一种基于驱动力改善汽车起步颤振异响的控制系统及方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及汽车制动系统振动噪声控制技术领域，尤其是涉及一种基于驱动力改善汽车起步颤振异响的控制系统及方法。
【背景技术】
[0002]随着社会经济的发展，居民生活水平的提高，汽车被越来越多的用户所需要，而用户对于汽车性能的要求也逐渐提高，在满足基本使用的基础上，越来越看重汽车的振动噪声舒适性。
[0003]汽车低速起步颤振问题是出现在自动变速箱汽车制动系统的一种振动噪声问题，其出现的根本原因是因为制动器摩擦材料静摩擦系数大于动摩擦系数。影响汽车低速起步颤振异响的因素包括了:摩擦材料的摩擦特性、制动器的振动特性、悬架系统的振动特性、前后悬架的K&C特性、起步初始时悬架的姿态以及驱动力矩的大小，如果改变摩擦材料的摩擦特性，则会大幅改变车辆的制动性能，如果改变制动器或悬架系统的振动特性，则会影响到制动系统其他振动噪声性能，如果改变了前后悬架的K&C特性，则会影响到车辆的操稳性。
[0004]当驾驶员驾驶一辆自动变速箱汽车处于静止状态，并且逐渐释放制动踏板使汽车缓慢启动的时候，由于此时动力传动系统输出的驱动力矩与制动系统输出的制动力矩会同时作用于驱动轴上，导致制动器摩擦副位置会发生粘滑振动，影响车辆驾驶的振动噪声舒适性。
[0005]大量理论与试验分析表明，驱动力矩越大，那么粘滑振动越是剧烈，车辆低速起步颤振异响问题越是明显。所以，需要寻找办法，在保证车辆起步不溜坡的情况下，尽可能延后驱动力的输出时刻，并减小驱动力的大小。
【发明内容】
[0006]本发明的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种效果显著、构造简单、成本低廉的基于驱动力改善汽车起步颤振异响的控制系统及方法。
[0007]本发明的目的可以通过以下技术方案来实现:
[0008]一种基于驱动力改善汽车起步颤振异响的控制系统，该系统分别与制动踏板和制动主缸连接，安装在汽车制动系统与动力总成或驱动力控制系统上，该系统包括制动力检测模块、起步驱动力矩控制模块、设置在车轮上的轮速传感器以及依次传动连接的发动机、自动变速箱和减差总成，所述的减差总成与车轮连接，所述的起步驱动力矩控制模块分别与制动力检测模块、发动机、自动变速箱和轮速传感器连接。
[0009]所述的制动力检测模块包括设置在制动踏板上的位移传感器和设置在制动主缸输出端的液压传感器，所述的位移传感器和液压传感器分别与起步驱动力矩控制模块连接。
[0010]所述的起步驱动力矩控制模块包括信号采集单元、数据处理单元和执行单元，所述的信号采集单元分别与数据处理单元、位移传感器、液压传感器和轮速传感器连接，所述的执行单元分别与数据处理单元、发动机和自动变速箱连接。
[0011]—种基于驱动力改善汽车起步颤振异响的控制方法，包括以下步骤:
[0012]I)起步驱动力矩控制模块获取轮速传感器测得的轮速信号，并且判断车辆的轮速是否小于限值e，若是，则车辆处于静止状态，进行步骤2)，若否，则返回步骤I);
[0013]2)起步驱动力矩控制模块通过位移传感器和液压传感器获取汽车制动力状态信号，判断驾驶员制动力需求是否高于限值P1，若是，则自动将自动变速箱挂在空挡上，并且在满足稳定怠速的前提下降低发动机怠速转速10%，然后进行步骤3)若否，则返回步骤2)；
[0014]3)判断驾驶员制动力需求是否低于限值P2，并且仍然不断减少，若是，则判定驾驶员有起步意图，并自动将自动变速箱挂上驱动档，进行步骤4)，若否，则返回步骤3);
[0015]4)判断轮速传感器的轮速信号是否达到限值Vtl或制动力需求是否低于P3，若是，则车辆完成起步，并将发动机怠速转速恢复到正常值，若否，则返回步骤4)。
[0016]当起步驱动力矩控制模块判定车辆处于静止状态且驾驶员没有起步的意图时，若轮速传感器检测到车轮发生倒转，则判定车辆发生溜坡，将自动变速箱挂上驱动档，并进行步骤4)。
[0017]所述的限值e为轮速传感器的最低测量转速，所述的P1为使车辆产生0.2g制动减速度下制动主缸产生的油压，所述的P2为车辆怠速起步时颤振现象消失时刻所对应的最高油压，所述的P3的取值范围为P 2取值的三十分之一到二十分之一，V C1为车辆平地怠速行驶时轮速的40%。
[0018]与现有技术相比，本发明具有以下优点:
[0019]一、效果显著:本发明采用改变自动变速箱换挡策略与发动机怠速转速的控制方式，有效的降低了汽车低速启动的颤振现象，并且不会影响汽车的制动性能、操稳性能与其他振动噪声性能。
[0020]二、构造简单、成本低廉:本系统结构简单，可以方便地集成于多种动力总成控制的驱动力控制系统(TCS)之中。
【附图说明】
[0021]图1为本发明的系统结构示意图。
[0022]图2为本发明的控制实施效果图。
[0023]图3为本发明实施例集总参数模型示意图。
[0024]图4为本发明实施例的制动加载工况。
[0025]图5为本发明实施例打开系统前后车速效果图。
[0026]图6为本发明实施例打开系统前后振动加速度效果图。
[0027]其中，1、位移传感器，2、液压传感器，3、驱动力矩控制模块，4、轮速传感器，31、信号采集单元，32、数据处理单元，33、执行单元，51、发动机，52、自动变速箱，53、减差总成。
【具体实施方式】
[0028]下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0029]实施例1:
[0030]下面结合具体实施例，进一步阐述本发明的工作过程及作用机理。应理解，本实施例仅用于说明本发明而不用于限制本发明的范围。此外应理解，在阅读了本发明讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所附权利要求书所限定的范围。以下结合附图所示实施例对本发明作进一步的说明。
[0031]当驾驶员驾驶一辆自动变速箱汽车处于静止状态，并且逐渐释放制动踏板使汽车缓慢启动的时候，由于此时动力传动系统输出的驱动力矩与制动系统输出的制动力矩会同时作用于驱动轴上，导致制动器摩擦副位置会发生粘滑振动，影响车辆驾驶的振动噪声舒适性。
[0032]大量理论与试验分析表明，驱动力矩越大，那么粘滑振动越是剧烈，车辆低速起步颤振异响问题越是明显。所以，需要寻找办法，在保证车辆起步不溜坡的情况下，尽可能延后驱动力的输出时刻，并减小驱动力的大小。
[0033]如图1所示，一种基于驱动力改善汽车起步颤振异响的控制系统，该系统分别与制动踏板和制动主缸连接，该系统包括制动力检测模块、起步驱动力矩控制模块3、设置在车轮上的轮速传感器4以及依次传动连接的发动机51、自动变速箱52和减差总成53，减差总成53与车轮连接，起步驱动力矩控制模块3分别与制动力检测模块、发动机51、自动变速箱52和轮速传感器4连接。
[0034]制动力检测模块包括设置在制动踏板上的位移传感器I和设置在制动主缸输出端的液压传感器2，位移传感器I和液压传感器2分别与起步驱动力矩控制模块3连接。
[0035]起步驱动力矩控制模块3包括信号采集单元31、数据处理单元32和执行单元33，信号采集单元31分别与数据处理单元32、位移传感器1、液压传感器2和轮速传感器4连接，执行单元33分别与数据处理单元32、发动机51和自动变速箱52连接。
[0036]该系统既可以单独安装于汽车制动系统与动力总成上，又可以集成于某些能够实现动力总成控制的驱动力控制系统(TCS