1.一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
所述控制系統(tǒng)包括具備轉(zhuǎn)速閉環(huán)控制功能的發(fā)動機控制器ECU控制的內(nèi)燃發(fā)動機、由變速箱控制器TCU控制的離合器助力缸、變速箱執(zhí)行機構(gòu)和車輛轉(zhuǎn)動系統(tǒng);
所述發(fā)動機控制器ECU采集油門踏板位置信號AP、制動開關(guān)信號BK和當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES,所述變速箱控制器TCU收集離合器位置信號ACP、變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速IS、變速箱輸出軸轉(zhuǎn)速OS和車輛行駛方向;ECU和TCU通過數(shù)據(jù)通信總線連接,ECU通過數(shù)據(jù)通信總線向TCU發(fā)送測量到的油門踏板位置信號AP、制動開關(guān)信號BK和當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES;
所述變速箱控制器TCU內(nèi)增設(shè)目標扭矩計算模塊和變化率限制模塊;
所述變速箱控制器TCU內(nèi)增設(shè)離合器同步檢查子模塊、車輛溜車檢查子模塊、離合器過熱檢查子模塊,TCU根據(jù)各子模塊的輸出信號,實現(xiàn)對車輛的蠕行控制;TCU對車輛的蠕行控制包括等待狀態(tài)下的蠕行控制方式、混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式、強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式及同步狀態(tài)下的蠕行控制方式,所述各種不同控制方式間的切換,由當前車輛狀態(tài)決定;TCU通過對車輛的蠕行控制,得到不同車輛狀態(tài)下的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS和離合器目標位置ICP;
TCU通過數(shù)據(jù)通信總線向ECU發(fā)送發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS,ECU根據(jù)接收到的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS和當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES,控制噴油量以實現(xiàn)對發(fā)動機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)控制;TCU通過離合器目標位置ICP調(diào)節(jié)施加到發(fā)動機飛輪上的離合器傳遞扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
所述離合器同步檢查子模塊根據(jù)當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES、輸入軸轉(zhuǎn)速IS、當前離合器位置信號ACP及離合器半結(jié)合點位置KP實時檢查發(fā)動機與離合器的同步狀態(tài)Sync;
當發(fā)動機與離合器同步時,離合器同步檢查子模塊輸出信號Sync=1;當發(fā)動機與離合器失去同步時,離合器同步檢查子模塊輸出信號Sync=0。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
所述車輛溜車檢查子模塊根據(jù)當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES、輸入軸轉(zhuǎn)速IS、當前檔位及車輛行駛方向?qū)崟r檢查車輛是否處于溜車狀態(tài)Ovrn;
車輛溜車時,車輛溜車檢查子模塊輸出信號Ovrn=1;車輛未溜車時,車輛溜車檢查子模塊輸出信號Ovrn=0。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
所述TCU中設(shè)置有用于估算當前離合器溫度的離合器溫度估算模塊,該離合器溫度估算模塊中設(shè)置有警示溫度閾值和保護溫度閾值,所述離合器過熱檢查子模塊通過對比從離合器溫度估算模塊得到的估算溫度、警示溫度閾值和保護溫度閾值判斷離合器的熱狀態(tài)OH;
當估算溫度超過設(shè)定的警示溫度閾值時,離合器從正常狀態(tài)切換到警示狀態(tài),此時離合器過熱檢查子模塊輸出信號OH=1;
當離合器處于警示狀態(tài)時,如果估算溫度繼續(xù)上升超過保護溫度閾值,離合器的熱狀態(tài)從警示狀態(tài)切換到保護狀態(tài),此時離合器過熱檢查子模塊輸出信號OH=2;
當離合器處于保護狀態(tài)時,如果估算溫度下降,則當估算溫度下降到警示溫度閾值以下時,離合器的熱狀態(tài)才能切換至警示狀態(tài);
當離合器處于警示狀態(tài),如果估算溫度下降且估算溫度下降至60℃以下時,離合器的熱狀態(tài)才能切換到正常狀態(tài),此時離合器過熱檢查子模塊輸出信號OH=0。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
所述TCU中還設(shè)置有警報模塊,警報模塊與上述離合器過熱檢查子模塊相連,警報模塊包括蜂鳴警報器,該蜂鳴警報器的蜂鳴頻率設(shè)置與離合器溫度相配合,離合器溫度越高,蜂鳴頻率越高;
當離合器的熱狀態(tài)處于警示狀態(tài)時,在混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式下,TCU仍能實現(xiàn)對離合器的蠕行控制,但TCU會發(fā)送蜂鳴警報,提示駕駛員離合器即將過熱,且從警示溫度閾值到保護溫度閾值,溫度越高,蜂鳴頻率越高。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當車輛進入蠕行模式后,默認TCU對車輛的蠕行控制進入等待狀態(tài)下的蠕行控制方式;
當TCU對車輛的蠕行控制處于等待狀態(tài)下的蠕行控制方式時,若車輛溜車檢查子模塊輸出信號Ovrn=1,即車輛處于溜車狀態(tài)時,則TCU對車輛的蠕行控制從等待狀態(tài)下的蠕行控制方式優(yōu)先切換至強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制處于等待狀態(tài)下的蠕行控制方式時,當駕駛員踩下油門的位置超過油門的設(shè)定位置,且離合器過熱檢查子模塊輸出信號OH=0,即離合器的熱狀態(tài)處于正常狀態(tài)時,TCU對車輛的蠕行控制從等待狀態(tài)下的蠕行控制方式切換至混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式。
8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制處于混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式時,若車輛溜車檢查子模塊輸出信號Ovrn=1,即車輛處于溜車狀態(tài)時,則TCU對車輛的蠕行控制從混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式優(yōu)先切換至強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式。
9.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制處于混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式時,若離合器過熱檢查子模塊輸出信號OH=2,即離合器的熱狀態(tài)處于保護狀態(tài)時,根據(jù)當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES和輸入軸轉(zhuǎn)速IS兩者的轉(zhuǎn)速差的情況,TCU對車輛的蠕行控制切換到相應(yīng)狀態(tài),即若ES-IS<200rpm,則TCU對車輛的蠕行控制從混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式切換到強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式,若ES-IS>200rpm,則TCU對車輛的蠕行控制從混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式切換到等待狀態(tài)下的蠕行控制方式。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制處于混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式時,若離合器同步檢查子模塊輸出信號Sync=1,即發(fā)動機與離合器同步時,則TCU對車輛的蠕行控制從混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式切換到同步狀態(tài)下的蠕行控制方式。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制處于強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式時,若離合器同步檢查子模塊輸出信號Sync=1,則TCU對車輛的蠕行控制從強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式切換至同步狀態(tài)下的蠕行控制方式。
12.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制處于同步狀態(tài)下的蠕行控制方式時,若離合器同步檢查子模塊輸出信號Sync=0,即發(fā)動機與離合器失去同步,或者駕駛員踩下制動踏板,則TCU對車輛的蠕行控制從同步狀態(tài)下的蠕行控制方式切換至混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式。
13.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項權(quán)利要求所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制在等待狀態(tài)下的蠕行控制方式時,離合器目標位置ICP恒定設(shè)置在離合器半結(jié)合點位置,即ICP=KP,發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS恒定設(shè)置在怠速轉(zhuǎn)速,即TS=發(fā)動機怠速轉(zhuǎn)速。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項權(quán)利要求所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制在強制結(jié)合狀態(tài)下的蠕行控制方式時,離合器目標位置ICP按固定速度強制結(jié)合,即ICP[n]=ICP[n-1]-CP_stp,其中,ICP[n]為當前計算步的離合器目標位置,ICP[n-1]為TCU中暫存的上一計算步的離合器目標位置,CP_stp為標定好的強制結(jié)合狀態(tài)下,每個步長離合器接合的位置;發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS維持在進入強制結(jié)合狀態(tài)前的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速設(shè)置。
15.根據(jù)權(quán)利要求2至12任一項權(quán)利要求所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制在同步狀態(tài)下的蠕行控制方式時,離合器目標位置ICP凍結(jié)在進入同步狀態(tài)下時的離合器位置ICP[Sync0]并維持不變,發(fā)動機的目標轉(zhuǎn)速TS按如下方式進行調(diào)節(jié):
TCU記錄下進入同步狀態(tài)時發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速值TS[Sync0]及油門位置AP[Sync0],并按如下公式計算同步狀態(tài)下的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速:
TS=Max((1600-TS[Sync0])/(100-AP[Sync0])×(AP-AP[Sync0]),600)
且駕駛員通過油門調(diào)節(jié)發(fā)動機轉(zhuǎn)速在600rpm-1600rpm的范圍內(nèi)變化。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至12任一項權(quán)利要求所述的一種基于離合器目標扭矩的重型卡車自動變速箱蠕行控制系統(tǒng),其特征在于,
當TCU對車輛的蠕行控制在混合油門狀態(tài)下的蠕行控制方式時,按照如下步驟動態(tài)調(diào)節(jié)發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS和離合器目標位置ICP:
步驟1,目標扭矩計算模塊根據(jù)油門踏板位置計算駕駛員目標離合器扭矩ItdCltTrq;
步驟2,發(fā)動機轉(zhuǎn)速控制器根據(jù)駕駛員目標離合器扭矩ItdCltTrq計算對應(yīng)的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS;
步驟3,變化率限制模塊根據(jù)步驟2中計算所得的發(fā)動機目標轉(zhuǎn)速TS和當前發(fā)動機轉(zhuǎn)速ES之差計算允許的離合器扭矩變化率,即單位步長下允許的離合器扭矩變化差值,并對當前計算出的駕駛員目標離合器扭矩進行限制,限制后得到的離合器目標扭矩為ItdCltTrqLmt;
步驟4,TCU根據(jù)限制后的離合器目標扭矩ItdCltTrqLmt按離合器傳扭曲線插值計算離合器目標位置ICP。