CN114889607A - 一种amt车辆自动起步控制方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种AMT车辆自动起步控制方法及系统，步骤为：步骤1、采集车辆参数，根据车辆参数判断满足自动起步条件时，控制离合器跳转至设定位置；步骤2、控制离合器以第一结合速率开始结合，直至满足第一条件；步骤3、控制离合器以第二结合速率开始结合，直至满足第二条件；步骤4、控制离合器位置保持不变，直至满足第三条件时；步骤5、控制离合器以第二结合速率开始结合，若满足第四条件，则重复步骤2‑4，若满足第二条件，则重复步骤3‑4，直至满足第五条件时，退出自动起步过程。本发明可以有效的解决了起步油门响应慢问题，并有效改善了起步平顺性和起步速度。

Description

一种AMT车辆自动起步控制方法及系统
技术领域
本发明属于汽车控制技术领域，具体涉及一种AMT车辆自动起步控制方法及系统。
背景技术
AMT在车辆起步时控制离合器渐进闭合，利用离合器主从动盘间的滑摩，提升车辆速度，并缩小速差完成闭合。离合器的控制直接影响车辆起步的舒适性和加速能力。若离合器闭合速度过快，会造成车身加速度冲击以及发动机憋火，若离合器闭合速度过慢，则难以满足驾驶员的急加速需求，特别是在坡路起车时，离合器闭合过慢则会出现车辆溜坡的危险。
现有的一种AMT车辆起步控制方法根据油门踏板变化、大小及发动机转速情况确定离合器目标结合位置，根据冲击度变化对离合器目标位置做相应修改，确保离合器结合行程实行分区域控制目标结合速率，并对目标结合速率进行修正。步骤1，起步前，根据离合器第一次运行，确认车辆的滑摩区间；步骤2，从滑摩区间中解析油门踏板，判断驾驶员是否有加速请求；步骤3，当检测到有加速请求时，根据油门踏板变化、大小及发动机转速情况确定离合器目标结合位置，并建立冲击度与离合器变化的一维表；步骤4，根据冲击度变化对离合器目标位置做相应修改，确保离合器结合行程实行分区域控制目标结合速率；步骤5，根据离合器主动轴与从动轴转速差、油门踏板及发动机转速对目标结合速率进行修正。该方法从原理上可以改善起步控制的平顺性，但是控制中冲击度在离散差分计算时，误差大而且信号容易混入噪声，若处理不好，反而会影响起步的平顺性，实现难度较大。
另一种AMT车辆起步控制方法及系统，对离合器采用目标位置和位移速度双参数的控制，对发动机采用转速越权控制，该方法自动起步功能设定比较简单，一定程度上存在一定弊端，主要表现在：
(1)车辆无法适应阻力变化，即车辆自动起步后，如果遇到阻力变大的情况，车辆会因为阻力变大而减速至停车；
(2)在转弯和上坡的工况，离合器结合偏慢，且未区分空车和满载。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述背景技术存在的不足，提供一种AMT车辆自动起步控制方法及系统，能够解决起步油门响应慢问题，同时提升起步平顺性和起步速度。
本发明采用的技术方案是：一种AMT车辆自动起步控制方法，包括以下步骤：
步骤1、采集车辆参数，根据车辆参数判断满足自动起步条件时，控制离合器跳转至设定位置，继续步骤2；
步骤2、控制离合器以第一结合速率开始结合，直至满足第一条件，继续步骤3；
步骤3、控制离合器以第二结合速率开始结合，直至满足第二条件，继续步骤4；
步骤4、控制离合器位置保持不变，直至满足第三条件时，继续步骤5；
步骤5、控制离合器以第二结合速率开始结合，若满足第四条件，则重复步骤2-4；若满足第二条件，则重复步骤3-4，直至满足第五条件时，退出自动起步过程。
进一步地，所述设定位置为离合器传扭点前50％-80％位置。
进一步地，当以下条件同时满足时，判断满足自动起步条件：
(1)当前档位为起步档位；
(2)当前未处于换挡过程状态；
(3)无PTO取力请求；
(4)输出轴转速低于设定阈值；
(5)松手刹；
(6)松刹车。
进一步地，所述第一结合速率大于第二结合速率。
进一步地，所述第一结合速率通过查找车辆载重-道路坡道-结合速率MAP表确定。
进一步地，所述第二结合速率为固定值。
进一步地，所述第一条件为变速箱输入轴转速大于等于第一设定阈值，所述第二条件为变速箱输入轴转速大于等于第二设定阈值，所述第三条件为变速箱输入轴转速小于第三设定阈值，所述第四条件为变速箱输入轴转速小于第一设定阈值，所述第三设定阈值大于第一设定阈值且小于第二设定阈值。
更进一步地，所述第五条件为检测到油门踏板信号或刹车信号。
一种AMT车辆自动起步控制系统，包括
参数检测模块，用于检测车辆参数；
变速箱输入轴转速检测模块，用于实时检测变速箱输入轴转速大小；
离合器控制模块，用于根据车辆参数判断满足自动起步条件时，基于变速箱输入轴转速实时控制离合器以不同的结合速率进行结合。
进一步地，当以下条件同时满足时，判断满足自动起步条件：
(1)当前档位为起步档位；
(2)当前未处于换挡过程状态；
(3)无PTO取力请求；
(4)输出轴转速低于设定阈值；
(5)松手刹；
(6)松刹车。
本发明在踩油门或刹车之前，先控制离合器直接跳转至设定阈值，以快速消除自由行程，再根据变速箱输入轴不同转速大小实时控制离合器以不同的结合速率进行结合，实现车辆自动起步，该方法可以有效的解决了起步油门响应慢问题，并有效改善了起步平顺性和起步速度。
本发明起步方法在自动起步未完成时间内，司机踩油门起步时，起步响应时间可节约约0.5s；在自动起步完成后，司机踩油门时车已开始缓慢运动，有效解决司机主观感受的起步响应慢问题；车辆完成自动起步后，司机对车速的控制更方便，尤其是司机有精细挪车需求的情况，司机无需通过油门刹车交替控制，而只需要控制刹车调整车速即可；AMT试验车台架进行了长时间测试，自动起步时离合器的滑摩对离合器温升的影响几乎可以忽略，所以可以确定不会影响离合器的可靠性。
附图说明
图1为本发明AMT车辆自动起步控制的原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以互相结合。
在使用本说明书中描述的“包括”、“具有”和“包含”的情况下，除非使用否则还可以具有另一部分或其他部分，所用的术语通常可以是单数但也可以表示复数形式。
此外，在构成部件时，尽管没有其明确的描述，但可以理解必然包括一定的误差区域。
本发明的各种实施方案的特征可以部分地或全部地彼此组合或者拼接，并且可以如本领域技术人员可以充分理解的以各种不同地构造来执行。本发明的实施方案可以彼此独立地执行，或者可以以相互依赖的关系一起执行。
起步控制是AMT控制的核心技术之一，起步控制的控制目标集中在起步初始响应性、起步平顺性、起步速度三个方面。AMT的结合控制是起步控制的关键和核心，其控制的最终目标是快速响应驾驶员的需求，使车辆平稳起步，同时尽可能的减少离合器的滑摩，且在起步过程中能够充分反映驾驶员的起步需求，如快速起步、低速挪车等。其中，起步初始响应性，即对驾驶员的操作的快速响应决定了驾驶员对车辆起步性能的第一印象，初始响应性的好坏也会很大程度上影响后续起步过程的好坏。由于离合器控制是个非常复杂的非线性、大滞后系统，所以，在现有基础上，进一步提高离合器响应速度难度很大。为了提升起步响应性，开发自动起步功能，是个恒之有效的方法。
为实现上述目的，本发明提供一种AMT车辆自动起步控制方法，包括以下步骤：
步骤1、采集车辆参数，根据车辆参数判断满足自动起步条件时，控制离合器跳转至设定位置，继续步骤2；
步骤2、控制离合器以第一结合速率开始结合，直至满足第一条件，继续步骤3；
步骤3、控制离合器以第二结合速率开始结合，直至满足第二条件，继续步骤4；
步骤4、控制离合器位置保持不变，直至满足第三条件时，继续步骤5；
步骤5、控制离合器以第二结合速率开始结合，若满足第四条件，则重复步骤2-4；若满足第二条件，则重复步骤3-4，直至满足第五条件时，退出自动起步过程。
上述方案中，所述第一条件为变速箱输入轴转速大于等于第一设定阈值，所述第二条件为变速箱输入轴转速大于等于第二设定阈值，所述第三条件为变速箱输入轴转速小于第三设定阈值，所述第四条件为变速箱输入轴转速小于第一设定阈值，所述第三设定阈值大于第一设定阈值且小于第二设定阈值。
基于上述的方法，本发明的自动起步离合器控制要点主要包括下述2个方面：
1、自动起步前提条件，只有同时满足以下条件时，才进行自动起步：
(1)当前档位为起步档位；
(2)当前未处于换挡过程状态；
(3)无PTO取力请求；
(4)输出轴转速低于设定阈值；
(5)松手刹；
(6)松刹车。
2、自动起步控制策略，如图1所示。
2.1离合器快速消除自由行程阶段
该阶段的目的是消除主、从动盘间隙，使离合器以最快速度达到主、从动盘接触位置。该阶段无力矩传递，离合器请求目标无需考虑结合速率问题，即控制离合器直接跳转至设定位置y0，该设定位置为传扭点前一定位置，优选为50％-80％。
2.2离合器快速结合阶段
在此阶段，离合器主、从动盘开始接触并传递扭矩，但是传递的扭矩小于车辆起步所需克服的阻力，因此该过程车辆是静止的。实际控制过程中，控制离合器以第一结合速率开始结合，通过变速箱输入轴转速大小判定该阶段是否结束：输入轴转速从静止开始逐渐增加超过第一设定阈值n0。该阶段第一结合速率通过查找车辆载重-道路坡道-结合速率MAP表确定。
2.3滑摩阶段
当离合器快速结合阶段结束后，控制离合器继续结合,减小离合器结合速率(即第二结合速率)，该结合速率为固定值比2.2阶段离合器结合速率中的最小值低，保证离合器结合的平顺性。当输入轴转速增加到第二设定阈值nH后，离合器位置y1保持不变。在离合器位置保持期间，如果检测到输入轴转速因为阻力增加而减小，直至低于第三设定阈值nL后，离合器重新动作(以第二结合速率继续结合)，继续加深。此时输入轴转速可能会因为惯性继续降低，当降低至第一设定阈值n0以下时，采用2.2阶段的第一结合速率控制离合器结合，若未降低到第一设定阈值n0以下，则以第二结合速率继续结合，增加传递扭矩以保证转速稳定，当输入轴转速再次达到第二设定阈值nH时，离合器位置保持y2不变。该过程中，若检测到踩油门或刹车，则退出自动起步模式。
通过上述起步控制方法可以有效的解决起步油门响应慢问题，并有效改善起步平顺性和起步速度。
在自动起步未完成时间内，司机踩油门起步，起步响应时间可节约约0.5s；在自动起步完成后，司机踩油门时车已开始缓慢运动，有效解决司机主观感受的起步响应慢问题。
车辆完成自动起步后，司机对车速的控制更方便，尤其是司机有精细挪车需求的情况，司机无需通过油门刹车交替控制，而只需要控制刹车调整车速即可。
AMT试验车台架进行了长时间测试，自动起步时离合器的滑摩对离合器温升的影响几乎可以忽略，所以可以确定不会影响离合器的可靠性。
为实现上述自动起步方法，本发明还提供一种AMT车辆自动起步控制系统，包括
参数检测模块，用于检测车辆参数，包括档位信号、油门信号、刹车信号等；
变速箱输入轴转速检测模块，用于实时检测变速箱输入轴转速大小；
离合器控制模块，用于根据车辆参数判断满足自动起步条件时，基于变速箱输入轴转速实时控制离合器以不同的结合速率进行结合。
应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。
上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。
本领域技术人员还可以了解到本发明实施例列出的各种说明性逻辑块(illustrative logical block)，单元，和步骤可以通过电子硬件、电脑软件，或两者的结合进行实现。为清楚展示硬件和软件的可替换性(interchangeability)，上述的各种说明性部件(illustrative components)，单元和步骤已经通用地描述了它们的功能。这样的功能是通过硬件还是软件来实现取决于特定的应用和整个系统的设计要求。本领域技术人员可以对于每种特定的应用，可以使用各种方法实现所述的功能，但这种实现不应被理解为超出本发明实施例保护的范围。
本发明实施例中所描述的各种说明性的逻辑块，或单元都可以通过通用处理器，数字信号处理器，专用集成电路(ASIC)，现场可编程门阵列或其它可编程逻辑装置，离散门或晶体管逻辑，离散硬件部件，或上述任何组合的设计来实现或操作所描述的功能。通用处理器可以为微处理器，可选地，该通用处理器也可以为任何传统的处理器、控制器、微控制器或状态机。处理器也可以通过计算装置的组合来实现，例如数字信号处理器和微处理器，多个微处理器，一个或多个微处理器联合一个数字信号处理器核，或任何其它类似的配置来实现。
上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整、相互结合和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (10)

1.一种AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤1、采集车辆参数，根据车辆参数判断满足自动起步条件时，控制离合器跳转至设定位置，继续步骤2；
步骤2、控制离合器以第一结合速率开始结合，直至满足第一条件，继续步骤3；
步骤3、控制离合器以第二结合速率开始结合，直至满足第二条件，继续步骤4；
步骤4、控制离合器位置保持不变，直至满足第三条件时，继续步骤5；
步骤5、控制离合器以第二结合速率开始结合，若满足第四条件，则重复步骤2-4，若满足第二条件，则重复步骤3-4，直至满足第五条件时，退出自动起步过程。
2.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：所述设定位置为离合器传扭点前50％-80％位置。
3.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：当以下条件同时满足时，判断满足自动起步条件：
(1)当前档位为起步档位；
(2)当前未处于换挡过程状态；
(3)无PTO取力请求；
(4)输出轴转速低于设定阈值；
(5)松手刹；
(6)松刹车。
4.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：所述第一结合速率大于第二结合速率。
5.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：所述第一结合速率通过查找车辆载重-道路坡道-结合速率MAP表确定。
6.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：所述第二结合速率为固定值。
7.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：所述第一条件为变速箱输入轴转速大于等于第一设定阈值，所述第二条件为变速箱输入轴转速大于等于第二设定阈值，所述第三条件为变速箱输入轴转速小于第三设定阈值，所述第四条件为变速箱输入轴转速小于第一设定阈值，所述第三设定阈值大于第一设定阈值且小于第二设定阈值。
8.根据权利要求1所述的AMT车辆自动起步控制方法，其特征在于：所述第五条件为检测到油门踏板信号或刹车信号。
9.一种AMT车辆自动起步控制系统，其特征在于：包括
参数检测模块，用于检测车辆参数；
变速箱输入轴转速检测模块，用于实时检测变速箱输入轴转速大小；
离合器控制模块，用于根据车辆参数判断满足自动起步条件时，基于变速箱输入轴转速实时控制离合器以不同的结合速率进行结合。
10.根据权利要求9所述的AMT车辆自动起步控制系统，其特征在于：当以下条件同时满足时，判断满足自动起步条件：
(1)当前档位为起步档位；
(2)当前未处于换挡过程状态；
(3)无PTO取力请求；
(4)输出轴转速低于设定阈值；
(5)松手刹；
(6)松刹车。
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