CN108749810A - 一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及汽车发动机，具体涉及一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法，ECU采集行驶速度信号和离合器位移信号，并使汽车进入起步模式或者退出起步模式；若汽车处于起步模式，ECU根据发动机转速和油门的开度情况来限制发动机的最大扭矩；不同的油门开度分别设定有相应的触发转速和极限转速，若发动机转速小于触发转速，不限制发动机的最大扭矩，若发动机转速等于极限转速，发动机的最大扭矩为0，若发动机转速介于触发转速和极限转速之间，发动机的最大扭矩呈线性变化。本发明防止了发动机转速上冲过高，降低了起步过程的滑磨功，使得发动机和离合器之间的配合过程更平稳。
Description
技术领域
本发明涉及汽车发动机，具体涉及一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法。
背景技术
起步性能是整车性能的一项重要性能。好的起步性能能够提升客户对汽车的驾驶体验，增加车辆使用的愉悦度，相反，糟糕的起步性能会导致车辆容易熄火，增加客户对车辆使用的抱怨。因此，对起步性能的优化是整车开发过程中及其重要的一环。目前起步性能的调节通过起步时的扭矩控制来实现，即通过ECU来控制扭矩起步时的扭矩，防止因扭矩不足导致发动机熄火。通过ECU的控制，即使油门踏板的开度并未改变，也能够得到所需扭矩。
起步过程中，如果离合踏板松开得太慢，会导致转速上冲过高(即发动机转速逐渐增加到过高的值)，出现车轮打滑的情况，如若遇到坡道，还会有溜车的风险；如果松开离合过快，与离合器配合后，发动机转速太低，无法正常起步，还会有车辆前冲的情况。
为了使起步过程更加平稳和顺利，CN102518519A公告了一种手动变速器起步的控制方法，ECU根据离合器行程传感器采集离合器位移信号识别起步意图，并在离合器接合前，分步骤的增加发动机节气门、发动机转速、发动机扭矩，步骤如下：第一步，驾驶员进行了踩离合器操作，使离合器完全分离，发动机扭矩基本保持不变；第二步，驾驶员正在松开离合器准备起步，使离合器由完全分离到半接合，发动机扭矩逐步增加；第三步，驾驶员全部松开离合器完成起步，使离合器由完全接合，发动机扭矩恢复正常控制逻辑。上述发明在起步过程中增大发动机转速和扭矩，避免了发动机扭矩不足导致的熄火，其优化起步过程的角度是发动机扭矩不足时进行补偿。
发明内容
本发明的目的在于提供一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法，通过对起步时扭矩的调节，以实现对起步过程的优化，使起步过程更平稳和顺利。
为实现上述技术目的，本发明采用的方案如下：
一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法，其特征在于：不同的油门开度分别设定有相应的触发转速和极限转速：
步骤一，ECU通过行驶速度信号和离合器位移信号控制汽车进入起步模式；
步骤二，ECU将发动机转速与所述触发转速和极限转速比较后，对发动机的最大扭矩进行限制：发动机转速小于所述触发转速时，不限制发动机的最大扭矩；发动机转速介于所述触发转速和所述极限转速之间时，限制发动机的最大扭矩，限定值呈线性变化并随发动机转速的上升而下降；发动机转速等于所述极限转速时，发动机的扭矩为0；
步骤三，ECU通过行驶速度信号和离合器信号控制汽车退出所述起步模式。
汽车进入起步模式的条件为行驶速度为0且离合器离开上止点。
汽车退出起步模式的条件为行驶速度大于或者等于10Km/h且离合器位于上止点。
本发明的有益效果在于：通过在起步时对发动机的极限转速进行限制，防止发动机转速上冲过高，大大降低了起步过程的滑磨功，并使得发动机和离合器之间的配合过程更平顺、迅速，从而优化了起步性能。
附图说明
图1是本发明起步过程的控制流程图；
图2是发动机的扭矩特性图；
图3是起步时扭矩的稳定过程示意图；
图4是采用本发明的方法后发动机转速的变化示意图；
图5是现有技术起步时发动机转速的变化示意图；
图6是试验得到的起始转速的对比图；
图7是试验得到的起步过程中最大转速的对比图；
图8是试验得到的起步完成后的转速对比图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员可以更好地理解本发明，下面结合附图和实施例对本发明技术方案进一步说明。
如图1所示，一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法，其特征在于：不同的油门开度分别设定有相应的触发转速和极限转速：步骤一，ECU通过行驶速度信号和离合器位移信号控制汽车进入起步模式；步骤二，ECU将发动机转速与所述触发转速和极限转速比较后，对发动机的最大扭矩进行限制：发动机转速小于所述触发转速时，不限制发动机的最大扭矩；发动机转速介于所述触发转速和所述极限转速之间时，限制发动机的最大扭矩，限定值呈线性变化并随发动机转速的上升而下降；发动机转速等于所述极限转速时，发动机的扭矩为0；步骤三，ECU通过行驶速度信号和离合器信号控制汽车退出所述起步模式。
汽车进入起步模式的条件为行驶速度为0且离合器离开上止点。汽车退出起步模式的条件为行驶速度大于或者等于10Km/h且离合器位于上止点。
发动机转速小于触发转速时，发动机的扭矩跟随外特性，能够提供所能提供的最大扭矩。发动机转速达到触发转速后，发动机的扭矩减小，发动机转速的上升速度变慢；发动机转速达到极限转速后，发动机的扭矩为0，发动机转速达到极限。由此方法限制了起步状态下发动机的转速极限，防止发动机转速上冲过高，大大降低了起步过程的滑磨功，并使得发动机和离合器之间的配合过程更平顺、迅速，从而优化了起步性能。
如图2所示，发动机在不同的油门开度下具有不同的触发转速和极限转速，油门开度为100％时，触发转速约为2500rmp，极限转速约为3000rmp，触发转速和极限转速均随油门开度的减小而减小，以符合驾驶员的操作习惯。
如图3所示，其中粗实线表示油门开度为100％时的扭矩变化曲线，细实线表示其他油门开度的扭矩变化曲线，图中的箭头表示变化的趋势。随着发动机转速的上升，发动机所能提供的扭矩会下降。起步时所需的扭矩为150N.m，发动机的所能提供的扭矩大于150M.m 时，汽车加速，所能发动机提供的扭矩下降；发动机所能提供的扭矩小于150N.m时，发动机转速下降，发动机所能提供的扭矩增加。起步时如果发动机的转速过高，容易出现扭矩不足的情况，上述过程会更长，起步的不平稳，产生的滑磨功大。故，本发明从扭矩不足的产生原因入手进行优化，通过对发动机极限转速的限制达到使起步过程更加平稳和顺利的目的。
采用了本发明的方法后，与现有的起步过程相比，变化如下：
对比图4和图5可发现，采用本发明的方法后，起步过程中发动机的转速变化更稳定，整个过程的滑磨功由105KJ降低为75KJ，下降约30％。另外，经过多次试验，采用了本发明的方法后，起步过程中的起始转速和最大转速均下降，起步完成后的转速几乎不变，如图6、图7和图8所示。
图6表明，不同试验中的平均起始转速由2507rpm降低至2100，起始转速降低了约16％，不同试验中的起始转速的差值由461降低为152。图7表明，起步过程中，不同试验的平均最大转速由2705降低为2175，最大转速降低约20％，最大转速的差值由432降低为109。图8表明，起步完成时，发动机与同步器的同步转速几乎不变，但采用本发明后，不同试验中同步转速的差值更小。
上述试验结果均表明，采用本发明的方法后，起步过程更加平稳，解决了发动机过大带来的问题，提高了操作体验，并且降低了滑磨功。
Claims (3)
1.一种手动挡汽车起步的扭矩控制方法，其特征在于，不同的油门开度分别设定有相应的触发转速和极限转速：
步骤一，ECU通过行驶速度信号和离合器位移信号控制汽车进入起步模式；
步骤二，ECU将发动机转速与所述触发转速和极限转速比较后，对发动机的最大扭矩进行限制：发动机转速小于所述触发转速时，不限制发动机的最大扭矩；发动机转速介于所述触发转速和所述极限转速之间时，限制发动机的最大扭矩，限定值呈线性变化并随发动机转速的上升而下降；发动机转速等于所述极限转速时，发动机的扭矩为0；
步骤三，ECU通过行驶速度信号和离合器信号控制汽车退出所述起步模式。
2.根据权利要求1所述的扭矩控制方法，其特征在于，进入所述起步模式的条件为：行驶速度为0且离合器离开上止点。
3.根据权利要求1或2或3所述的扭矩控制方法，其特征在于，退出所述起步模式的条件为：行驶速度大于或者等于10Km/h且离合器位于上止点。
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