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CN104176040B - 双离合自动变速器起停控制系统及起停控制方法 - Google Patents

双离合自动变速器起停控制系统及起停控制方法 Download PDF

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CN104176040B CN201410349747.8A CN201410349747A CN104176040B CN 104176040 B CN104176040 B CN 104176040B CN 201410349747 A CN201410349747 A CN 201410349747A CN 104176040 B CN104176040 B CN 104176040B
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Abstract

一种双离合自动变速器起停控制系统，包括发动机、变速器、设置在变速器与所述发动机之间的第一离合器和第二离合器、安装在变速器的油泵上的油泵起动电机、与所述油泵起动电机电性连接的蓄电池以及变速器控制单元，变速器控制单元用于接收车辆信号，并判断车辆所处工况变速器控制单元判断出车辆处于起步工况时，起动油泵起动电机，使油泵起动电机利用蓄电池存储的电能转动并带动油泵转动以建立主油压；变速器控制单元判断处于车辆处于停止工况时，关闭所述发动机。本发明可以有效解决现有技术中的车辆起停控制系统在车辆起步时发动机不转就无法建立必要油压的问题。本发明还涉及一种利用上述双离合自动变速器起停控制系统的起停控制方法。

Description

双离合自动变速器起停控制系统及起停控制方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，且特别涉及一种双离合自动变速器起停控制系统及起停控制方法。
背景技术
目前应用的自动变速器中，变速器的起停功能是节能型动力总成系统控制策略中非常重要的一部分。自动变速器起停控制策略直接关系到整车动力系统燃油节能效率，其工作原理是在车辆停止、发动机处于怠速状态时，发动机能够自动关闭，当驾驶员有重新起动车辆的意愿时，发动机能够自动起动。起停技术作为一种整车层面的节油技术，必须考虑到用户的可接受性和整车的耐久性，同时不能增加排放。现有技术中，在双离合自动变速器中实现起停功能的难点在于，当发动机不转动时，变速器的油泵无法建立起必要的油压，同步器和离合器执行机构就不能进行相应的功能操作。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种双离合自动变速器起停控制系统，以有效解决现有技术中的车辆起停控制系统在车辆起步时发动机不转就无法建立必要的油压的问题。
一种双离合自动变速器起停控制系统，包括发动机、变速器及设置在所述变速器与所述发动机之间的第一离合器和第二离合器，所述双离合自动变速器起停控制系统还包括安装在所述变速器的油泵上的油泵起动电机、与所述油泵起动电机电性连接的蓄电池以及变速器控制单元，所述变速器控制单元用于接收车辆信号并判断车辆所处工况，所述车辆信号包括蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号；所述变速器控制单元判断出车辆处于起步工况时，起动所述油泵起动电机，使所述油泵起动电机利用所述蓄电池存储的电能转动并带动所述油泵转动以建立主油压；所述变速器控制单元判断出处于车辆处于停止工况时，关闭所述发动机。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元判断出所述蓄电池可以正常工作、制动踏板被踩下且换档手柄从P/N档切换至R/D档时，所述变速器控制单元发出电机起动信号，使所述油泵起动电机起动。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元判断出制动踏板被踩下、油门踏板未被踩下、车速为零且换档手柄从D/R档切换至P/N档时，所述变速器控制单元发出请求发动机熄火信号以关闭所述发动机。
在本发明的一个具体实施方案中，所述起停控制系统还包括同步器执行机构，所述变速器控制单元根据所述车辆信号发出目标档位请求信号，所述同步器执行机构根据所述目标档位请求信号进行档位控制操作，使所述变速器完成档位切换。
在本发明的一个具体实施方案中，所述起停控制系统还包括离合器执行机构，所述变速器控制单元根据所述车辆信号发出离合器压力请求信号，所述离合器执行机构根据所述离合器压力请求信号进行离合器结合操作。
在本发明的一个具体实施方案中，所述起停控制系统还包括发动机控制单元，所述变速器控制单元根据所述车辆信号发出离合器输入请求扭矩信号，所述发动机控制单元根据所述离合器输入请求扭矩信号控制所述发动机的转速。
在本发明的一个具体实施方案中，所述起停控制系统还包括第一发电机和第二发电机，所述第一发电机及所述第二发电机分别安装在所述变速器的第一输入轴及第二输入轴上，所述变速器的第一输入轴及第二输入轴在转动时分别带动所述第一发电机及所述第二发电机同时转动，所述两个发电机将转动所产生的感应电动势转换成电能并存储在所述蓄电池内。
本发明还涉及一种利用上述双离合自动变速器起停控制系统的起停控制方法，包括以下步骤：
步骤一：所述变速器控制单元接收蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号并判断车辆所处工况；
步骤二：所述变速器控制单元判断出车辆处于停止工况时，关闭所述发动机；以及
步骤三：所述变速器控制单元判断出车辆处于起步工况时，起动所述油泵起动电机带动所述油泵转动以建立主油压，以提供给同步器执行机构及离合器执行机构在执行操作时使用，接着起动所述发动机并由所述发动机带动所述油泵运转，再关闭所述油泵起动电机。
在本发明的一个具体实施方案中，上述步骤二的具体内容包括：
所述变速器控制单元判断制动踏板是否被踩下、油门是否完全松开且车速是否为零，是执行以下步骤；
所述变速器控制单元判断制动踏板是否被踩下、油门是否完全松开、换档手柄是否从D/R档切换至P/N档且车速是否为零，若是，则执行以下步骤；
所述变速器控制单元发出退档信号至所述同步器控执行机构；
所述同步器执行机构执行退档操作；以及
在完成退档后，所述变速器控制单元发出请求发动机熄火信号至所述发动机控制单元使所述发动机关闭。
在本发明的一个具体实施方案中，上述步骤三具体包括：
所述变速器控制单元判断制动踏板是否被踩下且换档手柄是否从P/N档切换至R/D档，若是，则执行以下步骤；
所述变速器控制单元发出起动电机信号至所述油泵起动电机，使所述油泵起动电机起动并带动所述油泵转动以建立主油压；
所述变速器控制单元发出挂档信号至所述同步器执行机构，所述同步器执行机构完成预挂档操作；
所述变速器控制单元发出请求发动机起动信号至发动机控制单元使所述发动机起动，同时所述变速器控制单元发出关闭电机信号使所述油泵起动电机停止转动；
所述变速器控制单元发出离合器压力请求信号至所述离合器执行机构，完成离合器半结合操作；以及
所述变速器控制单元发出离合器输入请求扭矩信号至所述发动机控制单元以控制所述发动机的转动速度，所述离合器执行机构根据所述变速器的当前状态增加离合器压力，以传递动力使车辆起步。
本发明的有益效果是，本发明的双离合自动变速器起停控制系统及起停控制方法通过在变速器的油泵上设置一个额外的油泵起动电机，在车辆起动过程中，变速器控制单元根据车辆信号发出起动电机信号，使油泵起动电机转动带动油泵转动以建立主油压，提供同步器执行机构、离合器执行机构使用，有效地解决现有的车辆起停技术中的发动机不转动就无法建立必要的主油压的问题。此外，本发明还通过在第一输入轴和第二输入轴安装两个发电机，第一输入轴和第二输入轴的转动带动发电机转动，发电机发出的感应电动势转换成电能储存在一个外部的蓄电池内，蓄电池内存储的电能将在变速器执行起停功能时提供给安装在油泵上的油泵起动电机使用带，使得本发明的双离合自动变速器起停控制系统能够有效降低整车燃油的消耗和排放污染，提高变速器燃油节能效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例的双离合自动变速器起停控制系统的结构示意图。
图2是本发明实施例的双离合自动变速器起停控制系统的模块示意图。
图3是本发明实施例的双离合自动变速器起停控制方法的流程图。
图4是本发明实施例的双离合自动变速器起停控制方法在控制车辆停止时的流程图。
图5是本发明实施例的双离合自动变速器起停控制方法在控制车辆起步时的流程图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施例、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参考图1和图2，本发明实施例的双离合自动变速器起停控制系统包括发动机11、变速器12、设置在变速器12与发动机11之间的第一离合器13与第二离合器14、安装在变速器12的油泵15上的油泵起动电机16、与油泵起动电机16电性连接的蓄电池17以及变速器控制单元20。其中，变速器控制单元20用于接收车辆信号，车辆信号包括蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号，在车辆起步过程中变速器控制单元20根据车辆信号判断出车辆处于起步工况并起动油泵起动电机16，使油泵起动电机16利用蓄电池17储存的电能转动并带动油泵15转动以建立主油压，且在车辆停止过程中变速器控制单元20根据车辆信号判断出车辆处于停止工况并关闭发动机11。
请继续参考图2，本实施例的双离合自动变速器起停控制系统还包括蓄电池状态传感器21、车速传感器22、制动踏板位置传感器23、换档手柄位置传感器24及油门踏板位置传感器25。其中，蓄电池状态传感器21用于感测蓄电池的状态并发送蓄电池状态信号至变速器控制单元20；车速传感器22用于感测车辆的速度并发送车速信号至变速器控制单元20；制动踏板位置传感器23用于感测制动踏板的位置并发送制动踏板位置信号至变速器控制单元20；换档手柄位置传感器24用于感测换档手柄位置并发送换档手柄位置信号至变速器控制单元20；油门踏板位置传感器25用于感测油门踏板的位置并发送油门踏板位置信号至变速器控制单元20。
请继续参考图2，在本实施例中，本发明的双离合自动变速器起停控制系统还包括同步器执行机构26。在车辆起步或者车辆停止过程中，变速器控制单元20根据车辆信号发出目标档位请求信号，同步器执行机构26根据目标档位请求信号进行档位控制操作。其中，目标档位请求信号包括挂档信号及退档信号，具体地讲，变速器控制单元20接收到的换档手柄位置信号为换档手柄从D/R档(前进档/倒车档)切换至P/N档(驻车档/空档)，变速器控制单元20发出退档信号；变速器控制单元20接收到的换档手柄位置信号为换档手柄从P/N档切换至R/D档，变速器控制单元20发出挂档信号。
请继续参考图2，在本实施例中，本发明的双离合自动变速器起停控制系统还包括离合器执行机构27。变速器控制单元20根据车辆信号发出离合器压力请求信号，离合器执行机构27根据离合器压力请求信号进行离合器结合操作。
请继续参考图2，在本实施例中，本发明的双离合自动变速器起停控制系统还包括发动机控制单元28。变速器控制单元20根据车辆信号发出离合器输入请求扭矩信号，发动机控制单元28根据离合器输入请求扭矩信号控制发动机11作动。
本发明实施例的双离合自动变速器起停控制系统主要应用于车辆在遇到红灯时对车辆起停的控制，其具体的工作原理如下：
车辆在行驶过程中遇到红灯时，驾驶人员松开油门、踩下制动踏板并且将换档手柄从D/R档(前进档/倒车档)切换至P/N档(驻车档/空档)使车辆停止，此时变速器控制单元20接收蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号并判断出车速为零、制动踏板被踩下、换档手柄从D/R档切换至P/N档，并且换档手柄在P/N档停留达预设时间(例如3秒)后制动踏板未被松开且油门踏板未被踩下，此时变速器控制单元20发出目标档位请求信号(此时为退档信号)至同步器执行机构26，同步器执行机构26执行退档操作，在同步器执行机构26完成退档后，变速器控制单元20发出请求发动机熄火信号至发动机控制单元28以关闭发动机11。
当红灯变绿灯后，驾驶人员踩着制动踏板并将换档手柄从P/N档切换至R/D档使车辆起动，此时变速器控制单元20接收蓄电池状态信号、制动踏板位置信号及换档手柄位置信号并判断出蓄电池可以正常工作、制动踏板被踩下且换档手柄从P/N档切换至R/D档，变速器控制单元20发出起动电机信号至油泵起动电机16，油泵起动电机16接收起动电机信号后利用蓄电池17存储的电能使自身转动并带动油泵15转动以建立主油压，以提供给同步器执行机构26及离合器执行机构27使用。之后变速器控制单元20根据换档手柄位置信号即换档手柄从P/N档切换至R/D档发出目标档位请求信号(挂档信号)，同步器执行机构26根据目标档位请求信号完成预挂档操作。然后，变速器控制单元20发出请求发动机起动信号至发动机控制单元28以起动发动机11，发动机11起动并带动油泵15运转，同时变速器控制单元20发出关闭电机信号使油泵起动电机16停止转动，即油泵15此时从油泵起动电机16带动运转变为由发动机11带动运转。接着，变速器控制单元20发出离合器压力请求信号至离合器执行机构27，完成离合器半结合操作。最后，变速器控制单元20发出离合器输入请求扭矩信号至发动机控制单元28以控制发动机11的转动速度，此时离合器执行机构27根据变速器12的当前状态增加离合器压力，以传递动力使车辆起步，随着离合器压力的增大，离合器输入扭矩也会相应上升。
请继续参考图1，作为本发明的优选实施例，双离合自动变速器起停控制系统还包括第一发电机124和第二发电机125，第一发电机124及第二发电机125分别安装在变速器12的第一输入轴121及第二输入轴122上，变速器12的第一输入轴121及第二输入轴122在转动时分别带动第一发电机124和第二发电机125同时转动，两个发电机124、125将转动所产生的感应电动势转换成电能并存储在蓄电池17内，以供油泵起动电机16在起动时所用。
请参照图3，本发明还涉及一种利用上述双离合自动变速器起停控制系统的起停控制方法，包括以下步骤:
步骤S30：变速器控制单元20接收蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号并判断车辆所处工况；
步骤S31：变速器控制单元20判断出车辆处于停止工况时，关闭发动机11；以及
步骤S32：变速器控单元20判断出车辆处于起步工况时，起动油泵起动电机16带动油泵15转动以建立主油压，以提供给同步器执行机构26及离合器执行机构27在执行操作时使用，接着起动发动机11以带动油泵15运转，再关闭油泵起动电机16。在本实施中，油泵起动电机16利用蓄电池17存储的电能转动并带动油泵15转动。
请参照图4，在本实施例中，步骤S31的具体内容包括以下步骤：
步骤S311：变速器控制单元20判断制动踏板是否被踩下、油门是否完全松开、换档手柄是否从D/R档切换至P/N档且车速是否为零，若是，则执行步骤S312；若否，则结束。
步骤S312：变速器控制单元20判断换档手柄在P/N档停留是否达预设时间、制动踏板是否未被松开且油门是否未被踩下，若是，则执行步骤S313；若否，则结束。可以理解地，步骤S312也可以省略，即变速器控制单元20判断制动踏板被踩下、油门完全松开、换档手柄从D/R档切换至P/N档且车速为零时，接着直接执行步骤S313。
步骤S313：变速器控制单元20发出目标档位请求信号(此时为退档信号)至同步器控执行机构26；
步骤S314：同步器执行机构26执行退档操作；以及
步骤S315：在完成退档后，变速器控制单元20发出请求发动机熄火信号至发动机控制单元28以关闭发动机11关闭。
请参照图5，在本实施例中，步骤S32的具体内容包括以下步骤：
步骤S321：变速器控制单元20判断蓄电池17是否可以正常工作，若是，则执行步骤S322；若否，则结束。可以理解地，步骤S321也可以省略。
步骤S322：变速器控制单元20判断制动踏板是否被踩下且换档手柄是否从P/N档切换至R/D档，若是，则执行步骤S323；若否，则结束。
步骤S323：变速器控制单元20发出起动电机信号至油泵起动电机16，使油泵起动电机16起动并带动油泵15转动以建立主油压。
步骤S324：变速器控制单元20发出目标档位请求信号(即挂档信号)至同步器执行机构26，同步器执行机构26完成预挂档操作。
步骤S325：变速器控制单元20发出请求发动机起动信号至发动机控制单元28使发动机11起动，以带动油泵15运转，同时变速器控制单元20发出关闭电机信号使油泵起动电机16停止转动。
步骤S326：变速器控制单元20发出离合器压力请求信号至离合器执行机构27，完成离合器半结合操作。
步骤S327：变速器控制单元20发出离合器输入请求扭矩信号至发动机控制单元28以控制发动机11的转动速度，此时离合器执行机构27根据变速器12的当前状态增加离合器压力，以传递动力使车辆起步。
本发明的有益效果是：
本发明的双离合自动变速器起停控制系统及起停控制方法通过在变速器12的油泵15上设置一个额外的油泵起动电机16，在车辆起动过程中，变速器控制单元20根据车辆信号发出起动电机信号，使油泵起动电机16转动并带动油泵15转动以建立主油压，提供给同步器执行机构26及离合器执行机构27在执行操作时使用，有效地解决现有的车辆起停技术中的发动机11不转动就无法建立必要的主油压的问题。此外，本发明还通过在第一输入轴121和第二输入轴122上分别安装第一发电机124和第二发电机125，第一输入轴121和第二输入轴122的转动将带动两个发电机124、125相应地转动，发电机124、125产生的感应电动势转换成电能并储存在车辆的蓄电池内，蓄电池内存储的电能将在变速器执行起停功能时提供给安装在油泵15上的油泵起动电机16使用，使得本发明的双离合自动变速器起停控制系统能够有效降低整车燃油的消耗和排放污染，提高变速器燃油节能效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (7)

1.一种双离合自动变速器起停控制系统，包括发动机(11)、变速器(12)及设置在所述变速器(12)与所述发动机(11)之间的第一离合器(13)和第二离合器(14)，其特征在于，所述双离合自动变速器起停控制系统还包括安装在所述变速器(12)的油泵(15)上的油泵起动电机(16)、与所述油泵起动电机(16)电性连接的蓄电池(17)以及变速器控制单元(20)，所述起停控制系统还包括第一发电机(124)和第二发电机(125)，所述第一发电机(124)及所述第二发电机(125)分别安装在所述变速器(12)的第一输入轴(121)及第二输入轴(122)上，所述变速器(12)的第一输入轴(121)及第二输入轴(122)在转动时分别带动所述第一发电机(124)及所述第二发电机(125)同时转动，所述两个发电机(124、125)将转动所产生的感应电动势转换成电能并存储在所述蓄电池(17)内，所述变速器控制单元(20)用于接收车辆信号并判断车辆所处工况，所述车辆信号包括蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号；所述变速器控制单元(20)判断出车辆处于起步工况时，起动所述油泵起动电机(16)，使所述油泵起动电机(16)利用所述蓄电池(17)存储的电能转动并带动所述油泵(15)转动以建立主油压；所述变速器控制单元(20)判断出车辆处于停止工况时，关闭所述发动机(11)。
2.如权利要求1所述的双离合自动变速器起停控制系统，其特征在于，所述变速器控制单元(20)判断出制动踏板被踩下、油门踏板未被踩下、车速为零且换档手柄从D/R档切换至P/N档时，所述变速器控制单元(20)发出请求发动机熄火信号以关闭所述发动机(11)。
3.如权利要求1所述的双离合自动变速器起停控制系统，其特征在于，所述起停控制系统还包括同步器执行机构(26)，所述变速器控制单元(20)根据所述车辆信号发出目标档位请求信号，所述同步器执行机构(26)根据所述目标档位请求信号进行档位控制操作，使所述变速器(12)完成档位切换。
4.如权利要求1所述的双离合自动变速器起停控制系统，其特征在于，所述起停控制系统还包括离合器执行机构(27)，所述变速器控制单元(20)根据所述车辆信号发出离合器压力请求信号，所述离合器执行机构(27)根据所述离合器压力请求信号进行离合器结合操作。
5.如权利要求1所述的双离合自动变速器起停控制系统，其特征在于，所述起停控制系统还包括发动机控制单元(28)，所述变速器控制单元(20)根据所述车辆信号发出离合器输入请求扭矩信号，所述发动机控制单元(28)根据所述离合器输入请求扭矩信号控制所述发动机(11)的转速。
6.一种利用如权利要求1至5任意一项所述的双离合自动变速器起停控制系统的起停控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一：所述变速器控制单元(20)接收蓄电池状态信号、车速信号、制动踏板位置信号、换档手柄位置信号及油门踏板位置信号并判断车辆所处工况；
步骤二：所述变速器控制单元(20)判断出车辆处于停止工况时，关闭所述发动机(11)；以及
步骤三：所述变速器控制单元(20)判断出车辆处于起步工况时，起动所述油泵起动电机(16)带动所述油泵(15)转动以建立主油压，以提供给同步器执行机构(26)及离合器执行机构(27)在执行操作时使用，接着起动所述发动机(11)并由所述发动机(11)带动所述油泵(15)运转，再关闭所述油泵起动电机(16)。
7.如权利要求6所述的起停控制方法，其在特征在于，步骤二具体包括：
所述变速器控制单元(20)判断制动踏板是否被踩下、油门是否完全松开、换档手柄是否从D/R档切换至P/N档且车速是否为零，若是，则执行以下步骤；
所述变速器控制单元(20)发出退档信号至所述同步器控执行机构(26)；
所述同步器执行机构(26)执行退档操作；以及
在所述起停控制系统包括发动机控制单元(28)时，在完成退档后，所述变速器控制单元(20)发出请求发动机熄火信号至所述发动机控制单元(28)使所述发动机(11)关闭。
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