CN103697147B - 一种变速器分级高温保护方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种变速器分级高温保护方法,包括:步骤A:检测变速器的油液温度获得油温信号,并将其发送给变速器控制单元;步骤B:控制单元根据油温信号将变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的第n保护等级。在基本操作模式和各保护等级下,变速器被配置成分别采用相应的基本换挡模式、相对于基本换挡模式提前进挡延迟退挡的部分保护换挡模式和完全保护换挡模式、或禁能模式。进一步地,在各保护模式下,本发明对发动机以及变速器的变矩器和风扇也有特别的控制。这种设计能够根据不同油温设置不同的保护等级从而采取不同的保护措施,因此能够在最大程度地保证车辆性能的前提下控制变速器的油温,防止安全事故的发生。
Description
技术领域
本发明涉及一种变速器分级高温保护方法。
背景技术
变速器中的油液会随着其温度的升高而变稀,从而影响冷却效果,且当变速器中的油液温度过高时,也无法保证正常的油压,影响变速器及整车性能,严重时还好造成零部件损坏。因此,在变速器油温过高时,需要有相应保护措施来减缓甚至阻止温度升高。
在现有技术中,对变速器的高温保护手段较为单一。通常是在变速器油液达到某个温度后完全限制变速器的性能,这样无法根据变速器本身的特点,在变速器处于不同温度时采取不同的措施,因此无法最大程度地发挥变速器的功能。
发明内容
本发明的一个目的是要提供一种能对变速器进行分级保护的变速器分级高温保护方法,以减缓变速器油温升高或降低油温,防止安全事故的发生。
特别地,本发明提供了一种变速器分级高温保护方法,其中
所述变速器是用于机动车辆的、具有M个前进挡的自动变速器,在其输出轴驱动所述车辆前行时,所述变速器工作于所述M个前进挡中的一个第m前进挡,其中M为大于等于2的整数,m为等于1、2、……、M的整数;
所述分级高温保护方法包括:
步骤A:检测所述变速器的油液温度获得油温信号,并将所述油温信号发送给所述变速器的控制单元;以及
步骤B:所述控制单元根据所述油温信号,按如下控制方式将所述变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的一个第n保护等级;
其中,N为大于等于3的整数,n为等于1、2、……、N的整数,n值越大表示保护等级越高;
其中,每个所述保护等级被设置成具有各自的激活阈值和退出阈值;
其中,所述控制方式被设置成:
当所述变速器开始工作后,在所述油液温度未上升至第1保护等级的激活阈值前,所述变速器被控制成处于所述基本操作模式,
当所述油液温度升高到第n保护等级的激活阈值以上时,所述变速器被控制成处于第n保护等级,
当所述变速器处于第1保护等级时,所述油液温度下降到小于第1保护等级的退出阈值后,所述变速器被控制成处于所述基本操作模式,而且
当所述变速器处于第n保护等级且n≥2时,所述油液温度下降到小于第n保护等级的退出阈值后,所述变速器被控制成处于第n-1保护等级;其中,
在所述基本操作模式下,所述变速器被配置成采用基本换挡模式,
在第1至N-2保护等级下,所述变速器被配置成分别采用相应的部分保护换挡模式,
在第N-1保护等级下,所述变速器被配置成采用完全保护换挡模式,
在第N保护等级下,所述变速器被配置成采用禁能模式;
其中,所述基本换挡模式、部分保护换挡模式和完全保护换挡模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M-1个升挡阈值和M-1个降挡阈值,从而使得在各个换挡模式中:
在所述变速器处于m<M的第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速升高到大于该换挡模式中从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,则所述变速器被控制成升至第m+1前进挡,
在所述变速器处于m>1的第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速下降到小于所设定的从第m前进挡降至第m-1前进挡的降挡阈值,则所述变速器被控制成降至第m-1前进挡;
其中,为升至或降至同一前进挡,对于同一油门开度而言:所述完全保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于所述基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;每个所述部分保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于所述基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值,但大于所述完全保护换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;而且
其中,所述禁能模式被设定成禁止所述变速器的前进挡的传动变速功能,使其进入空档。
进一步地,在同一油门开度下,第n保护等级下的部分保护换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值为Am1+(Bm1-Am1)*Cn1,第n保护等级下的部分保护换挡模式的从第m+1前进挡升至第m前进挡的降挡阈值为Am2+(Bm2-Am2)*Cn1;
其中,
Am1为在同一油门开度下、基本换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,Bm1为在同一油门开度下、完全保护换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,
Am2为在同一油门开度下、基本换挡模式的从第m+1前进挡降至第m前进挡的降挡阈值,Bm2为同一油门开度下、完全保护换挡模式的从第m+1前进挡降至第m前进挡的降挡阈值,
Cn1为大于0且小于1的常数;
较高保护等级的Cn1大于或等于较低保护等级的Cn1。
进一步地,每个所述保护等级的激活阈值大于同一保护等级的退出阈值。
进一步地,所述N为4,且
第1保护等级的激活阈值为110℃,第2保护等级的激活阈值为120℃,第3保护等级的激活阈值为130℃,第4保护等级的激活阈值为140℃;
第1保护等级的退出阈值为105℃,第2保护等级的退出阈值为115℃,第3保护等级的退出阈值为125℃,第4保护等级的退出阈值为135℃。
进一步地,所述步骤B还包括:所述控制单元按如下控制方式将所述变速器的变矩器控制成处于基本开锁模式、部分保护开锁模式或完全保护开锁模式;
其中,
在所述基本操作模式下及第一保护等级下,所述变速器的变矩器被配置成采用基本开锁模式,
在第2至N-2保护等级下,所述变矩器被配置成分别采用相应的部分保护开锁模式,
在第N-1及第N保护等级下,所述变矩器被配置成采用完全保护开锁模式,
其中,所述基本开锁模式、部分保护开锁模式和完全保护开锁模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M个开启阈值和M个锁止阈值,从而使得在各个开锁模式中:
在所述变速器处于第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速降低到小于该开锁模式中第m前进挡的开启阈值,则所述变矩器开启,
在所述变速器处于第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速升高到大于该开锁模式中第m前进挡的锁止阈值,则所述变矩器锁止;
其中,在同一前进挡,对于同一油门开度而言:所述完全保护开锁模式的开启阈值或锁止阈值皆小于所述基本开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值;每个所述部分保护开锁模式的开启阈值或锁止阈值皆小于所述基本开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值,但大于所述完全保护开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值。
进一步地,在同一油门开度下,第n保护等级下的部分保护开锁模式的第m前进挡的开启阈值为Am3+(Bm3-Am3)*Cn2,第n保护等级下的部分保护开锁模式的第m前进挡的锁止阈值为Am4+(Bm4-Am4)*Cn2;
其中,
Am3为在同一油门开度下、基本开锁模式的第m前进挡的开启阈值,Bm3为在同一油门开度下、完全保护开锁模式的第m前进挡的开启阈值,
Am4为在同一油门开度下、基本开锁模式的第m前进挡的锁止阈值,Bm4为同一油门开度下、完全保护开锁模式的第m前进挡的锁止阈值,
Cn2为大于0且小于1的常数;
较高保护等级的Cn2大于或等于较低保护等级的Cn2。
进一步地,所述禁能模式还被设定成使警报装置发出警报。
进一步地,所述步骤B还包括:
在第一至第N保护等级下,变速器的风扇均以最大功率运行。
进一步地,所述步骤B还包括:
在变速器处于第N-1保护等级时,降低发动机输出扭矩。
进一步地,所述降低发动机输出扭矩包括:
变速器控制单元发出降低扭矩信号;
发动机电子控制单元接收所述降低扭矩信号;
当车辆的发动机为汽油发动机时,发动机电子控制单元根据所述降低扭矩信号控制发动机减小进气量、减小点火提前角;
当车辆的发动机为柴油发动机时,发动机电子控制单元根据所述降低扭矩信号控制发动机减小喷油量。
本发明的变速器分级高温保护方法由于能根据不同油温设置不同的保护等级从而采取不同的保护措施,因此能够在最大程度地保证车辆性能的前提下控制变速器的油温,防止安全事故的发生。
进一步地,本发明的激活阈值可以大于序号对应的退出阈值,这使得激活阈值和退出阈值间有一定间隔,能够防止变速器工作状态频繁切换的情形。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。附图中:
图1是根据本发明一个实施例的变速器分级高温保护方法的流程图;
图2示意性地示出了根据本发明一个实施例的变速器分级高温保护方法的第一保护等级的在同一油门开度下的风扇工作状况、目标档位、油液温度的变化曲线;
图3示意性地示出了本发明一个实施例的变速器分级高温保护方法的第二保护等级的在同一油门开度下的风扇工作状况、目标档位、变矩器状态、油液温度的变化曲线;
图4示意性地示出了根据本发明一个实施例的变速器分级高温保护方法的第三保护等级的在同一油门开度下的风扇工作状况、发动机降扭请求状况、目标档位、变矩器状态、油液温度的变化曲线。
图5是根据本发明一个实施例的变速器分级高温保护装置的示意性结构框图。
具体实施方式
图1是根据本发明一个实施例的变速器分级高温保护方法的流程图。需要理解的是,此处及下文的变速器是用于机动车辆的、具有M个前进挡的自动变速器,在其输出轴驱动车辆前行时,变速器工作于M个前进挡中的一个第m前进挡,其中M为大于等于2的整数,m为等于1、2、……、M的整数。
本发明的变速器分级高温保护方法一般性地可包括步骤101和步骤102。步骤101为:检测变速器的油液温度获得油温信号,并将油温信号发送给变速器的控制单元。步骤102为:控制单元根据油温信号,按如下控制方式将变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的一个第n保护等级。在步骤101和步骤102中:N为大于等于3的整数,n为等于1、2、……、N的整数,n值越大表示保护等级越高,每个保护等级被设置成具有各自的激活阈值和退出阈值。
步骤102中的将变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的一个第n保护等级的控制方式可以被设置成:
当变速器开始工作后,在油液温度未上升至第1保护等级的激活阈值前,变速器被控制成处于基本操作模式,
当油液温度升高到第n保护等级的激活阈值以上时,变速器被控制成处于第n保护等级,
当变速器处于第1保护等级时,油液温度下降到小于第1保护等级的退出阈值后,变速器被控制成处于基本操作模式,而且
当变速器处于第n保护等级且n≥2时,油液温度下降到小于第n保护等级的退出阈值后,变速器被控制成处于第n-1保护等级;且
在基本操作模式下,变速器被配置成采用基本换挡模式,
在第1至N-2保护等级下,变速器被配置成分别采用相应的部分保护换挡模式,
在第N-1保护等级下,变速器被配置成采用完全保护换挡模式,
在第N保护等级下,变速器被配置成采用禁能模式。
上文及下文的基本换挡模式、部分保护换挡模式和完全保护换挡模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M-1个升挡阈值和M-1个降挡阈值,从而使得在各个换挡模式中:
在变速器处于m<M的第m前进挡状态下,若变速器的输出轴转速升高到大于该换挡模式中从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,则变速器被控制成升至第m+1前进挡,
在变速器处于m>1的第m前进挡状态下,若变速器的输出轴转速下降到小于所设定的从第m前进挡降至第m-1前进挡的降挡阈值,则变速器被控制成降至第m-1前进挡。
需要理解的是,为升至或降至同一前进挡,对于同一油门开度而言:完全保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;每个部分保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值,但大于完全保护换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;而且禁能模式被设定成禁止变速器的前进挡的传动变速功能,使其进入空档。此处的升挡阈值、降挡阈值大小的设置,是为了通过对换挡时机进行修改而达到使得较高的保护等级相对较低的保护等级的变速器能够提前升档、推迟降档,使得变速器尽量工作在较高的档位,减少扭矩及发动机转速,从而降低变矩器滑磨率,减少对其油液的内部摩擦,从而降低变速器的油液温度。
这种设计能根据不同油温设置不同的保护等级从而采取不同的保护措施,因此能够在最大程度地保证车辆性能的前提下控制变速器的油温,防止安全事故的发生。
在本发明的一个实施例中,基本换挡模式在不同油门开度下的不同档位的升降挡阈值如表1所示,完全保护换挡模式在不同油门开度下的不同档位的升降挡阈值如表2所示。
表1
Up2 | Up3 | Up4 | Up5 | Up6 | Dn5 | Dn4 | Dn3 | Dn2 | Dn1 | |
0% | 500 | 780 | 1200 | 1600 | 1950 | 1820 | 1480 | 1050 | 695 | 350 |
10% | 420 | 780 | 1200 | 1600 | 1950 | 1820 | 1480 | 1050 | 695 | 350 |
20% | 420 | 780 | 1200 | 1600 | 1950 | 1820 | 1480 | 1050 | 695 | 350 |
30% | 420 | 780 | 1200 | 1600 | 1950 | 1820 | 1480 | 1050 | 695 | 350 |
40% | 643 | 1053 | 1692 | 2375 | 3011 | 1820 | 1480 | 1050 | 695 | 350 |
50% | 769 | 1302 | 2109 | 2889 | 3728 | 2446 | 1678 | 1050 | 700 | 350 |
60% | 850 | 1557 | 2465 | 3393 | 4266 | 2853 | 2016 | 1187 | 832 | 356 |
70% | 919 | 1833 | 2814 | 3844 | 4841 | 3357 | 2391 | 1344 | 968 | 403 |
80% | 1180 | 2212 | 3367 | 4544 | 5849 | 4575 | 3430 | 1705 | 1312 | 564 |
90% | 1180 | 2330 | 3645 | 4841 | 6393 | 4885 | 3652 | 1780 | 1430 | 660 |
100% | 1274 | 2350 | 3700 | 4900 | 6500 | 4928 | 3682 | 1790 | 1450 | 680 |
表2
在表1和表2中,纵栏的百分数表示油门开度,横栏的Up2、Up3、Up4、Up5、Up6分别表示从1档升到2档时的升挡阈值、从2档升到3档时的升挡阈值、从3档升到4档时的升挡阈值、从4档升到5档时的升挡阈值、从5档升到6档时的升挡阈值,横栏的Dn5、Dn4、Dn3、Dn2、Dn1分别表示从6档降到5档时的降挡阈值、从5档降到4档时的降挡阈值、从4档降到3档时的降挡阈值、从3档降到2档时的降挡阈值、从2档降到1档时的降挡阈值。
在本发明的一个实施例中,在同一油门开度下,第n保护等级下的部分保护换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值可以为Am1+(Bm1-Am1)*Cn1,第n保护等级下的部分保护换挡模式的从第m+1前进挡升至第m前进挡的降挡阈值可以为Am2+(Bm2-Am2)*Cn1。
其中,Am1为在同一油门开度下、基本换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,Bm1为在同一油门开度下、完全保护换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,Am2为在同一油门开度下、基本换挡模式的从第m+1前进挡降至第m前进挡的降挡阈值,Bm2为同一油门开度下、完全保护换挡模式的从第m+1前进挡降至第m前进挡的降挡阈值,Cn1为大于0且小于1的常数,较高保护等级的Cn1大于或等于较低保护等级的Cn1。
需要理解的是,此处运用了插值法(Cn1为插值率)给出了在第1至N-2保护等级下,变速器分别采用的相应的部分保护换挡模式的升挡阈值和降挡阈值,从而对换挡时机进行了修改,使得部分保护换挡模式相对基本换挡模式能够提前升档、推迟降档,使得变速器尽量工作在较高的档位,减少扭矩及发动机转速,从而降低变速器油液温度。
例如,在第1保护等级下,取Cn1为30%,则对于表1、表2所对应的实施例来说,在40%油门开度下,升4档的转速为1692+(1447-1692)*40%=1594,即升4档的转速从基本换挡模式的1692rpm提前到1594rpm。
在本发明的另一个实施例中,每个保护等级的激活阈值可以大于同一保护等级的退出阈值。在上述实施例中,每个保护等级的激活阈值可以大于同一保护等级的退出阈值,这虽然能实现本发明的技术效果,但是当油液温度在激活阈值附近上下波动时,变速器工作状态会频繁切换。本实施例中,将激活阈值和退出阈值间设置有一定间隔,能够防止变速器工作状态频繁切换的情形
在本发明的一个实施例中,N可以为4。此时第1保护等级的激活阈值可为108℃到112℃中的任意一个温度值,例如110℃。第2保护等级的激活阈值可为118℃到122℃中的任意一个温度值,例如120℃。第3保护等级的激活阈值可为128℃到132℃中的任意一个温度值,例如130℃。第4保护等级的激活阈值可为138℃到142℃中的任意一个温度值,例如140℃。此时第1保护等级的退出阈值可为103℃到107℃中的任意一个温度值,例如105℃。第2保护等级的退出阈值可为113℃到117℃中的任意一个温度值,例如115℃。第3保护等级的激活阈值可为123℃到127℃中的任意一个温度值,例如125℃。第4保护等级的激活阈值可为133℃到137℃中的任意一个温度值,例如135℃。
可以看出,在本实施例中,同一保护等级的激活阈值和退出阈值间的间隔为5℃,在本发明的其他实施例中,此间隔可以为大于或小于5℃的其他数值,如2℃、3℃、7℃或9℃,其均能达到避免变速器工作状态频繁切换的技术效果。
在本发明的其他实施例中,N还可以为除4外的大于3的整数。N越大,则部分保护换挡模式越多,则能够更细化、更精确地控制变速器的油温,从而最大程度地保证车辆性能的前提下控制变速器的油温,防止安全事故的发生。此时只需要对不同部分保护换挡模式的Cn1取不同的数值,即可精确划分不同部分保护换挡模式的升挡阈值和降挡阈值。
在本发明的一个实施例中,步骤102还可包括:控制单元按如下控制方式将变速器的变矩器控制成处于基本开锁模式、部分保护开锁模式或完全保护开锁模式。
上述将变速器的变矩器控制成处于基本开锁模式、部分保护开锁模式或完全保护开锁模式的控制方式可以被设置成:
在基本操作模式下及第一保护等级下,变速器的变矩器被配置成采用基本开锁模式,
在第2至N-2保护等级下,变矩器被配置成分别采用相应的部分保护开锁模式,
在第N-1及第N保护等级下,变矩器被配置成采用完全保护开锁模式。
上文及下文的基本开锁模式、部分保护开锁模式和完全保护开锁模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M个开启阈值和M个锁止阈值,从而使得在各个开锁模式中:
在变速器处于第m前进挡状态下,若变速器的输出轴转速降低到小于该开锁模式中第m前进挡的开启阈值,则变矩器开启,
在变速器处于第m前进挡状态下,若变速器的输出轴转速升高到大于该开锁模式中第m前进挡的锁止阈值,则变矩器锁止。
需要理解的是,在同一前进挡,对于同一油门开度而言:完全保护开锁模式的开启阈值或锁止阈值皆小于基本开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值;每个部分保护开锁模式的开启阈值或锁止阈值皆小于基本开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值,但大于完全保护开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值。
此处的开启阈值、锁止阈值大小的设置,是为了通过对变矩器(一般为液力变矩器)的工作状态进行修改而达到使得较高的保护等级相对较低的保护等级的变矩器能够减小打开及滑磨的范围,从而减少变矩器对内部油液的搅动和摩擦,减少热量的产生,从而降低内部油液的温度。由于液力变矩器与变速箱是通过变速器输入轴中间的油道互通的,其内都是自动变速器油,因此变矩器内部油液温度与变速器油液温度是一致的,因此在变矩器内部油液温度降低的同时,变速器油液温度也降低。
在本发明的一个实施例中,基本开锁模式在不同油门开度下的不同档位的开启阈值及锁止阈值如表3所示,完全保护换挡模式在不同油门开度下的不同档位的开启阈值及锁止阈值如表4所示。
表3
1O | 2O | 3O | 4O | 5O | 6O | 1L | 2L | 3L | 4L | 5L | 6L | |
0% | 900 | 200 | 480 | 830 | 1150 | 1430 | 10000 | 10000 | 2500 | 4000 | 5000 | 6500 |
10% | 900 | 200 | 480 | 830 | 1150 | 1430 | 10000 | 10000 | 1390 | 1550 | 1700 | 2200 |
20% | 900 | 200 | 480 | 830 | 1150 | 1430 | 10000 | 10000 | 1390 | 1550 | 1700 | 2200 |
30% | 900 | 200 | 480 | 830 | 1150 | 1430 | 10000 | 10000 | 1390 | 1550 | 1700 | 2200 |
40% | 900 | 200 | 480 | 1132 | 1454 | 1940 | 10000 | 10000 | 1390 | 1550 | 1700 | 2200 |
50% | 900 | 200 | 480 | 1302 | 1621 | 2327 | 10000 | 10000 | 1390 | 1550 | 1700 | 2480 |
60% | 900 | 258 | 480 | 1469 | 1891 | 3078 | 10000 | 10000 | 1390 | 1550 | 1967 | 3183 |
70% | 900 | 353 | 733 | 1696 | 2164 | 3470 | 10000 | 10000 | 1390 | 1735 | 2255 | 3604 |
80% | 900 | 353 | 1222 | 2048 | 2874 | 4283 | 10000 | 10000 | 1390 | 2097 | 2973 | 4364 |
90% | 900 | 1000 | 1507 | 2337 | 3464 | 4700 | 10000 | 10000 | 1565 | 2400 | 3581 | 4800 |
100% | 900 | 1000 | 2000 | 2965 | 3950 | 5235 | 10000 | 10000 | 2000 | 2965 | 3950 | 5235 |
表4
1O | 2O | 3O | 4O | 5O | 6O | 1L | 2L | 3L | 4L | 5L | 6L | |
0% | 800 | 190 | 430 | 820 | 1050 | 1300 | 400 | 400 | 680 | 1100 | 1500 | 1850 |
10% | 800 | 190 | 430 | 820 | 1050 | 1300 | 320 | 320 | 680 | 1100 | 1500 | 1850 |
20% | 800 | 190 | 430 | 820 | 1050 | 1300 | 320 | 320 | 680 | 1100 | 1500 | 1850 |
30% | 800 | 190 | 430 | 820 | 1050 | 1300 | 320 | 320 | 680 | 1100 | 1500 | 1850 |
40% | 800 | 190 | 430 | 1042 | 1325 | 1861 | 543 | 543 | 953 | 1100 | 1500 | 1850 |
50% | 800 | 190 | 430 | 1259 | 1539 | 1861 | 669 | 669 | 953 | 1100 | 1500 | 2028 |
60% | 800 | 190 | 430 | 1315 | 1743 | 2916 | 750 | 750 | 953 | 1100 | 1593 | 2166 |
70% | 800 | 190 | 683 | 1564 | 2094 | 2916 | 819 | 819 | 953 | 1314 | 1544 | 2341 |
80% | 800 | 190 | 1162 | 1917 | 2794 | 4199 | 981 | 981 | 953 | 1567 | 1744 | 2549 |
90% | 800 | 914 | 1480 | 2295 | 3391 | 4199 | 1064 | 1064 | 1030 | 2045 | 2041 | 2793 |
100% | 800 | 930 | 1900 | 2850 | 3850 | 4199 | 1080 | 1080 | 1030 | 2400 | 2100 | 2900 |
在本发明的一个实施例中,在同一油门开度下,第n保护等级下的部分保护开锁模式的第m前进挡的开启阈值可以为Am3+(Bm3-Am3)*Cn2,第n保护等级下的部分保护开锁模式的第m前进挡的锁止阈值可以为Am4+(Bm4-Am4)*Cn2。
其中,Am3为在同一油门开度下、基本开锁模式的第m前进挡的开启阈值,Bm3为在同一油门开度下、完全保护开锁模式的第m前进挡的开启阈值,Am4为在同一油门开度下、基本开锁模式的第m前进挡的锁止阈值,Bm4为同一油门开度下、完全保护开锁模式的第m前进挡的锁止阈值,Cn2为大于0且小于1的常数,较高保护等级的Cn2大于或等于较低保护等级的Cn2。
需要理解的是,此处运用了插值法(Cn2为插值率),给出了在第2至N-2保护等级下,变矩器分别采用的相应的部分保护开锁模式的开启阈值和锁止阈值。例如,在第2保护等级下,取Cn2为30%,则对于表3、表4所对应的实施例来说,在40%油门开度下,3档时变矩器的开启阈值为480+(430-480)*40%=460,3档时变速器的锁止阈值为1390+(953-1390)*40%=1215.2,3档时的开启阈值从基本开锁模式的480rpm降低到460rpm,3档时的锁止阈值从基本开锁模式的1390rpm降低到1215.2rpm。
在本发明的一个实施例中,禁能模式还可以被设定成使警报装置发出警报。所述警报可以为语音警报也可以为灯光警报。所述警报装置可以直接沿用车辆原有的警报装置,通过车辆仪表台的音响发出提示音或故障灯闪烁发出警报。在禁能模式下发出警报,能够及时提醒驾乘人车辆变速器的油液温度过高,使其尽快采取正确的应对措施,避免危险的发生。
在本发明的另一个实施例中,步骤102还可包括:在第一至第N保护等级下,变速器的风扇均以最大功率运行。这样可以增加变速器的散热量,从而降低变速器的油液温度,减少危险发生的概率。
在本发明的其他实施例中,步骤102还可包括:在变速器处于第N-1保护等级时,降低发动机输出扭矩。降低发动机输出扭矩可以包括下列步骤:a、变速器控制单元(TCU)发出降低扭矩信号,b、发动机电子控制单元(ECU)接收降低扭矩信号,c、当车辆的发动机为汽油发动机时,发动机电子控制单元根据降低扭矩信号控制发动机减小进气量、减小点火提前角,当车辆的发动机为柴油发动机时,发动机电子控制单元根据降低扭矩信号控制发动机减小喷油量。
需要理解的是,上述实施例中的手段,如修改变速器的换挡模式、调整变矩器的工作状态、风扇以最大功率运行、降低发动机的输出扭矩,不仅可以单独在各个保护等级中适用,也可以综合适用。例如,在本发明的一个实施例中,N为4,即分为第一、第二、第三、第四保护等级,每个所述保护等级被设置成具有各自的激活阈值和退出阈值。其中,本实施例的基本操作模式与前述实施例相同,本实施例的第4保护等级采取禁能模式,也与前述实施例相同,在此不再赘述。下面结合曲线图以5档和6档间的档位切换为例,对本实施例的第1、第2、第3保护等级进行说明。
在图2中,纵轴为车辆速度V,曲线210表示风扇工作状况,曲线220表示本发明下的目标档位,曲线(虚线)225表示现有技术的目标档位,曲线230表示变速器油液温度。
在曲线230中,当车速为v11时,变速器油液温度达到第一保护等级的激活阈值,变速器进入第一保护等级,风扇开始以最大功率运行,以降低变速器温度。在曲线220中,v11为在第一保护等级下5档升至6档的升挡阈值(在其他实施例中,升档阈值可以与第一等级的阈值有所差别),则此时目标档位由5档进入6档,并在车速增加到v14的时候达到6档到5档的降挡阈值,降到5档;由曲线225可以看出,现有技术在速度增加到v12时才进入6档、在速度增加到v13时进入5档,曲线220对应的技术方案与现有技术相比,在6档停留的时间较长,则扭矩和发动机转速相对较小,从而降低了变速器油液温度。
根据图2可以看出,在上述技术手段的作用下,变速器的油液温度能够在速度达到v12后一直相对稳定,这达到了本发明的技术效果。
在图3中,纵轴为车辆速度V,曲线310表示风扇工作状况,曲线320表示本发明下的目标档位,曲线(虚线)325表示现有技术的目标档位,曲线330表示本发明下的变矩器状态,曲线(虚线)335表示现有技术的变矩器状态,曲线340表示变速器油液温度。
在曲线340中,在车速为v21时,变速器油液温度达到第二保护等级的激活阈值,变速器进入第二保护等级,由曲线310可以看出,风扇仍然以最大功率运行。
在曲线320中,v21为在第二保护等级下5档升至6档的升挡阈值(在其他实施例中,升档阈值可以与第二等级的阈值有所差别),则此时目标档位由5档进入6档,在车速增加到v26时达到6档到5档的降挡阈值,目标档位降到5档。在曲线325中,v22为5档升至6档的升挡阈值,则此时目标档位由5档进入6档,在车速增加到v25时达到6档到5档的降挡阈值,目标档位降到5档。对比曲线325和320,可知曲线320对应的技术方案与现有技术相比,在6档停留的时间较长,则扭矩和发动机转速相对较小,从而降低了变速器油液温度。
在曲线330中,v21为在第二保护等级下6档时的关闭阈值(在其他实施例中,升档阈值可以与第二等级的阈值或从5档到6档的升挡阈值有所差别),则此时变矩器由打开状态变为锁止状态,在车速升高到v26时达到6档的开启阈值,变矩器由锁止状态变为打开状态。在曲线335中,变矩器在v23时由打开状态变为锁止状态,在v24时由锁止状态变为打开状态。对比曲线335和330,可知曲线330对应的技术方案与现有技术相比,处于锁止状态的时间较长,能较少变矩器的滑磨从而降低热量的产生,达到降低变速器油液温度的目的。
根据图3可以看出,在上述技术手段的作用下,变速器的油液温度能够在速度达到v22后一直相对稳定,这达到了本发明的技术效果。
在图4中,纵轴为车辆速度V,曲线410表示风扇工作状况,曲线420表示发动机降扭请求状况,曲线430表示本发明下的目标档位,曲线(虚线)435表示现有技术的目标档位,曲线440表示本发明下的变矩器状态,曲线(虚线)445表示现有技术的变矩器状态,曲线450表示变速器油液温度。
在曲线450中,在车速为v31时,变速器油液温度达到第三保护等级的激活阈值,变速器进入第三保护等级,由曲线410可以看出,风扇仍然以最大功率运行,由曲线420可以看出,在速度达到v31后,TCU开始发出降扭请求(此后ECU接收到降扭请求后,将强制降低发动机扭矩,以减低变矩器滑磨率,降低油液温度)。
在曲线430中,v31为在第二保护等级下5档升至6档的升挡阈值(在其他实施例中,升档阈值可以与第三等级的阈值有所差别),则此时目标档位由5档进入6档,在车速增加到v36时达到6档到5档的降挡阈值,目标档位降到5档。在曲线435中,v32为5档升至6档的升挡阈值,则此时目标档位由5档进入6档,在车速增加到v35时达到6档到5档的降挡阈值,目标档位降到5档。对比曲线435和430,可知曲线430对应的技术方案与现有技术相比,在6档停留的时间较长,则扭矩和发动机转速相对较小,从而降低了变速器油液温度。
在曲线440中,v21为在第三保护等级下6档时的关闭阈值(在其他实施例中,升档阈值可以与第三等级的阈值或从5档到6档的升挡阈值有所差别),则此时变矩器由打开状态变为锁止状态,在车速升高到v36时达到6档的开启阈值,变矩器由锁止状态变为打开状态。在曲线445中,变矩器在v33时由打开状态变为锁止状态,在v34时由锁止状态变为打开状态。对比曲线445和440,可知曲线440对应的技术方案与现有技术相比,处于锁止状态的时间较长,能较少变矩器的滑磨从而降低热量的产生,达到降低变速器油液温度的目的。
根据图4可以看出,在上述技术手段的作用下,变速器的油液温度能够在速度达到v32后一直相对稳定,这达到了本发明的技术效果。
本实施例从发热和散热两方面对变速器油温进行了4个保护等级的控制,同时兼顾了变矩器状态和发动机扭矩等发热因素以及风扇和冷却系统等散热因素,从而根据不同油温在4个不同的保护等级中采取不同的保护措施,因此能够在最大程度地保证车辆性能的前提下控制变速器的油温,防止安全事故的发生。
图5是根据本发明一个实施例的变速器分级高温保护装置的示意性结构框图。由图5可以看出,变速器分级高温保护装置包括温度传感器501和变速器的控制单元502。温度传感器501用于:检测变速器的油液温度获得油温信号,并将油温信号发送给变速器的控制单元502。控制单元用于:根据油温信号,按如下控制方式将变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的一个第n保护等级。其中,N为大于等于3的整数,n为等于1、2、……、N的整数,n值越大表示保护等级越高,每个保护等级被设置成具有各自的激活阈值和退出阈值。
将变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的一个第n保护等级的控制方式可以被设置成:
当变速器开始工作后,在油液温度未上升至第1保护等级的激活阈值前,变速器被控制成处于基本操作模式,
当油液温度升高到第n保护等级的激活阈值以上时,变速器被控制成处于第n保护等级,
当变速器处于第1保护等级时,油液温度下降到小于第1保护等级的退出阈值后,变速器被控制成处于基本操作模式,而且
当变速器处于第n保护等级且n≥2时,油液温度下降到小于第n保护等级的退出阈值后,变速器被控制成处于第n-1保护等级;且
在基本操作模式下,变速器被配置成采用基本换挡模式,
在第1至N-2保护等级下,变速器被配置成分别采用相应的部分保护换挡模式,
在第N-1保护等级下,变速器被配置成采用完全保护换挡模式,
在第N保护等级下,变速器被配置成采用禁能模式。
上文及下文的基本换挡模式、部分保护换挡模式和完全保护换挡模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M-1个升挡阈值和M-1个降挡阈值,从而使得在各个换挡模式中:
在变速器处于m<M的第m前进挡状态下,若变速器的输出轴转速升高到大于该换挡模式中从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,则变速器被控制成升至第m+1前进挡,
在变速器处于m>1的第m前进挡状态下,若变速器的输出轴转速下降到小于所设定的从第m前进挡降至第m-1前进挡的降挡阈值,则变速器被控制成降至第m-1前进挡。
需要理解的是,为升至或降至同一前进挡,对于同一油门开度而言:完全保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;每个部分保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值,但大于完全保护换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;而且禁能模式被设定成禁止变速器的前进挡的传动变速功能,使其进入空档。
这种设计能够通过对换挡时机进行修改而达到使得较高的保护等级相对较低的保护等级的变速器能够提前升档、推迟降档,使得变速器尽量工作在较高的档位,减少扭矩及发动机转速,从而降低变矩器滑磨率,减少对其油液的内部摩擦,从而降低变速器的油液温度,从而根据不同油温设置不同的保护等级从而采取不同的保护措施,因此能够在最大程度地保证车辆性能的前提下控制变速器的油温,防止安全事故的发生。
至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
Claims (10)
1.一种变速器分级高温保护方法,其中
所述变速器是用于机动车辆的、具有M个前进挡的自动变速器,在其输出轴驱动所述车辆前行时,所述变速器工作于所述M个前进挡中的一个第m前进挡,其中M为大于等于2的整数,m为等于1、2、……、M的整数;
所述分级高温保护方法包括:
步骤A:检测所述变速器的油液温度获得油温信号,并将所述油温信号发送给所述变速器的控制单元;以及
步骤B:所述控制单元根据所述油温信号,按如下控制方式将所述变速器控制成处于基本操作模式或N个保护等级中的一个第n保护等级;
其中,N为大于等于3的整数,n为等于1、2、……、N的整数,n值越大表示保护等级越高;
其中,每个所述保护等级被设置成具有各自的激活阈值和退出阈值;
其中,所述控制方式被设置成:
当所述变速器开始工作后,在所述油液温度未上升至第1保护等级的激活阈值前,所述变速器被控制成处于所述基本操作模式,
当所述油液温度升高到第n保护等级的激活阈值以上时,所述变速器被控制成处于第n保护等级,
当所述变速器处于第1保护等级时,所述油液温度下降到小于第1保护等级的退出阈值后,所述变速器被控制成处于所述基本操作模式,而且
当所述变速器处于第n保护等级且n≥2时,所述油液温度下降到小于第n保护等级的退出阈值后,所述变速器被控制成处于第n-1保护等级;其中,
在所述基本操作模式下,所述变速器被配置成采用基本换挡模式,
在第1至N-2保护等级下,所述变速器被配置成分别采用相应的部分保护换挡模式,
在第N-1保护等级下,所述变速器被配置成采用完全保护换挡模式,
在第N保护等级下,所述变速器被配置成采用禁能模式;
其中,所述基本换挡模式、部分保护换挡模式和完全保护换挡模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M-1个升挡阈值和M-1个降挡阈值,从而使得在各个换挡模式中:
在所述变速器处于m<M的第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速升高到大于该换挡模式中从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,则所述变速器被控制成升至第m+1前进挡,
在所述变速器处于m>1的第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速下降到小于所设定的从第m前进挡降至第m-1前进挡的降挡阈值,则所述变速器被控制成降至第m-1前进挡;
其中,为升至或降至同一前进挡,对于同一油门开度而言:所述完全保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于所述基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;每个所述部分保护换挡模式的升挡阈值或降挡阈值皆小于所述基本换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值,但大于所述完全保护换挡模式的相应升挡阈值或降挡阈值;而且
其中,所述禁能模式被设定成禁止所述变速器的前进挡的传动变速功能,使其进入空档。
2.如权利要求1所述的方法,其特征在于,
在同一油门开度下,第n保护等级下的部分保护换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值为Am1+(Bm1-Am1)*Cn1,第n保护等级下的部分保护换挡模式的从第m+1前进挡升至第m前进挡的降挡阈值为Am2+(Bm2-Am2)*Cn1;
其中,
Am1为在同一油门开度下、基本换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,Bm1为在同一油门开度下、完全保护换挡模式的从第m前进挡升至第m+1前进挡的升挡阈值,
Am2为在同一油门开度下、基本换挡模式的从第m+1前进挡降至第m前进挡的降挡阈值,Bm2为同一油门开度下、完全保护换挡模式的从第m+1前进挡降至第m前进挡的降挡阈值,
Cn1为大于0且小于1的常数;
较高保护等级的Cn1大于或等于较低保护等级的Cn1。
3.如权利要求1或2所述的方法,其特征在于,
每个所述保护等级的激活阈值大于同一保护等级的退出阈值。
4.如权利要求3所述的方法,其特征在于,
所述N为4,且
第1保护等级的激活阈值为110℃,第2保护等级的激活阈值为120℃,第3保护等级的激活阈值为130℃,第4保护等级的激活阈值为140℃;
第1保护等级的退出阈值为105℃,第2保护等级的退出阈值为115℃,第3保护等级的退出阈值为125℃,第4保护等级的退出阈值为135℃。
5.如权利要求1-2中任意一项所述的方法,其特征在于,
所述步骤B还包括:所述控制单元按如下控制方式将所述变速器的变矩器控制成处于基本开锁模式、部分保护开锁模式或完全保护开锁模式;
其中,
在所述基本操作模式下及第1保护等级下,所述变速器的变矩器被配置成采用基本开锁模式,
在第2至N-2保护等级下,所述变矩器被配置成分别采用相应的部分保护开锁模式,
在第N-1及第N保护等级下,所述变矩器被配置成采用完全保护开锁模式,
其中,所述基本开锁模式、部分保护开锁模式和完全保护开锁模式被分别设定成针对每一不同油门开度具有M个开启阈值和M个锁止阈值,从而使得在各个开锁模式中:
在所述变速器处于第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速降低到小于该开锁模式中第m前进挡的开启阈值,则所述变矩器开启,
在所述变速器处于第m前进挡状态下,若所述变速器的输出轴转速升高到大于该开锁模式中第m前进挡的锁止阈值,则所述变矩器锁止;
其中,在同一前进挡,对于同一油门开度而言:所述完全保护开锁模式的开启阈值或锁止阈值皆小于所述基本开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值;每个所述部分保护开锁模式的开启阈值或锁止阈值皆小于所述基本开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值,但大于所述完全保护开锁模式的相应开启阈值或锁止阈值。
6.如权利要求5所述的方法,其特征在于,
在同一油门开度下,第n保护等级下的部分保护开锁模式的第m前进挡的开启阈值为Am3+(Bm3-Am3)*Cn2,第n保护等级下的部分保护开锁模式的第m前进挡的锁止阈值为Am4+(Bm4-Am4)*Cn2;
其中,
Am3为在同一油门开度下、基本开锁模式的第m前进挡的开启阈值,Bm3为在同一油门开度下、完全保护开锁模式的第m前进挡的开启阈值,
Am4为在同一油门开度下、基本开锁模式的第m前进挡的锁止阈值,Bm4为同一油门开度下、完全保护开锁模式的第m前进挡的锁止阈值,
Cn2为大于0且小于1的常数;
较高保护等级的Cn2大于或等于较低保护等级的Cn2。
7.如权利要求6所述的方法,其特征在于,
所述禁能模式还被设定成使警报装置发出警报。
8.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤B还包括:
在第1至第N保护等级下,变速器的风扇均以最大功率运行。
9.如权利要求6所述的方法,其特征在于,所述步骤B还包括:
在变速器处于第N-1保护等级时,降低发动机输出扭矩。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,所述降低发动机输出扭矩包括:
变速器控制单元发出降低扭矩信号;
发动机电子控制单元接收所述降低扭矩信号;
当车辆的发动机为汽油发动机时,发动机电子控制单元根据所述降低扭矩信号控制发动机减小进气量、减小点火提前角;
当车辆的发动机为柴油发动机时,发动机电子控制单元根据所述降低扭矩信号控制发动机减小喷油量。
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