CN104724106A - 一种amt重型特种车分动器换挡的控制方法及控制系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AMT重型特种车分动器换挡的控制方法及控制系统，其中控制系统包括车身控制器BCU、发动机ECU、变速器TCU、变速器换挡执行机构、分动器开关、分动器和仪表，发动机ECU、变速器TCU、变速器换挡执行机构、分动器开关、分动器和仪表均与车身控制器BCU连接。本发明的有益效果是：本发明对AMT重型特种车实现离合器分离与分动器换挡自动控制，驾驶员能够直接进行分动器换挡，降低驾驶技术难度，大大减轻驾驶操作强度，提高车辆性能，安全可靠。

Description

一种AMT重型特种车分动器换挡的控制方法及控制系统
技术领域
本发明涉及AMT车型技术领域，特别涉及一种AMT重型特种车分动器换挡的控制方法及控制系统。
背景技术
很多重型特种车辆的变速箱都带有分动器，分动器是一种齿轮传动系，其输入轴直接或通过万向传动装置与变速器的输出轴相联，输出轴则有若干，分别经万向传动装置与各驱动桥连接，带有分动器的车辆相当于变速箱又多了一个副箱，车辆可以在不同的速比下运行。它的换挡要求是车速<5km/h，同时输入轴转速<150rpm。在手动机械式变速器车型上，当驾驶员观察到车速低于5km/h后，松开离合器踏板，然后按下操作开关信号，使分动器实现挡位的切换。但在AMT车型上，没有离合器踏板，传统的操作方法不能使离合器分离来进行档位切换，离合器操纵都是由变速器电子控制单元（TCU）控制的，驾驶员不能直接控制。而带有分动器的小型AMT车型在分动器档位切换，需要驾驶员将车停稳才可高档换到低档，而且若操作人员在不符合换挡的情况下启动分动器换挡，容易造成变速箱和分动器等磨损。
发明内容
为了解决AMT重型特种车在装有分动器的情况下，驾驶员能够直接进行分动器换挡问题，本发明提供了一种安全可靠的AMT重型特种车分动器换挡的控制方法及控制系统。
为了实现上述发明目的，本发明提供了一种AMT重型特种车分动器换挡的控制方法，包括以下步骤：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关；
（2）检测发动机转速，若发动机转速接近怠速，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速，则执行步骤（3）；
（3）发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速；
（4）发送离合器分离的TC1控制命令；
（5）读取离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），若条件不满足时，执行步骤（8）；
（6）驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）；
（7）如果5秒内，没有接收到换挡成功的信号，将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束；
（9）退出分动器换挡功能执行命令，转入其它模块的工作。
其中，步骤（2）中，所述发动机转速s1接近怠速sD是指s1-sD≤100rpm；所述发动机转速s1高于怠速sD是指s1-sD＞100rpm；所述步骤（6）中，所述分动器包括两个换挡开关，分别是空挡常开开关和低档常闭开关，当分动器在高挡时，空挡常开开关接通，当分动器在低档时，空挡常开开关和低档常闭开关同时接通，当分动器在空挡时，空挡常开开关和低档常闭开关同时断开，通过判断分动器的两个档位开关信号来判断分动器是否换挡到位。
具体说，AMT重型特种车分动器换挡的控制方法包括以下步骤：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关；
（2）车身控制器BCU通过CAN总线查看发动机转速，若发动机转速接近怠速，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速，则执行步骤（3）；其中，所述发动机转速s1接近怠速sD是指s1-sD≤100rpm；所述发动机转速s1高于怠速sD是指s1-sD＞100rpm；
（3）车身控制器BCU通过CAN总线发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速；
（4）车身控制器BCU对变速器电子控制单元TCU发送离合器分离的TC1控制命令；
（5）车身控制器BCU实时读取变速器电子控制单元TCU发送的离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），此时传统系统完全断开，若条件不满足时，执行步骤（8）；
（6）车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）；
（7）如果5秒内，车身控制器BCU没有接收到换挡成功的信号，车身控制器BCU将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败；其中，所述车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀来进行换挡动作，分动器包括两个换挡开关，分别是空挡常开开关和低档常闭开关，当分动器在高挡时，空挡常开开关接通，当分动器在低档时，空挡常开开关和低档常闭开关同时接通，当分动器在空挡时，空挡常开开关和低档常闭开关同时断开，车身控制器BCU根据接收的换挡开关的信号来判断分动器是否换挡到位；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束；
（9）车身控制器BCU退出此功能执行模块，转入其它模块的工作。
为了更好的实现上述发明目的，本发明还提供了一种AMT重型特种车分动器换挡的控制系统，包括以下装置：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关的装置；
（2）检测发动机转速，若发动机转速接近怠速值，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速值，则执行步骤（3）的装置；
（3）发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速值的装置；
（4）发送离合器分离的TC1控制命令的装置；
（5）读取离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），若条件不满足时，执行步骤（8）的装置；
（6）驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）的装置；
（7）如果5秒内，没有接收到换挡成功的信号，将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败的装置；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束的装置；
（9）退出分动器换挡功能执行命令，转入其它模块工作的装置。
具体说，一种AMT车分动器换挡的控制系统，包括车身控制器BCU、发动机ECU、变速器TCU、变速器换挡执行机构、分动器开关、分动器和仪表，所述发动机ECU、变速器TCU、变速器换挡执行机构、分动器开关、分动器和仪表均与所述车身控制器BCU连接；
所述车身控制器BCU，通过CAN总线与所述发动机ECU和所述变速器TCU连接，用于查看发动机转速，读取离合器输出轴的转速值和离合器的滑移率，以及接收分动器换挡到位的开关信号；
所述分动器开关，用于向车身控制器BCU发送档位切换请求信号；
所述分动器，用于接收车身控制器BCU发送的档位切换信号；
所述变速器TCU，用于接收车身控制器BCU发送的离合器分离的控制命令；
所述仪表，用于接收并显示车身控制器BCU发送的分动器档位状态。
所述车身控制器BCU通过CAN总线与所述分动器连接；按下分动器开关，当同时满足以下三个条件时：a、车速值在5km/h以下，b、发动机转速低于怠速，c、在设定时间内离合器滑移率大于设定值，所述车身控制器BCU才可驱动分动器换挡电磁阀。
上述AMT车分动器换挡的控制系统的工作方法，包括以下步骤：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关；
（2）车身控制器BCU通过CAN总线查看发动机转速，若发动机转速接近怠速，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速，则执行步骤（3）；所述发动机转速s1接近怠速sD是指s1-sD≤100rpm；所述发动机转速s1高于怠速sD是指s1-sD≥100rpm；
（3）车身控制器BCU通过CAN总线发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速；
（4）车身控制器BCU对变速器电子控制单元TCU发送离合器分离的TC1控制命令；
（5）车身控制器BCU实时读取变速器电子控制单元TCU发送的离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），此时传统系统完全断开，若条件不满足时，执行步骤（8）；
（6）车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）；
（7）如果5秒内，车身控制器BCU没有接收到换挡成功的信号，车身控制器BCU将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败；其中，所述车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀来进行换挡动作，分动器包括两个换挡开关，分别是空挡常开开关和低档常闭开关，当分动器在高挡时，空挡常开开关接通，当分动器在低档时，空挡常开开关和低档常闭开关同时接通，当分动器在空挡时，空挡常开开关和低档常闭开关同时断开，换挡开关信号发送至车身控制器BCU，车身控制器BCU根据接收的换挡开关信号来判断分动器是否换挡到位。
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束；
（9）车身控制器BCU退出此功能执行模块，转入其它模块的工作。
本发明的有益效果是：本发明对AMT重型特种车实现离合器分离与分动器换挡自动控制，驾驶员能够直接进行分动器换挡，降低驾驶技术难度，大大减轻驾驶操作强度，提高车辆性能，安全可靠。
附图说明
图1为本发明实施例1的结构框图。
图2为本发明实施例1和实施例2的流程图。
具体实施方式
实施例1
参见图1和图2，本发明实施例1提供了一种AMT重型特种车分动器换挡的控制系统，包括车身控制器BCU、发动机ECU、变速器TCU、变速器换挡执行机构、分动器开关、分动器和仪表，所述发动机ECU、变速器TCU、变速器换挡执行机构、分动器开关、分动器和仪表均与所述车身控制器BCU连接；
车身控制器BCU，通过CAN总线与所述发动机ECU和所述变速器TCU连接，用于查看发动机转速，读取离合器输出轴的转速值和离合器的滑移率，以及接收分动器换挡到位的开关信号；
分动器开关，用于向车身控制器BCU发送档位切换请求信号；
分动器，用于接收车身控制器BCU发送的档位切换信号，并启动单位切换电磁阀；
变速器TCU，用于接收车身控制器BCU发送的离合器分离控制命令；
仪表，用于接收并显示车身控制器BCU发送的分动器档位状态。
其中，车身控制器BCU通过CAN总线与所述分动器连接；按下分动器开关，当同时满足以下三个条件时：a、车速值在5km/h以下，b、发动机转速低于怠速，c、在设定时间内离合器滑移率大于设定值，所述车身控制器BCU才可驱动分动器换挡电磁阀。
上述AMT车分动器换挡的控制系统的工作方法，包括以下步骤：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关；
（2）车身控制器BCU通过CAN总线查看发动机转速，若发动机转速接近怠速，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速，则执行步骤（3）；所述发动机转速s1接近怠速sD是指s1-sD≤100rpm；所述发动机转速s1高于怠速sD是指s1-sD≥100rpm；
BCU通过CAN总线查看EEC1信号来得知发动机转速为s1，具体报文内容请见下表，发送周期为20ms；
报文名称 PGN名称 消息内容
EEC1 Engine Speed s1（rpm）
（3）车身控制器BCU通过CAN总线发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速；
车身控制器BCU通过CAN总线发送信号TSC1控制发动机转速，使发动机转速至怠速，具体报文内容请见下表，发送周期为10ms；
（4）车身控制器BCU对变速器电子控制单元TCU发送离合器分离的TC1控制命令；
车身控制单元BCU通过CAN总线对变速器控制单元TCU发送控制离合器分离的命令，具体报文内容请见下表，发送周期为50ms；
（5）车身控制器BCU实时读取变速器电子控制单元TCU发送的离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），此时传统系统完全断开，若条件不满足时，执行步骤（8）；
（6）车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）；
（7）如果5秒内，车身控制器BCU没有接收到换挡成功的信号，车身控制器BCU将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败；其中，车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀来进行换挡动作，分动器包括两个换挡开关，分别是空挡常开开关和低档常闭开关，当分动器在高挡时，空挡常开开关接通，当分动器在低档时，空挡常开开关和低档常闭开关同时接通，当分动器在空挡时，空挡常开开关和低档常闭开关同时断开，换挡开关信号发送至车身控制器BCU，车身控制器BCU根据接收的换挡开关信号来判断分动器是否换挡到位；具体的控制命令如下表，TC1发送周期为50ms；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束；
（9）车身控制器BCU退出此功能执行模块，转入其它模块的工作。
实施例2
参见图2，本发明实施例提供了一种AMT重型特种车分动器换挡的控制方法，包括以下步骤：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关；
（2）车身控制器BCU通过CAN总线查看发动机转速，若发动机转速接近怠速，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速，则执行步骤（3）；
BCU通过CAN总线查看EEC1信号来得知发动机转速为s1，具体报文内容请见下表，发送周期为20ms；
报文名称 PGN名称 消息内容
EEC1 Engine Speed s1（rpm）
（3）车身控制器BCU通过CAN总线发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速；
车身控制器BCU通过CAN总线发送信号TSC1控制发动机转速，使发动机转速至怠速，具体报文内容请见下表，发送周期为10ms；
（4）车身控制器BCU对变速器电子控制单元TCU发送离合器分离的TC1控制命令；
车身控制单元BCU通过CAN总线对变速器控制单元TCU发送控制离合器分离的命令，具体报文内容请见下表，发送周期为50ms；
（5）车身控制器BCU实时读取变速器电子控制单元TCU发送的离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），此时传统系统完全断开，若条件不满足时，执行步骤（8）；其中，变速器电子控制单元TCU通过读取变速器的输入轴传感器来获得离合器滑移率；
（6）车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）；
（7）如果5秒内，车身控制器BCU没有接收到换挡成功的信号，车身控制器BCU将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败；其中，车身控制器BCU驱动分动器换挡电磁阀来进行换挡动作，分动器包括两个换挡开关，分别是空挡常开开关和低档常闭开关，当分动器在高挡时，空挡常开开关接通，当分动器在低档时，空挡常开开关和低档常闭开关同时接通，当分动器在空挡时，空挡常开开关和低档常闭开关同时断开，换挡开关信号发送至车身控制器BCU，车身控制器BCU根据接收的开关信号来判断分动器是否换挡到位；具体的控制命令如下表，TC1发送周期为50ms；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束；
（9）车身控制器BCU退出此功能执行模块，转入其它模块的工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (4)

1.一种AMT重型特种车分动器换挡的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关；
（2）检测发动机转速，若发动机转速接近怠速，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速，则执行步骤（3）；
（3）发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速；
（4）发送离合器分离的TC1控制命令；
（5）读取离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），若条件不满足时，执行步骤（8）；
（6）驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）；
（7）如果5秒内，没有接收到换挡成功的信号，将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束；
（9）退出分动器换挡功能执行命令，转入其它模块的工作。
2.根据权利要求1所述的AMT重型特种车分动器换挡的控制方法，其特征在于，步骤（2）中，所述发动机转速s1接近怠速sD是指s1-sD≤100rpm；所述发动机转速s1高于怠速sD是指s1-sD＞100rpm。
3.根据权利要求1或2所述的AMT重型特种车分动器换挡的控制方法，其特征在于，所述步骤（6）中，所述分动器包括两个换挡开关，分别是空挡常开开关和低档常闭开关，当分动器在高挡时，空挡常开开关接通，当分动器在低档时，空挡常开开关和低档常闭开关同时接通，通过判断分动器的两个档位开关信号来判断分动器是否换挡到位。
4.一种AMT重型特种车分动器换挡的控制系统，其特征在于，包括以下装置：
（1）当车速值在5km/h以下时，启动分动器换挡开关的装置；
（2）检测发动机转速，若发动机转速接近怠速值，则执行步骤（4），若发动机转速高于怠速值，则执行步骤（3）的装置；
（3）发送控制发动机转速的命令，控制发动机转速至怠速值的装置；
（4）发送离合器分离的TC1控制命令的装置；
（5）读取离合器滑移率CAN信息，判断离合器滑移率，当在设定时间内离合器滑移率达到100%后执行步骤（6），若条件不满足时，执行步骤（8）的装置；
（6）驱动分动器换挡电磁阀动作，如果分动器换挡到位，则执行步骤（8），如果换挡不到位则执行步骤（7）的装置；
（7）如果5秒内，没有接收到换挡成功的信号，将停止驱动分动器换挡电磁阀并取消对离合器的控制命令，在仪表上显示分动器换挡失败的装置；
（8）5秒后取消对离合器所有的控制命令，变速器电子控制单元TCU执行其他正常工作，分动器换挡结束的装置；
（9）退出分动器换挡功能执行命令，转入其它模块工作的装置。
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