无级变速器用液力变矩器的控制方法及系统与流程

1.本发明涉及汽车传动系统技术领域，尤其涉及一种无级变速器用液力变矩器的控制方法及系统。


背景技术：

2.如图1所示，带有液力变矩器的无级变速器在低速滑行时，发动机转速下降至涡轮转速下方，液力变矩器处于反拖状态，当踩下油门时，只有当发动机转速上升至涡轮转速上方时，液力变矩器才能开始传扭。若此时发动机与变速器控制不当，速比变化太快，导致涡轮转速上升过快，发动机转速无法及时穿越，动力响应迟滞；另外如果发动机扭矩上升过快，导致液力变矩器的工作状态快速由反拖状态变换至牵引状态，引起动力传动系扭矩传递方向的快速变化，由于传动系间隙等影响，容易引起较为明显的整车冲击。
3.因此，现有的无级变速器用液力变矩器的控制方法存在驾驶性能差的问题。


技术实现要素：

4.本发明的目的在于解决现有技术中的无级变速器用液力变矩器的控制方法存在驾驶性能差的问题。
5.为解决上述技术问题，本发明的一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，包括以下步骤：
6.激活阶段：获取汽车的运行状态信息，判断所述运行状态信息是否满足预设的激活条件，若判断所述运行状态信息满足所述激活条件，则进入协同控制阶段；
7.协同控制阶段：获取变速器状态信息和发动机扭矩信息，并根据所述变速器状态信息和所述发动机扭矩信息对发动机进行降扭控制以及变速箱进行速比协同控制。
8.采用上述技术方案，本实施方式提供的这种无级变速器用液力变矩器的控制方法在识别转速穿越工况后，结合液力变矩器的传扭特性，能够通过发动机扭矩以及变速器速比的协同控制，从而实现动力响应及时且平稳的转速穿越过程，能够改善驾驶性能。
9.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，在所述激活阶段中，所述运行状态信息包括tcu(英文全称：transmission control unit；中文全称：变速器控制单元)故障信息、车速信息、油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息、液力变矩器状态信息、档位信息、刹车信息、转速穿越进程信息；
10.所述激活条件包括：tcu无故障码、车速处于第一速度阈值范围、油门处于第一开度阈值范围、所述涡轮转速与所述发动机转速差值处于第一阈值范围、所述液力变矩器处于打开状态、档位在d档或s档、转速穿越未超时、刹车未启动。
11.采用上述技术方案，本实施方式在激活阶段通过对tcu故障信息、车速信息、油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息、液力变矩器状态信息、档位信息、刹车信息、转速穿越进程信息进行判断以确定是否满足激活条件，在满足激活条件时对液力变矩器进行速比控制。通过这种方法可进一步提高控制精度。
12.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，所述变速器状态信息包括穿越信息；
13.在转速处于未穿越的阶段，根据所述油门开度信息实时控制所述发动机的输出扭矩，并控制所述涡轮转速不变；
14.在转速处于穿越的阶段，向所述发动机发送限扭请求，并根据所述油门开度信息、所述涡轮转速与发动机转速差值信息及其差值信息的变化率计算所述发动机每个周期限扭值增加量，以确定所述发动机的最终限扭值；
15.在转速穿越后，获取所述发动机的实际扭矩，并根据所述实际扭矩和所述涡轮转速与发动机转速差值信息控制所述发动机的当前扭矩和所述涡轮的当前转速。
16.采用上述技术方案，本实施方式通过在3个阶段实施不同的控制方法，可进一步提高控制精度。
17.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，
18.在转速穿越后，若判断为所述涡轮转速与发动机转速差值信息超出所述第一阈值范围，控制所述液力变矩器退出速比控制；
19.若判断为所述最终限扭值大于所述实际扭矩，所述发动机退出限扭控制。
20.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，包括信息检测模块和控制模块；所述控制模块分别与所述信息检测模块、变速器和发动机通信连接；其中，
21.所述信息检测模块用于检测汽车运行状态信息、变速器状态信息和发动机扭矩信息，所述控制模块获取所述运行状态信息和所述发动机扭矩信息，并根据所述运行状态信息与预存的激活条件信息进行比对，判断所述运行状态信息是否满足协同控制策略的激活条件，若是，所述控制模块根据所述变速器状态信息和所述发动机扭矩信息对发动机进行降扭控制以及变速器进行速比协同控制。
22.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，所述运行状态信息包括变速器控制器故障信息、车速信息、油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息、液力变矩器状态信息、档位信息、刹车信息、转速穿越进程信息。
23.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，所述变速器状态信息包括穿越信息；其中，
24.在转速处于未穿越的阶段，所述控制模块根据所述油门开度信息实时控制所述发动机的输出扭矩，并控制所述涡轮转速不变；
25.在转速处于穿越的阶段，所述控制模块向所述发动机发送限扭请求，并根据所述油门开度信息、所述涡轮转速与发动机转速差值信息及其差值信息的变化率计算所述发动机每个周期限扭值增加量，以确定所述发动机的最终限扭值；
26.在转速穿越后，所述控制模块获取所述发动机的实际扭矩，并根据所述实际扭矩和所述涡轮转速与发动机转速差值信息控制所述发动机的当前扭矩和所述涡轮的当前转速。
27.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，
28.在转速穿越后，若所述控制模块判断为所述涡轮转速与发动机转速差值信息大于所述第一阈值范围，所述控制模块控制所述变速器退出速比协同控制；
29.若所述控制模块判断为所述最终限扭值大于所述实际扭矩，所述控制模块控制所述发动机退出限扭控制。
30.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，所述无级变速器用液力变矩器的控制系统还包括计数模块，所述计数模块与所述控制模块的信号通信连接；其中，
31.在所述汽车的油门踩下时，所述控制模块控制所述计数模块开始计数，并实时获取计数结果；
32.在穿越结束后，所述控制模块控制所述计数模块结束计数。
33.进一步地，本发明的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，所述控制模块包括变速器控制器、发动机控制器，所述信息检测模块包括传感器，所述计数模块包括计数器。
34.本发明其他特征和相应的有益效果在说明书的后面部分进行阐述说明，且应当理解，至少部分有益效果从本发明说明书中的记载变的显而易见。
附图说明
35.图1为设置有液力变矩器的汽车传动系统局部示意图；
36.图2为本发明实施例1提供的无级变速器用液力变矩器的控制方法的流程图；
37.图3为未实施本发明实施例1提供的无级变速器用液力变矩器的控制方法性能曲线图；
38.图4为实施本发明实施例1提供的无级变速器用液力变矩器的控制方法性能曲线图；
39.图5为本发明实施例2提供的无级变速器用液力变矩器的控制系统的原理图。
40.附图标记说明：
41.10、控制模块；
42.20、信息检测模块；
43.30、变速器；
44.40、发动机。
具体实施方式
45.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体地细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
46.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因
此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
47.下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
48.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。虽然本发明的描述将结合较佳实施例一起介绍，但这并不代表此发明的特征仅限于该实施方式。恰恰相反，结合实施方式作发明介绍的目的是为了覆盖基于本发明的权利要求而有可能延伸出的其它选择或改造。为了提供对本发明的深度了解，以下描述中将包含许多具体地细节。本发明也可以不使用这些细节实施。此外，为了避免混乱或模糊本发明的重点，有些具体细节将在描述中被省略。需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
49.应注意的是，在本说明书中，相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
50.在本实施例的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
51.术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
52.在本实施例的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实施例中的具体含义。
53.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的实施方式作进一步地详细描述。
54.实施例1：
55.本实施例的一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，包括以下步骤：
56.激活阶段：获取汽车的运行状态信息，判断运行状态信息是否满足预设的激活条件，若判断运行状态信息满足激活条件，则进入协同控制阶段；
57.协同控制阶段：获取变速器状态信息和发动机扭矩信息，并根据变速器状态信息和发动机扭矩信息对发动机的扭矩和变速箱的速比进行协同控制。
58.具体的，本实施方式提供的这种无级变速器用液力变矩器的控制方法在识别转速穿越工况后，结合液力变矩器的传扭特性，能够通过发动机扭矩以及变速器速比的协同控制，从而实现动力响应及时且平稳的转速穿越过程，能够改善驾驶性能。
59.更为具体的，在本实施方式中，速比控制是对无极变速器的速比进行控制，进而实现液力变矩器的输出端涡轮转速的控制。
60.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制
方法，在激活阶段中，运行状态信息包括tcu(英文全称：transmission control unit；中文全称：变速器控制单元)故障信息、车速信息、油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息、液力变矩器状态信息、档位信息、刹车信息、转速穿越进程信息；
61.激活条件包括：tcu无故障码、车速处于第一速度阈值范围、油门处于第一开度阈值范围、涡轮转速与发动机转速差值处于第一阈值范围、液力变矩器处于打开状态、档位在d档或s档、转速穿越未超时、刹车未启动。
62.具体的，本实施方式在激活阶段通过对tcu故障信息、车速信息、油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息、液力变矩器状态信息、档位信息、刹车信息、转速穿越进程信息进行判断以确定是否满足激活条件，在满足激活条件时对无级变速器的速比进行协同控制。通过这种方法可进一步提高控制精度。
63.更为具体的，在本实施方式中，第一速度阈值范围为10km/h-60km/h。
64.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，变速器状态信息包括穿越信息。
65.具体的，在转速处于未穿越的阶段，根据油门开度信息实时控制发动机的输出扭矩，并控制涡轮转速不变；
66.在转速处于穿越的阶段，向发动机发送限扭请求，并根据油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息及其差值信息的变化率计算发动机每个周期限扭值增加量，以确定发动机的最终限扭值；
67.在转速穿越后，获取发动机的实际扭矩，并根据实际扭矩和涡轮转速与发动机转速差值信息控制发动机的当前扭矩和涡轮的当前转速。
68.更为具体的，本实施方式通过在3个阶段实施不同的控制方法，可进一步提高控制精度。
69.更为具体的，在本实施方式中，最终限扭值为每个周期限扭值增加量叠加得成。
70.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制方法，
71.在转速穿越后，若判断为涡轮转速与发动机转速差值信息超出第一阈值范围，控制无级变速器退出速比协同控制；
72.若判断为最终限扭值大于实际扭矩，发动机退出限扭控制。
73.本实施例提供的这种无级变速器用液力变矩器的控制方法，如图2所示，包括以下步骤：
74.s1、获取汽车的运行状态信息，并根据运行状态信息判断汽车的运行状态是否满足激活条件；
75.若是，进入步骤s2；若否，继续执行步骤s1；
76.s2，获取变速器状态信息，并判断变速器转速是否处于穿越状态；
77.若是，进入步骤s3；若否，进入步骤s4；
78.s3、判断变速器转速是否处于转速穿越阶段；
79.若是，进入步骤s5；若否，进入步骤s6；
80.s4、根据油门开度信息实时控制发动机的输出扭矩，并控制涡轮转速不变；
81.s5、向发动机发送限扭请求，并根据油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信
息及其差值信息的变化率计算发动机每个周期限扭值增加量，以确定发动机的最终限扭值；
82.s6、获取发动机的实际扭矩，并根据实际扭矩和涡轮转速与发动机转速差值信息控制发动机的当前扭矩和涡轮的当前转速。
83.本实施例提供的无级变速器用液力变矩器的控制方法可实现以下效果：
84.例如，图3为未使用本无级变速器用液力变矩器的控制方法的曲线图，图4为使用本无级变速器用液力变矩器的控制方法的曲线图。可明显得知，在使用本无级变速器用液力变矩器的控制方法后，整车加速度、发动机扭矩、发动机转速、涡轮转速在某一时刻均更加平稳。因此，本实施例提供的这种无级变速器用液力变矩器的控制方法可实现动力响应及时且平稳的转速穿越过程，能够改善驾驶性能。
85.实施例2：
86.本实施例提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，如图5所示，包括信息检测模块20和控制模块10；控制模块10分别与信息检测模块20、变速器30和发动机40通信连接。
87.具体的，信息检测模块20用于检测汽车运行状态信息、变速器状态信息和发动机扭矩信息，控制模块10获取运行状态信息和发动机扭矩信息，并根据运行状态信息与预存的激活条件信息进行比对，判断运行状态信息是否满足协同控制策略的条件，若是，控制模块10根据变速器状态信息和发动机扭矩信息对无级变速器进行速比协同控制。
88.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，运行状态信息包括变速器控制器故障信息、车速信息、油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息、液力变矩器状态信息、档位信息、刹车信息、转速穿越进程信息。
89.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，变速器状态信息包括穿越信息。
90.具体的，在转速处于未穿越的阶段，控制模块10根据油门开度信息实时控制发动机的输出扭矩，并控制涡轮转速不变；在转速处于穿越的阶段，控制模块10向发动机发送限扭请求，并根据油门开度信息、涡轮转速与发动机转速差值信息及其差值信息的变化率计算发动机每个周期限扭值增加量，以确定发动机的最终限扭值；在转速穿越后，控制模块10获取发动机的实际扭矩，并根据实际扭矩和涡轮转速与发动机转速差值信息控制发动机的当前扭矩和涡轮的当前转速。
91.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，
92.在转速穿越后，若控制模块10判断为涡轮转速与发动机转速差值信息大于第一阈值范围，控制模块10控制液力变矩器退出速比控制；若控制模块10判断为最终限扭值大于实际扭矩，控制模块10控制发动机退出限扭控制。
93.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，无级变速器用液力变矩器的控制系统还包括计数模块，计数模块与控制模块10的信号通信连接。
94.具体的，在汽车的油门踩下时，控制模块10控制计数模块开始计数，并实时获取计数结果；在穿越结束后，控制模块10控制计数模块结束计数。
95.进一步地，本实施例的另一种实施方式提供一种无级变速器用液力变矩器的控制系统，控制模块10包括变速器控制器、发动机控制器，信息检测模块20包括传感器，计数模块包括计数器。
96.需要理解的是，变速器控制器、发动机控制器、计数器的型号与现有的类似，本实施例不再一一列举。当然，也可根据实际需求选用，本实施例对此不做具体限定。
97.虽然通过参照本发明的某些优选实施方式，已经对本发明进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，以上内容是结合具体地实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。本领域技术人员可以在形式上和细节上对其作各种改变，包括做出若干简单推演或替换，而不偏离本发明的精神和范围。