CN105626847A - 同步器控制方法和装置 - Google Patents

Abstract

一种同步器控制方法和装置，所述方法包括：检测整车控制信号，判断同步器所处的控制阶段；根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量；根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度；根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。通过所述方法和装置，可以提高同步器在换挡过程中挪动的平顺性。

Description

同步器控制方法和装置

技术领域

本发明涉及汽车制造技术领域，尤其涉及一种同步器控制方法和装置。

背景技术

同步器控制是汽车变速箱的换挡控制中重要的控制环节，其中涉及到换挡过程动力中断时间、换挡平顺性、换挡噪音以及同步器磨损等问题。传统同步器的自动控制多采用开环式压力控制或者流量控制。这样的控制虽然简单，但是无法确保同步器换挡的平顺性。尤其在某些工况下，如加速度变化时，或者环境温度不一致时等，会出现同步器速度过快产生冲击，或者速度较慢导致换挡时间长的问题。

发明内容

本发明实施例解决的问题是如何提高同步器在换挡过程中挪动的平顺性。

为解决上述问题，本发明实施例提供一种同步器控制方法，包括：检测整车控制信号，判断同步器所处的控制阶段；根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量；根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度；根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。

可选的，所述整车控制信号包括：同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号。

可选的，所述整车控制信号还包括：变速箱油压信号。

可选的，所述根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量，包括：检测油门踏板信号和变速箱油温信号；根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号，以及所述同步器所处的控制阶段，计算对应的所述拨叉调整量。

可选的，所述拨叉调整量包括对应变速箱液压控制系统中拨叉执行机构的需求速度和需求压力。

可选的，所述根据所述需求速度和所述需求压力控制拨叉杆的移动速度与力度包括：根据所述需求压力，调整变速箱液压系统中拨叉执行机构的压力阀；根据所述需求速度，调整所述变速箱液压系统中拨叉执行机构的流量阀。

为了解决上述的技术问题，本发明实施例还公开了一种同步器控制装置，包括：检测单元，用于检测整车控制信号；判断单元，用于判断同步器所处的控制阶段；计算单元，用于根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量；第一调整单元，根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度；第二调整单元，根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。

可选的，所述整车控制信号包括：同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号。

可选的，所述整车控制信号还包括：变速箱油压信号。

可选的，所述计算单元包括：检测子单元，用于检测油门踏板信号和变速箱油温信号；计算子单元，用于根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号，以及所述同步器所处的控制阶段，计算对应的所述拨叉调整量。

可选的，所述拨叉调整量包括对应变速箱液压控制系统中拨叉执行机构的需求速度和需求压力。

可选的，所述第一调整单元包括：第一调整子单元，根据所述需求压力，调整变速箱液压系统中拨叉执行机构的压力阀；第二调整子单元，用于根据所述需求速度，调整所述变速箱液压系统中拨叉执行机构的流量阀。

与现有技术相比，本发明实施例的技术方案具有以下优点：

本发明实施例在同步器控制的过程中增加了反馈控制机制，通过监测整车控制信号，判断当前同步器所处的位置，从而在同步器的不同控制阶段可以通过实时调整拨叉杆的移动，控制同步器平稳快速的移动，在满足驾驶员的动力需求前提下，优化换挡过程动力中断时间，降低同步器噪音，减少同步器硬件磨损，改善换挡品质。

附图说明

图1是本发明实施例中一种同步器控制方法的流程图；

图2是本发明实施例中同步器由2档切换到1档时，控制阶段与同步器位置的关系示意图；

图3是本发明实施例中拨叉执行机构的液压控制系统的结构示意图；

图4是本发明实施例中一种同步器控制装置的结构示意图。

具体实施方式

同步器控制是汽车变速箱的换挡控制中重要的控制环节，其中涉及到换挡过程动力中断时间、换挡平顺性、换挡噪音以及同步器磨损等问题。传统同步器的自动控制多采用开环式压力控制或者流量控制。这样的控制虽然简单，但是无法确保同步器换挡的平顺性。尤其在某些工况下，如加速度变化时，或者环境温度不一致时等，会出现同步器速度过快产生冲击，或者速度较慢导致换挡时间长的问题。

本发明实施例在同步器控制的过程中增加了反馈控制机制，通过监测整车控制信号，判断当前同步器所处的位置，从而在同步器的不同控制阶段可以通过实时调整拨叉杆的移动，控制同步器平稳快速的移动，在满足驾驶员的动力需求前提下，优化换挡过程动力中断时间，降低同步器噪音，减少同步器硬件磨损，改善换挡品质。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供了一种同步器控制方法，参照图1，以下通过具体步骤进行详细说明。

步骤S101，检测整车控制信号，判断同步器所处的控制阶段。

上述的同步器控制阶段是指同步器在执行变换档位的过程中，由所处的实际物理位置，以及档位变化方向所决定的控制阶段。具体来说，所述控制阶段可以包括：同步器摘档、同步器结合前空行程、同步器滑磨结合、同步器结合后空行程、同步器入档以及同步器在档等六个控制阶段。

在具体实施中，可以通过变速箱控制单元(TransmissionControlUnit，TCU)采集所述整车控制信号，从而判断同步器所处的控制阶段。

在具体实施中，所述整车控制信号可以包括：同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号。通过所述同步器位置信号可以得到所述同步器所处的实际物理位置，而通过比较所述整车需求档位信号和所述整车实际档位信号，可以得到所述同步器的档位变化方向。因此综合所述同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号，可以判断同步器所处的控制阶段。

在上述的具体实施中，所述整车控制信号还可以包括：变速箱油压信号。通过获取所述变速箱油压信号，并结合同步器所处的同步控制阶段，可以发现所述同步器的同步控制中是否存在故障。

步骤S102，根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量。

在具体实施中，所述拨叉调整量包括对应变速箱液压控制系统中拨叉执行机构的需求速度和需求压力。所述需求速度对应于变速箱液压控制系统中，拨叉执行机构的流量阀的控制量；所述需求压力对应于变速箱液压控制系统中，拨叉执行机构的压力阀的控制量。

如图2所示，下面以由2档切换到1档的换挡过程说明所述控制阶段与需求速度和需求压力之间的对应关系。

(1)t1-t2时段：当同步器进行档位切换时，会首先从在挡位置2到空挡位置，即进入同步器摘挡控制阶段。由于这个阶段不涉及到硬件的碰撞和扭矩传递，因此为了减少换挡中断时间，可以尽可能快的将同步器脱离在挡位置2，即将拨叉执行机构中流量阀的请求速度和压力阀的请求压力均设为预设的最大值，进行速度控制；

(2)t2-t3时段：同步器到达空挡位置后，需要降低同步器移动速度，因此此时将根据同步器实际位置对拨叉执行机构中流量阀的请求速度和压力阀的请求压力实施调整，设为预设的最小值，进行被动控制；

(3)t3-t4时段：同步器从空挡到同步位置1的过程为同步器结合前空行程，需要将同步器设置为较缓慢的速度以避免造成同步冲击，因此将拨叉执行机构中流量阀的请求速度和压力阀的请求压力设为相对于所述拨叉调整量最小值大的较小值，进行速度控制；

(4)t4-t5时段：同步器从同步位置1到同步位置2的过程为同步器滑磨结合，为了在同步器滑磨结合时避免造成同步冲击，需要在拨叉执行机构中设置较小的需求压力。具体来说，可以将流量阀的请求速度设为预设的正常工作值，而通过函数关系将压力阀的请求压力设为和同步器位置相关的对应值；当同步器位置距离空挡位置较小时，即同步滑磨结合开始前，需求压力设置为预设的较小值；而当同步器位置距离空挡位置较大时，即同步滑磨结合完成后，需求压力设置为预设的较大值，过程中压力逐步增加，进行压力控制；

(5)t5-t6时段：同步器从同步位置2到在挡位置1的过程为同步器结合后空行程，此时需要较快的速度以减少换挡时间，但是不能将速度太快造成同步器和在挡位置1刚性碰撞。具体来说，可以将压力阀的需求压力设为较小，而通过函数关系将流量阀的需求速度设为与同步器位置相关的对应值，即当同步器位置距离空挡位置较小时，需求速度设置为较快，同步器距离空挡位置较大时，需求速度设置为较慢，进行速度控制；

(6)当同步器到达在挡位置1时，进入同步器入档控制阶段。为了让结合套和结合齿圈能够完全啮合，通过压力控制实现在挡压紧；

(7)当同步器到达在挡位置1后，并完成同步器入档控制阶段后，进入同步器在档控制阶段。此时需要稳定同步器位置，根据同步器实时位置与在档目标位置的差值，对压力阀的请求压力与流量阀的请求速度实施调整，设为预设的最小值，进行被动控制。

在具体实施中，所述步骤S102还可以包括：检测油门踏板信号和变速箱油温信号，并根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号，以及所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量，即计算对应的所述需求速度和所述需求压力。

检测所述油门踏板信号可以获得车辆的加速度变化情况，而检测所述变速箱油温信号则可以获得变速箱系统中的环境温度。在现有技术中，当出现加速度变化时，或者环境温度不一致时，都可能会影响同步器同步控制的平顺性。根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号变化情况，可以进一步地为所述拨叉调整量设置合适的调整值，提高换挡操作的平顺性。在具体应用中，所述调整值可以通过实验，根据实验模拟结果进行设置。

步骤S103，根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度。

在具体实施中，所述拨叉调整量可以包括需求压力和需求速度。因此，根据计算出的所述需求压力和需求速度，根据所述需求压力，相应地调整变速箱液压系统中拨叉执行机构的压力阀；以及根据所述需求速度，调整所述变速箱液压系统中拨叉执行机构的流量阀。

如图3所示，流量阀31用于调节液压缸32内拨叉杆33的移动速度，并且可根据拨叉杆33的位置反馈进行闭环调节，压力阀34用于调节和维持整个油路的液压压力，可快速响应压力请求，根据所述压力请求建立压力和撤除压力，油泵35用于提供主油路油压。

在上述的具体实施中，针对计算出的所需要输出的所述需求流量和所述需求压力，可以通过流量阀和压力阀的特性，通过调用预设的函数或公式进行运算，将所述需求流量和所述需求压力转换为对应的电流信号，分别控制拨叉执行机构中的流量阀和压力阀。

步骤S104，根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。

在现有技术中，同步器控制只是由专门的控制器给予同步器机构控制指令，使同步器执行相应的换挡操作，但并没有设置在同步器控制过程中的反馈控制，因此影响了同步器的平顺换挡。而在特定工况下，这种影响会更为严重。本发明实施例通过检测同步器所处的控制阶段，计算在当前控制阶段中，拨叉执行器需要的合适拨叉调整量，并使拨叉杆根据调整后的移动速度与力度控制同步器移动，确保了同步器在换挡过程中挪动的平顺性。

本发明实施例还公开了一种同步器控制装置。如图4所示，所述同步器控制装置40可以包括：检测单元41，用于检测整车控制信号；判断单元42，用于判断同步器所处的控制阶段；计算单元43，用于根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量；第一调整单元44，根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度；第二调整单元45，根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。

在具体实施中，所述整车控制信号可以包括：同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号。

在具体实施中，所述整车控制信号还可以包括：变速箱油压信号。

在具体实施中，所述计算单元43可以包括：检测子单元，用于检测油门踏板信号和变速箱油温信号；计算子单元，用于根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号，以及所述同步器所处的控制阶段，计算对应的所述拨叉调整量。

在具体实施中，所述拨叉调整量包括对应变速箱液压控制系统中拨叉执行机构的需求速度和需求压力。

在具体实施中，所述第一调整单元44可以包括：第一调整子单元，根据所述需求压力，调整变速箱液压系统中拨叉执行机构的压力阀；第二调整子单元，用于根据所述需求速度，调整所述变速箱液压系统中拨叉执行机构的流量阀。

本领域普通技术人员可以理解上述实施例的各种方法中的全部或部分步骤是可以通过程序来指令相关的硬件来完成，该程序可以存储于计算机可读存储介质中，存储介质可以包括：ROM、RAM、磁盘或光盘等。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (12)

1.一种同步器控制方法，其特征在于，包括：

检测整车控制信号，判断同步器所处的控制阶段；

根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量；

根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度；

根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。

2.如权利要求1所述的同步器控制方法，其特征在于，所述整车控制信号包括：同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号。

3.如权利要求2所述的同步器控制方法，其特征在于，所述整车控制信号还包括：变速箱油压信号。

4.如权利要求1所述的同步器控制方法，其特征在于，所述根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量，包括：

检测油门踏板信号和变速箱油温信号；

根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号，以及所述同步器所处的控制阶段，计算对应的所述拨叉调整量。

5.如权利要求1或4所述的同步器控制方法，其特征在于，所述拨叉调整量包括对应变速箱液压控制系统中拨叉执行机构的需求速度和需求压力。

6.如权利要求5所述的同步器控制方法，其特征在于，所述根据所述需求速度和所述需求压力控制拨叉杆的移动速度与力度包括：

根据所述需求压力，调整变速箱液压系统中拨叉执行机构的压力阀；

根据所述需求速度，调整所述变速箱液压系统中拨叉执行机构的流量阀。

7.一种同步器控制装置，其特征在于，包括：

检测单元，用于检测整车控制信号；

判断单元，用于判断同步器所处的控制阶段；

计算单元，用于根据所述同步器所处的控制阶段，计算对应的拨叉调整量；

第一调整单元，根据所述拨叉调整量调整拨叉杆的移动速度与力度；

第二调整单元，根据调整后的移动速度与力度，采用所述拨叉杆控制所述同步器移动。

8.如权利要求7所述的同步器控制装置，其特征在于，所述整车控制信号包括：同步器位置信号、整车需求档位信号和整车实际档位信号。

9.如权利要求8所述的同步器控制装置，其特征在于，所述整车控制信号还包括：变速箱油压信号。

10.如权利要求7所述的同步器控制装置，其特征在于，所述计算单元包括：

检测子单元，用于检测油门踏板信号和变速箱油温信号；

计算子单元，用于根据所述油门踏板信号和所述变速箱油温信号，以及所述同步器所处的控制阶段，计算对应的所述拨叉调整量。

11.如权利要求7或10所述的同步器控制装置，其特征在于，所述拨叉调整量包括对应变速箱液压控制系统中拨叉执行机构的需求速度和需求压力。

12.如权利要求11所述的同步器控制装置，其特征在于，所述第一调整单元包括：

第一调整子单元，根据所述需求压力，调整变速箱液压系统中拨叉执行机构的压力阀；

第二调整子单元，用于根据所述需求速度，调整所述变速箱液压系统中拨叉执行机构的流量阀。