一种基于amt变速箱提高起步平顺性的控制方法
【专利摘要】本发明适用于车辆【技术领域】，提供了一种基于AMT自动变速箱提高起步平顺性的控制方法，包括：起步前根据离合器第一次运行，确认车辆的滑膜区间；从滑膜区间解析油门踏板，判断驾驶员是否有加速请求；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；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。通过计算车辆起步冲击度、油门加速度变化、转速差变化以及采集离合器滑磨区间偏移来确认输出离合器接合位置、接合速度、发动机目标油门位置和油门给定速度，从而达到提供AMT车辆起步的平顺性。
【专利说明】一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于车辆【技术领域】，尤其涉及一种基于AMT自动变速箱提高起步平顺性的 控制方法。
【背景技术】
[0002] 现有的AMT自动变速箱是在原有的MT手动变速器上改装而来，且在其上安装了一 套电控执行系统。TCU能根据车速、油门、驾驶员操作指令等参数，确定最佳档位，控制传统 车辆原来本应由人工完成的离合器分离、结合和换档操纵杆的摘档、挂档以及发动机的油 门开度的同步调节等操作过程，最终实现换档过程的操纵自动化。
[0003] 我国城市公交客车质量和自动化水平很低，使得驾驶员每天的工作量很大，易产 生疲劳，直接导致了行车的安全性降低，为此AMT汽车如果条件允许的话，应优先考虑。还 有，城市公交客车现阶段使用量很低，仅仅有27. 3万辆左右，这与日益发展中的中国国情 严重不符，为此需要加大城市公交客车的投入，估计应需要达到60多万辆。可以看出，AMT 技术公交客车领域的应用前景十分的广阔。
[0004] 然而，现有的AMT车辆在起步程中因为档位低，导致主动轴与从动轴之间的转速 差较大，而且由于起步行驶环境的复杂性及驾驶员操作的多变性等条件的制约，进一步增 加了车辆起步控制的难度。这样会造成冲击度的产生，影响汽车的平顺性。故AMT车辆需 要一种提高起步平顺性的控制方法。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的在于提供一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，旨在解 决现有的AMT变速箱系统，在起步过程中，车辆无法把握离合器接合与发动机油门控制配 合的精确度，使得车辆在抵挡起步中不能够平滑过度，导致平稳性低的问题。
[0006] 本发明是这样实现的，一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，包括：步 骤1，起步前，根据离合器第一次运行，确认车辆的滑膜区间；
[0007] 步骤2,从滑膜区间中解析油门踏板，判断驾驶员是否有加速请求；
[0008] 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；
[0009] 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；
[0010] 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。
[0011] 进一步，所述步骤1确认车辆的滑膜区间，具体为：
[0012] 所述滑磨区间为车辆的离合器在未进行标定时，第一次自学习中从动轴与主动轴 转速同步产生的滑磨；每次启动均以第一次自学习的滑磨区间为基准值，在车辆未进入到 滑磨区间时，根据采集到的车辆变速箱输出转速及冲击度变化，实时修正离合器滑磨区间 的标定，并将标定的结果存于车辆。
[0013] 进一步，所述冲击度为汽车起步过程中的车身纵向加速度的变化率，汽车在行驶 阶段冲击度时刻变化，在起步与制动阶段变化尤为明显；具体计算公式如下： Λ ?ηη rAn · Aa
[0014] ^ = 〇. 377 . ； J =-； I0IgAt At
[0015] 其中，Λ η为发动机转速在Λ t时间内的变化幅值；a和Λ a为加速度及加速度在 Λ t时间内的变化量；j为整车冲击度；r、L、ig分别为轮胎半径、主减速比和变速箱传动 比。
[0016] 进一步，所述步骤2 :从滑膜区间中解析油门踏板，判断驾驶员是否有加速请求， 具体为：
[0017] 根据油门踏板的大小及油门踏板变化解析驾驶员是否存在加速请求，当油门踏板 值较小，则可以断定驾驶员要求平稳起步，对平顺性要求较高，加速性能要求较低，离合器 接合速率可相应放慢；当油门踏板值较大，则可以断定驾驶员要求加速性能好，需加快离合 器接合速率；当油门踏板变化大，则可以断定驾驶员要加速；当油门踏板变化小，则可以断 定驾驶员要减速。
[0018] 进一步，确定所述目标结合位置，具体为：
[0019] 车辆起步过程中，获取发动机转速；
[0020] 如果检测发动机转速是处于大于600r/min小于1500r/min，若是，则计算发动机 转速下降率，若发动机转速下降率较小或没有下降，则离合器目标结合位置为结合区；
[0021] 如果检测发动机转速是处于小于550r/min，则表示此时发动机转速已经被压，极 易熄火，离合器目标位置为滑磨区的高结合点；
[0022] 如果检测发动机转速是处于大于550r/min小于600r/min，则离合器目标位置为 当前位置向分离位置偏移1 %，若持续在此状态下，则进行持续偏移，否则退出此模式。
[0023] 进一步，所述步骤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 对结合速率进行修正，具体为：
[0024] 获取离合器在不同区域并结合主动轴与从动轴间的转速差，确定发动机目标油门 的位置；根据实际油门踏板与当前转速对应油门踏板差值确定油门速率；根据不同档位的 速率建立map图对发动机目标油门做最后修正。
[0025] 进一步，确定所述目标油门的位置，具体为：
[0026] 在离合器处于滑磨区间时，根据所述离合器主动轴与从动轴间的转速差，若转速 差小于120r/min，则表示此时发动机调速完成，发动机进入油门响应模；并根据当时发动 机目标油门与发动机转速值对应，建立一个map表。
[0027] 进一步，获取当前实际油门踏板值，根据所述油门踏板值以及当前转速对应的油 门踏板值之差，确定油门速率；
[0028] 进一步，根据目标油门位置确定离合器目标结合速率；具体为：
[0029] 获取驾驶员油门踏板的变化及大小，若检测油门踏板幅度大于30 %，油门踏板变 化率较大，发动机转速小于900r/min，离合器当前位置位于滑磨区接近分离区方向，则表 示驾驶员要求进行急加速操作，同时结合冲击度对结合速率进行修正，此时结合速率应较 快；
[0030] 将离合器滑磨区间划分为两个区，一个接近离合器分离点，为滑磨区高区，一个接 近离合器结合区，为滑磨区低区。若当前驾驶员油门踏板值较小，且当前转速低于900r/ min，表示驾驶员操作柔和，希望平稳起步，若离合器位置位于大于滑磨区高区时，结合速率 最快，若离合器位于滑磨区时，结合速率放慢，根据离合器主动轴与从动轴差值来进行修正 离合器结合速率，离合器位置小于离合器滑磨低区时，离合器结合速率重新加快，将发动机 动力传递到车辆上。
[0031] 进一步，在离合器处于滑磨区低区，发动机目标油门给定速率根据驾驶员油门踏 板大小及油门踏板变化率进行标定：
[0032] 油门踏板值较小，且变化很小，油门给定速率变小，车辆保持稳定前进；油门踏板 值较大，油门给定速率稍作增加，且由于不同档位速比不同，故根据档位建立MP表，保持 起步稳定性的同时增加动力性能。
[0033] 在本发明中，通过实时计算车辆起步冲击度、驾驶员油门加速度变化、转速差变化 以及采集离合器滑磨区间偏移来确认输出离合器接合位置、离合器接合速度、发动机目标 油门位置和发动机油门给定速度，从而达到AMT车辆起步的平稳及加速，使得车辆起步过 程中能够平稳的提高起步平顺性。
【专利附图】
【附图说明】
[0034] 图1是一种基于AMT自动变速箱系统结构原理图；
[0035] 图2是一种基于AMT自动变速箱提高起步平顺性的技术方案原理图；
[0036] 图3是一种基于AMT自动变速箱提高起步平顺性的实施流程图；
[0037] 图4是一种基于AMT自动变速箱油门踏板解析图。
【具体实施方式】
[0038] 为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对 本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并 不用于限定本发明。
[0039] 参考图1，图1是一种基于AMT自动变速箱系统结构原理图。
[0040] 如图1所示，公交客车AMT自动变速箱动力系统主要由发动机（含ECU)、离合器 (离合器执行机构）、自动变速箱（变速箱执行机构）和变速箱控制单元（TCU)四个部件构 成。
[0041] 其中，本发明作用在该系统中，在车辆起步过程中，通过对外界环境的传感参数采 集，时刻掌握车辆的行驶状态，实现控制发动机和离合器的最佳匹配，以提高车辆起步的舒 适性，达到提高起步平顺性的要求。
[0042] 参考图2,图2是一种基于AMT自动变速箱提高起步平顺性的技术方案原理图。
[0043] 通过实时计算车辆起步冲击度、驾驶员油门加速度变化、转速差变化以及采集离 合器滑磨区间偏移来确认输出离合器接合位置、离合器接合速度、发动机目标油门位置和 发动机油门给定速度，从而达到AMT车辆起步的平稳及加速。
[0044] 参考图3,图3是一种基于AMT自动变速箱提高起步平顺性的实施流程图。
[0045] 包括：步骤1，起步前，根据离合器第一次运行，确认车辆的滑膜区间；
[0046] 步骤2,从滑膜区间中解析油门踏板，判断驾驶员是否有加速请求；
[0047] 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；
[0048] 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；
[0049] 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。
[0050] 在本实例中，车辆起步的平稳性取决于要兼具平顺性和加速性，而这两个是相互 矛盾的。车辆起步时，离合器接合控制为了提高平顺性，那么就要降低离合器的接合速度， 且发动机的油门控制要柔和，这样必然会延长起步时间。如果考虑起步的加速性能，且考虑 同时尽量减少离合器的滑磨时间，防止减少离合器寿命，那么就要加快离合器的接合速度， 且发动机油门控制快速，但这样就容易引起离合器接合过程的冲击，平顺性较差，甚至易引 起发动机的熄火。
[0051] 传统AMT离合器起步控制方法局限性较大，且选择的控制参数需要大量的试验数 据来支撑，如果不适当的参数则会引起不适用的离合器接合速度。本发明要解决的技术问 题就是针对公交客车AMT自动变速箱系统，实时适应当前车辆部件状态，选择合适参数输 出，确切响应驾驶员驾驶需求，达到车辆起步的快速及舒适，同时，通过该控制方法可有效 的减轻离合器的磨损，延长其使用寿命，提高系统可靠性。
[0052] 进一步，所述步骤1确认车辆的滑膜区间，具体为：
[0053] 所述滑磨区间为车辆的离合器在未进行标定时，第一次自学习中从动轴与主动轴 转速同步产生的滑磨；每次启动均以第一次自学习的滑磨区间为基准值，在车辆未进入到 滑磨区间时，根据采集到的车辆变速箱输出转速及冲击度变化，实时修正离合器滑磨区间 的标定，并将标定的结果存于车辆。
[0054] 进一步，所述冲击度为汽车起步过程中的车身纵向加速度的变化率，汽车在行驶 阶段冲击度时刻变化，在起步与制动阶段变化尤为明显；具体计算公式如下：
【权利要求】
1. 一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在于，包括： 步骤1，起步前，根据离合器第一次运行，确认车辆的滑膜区间； 步骤2,从滑膜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。
2. 根据权利要求1所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，所述步骤1确认车辆的滑膜区间，具体为： 所述滑磨区间为车辆的离合器在未进行标定时，第一次自学习中从动轴与主动轴转速 同步产生的滑磨；每次启动均以第一次自学习的滑磨区间为基准值，在车辆未进入到滑磨 区间时，根据采集到的车辆变速箱输出转速及冲击度变化，实时修正离合器滑磨区间的标 定，并将标定的结果存于车辆。
3. 根据权利要求2所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于， 所述冲击度为汽车起步过程中的车身纵向加速度的变化率，汽车在行驶阶段冲击度时 刻变化，在起步与制动阶段变化尤为明显；具体计算公式如下：
其中，Λ η为发动机转速在Λ t时间内的变化幅值；a和Λ a为加速度及加速度在Λ t 时间内的变化量；j为整车冲击度；r、L、ig分别为轮胎半径、主减速比和变速箱传动比。
4. 根据权利要求1所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，所述步骤2 :从滑膜区间中解析油门踏板，判断驾驶员是否有加速请求，具体为： 根据油门踏板的大小及油门踏板变化解析驾驶员是否存在加速请求，当油门踏板值较 小，则可以确认驾驶员要求平稳起步，对平顺性要求较高，加速性能要求较低，离合器接合 速率可相应放慢；当油门踏板值较大，则可以确认驾驶员要求加速性能好，需加快离合器接 合速率；当油门踏板变化大，则可以确认驾驶员要加速；当油门踏板变化小，则可以确认驾 驶员要减速。
5. 根据权利要求1所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，确定所述目标结合位置，具体为： 车辆起步过程中，获取发动机转速； 如果检测发动机转速是位于大于600r/min小于1500r/min，则计算发动机转速下降 率，当发动机转速下降率较小或没有下降时，则判定离合器目标结合位置为结合区； 如果检测发动机转速是位于小于550r/min，则表示此时发动机转速已经被压，极易熄 火，则离合器目标位置为滑磨区的高结合点； 如果检测发动机转速是位于大于550r/min小于600r/min，则离合器目标位置为当前 位置向分离位置偏移1 %，若持续在此状态下，则进行持续偏移，否则退出此模式。
6. 根据权利要求1所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，所述步骤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结合速率进 行修正，具体为： 获取离合器在不同区域并结合主动轴与从动轴间的转速差，确定发动机目标油门的位 置；根据实际油门踏板与当前转速对应油门踏板差值确定油门速率；根据不同档位的速率 建立map图对发动机目标油门做最后修正。
7. 根据权利要求6所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，确定所述目标油门的位置，具体为： 在离合器位于滑磨区间时，根据所述离合器主动轴与从动轴间的转速差，若转速差小 于120r/min，则表示此时发动机调速完成，此时，发动机进入油门响应模式；并根据当时发 动机目标油门与发动机转速值对应，建立一个map表。
8. 根据权利要求6所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于， 获取当前实际油门踏板值，根据所述油门踏板值以及当前转速对应的油门踏板值之 差，确定油门速率。
9. 根据权利要求1所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，根据目标油门位置确定离合器目标结合速率；具体为： 获取驾驶员油门踏板的变化及大小，若检测油门踏板幅度大于30 %，油门踏板变化率 较大，发动机转速小于900r/min，离合器当前位置位于滑磨区接近分离区方向，则表示驾驶 员要求进行急加速操作，同时结合冲击度对结合速率进行修正，此时结合速率应较快； 将离合器滑磨区间划分为两个区，一个接近离合器分离点，为滑磨区高区，一个接近离 合器结合区，为滑磨区低区。若当前驾驶员油门踏板值较小，且当前转速低于900r/min，表 示驾驶员操作柔和，希望平稳起步，若离合器位置位于大于滑磨区高区时，结合速率最快， 若离合器位于滑磨区时，结合速率放慢，根据离合器主动轴与从动轴差值来进行修正离合 器结合速率，离合器位置小于离合器滑磨低区时，离合器结合速率重新加快，将发动机动力 传递到车辆上。
10. 根据权利要求9所述的一种基于AMT变速箱提高起步平顺性的控制方法，其特征在 于，在离合器处于滑磨区低区，发动机目标油门给定速率根据驾驶员油门踏板大小及油门 踏板变化率进行标定： 油门踏板值较小，且变化很小，油门给定速率变小，车辆保持稳定前进；油门踏板值较 大，油门给定速率稍作增加，且由于不同档位速比不同，故根据档位建立MP表，既保持起 步稳定性的同时增加动力性能。
【文档编号】B60W10/06GK104386058SQ201410549595
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年10月16日 优先权日:2014年10月16日
【发明者】李明哲, 刘文洲 申请人:合康变频科技（武汉）有限公司