CN102635692A - 一种汽车自动变速器离合器空挡停止装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车自动变速器离合器空挡停止装置，属于汽车技术领域。它解决了现有的汽车在持续减速过程中因滑膜和发动机负载而产生能量浪费的问题。本装置包括TCU、分别与TCU连接的用于采集挡位杆位置信号的采集件、车速传感器、EMS和离合器压力控制模块，TCU用于接收采集件采集的挡位杆位置信号并在挡位为行驶挡时将车速传感器采集的车速信号、EMS输送的油门开度信号和刹车压力信号跟TCU内的设定值分别进行比较，在车速小于车速设定值和油门开度小于油门设定值并且刹车压力大于刹车设定值时发出降低离合器压力请求信号控制离合器压力控制模块降低离合器压力。本装置有效地提升了双离合变速器在减速过程中的燃油经济性。

Description

一种汽车自动变速器离合器空挡停止装置

技术领域

本发明属于汽车技术领域，涉及一种汽车自动变速器离合器空挡停止装置。

背景技术

双离合变速器是采用两个离合器分别与变速器的两个输入轴相连，一个离合器和变速器的奇数挡输入轴相连，另一个离合器则与偶数挡位输入轴相连。双离合变速器工作过程中允许一个奇数挡和一个偶数挡处于啮合状态。

目前应用的双离合变速器中，离合器是重要的换挡机构，它由电控液动方式控制，实现扭矩传递的功能。

通常来讲，双离合器自动变速器中，如果车辆持续减速的过程中，离合器压力会减至接触点，保持基础滑膜以传递动力。如此就导致发动机始终有负载存在，而导致减速过程中的燃油经济性与正常行驶一致，但是在减速的过程中其实是不需要此类滑膜产生的热量从而造成能量浪费。

现有的中国专利文献公开了一种变矩器离合器控制[申请号：CN20091064124.2]，包括离合器扭矩确定模块和离合器压力控制模块，离合器扭矩确定模块基于发动机的扭矩输出、与变矩器集成在一起的泵的泵扭矩值、期望发动机加速度和发动机的惯量值来确定用于变矩器离合器的期望扭矩值，离合器压力控制模块基于期望的扭矩值有选择地控制施加到变矩器离合器的压力。虽然本发明可根据各种判断条件控制变矩器离合器的压力，但是对于在持续减速过程中因滑膜和发动机负载而产生能量浪费的问题没有很好的解决。

自动变速箱TCU，简称TCU，常用于AMT、AT、DCT、CVT等自动变速器。车辆自动变速是汽车电控技术的一个重要组成部分，使驾驶更简单。采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能消除驾驶员换挡技术的差异，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。

在以汽油机为动力的现代汽车上，发动机管理系统，简称EMS，以其低排放、低油耗、高功率等优点而获得迅速发展，且日益普及。EMS采用各种传感器，把发动机吸入空气量、冷却水温度、发动机转速与加减速等状况转换成电信号，送入控制器。控制器将这些信息与储存信息比较，精确计算后输出控制信号。EMS不仅可以精确控制燃油供给量，以取代传统的化油器，而且可以控制点火提前角和怠速空气流量等，极大地提高了发动机性能。

发明内容

本发明的目的是针对现有的技术存在上述问题，提出了一种用于提升双离合变速器在减速过程中燃油经济性的汽车自动变速器离合器空挡停止装置。

本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种汽车自动变速器离合器空挡停止装置，包括TCU、分别与TCU连接的用于采集挡位杆位置信号的采集件、车速传感器、EMS和离合器压力控制模块，所述的EMS用于检测油门开度信号和刹车压力信号并输送给TCU，所述的TCU用于接收上述采集件采集的挡位杆位置信号并在挡位为行驶挡时将车速传感器采集的车速信号、EMS输送的油门开度信号和刹车压力信号跟TCU内的设定值分别进行比较，在车速小于车速设定值和油门开度小于油门设定值并且刹车压力大于刹车设定值时发出降低离合器压力请求信号控制上述的离合器压力控制模块降低离合器压力。

当TCU接收到采集件采集的挡位杆位置信号为行驶挡时，判断当前车速，将车速传感器采集的车速信号与TCU内设定的车速设定值进行对比在车速小于车速设定值时，说明车辆已经进入低速状态，根据EMS发送的油门开度信号，在油门开度小于TCU内设定的油门设定值时，说明此时驾驶员在低油门开度或者不踩油门的状态下，此时根据EMS发送的刹车压力信号即可判断车辆是否是因为踩刹车而产生减速停车的，当刹车压力大于刹车设定值时，发出降低离合器压力请求给离合器压力控制模块将离合器压力降低到离合器接触点以下，使引擎脱离负载而维持最低转速行驶。

在上述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置中，所述的TCU用于在接收到挡位杆位置信号为行驶挡时将接收到的车速信号与TCU内设定的车速设定值进行对比，在车速大于车速设定值时取消降低离合器压力请求信号，所述的离合器压力控制模块用于解除对离合器的控制。在车速大于车速设定值时，说明车辆处于正常行驶状态，需要动力传递，离合器应处于正常接合实现动力传递。

在上述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置中，所述的TCU用于在接收到挡位杆位置信号为行驶挡时将接收到的油门开度信号与TCU内设定的油门设定值进行对比，在油门开度大于油门设定值时取消降低离合器压力请求信号，所述的离合器压力控制模块用于解除对离合器的控制。在本控制装置中参考油门开度信号可以有效的避免驾驶员同时踩油门踏板和刹车的情况下造成发动机脱载而进入高转速，造成不必要的噪声，在油门开度大于油门设定值时，说明汽车处于加速状态，汽车在正常行驶中不需减小离合器的压力。

在上述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置中，所述的TCU在接收到挡位杆位置信号为行驶挡时将接收到的刹车压力信号与TCU内设定的刹车设定值进行对比，在刹车压力信号小于刹车设定值时取消降低离合器压力请求信号，所述的离合器压力控制模块用于解除对离合器的控制。

在上述的汽车同步器空挡预挂控制装置中，所述的TCU包括微控制器、传感器接口电路、电磁阀驱动电路和存储器，所述的存储器用于存储分别与车速、油门开度和刹车压力进行对比的设定值，上述的采集件和车速传感器分别通过传感器接口电路与微控制器连接，上述的离合器压力控制模块通过电磁阀驱动电路与微控制器连接。

在上述的汽车同步器空挡预挂控制装置中，所述的采集件为挡位杆多功能开关。

在上述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置中，该装置还包括CAN总线，上述的EMS与TCU之间通过所述的CAN总线传输信号。

与现有技术相比，本汽车自动变速器离合器空挡停止装置具有以下优点：

1、本发明在减速过程中通过离合器压力控制模块将离合器保持在接触点以下，使引擎脱离负载而维持最低速行驶，因为没有负载的缘故，在减速过程中燃油经济性好。

2、本发明还参考油门开度来确定是否降低离合器压力，有效避免了驾驶员同时踩油门和刹车的情况下造成发动机脱载而进入高转速，造成不必要的噪音。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的结构流程图。

图中，1、采集件；2、车速传感器；3、EMS；4、离合器压力控制模块；5、TCU；6、传感器接口电路；7、微控制器；8、电磁阀驱动电路；9、存储器。

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所示，本汽车自动变速器离合器空挡停止装置，用于双离合变速器控制系统中，该装置包括TCU 5、与TCU 5连接的用于检测挡位杆位置信号的采集件1、车速传感器2、EMS 3和离合器压力控制模块4，TCU包括微控制器7、传感器接口电路6、电磁阀驱动电路8和存储器9，其传感器接口电路6有开关量接口电路、模拟量接口电路和频率量接口电路这三种类型，开关量信号通过箝位二极管和上拉电阻转换成与微控制器7兼容的电平，经过低通RC滤波后输入到微控制器7开关量输入端口；模拟量信号由相应传感器采集并经过条理和滤波后，输入到微控制器7的AD端口；频率信号通过箝位二极管和上拉电阻，转换为整形芯片能够兼容的电平，经过整形和滤波后，输入到定时器模块进行捕捉；其存储器9用于存储分别与车速、油门开度和刹车压力进行对比的设定值，其采集件1和车速传感器2分别通过传感器接口电路6与微控制器7连接，离合器压力控制模块通过电磁阀驱动电路8与微控制器7连接；在本实施例中，采集件1为挡位杆多功能开关，其挡位杆多功能开关在挡位杆所在挡位不同时，比如P-R-N-D变换时，阻值变化，电压值就不一样，以此判断在哪个挡位上。

本装置中的采集件1自车辆启动之后保持在工作状态，实时采集变速器的挡位杆位置信号并将检测到的信号通过传感器接口电路6输送给微控制器7；安装在变速器输出轴附近壳体上的车速传感器2保持在工作状态并将采集到的车速信号通过传感器接口电路6输送给微控制器7；EMS 3将采集到的油门开度信号和刹车压力信号进行处理后通过CAN总线输送给微控制器7；离合器压力控制模块通过电磁阀驱动电路8与微控制器7连接；由微控制器7对车速信号、油门开度信号和刹车压力信号进行处理并输出控制信号控制离合器压力控制模块4工作。

如图2所示，其具体工作过程为：当微控制器7接收到的挡位杆位置信号为行驶挡时，将接收到的车速信号与微控制器7内预先设定值进行对比并判断在车速小于预先设定值时，说明车辆已经进入低速状态，则将采集到的油门开度信号与微控制器7内设定的油门设定值进行对比并判断在油门开度信号小于油门设定值时，说明此时驾驶员在低油门开度或者不踩油门的状态下，此时根据刹车压力信号即可判断车辆是否是因为踩刹车而产生减速停车的，将采集到的刹车压力信号与微控制器7内设定的刹车设定值进行对比并判断在刹车压力大于刹车设定值时，发出降低离合器压力请求给离合器压力控制模块4，离合器压力将持续降低到离合器接触点以下，从而使传递动力中断，避免了离合器因持续滑膜而导致的热量损耗，同时使发动机脱离负载而降低了燃油消耗；若在减速的过程中产生了2挡降1挡的请求，离合器进行正常的交替，但始终维持在接触点以下，以预备有可能发生的再次起步的状况。

当微控制器7接收到的挡位杆位置信号为行驶挡时，在以下条件任何一条满足时，离合器压力控制模块4取消降低离合器压力请求，其条件为：在采集到的车速信号大于车速设定值时；在油门开度大于油门设定值时；在刹车压力小于刹车设定值时。在采集到的车速信号大于车速设定值时，说明此时汽车处于高挡位的工作状态，即使接收到的油门开度小于油门设定值，刹车压力大于刹车设定值，汽车处于正常传输动力状态，离合器压力控制模块4取消降低离合器压力请求；当驾驶员松开刹车准备起步的过程中，即刹车压力小于刹车设定值和油门开度大于油门设定值的情况，离合器压力控制模块4解除降低离合器压力请求，离合器回到接触点以提供动力传输，恢复原有的传递效率。

此外，采集件1也可以为挡位杆位置传感器。

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采集件1、车速传感器2、EMS 3、离合器压力控制模块4、TCU 5、传感器接口电路6、微控制器7、电磁阀驱动电路8、存储器9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)

1.一种汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，包括TCU(5)、分别与TCU(5)连接的用于采集档位杆位置信号的采集件(1)、车速传感器(2)、EMS(3)和离合器压力控制模块(4)，所述的EMS(3)用于检测油门开度信号和刹车压力信号并输送给TCU(5)，所述的TCU(5)用于接收上述采集件(1)采集的档位杆位置信号并在挡位为行驶挡时将车速传感器(2)采集的车速信号、EMS(3)输送的油门开度信号和刹车压力信号跟TCU(5)内的设定值分别进行比较，在车速小于车速设定值和油门开度小于油门设定值并且刹车压力大于刹车设定值时发出降低离合器压力请求信号控制上述的离合器压力控制模块(4)降低离合器压力。

2.根据权利要求1所述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，所述的TCU(5)用于在接收到档位杆位置信号为行驶挡时将接收到的车速信号与TCU(5)内设定的车速设定值进行对比，在车速大于车速设定值时取消降低离合器压力请求信号，所述的离合器压力控制模块(4)用于解除对离合器的控制。

3.根据权利要求1所述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，所述的TCU(5)用于在接收到档位杆位置信号为行驶挡时将接收到的油门开度信号与TCU(5)内设定的油门设定值进行对比，在油门开度大于油门设定值时取消降低离合器压力请求信号，所述的离合器压力控制模块(4)用于解除对离合器的控制。

4.根据权利要求1所述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，所述的TCU(5)在接收到档位杆位置信号为行驶挡时将接收到的刹车压力信号与TCU(5)内设定的刹车设定值进行对比，在刹车压力信号小于刹车设定值时取消降低离合器压力请求信号，所述的离合器压力控制模块(4)用于解除对离合器的控制。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，所述的TCU(5)包括微控制器(7)、传感器接口电路(6)、电磁阀驱动电路(8)和存储器(9)，所述的存储器(9)用于存储分别与车速、油门开度和刹车压力进行对比的设定值，上述的采集件(1)和车速传感器(2)分别通过传感器接口电路(6)与微控制器(7)连接，上述的离合器压力控制模块(4)通过电磁阀驱动电路(8)与微控制器(7)连接。

6.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，所述的采集件(1)为档位杆多功能开关。

7.根据权利要求1或2或3或4所述的汽车自动变速器离合器空挡停止装置，其特征在于，该装置还包括CAN总线，上述的EMS(3)与TCU(5)之间通过所述的CAN总线传输信号。

Images