CN110701297A

CN110701297A - 自动变速箱怠速中位控制方法

Info

Publication number: CN110701297A
Application number: CN201810751961.4A
Authority: CN
Inventors: 杨庆; 王振锁; 王冰雪; 刘阅; 邹绵意; 历宝录; 张庆洪
Original assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Current assignee: United Automotive Electronic Systems Co Ltd
Priority date: 2018-07-10
Filing date: 2018-07-10
Publication date: 2020-01-17
Anticipated expiration: 2038-07-10
Also published as: CN110701297B

Abstract

本发明公开了一种自动变速箱怠速中位控制方法，包括：变速箱控制器接收当前工况的参数，并据此判断当前工况是否满足怠速中位控制的使能条件；若当前工况的参数满足所述怠速中位控制的使能条件，则触发进入怠速中位控制；将中位控制离合器的压力释放到第一阈值；当车速降低至设定目标值时，对制动器进行预充压；当车速降低至零时，继续对所述中位控制离合器进行压力释放，断开动力传动系统；当所述中位控制离合器的压力完全释放时，将所述制动器的压力增大到第二阈值，对变速箱的输出轴进行制动。本发明通过控制策略的设计进一步降低了车辆的燃油消耗，增强了车辆起步阶段的动力性和舒适性，并避免了怠速中位控制功能应用过程中车辆的倒溜风险。

Description

自动变速箱怠速中位控制方法

技术领域

本发明涉及汽车自动变速箱控制技术领域，尤其是涉及一种自动变速箱怠速中位控制方法。

背景技术

自动变速箱是相对于手动变速箱而出现的一种能够自动根据汽车车速和发动机转速来进行自动换挡操纵的变速装置。目前，汽车自动变速箱常见的有四种型式，分别是液力自动变速箱(AT)、机械无级自动变速箱(CVT)、电控机械自动变速箱(AMT)和双离合自动变速箱。

对于液力自动变速箱，怠速中位控制功能在提高车辆燃油经济性和舒适性方面发挥着重要作用。而现有的怠速中位控制方法如下：当车辆处于前进档(D档)怠速停车时，由自动变速箱控制器将变速箱的档位由1档自动切换至空档，从而减少发动机负载，降低发动机燃油消耗，同时避免对中位控制离合器及相应的电磁阀使用寿命产生影响，使用较少的执行元件实现怠速中位控制功能。

但是，该怠速中位控制功能仅在车辆完全静止即车速为零时启用，无法在停车前的低速工况启用，在车辆减速直至停车前，由于动力传动系统仍然处于结合状态，会产生一定的传动系统振动，影响驾驶舒适性；且在车辆停止后才进入怠速中位控制过程，进入实际空档的时间比较长，发动机的实际负载大，燃油消耗比较大。

因此，找到一种驾驶舒适性更强、燃油消耗更低的怠速中位控制方法是当前亟待解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种怠速中位控制方法，以提高车辆的驾驶舒适性，并降低车辆的燃油消耗。

为了达到上述目的，本发明提供了一种自动变速箱怠速中位控制方法，包括：

变速箱控制器接收当前工况的参数，并据此判断当前工况是否满足怠速中位控制的使能条件；

若当前工况的参数满足所述怠速中位控制的使能条件，则触发进入怠速中位控制；

将中位控制离合器的压力释放到第一阈值；

当车速降低至设定目标值时，对制动器进行预充压；

当车速降低至零时，继续对所述中位控制离合器进行压力释放，断开动力传动系统；以及

当所述中位控制离合器的压力完全释放时，将所述制动器的压力增大到第二阈值，对变速箱的输出轴进行制动。

可选的，所述当前工况的参数由车载传感器、所述变速箱控制器以及CAN通讯网络采集得到。

可选的，所述当前工况的参数包括车速信号、涡轮转速信号、变速箱油温信号、油门踏板信号、制动压力信号、坡度信号、故障信号、换档手柄位置信息以及档位信号中的至少一种。

可选的，所述怠速中位控制的使能条件包括：车速小于等于车速阈值，涡轮转速小于等于涡轮转速阈值，变速箱油温在设定范围内，油门踏板松开，制动压力大于等于制动压力阈值，坡度小于等于坡度阈值，所述车载传感器及CAN通信网络工作正常，换档手柄在前进档位置以及所述变速箱的档位为1档的至少一种。

可选的，所述车速阈值、涡轮转速阈值、变速箱油温的设定范围、制动压力阈值、坡度阈值、第一阈值、设定目标值以及第二阈值由车辆的结构参数计算并结合先验知识得出。

可选的，所述变速箱控制器通过电流闭环方法控制所述中位控制离合器的电磁阀，从而调控所述中位控制离合器的压力。

可选的，所述变速箱控制器通过调控所述制动器的电磁阀电流，从而调控所述制动器的压力。

可选的，在所述当前工况的参数一直满足所述怠速中位控制的使能条件情况下，所述变速箱控制器控制所述变速箱稳定在空档状态下，所述制动器维持接合状态。

可选的，所述变速箱控制器将档位信息发送给发动机控制器，所述发动机控制器根据所述档位信息计算负载，并进行发动机的怠速自调节。

可选的，若在控制过程中出现驾驶员拨动换档手柄的情况，则中断当前控制过程。

可选的，若当前工况的至少一个参数不满足所述怠速中位控制的使能条件，则终止控制过程，退出怠速中位控制。

可选的，所述变速箱控制器控制所述变速箱退出怠速中位控制时，逐渐释放所述制动器的压力，同时逐渐增大所述中位控制离合器的压力，接合所述中位控制离合器，实现发动机的动力传递和车辆起步。

可选的，退出怠速中位控制后，所述变速箱的档位由空档状态进入1档状态。

与现有技术相比，在本发明提供的自动变速箱怠速中位控制方法中，在车辆减速过程中提前进行相应的离合器泄压和制动器预充压等准备工作，当车辆停止后几乎立即进入实际空档，降低了因车辆停车后才进行离合器泄压和制动器增压操作而引起的传动系统振动和发动机噪音，增强了车辆的驾驶舒适性；同时，提前完成准备工作，缩短了进入实际空档的时间，减少了发动机的实际负载，增强了车辆的燃油经济性。

此外，本发明在怠速中位控制使能条件判断时考虑了坡度因素，当坡度大于等于安全阈值时禁止进入怠速中位控制功能，从而避免可能的倒溜风险，增强了车辆在坡道上停车及起步的安全性；且在退出怠速中位控制功能后，以1档起步，可以有效地解决起步动力不足的问题。

附图说明

图1为本发明一实施例的自动变速箱怠速中位控制方法的步骤示意图；

图2为本发明一实施例的自动变速箱怠速中位控制方法的诊断流程图；

图3为本发明一实施例的自动变速箱怠速中位控制方法的进入怠速中位压力控制的示意图；

图4为本发明一实施例的自动变速箱怠速中位控制方法的退出怠速中位压力控制的示意图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

发明人在研究自动变速箱怠速中位控制方法时发现：当车辆处于前进挡(D档)怠速停车时，由自动变速箱控制器将变速箱的档位由1档(D1档)自动切换至空档(D0档)，减少了发动机负载，降低了发动机燃油消耗，同时避免了对中位控制离合器及相应的电磁阀使用寿命产生影响，使用较少的执行元件就可实现怠速中位控制功能。

但是该方法在应用过程中存在以下问题：

(1)、怠速中位控制功能仅在车辆完全静止即车速为零时启用，无法在停车前的低速工况启用，限制了该功能的使用范围，在车辆减速直至停车前，由于动力传动系统仍然处于结合状态，若等到车辆完全静止后才进入怠速中位控制过程，会产生一定的传动系统振动，影响驾驶舒适性；

(2)、在车辆停车时才启动怠速中位控制功能，由于变速箱控制器逻辑判断以及压力过程控制都需要占用一定的时间，进入实际空档的时间比较长，发动机的实际负载大，燃油消耗比较大；

(3)、退出怠速中位功能后进入前进档，以2档(D2档)起步，降低了车辆起步阶段的动力性，尤其是在坡道起步的工况，显著影响车辆的起步动力性，而且根据换档规律进行2-1换档控制，2-1换档过程的实施降低了车辆的舒适性；

(4)、当进入怠速中位控制过程后，车辆传动系统断开，进入实际空档，仅利用变速箱的制动器结合压力防止车辆倒溜，当驾驶员在斜坡上松开制动踏板时，由于车辆没有接入发动机驱动力，车辆存在倒溜风险。

基于此，本发明实施例提出了一种自动变速箱怠速中位控制方法，如图1所示，并结合图2，该方法包括步骤：

S1、变速箱控制器(TCU)接收当前工况的参数，并据此判断当前工况是否满足怠速中位控制的使能条件；

S2、若当前工况的参数满足怠速中位控制的使能条件，则触发进入怠速中位控制，继续执行步骤S3-S6；

S3、将中位控制离合器的压力释放到第一阈值F₁；

S4、当车速降低至设定目标值V₁时，对制动器进行预充压；

S5、当车速降低至零时，继续对中位控制离合器进行压力释放，断开动力传动系统；以及

S6、当中位控制离合器的压力完全释放时，将制动器的压力增大到第二阈值F₂，对变速箱的输出轴进行制动。

下面，结合图1-图4详细介绍本发明实施例的自动变速箱怠速中位控制方法。

首先，执行步骤S1，利用变速箱控制器(TCU)接收当前工况的参数，并据此判断当前工况是否满足怠速中位控制的使能条件。

可选的，当前工况的参数可通过各种车载传感器(如车速传感器、涡轮转速传感器及油温传感器等)、变速箱控制器(TCU)以及CAN通讯网络采集得到，包括车速信号、涡轮转速信号、变速箱油温信号、油门踏板信号、制动压力信号、坡度信号、故障信号、换档手柄位置信息以及档位信号等信号中的至少一种，可根据不同的车型设计需要做灵活的选择调整。

在一个实施例中，考虑到安全需求，在使能条件中需要考虑坡度影响，以避免发生车辆倒溜。如果变速箱控制器(TCU)能够通过CAN通信获取其它车载控制器发出的坡度信号，则需要对坡度阈值进行判断，若坡度小于等于设定的坡度阈值，则允许怠速中位控制功能使能；若坡度大于设定的坡度阈值，即大于变速箱制动器能够提供的制动力，存在车辆倒溜风险，则禁止怠速中位控制功能使能。如果变速箱控制器(TCU)无法通过CAN通信获取其它车载控制器提供的坡度信号，则需要通过软件算法实现坡度计算或者通过变速箱制动器压力的冗余计算允许的最大坡度，以避免停车坡度超过坡度阈值时，车辆倒溜。

可选的，怠速中位控制的使能条件至少包括以下条件的一种：车速小于等于车速阈值V₀，涡轮转速小于等于涡轮转速阈值ω，变速箱油温在设定范围内，油门踏板松开，制动压力大于等于制动压力阈值F_Z，坡度小于等于坡度阈值α，各种传感器及CAN通信工作正常，以及换档手柄在前进挡(D档)位置或变速箱档位为1档(D1档)。

其中，车速阈值V0、涡轮转速阈值ω、变速箱油温的设定范围、制动压力阈值F_Z、坡度阈值α、第一阈值F₁、车速的设定目标值V₁以及第二阈值F₂均由车辆的结构参数(如车身结构的长宽高及汽车自重等)计算并结合先验知识得出，可根据设计性能需求适当调整设置。

接着，执行步骤S2，若采集接收到的当前工况的上述各种工况参数满足所述怠速中位控制的使能条件，则触发进入怠速中位控制，继续执行后续步骤S3-S6；若采集接收到的上述各种工况参数中至少有一个不满足所述怠速中位控制的使能条件，则无法进入怠速中位控制，不继续执行后续步骤S3-S6。

接着，执行步骤S3-S6，参见图3，进入怠速中位控制过程：

进入怠速中位的压力控制过程如图3所示，此时，车速小于等于车速阈值V₀、变速箱档位为1档(D1档)，首先执行步骤S3，快速降低中位控制离合器的电磁阀电流至某一安全阈值I_z，实现中位控制离合器压力的快速释放，将其压力释放到第一阈值F₁，实现中位控制离合器的半联动，随着驾驶员踩下制动踏板，车速逐渐降低。

可选的，变速箱控制器(TCU)通过电流闭环方法实现中位控制离合器电磁阀的精确控制，从而调控中位控制离合器的压力；同理，变速箱控制器(TCU)通过调控制动器的电磁阀电流，从而调控制动器的压力。

接着，执行步骤S4，在停车前，当车速降低至设定目标值V₁时，将制动器电磁阀的电流控制目标设定为临界值I_D附近，提前做好制动结合准备，同时中位控制离合器电磁阀电流保持I_z恒定，维持一定的离合器结合压力。

接着，执行步骤S5，当车速降低至零时，中位控制离合器进行快速泄压，车辆动力传动系统断开，车辆处于实际的空档。

接着，执行步骤S6，经过一定的延时，确保中位控制离合器完全泄压后，将制动器压力增加至第二阈值F₂，并保持恒定，用于对变速箱输出轴进行一定程度的制动，防止车辆倒溜，直至退出怠速中位控制功能。

可选的，在当前工况的输入信号一直满足怠速中位控制的使能条件的情况下，变速箱控制器(TCU)控制变速箱稳定在空档D0状态下，中位控制离合器处于不联动状态，制动器维持接合状态。

可选的，在整个怠速中位控制过程中，变速箱控制器(TCU)实时将档位变化信息发送给发动机控制器(ECU)，发动机控制器(ECU)根据档位信息计算负载，并进行发动机的怠速自调节，调节涡轮转速。

可选的，在整个控制过程中，若出现驾驶员拨动换档手柄的情况，则立即中断当前控制过程，优先响应驾驶员的手柄需求。

可选的，在怠速中位控制过程中，若当前工况的输入信号发生变化，使得至少一个输入信号不满足怠速中位控制的使能条件中，则立即终止怠速中位控制过程，退出怠速中位控制，如图2所示。

可选的，变速箱控制器(TCU)控制变速箱退出怠速中位控制时，逐渐释放制动器的压力，同时逐渐增大中位控制离合器的压力，接合所述中位控制离合器，实现发动机的动力传递和车辆起步。

退出怠速中位的压力控制过程如图4所示，为了实现怠速中位控制功能的快速退出，制动器和中位控制离合器需要同时动作。变速箱控制器(TCU)驱动制动器电磁阀的电流，由稳态电流快速降为零，即将制动器的压力由第二阈值F₂快速将为零；同时驱动中位控制离合器电流，进行快速充油控制和离合器结合控制，变速箱档位由稳态空档(D0档)进入1档(D1档)，实现发动机动力传递和车辆起步。

综上所述，通过本发明实施例的怠速中位控制方法，不仅实现了发动机怠速状态下车辆动力传动系统的结合与断开，满足怠速中位控制功能的需求，而且有效地改善了以下几方面的性能：

(1)、舒适性，按照本发明实施例所述的控制方法，在车辆减速过程中提前进行相应的离合器泄压和制动器预充压等准备工作，当车辆停止后几乎立即进入实际空档，减少了车辆停车时的传动系统振动和发动机噪音，增强了车辆的驾驶舒适性；

(2)、燃油经济性，按照本发明实施例所述的控制方法，在车辆停止前提前完成准备工作，缩短了进入实际空档的时间，减少了发动机的实际负载，增强了车辆燃油经济性；

(3)、动力性，按照本发明实施例所述的控制方法，退出怠速中位控制功能后以1档起步，可以有效地解决起步动力不足的问题，且不存在2-1的换档过程，进一步增强了车辆的驾驶舒适性；

(4)、安全性，按照本发明实施例所述的控制方法，在怠速中位控制使能条件判断时考虑坡度因素，当坡度大于安全阈值时禁止进入怠速中位控制功能，从而避免可能的倒溜风险，增强车辆在坡道上停车及起步的安全性。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，包括：

将中位控制离合器的压力释放到第一阈值；

当车速降低至设定目标值时，对制动器进行预充压；

2.如权利要求1所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述当前工况的参数由车载传感器、所述变速箱控制器以及CAN通讯网络采集得到。

3.如权利要求2所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述当前工况的参数包括车速信号、涡轮转速信号、变速箱油温信号、油门踏板信号、制动压力信号、坡度信号、故障信号、换档手柄位置信息以及档位信号中的至少一种。

4.如权利要求3所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述怠速中位控制的使能条件包括：车速小于等于车速阈值，涡轮转速小于等于涡轮转速阈值，变速箱油温在设定范围内，油门踏板松开，制动压力大于等于制动压力阈值，坡度小于等于坡度阈值，所述车载传感器及CAN通信网络工作正常，换档手柄在前进档位置以及所述变速箱的档位为1档的至少一种。

5.如权利要求4所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述车速阈值、涡轮转速阈值、变速箱油温的设定范围、制动压力阈值、坡度阈值、第一阈值、设定目标值以及第二阈值由车辆的结构参数计算并结合先验知识得出。

6.如权利要求4所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述变速箱控制器通过电流闭环方法控制所述中位控制离合器的电磁阀，从而调控所述中位控制离合器的压力。

7.如权利要求6所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述变速箱控制器通过调控所述制动器的电磁阀电流，从而调控所述制动器的压力。

8.如权利要求7所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，在所述当前工况的参数一直满足所述怠速中位控制的使能条件情况下，所述变速箱控制器控制所述变速箱稳定在空档状态下，所述制动器维持接合状态。

9.如权利要求8所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述变速箱控制器将档位信息发送给发动机控制器，所述发动机控制器根据所述档位信息计算负载，并进行发动机的怠速自调节。

10.如权利要求8所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，若在控制过程中出现驾驶员拨动换档手柄的情况，则中断当前控制过程。

11.如权利要求4所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，若当前工况的至少一个参数不满足所述怠速中位控制的使能条件，则终止控制过程，退出怠速中位控制。

12.如权利要求11所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，所述变速箱控制器控制所述变速箱退出怠速中位控制时，逐渐释放所述制动器的压力，同时逐渐增大所述中位控制离合器的压力，接合所述中位控制离合器，实现发动机的动力传递和车辆起步。

13.如权利要求12所述的自动变速箱怠速中位控制方法，其特征在于，退出怠速中位控制后，所述变速箱的档位由空档状态进入1档状态。