CN102806905A - 自动变速箱怠速中位控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动变速箱怠速中位控制方法；包括以下步骤：变速箱控制器TCU检测各种传感器信号和CAN信号，判断此时满足进入怠速中位控制的条件；条件满足后，变速箱控制器TCU控制中位控制离合器逐渐脱开，同时不断检测涡轮转速上升情况；待涡轮转速由0上升到设定目标转速后，此时前进档离合器内将完全卸压，控制制动器接合，用于防止坡上溜坡，同时变速箱控制器TCU更新档位信息，由前进档1档置换为空档，并将此档位信息发送给发动机控制器ECU；发动机控制器ECU根据此档位信息重新计算当前负载，并用于进行发动机怠速自调节；变速箱进入此稳态的空档时，中位控制离合器维持完全分离状态，制动器维持接合状态。本发明使车辆进入怠速停车时，能够更进一步的节省燃油消耗，同时不会对前进档离合器及其相应的电磁阀使用寿命造成影响，再次起步控制涉及的执行元件少，系统控制较简单更可控。
Description
技术领域
本发明涉及一种汽车自动变速箱控制技术，特别涉及自动变速箱D档状态下怠速时自动回空档控制技术。
背景技术
目前，在SAE论文《Development of an Electronically-ControlledFour-Speed Automatic Transmission with a D-Range Neutral Control System》和《Automatic Neutral Contral-A New Fuel Saving Technology for AutomaticTransmission》中提到车辆在D档怠速停车时，通过怠速中位控制将中位控制离合器脱开至滑摩状态，在此过程中同时接合防止溜坡的制动器，车辆进入空档，减小了发动机的负荷，从而降低了燃油消耗，提高了燃油经济性，如图1所示。此控制方法，使中位控制离合器始终处于滑摩状态下，并且相应的电磁阀一直处于工作状态，将会影响中位控制离合器和相应电磁阀的使用寿命。同时，在驾驶员松开刹车，再次起步时，涉及中位控制离合器、制动器、单向离合器多个执行元件的搭接控制，控制过程复杂，容易造成起步冲击。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种自动变速箱怠速中位控制方法，它可以使车辆进入怠速停车时，由变速箱控制器TCU自动控制变速箱由前进档1档进入空档，此时发动机负载将会减小，能够更进一步的节省燃油消耗，同时不会对中位控制离合器及其相应的电磁阀使用寿命造成影响，再次起步控制涉及的执行元件少，系统控制较简单更可控。
为了解决以上技术问题，本发明提供了一种自动变速箱怠速中位控制方法；包括以下步骤：变速箱控制器TCU检测各种传感器信号和CAN信号，判断此时是否满足进入怠速中位控制的条件；条件满足后，变速箱控制器TCU控制中位控制离合器逐渐脱开，同时不断检测涡轮转速上升情况；待涡轮转速由0上升到设定目标转速后，此时中位控制离合器将完全卸压，并控制制动器接合，防止车辆在坡上后溜，同时变速箱控制器TCU更新档位信息，由前进档1档置换为空档，并发送给发动机控制器ECU；发动机控制器ECU根据此档位信息重新计算当前负载，并用于进行发动机怠速自调节。
所述变速箱控制器TCU检测的各种传感器信号和CAN信号包括油门、刹车、手柄位置、油温、车速信号；满足进入怠速中位控制的条件包括：刹车踩下，油门松开，换档杆置于D档位置，车速为零，油温在设定范围内，且没有出现各类传感器故障及CAN通信故障。
在此过程中，若出现以上条件任何一个不满足的情况，将立即终止此控制过程，退出怠速中位控制。
若以上条件一直满足情况下，变速箱控制器TCU将控制变速箱一直稳定在空档状态下。此空档状态为中位控制离合器完全卸压，制动器维持接合状态，所对应的电磁阀不再进行工作。
若刹车松开，或油门踩下进行再次起步，即以上输入条件出现不满足的情况，变速箱控制器TCU将控制变速箱退出怠速中位控制；此时变速箱控制器TCU将控制制动器保持接合状态，同时控制中位控制离合器逐渐接合。
对中位控制离合器的控制，在前期使用最大占空比控制相应电磁阀对其进行快速充油，消除离合器摩擦片之间的间隙；并在随后进行的控制中，使用设定的占空比使当前离合器内的油压按照预先设定的目标升高，并记录此过程中在设定时间内的涡轮转速下降的斜率，用于进行此设定占空比的自学习。
根据驾驶员的油门需求修正中位控制离合器电磁阀的控制占空比，并实时监测涡轮转速的下降情况，与预先设定的涡轮转速变化率实时进行比较，闭环反馈控制此时中位控制离合器的油压，直至中位控制离合器内油压完全建立车辆形成2档，实现对本次起步过程的闭环控制；在此过程中，变速箱控制器TCU将同时发送限扭需求至发动机控制器ECU，使车辆起步更为平顺。
根据换档规律，完成2档起步控制后，变速箱控制器TCU将控制变速箱自动执行2档换1档的换档控制。
在整个控制过程中，若出现驾驶员拨动换档手柄的情况，将立即中断当前控制过程，优先响应驾驶员的手柄需求。
本发明的有益效果在于：使车辆进入怠速停车时，由于中位控制离合器不再滑摩，发动机负载更小，能够更进一步的节省燃油消耗，同时不会对中位控制离合器及其相应的电磁阀使用寿命造成影响，再次起步控制涉及的执行元件少，系统控制较简单更可控。
附图说明
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细说明。
图1是现有的怠速中位控制方法；
图2是本发明所述的怠速中位控制方法；
图3是本发明所述的怠速中位控制执行流程图。
具体实施方式
本发明了提供一种自动变速箱怠速中位控制方法，使车辆进入怠速停车时，能够更进一步的节省燃油消耗，同时不会对中位控制离合器及其相应的电磁阀使用寿命造成影响，再次起步控制涉及的执行元件少，系统控制较简单更可控。
本发明所述的自动变速箱怠速中位控制方法，如图2所示。无需增加自动变速箱系统部件，自动变速箱控制器TCU检测各种传感器信号和CAN信号，如油门、刹车、手柄信号等。当驾驶员踩下刹车，松开油门，换档杆置于D档位置、车速为零时，油温在设定范围内，且没有出现各类传感器故障及通信故障等输入条件成立，经过设定时间的延时确认后，系统将判断此时满足进入怠速中位控制的条件。
条件满足后，变速箱控制器TCU控制中位控制离合器（前进档离合器）逐渐脱开，同时不断检测涡轮转速上升情况，待涡轮转速由0上升到设定目标转速后，此时前进档离合器内已经卸压，需控制2档制动器接合，防止车辆在坡道上后溜，同时变速箱控制器TCU更新档位信息（由前进档1档置换为空档）并发送给发动机控制器ECU，发动机控制器ECU根据此档位信息重新计算当前负载，并用于进行发动机怠速自调节，防止发动机转速出现波动，由于负载降低可减少油耗。
在此过程中，若出现了以上任一条件不满足的情况，将立即终止此控制过程，退出怠速中位控制。
若以上条件一直满足情况下，变速箱控制器TCU将控制变速箱一直稳定在此空档状态下。
若此时驾驶员松开刹车，或踩油门进行再次起步，即以上输入条件不满足情况下，变速箱控制器TCU将控制变速箱退出怠速中位控制，此时变速箱控制器TCU将控制制动器（2档制动器）保持接合状态，同时控制中位控制离合器（前进档离合器）逐渐接合。为快速响应驾驶员的起步需求，对中位控制离合器（前进档离合器）的控制，在前期使用最大占空比控制相应电磁阀对其进行快速充油，消除离合器摩擦片之间的间隙。并在随后进行的控制中，使用设定的占空比使当前离合器内的油压按照预先设定的目标升高，并记录此过程中在设定时间内的涡轮转速下降的斜率，用于进行此设定占空比的自学习，以克服离合器片磨损造成的影响和消除车辆之间的散差。随后根据驾驶员的油门需求修正中位控制离合器电磁阀的控制占空比，并实时监测涡轮转速下降情况，与预先设定的涡轮转速变化率实时进行比较，闭环反馈控制此时中位控制离合器（前进档离合器）的油压，直至中位控制离合器（前进档离合器）内油压完全建立车辆形成2档，实现对此次起步过程的闭环控制。在此过程中，变速箱控制器TCU将同时发送限扭需求至发动机控制器ECU，使车辆起步更为平顺。完成2档起步控制后，根据换档规律，变速箱控制器将控制变速箱自动执行2档换1档的换档控制。
在整个控制过程中，若出现驾驶员拨动换档手柄的情况，将立即中断当前控制过程，将优先响应驾驶员的手柄需求。
相比现有的自动变速箱怠速中位控制方法，具有如下几个方面的优点：
（1）燃油经济性。怠速停车时，现有的控制方法，自动变速箱中位控制离合器并未完全脱开，始终处于滑摩状态，车辆并未处于完全的不带载的空档状态，在进行怠速自调节时，仍需要克服一定负载。本发明所述的控制方法，中位控制离合器在此控制过程中将完全脱开，车辆处于真实的不带载的空档，最大程度的发挥此控制过程的节油潜力；
（2）中位控制离合器寿命不受影响。怠速停车时，现有的控制方法，自动变速箱中位控制离合器并未完全脱开，始终处于滑摩状态，这无疑将增加中位控制离合器摩擦片间的磨损，影响其正常的使用寿命，如果不影响其使用寿命，需对离合器片等材质重新进行选择，将增加系统成本。本发明所述的控制方法，中位控制离合器在此控制过程中将完全脱开，离合器片不再滑摩，不会影响其正常的使用寿命，将不会增加系统成本；
（3）中位控制离合器所对应的电磁阀使用寿命不受影响。怠速停车时，现有的控制方法，自动变速箱中位控制离合器并未完全脱开，离合器始终处于滑摩状态，为保持这种控制状态，离合器电磁阀需要一致处于工作状态，这无疑将增加中位控制离合器所对应的电磁阀的使用频次，影响其正常的使用寿命，且此时电磁阀工作过程将增加噪声。本发明所述的控制方法，中位控制离合器在此控制过程中将完全脱开，在此过程中，无需控制中位控制离合器所对应的电磁阀一直处于工作状态下，不会影响其正常的使用寿命，且此时电磁阀不在控制过程中，不会产生额外噪声；
（4）系统可控性。怠速停车时，现有的控制方法，在驾驶员松开刹车，再次起步时，需要对中位控制离合器、制动器、单向离合器多个执行元件进行搭接控制，且前期中位控制离合器一直处于滑摩过程中，离合器状态不具有一致性，此控制过程复杂。本发明所述的控制方法，再次起步时不释放制动器压力，以2档直接起步，前期中位控制离合器完全卸压，状态一致，无需进行多个执行元件的搭接控制，完成2档起步控制后，根据换档规律，自动执行2档换1档的换档过程，系统更可控。
为了详细说明此发明中的怠速中位控制方法，结合图3所示控制流程图对此控制方法进行阐述。本控制方法无需增加控制系统部件（如坡道传感器），变速箱控制器TCU根据刹车状态、油门状态、档位状态、油温、车速等输入条件判断是否满足进入怠速中位控制的条件。条件满足后，变速箱控制器TCU控制前进档离合器完全脱开，同时不断检测涡轮转速变化情况，待涡轮转速上升到一定程度后控制2档制动器接合，防止车辆在坡道上溜坡，同时变速箱控制器TCU更新档位信息并发送给发动机控制器ECU，发动机控制器ECU根据此档位信息重新计算当前负载，并用于进行发动机怠速自调节。以上条件一直满足情况下，变速箱控制器TCU控制变速箱一直稳定在此空档状态下。若此时驾驶员松开刹车，或踩油门进行再次起步，变速箱控制器TCU将控制2档制动器保持接合状态，同时控制前进档离合器逐渐接合，直至车辆形成2档，在此过程中，同时变速箱控制器TCU发送限扭需求至发动机控制器ECU，使车辆起步更为平顺。在整个控制过程中，出现驾驶员拨动换档手柄的情况，优先响应驾驶员的驾驶员手柄需求。
本发明并不限于上文讨论的实施方式。以上对具体实施方式的描述旨在于为了描述和说明本发明涉及的技术方案。基于本发明启示的显而易见的变换或替代也应当被认为落入本发明的保护范围。以上的具体实施方式用来揭示本发明的最佳实施方法，以使得本领域的普通技术人员能够应用本发明的多种实施方式以及多种替代方式来达到本发明的目的。
Claims (10)
1.一种自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，包括以下步骤：
变速箱控制器TCU检测各种传感器信号和CAN信号，判断此时满足进入怠速中位控制的条件；
条件满足后，变速箱控制器TCU控制中位控制离合器逐渐脱开，同时不断检测涡轮转速上升情况；
待涡轮转速由0上升到设定目标转速后，此时中位控制离合器内将完全卸压，并控制制动器接合，防止车辆在坡上后溜，同时变速箱控制器TCU更新档位信息，由前进档1档置换为空档，并发送给发动机控制器ECU；
发动机控制器ECU根据此档位信息重新计算当前负载，并用于进行发动机怠速自调节；
变速箱进入稳态的空档时，中位控制离合器维持完全分离状态，制动器维持接合状态。
2.如权利要求1所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，所述变速箱控制器TCU检测的各种传感器信号和CAN信号包括油门、刹车、手柄位置、油温、车速信号；满足进入怠速中位控制的条件包括：刹车踩下，油门松开，换档杆置于D档位置，车速为零，油温在设定范围内，且没有出现各类传感器故障及CAN通信故障。
3.如权利要求2所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，所述中位控制离合器为前进档离合器，所述制动器为2档制动器。
4.如权利要求3所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，在此过程中，若出现所述进入怠速中位控制的条件任何一个不满足的情况，将立即终止此控制过程，退出怠速中位控制。
5.如权利要求4所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，若以上条件一直满足情况下，变速箱控制器TCU将控制变速箱一直稳定在空档状态下，此空档状态为中位控制离合器完全卸压，制动器维持接合状态，所对应的电磁阀不再进行工作。
6.如权利要求5所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，若刹车松开，或油门踩下进行再次起步，即以上输入条件出现不满足的情况，变速箱控制器TCU将控制变速箱退出怠速中位控制；此时变速箱控制器TCU将控制制动器保持接合状态，同时控制中位控制离合器逐渐接合。
7.如权利要求6所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，对中位控制离合器的控制，在前期使用最大占空比控制相应电磁阀对其进行快速充油，消除离合器摩擦片之间的间隙；并在随后进行的控制中，使用设定的占空比使当前离合器内的油压按照预先设定的目标升高，并记录此过程中在设定时间内的涡轮转速下降的斜率，用于进行此设定占空比的自学习。
8.如权利要求7所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，根据驾驶员的油门需求修正中位控制离合器电磁阀的控制占空比，并实时监测涡轮转速的下降情况，与预先设定的涡轮转速变化率实时进行比较，闭环反馈控制此时中位控制离合器的油压，直至中位控制离合器内油压完全建立车辆形成2档；在此过程中，变速箱控制器TCU将同时发送限扭需求至发动机控制器ECU，使车辆起步更为平顺。
9.如权利要求8所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，根据换档规律，完成2档起步控制后，变速箱控制器TCU将控制变速箱自动执行2档换1档的换档控制。
10.如权利要求9所述的自动变速箱怠速中位控制方法；其特征在于，在整个控制过程中，若出现驾驶员拨动换档手柄的情况，将立即中断当前控制过程，优先响应驾驶员的手柄需求。
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