一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供了一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统及方法，属于自动变速器技术领域。它解决如何实现改善齿轮咬合关系转变造成冲击的问题。根据当前油门踏板动作计算目标扭矩，比较目标扭矩大于设定阈值一时对发动机进行限扭控制：根据设定斜率一控制发动机扭矩从当前扭矩到达扭矩一；当判断发动机转速与涡轮转速的差值小于设定阈值二时，根据设定斜率二控制发动机扭矩从扭矩一到达扭矩二；当判断出发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值三时，根据设定斜率三控制发动机扭矩从扭矩二到达目标扭矩；设定阈值三小于设定阈值二，设定斜率二比设定斜率一缓，设定斜率三比设定斜率二缓。实现有效的改善齿轮咬合方向变化带来的冲击。

A control system and method for improving impact caused by change of gear bite direction

The invention provides a control system and a method for improving the impact caused by changing the occlusal direction of a gear, belonging to the technical field of automatic transmission. It solves the problem of how to improve the impact of gear occlusion change. According to the current throttle pedal action to calculate the target torque, when the target torque is greater than the set threshold, the engine is limited torque control: according to the set slope-control engine torque from the current torque to torque-1; when the difference between engine speed and turbine speed is less than the set threshold value, according to the set slope-2 Control engine torque from torque one to torque two; when the difference between engine torque and turbine speed is judged to be less than the set threshold three, control engine torque from torque two to target torque according to the set slope three; set threshold three less than the set threshold two, set slope two slower than the set slope one, set slope three. The slope is two slower than the set slope. It can effectively improve the impact of gear alignment changes.

【技术实现步骤摘要】
一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统及方法
本专利技术属于自动变速器
，涉及一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统及方法。
技术介绍
自动变速器是齿轮传动机构，由于齿轮间隙的存在，使得部分特殊工况下齿轮啮合，会造成较为严重的冲击，严重影响驾驶舒适性。随着驾驶者对驾驶舒适性的要求越来越高，严重影响驾驶者的驾驶感觉的工况，非常需要开发者通过补偿手段来改善，保证舒适性。驾驶员松开油门，在车辆滑行的过程中，车辆依靠惯力进行运动，发动机的转速低于自动变速器的涡轮转速，此时假设传动机构的齿轮啮合关系如图1所示，此时出现驾驶员深踩油门，发动机转速快速上升并高于涡轮转速，发动机转速从低于涡轮转速到高于涡轮转速的突然变化意味着车辆传动机构的动力传递方向出现了突变现象，从而使得齿轮啮合关系会发生改变。此时的齿轮咬合关系如图2所示。齿轮咬合关系从图1突变为图2的过程中，因为齿轮啮合工作过程中，存在不可避免的齿轮间隙，以至于齿轮咬合方向改变会造成齿轮之间有很大的冲击。这种由于驾驶员深踩油门造成的齿轮咬合关系的转变，引起的齿轮冲击，不仅影响驾驶舒适性，而且影响齿轮寿命。
技术实现思路
本专利技术针对现有技术存在的上述问题，提出了一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统。该系统解决了如何实现有效改善齿轮咬合关系转变造成的冲击的问题。本专利技术通过下列技术方案来实现：一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，包括用于实时采集发动机转速、涡轮转速和油门踏板动作信息的数据采集模块，其特征在于，还包括用于根据当前油门踏板动作计算目标扭矩的数据处理模块，限扭控制模块用于比较目标扭矩大于设定阈值一时对发动机进行限扭控制：第一次限扭请求根据设定斜率一控制发动机扭矩从当前扭矩到达扭矩一；当判断发动机转速与涡轮转速的差值小于设定阈值二时进行第二次限扭请求，根据设定斜率二控制发动机扭矩从扭矩一到达扭矩二；当判断出发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值三时进行第三次限扭请求，根据设定斜率三控制发动机扭矩从扭矩二到达目标扭矩；且设定阈值三小于设定阈值二，设定斜率二比设定斜率一平缓，设定斜率三比设定斜率二平缓。当车辆在滑行过程中，通过实时采集的油门踏板动作信息确定目标扭矩，并通过比较设定阈值一确定是否为突然深踩油门行为，在确定该行为为深踩油门行为后对发动机发出限扭控制请求。发动机控制器进入限扭控制模式。先对发动机进行一次大比例的限扭请求，使其当前发动机扭矩到达扭矩一，扭矩一小于目标扭矩。当现有发动机扭矩通过斜率一到达扭矩一时，比较发动机转矩与涡轮转速的差值是否小于设定阈值二，当发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值二时进行第二次限扭请求，通过斜率二控制发动机扭矩从扭矩一转变为扭矩二。当目前发动机转速达到扭矩二时，比较发动机转矩与涡轮转速的差值是否小于设定阈值三，当发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值三时进行第三次限扭请求，通过斜率三控制发动机扭矩从扭矩二转变为目标扭矩。且斜率三比斜率二缓，斜率二比斜率一缓的设置不仅使得发动机对驾驶行为响应及时，不会因为过多限制发动机扭矩而导致车辆加速延时或加速不同步。也不会因为扭矩限制过少改善效果不明显。本系统先通过斜率一给发动机进行迅速的加速，同时通过斜率二和斜率三进行整体扭矩拉长的同时，更加的平缓，使得发动机转速越靠近涡轮转速则加速度越小，使得发动机穿越涡轮转速过程更加的平缓，大大提高了齿轮啮合方向改变造成的冲击。本系统通过分段限扭控制把需要突变的扭矩增大行为进行缓冲使发动机响应深踩油门行为的扭矩变化斜率减缓，从而使得发动机转速变化斜率减缓，使得发动机转速穿越涡轮转速过程变得柔和，进一步改善了齿轮啮合关系转变造成的冲击。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，所述设定阈值一大于等于发动机最大输出扭矩的80％。通过设定阈值一的设置确定目标扭矩为突然深踩油门行为，确定改善冲击行为的必要性。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，所述扭矩一大于等于目标扭矩的50％，扭矩一小于等于发动机最大输出扭矩的50％。扭矩一的设置使得本控制系统不会因为过多限制发动机扭矩而导致车辆加速延时或加速不同步。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，所述设定阈值二为180-250转。设定阈值二的设置实现发动机转速和涡轮转速差值比较确定二次限扭请求条件，确定二次限扭请求的必要性。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，所述扭矩二大于等于目标扭矩的80％，扭矩二小于等于发动机最大输出扭矩的80％。扭矩二的设置使得扭矩限制进一步趋于平缓，使得发动机转速靠近涡轮转速过程中进一步变缓，为第三次限扭请求做准备。配合斜率二使得三次限扭请求整体形成类弧形，依次使得控制更加柔和。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，设定阈值三为30-70转。设定阈值三的设置实现发动机转速和涡轮转速差值比较确定三次限扭请求条件，确定三次限扭请求的必要性。此时发动机转速与涡轮转速非常接近。发动机转速等于涡轮转速所需加速度较少，发动机转速即将超越涡轮转速此时是齿轮咬合方向改变的关键时间点，此时配合斜率三逐渐恢复目前扭矩到目标扭矩。发动机转速缓慢靠近涡轮转速，齿轮咬合经过前两场的缓冲这次的方向改变带来的冲击会更加柔和，从而有效改善齿轮咬合方向改变造成冲击。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，当限扭控制模块检测到发动机转速大于涡轮转速时，限扭请求结束。发动机转速大于涡轮转速作为发动机转速穿越涡轮转速的标志。即齿轮咬合方向改变已经完成，此时限扭控制结束。方便后续驾驶指令的对接持续控制，减少对发动机原有指令的干扰。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，数据采集模块接收整车CAN总线发送的发动机转速、涡轮转速和油门踏板动作信息。这里采集数据更加方便，连线简单，数据齐全，使得本控制系统法运算快速、准确。在上述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统中，本控制系统设置于TCU内。TCU是自动变速箱控制单元，实现自动变速控制，使驾驶更简单，使用现有TCU进行本控制系统的实现，使得控制更加简单。一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制方法，实时采集发动机转速、涡轮转速和油门踏板动作信息，其特征在于，根据当前油门踏板动作计算目标扭矩，比较目标扭矩大于设定阈值一时对发动机进行限扭控制：第一次限扭请求根据设定斜率一控制发动机扭矩从当前扭矩到达标定扭矩一；当判断发动机转速与涡轮转速的差值小于设定阈值二时进行第二次限扭请求，根据设定斜率二控制发动机扭矩从标定扭矩一到达标定扭矩二；当判断出发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值三时进行第三次限扭请求，根据设定斜率三控制发动机扭矩从标定扭矩二到达目标扭矩；且设定阈值三小于设定阈值二，设定斜率二比设定斜率一平缓，设定斜率三比设定斜率二平缓。当车辆在滑行过程中，通过实时采集的油门踏板动作信息确定目标扭矩，并通过比较设定阈值一确定是否为突然深踩油门行为，在确定该行为为深踩油门行为后对发动机发出限扭控制请求。发动机控制器进入限扭控制模式。先对发动机进行一次大比例的限扭请求，使其当前发动机扭矩到达标定扭矩一，标定扭矩一小于目标扭矩。当现有发动机扭矩通过斜率一到达标定扭矩一时，比较发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，包括数据采集模块(4)，用于实时采集发动机转速、涡轮转速和油门踏板动作信息，其特征在于，所述系统还包括数据处理模块(3)，用于根据当前油门踏板动作计算目标扭矩；限扭控制模块(2)，用于比较目标扭矩大于设定阈值一时对发动机进行限扭控制：其中，第一次限扭请求根据设定斜率一控制发动机扭矩从当前扭矩到达扭矩一；当判断发动机转速与涡轮转速的差值小于设定阈值二时进行第二次限扭请求，根据设定斜率二控制发动机扭矩从扭矩一到达扭矩二；当判断出发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值三时进行第三次限扭请求，根据设定斜率三控制发动机扭矩从扭矩二到达目标扭矩；且设定阈值三小于设定阈值二，设定斜率二比设定斜率一平缓，设定斜率三比设定斜率二平缓。

【技术特征摘要】
1.一种改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，包括数据采集模块(4)，用于实时采集发动机转速、涡轮转速和油门踏板动作信息，其特征在于，所述系统还包括数据处理模块(3)，用于根据当前油门踏板动作计算目标扭矩；限扭控制模块(2)，用于比较目标扭矩大于设定阈值一时对发动机进行限扭控制：其中，第一次限扭请求根据设定斜率一控制发动机扭矩从当前扭矩到达扭矩一；当判断发动机转速与涡轮转速的差值小于设定阈值二时进行第二次限扭请求，根据设定斜率二控制发动机扭矩从扭矩一到达扭矩二；当判断出发动机转矩与涡轮转速的差值小于设定阈值三时进行第三次限扭请求，根据设定斜率三控制发动机扭矩从扭矩二到达目标扭矩；且设定阈值三小于设定阈值二，设定斜率二比设定斜率一平缓，设定斜率三比设定斜率二平缓。2.根据权利要求1所述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，其特征在于，所述设定阈值一大于等于发动机最大输出扭矩的80％。3.根据权利要求1或2所述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，其特征在于，所述扭矩一大于等于目标扭矩的50％，扭矩一小于等于发动机最大输出扭矩的50％。4.根据权利要求3所述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，其特征在于，所述设定阈值二为180-250转。5.根据权利要求4所述的改善齿轮咬合方向改变造成冲击的控制系统，其特征在于，所述扭矩二大于等于目标扭矩的80％，扭矩二小于等于发动机最大输出扭矩的80％,设定阈值三为30-70转。...

【专利技术属性】
技术研发人员：王延昭，
申请(专利权)人：浙江吉利汽车研究院有限公司，浙江吉利控股集团有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33