CN103029708B - 基于发动机启停的控制方法及其系统 - Google Patents
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Abstract
一种汽车变速器领域的基于发动机启停前后的变速箱的控制方法及其系统,根据CAN高速总线采集获得的发动机控制信号以及换挡机构的档位信号进行发动机状态的判断和预测分析,同时通过采集变速箱信号及TCU内部逻辑对于当前驾驶工况的诊断结果,经过综合判定和预测分析对湿式离合器的滑摩程度进行调节,实现发动机在重启后的车辆起步控制以及发动机停机的时机判断和Start-Stop的反馈信号的发送。本发明针对Start-Stop技术中车辆从运动状态和静止状态的互相变化过程中变速箱的工作状态进行优化控制,解决了现有技术中需要两个离合器滑摩起步对于离合器机械本体磨损的问题。
Description
技术领域
本发明涉及的是一种汽车变速器技术领域的方法和系统,具体是一种用于湿式双离合器变速箱(DCT)的匹配于发动机Start-Stop(启停)的控制方法及其系统。
背景技术
Start-Stop系统旨在发动机怠速时关闭发动机。当发动机停止运行后,Start-Stop系统将控制汽车不再消耗燃料和产生排放,常规的Start-Stop系统为一套控制车辆动力总成(主要包括发动机和变速箱)启动和停止的系统,通过控制单元判断车辆的状态,例如车辆在红灯、堵塞等停滞状态,系统控制发动机自动停止运行,变速箱断开动力传输,而当驾驶员有起步需求,例如松开制动踏板或踩下油门踏板时,发动机立即重启,变速箱同时响应发动机的重启请求,迅速地啮合离合器,保证舒适起步。
启停系统在车辆怠速时关闭发动机,降低了发动机空转时的燃料消耗和二氧化碳排放,减小了车辆噪音,相关实验证明,启停系统能减少综合工况下约8%的能耗和排放,在拥堵的市区节能效果能达到10%-15%,安装启停系统的增量成本不大,对现有动力传动系统改动很小,但是十分适合城市路况行驶,有很强的实用价值,而且除了节油本身的优势,更加符合当下大力倡导的低碳社会的建设理念。
统计数据显示,2008年欧洲市场新车装配启停系统的比例约5%,预计到2012年这一比例将达到50%,到2015年欧洲、美国市场装配启停系统的比例将分别上升到80%、60%,当前有些国家甚至已立法规定,要求在等红灯时必须熄火,不允许有怠速的状态。因此根据当前汽车发展趋势,对启停技术的研究、设计和实现是刻不容缓、势在必行的工作。
传统设计中,Start-Stop系统通常用于自动变速箱AT和混合动力的变速箱中。在当前的双离合器变速箱尤其是湿式DCT上加载Start-Stop系统,并且设计适用于该系统的控制方法是现代汽车新的发展需求。
经过对现有技术的检索发现,中国发明申请专利号201110209979.X,申请日2011-07-26,记载了“一种汽车双离合器自动变速器的联合起步控制装置”,该技术以起步时同时控制两个离合器C1和C2结合及实时监测离合器C1的实际滑差率并将该实际滑转率与TCU内存所保存的滑差率阀值进行比较后控制离合器C2分离与否,通过该装置使离合器联合起步防止离合器结合速度过快或过慢。但该技术的缺陷在于每辆车对于滑差率阀值需要自适应才能克服个体差异性,且起步工况频繁,当每次起步时都采用两个离合器同时滑摩联动控制的方法,在客户使用的耐久过程中,离合器磨损加大。
发明内容
本发明针对现有技术存在的上述不足,提出一种基于发动机启停前后的变速箱的控制方法及其系统,针对Start-Stop技术中车辆从运动状态和静止状态的互相变化过程中变速箱的工作状态进行优化控制,解决了现有技术中需要两个离合器滑摩起步对于离合器机械本体磨损的问题。
本发明是通过以下技术方案实现的:
本发明涉及一种基于发动机启停前后的变速箱的控制方法,根据CAN高速总线采集获得的发动机控制信号以及换挡机构的档位信号进行发动机状态的判断和预测分析,同时通过采集变速箱信号及TCU(Transmission Control Unit传动控制单元)内部逻辑对于当前驾驶工况的诊断结果,经过综合判定和预测分析对湿式离合器的滑摩程度进行调节,实现发动机在重启后的车辆起步控制以及发动机停机的时机判断和Start-Stop的反馈信号的发送。
所述的发动机控制信号包括:制动踏板开关信号、油门信号、发动机转速信号、发动机状态信号、发动机启停时对离合器动力总成开关的需求信号以及车速信号中的一种或多种。
所述的发动机启停时对离合器动力总成开关的需求信号是指:TCU通过CAN总线信号反馈给发动机允许其Start-Stop的开关量信号
所述的变速箱信号包括:变速箱温度信号、变速箱故障信息、变速箱内同步器位置信号、离合器压力传感器信号以及离合器控制电流信号中的一种或多种。
所述的预测分析是指:检查变速箱内部是否存在故障及起步档位是否完成等,预测分析此次发动机是否适合停机。
所述的调节湿式离合器的滑摩程度是指:通过调节离合器结合的程度即其传递的扭矩来控制其滑摩度,目的在于不同驾驶工况下实现及时且平顺起步。
所述的方法具体包括从运动状态至停止状态以及从停止状态至运动状态的变速箱控制方法,其中:
所述从运动状态至停止状态的控制方法包括以下步骤:
1)发动机停机预判断,其具体步骤包括:
1.1)采集变速箱温度信号与变速箱停机油温阈值进行比较,当变速箱温度信号大于变速箱停机油温阈值;
1.2)变速箱内部是否存在故障可能,具体操作包括:变速箱内部压力传感器、档位传感器、温度传感器是否正常,变速箱档位控制阀、离合器控制阀是否正常;
上述正常与否的判断根据不同型号的变速箱工作参数而定,或通过本领域技术人员熟知的方式手工调整判断范围。
1.3)车速判断,具体操作包括:当前车速基本为静态,一般判断车速是否小于0.1km/h[0015]1.4)变速箱内同步器是否在同步过程中或者是否已为下一次起步做好准备,具体操作包括:当停机时换挡机构在前进挡即D/S/M模式下,1档和2档同步器必须全部到位;当停机时换挡机构在空挡即N模式下,2档和R档同步器必须全部到位。
2)当判断满足停机条件时,变速箱通过CAN总线向ECU(发动机控制单元)发送允许发动机停机的使能信号,发动机开始切断喷油准备停机;当上述任一条件不满足时,需等待10ms时间周期后再次返回步骤1)进行判断,直至上述条件均满足时再发出使能信号进行发动机切断喷油准备停机。
3)变速箱控制离合器电磁阀断开离合器,切断动力传输,具体步骤包括:
3.1)ECU对发动机逐渐切断喷油并且向变速箱发出离合器开启请求信号
3.2)变速箱在发动机转速下降至怠速后向电磁阀输出指令,断开离合器中断动力系统的传输;
3.3)变速箱收到从离合器采集到的离合器压力传感器信息提示离合器断开已完成后,通过CAN总线向ECU反馈当前动力传输已中断信息,完成停止控制。
所述从停止状态至运动状态的控制方法包括以下步骤:
i)通过CAN总线以10ms周期循环采集包括:发动机转速信号、换挡机构信号、刹车踏板信号、油门信号、离合器电磁阀控制信号及变速箱内部离合器压力传感器信号以及变速箱内部档位传感器信号,然后将上述信号均送入TCU控制器中。
ii)判断车辆处于人为操作正常启动或自动启动;
所述的人为操作正常启动的判断条件是指:只需要以下任一条件满足,发动机即进入重启模式,包括:
①在D、R档放开刹车;
②在N、P档踩下刹车;
③在松开刹车的情况下,将换挡杆从N档移出,移到R档和D档;
④在踩着刹车的同时,将换挡杆从P档切换到R档;
⑤在踩着刹车的同时,将换挡杆从N档切换到D档;
⑥在踩着刹车的同时从D档切换到W档、S档或者M档;
所述的自动启动是指:不需要驾驶员操作,当发动机监测到某些条件不满足要求时,出于安全保护等因素,自动重启
所述的自动重启是指:当满足以下任一触发条件,发动机即进入重启模式:
a)电池剩余容量过低时,发动机管理系统启动发动机,实现对电池的充电,确保电池能量能满足下次发动机重启;
b)当车身控制单元从CAN总线上收到了空调工作的请求,会通知EMS,要求发动机启动;
c)当检测到真空助力泵失去真空度时,考虑到车辆安全因素,发动机自动启动,增加真空助力泵的真空度;
d)当发现当前车辆有一定的车速时,为了确保车辆在运动时具有一定的动力性,要求发动机必须启动。
iii)当发动机启动并运行至低于怠速的目标转速时,进行驾驶工况判断,并选择对应的离合器啮合方式。
所述的驾驶工况判断包括:爬行模式、半联动模式和加速起步模式,其中:
所述的半联动模式是指起步时刹车踏板触发、油门踏板未触发的驾驶情况,该模式下离合器的压力保持在是否传递发动机扭矩的临界点;
所述的爬行模式是指:刹车踏板未触发、油门踏板未触发的驾驶情况,该模式下车辆开始爬行,实现车速从静止到目标爬行车速的起步过程,具体控制过程包括:
1)采用闭环控制方法计算为了达到目标爬行车速,离合器需要传递的目标扭矩值;
2)根据离合器的结构特点,用物理公式推算出需求扭矩对应的离合器目标压力值;
3)将控制目标压力值转换为被控对象即离合器电磁阀的控制电流;
所述的加速起步模式是指:给油门起步的驾驶情况,该模式以输入轴转速和发动机转速一致为控制目标,始终根据驾驶员请求的油门开度对应的输入轴转速目标控制离合器啮合度。
本发明涉及上述方法的控制系统,包括:中央控制单元以及与之相连接的发动机控制单元、变速箱控制单元、换挡机构控制单元和传感器组件,其中:设置于发动机内的传感器组件输出模拟传感信号至发动机控制单元,并通过发动机控制单元经由CAN高速总线向中央控制单元输出根据模拟传感信号转化并逻辑判断得到的发动机控制信号;设置于变速箱内的传感器组件输出模拟传感信号至变速箱控制单元,并通过变速箱控制单元经由CAN高速总线向中央控制单元输出根据模拟传感信号转化并逻辑判断得到的变速箱信号以及当前驾驶工况的诊断结果;设置于换挡机构的传感器组件输出档位信号至中央控制单元;中央控制单元根据采集获得的发动机控制信号、变速箱信号、当前驾驶工况的诊断结果以及档位信号进行综合判定和预测分析,并输出对应的控制指令至离合器控制电磁阀,实现对湿式离合器的滑摩程度的调节。
所述的中央控制单元包括:依次连接的计算单元、指令规则库和指令输出单元以及与计算单元相连的逻辑规则运行库,其中:逻辑规则运行库向计算单元提供发动机运行逻辑规则,计算单元根据发动机控制信号、变速箱信号、当前驾驶工况的诊断结果以及档位信号进行逻辑判断,并将判断结果输出至指令规则库,指令规则库根据判断结果及对应的湿式离合器的滑摩程度输出离合器控制指令至指令输出单元,指令输出单元向电磁阀输出数字控制指令进行离合器的调节。
所述的逻辑规则运行库包括:变速箱停机油温阈值、响应停机需求打开离合器时的发动机转速阈值、完成停止控制时的离合器压力阈值、响应重启需求时结合离合器时的发动机转速阈值,上述阈值的设定根据不同型号的变速箱工作参数而定,或通过本领域技术人员熟知的方式手工调整判断范围。
所述的计算单元进行如下判断:变速箱停机前变速箱油温小于等于目标阈值、响应停机需求打开离合器时发动机转速小于等于目标怠速转速、完成停止控制时的离合器压力小于等于0.2bar以及响应重启需求时结合离合器时的发动机转速大于等于500rpm。
相对现有技术,本发明在低成本的条件下实现了湿式双离合器变速箱DCT车辆上,整个动力总成间合理有效配合实现发动机停机、自动重启后平顺起步的功能,实现了能量回收和减速断油,获得了更好的燃油经济性。
附图说明
图1为实施例中当发动机停机后的变速箱内离合器控制示意图。
图2为实施例中当发动机重启的触发使能条件判断示意图。
图3为实施例中当发动机重启后的变速箱内离合器控制示意图。
具体实施方式
下面对本发明的实施例作详细说明,本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施,给出了详细的实施方式和具体的操作过程,但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
本实施例中将整个动力总成由发动机和变速箱进行体现,发动机在任何一次重启的过程中,为了保证负载较小且能成功启动,需要确保变速箱和发动机间的动力传动链是断开的状态,对于DCT而言,即双离合器均打开;而发动机重启后为了实现动力的传递,需要结合离合器,传递发动机扭矩,从而实现车辆的起步。
本实施例包括:从运动状态至停止状态以及从停止状态至运动状态的变速箱控制方法,其中:
从运动状态至停止状态的控制方法包括以下步骤:
第一步、发动机停机条件判断:如图1所示,在发动机怠速停机前判断是否能够停机,具体判断步骤包括:
1)采集变速箱信息,并进行以下判断:
a)根据采集到的变速箱温度信号与变速箱停机油温阈值进行比较,当变速箱温度信号大于变速箱停机油温阈值;
b)变速箱内部是否存在故障可能
c)车速判断
d)变速箱内同步器是否在同步过程中或者是否已为下一次起步做好准备。
当上述所有条件都满足时,变速箱通过CAN总线向ECU发送允许发动机停机的使能信号,发动机开始切断喷油准备停机;当上述任一条件不满足时,需等待10ms时间周期后再次进行判断,直至上述条件均满足时再发出使能信号进行发动机切断喷油准备停机。
第二步、切断动力传输:如图2所示,在启停系统执行停止的过程中,当发动机逐渐切断喷油并且发送出离合器开启请求信号(Clutch_Open_Req.),其转速下降到怠速,即800rpm左右时,变速箱控制程序需要迅速执行怠速停止的请求,断开所有离合器,中断动力系统的传输,并在完成离合器断开后,反馈CAN总线信号(OpenPowerTrainDCT)表明当前动力传输已中断。
从停止状态至运动状态的控制方法包括以下步骤:
第一步、通过CAN总线以10ms周期循环采集车辆启动信号,然后将车辆启动信号均送入TCU控制器中;
所述的车辆启动信号包括:发动机转速信号、换挡机构信号、刹车踏板信号、油门信号、离合器电磁阀控制信号及变速箱内部离合器压力传感器信号以及变速箱内部档位传感器信号。
第二步、发动机重启逻辑判断:由于发动机在实际各种驾驶工况下存在多种重启的可能性,因此系统判断情况包括:
2.1)人为操作正常启动,即控制系统根据当前驾驶员的操作,判断是否有起步的趋势,当认为驾驶员将要起步,则动力系统重启;
所述的人为操作正常启动的判断条件如图2所示,只需要一种满足,发动机即进入重启模式,包括:
①在D、R档放开刹车;
②在N、P档踩下刹车;
③在松开刹车的情况下,将换挡杆从N档移出,移到R档和D档;
④在踩着刹车的同时,将换挡杆从P档切换到R档;
⑤在踩着刹车的同时,将换挡杆从N档切换到D档;
⑥在踩着刹车的同时从D档切换到W档、S档或者M档。
2.2)自动启动,即不需要驾驶员操作,当发动机监测到某些条件不满足要求时,出于安全保护等因素,自动重启。
所述的自动重启是指:当满足以下任一触发条件,发动机即进入重启模式:
a)电池剩余容量(SOC)过低时,发动机管理系统(EMS)启动发动机,实现对电池的充电,确保电池能量能满足下次发动机重启;
b)当车身控制单元从CAN总线上收到了空调工作的请求,会通知EMS,要求发动机启动;
c)当检测到真空助力泵失去真空度时,考虑到车辆安全因素,发动机自动启动,增加真空助力泵的真空度;
d)当发现当前车辆有一定的车速时,为了确保车辆在运动时具有一定的动力性,要求发动机必须启动。
针对不同的启动工况,变速箱需要迅速响应启停系统的起步需求,根据当前驾驶员的起步要求,控制档位,啮合相应离合器,实现真正意义上的起步即车速产生,在离合器开始啮合的同时,置位打开离合器请求(Clutch_Open_Req.),告诉整车网络上其它车辆控制单元,当前动力传输链已结合。
第三步、当发动机启动并运行至低于怠速的目标转速时,进行驾驶工况判断,并选择对应的离合器啮合方式,具体步骤如图3所示:
3.1)当发动机重启完成,达到低于怠速的目标转速,且发动机已发出允许动力总成结合的打开离合器请求(Clutch_Open_Req.)后,离合器控制进入发动机待机(Engine_standstill)模式,该模式下会对当前换挡杆的位置进行判断,并且根据当前档位信号,确认目标同步器已啮合;
3.2)根据当前起步时刹车踏板及油门踏板的情况判断离合器的模式,即驾驶工况判断,并相应控制离合器电磁阀的控制电流;
所述的离合器的模式包括:creep(爬行)模式、touchpoint(半联动)模式和startup(加速起步)模式,其中:
所述的离合器临界点,即半联动模式是指:起步时刹车踏板触发、油门踏板未触发的驾驶情况,该模式代表了驾驶员起步前的准备状态,即离合器的压力保持在是否传递发动机扭矩的临界点。
由于保持半联动需要的压力和离合器设计、摩擦片结构和形状、行驶温度、离合器磨损情况等多种动态因素相关,因此在本实施例离合器控制中,通过不断自学习的方式获得优化的临界点离合器电磁阀电流,从而更准确地控制离合器压力。
所述的爬行模式是指:刹车踏板未触发、油门踏板未触发的驾驶情况,该模式下车辆开始爬行,实现车速从静止到目标爬行车速的起步过程,具体控制过程包括:
1)采用闭环控制方法计算为了达到目标爬行车速,离合器需要传递的目标扭矩值;
2)根据离合器的结构特点,用物理公式推算出需求扭矩对应的离合器目标压力值;
3)将控制目标压力值转换为被控对象即离合器电磁阀的控制电流。
所述的目标扭矩值以当前车速和目标车速的差作为调节基准,通过本领域技术人员所知晓的PI控制器与前馈控制量实现稳定调节。
所述的目标爬行车速通过PI控制器的积分项的特性,在控制过程中逐步减小PI控制器的调节幅度,使得PI调节时间得以有效地缩短,车速更加平稳地到达爬行车速。
优选为将到达最终车速目标的时间从4s延长到8s,在增加0.3s起步时间的前提下,减小稳定起步效果明显,该方法同样也可以有效地减少发动机回调转速变化过程中的起步冲击。
所述的加速起步模式是指:给油门起步的驾驶情况,该模式以输入轴转速和发动机转速一致为控制目标,始终根据驾驶员请求的油门开度对应的输入轴转速目标控制离合器啮合度。
所述的控制离合器啮合度是指:根据扭矩平衡公式,当前离合器需要的控制扭矩为:
Tclutch_startup=Tengine-Tstart_up_controller,其中:Tengine是当前发动机实际传输的扭矩即离合器的输入扭矩,Tstart_up_controller是输入轴传送的扭矩即离合器的输出扭矩。根据当前DCT变速箱液压控制电磁阀的特性,以上扭矩公式则用电流量表示,即:iclutch_startup=iengine-istart_up_controller,即离合器电磁阀的控制电流。
实际应用过程中,通过以下结构的系统得以实现上述方法:该系统包括:中央控制单元以及与之相连接的发动机控制单元、变速箱控制单元、换挡机构控制单元和传感器组件,其中:
设置于发动机内的传感器组件输出模拟传感信号至发动机控制单元,并通过发动机控制单元经由CAN高速总线向中央控制单元输出根据模拟传感信号转化并逻辑判断得到的发动机控制信号;设置于变速箱内的传感器组件输出模拟传感信号至变速箱控制单元,并通过变速箱控制单元经由CAN高速总线向中央控制单元输出根据模拟传感信号转化并逻辑判断得到的变速箱信号以及当前驾驶工况的诊断结果;设置于换挡机构的传感器组件输出档位信号至中央控制单元;中央控制单元根据采集获得的发动机控制信号、变速箱信号、当前驾驶工况的诊断结果以及档位信号进行综合判定和预测分析,并输出对应的控制指令至离合器控制电磁阀,实现对湿式离合器的滑摩程度的调节。
所述的中央控制单元包括:依次连接的计算单元、指令规则库和指令输出单元以及与计算单元相连的逻辑规则运行库,其中:逻辑规则运行库向计算单元提供发动机运行逻辑规则,计算单元根据发动机控制信号、变速箱信号、当前驾驶工况的诊断结果以及档位信号进行逻辑判断,并将判断结果输出至指令规则库,指令规则库根据判断结果及对应的湿式离合器的滑摩程度输出离合器控制指令至指令输出单元,指令输出单元向电磁阀输出数字控制指令进行离合器的调节。
所述的逻辑规则运行库包括:变速箱停机油温阈值、响应停机需求打开离合器时的发动机转速阈值、完成停止控制时的离合器压力阈值、响应重启需求时结合离合器时的发动机转速阈值,上述阈值的设定根据不同型号的变速箱工作参数而定,或通过本领域技术人员熟知的方式手工调整判断范围。
与现有技术相比,本方法实施后通过对比油耗结果显示,有Start-Stop时整车综合油耗平均8.4L/100km,现有技术中不采用Start-Stop时整车综合油耗平均8.9L/100km。
Claims (9)
1.一种基于发动机启停前后的变速箱的控制方法,其特征在于,根据CAN高速总线采集获得的发动机控制信号以及换挡机构的档位信号进行发动机状态的判断和预测分析,同时通过采集变速箱信号及TCU内部逻辑对于当前驾驶工况的诊断结果,经过综合判定和预测分析对湿式离合器的滑摩程度进行调节,实现发动机在重启后的车辆起步控制以及发动机停机的时机判断和Start-Stop的反馈信号的发送;
所述的发动机控制信号包括:制动踏板开关信号、油门信号、发动机状态信号、发动机启停时对离合器动力总成开关的需求信号以及车速信号中的一种或多种;
所述的发动机启停时对离合器动力总成开关的需求信号是指:TCU通过CAN总线信号反馈给发动机允许其Start-Stop的开关量信号;所述的变速箱信号包括:变速箱温度信号、变速箱故障信息、变速箱内同步器位置信号、离合器压力传感器信号以及离合器控制电流信号中的一种或多种;
所述方法具体包括:从运动状态至停止状态以及从停止状态至运动状态的变速箱控制方法,其中:
所述从运动状态至停止状态的控制方法包括以下步骤:
1)发动机停机预判断;
2)当判断满足停机条件时,变速箱通过CAN总线向TCU发送允许发动机停机的使能信号,发动机开始切断喷油准备停机;当发动机停机预判断和停机条件判断中的任一条件不满足时,需等待10ms时间周期后再次返回步骤1)进行判断,直至发动机停机预判断和停机条件判断均满足时再发出使能信号进行发动机切断喷油准备停机;
3)变速箱控制离合器电磁阀断开离合器,切断动力传输;
所述从停止状态至运动状态的控制方法包括以下步骤:
i)通过CAN总线以10ms周期循环采集发动机转速信号、换挡机构信号、刹车踏板信号、油门信号、离合器电磁阀控制信号及变速箱内部离合器压力传感器信号以及变速箱内部档位传感器信号,并输入TCU控制器中;
ii)判断车辆处于人为操作正常启动或自动启动;
iii)当发动机启动并运行至低于怠速的目标转速时,进行驾驶工况判断,并选择对应的离合器啮合方式。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的预测分析是指:检查变速箱内部是否存在故障及起步档位是否完成,预测分析此次发动机是否适合停机。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的步骤1)包括:
1.1)采集变速箱温度信号与变速箱停机油温阈值进行比较,当变速箱温度信号大于变速箱停机油温阈值;
1.2)变速箱内部是否存在故障可能,具体操作包括:变速箱内部压力传感器、档位传感器、温度传感器是否正常,变速箱档位控制阀、离合器控制阀是否正常;
1.3)车速判断,具体操作包括:当前车速基本为静态,判断车速是否小于0.1km/h
1.4)变速箱内同步器是否在同步过程中或者是否已为下一次起步做好准备,具体操作包括:当停机时换挡机构在前进挡即D/S/M模式下,1档和2档同步器必须全部到位;当停机时换挡机构在空挡即N模式下,2档和R档同步器必须全部到位。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征是,所述的步骤3)包括:
3.1)TCU对发动机逐渐切断喷油并且向变速箱发出离合器开启请求信号
3.2)变速箱在发动机转速下降至怠速后向电磁阀输出指令,断开离合器中断动力系统的传输;
3.3)变速箱收到从离合器采集到的离合器压力传感器信息提示离合器断开已完成后,通过CAN总线向TCU反馈当前动力传输已中断信息,完成停止控制。
5.根据权利要求1所述的方法,其特征是,步骤ii)中所述的人为操作正常启动的判断条件是指:只需要以下任一条件满足,发动机即进入重启模式,包括:
①在D、R档放开刹车;
②在N、P档踩下刹车;
③在松开刹车的情况下,将换挡杆从N档移出,移到R档或D档;
④在踩着刹车的同时,将换挡杆从P档切换到R档;
⑤在踩着刹车的同时,将换挡杆从N档切换到D档;
⑥在踩着刹车的同时从D档切换到W档、S档或者M档;
所述的自动启动是指:不需要驾驶员操作,当发动机监测到某些条件不满足要求时,出于安全保护因素,自动重启;
所述的自动重启是指:当满足以下任一触发条件,发动机即进入重启模式:
a)电池剩余容量过低时,发动机管理系统启动发动机,实现对电池的充电,确保电池能量能满足下次发动机重启;
b)当车身控制单元从CAN总线上收到了空调工作的请求,会通知EMS,要求发动机启动;
c)当检测到真空助力泵失去真空度时,考虑到车辆安全因素,发动机自动启动,增加真空助力泵的真空度;
d)当发现当前车辆有一定的车速时,为了确保车辆在运动时具有一定的动力性,要求发动机必须启动。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征是,步骤iii)中所述的驾驶工况判断包括:爬行模式、半联动模式和加速起步模式,其中:
所述的半联动模式是指起步时刹车踏板触发、油门踏板未触发的驾驶情况,该模式下离合器的压力保持在是否传递发动机扭矩的临界点;
所述的爬行模式是指:刹车踏板未触发、油门踏板未触发的驾驶情况,该模式下车辆开始爬行,实现车速从静止到目标爬行车速的起步过程,具体控制过程包括:
1)采用闭环控制方法计算为了达到目标爬行车速,离合器需要传递的目标扭矩值;
2)根据离合器的结构特点,用物理公式推算出需求扭矩对应的离合器目标压力值;
3)将控制目标压力值转换为被控对象即离合器电磁阀的控制电流;
所述的加速起步模式是指:给油门起步的驾驶情况,该模式以输入轴转速和发动机转速一致为控制目标,始终根据驾驶员请求的油门开度对应的输入轴转速目标控制离合器啮合度。
7.一种实现上述任一权利要求所述方法的控制系统,其特征在于,包括:中央控制单元以及与之相连接的发动机控制单元、变速箱控制单元、换挡机构控制单元和传感器组件,其中:设置于发动机内的传感器组件输出模拟传感信号至发动机控制单元,并通过发动机控制单元经由CAN高速总线向中央控制单元输出根据模拟传感信号转化并逻辑判断得到的发动机控制信号;设置于变速箱内的传感器组件输出模拟传感信号至变速箱控制单元,并通过变速箱控制单元经由CAN高速总线向中央控制单元输出根据模拟传感信号转化并逻辑判断得到的变速箱信号以及当前驾驶工况的诊断结果;设置于换挡机构的传感器组件输出档位信号至中央控制单元;中央控制单元根据采集获得的发动机控制信号、变速箱信号、当前驾驶工况的诊断结果以及档位信号进行综合判定和预测分析,并输出对应的控制指令至离合器控制电磁阀,实现对湿式离合器的滑摩程度的调节。
8.根据权利要求7所述的系统,其特征是,所述的中央控制单元包括:依次连接的计算单元、指令规则库和指令输出单元以及与计算单元相连的逻辑规则运行库,其中:逻辑规则运行库向计算单元提供发动机运行逻辑规则,计算单元根据发动机控制信号、变速箱信号、当前驾驶工况的诊断结果以及档位信号进行逻辑判断,并将判断结果输出至指令规则库,指令规则库 根据判断结果及对应的湿式离合器的滑摩程度输出离合器控制指令至指令输出单元,指令输出单元向电磁阀输出数字控制指令进行离合器的调节。
9.根据权利要求8所述的系统,其特征是,所述的逻辑规则运行库包括:变速箱停机油温阈值、响应停机需求打开离合器时的发动机转速阈值、完成停止控制时的离合器压力阈值、响应重启需求时结合离合器时的发动机转速阈值;所述的计算单元进行如下判断:变速箱停机前变速箱油温小于等于目标阈值、响应停机需求打开离合器时发动机转速小于等于目标怠速转速、完成停止控制时的离合器压力小于等于0.2bar以及响应重启需求时结合离合器时的发动机转速大于等于500rpm。
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