Способ и устройство управления переключением передач - RU2755509C1

Чертежи

Показать все 7 чертежа(ей)

Описание

Данная заявка была передана в Патентное бюро КНР 31 мая 2018 года, номер заявки 201810551279.0, заявлено право приоритета на патент КНР на изобретение, называющееся «Способ и устройство управления переключением передач», его содержание в полном объеме в виде ссылки включено в данную заявку.

Область техники

Данное изобретение относится к технической сфере автоматического управления, а именно к способу и устройству управления переключением передач.

Предыдущий уровень техники

Процесс переключения передач в автоматической коробке переключения передач (АКПП) с двойным сцеплением включает в себя предварительное включение передачи, заполнение маслом муфты сцепления и взаимодействие крутящих моментов с последующей синхронизацией скорости вращения, при этом водитель способен ощутить заметное изменение ускорения только после завершения фазы взаимодействия крутящих моментов, по этой причине обычно считается, что процесс переключения передач включает в себя предварительное включение передачи, заполнение маслом муфты сцепления и взаимодействие крутящих моментов.

В предшествующем уровне техники момент переключения передачи для АКПП с двойным сцеплением, как правило, определяется значением скорости вращения или скорости движения транспортного средства, заданным в качестве начального момента переключения передачи; когда скорость вращения АКПП с двойным сцеплением или скорость движения транспортного средства достигают предварительно заданного значения, с помощью вилки переключения передач АКПП с двойным сцеплением выполняется операция переключения передачи: происходит запуск процесса переключения передачи, после чего автоматически выполняется процесс предварительного включения передачи, заполнение маслом муфты сцепления и взаимодействие крутящих моментов.

Однако при исследовании вышеприведенного технического решения заявитель обнаружил следующее: в предшествующем уровне техники в качестве начального момента переключения передачи устанавливается лишь скорость вращения двигателя или скорость движения транспортного средства, но такие заданные значения скорости вращения или скорости движения зачастую не соответствуют значениям скорости вращения или скорости движения, фактически необходимым для процесса переключения передач в АКПП с двойным сцеплением. Говоря конкретно, при динамическом управлении автомобилем в общем процессе переключения передач в АКПП с двойным сцеплением, как правило, существует большая неопределенность; в этом случае, если для эксплуатируемого в разных режимах автомобиля в качестве начальных моментов для переключения передач назначены фиксированные значения скорости вращения двигателя или скорости движения, то это может привести к нестабильности работы автомобиля при переключении передач АКПП с двойным сцеплением.

Сущность изобретения

Принимая это во внимание, целью данного изобретения является предоставить способ и устройство управления переключением передач, которые способны устранить или частично устранить проблемы, связанные со стабильностью работы автомобиля при переключении передач АКПП с двойным сцеплением.

Чтобы достичь вышеуказанной цели, техническое решение по данному изобретению реализуется следующим образом:

Способ управления переключением передач, предназначенный для использования в автомобиле. Упомянутый способ включает в себя следующее:

Получение текущих параметров о переключении передач упомянутого автомобиля;

Определение входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутых текущих параметров переключения передач и предварительно заданной целевой скорости вращения;

Выполнение операции переключения передачи с помощью вилки переключения в момент, когда скорость вращения упомянутого автомобиля достигнет упомянутой входной скорости вращения для переключения передачи.

Далее, последовательность упомянутого получения текущих параметров переключения передачи упомянутого автомобиля, которая включает в себя:

Получение первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения;

Получение второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления;

Получение третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления;

Получение углового ускорения Grad выходного вала упомянутого автомобиля;

Последовательность упомянутого определения входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутых текущих параметров переключения передач и предварительно заданной целевой скорости вращения, которая включает в себя:

Определение значения изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm, исходя из значений упомянутого Т1, упомянутого Т2, упомянутого Т3 и упомянутого Grad, а также исходя из значения первого передаточного отношения R1 текущей передачи и второго передаточного отношения R2 целевой передачи АКПП с двойным сцеплением;

Определение предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm, соответствующей упомянутой целевой передаче;

Определение входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутого ΔRpm и упомянутой предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm.

Далее, последовательность получения первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, которая включает в себя:

Получение данных о текущем рабочем режиме упомянутого автомобиля;

Определение первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, исходя из упомянутых данных о текущем рабочем режиме.

Далее, последовательность получения второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, которая включает в себя:

Получение данных о температуре масла упомянутой АКПП с двойным сцеплением;

Определение второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, исходя из упомянутых данных о температуре масла.

Далее, последовательность получения третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, которая включает в себя:

Получение данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя упомянутого автомобиля;

Определение третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, исходя из упомянутых данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя.

Далее, последовательность определения значения изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm, исходя из значений упомянутого Т1, упомянутого Т2, упомянутого Т3 и упомянутого Grad, а также исходя из значения первого передаточного отношения R1 текущей передачи и второго передаточного отношения R2 целевой передачи упомянутой АКПП с двойным сцеплением, которая включает в себя:

Получение первой переменной в виде произведения, состоящего из трех множителей: суммы упомянутых Т1 и Т2, упомянутого углового ускорения Grad и упомянутого передаточного отношения R1.

Получение второй переменной в виде произведения, состоящего из трех множителей: среднего значения упомянутого углового ускорения Grad и углового ускорения выходного вала целевой передачи, умноженного на среднее значение упомянутых передаточных отношений R2 и R1 и упомянутый временной отрезок Т3; в том числе упомянутое угловое ускорение выходного вала целевой передачи представляет собой произведение отношения значений упомянутых передаточных отношений R2 и R1 и упомянутого углового ускорения Grad;

Посредством суммирования упомянутой первой переменной и упомянутой второй переменной получают упомянутое значение изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm.

Устройство управления переключением передач, предназначенное для использования в автомобиле; устройство включает в себя:

Модуль получения текущих параметров о переключении передачи, который используется для получения текущих параметров о переключении передач упомянутого автомобиля;

Модуль подтверждения входной скорости вращения для переключения передачи, который используется для определения входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутых текущих параметров переключения передач и предварительно заданной целевой скорости вращения;

Модуль управления вилкой переключения, который используется для выполнения операции переключения передачи с помощью вилки переключения в момент, когда скорость вращения упомянутого автомобиля достигнет упомянутой входной скорости вращения для переключения передачи.

Далее, упомянутый модуль получения текущих параметров о переключении передачи, который включает в себя:

Субмодуль получения первого временного отрезка, который используется для получения первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения;

Субмодуль получения второго временного отрезка, который используется для получения второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления;

Субмодуль получения третьего временного отрезка, который используется для получения третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления;

Субмодуль получения углового ускорения выходного вала, который используется для получения углового ускорения Grad выходного вала упомянутого автомобиля;

Упомянутый модуль подтверждения входной скорости вращения для переключения передачи, который включает в себя:

Субмодуль определения значения изменения скорости вращения для переключения передачи, который используется для определения значения изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm, исходя из значений упомянутого Т1, упомянутого Т2, упомянутого Т3 и упомянутого Grad, а также исходя из значения первого передаточного отношения R1 текущей передачи и второго передаточного отношения R2 целевой передачи АКПП с двойным сцеплением;

Субмодуль определения предварительно заданной целевой скорости вращения, который используется для определения предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm, соответствующей упомянутой целевой передаче;

Субмодуль подтверждения входной скорости вращения для переключения передачи, который используется для определения входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутого ΔRpm и упомянутой предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm.

Далее, субмодуль получения первого временного отрезка, который включает в себя:

Блок получения данных о текущем рабочем режиме, который используется для получения данных о текущем рабочем режиме упомянутого автомобиля;

Блок получения первого временного отрезка, который используется для определения первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, исходя из упомянутых данных о текущем рабочем режиме;

Упомянутый субмодуль получения второго временного отрезка, который включает в себя:

Блок получения данных о температуре масла, который используется для получения данных о температуре масла упомянутой АКПП с двойным сцеплением;

Блок получения второго временного отрезка, который используется для определения второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, исходя из упомянутых данных о температуре масла;

Упомянутый субмодуль получения третьего временного отрезка, который включает в себя:

Блок получения данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя, который используется для получения данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя упомянутого автомобиля;

Блок получения третьего временного отрезка, который используется для определения третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, исходя из упомянутых данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя.

Автомобиль, который включает в себя одно из вышеупомянутых устройств управления переключением передач.

Компьютерная программа, включающая в себя машиночитаемый код, запуск упомянутого машиночитаемого кода на устройстве вычислительной обработки приводит к выполнению упомянутым устройством вычислительной обработки одного из вышеупомянутых способов управления переключением передач.

Машиночитаемая среда, в которой хранится упомянутая компьютерная программа.

В сравнении с предшествующим уровнем техники упомянутый в данной заявке способ управления переключением передач имеет следующие преимущества:

Способ управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения, в котором выполняется предварительная настройка целевых значений скорости вращения для каждого положения передачи и в соответствии с получаемыми в реальном времени текущими параметрами переключения передачи автомобиля и предварительно заданным целевым значением скорости вращения выполняется обратный расчет входной скорости вращения для переключения передач, в этом случае такое значение входной скорости вращения для переключения передач является значением, точно соответствующим текущему рабочему режиму данного автомобиля; когда скорость вращения двигателя автомобиля достигает значения входной скорости вращения для переключения передачи, с помощью вилки переключения происходит запуск операции переключения передачи, что обеспечивает точное переключение передачи для данного автомобиля и значительно повышает стабильность управления автомобилем при переключении передач АКПП с двойным сцеплением.

Вышеприведенное описание является лишь общим изложением технического решения по данному изобретению. Для более четкого понимания технических средств данного изобретения, а также с целью представления возможности реализации содержания описания и облегчения понимания вышеуказанных и иных целей, особенностей и преимуществ данного изобретения ниже представлены конкретные примеры реализации данного изобретения.

Описание чертежей

В целях предоставления более понятного описания примеров реализации данного изобретения или технических решений предшествующего уровня техники ниже приводится обобщенный обзор чертежей, которые необходимы для использования при описании примеров реализации и предшествующего уровня техники. Совершенно очевидно, что представленные в нижеприведенном описании чертежи иллюстрируют лишь отдельные примеры реализации данного изобретения и могут использоваться неквалифицированным техническим персоналом данной сферы для получения других чертежей реализации изобретения при условии неиспользования изобретательского труда.

На Фиг. 1 представлена схема последовательности операций упомянутого способа управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения;

На Фиг. 2 представлена конкретная схема последовательности операций упомянутого способа управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения;

На Фиг. 3 представлена схема упомянутого процесса переключения передач по примеру реализации данного изобретения;

На Фиг. 4 представлена структурированная блок-схема устройства управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения;

На Фиг. 5 представлена конкретная структурированная блок-схема устройства управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения;

На Фиг. 6 схематично представлена схема устройства вычислительной обработки, используемого в соответствии со способом по данному изобретению; и

На Фиг. 7 схематично представлен модуль хранения программного кода, используемый для хранения данных или ношения с собой в соответствии со способом по данному изобретению.

Пример осуществления

Для более точного понимания целей примера реализации данного изобретения, его технических решений и преимуществ ниже в сочетании с прилагаемыми чертежами по примеру реализации данного изобретения приводится точное и полное описание технического решения, представленного в примере реализации данного изобретения. Очевидно, что описанный пример реализации представляет собой не полный перечень, а лишь часть примеров реализации данного изобретения. Все другие примеры реализации, которые неквалифицированный технический персонал данной сферы, основываясь на описанном здесь примере реализации данного изобретения, может представить при условии неиспользования изобретательского труда, относятся к сфере защиты данного изобретения.

Необходимо пояснить, что при отсутствии разногласий приведенные в данном изобретении примеры реализации и приведенные в примерах реализации признаки могут взаимно сочетаться.

Далее со ссылкой на чертежи и примеры реализации представлено подробное описание данного изобретения.

Фиг. 1, на которой представлена схема последовательности операций упомянутого способа управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения, предназначенного для использования в автомобиле, данный способ включает в себя следующее:

Шаг 101: получение текущих параметров о переключении передач упомянутого автомобиля.

Пример реализации по данному изобретению пригоден для использования на автомобилях с автоматическим переключением передач с помощью гидравлической АКПП с двойным сцеплением; 2 блока дисков сцепления двойной гидравлической муфты сцепления располагаются в герметичной масляной камере. Посредством измерения температуры масла, в которое погружены диски сцепления КПП, можно определять время наполнения маслом муфты сцепления, необходимое при переключении передачи; в результате автомобиль с автоматическим переключением передач может, исходя из фактического рабочего режима автомобиля, в автоматическом режиме выбирать момент для переключения передачи.

В реальных условиях применения текущий параметр переключения передачи автомобиля может представлять собой: время, необходимое для переключения передач вилкой переключения в текущем рабочем режиме автомобиля; время заполнения маслом муфты сцепления; время взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления; угловое ускорение выходного вала автомобиля и т.д. Данный текущий параметр переключения передачи может в виде обратной связи передавать информацию о выполнении операции переключения передач на данном автомобиле в текущем рабочем режиме; фактическое время, необходимое для переключения передачи и т.д.

Шаг 102: определение входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутых текущих параметров переключения передач и предварительно заданной целевой скорости вращения.

В примере реализации данного изобретения предварительно заданная целевая скорость вращения может представлять собой предварительно заданную целевую скорость вращения для каждого положения передач после выполнения операции переключения передачи. Например, если КПП автомобиля имеет 6 положений передачи, то можно настроить 6 значений целевой скорости вращения для выполнения операции переключения передачи, соответствующих каждой из шести упомянутых положений передачи.

В реальных условиях применения, например, если нужно переключиться со второй передачи на третью передачу, то в соответствии с текущим параметром переключения передачи автомобиля, который может представлять собой время, необходимое для переключения передач вилкой переключения в текущем рабочем режиме автомобиля, время заполнения маслом муфты сцепления, время взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления, угловое ускорение выходного вала автомобиля или целевую скорость вращения, соответствующую положению третьей передачи, определяется входная скорость вращения, необходимая для переключения передачи.

Шаг 103: выполнение упомянутой операции переключения передачи с помощью вилки переключения в момент, когда скорость вращения упомянутого автомобиля достигнет упомянутой входной скорости вращения для переключения передачи.

В реальных условиях применения скорость вращения двигателя автомобиля отслеживается в реальном времени; когда скорость вращения упомянутого автомобиля достигнет упомянутой входной скорости вращения для переключения передачи, автоматически с помощью вилки переключения выполняется операция переключения передачи. Говоря конкретно, после срабатывания переключения передачи вилкой переключения последовательно выполняются операции, необходимые для переключения передачи, в том числе заполнение маслом муфты сцепления и взаимодействие крутящих моментов.

Таким образом, способ управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения - это способ, при котором выполняется предварительная настройка целевых значений скорости вращения для каждого положения передачи и в соответствии с получаемыми в реальном времени текущими параметрами переключения передачи автомобиля и предварительно заданным целевым значением скорости вращения выполняется обратный расчет входной скорости вращения для переключения передач, в этом случае такое значение входной скорости вращения для переключения передач является значением, точно соответствующим текущему рабочему режиму данного автомобиля; когда скорость вращения двигателя автомобиля достигает значения входной скорости вращения для переключения передачи, с помощью вилки переключения происходит запуск операции переключения передачи, что обеспечивает точное переключение передачи для данного автомобиля и значительно повышает стабильность управления автомобилем при переключении передач АКПП с двойным сцеплением.

Фиг. 2, на которой представлена конкретная схема последовательности операций упомянутого способа управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения, предназначенного для использования в автомобиле, упомянутый способ включает в себя следующее:

Шаг 201: получение первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения.

В примере реализации данного изобретения способ получения первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, может представлять собой определение первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, исходя из упомянутых данных о текущем рабочем режиме автомобиля.

В реальных условиях применения текущий рабочий режим автомобиля может представлять собой выбранный водителем тип переключения передач. Типы переключения передач могут включать в себя замедленное переключение передач, нормальное переключения передач и быстрое переключение передач; выбор типа переключения передач осуществляется исходя из режима вождения, уровня крутящего момента двигателя и уровня скорости вращения двигателя; разным типам переключения передач соответствует разная продолжительность переключения передачи вилкой переключения. В процессе движения автомобиля, исходя из полученных данных о выбранном водителем текущем типе переключения передач, можно определять первый временной отрезок Т1, соответствующий переключению передачи вилкой переключения.

Следует понимать, что технический персонал данной сферы может, исходя из фактической сферы применения, использовать любые способы для получения первого временного отрезка, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, пример реализации данного изобретения не накладывает в отношении этого каких-либо ограничений.

Шаг 202: получение второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления.

В примере реализации данного изобретения способ получения второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, может представлять собой: получение соответствующих данных о температуре масла упомянутой АКПП с двойным сцеплением; определение второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, исходя из упомянутых данных о температуре масла.

В реальных условиях применения модуль управления АКПП с двойным сцеплением в зависимости от температуры масла задает соответствующее время заполнения маслом муфты сцепления, что дает возможность посредством получения данных о температуре масла в АКПП с двойным сцеплением определять второй временной отрезок Т2, соответствующий заполнению маслом муфты сцепления. Например, может быть предварительно задана вторая таблица отображения температуры масла и времени заполнения маслом; после получения данных о температуре масла значение температуры масла сопоставляется с данной второй таблицы отображения, в результате чего определяется второй временной отрезок Т2, соответствующий заполнению маслом муфты сцепления при данной температуре масла.

Следует понимать, что технический персонал данной сферы может, исходя из фактических сферы применения, использовать любые способы для получения второго временного отрезка, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, пример реализации данного изобретения не накладывает в отношении этого каких-либо ограничений.

Шаг 203: получение третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления.

В примере реализации данного изобретения способ получения третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, может представлять собой: получение соответствующих данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя; определение третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, исходя из упомянутых данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя.

В реальных условиях применения под степенью открытия дроссельной заслонки принимается угол открытия дроссельной заслонки двигателя. Модуль управления муфты сцепления в зависимости от степени открытия дроссельной заслонки (или уровня крутящего момента двигателя) задает соответствующее время взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления. Это дает возможность, исходя из степени открытия дроссельной заслонки двигателя, определять третий временной отрезок Т3, соответствующий взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления. Например, может быть предварительно задана третья таблица отображения значений степени открытия дроссельной заслонки двигателя и времени взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления; после получения данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя степень открытия сопоставляется с данной третьей таблицей отображения, в результате чего определяется третий временной отрезок Т3, соответствующий взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления для этой степени открытия дроссельной заслонки двигателя.

Следует понимать, что технический персонал данной сферы может, исходя из фактических сферы применения, использовать любые способы для получения третьего временного отрезка, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, пример реализации данного изобретения не накладывает в отношении этого каких-либо ограничений.

Шаг 204: получение углового ускорения Grad выходного вала упомянутого автомобиля.

В реальных условиях применения выходной вал имеет механическое соединение с колесами автомобиля, поэтому угловое ускорение выходного вала характеризует общее ускорение автомобиля. Получение углового ускорения Grad выходного вала упомянутого автомобиля может осуществляться с применением датчиков и других устройств. С помощью углового ускорения Grad выходного вала можно определять фактическое угловое ускорение выходного вала. Говоря конкретно, между муфтой сцепления и двигателем всегда имеется определенная, вызванная проскальзыванием, разница скорости вращения, наличие которой исключает возможность того, что заданная целевая скорость вращения для переключения передачи будет равна фактической скорости вращения двигателя, и требует введения некоего виртуального входного вала, скорость вращения которого определяется обратным расчетом, исходя из передаточного отношения от выходного вала. По этой причине возможность напрямую измерить угловое ускорение этого виртуального входного вала отсутствует, его угловое ускорение может быть рассчитано путем умножения углового ускорения выходного вала на передаточное отношение.

Шаг 205: определение значения изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm, исходя из значений упомянутого Т1, упомянутого Т2, упомянутого Т3 и упомянутого Grad, а также исходя из значения первого передаточного отношения R1 текущей передачи и второго передаточного отношения R2 целевой передачи упомянутой АКПП с двойным сцеплением.

В примере реализации данного изобретения способ определения значения изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm может представлять собой:

Получение первой переменной в виде произведения, состоящего из трех множителей: суммы упомянутых Т1 и Т2, упомянутого углового ускорения Grad и упомянутого передаточного отношения R1.

Получение второй переменной в виде произведения, состоящего из трех множителей: среднего значения упомянутого углового ускорения Grad и углового ускорения выходного вала целевой передачи, умноженного на среднее значение упомянутых передаточных отношений R2 и R1 и упомянутый временной отрезок Т3; в том числе упомянутое угловое ускорение выходного вала целевой передачи представляет собой произведение отношения значений упомянутых передаточных отношений R2 и R1 и упомянутого углового ускорения Grad;

Посредством суммирования упомянутой первой переменной и упомянутой второй переменной получают упомянутое значение изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm.

В реальных условиях применения для примера представлен процесс переключения с низшей передачи на высшую передачу. На Фиг. 3 представлена схема процесса переключения передач, фаза Т1 - фаза срабатывания вилки переключения для переключения передачи; Т2 - фаза заполнения маслом муфты сцепления; Т3 - фаза взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления; 301 означает положение передачи; 302 означает скорость вращения рабочего вала текущей передачи; 303 означает скорость вращения передатчика; 304 означает скорость вращения рабочего вала следующей целевой передачи; 305 означает текущий крутящий момент поступления; 306 означает крутящий момент следующей целевой муфты сцепления; 307 означает переход вилки переключения на следующую целевую передачу; 308 означает градиент скорости вращения выходного вала; 31 означает момент завершения переключения передачи на высшую передачу; 32 означает момент взаимодействия крутящих моментов двух муфт сцепления; 33 означает момент выполнения операции по заполнению маслом следующей целевой муфты сцепления; 34 означает момент срабатывания вилки переключения следующей целевой передачи.

В фазе Т1 за счет срабатывания вилки переключения на следующую целевую передачу 307 в момент срабатывания вилки переключения на следующую целевую передачу 34 выполняется операция вилки переключения; в начале фазы Т2 в муфте сцепления в момент операции заполнения маслом следующей целевой муфты сцепления 33 происходит заполнение маслом и начинается подключение к крутящему моменту следующей целевой муфты сцепления 306; в начале фазы Т3, когда начинается отключение от крутящего момента текущей муфты сцепления 305, в момент взаимодействия крутящих моментов 32 муфта сцепления совмещается с крутящим моментом следующей целевой муфты сцепления 306, после чего при удержании соединения с крутящим моментом следующей целевой муфты сцепления 306 происходит постепенный отход от крутящего момента текущей муфты сцепления 305; в конце фазы Т3 передача 301 в момент завершения переключения передачи на высшую передачу завершает выполнение переключения на высшую передачу.

В начальной фазе процесса переключения передачи уровень крутящего момента двигателя относительно стабилен, вследствие чего угловое ускорение выходного вала формирует положительную корреляцию с произведением «стабильный выходной крутящий момент*передаточное отношение». Поэтому в первом временном отрезке Т1, соответствующем фазе переключения передачи вилкой переключения, и втором временном отрезке Т2, соответствующем фазе заполнения маслом муфты сцепления, скорость вращения выходного вала, как и скорость имеющего с ним жесткое механическое соединение автомобиля, будут увеличиваться или уменьшаться в зависимости от произведения «стабильный входной крутящий момент*передаточное отношение текущей передачи R1». В связи с этим, первую переменную скорости вращения входного вала в этих двух фазах можно рассчитать как произведение углового ускорения выходного вала Grad, передаточного отношения текущей передачи R1 и суммы первого временного отрезка Т1 и второго временного отрезка Т2: Grad*R1*(T1+T2).

В третьем временном отрезке Т3, соответствующем фазе взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления, текущая муфта сцепления постепенно уменьшает прижимание и отходит от соединения, при этом следующая муфта сцепления постепенно увеличивает прижимание и входит в соединение, поэтому передаточное отношение в этой фазе представляет собой процесс постепенного совмещения передаточного отношения разных ступеней, а угловое ускорение выходного вала будет изменяться в зависимости от произведения «стабильный входной крутящий момент*постепенно изменяющееся передаточное отношение». В том числе в момент начала взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления передаточное отношение и угловое ускорение выходного вала идентичны аналогичным параметрам в фазе Т2, то есть угловое ускорение выходного вала будет по-прежнему равно Grad, а передаточное отношение будет по-прежнему равно R1; в момент завершения взаимодействия значение передаточного отношения уже полностью изменится на значение следующей передачи, а скорость вращения выходного вала будет ускоряться и замедляться в зависимости от произведения «стабильный входной крутящий момент*передаточное отношение следующей передачи R2»; поэтому в этот момент угловое ускорение выходного вала будет прямо пропорционально общему крутящему моменту, то есть угловое ускорение выходного вала в положении целевой передачи составит Grad*(R2/R1). Нормальное взаимодействие крутящих моментов можно рассматривать как симметричное скрещивание, поэтому среднее передаточное отношение процесса взаимодействия можно рассматривать как среднее значение передаточного отношения в начальный и конечный моменты, то есть (R1+R2)/2; аналогичным образом, угловое ускорение выходного вала можно рассматривать как среднее значение углового ускорения в начальный и конечный моменты, то есть [Grad+Grad*(R2/R1)]/2. По этой причине вторая переменная скорости вращения входного вала в фазе взаимодействия крутящих моментов составит: эквивалентное угловое ускорение выходного вала [Grad+Grad*(R2/R1)]/2, умноженное на эквивалентное передаточное отношение (R1+R2)/2*время взаимодействия Т3.

В реальных условиях применения ΔRpm определяется по формуле:

ΔRpm=Grad*R1*(T1+T2)+[Grad+Grad*(R2/R1)]/2*(R1+R2)/2*Т3

Шаг 206: определение предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm, соответствующей упомянутой целевой передаче.

В примере реализации данного изобретения посредством текущего положения передачи автомобиля можно определять целевую передачу после выполнения переключения передач. В реальных условиях применения при переключении передачи на высшую передачу целевое положение передачи представляет собой высшую передачу относительно текущей передачи; при переключении передачи на низшую передачу целевое положение передачи представляет собой низшую передачу относительно текущей передачи. Технический персонал данной сферы может в зависимости от фактической ситуации определять целевое положение передачи и даже определять целевую скорость вращения Rpm, соответствующее предварительно заданному целевому положению передачи, пример реализации данного изобретения не накладывает в отношении этого каких-либо ограничений.

Шаг 207: определение входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутого ΔRpm и упомянутой предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm.

В примере реализации данного изобретения после определения значений ΔRpm и Rpm при переключении на высшую передачу входная скорость вращения для переключения передачи может представлять собой Rpm-ΔRpm; при переключении на низшую передачу входная скорость вращения для переключения передачи может представлять собой Rpm+ΔRpm; технический персонал данной сферы может в зависимости от фактической ситуации определять значение входной скорости вращения для переключения передачи, пример реализации данного изобретения не накладывает в отношении этого каких-либо ограничений.

Шаг 208: выполнение операции переключения передачи с помощью вилки переключения в момент, когда скорость вращения упомянутого автомобиля достигнет упомянутой входной скорости вращения для переключения передачи.

Таким образом, пример реализации данного изобретения может использоваться для точного управления моментом переключения передачи в АКПП с двойным сцеплением. В условиях практического применения TCU (Transmission Control Unit, блок управления КПП), используя в качестве динамических входных данных такую информацию, как время срабатывания вилки переключения Т1, время заполнения маслом муфты сцепления Т2, время взаимодействия крутящих моментов муфт сцепления Т3, угловое ускорение выходного вала в реальном времени Grad, передаточное отношение текущей и следующей передачи R1 и R2, в реальном времени рассчитывает разность изменения скорости вращения входного вала на протяжении всего процесса переключения передачи и, исходя из этого, производит обратный расчет значения скорости вращения в момент начала переключения передачи, что обеспечивает точное переключение передачи для данного автомобиля и значительно повышает стабильность управления автомобилем при переключении передач АКПП с двойным сцеплением.

Фиг. 4, на которой представлена структурированная блок-схема устройства управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения, предназначенного для использования в автомобиле, упомянутое устройство включает в себя следующее:

Модуль получения текущих параметров о переключении передачи 410, который используется для получения текущих параметров о переключении передач упомянутого автомобиля;

Модуль подтверждения входной скорости вращения для переключения передачи 420, который используется для определения входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутых текущих параметров переключения передач и предварительно заданной целевой скорости вращения;

Модуль управления вилкой переключения 430, который используется для выполнения операции переключения передачи с помощью вилки переключения в момент, когда скорость вращения упомянутого автомобиля достигнет упомянутой входной скорости вращения для переключения передачи.

Фиг. 5, на которой представлена структурированная блок-схема устройства управления переключением передач по примеру реализации данного изобретения; основываясь на Фиг. 4, в упомянутом устройстве:

Упомянутый модуль получения текущих параметров о переключении передачи 410 включает в себя:

Субмодуль получения первого временного отрезка 4101, который используется для получения первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения;

Субмодуль получения второго временного отрезка 4102, который используется для получения второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления;

Субмодуль получения третьего временного отрезка 4103, который используется для получения третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления;

Субмодуль получения углового ускорения выходного вала 4104, который используется для получения углового ускорения Grad выходного вала упомянутого автомобиля;

Упомянутый модуль подтверждения входной скорости вращения для переключения передачи 420 включает в себя:

Субмодуль определения значения изменения скорости вращения для переключения передачи 4201, который используется для определения значения изменения скорости вращения для переключения передачи ΔRpm, исходя из значений упомянутого Т1, упомянутого Т2, упомянутого Т3 и упомянутого Grad, а также исходя из значения первого передаточного отношения R1 текущей передачи и второго передаточного отношения R2 целевой передачи упомянутой АКПП с двойным сцеплением;

Субмодуль определения предварительно заданной целевой скорости вращения 4202, который используется для определения предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm, соответствующей упомянутой целевой передаче;

Субмодуль подтверждения входной скорости вращения для переключения передачи 4203, который используется для определения входной скорости вращения для переключения передачи, исходя из упомянутого ΔRpm и упомянутой предварительно заданной целевой скорости вращения Rpm.

Субмодуль получения первого временного отрезка 4101 включает в себя: Блок получения данных о текущем рабочем режиме 41011, который используется для получения данных о текущем рабочем режиме упомянутого автомобиля;

Блок получения первого временного отрезка 41012, который используется для определения первого временного отрезка Т1, соответствующего переключению передачи вилкой переключения, исходя из упомянутых данных о текущем рабочем режиме.

Субмодуль получения второго временного отрезка 4102 включает в себя: Блок получения данных о температуре масла 41021, который используется для получения данных о температуре масла упомянутой АКПП с двойным сцеплением;

Блок получения второго временного отрезка 41022, который используется для определения второго временного отрезка Т2, соответствующего заполнению маслом муфты сцепления, исходя из упомянутых данных о температуре масла.

Субмодуль получения третьего временного отрезка 4103 включает в себя: Блок получения данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя 41031, который используется для получения данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя упомянутого автомобиля;

Блок получения третьего временного отрезка 41032, который используется для определения третьего временного отрезка Т3, соответствующего взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, исходя из упомянутых данных о степени открытия дроссельной заслонки двигателя.

В примере реализации данного изобретения выполняется предварительная настройка целевых значений скорости вращения для каждого положения передачи и в соответствии с получаемыми в реальном времени текущими параметрами переключения передачи автомобиля и предварительно заданным целевым значением скорости вращения выполняется обратный расчет входной скорости вращения для переключения передач, в этом случае такое значение входной скорости вращения для переключения передач является значением, точно соответствующим текущему рабочему режиму данного автомобиля; когда скорость вращения двигателя автомобиля достигает значения входной скорости вращения для переключения передачи, с помощью вилки переключения происходит запуск операции переключения передачи, что обеспечивает точное переключение передачи для данного автомобиля и значительно повышает стабильность управления автомобилем при переключении передач АКПП с двойным сцеплением.

Технический персонал соответствующих сфер должен четко понимать, что для удобства и краткого описания конкретный рабочий процесс вышеописанной системы, устройства и блоков может опираться на соответствующие процессы в примере реализации вышеописанного способа и здесь подробно не описывается.

Вышеизложенное представляет собой лишь сравнительно удачный пример реализации данного изобретения и ни в коей степени не ограничивает сферу применения данного изобретения. Любые модификации, эквивалентные замены или улучшения, выполненные в духе и на принципах данного изобретения, должны быть включены в сферу защиты данного изобретения.

Вышеописанные примеры реализации устройства носят исключительно показательный характер, в том числе модули, упомянутые как раздельные компоненты, могут являться или не являться физически разделенными, а компоненты, отображаемые как модули, могут являться или не являются физическими модулями, то есть могут располагаться как в одном определенном месте, так и быть распределены по нескольким компонентам сети. Чтобы реализовать цель примеров реализации изобретения, в зависимости от фактической необходимости можно выбрать несколько модулей или все модули. Неквалифицированный технический персонал данной сферы, при условии неиспользования изобретательского труда, может понять и реализовать указанные цели.

Компоненты в примерах реализации данного изобретения могут представлять собой исключительно аппаратные средства, а также могут быть реализованы в виде программных модулей, работающих на одном или нескольких процессорах, или представлять собой их сочетание. Технический персонал данной сферы должен понимать, что посредством применения на практике микропроцессора или цифрового сигнального процессора (DSP) можно реализовать частичный или полный функционал некоторых или всех компонентов устройства вычислительной обработки по примеру реализации данного изобретения. Данное изобретение также может быть реализовано посредством части или полного состава оборудования или программы устройства, предназначенных для исполнения описываемого здесь способа (например, компьютерной программы или компьютерного программного продукта). Такая реализующая данное изобретение программа может храниться в машиночитаемой среде или иметь форму одного или нескольких сигналов. Такой сигнал может быть получен посредством загрузки или скачивания с интернет-сайта, или предоставляться на сигнале-носителе, или предоставляться в любой другой форме.

Например, на Фиг. 6 представлено устройство вычислительной обработки, способное реализовывать способ в соответствии с данным изобретением. Такое устройство вычислительной обработки традиционно включает в себя процессор 1010 и компьютерный программный продукт или машиночитаемую среду в виде устройства хранения 1020. Устройство хранения 1020 может представлять собой такие электронные устройства хранения как флеш-память, EEPROM (электрически стираемое программируемое постоянное запоминающее устройство), EPROM, жесткий диск или ROM. Устройство хранения 1020 имеет пространство хранения 1030, используемое для хранения программного кода 1031, выполняющего последовательность одного из методов реализации упомянутого способа управления автомобилем. Например, пространство хранения 1030, используемое для хранения программного кода, также может содержать разные программные коды 1031 с разной последовательностью, применяемые для реализации вышеуказанного способа. Эти программные коды могут считываться с одного или нескольких компьютерных программных продуктов и записываться на один или несколько компьютерных программных продуктов. Указанные компьютерные программные продукты могут представлять собой такие носители программного кода как жесткий диск, компакт-диск (CD), устройство хранения или дискета. Такого рода компьютерные программные продукты, как правило, представляют собой портативные или стационарные ячейки памяти, аналогичные той, которая справочно представлена на Фиг. 7. Такая ячейка памяти может иметь сегменты хранения и пространство для хранения, расположенные аналогично устройству хранения 1020 устройства вычислительной обработки, представленного на Фиг. 6. Программный код может быть, к примеру, сжат в соответствующий формат. Обычно ячейка памяти включает в себя машиночитаемый код 1031', то есть код, который может быть прочитан, к примеру, процессором типа 1010; запуск таких кодов на устройстве вычислительной обработки приводит к выполнению данным устройством последовательности для реализации вышеописанных способов управления переключением передач.

Использованные в данном тексте термины «один пример реализации», «пример реализации» или «один или несколько примеров реализации» подразумевают, что описанные в сочетании с примером реализации конкретный признак, структура или характеристика, включены по меньшей мере в один пример реализации данного изобретения. Кроме этого, следует иметь в виду, что приведенное здесь понятие «в одном примере реализации» необязательно означает один и тот же пример реализации.

Представленное здесь описание содержит большое количество конкретных деталей. Но, тем не менее, следует понимать, что примеры реализации данного изобретения могут быть практически осуществлены и без перечисленных здесь конкретных деталей. В некоторых примерах реализации, чтобы не усложнять понимание данного описания, общеизвестные способы, структуры и методы не представлены подробно.

В формуле изобретения любые приводимые между скобками для справки конструкции из символов не должны рассматриваться как ограничение для формулы изобретения. Термин «содержит» не исключает существования элементов или шагов последовательности, не перечисленных в формуле изобретения. Наличие перед элементом числа «1» или термина «один» не исключает существования нескольких таких элементов. Данное изобретение может быть реализовано с помощью аппаратного обеспечения, включающего в себя несколько разных элементов, а также с помощью соответствующим образом запрограммированного компьютера. В пунктах формулы изобретения, перечисляющих несколько устройств, некоторые из этих устройств могут представлять собой один и тот же элемент аппаратного обеспечения. Использование терминов «первый», «второй», «третий» и т.д. не выражает какой-либо последовательности. Эти термины можно понимать, как названия.

В завершении также следует указать, что вышеприведенные примеры реализации используются исключительно для описания технических решений данного изобретения и не создают для данного изобретения каких-либо ограничений; несмотря на то, что настоящее изобретение было подробно описано со ссылкой на вышеприведенные примеры реализации, технический персонал данной сферы должен понимать, что он, тем не менее, может модифицировать представленные в вышеприведенных примерах реализации технические решения или заменять часть содержащиеся в них технических характеристик на другие эквивалентные характеристики, при этом все произведенные модификации и замены не отходят от сущности и сферы технических решений примеров реализации настоящего изобретения.

Реферат

Изобретение относится к автоматическому управлению. В способе управления переключением передач получают параметры о переключении передач автомобиля, определяют входную скорость вращения для переключения передачи и переключают передачи вилкой переключения в момент, когда скорость вращения двигателя достигнет входной скорости вращения для переключения передачи. Получение текущих параметров включает в себя получение трех временных отрезков, соответствующих переключению передачи вилкой переключения; заполнению маслом муфты сцепления; взаимодействию крутящих моментов муфт сцепления, а также получение углового ускорения выходного вала автомобиля. Определяют изменения скорости вращения для переключения передачи, исходя из значений временных отрезков и углового ускорения, а также исходя из значения первого передаточного отношения текущей передачи и второго передаточного отношения целевой передачи АКПП с двойным сцеплением. Определяют целевую скорость вращения, соответствующую целевой передаче, и входную скорость вращения для переключения передачи. Улучшается стабильность работы при переключениях. 4 н. и 5 з.п. ф-лы, 7 ил.

Формула