一种自动变速箱坡道起步辅助系统及其方法

一种自动变速箱坡道起步辅助系统及其方法
【专利摘要】本发明公开一种自动变速箱坡道起步辅助系统及其方法。该系统包括自动变速箱控制单元，制动气室，制动踏板，整车储气筒，及均与该自动变速箱控制单元电性连接的双位双通电磁阀、单向阀、第一压力开关、第二压力开关与倾角传感器。整车储气筒用于提供制动气源至制动气室，制动踏板用于控制整车储气筒与制动气室之间通道的畅通和阻塞。双位双通电磁阀安装在制动气室与制动踏板之间的气压管路上。两个压力开关分别安装在制动气室与双位双通电磁阀之间、双位双通电磁阀与制动踏板之间。单向阀与双位双通电磁阀气路并联，倾角传感器独立设置于汽车的车身或盘底。两个压力开关用于在制动踏板制动时发出相同信号，还用于在制动踏板复位时发出不同信号。
【专利说明】一种自动变速箱坡道起步辅助系统及其方法

【技术领域】
[0001]本发明属商用车自动变速箱领域，具体涉及一种新型自动变速箱坡道起步辅助系统。

【背景技术】
[0002]当今商用车配备自动变速箱系统趋势明显，其初衷是为了减少驾驶员驾驶车辆的劳动强度，降低驾驶员驾驶车辆的操作难度，提高车辆的舒适性和安全性。而传统的自动变速箱在特殊环境下的应用捉襟见肘，特别是城市中坡道跟车。
[0003]在普通手动档商用车上，有经验的驾驶员员常常是通过油门、制动、驻车制动，离合来控制车辆坡道起步，而根据路况，驾驶员的操纵习惯等，很好的控制离合的滑磨是非常有难度的，应用不当不但会使车辆溜坡，产生交通事故，而且对车辆本身离合器片的使用寿命也会造成一定的影响。
[0004]而在搭载自动变速箱的商用车上，以AMT变速箱为例:由于搭载了自动变速箱控制单元，一些控制策略会控制发动机输出一定的扭矩并通过离合器的滑磨来平衡车辆在坡道时的下滑力。而在重载，大扭矩的商用车上，这种做法会使大量的热量积聚在离合器处，常常会加速离合器的磨损并可能损坏离合器，应用范围有限。
[0005]也有一些搭载车辆辅助制动系统的自动变速箱车辆通过控制车轮制动器对坡道车辆进行辅助制动，在配合离合器的滑磨来起到坡道辅助起步的效果，但其成本过高，需要装配更高级别的辅助制动系统且需要与自动变速箱进行专车标定，无法大量推广。


【发明内容】

[0006]本发明的技术目的是克服现有技术中的问题，提供一种结构简单、安全可靠、对司机操作要求低、可识别坡道的自动变速箱坡道起步辅助系统及自动变速箱坡道起步辅助方法。
[0007]为实现本发明的目地，本发明采用的技术方案为:一种自动变速箱坡道起步辅助系统，其包括自动变速箱控制单元、制动气室、制动踏板、整车储气筒，该整车储气筒用于提供制动气源至该制动气室，该制动踏板用于控制该整车储气筒与该制动气室之间通道的畅通和阻塞，该自动变速箱控制单元用于实现汽车的自动变速；其中，该自动变速箱坡道起步辅助系统还包括均与该自动变速箱控制单元电性连接的双位双通电磁阀、单向阀、第一压力开关、第二压力开关与倾角传感器；该双位双通电磁阀安装在该制动气室与该制动踏板之间的气压管路上；该第一压力开关安装在该制动气室与该双位双通电磁阀之间的气压管路上，该第二压力开关安装在该制动踏板与该双位双通电磁阀之间的气压管路上；该单向阀与该双位双通电磁阀气路并联，该倾角传感器独立设置于该汽车的车身或盘底；该第一压力开关与该第二压力开关用于在该制动踏板制动时发出相同信号，还用于在该制动踏板复位时发出不同信号。
[0008]作为上述方案的进一步改进，该双位双通电磁阀为常通型。
[0009]作为上述方案的进一步改进，当该第一压力开关与该第二压力开关产生相同信号时，该自动变速箱控制单元判断车辆是否处在停止或低于一定车速、变速箱不处于空档且低于或等于最大起步档位，并根据该倾角传感器传递的信号判断车辆是否处在坡道，并控制该双位双通电磁阀工作至断路位；当该第一压力开关与该第二压力开关产生不同信号至该自动变速箱控制单元时，该自动变速箱控制单元将保持控制该双位双通电磁阀工作至断路η秒时间，并同时判断变速箱所处档位不为空档、离合器未结合到其设置的位置或车速是不大于预定值，若条件成立，气路将被该单向阀阻塞，形成保压功能，此时车辆可暂时在坡道停车；在该双位双通电磁阀的η秒的断路过程中，可踩油门控制车辆在坡道起步，该倾角传感器将采集坡道数值至该自动变速箱控制单元，该自动变速箱控制单元计算坡道等级对应不同的坡道起步力矩并产生不同的离合结合扭矩，使车辆平缓坡道起步；在该自动变速箱控制单元控制离合结合到指定位置或车速大于一定值时亦或是超过η秒后，其会控制该双位双通电磁阀恢复通路，至此一次坡道辅助起步的过程结束。
[0010]本发明还提供一种自动变速箱坡道起步辅助方法，其应用于上述自动变速箱坡道起步辅助系统中，该自动变速箱坡道起步辅助方法包括以下步骤:
[0011]当该制动踏板踏下制动时，该第一压力开关与该第二压力开关产生相同信号至该自动变速箱控制单元，该自动变速箱控制单元判断车辆是否处在停止或低于一定车速、变速箱不处于空档且低于或等于最大起步档位，并根据该倾角传感器传递的信号判断车辆是否处在坡道，此时该自动变速箱控制单元控制该双位双通电磁阀工作至断路位；
[0012]当松开该制动踏板复位时，该第一压力开关与该第二压力开关产生不同信号至该自动变速箱控制单元，此时该自动变速箱控制单元将保持控制该双位双通电磁阀工作至断路η秒时间，并同时判断变速箱所处档位不为空档、离合器未结合到其设置的位置或车速是不大于预定值，若条件成立，气路将被该单向阀阻塞，形成保压功能，此时车辆可暂时在坡道停车；
[0013]在该双位双通电磁阀的η秒的断路过程中，可踩油门控制车辆在坡道起步，该倾角传感器将采集坡道数值至该自动变速箱控制单元，该自动变速箱控制单元计算坡道等级对应不同的坡道起步力矩并产生不同的离合结合扭矩，使车辆平缓坡道起步；
[0014]在该自动变速箱控制单元控制离合结合到指定位置或车速大于一定值时亦或是超过η秒后，其会控制该双位双通电磁阀恢复通路，至此一次坡道辅助起步的过程结束。
[0015]本发明使用一个简单可靠的双位双通电磁阀和单向阀配合，可以实现保压功能，起到了模拟踩制动踏板的作用；双位双通电磁阀使用常通型，保证即使系统失效亦不影响车辆运行；采用两个开启压力相同的压力开关分别设置在单向阀的前后，起到反馈作用，可识别系统失效；系统中加入了倾角传感器，可根据坡道区别是否启用本系统，有效延长系统寿命；系统根据倾角传感器采集数值将坡道分级，计算对应不同的坡道起步平衡力，从而对应不同的起步离合扭矩，并根据策略控制双位双通电磁阀通断以防止车辆在起步过程中溜坡或产生冲击。

【专利附图】

【附图说明】
[0016]图1为本发明较佳实施方式提供的自动变速箱坡道起步辅助系统的结构示意图。

【具体实施方式】
[0017]为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0018]请参阅图1，其为本发明较佳实施方式提供的自动变速箱坡道起步辅助系统的结构示意图。
[0019]该自动变速箱坡道起步辅助系统包括自动变速箱控制单元(Transmiss1nControl Unit，TCU) 1、制动气室2、制动踏板8、整车储气筒9、双位双通电磁阀5、单向阀4、第一压力开关3、第二压力开关6、倾角传感器7。
[0020]该整车储气筒9用于提供制动气源至该制动气室2，该制动踏板8用于控制该整车储气筒9与该制动气室2之间通道的畅通和阻塞，该自动变速箱控制单元I用于实现汽车的自动变速。双位双通电磁阀5、单向阀4、第一压力开关3、第二压力开关6、倾角传感器7均与该自动变速箱控制单元I电性连接。
[0021]该双位双通电磁阀5安装在该制动气室2与该制动踏板8之间的气压管路上，即双位双通常通型电磁阀5置于制动踏板8与制动气室2之间。
[0022]该第一压力开关3安装在该制动气室2与该双位双通电磁阀5之间的气压管路上，该第二压力开关6安装在该制动踏板8与该双位双通电磁阀5之间的气压管路上。即气压管路中设置两个压力开关，分别位于双位双通电磁阀5、单向阀4的并联气路和制动踏板8之间，并联气路与制动气室2之间。两个压力开关开启压力完全相同。
[0023]该单向阀4与该双位双通电磁阀5气路并联，该倾角传感器7独立设置于该汽车的车身或盘底。该第一压力开关3与该第二压力开关6用于在该制动踏板8制动时发出相同信号，还用于在该制动踏板8复位时发出不同信号。
[0024]本发明的系统具体控制过程如下:由整车储气筒提供9提供制动气源，制动踏板8踩下，使整车储气筒到制动气室2之间的通道接通；1)当制动踏板8踩下，压力开关6和压力开关3产生相同信号至自动变速箱控制单元1，自动变速箱控制单元I判断车辆是否处在停止或低于一定车速、变速箱不处于空档且低于或等于最大起步档位，并根据倾角传感器7传递的信号判断车辆是否处在坡道，此时自动变速箱控制单元I控制双位双通电磁阀5工作至断路位。2)当松开制动踏板8时，压力开关6和压力开关3产生不同信号至自动变速箱控制单元1，此时自动变速箱控制单元I将保持控制双位双通电磁阀5工作至断路η秒时间(在本实施方式中，η秒以2秒为例进行举例说明，2秒是目前最优的时间)，并同时判断变速箱所处档位不为空档、离合器未结合到其设置的位置或车速是不大于预定值，若条件成立，气路将被单向阀4阻塞，形成保压功能，此时车辆可暂时在坡道停车。3)在双位双通电磁阀5的2秒的断路过程中，驾驶员可踩油门控制车辆在坡道起步，倾角传感器7将采集坡道数值至自动变速箱控制单元1，其计算坡道等级对应不同的坡道起步力矩并产生不同的离合结合扭矩，使车辆平缓坡道起步。4)在自动变速箱控制单元I控制离合结合到指定位置或车速大于一定值时亦或是超过2秒后，其会控制双位双通电磁阀恢复通路，至此一次坡道辅助起步的过程结束。
[0025]本发明使用一个简单可靠的双位双通电磁阀5和单向阀4配合，可以实现保压功能，起到了模拟踩制动踏板8的作用；双位双通电磁阀5使用常通型，保证即使系统失效亦不影响车辆运行；采用两个开启压力相同的压力开关分别设置在单向阀4的前后，起到反馈作用，可识别系统失效；系统中加入了倾角传感器7，可根据坡道区别是否启用本系统，有效延长系统寿命；系统根据倾角传感器7采集数值将坡道分级，计算对应不同的坡道起步平衡力，从而对应不同的起步离合扭矩，并根据策略控制双位双通电磁阀5通断以防止车辆在起步过程中溜坡或产生冲击。
[0026]以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
【权利要求】
1.一种自动变速箱坡道起步辅助系统，其包括自动变速箱控制单元、制动气室、制动踏板、整车储气筒，该整车储气筒用于提供制动气源至该制动气室，该制动踏板用于控制该整车储气筒与该制动气室之间通道的畅通和阻塞，该自动变速箱控制单元用于实现汽车的自动变速；其特征在于，该自动变速箱坡道起步辅助系统还包括均与该自动变速箱控制单元电性连接的双位双通电磁阀、单向阀、第一压力开关、第二压力开关与倾角传感器；该双位双通电磁阀安装在该制动气室与该制动踏板之间的气压管路上；该第一压力开关安装在该制动气室与该双位双通电磁阀之间的气压管路上，该第二压力开关安装在该制动踏板与该双位双通电磁阀之间的气压管路上；该单向阀与该双位双通电磁阀气路并联，该倾角传感器独立设置于该汽车的车身或盘底；该第一压力开关与该第二压力开关用于在该制动踏板制动时发出相同信号，还用于在该制动踏板复位时发出不同信号。
2.如权利要求1所述的自动变速箱坡道起步辅助系统，其特征在于:该双位双通电磁阀为常通型。
3.如权利要求1所述的自动变速箱坡道起步辅助系统，其特征在于:当该第一压力开关与该第二压力开关产生相同信号时，该自动变速箱控制单元判断车辆是否处在停止或低于一定车速、变速箱不处于空档且低于或等于最大起步档位，并根据该倾角传感器传递的信号判断车辆是否处在坡道，并控制该双位双通电磁阀工作至断路位；当该第一压力开关与该第二压力开关产生不同信号至该自动变速箱控制单元时，该自动变速箱控制单元将保持控制该双位双通电磁阀工作至断路η秒时间，并同时判断变速箱所处档位不为空档、离合器未结合到其设置的位置或车速是不大于预定值，若条件成立，气路将被该单向阀阻塞，形成保压功能，此时车辆可暂时在坡道停车；在该双位双通电磁阀的η秒的断路过程中，可踩油门控制车辆在坡道起步，该倾角传感器将采集坡道数值至该自动变速箱控制单元，该自动变速箱控制单元计算坡 道等级对应不同的坡道起步力矩并产生不同的离合结合扭矩，使车辆平缓坡道起步；在该自动变速箱控制单元控制离合结合到指定位置或车速大于一定值时亦或是超过η秒后，其会控制该双位双通电磁阀恢复通路，至此一次坡道辅助起步的过程结束。
4.一种自动变速箱坡道起步辅助方法，其应用于权利要求1或2所述的自动变速箱坡道起步辅助系统中，其特征在于:该自动变速箱坡道起步辅助方法包括以下步骤:当该制动踏板踏下制动时，该第一压力开关与该第二压力开关产生相同信号至该自动变速箱控制单元，该自动变速箱控制单元判断车辆是否处在停止或低于一定车速、变速箱不处于空档且低于或等于最大起步档位，并根据该倾角传感器传递的信号判断车辆是否处在坡道，此时该自动变速箱控制单元控制该双位双通电磁阀工作至断路位；当松开该制动踏板复位时，该第一压力开关与该第二压力开关产生不同信号至该自动变速箱控制单元，此时该自动变速箱控制单元将保持控制该双位双通电磁阀工作至断路η秒时间，并同时判断变速箱所处档位不为空档、离合器未结合到其设置的位置或车速是不大于预定值，若条件成立，气路将被该单向阀阻塞，形成保压功能，此时车辆可暂时在坡道停车；在该双位双通电磁阀的η秒的断路过程中，可踩油门控制车辆在坡道起步，该倾角传感器将采集坡道数值至该自动变速箱控制单元，该自动变速箱控制单元计算坡道等级对应不同的坡道起步力矩并产生不同的离合结合扭矩，使车辆平缓坡道起步；在该自动变速箱控制单元控制离合结合到指定位置或车速大于一定值时亦或是超过η秒后，其会控制该 双位双通电磁阀恢复通路，至此一次坡道辅助起步的过程结束。
【文档编号】F16H59/66GK104074962SQ201410310602
【公开日】2014年10月1日 申请日期:2014年7月1日 优先权日:2014年7月1日
【发明者】李磊, 李红志, 邹云毅 申请人:苏州绿控传动科技有限公司