CN106882188A - 保护车辆驱动桥的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种保护车辆驱动桥的系统及方法，包括：ECU根据车速信号确定变速箱输出轴转速，进而结合发动机转速信号确定变速箱的当前传动比；ECU根据预设的挡位与传动比的对应数据，确定变速箱在当前传动比条件下所使用的挡位；ECU根据预设的限扭挡位数据，确定变速箱当前使用的挡位是否属于限扭挡位；当ECU确定变速箱当前使用的挡位属于限扭挡位时，自动切换至与当前挡位相匹配的限扭模式；发动机喷油装置根据限扭模式的设置控制发动机的喷油量，使发动机在该挡位任何转速条件下均输出安全扭矩。本发明不增加整车零部件，整车厂无需改变整车配置就可以匹配多种发动机，并能确保施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩。

Description

保护车辆驱动桥的系统和方法
技术领域
本发明涉及电控发动机技术领域，尤其涉及一种通过控制发动机来保护车辆驱动桥的系统及方法。
背景技术
在整车厂开发车型时，必须做的一项工作就是校核发动机的输出扭矩是否超过了驱动桥所能承受的最大扭矩(极限扭矩)。驱动桥所能承受的最大扭矩(极限扭矩)是由驱动桥的结构、尺寸及材料决定的，如果发动机施加到驱动桥的扭矩超过了其所能承受的最大扭矩(极限扭矩)，将会损坏驱动桥，进而酿成安全事故。由于发动机输出的扭矩是经变速箱“增扭”的，所以在重新调校发动机或重新匹配不同的发动机时，可能只有部分低挡位在增扭后超过了驱动桥的最大扭矩。如果仅因此而更换驱动桥，将延长开发周期，并占用大量的设计资源。
发明内容
针对上述现有技术的不足，本发明提供一种保护车辆驱动桥的系统，以解决整车厂家在匹配发动机时，为了使施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩，需要重新更换驱动桥的问题。
作为同一种构思，本发明还提供一种能解决上述技术问题的方法。
为解决上述第一个技术问题，本发明的技术方案是：一种保护车辆驱动桥的系统，包括：车速传感器和转速传感器，所述车速传感器检测车速信号，所述转速传感器检测发动机转速信号；ECU，所述ECU根据所述车速信号确定变速箱输出轴转速，进而结合发动机转速信号确定变速箱的当前传动比；所述ECU根据预设的挡位与传动比的对应数据，确定所述变速箱在当前传动比条件下所使用的挡位；所述ECU根据预设的限扭挡位数据，确定所述变速箱当前使用的挡位是否属于限扭挡位；当ECU确定所述变速箱当前使用的挡位属于限扭挡位时，自动切换至与当前挡位相匹配的限扭模式；发动机喷油装置，所述发动机喷油装置根据所述限扭模式的设置控制发动机的喷油量，使发动机在该挡位任何转速条件下均输出安全扭矩，所述安全扭矩使发动机施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩。
其中，所述限扭挡位是所述变速箱的多个低挡挡位。
为解决上述第二个技术问题，本发明的技术方案是：一种保护车辆驱动桥的方法，包括：
1)车速传感器检测车速信号，转速传感器检测发动机转速信号，并将这些信号提供给ECU；
2)所述ECU根据所述车速信号确定变速箱输出轴转速，进而结合发动机转速信号确定所述变速箱的当前传动比；
3)所述ECU根据预设的传动比与挡位的对应数据，确定所述变速箱在当前传动比条件下所使用的挡位；
4)所述ECU根据预设的限扭挡位数据，确定所述变速箱当前使用的挡位是否属于限扭挡位；
5)当ECU确定所述变速箱当前使用的挡位属于限扭挡位时，自动切换至与当前挡位相匹配的限扭模式，控制发动机喷油装置，使发动机在该挡位任何转速条件下均输出安全扭矩，所述安全扭矩使发动机施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩。
其中，所述限扭挡位是所述变速箱的多个低挡挡位。
采用了上述技术方案后，本发明的有益效果是：
1)整车厂在不改变整车配置(变速箱、后桥)的情况下，可以匹配多种发动机，并能确保施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩，资源配置最大化，节省开发成本。
2)不增加整车零部件，可以根据实际情况灵活配置，且不影响发动机在发动机厂家内的调试。
3)本发明为ECU赋予了新功能，给整车厂的整车配置提供了一种简单的解决方案。
附图说明
图1是本发明实施例的结构原理图；
图2是图1所示实施例的流程图；
图3是图1所示实施例的逻辑示意图；
图4是一种限扭模式的转速扭矩曲线图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1和图2共同所示，在保护驱动桥的系统和方法中，车速传感器用于检测车速信号，转速传感器用于检测发动机转速信号。ECU根据车速信号确定变速箱输出轴转速，进而结合发动机转速信号确定变速箱的当前传动比。ECU(Electronic Control Unit)即发动机电子控制单元，是一种根据各传感器输入的信号进行运算、处理、判断，然后输出指令控制执行器动作的控制器。从变速箱输出轴到车轮，其传动比是固定的，因而可以将车速(线速度)乘一个系数从而得到变速箱输出轴的转速。如果将变速箱输出轴的转速记为B，发动机转速记为A,则变速箱的当前传动比＝A/B。挡位与传动比的对应数据预设在ECU中，表1示出了一个例子：
表1
挡位 1 2 3 4 5 6 ……
传动比 8.0 6.2 4.8 4.0 3.6 3.1 ……
经过计算，如果变速箱当前传动比是6.2，根据表1则可以确定当前挡位是2挡。这些数值可以根据车辆变速箱的情况灵活设置，本实施例所体现的构思不受这些数据的限制。
低速挡的传动比大，“增扭”效果明显，因而发动机往往在这些低速挡条件下输出超过驱动桥所能承受的极限扭矩。需要限扭的挡位预设在ECU中，ECU在判断是否需要限扭时，只需将当前挡位(记为C)与预设的限扭挡位进行比较，是其中之一便可确定该当前传动比需要限扭，如果不是，则不限扭，发动机输出正常扭矩，不影响整车动力性。
如图3所示，当ECU确定变速箱当前使用的挡位属于限扭挡位时，自动切换至与当前挡位相匹配的限扭模式，图3中示出了多种限扭模式，一个挡位与一个限扭模式相对应。特别地，在发动机未装车调试时，只需将限扭模式0设置为最大扭矩(不限制的扭矩)即可，不影响试车。
如图4所示，限扭模式一般用转速扭矩曲线体现，在曲线中，X轴代表发动机转速，Y轴代表发动机输出扭矩，通过设置最大输出扭矩即可使发动机在该挡位任何转速条件下均输出安全扭矩。安全扭矩是根据驱动桥的极限扭矩和驱动桥至发动机输出轴的传动比计算得到的，因此，不同挡位条件下，发动机具有不同的安全输出扭矩,用不同的限扭曲线体现，图4只是原理性的说明这种曲线，每一种限扭模式需要设置不同的数值。
发动机喷油装置受控于ECU，执行限扭曲线的设定，在某一转速下，通过调整喷油量，来确保发动机的输出扭矩在最终施加到车辆驱动桥上后不会超出(小于)驱动桥的极限扭矩，从而确保安全。

Claims (4)

1.一种保护车辆驱动桥的系统，其特征在于，包括：
车速传感器和转速传感器，所述车速传感器检测车速信号，所述转速传感器检测发动机转速信号；
ECU，所述ECU根据所述车速信号确定变速箱输出轴转速，进而结合发动机转速信号确定变速箱的当前传动比；所述ECU根据预设的挡位与传动比的对应数据，确定所述变速箱在当前传动比条件下所使用的挡位；所述ECU根据预设的限扭挡位数据，确定所述变速箱当前使用的挡位是否属于限扭挡位；当ECU确定所述变速箱当前使用的挡位属于限扭挡位时，自动切换至与当前挡位相匹配的限扭模式；
发动机喷油装置，所述发动机喷油装置根据所述限扭模式的设置控制发动机的喷油量，使发动机在该挡位任何转速条件下均输出安全扭矩，所述安全扭矩使发动机施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩。
2.如权利要求1所述的保护车辆驱动桥的系统，其特征在于，所述限扭挡位是所述变速箱的多个低挡挡位。
3.一种保护车辆驱动桥的方法，其特征在于，包括：
1)车速传感器检测车速信号，转速传感器检测发动机转速信号，并将这些信号提供给ECU；
2)所述ECU根据所述车速信号确定变速箱输出轴转速，进而结合发动机转速信号确定所述变速箱的当前传动比；
3)所述ECU根据预设的传动比与挡位的对应数据，确定所述变速箱在当前传动比条件下所使用的挡位；
4)所述ECU根据预设的限扭挡位数据，确定所述变速箱当前使用的挡位是否属于限扭挡位；
5)当ECU确定所述变速箱当前使用的挡位属于限扭挡位时，自动切换至与当前挡位相匹配的限扭模式，控制发动机喷油装置，使发动机在该挡位任何转速条件下均输出安全扭矩，所述安全扭矩使发动机施加到车辆驱动桥上的扭矩小于其所能承受的极限扭矩。
4.如权利要求3所述的保护车辆驱动桥的方法，其特征在于，所述限扭挡位是所述变速箱的多个低挡挡位。
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