一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法技术

本发明专利技术涉及离合器式自动变速箱的挡位切换控制方法技术领域，特别涉及一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法及装置。本发明专利技术基于发动机转速实现减小换挡冲击协调控制，通过设计理想的发动机目标转速，改变全程调速的调速特性，即改变换挡过程惯性相的循环供油量，间接的实现了惯性相减油，从而改变惯性相发动机的输出特性，能够有效的降低换挡惯性相变速箱输出轴产生的负向冲击，对于其他挡位均可采用此方法进行协调控制。可采用此方法进行协调控制。可采用此方法进行协调控制。

【技术实现步骤摘要】
一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法


[0001]本专利技术涉及离合器式自动变速箱的挡位切换控制方法
，特别涉及一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法。

技术介绍

[0002]对于使用离合器式自动变速箱的履带车辆，挡位的切换主要通过控制离合器的结合和分离实现，由于动力传动系统是由发动机、液力变矩器、变速箱等组成的多转动惯量系统，而且换挡过程不可能瞬间完成，因此，换挡过程就不可避免存在“动力中断”和“动力突增”等不同程度冲击现象。
[0003]当换挡冲击严重时，不但使驾驶员和乘员感觉难以忍受，而且传动系统的动载荷也将极大增加，影响动力传动系统的使用寿命。
[0004]在换挡过程中，离合器同步时间和传递扭矩的大小与离合器油压建立的过程有关，所以一般通过设计离合器油压的升降曲线来降低换挡过程产生的冲击。此外，离合器同步时间还与换挡过程发动机的输出特性有关，因此，要减小换挡产生的冲击，提高换挡品质，还应考虑发动机的输出特性。对于已经设计好的油压曲线，若在不改变油压曲线的前提下，通过协调发动机的输出特性减小换挡冲击，对提高换挡品质具有重要的意义，在工程领域中也能够有效的应用。
[0005]现有的技术中，对于柴油机而言，换挡过程协调控制主要是通过控制发动机循环供油量实现。换挡控制命令发出后，在换挡过程的惯性相时刻，采用延迟点火，或切断某一缸燃油等办法，控制发动机输出轴转矩瞬时下降，减小发动机的转矩和换挡过程中的变速器输出轴上的转矩扰动，从而减小冲击和动载，提高换挡品质。
[0006]目前，换挡过程的惯性相减油甚至是断油的方式并没有实现循环供油量准确的控制，而且对于减油或者是断油的持续时间不能够有效的把控，对换挡冲击减小的效果不明显。

技术实现思路

[0007]为了解决现有技术的问题，本专利技术提供了一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法及装置，其基于发动机转速实现减小换挡冲击协调控制，通过设计理想的发动机目标转速，利用全程调速的调速特性，改变换挡过程惯性相的循环供油量，间接的实现了惯性相减油，从而改变惯性相发动机的输出特性，能够有效的降低换挡惯性相变速箱输出轴产生的负向冲击，对于其他挡位均可采用此方法进行协调控制。
[0008]本专利技术所采用的技术方案如下：
[0009]一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法，包括以下步骤：
[0010]A、车辆某挡位运行，当检测到升挡信息后，即检测到下一挡位信号，转矩相开始，则根据下一挡位传动比、传动机构传动比和换挡规律中下一挡位的升挡车速，计算处于下一挡位时的理想涡轮转速；
[0011]B、当转矩相结束，惯性相开始时，首先采集此时发动机的目标转速作为初始值，然后采集此时液力变矩器的泵轮转速和液力变矩器涡轮转速，计算出此时液力变矩器的速比，与此同时，根据计算出来的速比和下一挡位时的理想涡轮转速，经过前传动比，可以计算出惯性相结束时发动机理想的目标转速终值；
[0012]C、根据惯性相发动机目标转速的初始值和终值，惯性相发动机目标转速随时间变化的曲线便可以通过不同的斜率表征，通过标定不同的斜率值，改变发动机在惯性相的喷油特性。
[0013]步骤C中，还通过约束动力性损失确定最优的斜率。
[0014]步骤B中，目标转速终值的计算方法具体为：
[0015]发动机理想的目标转速的终值n
e2
，计算公式是：
[0016][0017]上式中：v为车速；r
z
为车轮半径；i2为下一挡传动比；i0为减速机构传动比；i
q
为前传动；i
w
为计算出来的液力变矩器速比；
[0018]i
w
液力变矩器速比的计算公式如下：
[0019][0020]上式中：n
w
为惯性相开始时液力变矩器的涡轮转速；n
p
为惯性相开始时液力变矩器的泵轮转速。
[0021]步骤C中，斜率值的计算方法具体为：
[0022]当转矩相结束惯性相开始时，记录下此时的发动机目标转速数值n
e1
,根据以下公式得到所述的发动机目标转速随时间变化的曲线，
[0023]n
e
(t)＝n
e1
‑
k
c
·
t
[0024]上式中：k
c
为斜率，即发动机目标转速变化的速率；t为时间，在惯性相开始时，开始计时，随着时间的增加，n
e
(t)即为随时间变化的曲线。
[0025]步骤C中，通过标定不同的斜率值，改变发动机在惯性相的喷油特性的具体方法是：
[0026]C1、根据油门踏板位置和发动机上一时刻实际循环供油量，计算出全程调速的目标转速；
[0027]C2、根据采集的涡轮、泵轮转速和挡位信号，判定惯性相开始的时刻；
[0028]C3、改变原有全程调速特性的发动机目标转速，给出目标的发动机转速，然后供油特性模型根据发动机目标转速和实际转速调节供给发动机的油量。
[0029]一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制装置，包括涡轮转速计算单元、发动机目标转速初始值采集单元、液力变矩器信息采集单元、发动机理想目标转速终值计算单元和发动机目标转速随时间变化的曲线计算单元，其中，
[0030]所述的涡轮转速计算单元，用于根据下一挡位传动比、传动机构传动比和换挡规律中的下一挡定义车速，计算处于下一挡位时的涡轮转速；
[0031]所述的发动机目标转速初始值采集单元，用于采集此时发动机的目标转速作为初
始值；
[0032]所述的液力变矩器信息采集单元，用于采集惯性相开始时液力变矩器的泵轮转速和液力变矩器的涡轮转速，并计算出液力变矩器的速比；
[0033]所述的发动机理想目标转速终值计算单元，用于根据所述的速比和涡轮转速以及前传动比，计算出惯性相结束时发动机理想的目标转速终值；
[0034]所述的发动机目标转速随时间变化的曲线计算单元，用于根据所述的发动机转速计算公式，计算出在惯性相开始时发动机目标转速随时间变化的曲线。
[0035]一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制系统，包括发动机控制器和发动机，所述的发动机控制器通过协调控制装置控制发动机，发动机控制器把全程调速发出的目标转速发送给协调控制装置，同时协调控制装置接收涡轮、泵轮转速信号和挡位信号，由协调控制装置决策向发动机发送全程调速的目标转速，或是协调控制计算出来的目标转速。
[0036]本专利技术提供的技术方案带来的有益效果是：
[0037]本专利技术针对现有技术下换挡过程惯性相减油的控制方法中，不能够对循环供油量准确的控制，而且对于减油或者是断油的持续时间不能够有效的把控，不能够有效的减小换挡冲击等问题，提出了一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法及装置，间接的控制了换挡过程惯性相减油，通过标定转速下降的斜率，能够准确而有效的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法，包括以下步骤：A、车辆某挡位运行，当检测到升挡信息后，即检测到下一挡位信号，转矩相开始，则根据下一挡位传动比、传动机构传动比和换挡规律中下一挡位的升挡车速，计算处于下一挡位时的理想涡轮转速；B、当转矩相结束，惯性相开始时，首先采集此时发动机的目标转速作为初始值，然后采集此时液力变矩器的泵轮转速和液力变矩器涡轮转速，计算出此时液力变矩器的速比，与此同时，根据计算出来的速比和下一挡位时的理想涡轮转速，经过前传动比，可以计算出惯性相结束时发动机理想的目标转速终值；C、根据惯性相发动机目标转速的初始值和终值，惯性相发动机目标转速随时间变化的曲线便可以通过不同的斜率表征，通过标定不同的斜率值，改变发动机在惯性相的喷油特性。2.根据权利要求1所述的一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法，其特征在于，所述步骤C中，还通过约束动力性损失确定最优的斜率。3.根据权利要求1所述的一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法，其特征在于，所述的步骤B中，目标转速终值的计算方法具体为：发动机理想的目标转速的终值n
e2
，计算公式是：上式中：v为车速；r
z
为车轮半径；i2为下一挡传动比；i0为减速机构传动比；i
q
为前传动；i
w
为计算出来的液力变矩器速比；i
w
液力变矩器速比的计算公式如下：上式中：n
w
为惯性相开始时液力变矩器的涡轮转速；n
p
为惯性相开始时液力变矩器的泵轮转速。4.根据权利要求1所述的一种基于转速控制减小换挡冲击的协调控制方法，其特征在于，所述的步骤C中，发动机目标转速随时间变化的曲线计算方法具体为：当转矩相结束惯性相开始时，记录下此时的发动机目标转速数值n
e1
,根据以下公式得到所述的发动机目标转速随时间变化的曲线：n
e
(t)＝n
e1
‑
k
...

【专利技术属性】
技术研发人员：商显赫，张付军，王健，吕航，宋德祥，王密琪，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：