CN111706671B - 一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明属于自动变速器及电驱动多档变速器技术领域，涉及一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法，包括：采用发动机转速替换变速器输入轴转速；在P1阶段，T 1 ＞T 1max 时，P1阶段结束；在P2阶段，T 2 ＞T 2max ，或者发动机转速上升或下降且T 2 ＞T 2min 时，P2阶段结束；在P3阶段，T 3 ＞T 3max 或者发动机转速上升或下降且T 3 ＞T 3min 时，P3阶段结束；在P4阶段，T 4 ＞T 4max ，P4阶段结束；在P5阶段，T 5 ＞T 5max 时，P5阶段结束，变速完成。本发明可以解决现有技术在无速度传感器信号的故障下保持挡位的故障处理方式、对整车驾驶性能和安全性能影响的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于自动变速器及电驱动多档变速器技术领域，涉及一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法，以实现在速度传感器信号故障下，对离合器和变速箱的控制。
背景技术
随着自动控制技术和电子技术的快速发展，越来越多的汽车上装有自动变速器，缓解驾驶员疲劳，同时，自动变速器具有低油耗、低排放等优点。此外，在电驱动传动技术领域，为了优化电机的工作区间提高效率，也需要多档位自动变速器。
在车辆行驶过程中，节气门传感器采集油门开度信息，车速传感器采集车速信息，自动变速器的控制器根据油门开度信息和车速信息下达指令选择合适的挡位。自动变速器的一个完整换挡过程可分为3个阶段，离合器换挡过程由油压建立阶段（即P1阶段）、扭矩交换阶段（即P2阶段）和变速阶段（P3、P4、P5）三部分组成。
中国专利CN108204448A公开了一种用于车辆的换挡控制系统和用于车辆的换挡控制方法。其通过判定传感器输出信号的数量，确定是否有换挡传感器出现故障。当出现故障时，若车速高于预定的车速阈值时，选择在判定时保持的换挡位置；若车速低于预定的车速阈值时，选择空挡位置。目前在无速度传感器信号的故障下，由于无法准确判断换挡过程，影响换挡品质，一般采用保持挡位的措施。然而此方法严重影响整车的驾驶性和安全性，因此传感器信号故障下的无速度信号的特殊换挡控制方式成为了亟待解决的事情。
发明内容
为此，本发明提供了一种在无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶的特殊控制方法，以解决现有技术在无速度传感器信号的故障下保持挡位的故障处理方式、对整车驾驶性能和安全性能影响的技术问题。
本发明提供了一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法，包括如下步骤：
步骤1：采用发动机转速替换变速器输入轴转速，基于变速器输入轴扭矩和变速器输入轴转速查表定义正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ），T in 表示变速器输入轴扭矩，n in 表示变速器输入轴转速；
步骤2：在油压建立P1阶段，充油控制参数与正常换挡时充油控制参数一致，分离离合器OG的压力控制参数与步骤1中得到的正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ）一致，当油压建立P1阶段的时长T 1 ＞T 1max 时，油压建立P1阶段结束，进入扭矩交换P2阶段，T 1max 表示油压建立P1阶段最大时长；
步骤3：在扭矩交换P2阶段，当扭矩交换P2阶段的时长T 2 ＞T 2max ，或者发动机转速上升且T 2 ＞T 2min 时，扭矩交换P2阶段结束，进入变速P3阶段，T 2max ，T 2min 分别表示扭矩交换P2阶段最大时长和最小时长；
步骤4：在变速P3阶段，请求发动机扭矩上升或下降至目标值，取消结合离合器OC的PI闭环控制，控制结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC3 上升；当变速P3阶段的时长T 3 ＞T 3max ，或者发动机转速下降且T 3 ＞T 3min 时，变速P3阶段结束，进入变速P4阶段，T 3max ，T 3min 分别表示变速P3阶段最大时长和最小时长；
步骤5：在变速P4阶段，降扭请求逐渐恢复，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC4 上升；当变速P4阶段的时长T 4 ＞T 4max ，变速P4阶段结束，进入变速P5阶段，T 4max 表示变速P4阶段最大时长；
步骤6：在变速P5阶段，发动机扭矩上升至目标值，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC5 上升至最大离合器控制压力；当变速P5阶段的时长T 5 ＞T 5max ，变速P5阶段结束，完成变速，T 5max 表示变速P5阶段最大时长。
本发明还提供了一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法，包括如下步骤：
步骤1：采用发动机转速替换变速器输入轴转速，基于变速器输入轴扭矩和变速器输入轴转速查表定义正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ），T in 表示变速器输入轴扭矩，n in 表示变速器输入轴转速；
步骤2：在油压建立P1阶段，充油控制参数与正常换挡时充油控制参数一致，分离离合器OG的压力控制参数与步骤1中得到的正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ）一致，当油压建立P1阶段的时长T 1 ＞T 1max 时，油压建立P1阶段结束，进入扭矩交换P2阶段，T 1max 表示油压建立P1阶段最大时长；
步骤3：在扭矩交换P2阶段，当扭矩交换P2阶段的时长T 2 ＞T 2max ，或者发动机转速下降且T 2 ＞T 2min 时，扭矩交换P2阶段结束，进入变速P3阶段，T 2max ，T 2min 分别表示扭矩交换P2阶段最大时长和最小时长；
步骤4：在变速P3阶段，请求发动机扭矩上升或下降至目标值，取消结合离合器OC的PI闭环控制，控制结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC3 上升；当变速P3阶段的时长T 3 ＞T 3max ，或者发动机转速上升且T 3 ＞T 3min 时，变速P3阶段结束，进入变速P4阶段，T 3max ，T 3min 分别表示变速P3阶段最大时长和最小时长；
步骤5：在变速P4阶段，降扭请求逐渐恢复，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC4 上升；当变速P4阶段的时长T 4 ＞T 4max ，变速P4阶段结束，进入变速P5阶段，T 4max 表示变速P4阶段最大时长；
步骤6：在变速P5阶段，发动机扭矩上升至目标值，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC5 上升至最大离合器控制压力；当变速P5阶段的时长T 5 ＞T 5max ，变速P5阶段结束，完成变速，T 5max 表示变速P5阶段最大时长。
优选地，步骤1之前包括：解锁自动变速器的液力变矩器。
优选地，步骤1之前包括：调整变速箱换挡策略，禁止多步换挡，仅保留单步换挡。
本发明的有益效果：
本发明实现了装有自动变速器的汽车在无速度传感器信号的故障下，能够保证控制压力的关键参数和正常换挡的控制参数一致，控制压力曲线轮廓和正常换挡的压力曲线轮廓有90%相似，通过特殊的压力开环控制替换PI压力闭环控制。因此，本发明既可以保证换挡控制的品质，还能够保证整车正常换挡行驶，提高了整车驾驶性能，降低了整车油耗，减少了排放。
附图说明
图1为本发明的无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶控制方法的流程图；
图2为本发明提供的无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶控制方法中升挡时离合器控制的时序图；
图3为本发明提供的无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶控制方法中降挡时离合器控制的时序图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
图1为本发明的无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶控制方法的流程图，其中左列为收到变速箱的降挡信号时离合器的控制方法流程，右列为收到变速箱的升档信号时离合器的控制方法流程。
首先，如图1所示，当速度传感器信号出现故障时，对于有液力变矩器的自动变速器需要解锁液力变矩器，以减小换挡冲击的风险。同时，调整变速箱换挡策略，禁止多步换挡，而仅保留单步换挡，以避免因多步换挡的档位间速比差异大，换挡前后变速器的输入轴转速变化较大，而又无法进行输入轴速度的闭环控制，容易造成换挡冲击的问题。
由于本发明的无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶控制方法中升档时离合器控制方法（如图2所示）和降档时离合器控制方法（如图3所示）基本一致，下面仅参照图1右列和图2来说明本发明的无速度传感器信号的故障下正常换挡行驶控制方法中升档时离合器控制方法。
如图2所示，当收到变速箱升挡信号时，分离离合器OG压紧力开始下降，在油压建立P1阶段末下降至基于变速器输入轴扭矩和输入轴转速查表定义的基础压力参数P OG （T in ，n in ）。在速度传感器正常时也是用该基础压力参数P OG （T in ，n in ）进行控制，虽然在速度传感器无效后，输入的变速器输入轴扭矩T in 是有效的，变速器输入轴转速n in 无效，但是基础压力参数P OG （T in ，n in ）与变速器输入轴扭矩T in 是主相关，与变速器输入轴转速n in 是次相关，因此采用发动机转速替换变速器输入轴转速n in 是可行的。结合离合器OC压紧力变化如图2所示，充油控制参数继承正常换挡时候的参数。油压建立P1阶段的退出基于其时长T 1 ，当T 1 ＞T 1max 时，该阶段结束，进入扭矩交换P2阶段，T 1max 表示油压建立P1阶段最大时长。
进入扭矩交换P2阶段后，分离离合器OG的压力控制参数继承正常换挡时候的参数，压紧力按照固定斜率∆P OG2 继续下降。结合离合器OC的压力控制参数继承基于变速器输入轴扭矩和输入轴转速查表定义的正常换挡时基础压力正常换挡时候的参数P OG （T in ，n in ）。结合离合器OC的压力按照固定斜率∆P OC2 上升至其目标压力值P OC （T in ，n in ）。扭矩交换P2阶段的退出基于其时长T 2 或者发动机转速变化确定，当T 2 ＞T 2max 或者发动机转速出现下降∆n Dn 且T 2 ＞T 2min （估计变速开始）时，扭矩交换P2阶段结束，进入变速P3阶段，T 2max， T 2min 分别表示扭矩交换P2阶段最大时长和最小时长。
进入变速P3阶段后，请求发动机或电机扭矩下降或上升至目标值T Red ，取消结合离合器OC的PI闭环控制，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC3 上升。变速过程P3阶段的退出基于其时长T 3 或者发动机转速上升大于∆n Up ，当T 3 ＞T 3max 或者发动机转速出现上升∆n Up 且T 3 ＞T 3min （估计变速完成）时，变速P3阶段结束，进入变速P4阶段。
进入变速P4阶段后，发动机或电机降扭请求逐渐恢复，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC4 上升。P4阶段的退出基于其时长T 4 ，当T 4 ＞T 4max 时，变速P4阶段结束，进入变速P5阶段，T 4max 表示变速P4阶段最大时长。
进入变速P5阶段后，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC5 上升到最大离合器控制压力。变速P5阶段的退出基于其时长T 5 ，当T 5 ＞T 5max 时，变速P5阶段结束，T 5max 表示变速P5阶段最大时长。
对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明创造构思的前提下，还可以对本发明的实施例作出若干变型和改进，这些都属于本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法，其特征在于，当收到变速箱降档信号时，所述方法包括如下步骤：
步骤1：采用发动机转速替换变速器输入轴转速，基于变速器输入轴扭矩和变速器输入轴转速查表定义正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ），T in 表示变速器输入轴扭矩，n in 表示变速器输入轴转速；
步骤2：在油压建立P1阶段，充油控制参数与正常换挡时充油控制参数一致，分离离合器OG的压力控制参数与步骤1中得到的正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ）一致，当油压建立P1阶段的时长T 1 ＞T 1max 时，油压建立P1阶段结束，进入扭矩交换P2阶段，T 1max 表示油压建立P1阶段最大时长；
步骤3：在扭矩交换P2阶段，当扭矩交换P2阶段的时长T 2 ＞T 2max ，或者发动机转速上升且T 2 ＞T 2min 时，扭矩交换P2阶段结束，进入变速P3阶段，T 2max ，T 2min 分别表示扭矩交换P2阶段最大时长和最小时长；
步骤4：在变速P3阶段，请求发动机扭矩上升或下降至目标值，取消结合离合器OC的PI闭环控制，控制结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC3 上升；当变速P3阶段的时长T 3 ＞T 3max ，或者发动机转速下降且T 3 ＞T 3min 时，变速P3阶段结束，进入变速P4阶段，T 3max ，T 3min 分别表示变速P3阶段最大时长和最小时长；
步骤5：在变速P4阶段，降扭请求逐渐恢复，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC4 上升；当变速P4阶段的时长T 4 ＞T 4max ，变速P4阶段结束，进入变速P5阶段，T 4max 表示变速P4阶段最大时长；
步骤6：在变速P5阶段，发动机扭矩上升至目标值，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC5 上升至最大离合器控制压力；当变速P5阶段的时长T 5 ＞T 5max ，变速P5阶段结束，完成变速，T 5max 表示变速P5阶段最大时长。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤1之前包括：解锁自动变速器的液力变矩器。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤1之前包括：调整变速箱换挡策略，禁止多步换挡，仅保留单步换挡。
4.一种无速度信号下的车辆换挡行驶控制方法，其特征在于，当收到变速箱升档信号时，所述方法包括如下步骤：
步骤1：采用发动机转速替换变速器输入轴转速，基于变速器输入轴扭矩和变速器输入轴转速查表定义正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ），T in 表示变速器输入轴扭矩，n in 表示变速器输入轴转速；
步骤2：在油压建立P1阶段，充油控制参数与正常换挡时充油控制参数一致，分离离合器OG的压力控制参数与步骤1中得到的正常换挡时基础压力参数P OG （T in ，n in ）一致，当油压建立P1阶段的时长T 1 ＞T 1max 时，油压建立P1阶段结束，进入扭矩交换P2阶段，T 1max 表示油压建立P1阶段最大时长；
步骤3：在扭矩交换P2阶段，当扭矩交换P2阶段的时长T 2 ＞T 2max ，或者发动机转速下降且T 2 ＞T 2min 时，扭矩交换P2阶段结束，进入变速P3阶段，T 2max ，T 2min 分别表示扭矩交换P2阶段最大时长和最小时长；
步骤4：在变速P3阶段，请求发动机扭矩上升或下降至目标值，取消结合离合器OC的PI闭环控制，控制结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC3 上升；当变速P3阶段的时长T 3 ＞T 3max ，或者发动机转速上升且T 3 ＞T 3min 时，变速P3阶段结束，进入变速P4阶段，T 3max ，T 3min 分别表示变速P3阶段最大时长和最小时长；
步骤5：在变速P4阶段，降扭请求逐渐恢复，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC4 上升；当变速P4阶段的时长T 4 ＞T 4max ，变速P4阶段结束，进入变速P5阶段，T 4max 表示变速P4阶段最大时长；
步骤6：在变速P5阶段，发动机扭矩上升至目标值，结合离合器OC的压紧力按照固定斜率∆P OC5 上升至最大离合器控制压力；当变速P5阶段的时长T 5 ＞T 5max ，变速P5阶段结束，完成变速，T 5max 表示变速P5阶段最大时长。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤1之前包括：解锁自动变速器的液力变矩器。
6.根据权利要求4或5所述的方法，其特征在于，步骤1之前包括：调整变速箱换挡策略，禁止多步换挡，仅保留单步换挡。
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