包含离合器鼓，离合器鼓右侧设置压盘，压盘外周通过花键与离合器鼓滑动连接，离合器鼓与压盘间设置若干个压缩弹簧，压缩弹簧两端分别抵接离合器鼓与压盘，压盘右侧设置有摩擦副，摩擦副包括外片和内片，摩擦副的外片外周通过花键与离合器鼓滑动连接，摩擦副右侧设置有支撑片，支撑片外周通过花键与离合器鼓滑动连接，支撑片右侧离合器鼓上设置有卡簧，卡簧限制支撑片右移最大位置。

9、进一步的，所述限位装置包括至少一个设置在内圈外周表面的限位槽和设置在保持架内侧且与限位槽相对应的转动槽，所述限位槽和转动槽形成的空间内部设置有限位块，所述限位块与推盘之间设置有连杆，所述限位块与挡板之间设置有回位弹簧；所述转动槽包括转动槽前段、转动槽中段和转动槽后段；或是转动槽包括转动槽前段和转动槽后段。

10、进一步的，所述齿轮传动机构为行星齿轮结构，行星齿轮结构包含太阳轮、齿圈和行星架总成，所述行星架总成包括行星架、行星轮、行星轮轴及行星轮与行星轮轴中间的轴承，齿圈设置在太阳轮外周，若干个行星轮均布在太阳轮与齿圈间，若干个行星轮与太阳轮、齿圈均通过齿轮啮合的方式连接，行星轮通过轴承与行星轮轴转动连接，行星轮轴两端均与行星架固定连接，从而组成一个行星排；所述输入轴与太阳轮固定连接或花键连接，输出轴与行星架固定连接或花键连接，齿圈通过外周花键与支撑片滑动连接，输入轴外周套设有离合器毂，离合器毂内周与输入轴固定连接或通过花键连接，离合器毂外周通过花键与第二离合器的摩擦副的内片滑动连接；所述保持架旋转方向通过弹性体与滚柱连接，弹性体设置在保持架的弹性体槽内。

11、进一步的，一种变速器换挡控制装置的控制方法，包括步骤如下：（1）致动器升压过程：控制器控制电磁阀打开以后，活塞缸开始充气升压，活塞缸的升压分为两个阶段；（2）升压的第一阶段：活塞缸内初始状态为常压，储能装置内的气体经电磁阀快速充到活塞缸内，同时储气罐内的气体经流量控制通道流入储能装置并与储能装置内的气体一同向活塞缸内进行充气，第一阶段的活塞缸升压较快，时间设为t1；（3）升压的第二阶段：当活塞缸内的压力等于或接近于储能装置内的压力时，活塞缸的升压主要依靠储气罐内的气体经流量控制通道、过滤器、储能装置、电磁阀的流入，直到活塞缸内的压力达到调压装置设定的压力，由于流量控制通道流通能力较低且此时活塞缸内的压力与储气罐内的压力差降低，第二阶段活塞缸升压速度大幅降低，时间设为t2；（4）随着活塞缸内的压力升高，变速器的推盘在活塞作用下通过连杆推动限位块右移，t3时间后限位块到达保持架的转动槽中段，然后继续推动限位块到达保持架转动槽后段的最右侧；（5）致动器泄压过程：控制器控制器电磁阀关闭，活塞缸开始泄压，活塞缸的泄压也分为两个阶段；（6）泄压的第一阶段：活塞缸内的气压较高，活塞缸内的气体快速经电磁阀泄放到缓冲容器内，其中部分压缩气体同时从缓冲容器经泄压流量控制通道通过消声器对外排放，该阶段活塞缸降压较快，时间设有为t1’；（7）泄压的第二阶段：当活塞缸内压力降到等于或接近于缓冲容器内的压力时，活塞缸内的压缩气体经电磁阀连同缓冲容器内的压缩气体经泄压流量控制通道逐渐从消声器对外排放，直到活塞缸内的压力达到常压，由于压差降低且泄压流量控制通道的流通能力较低，这一阶段活塞缸泄压速度大幅降低，时间设为t2’；（8）随着活塞缸压力降低，限位块在回位弹簧的作用下左移，t3’时间后限位块到达保持架转动槽中段，然后限位块继续左移到达保持架转动槽前段最左侧。

12、进一步的，在上述的致动器升压过程中，优选的，t3=t1，在设置的进气压力不变情况下，相同装置的t1和t2时间在不同的工况下换挡基本不变，因此t1和t2时间可通过试验标定；同理在上述的致动器泄压过程中，优选的，t3’=t1’， 在设置的进气压力不变情况下，相同装置的t1’和t2’时间在不同的工况下换挡基本不变，因此， t1’和t2’时间可通过试验标定。

13、与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

14、（1）气压受环境影响小，在设定压力情况下，利用控制管道、储能装置、缓冲容器即可控制相应的升降压时间段，且这些时间可通过试验标定，所以，可不用设置压力传感器和比例阀也可合理控制相应时间，简化变速器和控制器设计，节省转速传感器、测速齿轮和比例阀的成本，减少故障点，同时可以更容易将tcu功能集成到vcu或mcu中，进一步降低成本、减少故障点；

15、（2）在一挡升二挡时通过发电将驱动电机转子、变速器输入端因转速降低产生的动能差转换成电能，且让输入输出基本同步，使摩擦副间基本没有摩擦能量损失，二挡降一挡时，通过第一阶段快速升压，降低第二离合器分离过程滑磨时间，从而降低摩擦副间摩擦能力损失，升压过程加力驱动可补偿驱动电机转子、变速器输入端从二挡转速升到一挡转速时的动能差及摩擦损失的驱动能量，加快了换挡时间，使离合器鼓与推盘间和压盘与挡板间摩擦能量损失降低，因此本发明能量利用率高，有利提高车辆行驶里程；

16、（3）一挡升二挡时摩擦副几乎没有滑磨，二挡降一挡时滑磨时间极短，有利提高摩擦副的使用寿命，减少磨屑产生，降低对润滑油的污染程度，防止油温过快升高；

17、（4）变速器的输入转速等于驱动电机转速，变速器输出转速可利用驱动电机转速换算，数据对比更准确，同时可节省转速传感器成本，减少故障点；

18、（5）换挡过程控制简单、快速、平顺，无顿挫、无冲击、无动力中断。