车辆换挡方法及车辆用换挡系统
阅读说明：本技术 车辆换挡方法及车辆用换挡系统 (Vehicle gear shifting method and vehicle gear shifting system ) 是由 周文敏 于 2020-05-07 设计创作，主要内容包括：本发明提供了一种车辆换挡方法及车辆用换挡系统。在该方法中,在车辆的全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的第一斜率和换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的第二斜率之间的差值的绝对值小于或等于第一预定值且全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的斜率的绝对值大于或等于第二预定值的预定条件下,基于触发上述预定条件时换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值或基于触发上述预定条件时的时刻来确定换挡触发点,在换挡触发点使得车辆的离合器分离。这样,对于不同的车辆,上述方法能够避免传统的方法确定换挡意图对于不同的车辆的一致性差的问题,并能够克服由于读数误差和各部件磨耗导致的换挡性能劣化的问题。(The invention provides a vehicle gear shifting method and a vehicle gear shifting system. In the method, a shift trigger point is determined on the basis of the pulse width modulation signal value of the shift intention sensor when the predetermined condition is triggered or on the basis of the time when the predetermined condition is triggered, under a predetermined condition that the absolute value of the difference between a first slope of a variation curve of the pulse width modulation signal value of an all-gear sensor of the vehicle and a second slope of a variation curve of the pulse width modulation signal value of the shift intention sensor is smaller than or equal to a first predetermined value and the absolute value of the slope of the variation curve of the pulse width modulation signal value of the all-gear sensor is greater than or equal to a second predetermined value, at which shift trigger point the clutch of the vehicle is disengaged. Thus, for different vehicles, the above method can avoid the problem of poor consistency of the conventional method for determining the gear shift intention for different vehicles, and can overcome the problem of degraded gear shift performance due to reading errors and wear of parts.)
技术领域
本发明涉及车辆换挡领域，具体地涉及车辆换挡方法及采用该换挡方法的车辆用换挡系统。
背景技术
在现有的包括电子离合器的车辆用换挡系统中，换挡系统包括全挡位传感器和换挡意图传感器。全挡位传感器设置于变速器的换挡塔机构，用于感测挡位齿轮处于中性状态或接合状态，换挡意图传感器设置于换挡杆机构，用于感测驾驶员的换挡意图，从而向换挡系统反馈换挡意图以使得换挡系统控制电子离合器分离。
图1中示出了上述车辆用换挡系统在换挡过程中各参数随时间变化的状态。在图1中，在从上向下的排列方向中，第一坐标系表示在换挡过程中换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号随时间变化的状态，第二坐标系表示在换挡过程中全挡位传感器的脉冲宽度调制信号随时间变化的状态，第三坐标系表示在换挡过程中发动机速度随时间变化的状态，第四坐标系表示在换挡过程中发动机扭矩和离合器扭矩随时间变化的状态。由图1可知，换挡意图传感器在识别驾驶员的换挡意图之后换挡系统控制电子离合器分离，在电子离合器分离之后换挡系统使得对应挡位齿轮接合。从驾驶性能的角度出发，限定从换挡意图传感器感测到换挡意图到挡位齿轮的状态发生变化之间的适当的间隔时间Δt，才能够保持良好的换挡性能。
但是，在现有技术的学习策略中基于全挡位传感器和换挡意图传感器的信号，在生产线终端校准这两个传感器的信号并且在车辆行驶期间中持续对这两个传感器的信号进行比较来确定换挡意图触发点。这种换挡方法可能存在如下问题。
1.不同车辆换挡意图性能的一致性差。这是由于换挡系统中的系统刚性和机械结构公差，在生产线终端将通过不同的齿轮学习方法学习不同的全挡位传感器和换挡意图传感器，校准后的全挡位传感器和换挡意图传感器的位置将不同。因此，有些车辆对换挡意图敏感，而一些车辆则对换挡意图迟钝。
2.由于车辆的换挡杆机构和包括换挡塔机构的变速器之间采用非刚性连接，因此全挡位传感器和换挡意图传感器在换挡杆机构和换挡塔机构存在动作时的读数可能出现误差。如果这两个读数之间的差大于预设的阈值，则触发换挡，进而可能会存在问题。另外，由于各部件磨耗使得全挡位传感器和换挡意图传感器的读数变化，这也会导致换挡性能劣化。
发明内容
鉴于上述现有技术的缺陷而做出了本发明。本发明的目的在于提供一种新的车辆换挡方法，其能够尽可能保证各种车辆的换挡意图性能的一致性并且能够减小读数误差和各部件磨耗导致的换挡性能劣化的问题。本发明的另一个目的在于提供一种采用上述车辆换挡方法的车辆用换挡系统。
为了实现上述发明目的，本发明采用如下的技术方案。
本发明提供了一种如下的车辆换挡方法，以满足所述车辆的全挡位传感器的信号值的变化曲线的第一斜率和所述车辆的换挡意图传感器的信号值的变化曲线的第二斜率之间的差值的绝对值小于或等于第一预定值且所述第二斜率的绝对值大于或等于第二预定值为预定条件，基于触发所述预定条件时所述换挡意图传感器的信号值或基于触发上述预定条件时的时刻值来确定换挡触发点，在所述换挡触发点使得所述车辆的离合器开始分离。
其中，所述全挡位传感器与所述换挡意图传感器的信号值选用为脉冲宽度调制形式的信号值；当然也可以采用其他调制形式输出的信号类型。
优选地，所述第一预定值大于或等于0且所述第二预定值大于0。
更优选地，通过触发上述预定条件时所述换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值与第三预定值之和来确定所述换挡触发点。
更优选地，通过触发上述预定条件时的时刻与第四预定值之和来确定所述换挡触发点。
更优选地，所述第四预定值为正值或者负值。
更优选地，在经过预定次数的换挡过程之后，重新确定所述换挡触发点。
更优选地，所述预定次数不小于1000次。
本发明还提供了一种如下的车辆用换挡系统，所述车辆用换挡系统采用以上技术方案中任意一项技术方案所述的换挡方法。
优选地，所述换挡系统包括作为所述离合器的电子离合器。
通过采用上述技术方案，本发明提供了一种新的车辆换挡方法，在车辆的全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的第一斜率和换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的第二斜率之间的差值的绝对值小于或等于第一预定值且全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的斜率的绝对值大于或等于第二预定值的预定条件下，在预定条件下记录全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值和换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值，基于触发上述预定条件时换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值或基于触发上述预定条件时的时刻来确定换挡触发点，在换挡触发点使得车辆的离合器分离。这样，对于不同的车辆，通过根据本发明的上述方法确定的换挡触发点能够避免传统的方法确定换挡意图对于不同的车辆的一致性差的问题，并且这种方法还能够克服由于读数误差和各部件磨耗导致的换挡性能劣化的问题。
附图说明
图1是示出了车辆用换挡系统在换挡过程中各参数随时间变化的状态。
图2是用于说明根据本发明的车辆换挡方法的说明图，其中示出了各参数随时间变化的曲线。
具体实施方式
下面参照附图描述本发明的示例性实施方式。应当理解，这些具体的说明仅用于示教本领域技术人员如何实施本发明，而不用于穷举本发明的所有可行的方式，也不用于限制本发明的范围。以下将结合说明书附图说明根据本发明的车辆换挡方法。
图2是用于说明根据本发明的车辆换挡方法的说明图。在从上向下的排列方向上，第一坐标系表示换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号的值和全挡位传感器的脉冲宽度调制信号的值随时间变化的状态；第二坐标系表示换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号的变化曲线的斜率和全挡位传感器的脉冲宽度调制信号的变化曲线的斜率随时间变化的状态，其中可以通过对第一坐标系中的换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号的值随时间变化的曲线进行求导得到第二坐标系中换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号的变化曲线的斜率并且对全挡位传感器的脉冲宽度调制信号的值随时间变化的曲线进行求导得到第二坐标系中的全挡位传感器的脉冲宽度调制信号的变化曲线的斜率；第三坐标系表示换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号的变化曲线的斜率和全挡位传感器的脉冲宽度调制信号的变化曲线的斜率之间的差值随时间变化的状态。
为了消除换挡系统中的系统刚性和机械结构公差等对感测驾驶员的换挡意图的准确性的影响，在本发明的换挡方法中，通过全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化来确定驾驶员确实存在换挡意图，并且通过比较全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的斜率和换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的斜率之间的差值来确定换挡系统的离合器的分离触发点。
具体地，以比较换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的斜率(第一斜率)和全挡位传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线的斜率(第二斜率)之间的差值的绝对值小于或等于第一预定值且第二斜率的绝对值大于或等于第二预定值为预定条件，基于触发预定条件时换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值或基于触发上述预定条件时的时刻值来确定换挡触发点，在换挡触发点使得车辆的离合器开始分离。在本实施方式中，第一预定值可以略大于0或者为0，当第一预定值为0时表示上述第一斜率和第二斜率相同。第二预定值大于0，第一预定值和第二预定值均为可以调校的经验值。
在通过上述预定条件确定换挡触发点的情况下，可以利用换挡意图传感器的脉冲调制信号参数或时间参数来更准确地确定换挡触发点。一方面，可以将触发上述预定条件时换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值与第三预定值之和来确定换挡触发点，第三预定值为脉冲宽度调制信号的修正值，从而设定在满足上述预定条件之前的预定时刻作为换挡触发点。另一方面，可以通过触发上述预定条件时的时刻与第四预定值之和确定换挡触发点，第四预定值可以为正值或者负值，从而设定在满足上述条件之前或之后的预定时刻作为换挡触发点。第一预定值和第二预定值均为可以调校的经验值。
这样，在利用上述方法进行一次换挡周期(例如从3挡档位齿轮换挡到4挡档位齿轮)之后，换挡意图传感器和全挡位传感器能够相应地学习，从而保证在车辆行驶的一定时间内进行有效地换挡作业，保证换挡性能。
进一步地，应当理解，由于车辆在使用一段时间之后，由于各部件的磨损使得换挡触发点发生改变，这样就需要重新确定换挡触发点。优选地，经过不小于1000次的预定次数的换挡周期之后，重新确定换挡触发点。当然，也可以设定在车辆使用预定时间之后，重新确定换挡触发点。
另外，本发明还提供了一种车辆用换挡系统，该换挡系统包括换挡杆机构、变速器(包括挡位齿轮、换挡塔、换挡拨叉等)、多个传感器(包括换挡意图传感器或全挡位传感器等)以及电子离合器。
综上，本发明提供了一种车辆换挡方法及车辆用换挡系统，其并不限于上述具体实施方式所列举的示例，进行如下补充说明。
(i)虽然在以上的具体实施方式中没有明确说明，但是应当理解，换挡意图传感器可以是感测换挡杆的位移或换挡杆的转动角度的传感器，该换挡意图传感器可以是霍尔传感器。
(ii)通过采用根据本发明的方法能够使得车辆自动学习换挡意图触发点，并且能够保证各种车辆的换挡意图性能的一致性；而且通过根据本发明的方法能够使得车辆在整个使用寿命中不停的更新(自适应)换挡意图触发点。
(iii)虽然在以上的具体技术方案中没有明确说明，但是应当理解，在不同的挡位之间进行换挡时脉冲宽度调制信号值的变化曲线和换挡意图传感器的脉冲宽度调制信号值的变化曲线不同，但是能够同样利用本申请的发明构思来确定换挡触发点。
(iv)虽然在以上的具体技术方案中，对于全挡位传感器以及换挡意图传感器的信号选用的是脉冲宽度调制信号，但是，可以明了的是，本发明的方法还可以用于全挡位传感器以及换挡意图传感器的其他调制类型或输出类型的信号。
另外，对于换挡触发点的选择，虽然可能存在多个满足本申请的发明构思的预定条件的点，但是应当选择在确定驾驶员确实存在换挡意图之后的第一个满足该预定条件的点作为换挡触发点。而且，可以在利用本发明的发明构思多次确定换挡触发点之后利用适当的平均加权算法确定一个更合理的换挡触发点。
- 上一篇：一种医用注射器针头装配设备
- 下一篇：换挡辅助人机交互方法及系统