一种变速箱的控制方法、控制系统及车辆技术方案

本发明专利技术提供了一种变速箱的控制方法、控制系统及车辆，属于车辆领域。该控制方法包括：采集车辆当前的转动方向信息和所述变速箱当前的挡位信息，所述转动方向信息包括车轮的转动方向信息、所述泵轮的转动方向信息和所述涡轮的转动方向信息中的一个或多个；根据所述转动方向信息和所述挡位信息确定所述液力变矩器当前的真实速比，所述真实速比包括正速比和负速比；根据所述真实速比确定其对应的扭矩放大系数；根据所述扭矩放大系数和所述变速箱当前的输入扭矩上限值计算所述发动机的目标输出扭矩上限值；控制所述发动机的输出扭矩不超过所述目标输出扭矩上限值本发明专利技术的控制方法、控制系统及车辆能够在所有使用工况下保证变速箱的硬件耐久性。箱的硬件耐久性。箱的硬件耐久性。

【技术实现步骤摘要】
一种变速箱的控制方法、控制系统及车辆


[0001]本专利技术属于车辆领域，特别是涉及一种变速箱的控制方法、控制系统及车辆。

技术介绍

[0002]在汽车动力系统中，变速箱负责传递动力。在带液力变矩器的自动变速箱系统中，发动机的输出轴通过液力变矩器接变速箱输入轴。变速箱在设计时规定了各档的最大输入扭矩。该最大扭矩由变速箱硬件决定的，用于保证变速箱输入扭矩满足设计状态，保护变速箱硬件不因扭矩过大而损坏，该扭矩称为最大变速箱输入扭矩。发动机输出轴连接液力变矩器泵轮，液力变矩器涡轮连接变速箱输入轴，泵轮和涡轮之间充满油液，在起步和低速阶段液力变矩器具有扭矩放大的作用。在起步阶段，涡轮转速泵轮转速比较小，扭矩放大系数大于1，即变速箱输入扭矩大于发动机扭矩。变速箱要求变速箱输入扭矩在任何情况下都不应该超过最大变速箱输入扭矩，因此变速箱控制单元(TCU)需要根据最大变速箱输入扭矩和液力变矩器扭矩放大系数计算得到发动机限扭，然后通过CAN总线告诉发动机控制单元(ECU)按照此扭矩输出。
[0003]目前变速箱一般只考虑涡轮泵轮转速比为正值时的情况。但是实际情况是当车辆处于R档向前溜坡工况下，因为涡轮为反转状态，此时实际涡轮泵轮速度比(i)为负值。因变速箱涡轮转速传感器不能识别方向，且变速箱限扭策略上也未考虑此时的增扭特性，导致实际变速箱限扭仅按照当下速比绝对值的增扭特性进行发动机扭矩限制。导致实际发动机扭矩放大后的涡轮扭矩远超出变速箱可承受最大涡轮扭矩，从变速箱角度来说，这种特定的情况下有硬件损坏的风险。
专利技术内容
[0004]本专利技术第一方面的一个目的是提供一种变速箱的控制方法，能够在所有使用工况下保证变速箱的硬件耐久性。
[0005]本专利技术的进一步的一个目的是要在不增加成本的基础上确保变速箱的硬件耐久性。
[0006]本专利技术第二方面的一个目的是提供一种变速箱的控制系统，能够在所有使用工况下保证变速箱的硬件耐久性。
[0007]本专利技术第三方面的一个目的是提供一种包括上述变速箱的控制系统的车辆。
[0008]特别地，本专利技术提供了一种变速箱的控制方法，用于设有液力变矩器的车辆，所述液力变矩器包括与发动机的输出轴相连的泵轮以及与所述变速箱的输入轴相连的涡轮，所述控制方法包括：
[0009]采集车辆当前的转动方向信息和所述变速箱当前的挡位信息，所述转动方向信息包括车轮的转动方向信息、所述泵轮的转动方向信息和所述涡轮的转动方向信息中的一个或多个；
[0010]根据所述转动方向信息和所述挡位信息确定所述液力变矩器当前的真实速比，所
述真实速比包括正速比和负速比；
[0011]根据所述真实速比确定其对应的扭矩放大系数；
[0012]根据所述扭矩放大系数和所述变速箱当前的输入扭矩上限值计算所述发动机的目标输出扭矩上限值；
[0013]控制所述发动机的输出扭矩不超过所述目标输出扭矩上限值。
[0014]可选地，根据所述转动方向信息和所述挡位信息确定所述液力变矩器当前的真实速比的步骤，包括：
[0015]根据所述转动方向信息和所述挡位信息判断所述车辆是否处于目标工况，所述目标工况包括所述车辆处于向前行驶状态且所述变速箱处于倒挡、或所述车辆处于向后行驶状态且所述变速箱处于前进挡；
[0016]在所述车辆处于目标工况时将所述液力变矩器的真实速比确定为负速比，否则，将所述液力变矩器的真实速比确定为正速比。
[0017]可选地，根据所述真实速比确定其对应的扭矩放大系数的步骤具体包括：
[0018]查找所述液力变矩器的增扭特性图中与所述真实速比相对应的扭矩放大系数，所述增扭特性图用于反映所述液力变矩器的真实速比和扭矩放大系数的对应关系；其中
[0019]所述增扭特征图是通过对所述液力变矩器进行正转和反转的标定试验获得的数据进行整理得来的。
[0020]可选地，所述增扭特性图中，所述负速比对应的负向扭矩放大系数中的最小值大于所述正速比正向扭矩放大系数中的最大值。
[0021]可选地，所述增扭特性图中，所述负速比对应的负向扭矩放大系数的增长率大于所述正速比正向扭矩放大系数的增长率。
[0022]可选地，根据所述扭矩放大系数和所述变速箱当前的输入扭矩上限值计算所述发动机的目标输出扭矩上限值的步骤，包括：
[0023]所述目标输出扭矩上限值为所述变速箱当前的输入扭矩上限值与所述扭矩放大系数的商。
[0024]特别地，本专利技术还提供了一种变速箱的控制系统，用于控制设有液力变矩器的车辆，所述液力变矩器包括与发动机的输出轴相连的泵轮以及与所述变速箱的输入轴相连的涡轮，所述控制系统包括：
[0025]转向采集单元，用于采集车辆当前的转动方向信息，所述转动方向信息包括车轮的转动方向信息、所述泵轮的转动方向信息和所述涡轮的转动方向信息中的一个或多个；
[0026]挡位信息采集单元，用于采集所述变速箱当前的挡位信息；
[0027]控制器，与所述转向采集单元和所述挡位信息采集单元均相连，用于根据所述转动方向信息和所述挡位信息确定所述液力变矩器当前的真实速比，所述真实速比包括正速比和负速比，并根据所述真实速比确定其对应的扭矩放大系数，所述控制器还用于根据所述扭矩放大系数和所述变速箱当前的输入扭矩上限值计算所述发动机的目标输出扭矩上限值，以控制所述发动机的输出扭矩不超过所述目标输出扭矩上限值。
[0028]可选地，所述转向采集单元包括用于采集车辆的转动方向信息的车轮转速传感器、用于采集所述泵轮的转动方向信息的泵轮转速传感器和用于采集所述涡轮的转动方向信息的涡轮转速传感器的一种或多种。
[0029]特别地，本专利技术还提供了一种车辆，包括发动机、液力变矩器、变速箱以及上述的变速箱的控制系统。
[0030]本专利技术通过采集车轮、泵轮或涡轮的转动方向信息可以确定液力变矩器中的泵轮和涡轮的转动方向，通过将该转动方向可以通过对液力变矩器的速比的正负来体现。然后在根据可以体现正负的真实速比去查询相应的当前的扭矩放大系数，以当前的扭矩放大系数来计算发动机的目标输出扭矩上限值。这样在发动机进行输出时，可以约束发动机的输出扭矩不超过该目标输出扭矩上限值，从而达到保证变速箱硬件不被损坏的目的，特别是在液力变矩器处于反转状态时也能保护变速箱的硬件，使其在所有使用工况下的硬件耐久性能。
[0031]进一步地，当只采集车轮的转动方向信息时，只需要利用车辆原有的车轮转速传感器即可，而不需要改变当前变速箱涡轮转速传感器硬件(现有技术中车辆会设置变速箱涡轮转速传感器来识别涡轮的转速，但不能识别转动方向)，即在不增加成本的基础上确保了变速箱的硬件耐久性。
[0032]进一步地，本专利技术中的试验数据证实，自动变速箱液力变矩器负向增扭特性远大于正向时增扭特性。因此在扭矩控制过程中区分速比的正负是很重要的，将会对是否能够真正保护变速箱硬件起到效果。
[0033]根据下文结合附图对本专利技术具体实施例的详细描述，本领本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种变速箱的控制方法，用于设有液力变矩器的车辆，所述液力变矩器包括与发动机的输出轴相连的泵轮以及与所述变速箱的输入轴相连的涡轮，其特征在于，所述控制方法包括：采集车辆当前的转动方向信息和所述变速箱当前的挡位信息，所述转动方向信息包括车轮的转动方向信息、所述泵轮的转动方向信息和所述涡轮的转动方向信息中的一个或多个；根据所述转动方向信息和所述挡位信息确定所述液力变矩器当前的真实速比，所述真实速比包括正速比和负速比；根据所述真实速比确定其对应的扭矩放大系数；根据所述扭矩放大系数和所述变速箱当前的输入扭矩上限值计算所述发动机的目标输出扭矩上限值；控制所述发动机的输出扭矩不超过所述目标输出扭矩上限值。2.根据权利要求1所述的变速箱的控制方法，其特征在于，根据所述转动方向信息和所述挡位信息确定所述液力变矩器当前的真实速比的步骤，包括：根据所述转动方向信息和所述挡位信息判断所述车辆是否处于目标工况，所述目标工况包括所述车辆处于向前行驶状态且所述变速箱处于倒挡、或所述车辆处于向后行驶状态且所述变速箱处于前进挡；在所述车辆处于目标工况时将所述液力变矩器的真实速比确定为负速比，否则，将所述液力变矩器的真实速比确定为正速比。3.根据权利要求2所述的变速箱的控制方法，其特征在于，根据所述真实速比确定其对应的扭矩放大系数的步骤具体包括：查找所述液力变矩器的增扭特性图中与所述真实速比相对应的扭矩放大系数，所述增扭特性图用于反映所述液力变矩器的真实速比和扭矩放大系数的对应关系；其中所述增扭特征图是通过对所述液力变矩器进行正转和反转的标定试验获得的数据进行整理得来的。4.根据权利要求3所述的变速箱的控制方法，其特征在于，所述增扭特性图中，所述负速比对应的负向扭矩放大系数中的最小值大于所述正速比正向扭矩放大系数中的最...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤国杰，刘磊，孙岩，胡文瑜，邵力清，徐冠铭，
申请(专利权)人：吉利汽车研究院宁波有限公司，
类型：发明
国别省市：