CN108533740B - 一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置及方法，属于车辆换挡技术领域。它解决了传统AT车辆在低速滑行时的降挡过程中的换挡冲击问题。本改善车辆滑行降挡冲击的控制装置及方法，包括TCU、用于采集发动机的实时转速并发送给TCU的第一采集器和用于采集涡轮的实时转速并发送给TCU的第二采集器，TCU对离合器进行分段充油控制，第一阶段充油使得实时涡轮转速上升至该预设差值且小于实时发动机转速，第二阶段充油使得涡轮转速上升至目标涡轮转速，第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率。该结构使得涡轮转速穿越实时发动机转速的过程变得较为平缓和柔和，大大改善了自动变速器内齿轮的换挡冲击，保证车辆在较短的时间内完成降挡。

Description

一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置及方法

技术领域

本发明属于车辆换挡技术领域，特别是一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置及方法。

背景技术

自动变速器是应用于车辆中的一种齿轮传动机构，由于齿轮间隙的存在，使得车辆在滑行降挡工况下会造成齿轮啮合方向转变，继而导致较为严重的换挡冲击，影响驾驶舒适性。而随着驾驶者对驾驶舒适性的要求越来越高，车辆换挡冲击对驾驶舒适性造成巨大的影响，即使是频次不高的换挡冲击，也会招致驾驶者的抱怨甚至投诉，严重影响驾驶者的驾驶感觉工况。

目前，传统AT的车辆在滑行的过程中，发动机转速低于涡轮转速，随着车速的降低，涡轮的转速也会随之降低，一般车辆在该工况下具有一个较小的油门开度使得车辆在滑行过程中保持一定的驾驶速度，进而出现发动机转速略高于涡轮转速的情况，此时自动变速箱内的齿轮与齿轮的咬合关系如说明书附图1所示，该状态下齿轮与齿轮不会发生撞击；若车辆在此时进行降挡时，由于速比变化等原因，会导致涡轮转速升高并超过发动机转速，当涡轮转速大于发动机转速时，自动变速箱内的齿轮与齿轮的咬合关系如说明书附图2所示，当涡轮转速以较大的斜率穿越发动机转速时，自动变速器内的齿轮与齿轮之间具有强烈的换挡冲击，严重影响驾驶的舒适性，还造成齿轮磨损严重，降低齿轮的使用寿命。

针对上述存在的技术问题，中国专利网公开了一种变矩器的控制装置(公开号：CN101608689A)，该装置包括发动机、自动变速器、具有锁止离合器的变矩器、行驶状态判定装置、变速指令判定装置、第一目标滑移量计算装置、第一发动机转速变化率限制值计算装置、第二目标滑移量计算装置和控制装置，在自动变速器处于变速中的情况下，第一目标滑移量计算装置计算出第一目标滑移量，第一发动机转速变化率限制值计算装置根据车辆的运转状态计算出第一发动机转速变化率限制值，第二目标滑移量计算装置根据第一发动机转速变化率限制值计算出第二目标滑移量，在滑行状态下将所述齿轮级向低级侧变更时，将第二目标滑移量设定为锁止离合器的最终目标滑移量。在滑行状态下降挡时，该装置通过控制第二目标滑移量的大小来控制锁止离合器的联接力度，使得输入元件和输出元件为半联接状态，该状态为输入元件和输出元件之间产生滑移的滑移锁止状态，该控制方式虽然能够抑制发动机转速急剧下降造成的换挡冲击，但是无法应用于由变速器降挡导致的，涡轮转速由低于发动机转速变为高于发动机转速，所带来的换挡冲击。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置，本发明所要解决的技术问题是：如何降低传统AT变速器的车辆在滑行过程中的降挡冲击。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置，包括TCU、用于采集发动机的实时转速并发送给TCU的第一采集器和用于采集涡轮的实时转速并发送给 TCU的第二采集器，其特征在于，所述TCU根据降挡信号标记下此时的实时涡轮转速和实时发动机转速，并根据实时涡轮转速计算出降挡完成后的目标涡轮转速；将实时涡轮转速和目标涡轮转速分别与实时发动机转速进行对比，若实时发动机转速大于实时涡轮转速且小于目标涡轮转速时，TCU对离合器充油进行分段充油控制；TCU存储实时涡轮转速与实时发动机转速之间的预设差值，在实时涡轮转速上升至该预设差值且小于实时发动机转速时，第一阶段充油结束，随即进入到第二阶段充油，在第一阶段充油完毕后的涡轮转速上升至目标涡轮转速时，第二阶段充油结束，且第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率。

该改善车辆滑行降挡冲击的控制装置中，由于只有在实时涡轮转速以较大的斜率穿越发动机转速达到目标涡轮转速时，自动变速器内齿轮才会出现较为强烈的换挡冲击，自动变速器的目标挡位发生变化后通过TCU对比实时涡轮转速、实时发动机转速和目标涡轮转速三者之间的大小关系来判断是否会出现换挡冲击，确认会出现换挡冲击后，TCU对离合器进行两段式充油控制；因此，在第一阶段充油使得涡轮转速以较快的速度接近实时发动机转速，第二阶段充油使得涡轮转速以较为缓慢的速度逐渐与实时发动机转速同步，直至达到目标涡轮转速后才完成降挡，在第二阶段充油过程中，涡轮转速的变化较为迟缓，使得涡轮转速穿越实时发动机转速的过程变得较为平缓和柔和，大大改善了自动变速器内齿轮的换挡冲击，而第一阶段充油的速率较快和第二阶段充油的速率较慢构成的两段式充油方式在改善了换挡冲击的同时兼顾降挡时间，保证车辆在较短的时间内完成降挡，降挡响应及时并且舒适。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置中，所述的预设差值为100rpm。在该预设差值下，TCU对离合器进行第二阶段充油控制的过程中，一方面给涡轮转速与实时发动机转速的同步提供了缓冲时间，有利于涡轮转速平缓穿越实时发动机转速；另一方面，使得TCU对离合器进行第一阶段充油控制的过程中尽量多的提高涡轮转速，有利于缩短降挡时间。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置中，所述的第一阶段充油的充油速率与第二阶段充油的充油速率之间的比值为1.2。在该比值下，大大缩短了第一阶段充油的时间，给第二阶段充油预留的时间较多，保证第二阶段充油的过程中涡轮转速穿越实时发动机转速的过程变得较为平缓和柔和，保证在降低换挡冲击的同时能够在较短的时间内完成降挡。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置中，当所述实时涡轮转速和目标涡轮转速均小于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。该实时涡轮转速、实时发动机转速和目标涡轮转速的大小关系表明车辆在降挡过程中不会出现换挡冲击，因此TCU对离合器的充油控制为直接一次充油到位。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制装置中，当所述实时涡轮转速和目标涡轮转速均大于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。该实时涡轮转速、实时发动机转速和目标涡轮转速的大小关系表明车辆在降挡过程中不会出现换挡冲击，因此TCU对离合器的充油控制为直接一次充油到位。

一种改善车辆滑行降挡冲击的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过第一采集器采集发动机的实时转速并发送给TCU 和通过第二采集器采集涡轮的实时转速并发送给TCU；

步骤2：TCU根据降挡信号标记下此时的实时涡轮转速和实时发动机转速，并根据实时涡轮转速计算出降挡完成后的目标涡轮转速；

步骤3：TCU将实时涡轮转速和目标涡轮转速分别与实时发动机转速进行对比，若实时发动机转速大于实时涡轮转速且小于目标涡轮转速时，TCU对离合器进行分段充油控制；

步骤4：TCU存储实时涡轮转速与实时发动机转速之间的预设差值，在实时涡轮转速上升至该预设差值且小于实时发动机转速时，第一阶段充油结束，随即进入到第二阶段充油，在第一阶段充油完毕后的涡轮转速上升至目标涡轮转速时，第二阶段充油结束，且第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制方法中，所述步骤4中的预设差值为100rpm。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制方法中，所述步骤4中的第一阶段充油的充油速率与第二阶段充油的充油速率之间的比值为1.2。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制方法中，所述步骤3中当实时涡轮转速和目标涡轮转速均小于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。

在上述的一种改善车辆滑行降挡冲击的控制方法中，所述步骤3中当实时涡轮转速和目标涡轮转速均大于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。

与现有技术相比，本发明的改善车辆滑行降挡冲击的控制装置及方法具有以下优点：涡轮转速穿越实时发动机转速的过程变得较为平缓和柔和，大大改善了自动变速器内齿轮的换挡冲击，而第一阶段充油的速率较快和第二阶段充油的速率较慢构成的两段式充油方式在改善了换挡冲击的同时兼顾降挡时间，保证车辆在较短的时间内完成降挡，降挡响应及时并且舒适。

附图说明

图1是现有技术车辆在滑行状态下涡轮转速低于发动机转速时的自动变速器内的齿轮咬合结构原理图。

图2是现有技术车辆在滑行状态下降挡后涡轮转速高于发动机转速时的自动变速器内的齿轮咬合结构原理图。

图3是本发明车辆在滑行状态下降挡前后的涡轮转速与发动机转速关系图。

图4是本发明的离合器分段充油与车辆在滑行状态下降挡前后的涡轮转速与发动机转速关系对比图。

图5是本发明车辆在滑行状态下降挡的原理流程图。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

实施例1

本改善车辆滑行降挡冲击的控制装置，包括TCU、用于采集发动机的实时转速并发送给TCU的第一采集器和用于采集涡轮的实时转速并发送给TCU的第二采集器，所述TCU根据降挡信号标记下此时的实时涡轮转速和实时发动机转速，并根据实时涡轮转速计算出降挡完成后的目标涡轮转速；将实时涡轮转速和目标涡轮转速分别与实时发动机转速进行对比，若实时发动机转速大于实时涡轮转速且小于目标涡轮转速时，TCU对离合器充油进行分段充油控制，当所述实时涡轮转速和目标涡轮转速均小于实时发动机转速时或所述实时涡轮转速和目标涡轮转速均大于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制；TCU存储实时涡轮转速与实时发动机转速之间的预设差值，本实施例中，该预设差值为100rpm，在实时涡轮转速上升至该预设差值且小于实时发动机转速时，第一阶段充油结束，随即进入到第二阶段充油，在第一阶段充油完毕后的涡轮转速上升至目标涡轮转速时，第二阶段充油结束，且第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率，本实施例中，所述的第一阶段充油的充油速率与第二阶段充油的充油速率之间的比值为1.2。

如图3和图4所示，平面直角坐标系的X轴表示时间t、Y 轴表示转速N，Enginespeed表示发动机转速，Tubinspeed表示涡轮转速，L/ml表示离合器充油量，在t1时间点对应的涡轮转速为降挡前的实时涡轮转速，在t4时间点对应的涡轮转速为降挡后的目标涡轮转速，在t1-t4时间段内的曲线为车辆在滑行降挡过程中的涡轮转速变化趋势，实时涡轮转速在t1-t4时间段内上升至目标涡轮转速，完成降挡，而在上升过程中的t3时间点时，涡轮转速与发动机转速同步，因此，在降挡的过程中，涡轮转速从低到高并穿越发动机转速。

为了降低换挡冲击，在降挡过程中，本发明TCU对离合器充油分为两个阶段控制，如图4所示，L1为t1-t2时间段的离合器第一阶段充油控制，L2为t2-t4时间段的离合器第二阶段充油控制，t2时间点对应的涡轮转速与实时发动机转速的差值100rpm， t2时间点为TCU对离合器进行第二阶段充油控制的起始时间点，在t3时间点为TCU对离合器进行第二阶段充油过程中涡轮转速与发动机转速同步，从图4可直接看出离合器第一阶段充油L1的充油斜率较大，离合器第二阶段充油L2的充油斜率较小，离合器第二阶段充油L2的过程中涡轮转速会穿越发动机转速，离合器第二阶段充油L2充油斜率较小使得涡轮转速穿越实时发动机转速的过程变得较为平缓和柔和，大大改善了自动变速器内齿轮的换挡冲击。

实施例2

本改善车辆滑行降挡冲击的控制方法，包括以下步骤：

步骤1：通过第一采集器采集发动机的实时转速并发送给TCU 和通过第二采集器采集涡轮的实时转速并发送给TCU；

步骤2：TCU根据降挡信号标记下此时的实时涡轮转速和实时发动机转速，并根据实时涡轮转速计算出降挡完成后的目标涡轮转速；

步骤3：TCU将实时涡轮转速和目标涡轮转速分别与实时发动机转速进行对比，若实时发动机转速大于实时涡轮转速且小于目标涡轮转速时，TCU对离合器进行分段充油控制；当实时涡轮转速和目标涡轮转速均小于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制；当实时涡轮转速和目标涡轮转速均大于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制

步骤4：TCU存储实时涡轮转速与实时发动机转速之间的预设差值，在实时涡轮转速上升至该预设差值且小于实时发动机转速时，第一阶段充油结束，随即进入到第二阶段充油，在第一阶段充油完毕后的涡轮转速上升至目标涡轮转速时，第二阶段充油结束，且第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率。

自动变速器的目标挡位发生变化后通过TCU对比实时涡轮转速、实时发动机转速和目标涡轮转速三者之间的大小关系来判断是否会出现换挡冲击，确认会出现换挡冲击后，TCU对离合器进行两段式充油控制；因此，在第一阶段充油使得涡轮转速以较快的速度接近实时发动机转速，第二阶段充油使得涡轮转速以较为缓慢的速度逐渐与实时发动机转速同步，直至达到目标涡轮转速后才完成降挡，在第二阶段充油过程中，涡轮转速的变化较为迟缓，使得涡轮转速穿越实时发动机转速的过程变得较为平缓和柔和，大大改善了自动变速器内齿轮的换挡冲击，而第一阶段充油的速率较快和第二阶段充油的速率较慢构成的两段式充油方式在改善了换挡冲击的同时兼顾降挡时间，保证车辆在较短的时间内完成降挡，降挡响应及时并且舒适。

本实施例中，所述步骤4中的预设差值为100rpm。

本实施例中，所述步骤4中的第一阶段充油的充油速率与第二阶段充油的充油速率之间的比值为1.2。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

Claims (10)

1.一种改善车辆滑行降档冲击的控制装置，包括

TCU；

第一采集器，用于采集发动机的实时转速并发送给TCU；和

第二采集器，用于采集涡轮的实时转速并发送给TCU，其特征在于，

所述TCU根据降档信号标记下此时的实时涡轮转速和实时发动机转速，并根据实时涡轮转速计算出降档完成后的目标涡轮转速；将实时涡轮转速和目标涡轮转速分别与实时发动机转速进行对比，若实时发动机转速大于实时涡轮转速且小于目标涡轮转速时，TCU对离合器充油进行分段充油控制；

TCU存储实时涡轮转速与实时发动机转速之间的预设差值，在实时涡轮转速上升、实时发动机转速下降并使实时涡轮转速与实时发动机转速的差值到达预定差值且实时涡轮转速小于实时发动机转速时，第一阶段充油结束，随机进入到第二阶段充油,在第一阶段充油完毕后的涡轮转速上升至目标涡轮转速时，第二阶段充油结束，且第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率。

2.根据权利要求1所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制装置，其特征在于，所述的预设差值为100rpm。

3.根据权利要求1所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制装置，其特征在于，所述的第一阶段充油的充油速率与第二阶段充油的充油速率之间的比值为1.2。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制装置，其特征在于，当所述实时涡轮转速和目标涡轮转速均小于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。

5.根据权利要求1-3任一项所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制装置，其特征在于，当所述实时涡轮转速和目标涡轮转速均大于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。

6.一种改善车辆滑行降档冲击的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤1：通过第一采集器采集发动机的实时转速并发送给TCU和通过第二采集器采集涡轮的实时转速并发送给TCU；

步骤2：TCU根据降档信号标记下此时的实时涡轮转速和实时发动机转速，并根据实时涡轮转速计算出降档完成后的目标涡轮转速；

步骤3：TCU将实时涡轮转速和目标涡轮转速分别与实时发动机转速进行对比，若实时发动机转速大于实时涡轮转速且小于目标涡轮转速时，TCU对离合器进行分段充油控制；

步骤4：TCU存储实时涡轮转速与实时发动机转速之间的预设差值，在实时涡轮转速上升、实时发动机转速下降并使实时涡轮转速与实时发动机转速的差值到达预定差值且实时涡轮转速小于实时发动机转速时，第一阶段充油结束，随机进入到第二阶段充油,在第一阶段充油完毕后的涡轮转速上升至目标涡轮转速时，第二阶段充油结束，且第二阶段充油的充油速率小于第一阶段充油的充油速率。

7.根据权利要求6所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制方法，其特征在于，所述步骤4中的预设差值为100rpm。

8.根据权利要求6所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制方法，其特征在于，所述步骤4中的第一阶段充油的充油速率与第二阶段充油的充油速率之间的比值为1.2。

9.根据权利要求6或7或8所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制方法，其特征在于，所述步骤3中当实时涡轮转速和目标涡轮转速均小于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。

10.根据权利要求6或7或8所述的一种改善车辆滑行降档冲击的控制方法，其特征在于，所述步骤3中当实时涡轮转速和目标涡轮转速均大于实时发动机转速时，不对离合器进行分段充油控制。

Images