WO2012092820A1 - 一种自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法 - Google Patents

Description

一种自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法 技术领域

本发明涉及汽车变速箱热保护控制技术领域， 特别涉及一种自动变速箱或无级变速箱 用热保护控制方法。 背景技术 说 随着电子技术与自动控制技术的快速发展， 高性能的汽车自动变速箱不断被国内外汽 车厂商推向市场， 而自动档车型所带给人们在驾驶过程中的轻松、 舒适、 全方位 "行驶乐 趣"等感觉及低油耗、 低排放性能已逐渐被认可， 市场上自动变速箱装车率越来越高， 使 书

用范围也越来越广。

在由液力变矩器和齿轮行星系或带轮变速机构组成的汽车自动变速箱中， ATF (Automatic Transmission Fluid, 自动变速箱用油） 不仅起动力传递和液压控制作用， 还要对传动机构进行润滑和冷却， 是自动变速箱的重要工作介质。 当自动档车辆在外界高 温或较大坡度工况下长时间行驶过程中， 自动变速系统维持高负荷运行， ATF油温过快升 至高温， 导致传动机构润滑不良、 液压系统泄漏过大， 降低了离合器、 变速系统工作油压， 从而产生换档异常、 钢带打滑等故障。 反复如此则可造成离合器摩擦片或金属带等关键部 件不可修复性的损伤， 不仅给顾客带来较大经济上损失， 还影响到了整车行驶过程的安全 性和操控性。

在实现本发明的过程中， 发明人发现现有技术至少存在以下问题：

现有的自动变速箱或无级变速箱用油， 在外界高温或较大坡度工况等情况下长时间行 驶， 油温容易过快升高， 导致汽车运行故障及损伤， 影响汽车的安全性和操控性。 发明内容

为了车辆在特殊工况下长时间行驶时， 防止变速箱用油的温度上升过高， 保证车辆传 动机构和液压系统的正常运行， 本发明实施例提供了一种自动变速箱或无级变速箱用热保 护控制方法。

所述技术方案如下：

一种自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 所述方法包括： 步骤 a: 控制机构测量变速箱用油的温度；

步骤 b: 将测量得到的所述变速箱用油的温度与设定的高温阀值 Π ' 、 Π进行比较， 其中， Τ <Τ1 ;

当所述变速箱用油的温度大于 Π 时， TCU (Transmission Control Unit, 变速箱控制 单元）通过整车 CAN (Controller Area Network, 控制器局域网络） 总线将风扇运行请求发 给 EMS (Engine Management System, 发动机管理系统）， EMS接收风扇运行请求并在通过 风扇控制自检程序后， 启动风扇；

当所述变速箱用油的温度低于 Τ 时， TCU通过整车 CAN总线将无风扇运行请求发给 EMS, EMS接收所述无风扇运行请求并在通过风扇控制自检程序后， 关闭风扇；

其中， 所述控制机构包括通过整车 CAN总线进行通信的 TCU、 EMS和 ICM ( Instrument

Control Management, 仪表盘模块)。 为了更好的实现上述发明目的， 本发明实施例还提供了以下技术方案： 其控制步骤还 可以进一步包括：

步骤 c: 将测量得到的所述变速箱用油的温度与设定的高温阀值 T2' 和 T2进行比较， 其中， TKT2' <T2;

当所述变速箱用油的温度大于 Τ2时， TCU通过整车 CAN总线将变速箱指示灯请求发给 仪表盘模块 ICM， ICM接收所述变速箱指示灯请求后， 点亮变速箱指示灯并闪烁；

当所述变速箱用油的温度低于 T2' 时， TCU通过整车 CAN总线将熄灭变速箱指示灯请 求发给 ICM， ICM接收所述熄灭变速箱指示灯请求后， 熄灭变速箱指示灯。 为了更好的实现上述发明目的， 本发明实施例还提供了以下技术方案： 所述步骤 c中， 进一步包括：

当所述变速箱用油的温度大于 T2时， TCU根据当前工况下踏板开度、车速和档位计算 出高档位速比值， 将速比值切换至所述高档位速比值；

当所述变速箱用油的温度低于 T2' 时， TCU将速比值切换至预设的正常驾驶档位下速 比值， 退出高档位速比控制。 为了更好的实现上述发明目的， 本发明实施例还提供了以下技术方案： 其控制步骤还 可以进一步包括：

歩骤 d: 将测量得到的所述变速箱用油的温度与设定的高温阀倌 T3' 和 T3进行比较， 其中， Π〈Τ3， 〈Τ3或 Τ2〈Τ3， <Τ3 ;

当所述变速箱用油的温度大于 Τ3时， TCU通过整车 CAN总线将计算得到的限扭请求值 发给 EMS， EMS接收所述限扭请求值并在通过扭矩控制系统仲裁后， 根据限扭请求值限制扭 矩的输出；

当所述变速箱用油的温度低于 T3 ' 时， TCU通过整车 CAN总线将无限扭请求发给 EMS，

EMS接收所述无限扭请求后， 退出发动机的扭矩限制控制。 为了更好的实现上述发明目的， 本发明实施例还提供了以下技术方案： 所述步骤 b中， 所述高温阀值 Τ 和 Π记录于滞环比较器 a中；

当所述变速箱用油的温度大于 Π时， 所述滞环比较器 a的第一输出值为 1， 并将所述 第一输出值传送至 TCU;

当所述变速箱用油的温度低于 Τ 时， 所述滞环比较器 a的第二输出值为 0， 并将所 述第二输出值传送至 TCU。 为了更好的实现上述发明目的， 本发明实施例还提供了以下技术方案： 所述步骤 c中， 所述高温阀值 T2 ' 和 T2记录于滞环比较器 b中；

当所述变速箱用油的温度大于 T2时， 所述滞环比较器 b的第三输出值为 1， 并将所述 第三输出值传送至 TCU;

当所述变速箱用油的温度低于 T2 ' 时， 所述滞环比较器 b的第四输出值为 0， 并将所 述第四输出值传送至 TCU。 为了更好的实现上述发明目的， 本发明实施例还提供了以下技术方案： 所述步骤 d中， 所述高温阀值 T3 ' 和 T3记录于滞环比较器 c中；

当所述变速箱用油的温度大于 T3时， 所述滞环比较器 c的第五输出值为 1， 并将所述 第五输出值传送至 TCU;

当所述变速箱用油的温度低于 T3 ' 时， 所述滞环比较器 c的第六输出值为 0， 并将所 述第六输出值传送至 TCU。 本发明实施例提供的技术方案带来的有益效果是： 车辆在特殊工况下长时间行驶时， 通过 TCU、 EMS和 ICM三者的协调工作， 控制系统能够及时地进行报警提示、 风扇运行、 速 比控制和扭矩限制等操作， 从而及时有效的防 i h变速箱用油的温度升高过快或过高， 为变 速箱传动机构和液压系统的正常工作提供可靠的保护， 确保变速箱能够正常工作， 保证了 车辆传动机构和液压系统的正常运行。 附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案， 下面将对实施例描述中所需要使用的 附图作简单地介绍， 显而易见地， 下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例， 对于本 领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动的前提下， 还可以根据这些附图获得其他的 附图。

图 1是本发明实施例的控制机构结构示意图；

图 2是本发明实施例的控制原理框图。 具体实施方式

为使本发明的目的、 技术方案和优点更加清楚， 下面将结合附图对本发明实施方式作 进一步地详细描述。

如图 1 和图 2所示， 其技术方案为：

一种自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 控制系统包括通过整车 CAN总线进 行通信的 TCU、 EMS和 ICM， 其控制步骤包括：

步骤 a: 控制机构测量变速箱用油的温度；

步骤 b:将测量的变速箱用油的温度与设定的高温阀值 Τ 和 Π进行比较，且 Π ' <T1 _; 当变速箱用油的温度大于 Π时， TCU通过整车 CAN总线将风扇运行请求发给 EMS， EMS 接收风扇运行请求并通过风扇控制自检程序后， 启动打开风扇， 对变速箱冷却系统进行风 冷控制；

当变速箱用油的温度低于 Τ 时， TCU通过整车 CAN总线将无风扇运行请求发给 EMS， EMS接收该无风扇运行请求并通过风扇控制自检程序后， 控制关闭风扇。

步骤 c : 将测量的变速箱用油的温度与设定的高温阀值 T2 ' 和 T2 进行比较， 且

TKT2 ' <T2;

当变速箱用油的温度大于 Τ2时， TCU通过整车 CAN总线将变速箱指示灯请求发给 ICM， ICM接收变速箱指示灯请求后， 点亮变速箱指示灯并闪烁， 提示并报警给驾驶员油温过高； 同时， TCU根据当前工况下踏板开度、 车速和档位计算出高档位速比值， 将速比值切换至高 档位速比值； 通过降低相同工况下发动机转速和扭矩来降低无级变速箱工作负荷， 达到降 温目的。 当变速箱用油的温度低于 T2 ' 时， TCU通过整车 CAN总线将熄灭变速箱指示灯请求发 给 ICM， ICM接收熄灭变速箱指示灯请求后， 熄灭变速箱指示灯； 同时， TCU将速比值切换 至预设的正常驾驶档位下速比值， 退出高档位速比控制。

步骤 d : 将测量的变速箱用油的温度与设定的高温阀值 T3 ' 和 T3 进行比较， 且 TKT3 ' 〈T3或 T2〈T3， 〈Τ3 ;

当变速箱用油的温度大于 Τ3时， TCU根据当前油温和发动机扭矩计算出一个合理限扭 值， 通过整车 CAN总线将该限扭请求值发给 EMS， EMS接收请求信号并通过扭矩控制系统仲 裁后， 根据限扭请求值限制扭矩的输出， 通过降低整车实际驱动功率， 防止油温的继续升 高；

当变速箱用油的温度低于 T3 ' 时， TCU通过整车 CAN总线将无限扭请求发给 EMS， EMS 接收无限扭请求后， 退出发动机的扭矩限制控制。

步骤 b中， 高温阀值 Τ 和 Π记录于滞环比较器 a中；

当变速箱用油的温度大于 Π时， 其输出值为 1， 并将输出值传送至 TCU;

当变速箱用油的温度低于 Τ 时， 其输出值为 0， 并将输出值传送至 TCU。

步骤 c中， 高温阀值 T2 ' 和 T2记录于滞环比较器 b中；

当变速箱用油的温度大于 T2时， 其输出值为 1， 并将输出值传送至 TCU;

当变速箱用油的温度低于 T2 ' 时， 其输出值为 0， 并将输出值传送至 TCU。

步骤 d中， 高温阀值 T3 ' 和 T3记录于滞环比较器 c中；

当变速箱用油的温度大于 T3时， 其输出值为 1， 并将输出值传送至 TCU;

当变速箱用油的温度低于 T3 ' 时， 其输出值为 0， 并将输出值传送至 TCU。

以上热保护控制方法中， 涉及主动保护和被动保护两方面控制。 主动保护方面， 通过 变速箱指示灯报警， 驾驶员可以主动采取有效驾驶方法防止变速箱继续过热运行； 被动保 护方面， TCU、 EMS等控制器可及时进行分级式热保护控制模式处理。 因此， 采用本发明实 施例的热保护控制功能的自动档汽车可使顾客更加放心和安全的使用。

其中， 变速箱控制单元 TCU是主控制器， 主要负责速比控制、 热保护控制等变速箱自 身功能的实现； EMS则根据 TCU发出的风扇运行请求、扭矩限制请求进行风扇起停控制和扭 矩输出控制； ICM则根据 TCU发出的变速箱指示灯请求进行变速箱指示灯控制。 本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完 成， 也可以通过程序来指令相关的硬件完成， 所述的程序可以存储于一种计算机可读存储 介质中， 上述提到的存储介质可以是只读存储器， 磁盘或光盘等。 以上所述仅为本发明的较佳实施例， 并不用以限制本发明， 凡在本发明的精神和原则 之内， 所作的任何修改、 等同替换、 改进等， 均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

权 利 要 求 书

1、 一种自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 其特征在于， 所述方法包括： 步骤 a: 控制机构测量变速箱用油的温度；

步骤 b: 将测量得到的所述变速箱用油的温度与设定的高温阀值 Π ' 、 Π进行比较， 其 中， Τ <Τ1 ;

当所述变速箱用油的温度大于 Π时， 变速箱控制单元 TCU通过整车控制器局域网络 CAN 总线将风扇运行请求发给发动机管理系统 EMS， EMS接收风扇运行请求并在通过风扇控制自检 程序后， 启动风扇；

当所述变速箱用油的温度低于 Τ 时， TCU通过整车 CAN总线将无风扇运行请求发给 EMS，

EMS接收所述无风扇运行请求并在通过风扇控制自检程序后， 关闭风扇；

其中， 所述控制机构包括通过整车 CAN总线进行通信的 TCU、 EMS和仪表盘模块 ICM。

2、 根据权利要求 1所述的自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 其特征在于， 所 述方法还包括：

步骤 c: 将测量得到的所述变速箱用油的温度与设定的高温阀值 T2 ' 和 T2进行比较， 其 中， TKT2 ' <T2;

当所述变速箱用油的温度大于 Τ2时， TCU通过整车 CAN总线将变速箱指示灯请求发给仪 表盘模块 ICM， ICM接收所述变速箱指示灯请求后， 点亮变速箱指示灯并闪烁；

当所述变速箱用油的温度低于 T2 ' 时， TCU通过整车 CAN总线将熄灭变速箱指示灯请求 发给 ICM， ICM接收所述熄灭变速箱指示灯请求后， 熄灭变速箱指示灯。

3、 根据权利要求 2所述的自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 其特征在于， 在 所述步骤 c中， 还包括：

当所述变速箱用油的温度大于 T2时， TCU根据当前工况下踏板开度、 车速和档位计算 出高档位速比值， 将速比值切换至所述高档位速比值；

当所述变速箱用油的温度低于 T2 ' 时， TCU将速比值切换至预设的正常驾驶档位下速比 值， 退出高档位速比控制。

4、 根据权利要求 1一 3任一所述的自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 其特征 在于， 所述方法还包括：

步骤 d: 将测量得到的所述变速箱用油的温度与设定的高温阀值 T3 ' 和 T3进行比较， 其 中， TKT3 ' <T3或 Τ2〈Τ3， 〈Τ3 ;

当所述变速箱用油的温度大于 Τ3时， TCU通过整车 CAN总线将计算得到的限扭请求值发 给 EMS， EMS接收所述限扭请求值并在通过扭矩控制系统仲裁后， 根据限扭请求值限制扭矩的 输出；

当所述变速箱用油的温度低于 T3 ' 时， TCU通过整车 CAN总线将无限扭请求发给 EMS， EMS接收所述无限扭请求后， 退出发动机的扭矩限制控制。

5、 根据权利要求 1一 4任一所述的自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 其特征 在于， 所述步骤 b中， 所述高温阀值 Τ 和 Π记录于滞环比较器 a中；

当所述变速箱用油的温度大于 Π时， 所述滞环比较器 a的第一输出值为 1， 并将所述第 一输出值传送至 TCU;

当所述变速箱用油的温度低于 Τ 时， 所述滞环比较器 a的第二输出值为 0， 并将所述 第二输出值传送至 TCU。

6、根据权利要求 2或 3所述的自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法，其特征在于， 所述步骤 c中， 所述高温阀值 T2 ' 和 T2记录于滞环比较器 b中；

当所述变速箱用油的温度大于 T2时， 所述滞环比较器 b的第三输出值为 1， 并将所述第 三输出值传送至 TCU;

当所述变速箱用油的温度低于 T2 ' 时， 所述滞环比较器 b的第四输出值为 0， 并将所述 第四输出值传送至 TCU。

7、 根据权利要求 4所述的自动变速箱或无级变速箱用热保护控制方法， 其特征在于， 所 述步骤 d中， 所述高温阀值 T3 ' 和 T3记录于滞环比较器 c中；

当所述变速箱用油的温度大于 T3时， 所述滞环比较器 c的第五输出值为 1， 并将所述第 五输出值传送至 TCU;

当所述变速箱用油的温度低于 T3 ' 时， 所述滞环比较器 c的第六输出值为 0， 并将所述 第六输出值传送至 TCU。