本發(fā)明涉及汽車控制技術(shù)領(lǐng)域；具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及一種自動(dòng)擋汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法。

背景技術(shù)：

眾所周知，自動(dòng)擋汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱之間沒有離合器，它們之間的連接是通過(guò)液力變矩器來(lái)實(shí)現(xiàn)的。液力變矩器的作用包括傳遞轉(zhuǎn)速和扭矩以及使發(fā)動(dòng)機(jī)和自動(dòng)變速箱之間的連接成為非剛性的以方便自動(dòng)換擋。

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)換擋過(guò)程示意圖。在圖1中，附圖標(biāo)記1表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線，2表示渦輪轉(zhuǎn)速曲線，3表示發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩曲線。自動(dòng)擋汽車在升擋過(guò)程中，由于不同擋位間傳動(dòng)比的不同，液力變矩器的渦輪轉(zhuǎn)速會(huì)在升擋過(guò)程中下降，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著液力變矩器渦輪轉(zhuǎn)速的下降而下降。這樣，駕駛員可以通過(guò)儀表盤上發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的降低察覺到正在發(fā)生的換擋，同時(shí)由于發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低帶來(lái)的慣性扭矩影響，換擋控制過(guò)程中需要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行降扭控制，如果降扭控制不能完美配合發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速下降，就非常容易在轉(zhuǎn)速開始下降和下降結(jié)束的階段產(chǎn)生換擋沖擊。

傳統(tǒng)的自動(dòng)擋汽車升擋過(guò)程的動(dòng)力系統(tǒng)控制中，不會(huì)刻意控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，所以發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速會(huì)隨著液力變矩器渦輪轉(zhuǎn)速的降低而降低，為了克服發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速降低過(guò)程中慣性扭矩引起的換擋沖擊，變速箱控制模塊會(huì)請(qǐng)求發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)推遲點(diǎn)火提前角等方法降低發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出扭矩、平衡慣性扭矩的影響。然而，推遲點(diǎn)火提前角會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分、降低燃油使用效率，同時(shí)不充分的燃燒還會(huì)帶來(lái)更多一氧化碳和氮氧化物、增加三元催化器負(fù)擔(dān)和增加尾氣排放量。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是提供一種能夠克服前述現(xiàn)有技術(shù)問(wèn)題的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法。

本發(fā)明通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明的前述目的，其中，該技術(shù)方案提供了一種自動(dòng)擋汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法，所述汽車動(dòng)力系統(tǒng)包括發(fā)動(dòng)機(jī)、液力變矩器和變速箱以及發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊和變速箱控制模塊，在換擋過(guò)程中：

所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和油門踏板信號(hào)確定駕駛員期望扭矩，并將所述駕駛員期望扭矩和換擋開始時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送到所述變速箱控制模塊；

所述變速箱控制模塊根據(jù)所述駕駛員期望扭矩、汽車的車速信號(hào)、當(dāng)前擋位速比、目標(biāo)擋位速比、設(shè)計(jì)換擋時(shí)機(jī)和換擋持續(xù)時(shí)間實(shí)時(shí)計(jì)算出滿足換擋要求的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩發(fā)送到所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊依照所述變速箱控制模塊發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩請(qǐng)求輸出滿足換擋要求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；

所述變速箱控制模塊實(shí)時(shí)計(jì)算出所述液力變矩器的鎖止離合器控制壓力信號(hào)，鎖止離合器壓力控制閥根據(jù)所述鎖止離合器壓力控制信號(hào)輸出鎖止離合器壓力。

可選地，在如前所述的控制方法中，在車速達(dá)到升擋換擋點(diǎn)時(shí)，由所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器記錄換擋開始時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)，由所述變速箱控制模塊記錄下所述當(dāng)前擋位速比、所述目標(biāo)擋位速比以及所述設(shè)計(jì)換擋時(shí)機(jī)。

可選地，在如前所述的控制方法中，計(jì)算所述發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩步驟包括：

根據(jù)車速、變速箱各擋速比、換擋時(shí)間確定換擋過(guò)程中的目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速；

根據(jù)變速箱各擋速比、換擋時(shí)間和駕駛員期望發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩確定變速箱目標(biāo)輸出扭矩；

根據(jù)變速箱目標(biāo)輸出扭矩計(jì)算車輛目標(biāo)加速度，根據(jù)車輛目標(biāo)加速度計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速；

根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速確定目標(biāo)滑差；

根據(jù)目標(biāo)滑差確定液力變矩器目標(biāo)轉(zhuǎn)速比和目標(biāo)扭矩比；以及

根據(jù)液力變矩器目標(biāo)扭矩比和變速箱目標(biāo)輸出扭矩確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

可選地，在如前所述的控制方法中，所述目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：

其中表示目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速，表示車速，表示車輛行駛一公里車輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，表示當(dāng)前擋速比，表示目標(biāo)擋速比，表示已經(jīng)持續(xù)的換擋時(shí)間，表示設(shè)計(jì)換擋時(shí)間。

可選地，在如前所述的控制方法中，所述變速箱目標(biāo)輸出扭矩的計(jì)算公式為：

其中表示變速箱目標(biāo)輸出扭矩，表示駕駛員期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。

可選地，在如前所述的控制方法中，所述發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：

其中表示發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，表示換擋開始時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，表示車輛目標(biāo)加速度。

可選地，在如前所述的控制方法中，所述目標(biāo)滑差的計(jì)算公式為：

其中表示目標(biāo)滑差。

可選地，在如前所述的控制方法中，所述目標(biāo)轉(zhuǎn)速比的計(jì)算公式為：

其中表示液力變矩器目標(biāo)轉(zhuǎn)速比，液力變矩器目標(biāo)扭矩比由液力變矩器目標(biāo)轉(zhuǎn)速比和液力變矩器特征曲線確定。

可選地，在如前所述的控制方法中，所述目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的計(jì)算公式為：

其中為滿足換擋需要的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

通過(guò)以上可以了解，根據(jù)本發(fā)明的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法能夠保持升擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不下降，通過(guò)控制換擋過(guò)程中的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和液力變矩器鎖止離合器的壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)，從而駕駛員不會(huì)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化察覺到換擋過(guò)程；同時(shí)由于換擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不降低，能夠有效地降低慣性扭矩對(duì)換擋的影響，減小換擋過(guò)程中的降扭需求、最大程度地減小換擋沖擊，同時(shí)不會(huì)導(dǎo)致燃燒不充分、降低燃油使用效率等負(fù)作用。

附圖說(shuō)明

參照附圖，本發(fā)明的公開內(nèi)容將變得更加顯然。應(yīng)當(dāng)了解，這些附圖僅僅用于說(shuō)明的目的，而并非意在限制本發(fā)明的保護(hù)范圍。圖中：

圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的傳統(tǒng)換擋過(guò)程示意圖；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制過(guò)程的示意圖；以及

圖3是根據(jù)本發(fā)明的前述實(shí)施方式控制汽車動(dòng)力系統(tǒng)的換擋過(guò)程示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的具體實(shí)施方式。

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施方式的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制過(guò)程的示意圖。從圖2中可以看出，本發(fā)明中汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法是通過(guò)控制換擋過(guò)程中的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和液力變矩器鎖止離合器的壓力來(lái)控制升擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的。具體地說(shuō)，圖示實(shí)施方式中的方法可以包括以下步驟：

1)將換擋開始時(shí)刻的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和油門踏板信號(hào)輸入發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)設(shè)計(jì)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、油門踏板信號(hào)和發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩間的關(guān)系，輸出駕駛員期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。

2)根據(jù)車速、變速箱各擋速比、換擋時(shí)間確定換擋過(guò)程中的目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速，渦輪轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：

其中表示渦輪轉(zhuǎn)速，表示車速，表示車輛行駛一公里車輪轉(zhuǎn)過(guò)的圈數(shù)，表示當(dāng)前擋速比，表示目標(biāo)擋速比，表示已經(jīng)持續(xù)的換擋時(shí)間，表示設(shè)計(jì)換擋時(shí)間。

3)根據(jù)變速箱各擋速比、換擋時(shí)間和駕駛員期望發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩確定變速箱目標(biāo)輸出扭矩，變速箱目標(biāo)輸出扭矩的計(jì)算公式為：

其中表示變速箱目標(biāo)輸出扭矩，表示駕駛員期望的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩。

4)根據(jù)變速箱目標(biāo)輸出扭矩計(jì)算出車輛目標(biāo)加速度

5)根據(jù)車輛目標(biāo)加速度計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速的計(jì)算公式為：

其中表示發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，表示換擋開始時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。

6)根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速確定目標(biāo)滑差，目標(biāo)滑差的計(jì)算公式為：

其中表示目標(biāo)滑差。

7)根據(jù)目標(biāo)滑差確定液力變矩器目標(biāo)轉(zhuǎn)速比和目標(biāo)扭矩比，目標(biāo)轉(zhuǎn)速比的計(jì)算公式為：

表示液力變矩器目標(biāo)轉(zhuǎn)速比，液力變矩器目標(biāo)扭矩比由液力變矩器目標(biāo)轉(zhuǎn)速比和液力變矩器特征曲線確定。

8)根據(jù)液力變矩器目標(biāo)扭矩比和變速箱目標(biāo)輸出扭矩確定目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的計(jì)算公式為：

其中為滿足換擋需要的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。

9)變速箱控制模塊根據(jù)上面得到的目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩向發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊發(fā)出扭矩控制請(qǐng)求，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)變速箱模塊的扭矩控制請(qǐng)求輸出換擋過(guò)程中需要的扭矩。

10)變速箱控制模塊根據(jù)目標(biāo)滑差控制液力變矩器鎖止離合器控制電磁閥，通過(guò)液力變矩器鎖止離合器電磁閥控制鎖止離合器上的油壓，在速比轉(zhuǎn)換過(guò)程，渦輪轉(zhuǎn)速下降，目標(biāo)滑差增大，降低鎖止離合器上的油壓；在速比轉(zhuǎn)換完成后，渦輪轉(zhuǎn)速上升，目標(biāo)滑差減小增加鎖止離合器上的油壓，使渦輪和發(fā)動(dòng)機(jī)之間的轉(zhuǎn)速差滿足目標(biāo)滑差要求，從而使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速滿足目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的要求。

根據(jù)以上可以了解，當(dāng)車速達(dá)到升擋換擋點(diǎn)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速傳感器信號(hào)記錄換擋開始時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，變速箱控制模塊記錄下當(dāng)前擋位速比和目標(biāo)擋位速比以及設(shè)計(jì)換擋時(shí)機(jī)。在換擋過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)和油門踏板信號(hào)確定駕駛員期望扭矩，將駕駛員期望扭矩和換擋開始時(shí)的發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速信號(hào)發(fā)送到變速箱控制模塊，變速箱控制模塊根據(jù)駕駛員期望扭矩、車速信號(hào)、當(dāng)前擋位速比、目標(biāo)擋位速比、設(shè)計(jì)換擋時(shí)機(jī)和換擋持續(xù)時(shí)間，實(shí)時(shí)計(jì)算出滿足換擋要求的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩發(fā)送到發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊依照變速箱控制模塊發(fā)出的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)扭矩請(qǐng)求輸出滿足換擋要求的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；同時(shí)變速箱控制模塊實(shí)時(shí)計(jì)算出目標(biāo)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速、目標(biāo)渦輪轉(zhuǎn)速、目標(biāo)滑差以及鎖止離合器控制壓力信號(hào)，鎖止離合器壓力控制閥根據(jù)鎖止離合器壓力控制信號(hào)輸出鎖止離合器壓力。

圖3是根據(jù)本發(fā)明的前述實(shí)施方式控制汽車動(dòng)力系統(tǒng)的換擋過(guò)程示意圖。在圖3中，附圖標(biāo)記1'表示發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速曲線，2'表示渦輪轉(zhuǎn)速曲線，3'表示發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩曲線。從圖中可以了解，本發(fā)明的汽車動(dòng)力系統(tǒng)控制方法能夠有效地保持升擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不下降，通過(guò)控制換擋過(guò)程中的發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩和液力變矩器鎖止離合器的壓力，使發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速保持在一個(gè)恒定的范圍內(nèi)，從而駕駛員不會(huì)通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的變化察覺到換擋過(guò)程；同時(shí)由于換擋過(guò)程中發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速不降低，所以能夠有效地降低慣性扭矩對(duì)換擋的影響，減小換擋過(guò)程中的降扭需求、最大程度地減小換擋沖擊。

如前根據(jù)附圖對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行的描述僅是示例性和說(shuō)明性的；所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員在本文的教示下也能夠?qū)Ρ景l(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行等同或類似形式的變通或改型，這些變通或改型也將落入由本發(fā)明的權(quán)利要求書所覆蓋的保護(hù)范圍內(nèi)。