CN103047408B - 一种自动变速器换档方法及车辆 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种自动变速器换档方法，车辆行驶状态分为空档滑行模式和降档模式；假设驾驶员未踩下油门踏板，车辆的行驶车速V₁小于安全行驶车速阈值V₄时，车辆处于空档滑行模式下，否则车辆处于降档模式；安全行驶车速阈值V₄根据路面坡度预先设定。本发明还提供了包括上述自动变速器换档方法的车辆。本发明提高自动变速器换档响应时间、提高了车辆的燃油经济性能和行驶平顺性能及车辆安全性能。

Description

一种自动变速器换档方法及车辆

技术领域

本发明涉及自动变速器领域，特别涉及一种自动变速器换档方法及车辆。

背景技术

目前，重型车辆AMT自动变速器的档位数量多，一般情况下有12档和16档。频繁的换档会提高油耗，且不利于行驶过程的平顺性，特别是不能合理使用发动机的牵阻力，提高车辆安全性，并减少制动片的磨损。

AMT自动变速器在起步和空档滑行模式下，驾室员踩下油门踏板，车辆行驶时，自动变速器的控制器进行自动挂档动作时间滞后驾驶员响应速度。一般情况下，自动变速器的换档执行机构有多个，并且多个换挡执行机构动作有先后顺序，自动变速器在挂档行驶时，需要对多个换档执行机构进行动作，从而造成自动变速器的控制器在进行自动挂档动作时间滞后驾驶员响应速度。

车辆在实际行驶过程中，在制动工况下车速降低至离合器分离后，AMT的动力传递已被切断。驾驶员随时可能踩下油门踏板产生加速行驶的需求，此时为使发动机迅速提供足够的动力，应重新选择一个合适的档位，使挂档后的发动机转速处于动力性较好的区间（柴油机通常为1000~1500rpm），从而提高车辆的燃油经济性能和行驶平顺性能。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种自动变速器换档方法及车辆，以解决换档执行机构响应时间滞后问题及提高车辆的燃油经济性能和行驶平顺性能问题。

一方面，本发明提供了一种自动变速器换档方法，车辆行驶状态分为空档滑行模式和降档模式；假设驾驶员未踩下油门踏板，车辆的行驶车速V₁小于安全行驶车速阈值V₄时，车辆处于空档滑行模式下，否则车辆处于降档模式；安全行驶车速阈值V₄根据路面坡度预先设定。

进一步地，当车辆处于空档滑行模式下时，根据车辆的行驶车速V₁计算获得目标档位G₁，一部分换挡执行机构预先进行目标换档位G₁动作；当驾驶员踩下油门踏板时，剩余换档执行机构完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。

进一步地，所述换档执行机构包括：前副箱的插分档气缸、后副箱的范围档气缸、主箱的选档气缸、主箱的换挡气缸，前副箱的插分档气缸和/或后副箱的范围档气缸及主箱的选档气缸预先进行目标换档位G₁动作；当驾驶员踩下油门踏板时，主箱的换挡气缸完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。

进一步地，当车辆处于降档模式下时，且发动机转速加速度|a₁|≤a₂，发动机转速V₂≤V₃，a₂为预设的加速度阀值，V₃为发动机的经济转速下限值，自动变速器自动进行降一个档位动作；当发动机转速加速度|a₁|>a₂，发动机转速，V₂≤V₃-Δ时，Δ为修正值，自动变速器自动进行至少降两个档位动作。

进一步地，降档后档位的传动比与降档前档位的传动比之间的比值为k，加速度阀值a₂计算公式为：t为两次降档之间的时间。

进一步地，发动机经济转速下限值V₃和修正值Δ根据实际自动变速器计算和实验获取，使得自动变速器降档后，发动机转速均处于经济转速区间内。

另一方面，本发明还提供了一种车辆，包括上述的自动变速器换档方法。

本发明提供的一种自动变速器换档方法及车辆有益效果在于：

其一，当车辆处于空档滑行模式下时，首先根据车辆的行驶车速V₁计算获得目标换档位G₁，预先一部分换挡执行机构进行目标换档位G₁动作；当驾驶员踩下油门踏板时，然后剩余换档执行机构完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。解决了自动变速器的控制器在进行自动挂档动作时间滞后驾驶员响应速度问题，使响应速度增加。

其二，实现了越级降档和逐级降档，使发动机转速均处于经济转速区间内，提高了车辆的燃油经济性能和行驶平顺性能。同时，可以合理使用发动机的牵阻力，以提高车辆安全性，并减少制动片的磨损。

其三，当车辆的行驶车速V₁小于或者等于安全行驶车速阈值V₄时，自动变速器自动进入空档滑行模式下。提高了车辆的燃油经济性能。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明的自动变速器换挡执行机构示意图；

图2为本发明自动变速器换档控制流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明。

如图1所示，自动变速器变速器的换档执行机构一般包括：前副箱的插分档气缸1、后副箱的范围档气缸3、主箱的选档气缸2、主箱的换挡气缸4。自动变速器需要完成升降换档动作，四个气缸1、2、3、4都需要动作。

如图2所示，自动变速器换档控制方法如下：车辆在行驶过程中，假设驾驶员未踩下油门踏板，驾驶员没有加速行驶的意向，且车辆的行驶车速V₁小于或等于安全行驶车速阈值V₄。安全行驶车速阈值V₄根据路面坡度预先设定。自动变速器自动挂上空档或者离合器分离，使动力传递已被切断，车辆处于空档滑行模式下。从而提高了车辆的燃油经济性能。

当车辆处于空档滑行模式下，根据车辆的行驶车速V₁计算获得，自动变速器动力相匹配的目标换档位G₁。然后，自动变速器的一部分换挡执行机构预先进行动作，也就是如上述的自动变速器的前副箱的插分档气缸1、后副箱的范围档气缸3、主箱的选档气缸2动作，进入目标换档位G₁换档动作预备状态；如果驾驶员踩下油门踏板时，最后执行剩余换档执行机构动作，完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。也就是上述的自动变速器的主箱的换挡气缸4动作，完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。同时，也可以根据实际情况设计，哪一些换档执行机构预先动作，哪一些换档执行机构最后动作。在这里不作限定。如可以是前副箱的插分档气缸1、后副箱的范围档气缸3预先动作，主箱的选档气缸2和主箱的换挡气缸4最后动作。通常，将换档执行机构分成预先动作机构和最后动作机构，解决了自动变速器的控制器在进行自动挂档动作时间滞后驾驶员响应速度问题，使响应速度增加。

如果车辆的行驶车速V₁大于安全行驶车速阈值V₄，驾驶员未踩下油门踏板，驾驶员没有加速行驶的意向，说明驾驶员需要减速行驶或者制动。在这种情况下，自动变速器需要降档，通过发动机牵助力进行制动，达到减速行驶和安全行驶的目的。自动变速器如何降档是关键。

当发动机转速加速度|a₁|≥a₂，发动机转速V₂≤V₃时，a₂为预设的加速度阀值，V₃为发动机的经济转速下限值，自动变速器自动进行逐级降档，也就是降一个档位动作，使降档前的档位比降档后的档位下降一个档位。

当发动机转速加速度|a₁|>a₂，发动机转速V₂≤V₃-Δ时，Δ为修正值，自动变速器自动进行越级降档动作，也就是降至少两个档位，使降档前的档位比降档后的档位下降至少两个档位。

假设本次降档完成后，降档后档位的传动比与降档前档位的传动比之间的比值为k，加速度阀值a₂计算公式为：t为两次降档之间的时间。t根据实际情况设定，如果设定t=2，那么两次降档之间的时间间隔不小于2秒。

同时也可以通计算方法和/或实验方法获取取加速度阀值a₂。

发动机经济转速下限值V₃和修正值Δ根据实际自动变速器计算和实验获取，使得自动变速器降档后，发动机转速均处于经济转速区间内。

自动变速器实现了越级降档和逐级降档，使发动机转速均处于经济转速区间内，提高了车辆的燃油经济性能和行驶平顺性能。同时，可以合理使用发动机的牵阻力，以提高车辆安全性，并减少制动片的磨损。

本发明所指的空档滑行模式是指发动机动力传递被切断，车辆滑行。发动机动力传递被切断，可以是自动变速器处于空档状态，发动机动力传递被切断；也可以是自动变速器的离合器分离，发动机动力传递被切断。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种自动变速器换档方法，其特征在于，车辆行驶状态分为空档滑行模式和降档模式；假设驾驶员未踩下油门踏板，车辆的行驶车速V₁小于安全行驶车速阈值V₄时，车辆处于空档滑行模式下，否则车辆处于降档模式；安全行驶车速阈值V₄根据路面坡度预先设定；当车辆处于空档滑行模式下时，根据车辆的行驶车速V₁计算获得目标档位G₁，一部分换挡执行机构预先进行目标换档位G₁动作；当驾驶员踩下油门踏板时，剩余换档执行机构完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。

2.根据权利要求1所述的自动变速器换档方法，其特征在于，所述换档执行机构包括：前副箱的插分档气缸、后副箱的范围档气缸、主箱的选档气缸、主箱的换挡气缸，前副箱的插分档气缸和/或后副箱的范围档气缸及主箱的选档气缸预先进行目标换档位G₁动作；当驾驶员踩下油门踏板时，主箱的换挡气缸完成目标换档位G₁的换档动作，离合器接合。

3.根据权利要求1所述的自动变速器换档方法，其特征在于，当车辆处于降档模式下时，且发动机转速加速度|a₁|≤a₂，发动机转速V₂≤V₃，a₂为预设的加速度阀值，V₃为发动机的经济转速下限值，自动变速器自动进行降一个档位动作；当发动机转速加速度|a₁|>a₂，发动机转速V₂≤V₃-Δ时，Δ为修正值，自动变速器自动进行至少降两个档位动作。

4.根据权利要求3所述的自动变速器换档方法，其特征在于，降档后档位的传动比与降档前档位的传动比之间的比值为k，加速度阀值a₂计算公式为：t为两次降档之间的时间。

5.根据权利要求3所述的自动变速器换档方法，其特征在于，发动机经济转速下限值V₃和修正值Δ根据实际自动变速器计算和实验获取，使得自动变速器降档后，发动机转速均处于经济转速区间内。

6.一种车辆，其特征在于，包括如权利要求1至5任意一项所述的自动变速器换档方法。