CN102466032B - 车辆自动变速箱控制装置 - Google Patents
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Abstract
本发明是有关一种车辆自动变速箱的控制装置，包括功能控制模块，根据发动机转速、加速踏板位置、输入/输出轴转速、离合器位置、排挡杆位置、挡位、和变速箱温度等信号，通过输出控制自动变速箱的控制信号实现控制车辆的控制车辆起步，爬行，换挡等功能的目的；其特征在于：还包括监控控制模块，根据加速踏板位置和变速箱挡位等信号，诊断和监控功能控制模块的控制信号。本发明能够诊断并屏蔽有安全隐患的变速箱控制功能请求，确保驾驶者，乘员和行人的安全。
Description
技术领域
本发明涉及车辆自动变速箱控制装置，特别涉及具有监控控制模块的车辆自动变速箱控制装置。
背景技术
车辆自动变速箱主要包括机械式自动变速箱(AMT),液力变矩式自动变速箱(AT)和无级自动变速箱(CVT)。自动变速箱都需要变速箱控制模块(TCU)控制车辆的起步,爬行,确定合适挡位和挡位品质控制。自动变速箱控制系统是电子换挡体系(shift-by-wire)，存在安全故障的可能。比如在车辆运行的过程中挡位不合理将造成发动机熄火，车辆失去驾驶能力。再比如在车辆怠速时，如果变速箱控制模块控制离合器结合，将造成非驾驶员指令的车辆起步。因此,自动变速箱车辆的功能控制需要监控，并确保车辆起步，爬行，换挡的安全。
发明内容
鉴于上述自动变速箱所存在的安全隐患，本发明的目的在于提供一种车辆自动变速箱的控制装置，所要解决的技术问题是使其能够监控发现和保护存在安全隐患的车辆起步，确保驾驶者，乘员和行人的安全。
为了实现上述目的，依据本发明提出的一种车辆自动变速箱的控制装置，包括功能控制模块，主要根据接收的发动机转速信号和加速踏板位置信号，通过输出控制自动变速箱的控制信号实现控制车辆的控制车辆起步，爬行，换挡等功能的目的；还包括监控控制模块，主要根据接收的加速踏板位置信号或/和自动变速箱挡位信号，诊断和监控功能控制模块的控制信号。
本发明还可采用以下技术措施进一步实现。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，其中所述的监控控制模块，屏蔽有安全隐患的功能控制模块的控制信号。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，其中所述的监控控制模块控制自动变速箱离合器和换挡电磁阀以屏蔽功能控制模块的控制信号，或者控制自动变速箱液压系统的主阀以屏蔽功能控制模块的控制信号。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，其中所述的自动变速箱为机械式自动变速箱、液力变矩式自动变速箱或无级自动变速箱。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，自动变速箱的执行机构为液压式或电机式。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，其还包括信号处理模块，用于接收车辆的节气门位置信号、输入轴转速信号、输出轴转速信号、排挡杆位置信号、挡位信号、离合器位置信号、电磁阀电流信号和变速箱温度信号，并对信号滤波、整型处理后提供给功能控制模块和监控控制模块。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，其还包括驱动模块，接收功能控制模块输出的控制信号并放大和稳定，以驱动自动变速箱。
前述的车辆自动变速箱的控制装置，其中所述的功能控制模块第一微处理器,监控控制模块为第二微处理器。
综上所述，本发明是有关一种车辆自动变速箱控制装置。该控制装置,包括：信号处理模块，用于接收车辆的节气门位置信号、输入轴转速信号、输出轴转速信号、排挡杆位置信号、挡位信号、离合器位置信号、电磁阀电流信号和变速箱温度信号，并对信号滤波、整型处理；功能控制模块，根据接收所述信号处理模块处理的信号、发动机转速信号和加速踏板位置信号，输出驱动自动变速箱的控制信号，以控制车辆起步，爬行，换挡等功能；驱动模块，接收功能控制模块输出的控制信号并放大和稳定，以驱动自动变速箱；以及监控控制模块，用于接收加速踏板位置信号或/和信号处理模块滤波整型处理过的自动变速箱挡位信号，诊断和监控功能控制模块的控制信号。本发明能够诊断并屏蔽有安全隐患的变速箱控制功能请求，确保驾驶者，乘员和行人的安全。
附图说明
图1是本发明车辆自动变速箱的控制装置较佳实施例的结构示意图。
图2是本发明车辆自动变速箱的控制装置在车辆起步中的保护原理和逻辑示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效,以下结合附图及较佳实施例，对依据本发明提出的车辆自动变速箱的控制装置其具体实施方式、步骤、结构、特征及其功效详细说明。
如图1所示,是本发明车辆自动变速箱的控制装置较佳实施例的结构示意图。本发明较佳实施例的车辆自动变速箱的控制装置10，包括:电源模块1、信号处理模块2、功能控制模块3、驱动模块4以及监控控制模块5。
所述的电源模块1,分别与信号处理模块2、功能控制模块3、驱动模块4、监控控制模块5连接，为车辆自动变速箱的控制装置10提供整流和稳定后的不同级别电压。
所述的信号处理模块2,分别与功能控制模块3、监控控制模块5信号连接，用于接收车辆驾驶信号，并对所接受的信号滤波、整型处理。所述车辆驾驶信号包括：节气门位置信号、输入轴转速信号、输出轴转速信号、PRNDL(排挡杆位置)信号、变速箱挡位信号、离合器位置信号、电磁阀电流信号和变速箱温度信号。
所述的功能控制模块3，与信号处理模块2及驱动模块4信号连接，功能控制模块3用于接收所述信号处理模块2处理的信号、发动机转速信号和加速踏板位置信号，输出驱动自动变速箱的控制信号至驱动模块4。功能控制模块3为第一CPU或第一微处理器。
所述的驱动模块4与功能控制模块3信号连接，用于接收功能控制模块3输出的控制信号并放大和稳定，以控制车辆的自动变速箱(图中未示出)。该驱动模块4包括变速箱电磁阀驱动模块41和变速箱开关驱动模块42，该阀驱动模块41用于驱动自动变速箱的离合器电磁阀、换挡电磁阀X、换挡电磁阀Y及主阀，该开关驱动模块42用于驱动液压泵。
所述的电源模块1、信号处理模块2、功能控制模块3及驱动模块4可以构成现有常见的车辆自动变速箱控制模块，对车辆起步、爬行、挡位和换挡进行控制。现有的车辆自动变速箱控制模块控制离合器的结合和分离，换挡机构的摘挡和挂挡，液压系统的加压和泄压等，这些通过控制相应的电磁阀实现。
所述的监控控制模块5与信号处理模块2、功能控制模块3及驱动模块4信号连接，用于接收车辆加速踏板信号或/和信号处理模块2滤波整型处理过的自动变速箱挡位信号，以监控功能控制模块3的控制信号；如该控制信号有安全隐患则屏蔽该控制信号。监控控制模块5根据当前车辆状态和驾驶员的驾驶输入信号(包括加速踏板信号、排挡杆位置信号)监控车辆的起步，爬行和挡位控制，监控并屏蔽有安全隐患的功能控制模块3的控制信号(控制功能请求)。该监控控制模块5可以通过硬件屏蔽功能控制模块3对电磁阀控制,也可以在必要时切断自动变速箱的电磁阀的驱动电源或关闭自动变速箱的液压泵。监控控制模块5为第二CPU或第二微处理器。
如图2所示，是本发明车辆自动变速箱的控制装置在车辆起步中的保护原理和逻辑示意图。
对于正常的车辆起步，需要发动机控制模块20和自动变速箱控制装置10协同工作。发动机控制模块20依据油门踏板的位置和发动机转速利用踏板表确定发动机的目标扭矩,发动机控制模块20控制发动机的点火时刻,进气量和喷油量来实现发动机的目标扭矩请求。
同时,自动变速箱控制系统10的功能控制模块3实现常见的对车辆起步、爬行、挡位和换挡进行控制。所述功能控制模块3对自动变速箱的控制方法如下，但不以此为限：功能控制模块3，依据油门踏板的位置确定发动机目标速度，并根据发动机目标转速和发动机实际转速适时调整离合器目标扭矩(实现控制发动机速度的目的)；同时，根据离合器滑移速度和离合器目标扭矩预估计离合器的温度，并根据预估的离合器温度对离合器进行过温保护请求；同时，根据离合器的滑移速度判断车辆的起步过程是否结束。然后，根据前三步骤中的离合器目标扭矩、过温保护请求和起步过程是否结束等信息，进行离合器扭矩协调，得到最终的离合器扭矩指令。之后，将离合器扭矩指令转换成对离合器电磁阀的电流指令(即离合器电磁阀电流请求)，并将离合器电磁阀电流请求传达至变速箱控制模块4。
本发明的车辆自动变速箱的控制装置，还包括监控控制模块5,监控并屏蔽有安全隐患的功能控制模块3的控制信号。在车辆怠速状态下，如果驾驶员没有踏加速踏板和排挡杆位置在空挡时,功能控制模块3意外地启动车辆起步控制功能(例如，自动变速箱的离合器结合的控制信号),车辆会意外起步；此时，监控控制模块5监控到在驾驶员没有踏板输入而功能控制模块3启动车辆起步控制功能，监控控制模块5将通过直接控制自动变速箱离合器电磁阀来屏蔽功能控制模块3的请求；如果此屏蔽机制不能阻止车辆起步,监控控制模块5，将直接切断液压系统的液压泵,以防止自动变速箱离合器的结合，防止车辆就意外起步。
综上所述，本发明能够诊断并屏蔽有安全隐患的变速箱控制功能请求，确保驾驶者，乘员和行人的安全。
虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然并非用以限定本发明实施的范围，依据本发明的权利要求书及说明内容所作的简单的等效变化与修饰，仍属于本发明技术方案的范围内。
Claims (6)
1.一种车辆自动变速箱的控制装置，包括功能控制模块，主要根据接收的发动机转速信号和加速踏板位置信号，通过输出控制自动变速箱的控制信号以实现控制车辆的起步、爬行、换挡；其特征在于：
还包括监控控制模块，主要根据接收的加速踏板位置信号、变速箱挡位信号、电磁阀电流信号和变速箱温度信号，诊断和监控所述功能控制模块的控制信号，屏蔽有安全隐患的功能控制模块的控制信号；
所述的功能控制模块意外地启动车辆起步控制功能时，所述的监控控制模块切断自动变速箱的电磁阀的驱动电源或关闭自动变速箱的液压泵,以防止车辆意外起步。
2.如权利要求1所述的车辆自动变速箱的控制装置，其特征在于:其中所述的自动变速箱为机械式自动变速箱、液力变矩式自动变速箱或无级自动变速箱。
3.如权利要求1所述的车辆自动变速箱的控制装置，其特征在于:自动变速箱的执行机构为液压式或电机式。
4.如权利要求1所述的车辆自动变速箱的控制装置，其特征在于:其还包括信号处理模块，用于接收车辆的节气门位置信号、输入轴转速信号、输出轴转速信号、排挡杆位置信号、挡位信号和离合器位置信号，并对信号滤波、整型处理后提供给功能控制模块和监控控制模块。
5.如权利要求1所述的车辆自动变速箱的控制装置，其特征在于:其还包括驱动模块，接收功能控制模块输出的控制信号并放大和稳定，以驱动自动变速箱。
6.如权利要求1至5中任一权利要求所述的车辆自动变速箱的控制装置，其特征在于:其中所述的功能控制模块为第一CPU，监控控制模块为第二CPU。
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