一种无同步器AMT循环挂挡控制方法与流程

本发明涉及机械式自动变速器AMT控制领域，具体涉及一种无同步器AMT循环挂挡控制方法。

背景技术：

无同步器AMT是在无同步器的机械变速箱上，安装换挡及离合器执行机构，能够进行自动换挡的一种自动变速器。随着无同步器机械式自动变速器AMT在商用车领域的普及，换挡测试作为开发的一个重要环节，尤其作为无同步器的变速箱，需要保证换挡的成功率。由于无同步器变速箱不可避免的出现顶齿而导致挂挡失败的现象，所以在换挡测试过程中，能够连续的进行换挡，保证测试的持续性和完整性，就被提上了议事日程。对于无同步器变速箱，同步转速不合理，会出现换挡时出现冲击大、顶齿而无法挂入、甚至打齿的现象。在换挡失败后，没有后续的处理措施，就会终止测试过程。

专利文献1(公开号为CN104791480A)和专利文献2(公开号为CN103697154A)公开了换挡时转速同步控制方法，同步转速根据车速信号、目标挡位速比进行计算，得出输入轴的同步转速，此同步转速和挂入目标挡位时的输入轴转速相等，而此方法对于非同步器的AMT变速箱，挂入挡位时，容易发生顶齿，导致挂挡失败；专利文献3(公开号为CN102507179A)公开了在某两挡之间不停的增挡、减挡动作的试验系统，需要涉及到ECU模拟模块与TCU通信、节气门信号和车速信号，实现某两挡间循环挂挡，然而该系统复杂，实现起来周期长、成本高。

技术实现要素：

针对上述技术问题，本发明提供一种能够保证换挡的冲击小、换挡成功率高和持续性强的无同步器AMT相邻挡位循环挂挡控制方法。

本发明采用的技术方案为：

本发明的实施例提供一种无同步器AMT相邻挡位循环挂挡控制方法，包括：

S100：保持离合器处于分离状态，并以固定间隔交替执行相邻挡位的升挡和降挡操作；

S200：判断是否有挂挡请求，如果有挂挡请求，则执行步骤S300，否则重复步骤S200；

S300：判断挂挡请求是挂入较低挡位请求还是挂入较高挡位请求，如果是挂入较低挡位请求，则执行步骤S400，如果是挂入较高挡位请求，则执行步骤S500；

S400：挂入较低挡位，并进入步骤S600；

S500：挂入较高挡位，并进入步骤S600；

S600：判断挂入较低挡位或挂入较高挡位是否成功，如果挂入成功，返回步骤S100；如果失败，则进入步骤S700；

S700：判断挂入较低挡位或挂入较高挡位的连续失败次数是否超过设定次数N，如果挂入较低挡位的连续失败次数小于N，则返回步骤S400，否则，进入步骤S800；如果挂入较高挡位的连续失败次数小于N，则返回步骤S400，否则，进入步骤S800；

S800：摘空挡并保持分离离合器；

其中，在挂入较低挡位和挂入较高挡位的过程中，使目标挡位的变速箱输入轴和输出轴的转速保持同步，其中目标挡位的变速箱输入轴的同步转速n_i与变速箱输出轴的转速n₀之间的关系如下述公式(1)所示：

n_i＝n₀×i_g+n_error (1)

其中，n_i为目标挡位的变速箱输入轴的同步转速，单位为rpm；n₀为变速箱输出轴的转速，单位为rpm；i_g为目标挡位速比；n_error为变速箱的目标挡位齿轮转速差，单位为rpm。

可选地，步骤S400具体包括：

S401：判断离合器是否为分离状态，如果处于分离状态，进入步骤S402；如果不处于分离状态，进入步骤S408；

S402：摘空挡；

S403：判断变速器是否为空挡状态，如果变速器处于空挡状态，进入步骤S404，如果变速器不处于空挡状态，进入步骤S408；

S404：半结合离合器使变速箱的输入轴和输出轴按照上述公式(1)进行转速同步，并在转速同步过程中进行选挡；

S405：判断转速是否同步成功，如果同步成功，则进入步骤S406；如果同步失败，则进入步骤S408；

S406：分离离合器的同时挂入较低挡位，如果挂入成功，进入步骤S407，如果挂入不成功，进入S408；

S407：返回成功状态，进入步骤S600；

S408：返回失败状态，进入步骤S600。

可选地，步骤S500具体包括：

S501：判断离合器是否为分离状态，如果处于分离状态，进入步骤S502；如果不处于分离状态，进入步骤S508；

S502：摘空挡；

S503：判断变速器是否为空挡状态，如果变速器处于空挡状态，进入步骤S504，如果变速器不处于空挡状态，进入步骤S508；

S504：使变速箱的输入轴降速直至通过上述公式(1)所确定的转速，以与变速箱输出轴进行转速同步，并在此过程中进行选挡；

S505：判断转速是否同步成功，如果同步成功，则进入步骤S506；如果同步失败，则进入步骤S508；

S506：挂入较高挡位，如果挂入成功，进入步骤S507，如果挂入不成功，进入S508；

S507：返回成功状态，进入步骤S600；

S508：返回失败状态，进入步骤S600。

与现有技术相比，本发明的优点在于：本发明通过采取在转速同步过程中引入转速差的措施，在升挡失败后立即进行降挡的处理方式，能够保证换挡的冲击小、换挡成功率高和持续性强的特征，并且仅依靠AMT自身的信号，进行循环换挡，具有灵活性强、成本低和易于实现的特点。

附图说明

图1为本发明的无同步器AMT相邻挡位循环挂挡的流程图；

图2为本发明的相邻挡位循环挂挡时挂入较高/低挡位的流程图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图及具体实施例进行详细描述。

本发明提供的无同步器AMT相邻挡位循环挂挡控制方法用于在无同步器机械式自动变速器AMT的测试试验过程中，对无同步器机械式自动变速器AMT的循环换挡进行测试，以对各个挡位进行长时间耐久测试或者进行换挡品质性能测试。本发明的无同步器机械式自动变速器AMT的两端通过惯性飞轮与驱动电机连接。

图1为本发明的无同步器AMT相邻挡位循环挂挡的流程图。如图1所示，本发明实施例提供的一种无同步器AMT相邻挡位循环挂挡控制方法，包括以下步骤：

S100：保持离合器处于分离状态，并以固定间隔交替执行相邻挡位的升挡和降挡操作；本发明对执行升挡和降挡的固定间隔没有特别限定，可根据实际情况来进行确定，在本发明的一示例中，固定间隔为大于2s。

S200：判断是否有挂挡请求，如果有挂挡请求，则执行步骤S300，否则重复步骤S200。此步骤主要是确保在执行挂挡的时刻进行相应挡位的挂入操作，例如，在以5s为挂挡周期的情况下，在3s时刻，由于没有执行挂挡操作，则继续等待挂挡操作，在5s的时候，由于需要执行挂挡操作，此时则需要挂入相应的挡位。一般，在挂挡操作中，初始挂入挡位为降挡操作。

S300：判断挂挡请求是挂入较低挡位请求还是挂入较高挡位请求，如果是挂入较低挡位请求，则执行步骤S400，如果是挂入较高挡位请求，则执行步骤S500；

S400：挂入较低挡位，并进入步骤S600；

S500：挂入较高挡位，并进入步骤S600；

S600：判断挂入较低挡位或挂入较高挡位是否成功，如果挂入成功，返回步骤S100；如果没成功，则进入步骤S700；

S700：判断挂入较低挡位或挂入较高挡位的连续失败次数是否超过设定次数N，如果挂入较低挡位的连续失败次数小于N，则返回步骤S400，否则，进入步骤S800；如果挂入较高挡位的连续失败次数小于N，则返回步骤S400，否则，进入步骤S800；

S800：摘空挡并保持分离离合器；

其中，在挂入较低挡位和挂入较高挡位的过程中，需要使目标挡位的变速箱输入轴和输出轴的转速保持同步，其中目标挡位的变速箱输入轴的同步转速n_i与变速箱输出轴的转速n₀之间的关系如下述公式(1)所示：

n_i＝n₀×i_g+n_error (1)

其中，n_i为目标挡位的变速箱输入轴的同步转速，单位为rpm；n₀为变速箱输出轴的转速，单位为rpm；i_g为目标挡位速比，对于特定车型，其为固定值；n_error为变速箱的目标挡位齿轮转速差，单位为rpm，其值可通过试验得到，在本发明的一示例中，为使得挡位能够被容易地挂入，n_error可取150rpm。

在本发明中，挂入挡位连续失败次数的设定次数N可根据试验来进行设置，在一非限制性的示例中为3。本发明中的较低挡位和较高挡位是相对变速箱的当前挡位而言的，例如，当前挡位为3挡，如果请求挂入4挡，则称为挂入较高挡位，如果请求挂入2挡，则称为挂入较低挡位。

以下参考图2对本发明的挂入较低挡位和较高挡位的方法进行具体描述。

如图2所示，当挂入较低挡位时，挂入过程可包括以下步骤：

S401：判断离合器是否为分离状态，如果处于分离状态，进入步骤S402；如果不处于分离状态，进入步骤S408；

S402：摘空挡；

S403：判断变速器是否为空挡状态，如果变速器处于空挡状态，进入步骤S404，如果变速器不处于空挡状态，进入步骤S408；

S404：半结合离合器使变速箱的输入轴和输出轴进行转速同步，具体地，通过半结合离合器，通过离合器前端的恒速电机带动变速箱的输入轴升速，当变速箱的输入轴转速达到上述公式(1)所确定的转速时，即为同步过程完成；并在转速同步过程中进行选挡，通过执行器将挂挡指移动到目标挡位挂挡槽位置，进行选挡；

S405：判断转速是否同步成功，如果同步成功，则进入步骤S406；如果转速同步失败，则进入步骤S408；

S406：分离离合器的同时挂入较低挡位，如果挂入成功，进入步骤S407，如果挂入不成功，进入S408；

S407：返回成功状态，进入步骤S600；

S408：返回失败状态，进入步骤S600。

如图2所示，当挂入较高挡位时，挂入过程可包括以下步骤：

S501：判断离合器是否为分离状态，如果处于分离状态，进入步骤S502；如果不处于分离状态，进入步骤S508；

S502：摘空挡；

S503：判断变速器是否为空挡状态，如果变速器处于空挡状态，进入步骤S504，如果变速器不处于空挡状态，进入步骤S508；

S504：使变速箱的输入轴降速以与变速箱输出轴进行转速同步，具体地，通过摘下空挡后，输入轴转速在惯性的作用下进行降速，当输入轴转速达到上述公式(1)所确定的转速时，即为同步过程完成；并在此过程中进行选挡，通过执行器将挂挡指移动到目标挡位挂挡槽位置，进行选挡；

S505：判断转速是否同步成功，如果同步成功，则进入步骤S506；如果转速同步失败，则进入步骤S508；

S506：挂入较高挡位，如果挂入成功，进入步骤S507，如果挂入不成功，进入S508；

S507：返回成功状态，进入步骤S600；

S508：返回失败状态，进入步骤S600。

此外，本发明在执行挂入低挡位和高挡位的过程中，由于在挂入较低挡位时需要半结离合器，因此还需要在离合器输入端和变速箱输出轴端输入恒定转速，即需要使得AMT两端的驱动电机的转速保持同步，以使得能够成功的挂入低挡位，离合器输入端和变速箱输出轴端的转速之间的关系如下述公式(2)所示：

n_i′＝n₀′×i′_g+n_e′_rror (2)

其中，n_i′为离合器输入端的同步转速，单位为rpm；n₀′为变速箱输出轴的转速，单位为rpm，由于输出轴的转速恒定，因此n₀′与上述公式(1)中的n₀相同；i′_g为较低挡位的转速比，对于特定车型，其为固定值；n′_error为离合器输入端的转速和变速箱输出轴端的转速之间的转速差，单位为rpm，其值可通过试验得到，在本发明的一示例中，为使得挡位能够被容易地挂入，n_error可取150rpm。

综上，本发明提供的无同步器AMT相邻挡位循环挂挡控制方法通过在换挡过程中使得目标挡位的变速箱的输入轴和输出轴的转速保持同步以便稳定的挂入挡位，并采取在转速同步过程中引入转速差的措施，在升挡失败后立即进行降挡的处理方式，能够保证换挡的冲击小、换挡成功率高和持续性强的特征，并且仅依靠AMT自身的信号，进行循环换挡，具有灵活性强、成本低和易于实现的特点。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。