CN113847423B - 一种液力变矩器起步控制方法及系统 - Google Patents

一种液力变矩器起步控制方法及系统 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，涉及无极变速器(CVT)控制技术领域，所述液力变矩器起步控制方法包括液力变矩器起步滑摩控制方法、TCU判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件和TCU判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件，本发明可以在保护液力变矩器硬件不受烧蚀的前提下保证车辆起步的动力性；使车辆在起步时平衡燃油经济性、驾驶舒适性和动力性。

Description

一种液力变矩器起步控制方法及系统
技术领域
本发明涉及无极变速器(CVT)控制技术领域，尤其涉及一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法。
背景技术
无极变速器又叫CVT，CVT中的液力变矩器通常的工作状态有打开与锁止两种工况，当前控制液力变矩器工作状态主要是通过车速条件判断液力变矩器进入打开或锁止状态。一般在起步及低车速工况下控制液力变矩器为打开状态时，动力通过液力传动，实现低速增扭作用，提升车辆起步效率，但此时为液力传动，传动效率低，增大油耗。车辆在高车速平稳运行时，控制液力变矩器为锁止状态，此时发动机与变速器之间为刚性联接，发动机动力全部传递至变速器，此工作状态下液力变矩器没有增扭作用。
发明人在实现本发明的过程中，发现现有技术中存在以下不足：在起步过程中，液力变矩器工作状态一直为打开状态，传动效率较低，且在起步工况应用较多的市区工况下，会降低一定的燃油经济性。当修改锁止车速为较低车速时，甚至会造成发动机熄火。使用起步滑摩控制方法控制车辆起步时，可能会因为传递扭矩过大、滑摩时间过长造成液力变矩器损坏。
为此我们提出一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法来解决以上问题。
发明内容
本发明所解决的问题针对以上不足，提供一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，克服了现有技术存在的缺陷，在防止发动机熄火、保护液力变矩器的前提下，最大限度的提升燃油经济性与驾驶舒适性。
在起步时控制液力变矩器处于半贴合状态，液力变矩器在此状态下既可以通过液力传递扭矩，又可以通过液力变矩器内的摩擦片传递部分扭矩。在变速器输出扭矩相同的情况下，起步时液力变矩器通过半贴合状态相比于打开状态所需要的发动机转速更低。通过压力控制与压力补偿，使发动机转速通过既定斜率下降，以提升燃油经济性与驾驶舒适性。并且在判断是否进入起步滑摩控制时，加入液力变矩器热管理条件，在保护液力变矩器不受烧蚀的情况下实现液力变矩器起步滑摩控制。
一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，包括自动变速箱控制器(TCU)，其特征在于：所述TCU能够读取变速器故障信号(变速器故障灯点亮，表示变速器处于故障状态；若故障灯常灭，表示变速器处于正常状态)、变速器油温信号、发动机扭矩信号、驾驶模式信号、车速信号、坡道信号、发动机运行状态信号、发动机转速信号、涡轮转速(液力变矩器输出轴转速)信号、液力变矩器瞬时滑摩功率、液力变矩器滑摩功、加速踏板位置信号、制动踏板信号、挡位信号，并在TCU中进行处理，所述本液力变矩器起步控制方法包括：
一：液力变矩器起步滑摩控制方法，
二：TCU判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件；
三：TCU判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件；
其中所述液力变矩器起步滑摩控制方法包括以下步骤：
第一步、TCU判断液力变矩器是否处于起步滑摩状态，如果是，则执行第五步，否则执行第二步；
第二步、TCU判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件，如果是，则执行第三步，否则执行第四步；
第三步、TCU控制液力变矩器进入起步滑摩状态，然后结束；
第四步、TCU控制液力变矩器进入常规锁止工作状态，然后结束；
第五步、TCU判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件，如果是，则执行第六步，否则执行第七步；
第六步、TCU控制液力变矩器退出起步滑摩状态，然后结束；
第七步、TCU控制液力变矩器保持起步滑摩状态，然后结束。
优选的，所述TCU判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件包括以下步骤：
第一步、TCU判断变速器是否处于正常工作模式，如果是，执行第二步，否则执行第十二步；
第二步、TCU判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否小于液力变矩器硬件许用值，如果是，执行第三步，否则执行第十二步；
第三步、TCU判断液力变矩器滑摩功是否小于液力变矩器硬件许用值，如果是，执行第四步，否则执行第十二步；
第四步、TCU判断挡位信号是否为前进挡，如果是，执行第五步，否则执行第十二步；
第五步、TCU判断发动机扭矩是否处于设定的扭矩范围内，如果是，执行第六步，否则执行第十二步；
第六步、TCU判断驾驶模式是否处于正常驾驶模式，如果是，执行第七步，否则执行第十二步；
第七步、TCU判断坡道是否处于设定的坡道范围内，如果是，执行第八步，否则执行第十二步；
第八步、TCU判断变速器油温是否处于设定的油温范围内，如果是，执行第九步，否则执行第十二步；
第九步、TCU判断车速是否处于设定的车速范围内，如果是，执行第十步，否则执行第十二步；
第十步、TCU判断距离退出上次起步滑摩控制时间是否大于设定的时间，如果是，执行第十一步，否则执行第十二步；
第十一步、TCU判定液力变矩器满足进入起步滑摩控制条件，然后结束；
第十二步、TCU判定液力变矩器不满足进入起步滑摩控制条件，然后结束。
优选的，所述TCU判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件包括以下步骤：
第一步、TCU判断变速器是否处于正常工作模式，如果是，执行第二步，否则执行第十三步；
第二步、TCU判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否超出液力变矩器硬件许用范围；如果是，执行第十三步，否则执行第三步；
第三步、TCU判断液力变矩器滑摩功是否超出液力变矩器硬件许用范围；如果是，执行第十三步，否则执行第四步；
第四步、TCU判断挡位信号是否为前进挡；如果是，执行第五步，否则执行第十三步；
第五步、TCU判断发动机是否运行；如果是，执行第六步，否则执行第十四步；
第六步、TCU判断驾驶模式是否处于正常驾驶模式；如果是，执行第七步，否则执行第十三步；
第七步、TCU判断坡道是否处于设定的坡道范围内；如果是，执行第八步，否则执行第十三步；
第八步、TCU判断变速器油温是否处于设定的油温范围内；如果是，执行第九步，否则执行第十三步；
第九步、TCU判断车速是否处于设定的车速范围内；如果是，执行第十步，否则执行第十三步；
第十步、TCU判断加速踏板位置是否处于设定的范围内；如果是，执行第十一步，否则执行第十三步；
第十一步、TCU判断制动踏板是否踩下；如果是，执行第十三步，否则执行第十二步；
第十二步、TCU判定车辆不满足退出起步滑摩控制条件，然后结束；
第十三步、TCU判定车辆满足退出起步滑摩控制条件，然后结束。
一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制系统，包括：
状态判断模块，判断液力变矩器是否处于起步滑摩状态；
控制条件模块，判断车辆是否满足进入或退出起步滑摩控制条件；
执行模块，分别执行进入起步滑摩状态、进入常规锁止工作状态、退出起步滑摩状态、保持起步滑摩状态。
优选的，所述控制条件模块包括：
正常模式单元，判断变速器是否处于正常工作模式；
瞬时滑摩功率单元，判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否小于液力变矩器硬件许用值；
滑摩功单元，判断液力变矩器滑摩功是否小于液力变矩器硬件许用值；
挡位信号单元，判断挡位信号是否为前进挡；
发动机扭矩单元，判断发动机扭矩是否处于设定的扭矩范围内
驾驶模式单元，驾驶模式是否处于正常驾驶模式；
坡道单元，判断坡道是否处于设定的坡道范围内；
油温单元，判断变速器油温是否处于设定的油温范围内；
车速单元，判断车速是否处于设定的车速范围内；
时间单元，判断距离退出上次起步滑摩控制时间是否大于设定的时间；
进入起步单元，判定液力变矩器是否满足进入起步滑摩控制条件。
优选的，所述控制条件模块还包括：
踏板位置单元，判断加速踏板位置是否处于设定的范围内。
与相关技术相比较，本发明提供的一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法具有如下有益效果：
发明在车辆起步阶段，在车辆起步滑摩控制条件加入热管理条件，若满足进入起步滑摩条件，则控制液力变矩器离合器进入起步滑摩状态，通过压力控制在起步时降低发动机的转速，提升一定的燃油经济性与驾驶舒适性；如果满足退出起步滑摩条件，则控制液力变矩器退出起步滑摩状态，在保护液力变矩器硬件不受烧蚀的前提下保证车辆起步的动力性；使车辆在起步时平衡燃油经济性、驾驶舒适性和动力性。
附图说明
图1为本发明中液力变矩器离合器起步滑摩控制流程图；
图2为本发明中判断是否满足起步滑摩工况的流程图；
图3为本发明中判断是否满足退出起步滑摩控制的流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施方式对本发明作进一步说明。
请结合参阅图1、图2和图3，其中，图1为本发明的结构示意图；图2为；图3为；本发明提出了一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，包括自动变速箱控制器(TCU)。
在具体实施过程中，如图1、图2和图3所示，所述TCU能够读取变速器故障信号(变速器故障灯点亮，表示变速器处于故障状态；若故障灯常灭，表示变速器处于正常状态)、变速器油温信号、发动机扭矩信号、驾驶模式信号、车速信号、坡道信号、发动机运行状态信号、发动机转速信号、涡轮转速(液力变矩器输出轴转速)信号、液力变矩器瞬时滑摩功率、液力变矩器滑摩功、加速踏板位置信号、制动踏板信号、挡位信号，并在TCU中进行处理，所述本液力变矩器起步控制方法包括：
一：液力变矩器起步滑摩控制方法包括以下步骤：
第一步、TCU判断液力变矩器是否处于起步滑摩状态，如果是，则执行第五步，否则执行第二步；
第二步、TCU判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件，如果是，则执行第三步，否则执行第四步；
第三步、TCU控制液力变矩器进入起步滑摩状态，然后结束；
第四步、TCU控制液力变矩器进入常规锁止工作状态，然后结束；
第五步、TCU判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件，如果是，则执行第六步，否则执行第七步；
第六步、TCU控制液力变矩器退出起步滑摩状态，然后结束；
第七步、TCU控制液力变矩器保持起步滑摩状态，然后结束。
二：TCU判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件包括以下步骤：
第一步、TCU判断变速器是否处于正常工作模式，如果是，执行第二步，否则执行第十二步；
第二步、TCU判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否小于液力变矩器硬件许用值，如果是，执行第三步，否则执行第十二步；
第三步、TCU判断液力变矩器滑摩功是否小于液力变矩器硬件许用值，如果是，执行第四步，否则执行第十二步；
第四步、TCU判断挡位信号是否为前进挡，如果是，执行第五步，否则执行第十二步；
第五步、TCU判断发动机扭矩是否处于设定的扭矩范围内，如果是，执行第六步，否则执行第十二步；
第六步、TCU判断驾驶模式是否处于正常驾驶模式，如果是，执行第七步，否则执行第十二步；
第七步、TCU判断坡道是否处于设定的坡道范围内，如果是，执行第八步，否则执行第十二步；
第八步、TCU判断变速器油温是否处于设定的油温范围内，如果是，执行第九步，否则执行第十二步；
第九步、TCU判断车速是否处于设定的车速范围内，如果是，执行第十步，否则执行第十二步；
第十步、TCU判断距离退出上次起步滑摩控制时间是否大于设定的时间，如果是，执行第十一步，否则执行第十二步；
第十一步、TCU判定液力变矩器满足进入起步滑摩控制条件，然后结束；
第十二步、TCU判定液力变矩器不满足进入起步滑摩控制条件，然后结束。
三：TCU判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件包括以下步骤：
第一步、TCU判断变速器是否处于正常工作模式，如果是，执行第二步，否则执行第十三步；
第二步、TCU判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否超出液力变矩器硬件许用范围；如果是，执行第十三步，否则执行第三步；
第三步、TCU判断液力变矩器滑摩功是否超出液力变矩器硬件许用范围；如果是，执行第十三步，否则执行第四步；
第四步、TCU判断挡位信号是否为前进挡；如果是，执行第五步，否则执行第十三步；
第五步、TCU判断发动机是否运行；如果是，执行第六步，否则执行第十四步；
第六步、TCU判断驾驶模式是否处于正常驾驶模式；如果是，执行第七步，否则执行第十三步；
第七步、TCU判断坡道是否处于设定的坡道范围内；如果是，执行第八步，否则执行第十三步；
第八步、TCU判断变速器油温是否处于设定的油温范围内；如果是，执行第九步，否则执行第十三步；
第九步、TCU判断车速是否处于设定的车速范围内；如果是，执行第十步，否则执行第十三步；
第十步、TCU判断加速踏板位置是否处于设定的范围内；如果是，执行第十一步，否则执行第十三步；
第十一步、TCU判断制动踏板是否踩下；如果是，执行第十三步，否则执行第十二步；
第十二步、TCU判定车辆不满足退出起步滑摩控制条件，然后结束；
第十三步、TCU判定车辆满足退出起步滑摩控制条件，然后结束。
本发明的工作原理如下：热管理条件：我们计算液力变矩器滑摩过程中累加的滑摩功及单位时间产生的滑摩功(即瞬时滑摩功率)来作为液力变矩器起步滑摩控制的热管理介入条件。
如果同时满足变速器处于正常工作模式、液力变矩器瞬时滑摩功率小于液力变矩器硬件许用值、液力变矩器滑摩功小于液力变矩器硬件许用值、挡位信号为前进挡、发动机扭矩处于设定的扭矩范围内、驾驶模式处于正常模式、坡道处于设定的坡道范围内、变速器油温处于设定的油温范围内、车速处于设定车速范围内、距离退出上次起步滑摩控制的时间大于设定时间，则表示进入起步滑摩工况(满足进入起步滑摩控制条件)。
如果满足变速器处于故障模式、液力变矩器瞬时滑摩功率超出液力变矩器硬件许用值、液力变矩器滑摩功超出液力变矩器硬件许用值、挡位信号不为前进挡、发动机停止运行、驾驶模式处于正常模式以外的模式、坡道超出设定的坡道范围、变速器油温超出设定的油温范围、车速超出设定的车速范围、加速踏板位置超出设定范围、制动踏板被踩下中的任意一个条件，则表示退出起步滑摩工况(满足退出起步滑摩控制条件)。
本发明所述的带液力变矩器的自动变速器(CVT)起步滑摩控制方法，包括自动变速器控制器(TCU)，TCU被编程以便于执行上述的液力变矩器起步滑摩控制方法。
本发明在车辆起步阶段，在车辆起步滑摩控制条件加入热管理条件，若满足进入起步滑摩条件，则控制液力变矩器离合器进入起步滑摩状态，通过压力控制在起步时降低发动机的转速，提升一定的燃油经济性与驾驶舒适性；如果满足退出起步滑摩条件，则控制液力变矩器退出起步滑摩状态，在保护液力变矩器硬件不受烧蚀的前提下保证车辆起步的动力性；使车辆在起步时平衡燃油经济性、驾驶舒适性和动力性。
以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其它相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (5)

1.一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
S1判断液力变矩器是否处于起步滑摩状态；
S2若否，则判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件，执行S3；若是，则判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件，执行S4；
S3若是控制液力变矩器进入起步滑摩状态；若否控制液力变矩器进入常规锁止工作状态；
S4若是控制液力变矩器退出起步滑摩状态；若否控制液力变矩器保持起步滑摩状态；
所述S2中，判断车辆是否满足进入起步滑摩控制条件包括以下步骤：
第一步、TCU判断变速器是否处于正常工作模式，如果是，执行第二步，否则执行第十二步；
第二步、TCU判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否小于液力变矩器硬件许用值，如果是，执行第三步，否则执行第十二步；
第三步、TCU判断液力变矩器滑摩功是否小于液力变矩器硬件许用值，如果是，执行第四步，否则执行第十二步；
第四步、TCU判断挡位信号是否为前进挡，如果是，执行第五步，否则执行第十二步；
第五步、TCU判断发动机扭矩是否处于设定的扭矩范围内，如果是，执行第六步，否则执行第十二步；
第六步、TCU判断驾驶模式是否处于正常驾驶模式，如果是，执行第七步，否则执行第十二步；
第七步、TCU判断坡道是否处于设定的坡道范围内，如果是，执行第八步，否则执行第十二步；
第八步、TCU判断变速器油温是否处于设定的油温范围内，如果是，执行第九步，否则执行第十二步；
第九步、TCU判断车速是否处于设定的车速范围内，如果是，执行第十步，否则执行第十二步；
第十步、TCU判断距离退出上次起步滑摩控制时间是否大于设定的时间，如果是，执行第十一步，否则执行第十二步；
第十一步、TCU判定液力变矩器满足进入起步滑摩控制条件，然后结束；
第十二步、TCU判定液力变矩器不满足进入起步滑摩控制条件，然后结束。
2.根据权利要求1所述的一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，其特征在于，所述S2中，判断车辆是否满足退出起步滑摩控制条件包括以下步骤：
第一步、TCU判断变速器是否处于正常工作模式，如果是，执行第二步，否则执行第十三步；
第二步、TCU判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否超出液力变矩器硬件许用范围；如果是，执行第十三步，否则执行第三步；
第三步、TCU判断液力变矩器滑摩功是否超出液力变矩器硬件许用范围；如果是，执行第十三步，否则执行第四步；
第四步、TCU判断挡位信号是否为前进挡；如果是，执行第五步，否则执行第十三步；
第五步、TCU判断发动机是否运行；如果是，执行第六步，否则执行第十四步；
第六步、TCU判断驾驶模式是否处于正常驾驶模式；如果是，执行第七步，否则执行第十三步；
第七步、TCU判断坡道是否处于设定的坡道范围内；如果是，执行第八步，否则执行第十三步；
第八步、TCU判断变速器油温是否处于设定的油温范围内；如果是，执行第九步，否则执行第十三步；
第九步、TCU判断车速是否处于设定的车速范围内；如果是，执行第十步，否则执行第十三步；
第十步、TCU判断加速踏板位置是否处于设定的范围内；如果是，执行第十一步，否则执行第十三步；
第十一步、TCU判断制动踏板是否踩下；如果是，执行第十三步，否则执行第十二步；
第十二步、TCU判定车辆不满足退出起步滑摩控制条件，然后结束；
第十三步、TCU判定车辆满足退出起步滑摩控制条件，然后结束。
3.一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制系统，执行如权利要求1-2任一项所述的一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制方法，其特征在于，包括：
状态判断模块，判断液力变矩器是否处于起步滑摩状态；
控制条件模块，判断车辆是否满足进入或退出起步滑摩控制条件；
执行模块，分别执行进入起步滑摩状态、进入常规锁止工作状态、退出起步滑摩状态、保持起步滑摩状态。
4.根据权利要求3所述的一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制系统，其特征在于，所述控制条件模块包括：
正常模式单元，判断变速器是否处于正常工作模式；
瞬时滑摩功率单元，判断液力变矩器瞬时滑摩功率是否小于液力变矩器硬件许用值；
滑摩功单元，判断液力变矩器滑摩功是否小于液力变矩器硬件许用值；
挡位信号单元，判断挡位信号是否为前进挡；
发动机扭矩单元，判断发动机扭矩是否处于设定的扭矩范围内；
驾驶模式单元，驾驶模式是否处于正常驾驶模式；
坡道单元，判断坡道是否处于设定的坡道范围内；
油温单元，判断变速器油温是否处于设定的油温范围内；
车速单元，判断车速是否处于设定的车速范围内；
时间单元，判断距离退出上次起步滑摩控制时间是否大于设定的时间；
进入起步单元，判定液力变矩器是否满足进入起步滑摩控制条件。
5.根据权利要求4所述的一种带实时热管理监控的液力变矩器起步控制系统，其特征在于，所述控制条件模块还包括：
踏板位置单元，判断加速踏板位置是否处于设定的范围内。
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