一种匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法与流程

本发明属于汽车自动变速器技术领域，具体涉及一种匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法。

背景技术：

怠速启停系统是当车辆处于发动机怠速工况时(如等红灯)，满足一定条件下，发动机会自动停机，当驾驶员需要再次起步时，发动机会快速启动。据统计怠速工况下消耗的燃油大约占汽车总燃油消耗的三成，因此发动机怠速启停系统能起到明显的节能减排作用，相对于混合化，轻量化等节能环保方案，具有设计变更小，安全性高，易实现，成本低的优点，将来极有可能成为传统燃油车的标准配置。

机械式自动变速器是当今汽车市场广泛应用的自动变速器之一，它具有结构简单，手动变速器总成继承性好，传动效率高以及成本低的优点，驾驶感觉更贴近于手动驾驶的快感。包括变速器控制单元(tcu)、离合器执行器、选换挡执行器、离合器位置传感器、选档位置传感器和换挡位置传感器。tcu起步换挡控制还需要与ems通过can总线通讯，进行联合控制。

车辆起步时的离合器控制是自动变速器技术领域的一项关键技术和难点，而匹配发动机怠速启停系统给离合器起步控制又增加了难度。当发动机从停机状态启动时，避免离合器过早接合，否则可能会造成发动机启动失败，还会引起不必要的冲击感，但为响应驾驶员迅速起动车辆的意图，离合器还必须尽早接合，输出驾驶员期望的扭矩，这就需要尽可能快地控制离合器接合传递扭矩，而且为避免出现大的转速差影响离合器寿命，要求发动机转速按照期望转速提升，从而转速差控制在一定范围内。现有技术中的起步方法是在发动机已经启动运行的前提下进行控制。例如，一种车辆启停控制方法(专利号cn201610796444.x)提供对于没有配备电子油泵、蓄能器等部件的湿式双离合器自动变速箱对应的车辆的启停控制的技术方案，主要针对双离合器自动变速器，详细说明了发动机启停系统与变速器之间的协调控制，描述了进入蠕动或起步的控制逻辑，但没有说明发动机启动过程中如何实现起步控制。

技术实现要素：

鉴于以上问题，本发明提供一种匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法，用于在发动机起动过程中对离合器接合控制。

本发明是通过如下技术方案实现的：

一种匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法，其步骤如下：

步骤一、驾驶员启动车辆松开制动踏板，制动系统压力会逐渐降低；

步骤二、发动机控制单元(ecu)获取制动压力信号：判断制动压力小于设定阈值，发动机启机，怠速启停过程阶段标志为“正在启机”，将此状态通过can总线发送给tcu；

步骤三、tcu接收到ecu发送的“正在启机”信号后，并且发动机实际转速ne大于阈值ne1(200≤ne1≤400rpm)，控制并保持离合器接合至半接合点处，离合器暂不传递扭矩；

步骤四、tcu接收到ecu发送的“启机完成”状态信号后，并且发动机实际转速ne大于阈值ne2(600rpm≤ne2≤800rpm)时，控制离合器继续接合至接合点后，离合器传递期望扭矩，车辆开始启动；期望扭矩为前馈扭矩计算值和闭环扭矩之和，前馈扭矩为tc1＝[(ne-ne2)/(nt-ne2)]*te，ne为发动机实际转速，te为发动机输出扭矩，ne2为启机过程中的第二个阈值，nt为起步发动机目标转速；闭环扭矩是根据设定转速曲线和实际发动机转速之间的偏差通过比例-积分进行计算得到。

进一步的，所述的步骤三中的阈值ne1的范围为200≤ne1≤400rpm；阈值ne2的范围为600rpm≤ne2≤800rpm。

有益效果如下：

本发明提供了一种发动机起动过程中对离合器接合控制方法，解决了发动机从停机状态启动和驾驶员迅速起动车辆的意图对离合器接合程度和时间的要求相反的技术问题，避免了大的转速差影响离合器寿命，发动机转速按照期望转速提升，转速差控制在一定范围内。

附图说明

图1是本发明的变速器系统的原理图；

图2是本发明的匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法的流程图；

图3是本发明的匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法的时序图；

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。

如图1所示，本发明的方法基于如下变速器系统，包括变速器控制单元1，离合器执行机构2，选换挡执行机构3，变速器档位组4，单片干式离合器5，选换挡位移传感器6安装在选换挡执行机构3上，分别用来测量选档位移和换挡位移，离合器位移传感器7安装在离合器执行机构2上，用来测量离合器位移。变速器控制单元1与发动机控制单元8通过can总线9连接，发动机13的怠速启停功能集成在发动机控制单元8中。驾驶员14通过换挡手柄10，加速踏板11和制动踏板12来实现自己的驾驶意图，换挡手柄10与变速器控制单元1连接，加速踏板11和制动踏板12与发动机控制单元8连接，发动机控制单元8采集制动压力信号，把加速踏板11信号，制动踏板12信号，发动机转速，发动机扭矩和怠速启停过程阶段标志通过can总线9发送给变速器控制单元1。驾驶员要起动车辆，操作顺序为松开制动踏板，踏下油门踏板，在松开制动踏板的过程中，发动机控制单元判断制动压力小于设定阈值时，发动机进入启机状态。发动机开始启动过程中，所述发动机控制单元向变速器控制单元发送当前发动机启停过程阶段标志，油门踏板开度，发动机转速和发动机扭矩信号。图1为电动机械式自动变速器(amt)的系统原理图，为了便于说明，图中仅给出了与控制方法相关的部分。

如图2和3所示，本发明提供的一种匹配怠速启停系统的离合器起步控制方法，步骤如下：

步骤一、驾驶员启动车辆松开制动踏板，制动系统压力会逐渐降低；

步骤二、发动机控制单元(ecu)获取制动压力信号：判断制动压力小于根据实车测试效果进行在线标定的设定阈值，发动机启机，怠速启停过程阶段标志为“正在启机”，将此状态通过can总线发送给tcu；

步骤三、tcu接收到ecu发送的“正在启机”信号后，并且发动机实际转速ne大于阈值ne1，200≤ne1≤400rpm，控制并保持离合器接合至半接合点处，离合器暂不传递扭矩；

步骤四、tcu接收到ecu发送的“启机完成”状态信号后，并且发动机实际转速ne大于阈值ne2，600rpm≤ne2≤800rpm，控制离合器继续接合至接合点后，离合器传递期望扭矩，车辆开始启动；期望扭矩为前馈扭矩计算值和闭环扭矩之和，前馈扭矩为tc1＝[(ne-ne2)/(nt-ne2)]*te，ne为发动机实际转速，te为发动机输出扭矩，ne2为启机过程中的第二个阈值，nt为起步发动机目标转速；闭环扭矩是根据设定转速曲线和实际发动机转速之间的偏差通过比例-积分进行计算得到。离合器起步控制根据驾驶员油门踏板开度和当前档位查表计算发动机起步目标转速nt，同时根据油门踏板开度计算到达目标转速nt过程的设定曲线，通过调整离合器接合深度实现发动机目标转速控制。

本发明只考虑驾驶员松开制动要起动车辆的情况，所述发动机起机的条件包括自动变速器无故障允许启机，同时制动压力、当前档位、电池电量和空调开关信号中任一个满足对应的预设条件。本申请所公开的技术方案及具体实施方案，使本领域的专业技术人员易于实现或使用。对这些具体实施方案的变形、修改对本领域的专业技术人员来说将是一目了然的。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施方案，而是与本申请所阐述的技术方案和新颖特点相一致的最宽的范围。