CN103628987B - 一种手动档车起步辅助控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种手动档车起步档位离合器控制方法，所述方法是由ECU通过检测档位传感器与离合行程传感器的档位状态信号和离合器位移信号，识别驾驶员的起步意图，并在离合器接合前，增加发动机节气门开度、发动机转速，在松离合过程中快速提升扭矩，保证起步平稳性，防止起步熄火。本方法相对现有技术，通过改进控制逻辑系统，增加了起步控制逻辑，根据档位传感器的信号值，提前提升发动机转速，使得起步时更不容易熄火。在档位挂进以后踩增加发动机转速，避免了因为对驾驶员起步意图的误判而增加整车的燃油消耗量。

Description

一种手动档车起步辅助控制方法

技术领域

本发明属于汽车传动系统档位离合器控制领域，涉及一种手动档车起步控制方法。

背景技术

起步，是汽车动力性能的重要指标，如何快速、平顺、有力的起步，是衡量汽车动力性是否优良关键因素之一。手动档汽车起步工况随负载、道路条件、驾驶员熟练程度不同而不同，即离合器控制是一个多控制目标、多影响因素的控制系统。对于中小排量的手动挡汽车来说，既要保证起步过程的平顺性，防止冲击度过大，保证发动机稳定运转，又要保证起步过程的快捷性。因此，在不改变汽车结构的基础上增加起步控制逻辑来提升起步性能，无疑是一个简单可行的方法。目前，某些汽车发动机怠速时的扭矩过低，也会使起步更加困难。

发动机转速维持及扭矩控制好坏是起步的关键，现有技术专利号为201110436071.2的中国专利公开了一种控制方法，其是在松离合器后，发动机转速下掉时，发动机控制系统ECU根据外界负荷的大小自动调节节气门、增加扭矩,主动补救发动机转速，以防止发动机熄火。这种控制方法的缺点是，起步时没有相应的转速提升逻辑，发动机转速过低，导致转速下掉的区域窄，储备扭矩小，属于被动的辅助措施。在外界负荷的作用下，发动机转速会下降，一旦低于启动电机的转速就会熄火。当离合松得过快时，转速下掉过快，将很容易出现熄火的情况。而且传统的控制方法，由于扭矩随着外界负荷变化而提升，没有相应的扭矩控制逻辑，扭矩提升缓慢，不能提前识别驾驶员意图,若离合器松的过快将会很容易出现熄火现象。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提供一种防止起步熄火的手动档车起步辅助控制方法。

为解决上述技术问题，本发明的手动档车起步辅助控制方法总体说由ECU通过检测档位传感器与离合行程传感器的档位状态信号和离合器位移信号，识别驾驶员的起步意图，在起步挂档时增加起步发动机转速、在松离合阶段快速增加发动机扭矩，以保证起步平稳性，防止起步熄火。

在起步时，档位状态可分为在档与不在档两种，离合器状态基本可分为完全分离、半接合、完全接合三种。档位状态1表示在档，0表示不在档；离合器位移最大值100表示完全分离；最小值0表示完全接合。

具体的控制方法步骤如下：

1、启动发动机，离合器完全分离，此时由ECU控制发动机转速扭矩保持不变；

2、当挂1档，ECU检测到档位传感器传来在档信号（信号值1），且离合状态为分离（离合位移传感器值为100%），此时表示驾驶员有起步意图；

3、ECU控制发动机节气门开度增加2%，并暂时保持不变，使发动机转速由怠速提升到900rpm，并稳定在此转速左右；当转速由怠速转速提高到900rpm左右后，若换到空档，控制发动机转速从900rpm恢复到怠速转速；

4、开始松离合，至半接合点（离合位移为72%），此时表示驾驶员完成起步准备，发动机转速因为外界负荷增大而开始下掉;

5、ECU对发动机发出增扭信号，迅速增加发动机扭矩;

6、当离合器位移传感器检测到离合从半接合到完全接合时（值72%-0%），表示驾驶员正在起步，随离合器逐渐接合，ECU通过扭矩控制，逐渐增加发动机扭矩，克服起步阻力，且保持发动机转速恒定在900rpm；

7、起步完成后，当车速传感器检测到车速大于5Km/h后，ECU控制发动机扭矩和转速，将其恢复到正常怠速控制逻辑，不进行增扭和提转速。

以上步骤中，步骤2是改进的步骤，步骤3是增加的步骤，其余与原有步骤相同，但是需要的条件有不同。本申请相对于背景技术中的方法就是在驾驶员挂档后，提前增加发动机转速，以增加储备扭矩，并在松离合的过程中迅速增加发动机扭矩，从而保证起步平稳性，并防止起步熄火，车速达到5Km/h后，退出起步策略。而其它步骤与背景技术中的方法是一样的。

本方法在驾驶员挂档后，通过改进控制逻辑提前增加发动机转速（步骤3），并在松离合的过程中迅速增加发动机扭矩（步骤5），从而保证起步平稳性，并防止起步熄火。本方法相对现有技术，通过改进控制逻辑系统，增加了起步控制逻辑。在步骤1中根据档位传感器的信号值，提前提升发动机转速，使得起步时更不容易熄火。在档位挂进以后踩增加发动机转速，避免了因为对驾驶员起步意图的误判而增加整车的燃油消耗量。

附图说明

图1是档位状态变化示意图；

图2是离合器分离轴承位移变化示意图

图3是发动机转速变化示意图；

图4是节气门变化示意图；

图5是发动机扭矩变化示意图；

图6是起步控制流程图。

具体实施方式

为了更好地理解本发明，以下通过具体实施方式结合附图对本方案进行详细说明。

本发明涉及的元件包括ECU、离合分离轴承传感器、档位传感器、车速传感器。三个传感器分别接入ECU，起步过程中的传感器信号值，作为ECU进行扭矩和节气门控制的相关量。

参见图6，本发明的手动档车起步辅助控制方法，包括如下步骤：

1、准备起步，发动机启动，离合器完全分离，此时

转速扭矩保持不变。离合状态为分离，离合传感器值为100%，如图2点d所示；档位状态为不在档，即空档,如点a所示。发动机扭矩几乎保持不变,如图5点i所示。图1表示了起步过程中，档位状态变化示意图。档位状态由安装在变速器内的档位传感器进行测量，用以检测档位状态；档位状态可以用来识别驾驶员起步意图。在这个状态，驾驶员进行了踩松离合器操作，发动机转速不发生变化,如图3点f所示。

2、挂1档，保持离合分离，此时

档位状态为在档，档位传感器值为1，如图1点b所示。离合状态为分离，离合行程传感器值为100%，如图2点d所示；图2为起步过程中，离合器分离轴承位移变化示意图。离合器分离轴承位移由安装在离合器主缸的行程传感器进行测量，用以检测离合器状态。离合器位移可以用来识别驾驶员起步意图。在这个状态，驾驶员进行了松离合器操作，表示准备起步。

3、ECU控制发动机节气门开度增加2%，并暂时保持不变，如图4点h所示；发动机转速已提升到900rpm，如图3点g所示。这个逻辑适用于所有档位。只要档位一直保持在档状态，ECU通过扭矩控制，将发动机转速稳定在900rpm左右，保证起步的平稳性。

当转速由怠速转速提高到900rpm左右后，若换到空档，发动机转速应从900rpm恢复到怠速转速。如图3点f所示。

4、开始松离合，至半接合点，此时

表示驾驶员完成起步准备，发动机转速因为外界负荷增大而开始下掉

5、ECU控制发动机节气门开度再次增加，并随着离合器接合程度增加而逐渐增加，以提升发动机起步扭矩。ECU应迅速增加发动机扭矩，如图5点j所示。离合状态为半结合，离合传感器值为72%，表明离合器处于由完全分离到半接合状态，如图2点c所示。档位状态为在档，档位传感器值为1，如图1点b所示。

6、当离合器从半接合到完全接合，此时

表示驾驶员正在起步，随离合器逐渐接合

7、再次逐渐增加发动机扭矩，以克服起步阻力，并在熄火前达到最大，以保证快松离合不易熄火。且保持发动机转速恒定，保证起步的平稳性；离合状态为完全结合，离合传感器值为0%，如图1点c所示；档位状态为在档，档位传感器值为1.如图1点b所示

8、当离合器完全接合后，车速大于6KM/H时，节气门和发动机扭矩恢复正常控制逻辑。

9、起步完成

图6为整个起步流程图。

本方法相对现有技术，增加了起步控制逻辑，挂档时提前增加发动机转速，以增加储备扭矩，并在松离合的过程中迅速增加发动机扭矩，从而保证起步平稳性，并防止起步熄火。相对于根据外界负荷提转速的方法，本方法相当于是主动式，相对现有的某些控制方式踩离合就提转速，本发明因为挂档才提转速，在保证了响应性的同时，改善了燃油经济性，油耗低于传统离合控制技术。

Claims (3)

1.一种手动档车起步档位离合器控制方法，其特征在于：所述方法是由ECU通过检测档位传感器与离合行程传感器的档位状态信号和离合器位移信号，识别驾驶员的起步意图，并在离合器接合前，增加发动机节气门开度、发动机转速，在松离合过程中快速提升扭矩，保证起步平稳性，防止起步熄火；

具体包括以下步骤：

(1)启动发动机，离合器完全分离，此时由ECU控制发动机转速扭矩保持不变；

（2）当挂1档，ECU检测到档位传感器传来在档信号，且离合状态为分离，此时表示驾驶员有起步意图；

（3）ECU检测到档位传感器传来在档信号后，ECU控制发动机节气门开度增加2%，并暂时保持不变，使发动机转速由怠速提升到900rpm，并稳定在此转速；当转速由怠速转速提高到900rpm后，若换到空档，则控制发动机转速从900rpm恢复到怠速转速；

（4)开始松离合，至半接合点，离合行程传感器检测到行程信号，由ECU判断此时驾驶员完成起步准备，发动机转速因为外界负荷增大而开始下掉;

（5)ECU对发动机发出增扭信号，迅速增加发动机扭矩;

(6)当离合器从半接合到完全接合时，离合行程传感器检测到离合行程正在减小，ECU判断驾驶员正在起步，随离合器逐渐接合，ECU对发动机发出指令，逐渐增加发动机扭矩，克服起步阻力，且保持发动机转速恒定在900rpm；

（7）起步完成后，当检测到车速大于5Km/h后，ECU控制发动机扭矩和转速，恢复到正常怠速控制逻辑。

2.根据权利要求1所述的手动档车起步档位离合器控制方法，其特征在于：

所述在档信号是，档位状态最大值为1，表示准备起步；

而档位状态最小值为0，空档信号，表示没有起步意图；

当离合器为完全分离状态，离合器位移的最大值为100%；

当离合器为完全接合状态，离合器位移的最小值为0%；

当离合器为半接合状态，离合器位移值为72%；

当离合器由完全分离到半接合时，表示驾驶员正在松离合器起步。

3.根据权利要求1所述的手动档车起步档位离合器控制方法，其特征在于：

当离合器完全分离时，发动机转速和扭矩基本保持不变；

当检测到在档信号时，发动机转速开始增加；并在离合结合的过程中，ECU逐步增加发动机扭矩；当离合器完全接合时，发动机扭矩恢复到正常怠速控制逻辑。