CN102384258B - 一种自动挡的急减速控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种自动挡的急减速控制装置，属于汽车双离合自动变速控制技术领域。它解决了汽车急减速时变速器油温升高的问题。本装置包括设置在双离合器自动变速器内的TCU，还包括分别连接于TCU的离合器转速传感器、监测模块、用于自动升降档位操作的变速器、为TCU判断是否进入急减速降档模式提供数据的刹车传感器和为TCU推导变速器输出轴的转速加速度提供数据的变速器输出转速传感器，TCU内设有对应变速器输出轴转速加速度和档位的增量值的标定表格，TCU根据当前变速器的输出转速加速度和档位信号与标定表格中的数值进行比对查询获得增量值，TCU通过增量值计算出新的降档点车速值。本装置在汽车急减速时根据急减速状况进行跳降，防止变速器油温升高。
Description
技术领域
本发明属于汽车双离合自动变速控制技术领域，涉及一种自动挡的急减速控制装置。
背景技术
双离合器式自动变速(DCT)是近年来出现的一种机械式自动变速器，其动力通过2个离合器分别联结的两根空套同心输入轴传递，相邻各档的被动齿轮交错与两输入轴上的对应齿轮啮合，配合两离合器的控制，能够实现在不切断动力的情况下换挡，从而大大缩短了换挡时间，有效提高了换挡品质，双离合器式自动变速器既继承了手动变速箱传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点。
自动变速箱控制单元(TCU)是由16位或32位处理器、信号处理电路、功率驱动模块等组成，通过严格的电磁兼容性测试，采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能消除驾驶员换档技术的差异，减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，提高车辆的动力性和经济性。且通过CAN总线和ECU、ABS/ESP、BCM等车载电脑通讯，在变速箱出现故障时控制发动机扭矩，限制档位，实现跛行回家功能。
自动挡变速器在行车过程中由电脑控制，能根据发动机转速和车辆行驶速度自动加减挡位，在急加速过程中，变速器会减挡以便增加动力，自动变速器虽然由电脑控制换挡，但同时自动挡变速器会根据你的驾驶习惯自动记忆换挡转速。
在急减速条件下，如果按照常规的降档方式降档，可能会导致降档请求由于来不及执行而被延迟，使得发动机转速过低，并导致冷却流量不足引起变速器油温升高，甚至出现发动机憋死的情况。
发明内容
本发明针对现有的技术存在上述问题，提供一种自动挡的急减速控制装置，该装置能在汽车急减速时根据急减速状况进行跳降档位，防止汽车急减速时变速器油温升高的情况。
本发明通过下列技术方案来实现：一种自动挡的急减速控制装置，包括设置在双离合器自动变速器内的TCU，其特征在于，该急减速控制装置还包括分别连接于TCU的离合器转速传感器、监测模块、用于自动升降档位操作的变速器、为TCU判断是否进入急减速降档模式提供数据的刹车传感器和为TCU推导变速器输出轴的转速加速度提供数据的变速器输出转速传感器,所述的TCU内设有对应变速器输出轴转速加速度和档位的增量值的标定表格，所述的TCU根据当前变速器的输出轴转速加速度和档位信号与标定表格中的数值进行比对查询获得增量值，TCU通过增量值计算出新的降档点车速值。
双离合器自动变速器内的TCU根据刹车传感器检测到的制动信号分析处理出快速降档信息，判断是否进入急减速降档模式，当快速降档信息超出设定参数则进入急减速降档模式，同时TCU接收变速器输出轴传感器输送的检测到速器输出轴转速值，并求导变速器输出轴转速计算出当前的变速器输出轴的转速加速度，TCU根据当前的变速器输出轴的转速加速度和档位信号对应标定表格中的数值进行比对查询获得设定的增量值，并根据“新降档点车速值＝老降档点车速值+增量值”计算到新的降档点车速值。所谓的降档点车速值即为TCU内设定的用于车速到一定值时自动进行降档的降档车速标定值。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的TCU能够根据当前车速与新的降档点车速值进行对比，当判定当前车速小于新降档点车速值且对离合器转速传感器输送来的离合器转速做进一步的判定，并确定目标档位。
在判定当前车速小于新的降档点车速值时，TCU同时接收离合器转速传感器输送来的当前离合器转速，并把当前离合器转速与跳降3个档位的离合器转速设定值进行对比，当当前的离合器转速小于跳降3个档位的离合器转速的设定值时，得出“目标档位值＝当前档位值-3”，自动变速器执行降档3个档位；当当前的离合器转速不小于跳降3个档位的离合器转速的设定值时，得出“目标档位值＝当前档位值-1”，自动变速器进行按顺序降档，降1个档位。跳降为降档单次下降档位大于1个档位。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的监测模块包括分别与TCU连接的离合器温度传感器、变速器温度传感器、位置传感器、发动机转速传感器、变速器输入转速传感器。TCU通过监测模块内的传感器监视各主要参数的变化，从而使控制更加的准确。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的离合器温度传感器设置在离合器上，TCU能够通过离合器温度传感器测定的离合器温度来判断离合器温度是否过高。TCU对离合器温度传感器送来的数据与设定的离合器适宜温度的上限值进行对比来判断当前的离合器温度是否过高。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的变速器温度传感器设置于变速器内，TCU能够通过变速器温度传感器测定的变速器温度来判断变速器温度是否过高。TCU对变速器温度传感器送来的数据与设定的变速器适宜温度的上限值进行对比来判断当前的变速器温度是否过高。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的位置传感器设置于变速器内部的档位上，TCU能够通过位置传感器发送的档位位置信号判定挂档操作是否成功。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的与TCU相连接的发动机转速传感器设置于发动机转轴上，TCU能够通过CAN总线获取发动机转速传感器发送的发动机转速判定发动机转速是否过低。TCU对发动机转速传感器送来的数据与设定的发动机转速的下限值进行对比来判断当前的发动机转速是否过低。
在上述的自动挡的急减速控制装置中，所述的与TCU相连接的变速器输入转速传感器设置于变速器的输入轴转轴上。TCU能够通过变速器输入转速传感器和变速器输出转速传感器发送的变速器转速进行监控来确保变速箱执行正确档位和防止出现滑移现象。
与现有技术相比，本自动挡的急减速控制装置本具有以下优点：
1、该装置以双离合器自动变速器为基础，通过传感器对当前数据的测定与TCU内的设定参数进行对比判定最后确定目标档位，能在汽车急减速时根据急减速状况进行跳档，防止汽车急减速时变速器油温升高的情况。
2、该装置安装有监测模块，通过监测模块传送来的信息，可以对变速器的制动的前后过程起到监测作用，通过这些反馈信息能够更准确的控制变速器的工作环境和执行情况。
3、该装置通过软、硬件结合的方式实现在急减速模式下跳降3个档位的操作，更好的完善了汽车在急减速过程中现有技术中遇到的减速不及时和发动机转速过低容易出现发动机憋死的技术难题。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是本发明的降档点增量的标定表格；
图3是本发明的实验数据示意图；
图4是本发明的控制流程框图。
图中，1、TCU；2、刹车传感器；3、变速器输出转速传感器；4、变速器；5、变速器输入转速传感器；6、变速器温度传感器；7、离合器转速传感器；8、离合器温度传感器；9、位置传感器；10、发动机转速传感器。
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。
如图1、图2、图4所示，本自动挡的急减速控制装置包括设置在双离合器自动变速器内的TCU 1，还包括分别连接于TCU 1的离合器转速传感器7、监测模块、用于自动升降档位操作的变速器4、为TCU 1判断是否进入急减速降档模式提供数据的刹车传感器2和为TCU 1推导变速器4输出轴的转速加速度提供数据的变速器输出转速传感器3。TCU 1内设有对应变速器输出轴的转速加速度和档位的增量值的标定表格，TCU 1根据当前变速器4的输出轴转速加速度和档位信号与标定表格中的数值进行比对查询获得增量值，并能通过增量值计算出新的降档点车速值，且TCU 1根据当前车速与新的降档点车速值进行对比，当判定当前车速小于新降档点车速值且对离合器转速传感器7输送来的离合器转速做进一步的判定，并确定目标档位。
监测模块包括分别于TCU 1连接的设置在离合器上的离合器温度传感器8、设置于变速器4上的变速器温度传感器6、设置于变速器4档位上的位置传感器9、设置于发动机转轴上的发动机转速传感器10、变速器4的输入转轴上的变速器输入转速传感器5。TCU 1能够通过监测模块判断离合器温度是否过高、变速器4温度是否过高，挂档操作是否成功、发动机转速是否过低等功能。TCU 1能够通过变速器输入转速传感器5和变速器输出转速传感器3发送的变速器4的输入和输出转速进行监控来确保变速箱执行正确档位和防止出现滑移现象。
驾驶员进行一次踩踏刹车的动作，刹车传感器2检测刹车制动信号，并输送给双离合器自动变速器内的TCU 1，TCU 1对刹车传感器2检测到的制动信号进行分析处理得出快速降档信息，并与TCU 1内部的设定参数进行对比，判断此次急刹行为是否要进入急减速降档模式。当快速降档信息超出设定参数则进入急减速降档模式，同时TCU 1接收变速器输出转速传感器3输送的检测到的变速器4输出轴转速值，并求导变速器4输出轴转速计算出当前的变速器4输出轴的转速加速度。TCU 1根据当前的变速器4输出轴的转速加速度和档位信号对应标定表格中的数值进行比对查询获得设定的增量值，并根据“新降档点车速值＝老降档点车速值+增量值”计算到新的降档点车速值。所谓的降档点车速值即为自动档汽车中的DCT系统中自动变速箱内设定的用于车速到一定值时自动进行降档的降档车速标定值。
在判定当前车速小于新的降档点车速值时，TCU 1同时接收离合器转速传感器7输送来的当前离合器转速，并把当前离合器转速与直降3个档位的离合器转速设定值进行对比，当当前的离合器转速小于直降3个档位的离合器转速的设定值时，得出“目标档位值＝当前档位值-3”，自动变速器4执行降档3个档位；当当前的离合器转速不小于直降3个档位的离合器转速的设定值时，得出“目标档位值＝当前档位值-1”，自动变速器4进行按顺序降档，降1个档位。TCU 1根据判定出的目标档位值发送控制指令给变速器4，变速器4接收指令后实行自动降档操作。
最后通过离合器温度传感器8和变速器温度传感器6判断和监测变速器4内部的温度变化，并通过位置传感器9判定降档情况和通过发动机转速传感器10判定发动机得转速情况。
根据具体档位进一步阐述本发明实验结果：如图3所示，图中L1是顺序降档的降档曲线；L2降3个档位的降档曲线；y1轴是发动机转速；y2轴是车速；x轴是时间；“2-1”表示从2档降到1档；“5-2”表示从5档降到2档；“7-6”表示从7档降到6档；“6-5”表示从6档降到5档；“5-4”表示从5档降到4档；“4-3”表示从4档降到3档；“3-2”表示3档降到2档；“2-1”表示从2档降到1档。实验数据表明若汽车档位从7档顺序降档到1档如L1显示，当档位从5档降到4档再顺序降到3档时，即时间区域2.8分钟到4分钟之间从轴向数据可以看出，发动机转速为800转已经接近怠速转速，再从3档降到2档时，发动机转速已经接近低于500转。怠速是指维持发动机没有对外输出负荷时正常运转的最低转速。同时根据以上的自动档的急减速控制装置及控制流程做的实验图当汽车从5档直接降3档至2档时(即线段5-2)可以看出发动机转速达到800转未接近怠速转速，可见本发明通过急减速控制装置及控制流程能够完善常规急减速条件下的降档请求来不及执行导致延迟而使发动机转速过低，从而导致冷却流量不足引起变速器4油温升高，甚至发动机憋死的情况。
本发明的预选档位的方法可以多种，降的档位数可以根据实际情况进行调整，以上的实验列举为最优模式下进行的。
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。
尽管本文较多地使用了TCU1、刹车传感器2、变速器输出转速传感器3、变速器4、变速器输入转速传感器5、变速器温度传感器6、离合器转速传感器7、离合器温度传感器8、位置传感器9、发动机转速传感器10等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (7)
1.一种自动挡的急减速控制装置，包括设置在双离合器自动变速器内的TCU(1)，其特征在于，该急减速控制装置还包括分别连接于TCU(1)的离合器转速传感器(7)、监测模块、用于自动升降档位操作的变速器(4)、为TCU(1)判断是否进入急减速降档模式提供数据的刹车传感器(2)和为TCU(1)推导变速器(4)输出轴的转速加速度提供数据的变速器输出转速传感器(3),所述的TCU(1)内设有对应变速器(4)输出轴转速加速度和档位的增量值的标定表格，所述的TCU(1)根据当前变速器(4)的输出轴转速加速度和档位信号与标定表格中的数值进行比对查询获得增量值，TCU根据“新降档点车速值＝老降档点车速值+增量值”计算到新的降档点车速值，所述的TCU(1)能够根据当前车速与新的降档点车速值进行对比，当判定当前车速小于新降档点车速值且对离合器转速传感器(7)输送来的离合器转速做进一步的判定，并确定目标档位，把当前离合器转速与跳降3个档位的离合器转速设定值进行对比，当当前的离合器转速小于跳降3个档位的离合器转速的设定值时，得出“目标档位值＝当前档位值-3”，自动变速器执行降档3个档位。
2.根据权利要求1所述的自动挡的急减速控制装置，其特征在于，所述的监测模块包括分别与TCU(1)连接的离合器温度传感器(8)、变速器温度传感器(6)、位置传感器(9)、发动机转速传感器(10)、变速器输入转速传感器(5)。
3.根据权利要求2所述的自动挡的急减速控制装置，其特征在于，所述的离合器温度传感器(8)设置在离合器上，TCU(1)能够通过离合器温度传感器(8)测定的离合器温度来判断离合器温度是否过高。
4.根据权利要求3所述的自动挡的急减速控制装置，其特征在于，所述的变速器温度传感器(6)设置于变速器(4)内，TCU(1)能够通过变速器温度传感器(6)测定的变速器(4)温度来判断变速器(4)温度是否过高。
5.根据权利要求3或4所述的自动挡的急减速控制装置，其特征在于，所述的位置传感器(9)设置于变速器(4)内部的档位上，TCU(1)能够通过位置传感器(9)发送的档位位置信号判定挂档操作是否成功。
6.根据权利要求5所述的自动挡的急减速控制装置，其特征在于，所述的与TCU(1)相连接的发动机转速传感器(10)设置于发动机转轴上，TCU(1)能够通过CAN总线获取发动机转速传感器(10)发送的发动机转速判定发动机转速是否过低。
7.根据权利要求2所述的自动挡的急减速控制装置，其特征在于，所述的与TCU(1)相连接的变速器输入转速传感器(5)设置于变速器(4)的输入轴转轴上。
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