变速箱保护方法和车辆

文档序号:125269 发布日期:2021-10-22 浏览:39次 >En<

阅读说明:本技术 变速箱保护方法和车辆 (Gearbox protection method and vehicle ) 是由 陈才 卜健 蔡铖翔 东永启 李昌波 于 2021-07-30 设计创作,主要内容包括:本发明提出一种变速箱保护方法和车辆,方法包括:获取后车轮加速度和前车轮加速度;根据后车轮加速度与零的比较结果选择车辆工况所在坐标轴的象限,坐标轴的横坐标为后车轮加速度标定值,纵坐标为前车轮加速度标定值,坐标轴的象限内设有不同车辆工况对应的加速度标定曲线;在多个加速度标定曲线上分别找到与后车轮加速度相等的后车轮加速度标定值对应的前车轮加速度标定值;将前车轮加速度分别与不同加速度标定曲线对应的前车轮加速度标定值做差得到多个差值。本发明解决了现有技术中当轮速降低幅度过大,直接脱档并提示变速箱发生故障的方式进行解决所造成的车辆走行过程中动力中断,影响车辆行驶安全的技术问题。(The invention provides a gearbox protection method and a vehicle, wherein the method comprises the following steps: acquiring the acceleration of a rear wheel and the acceleration of a front wheel; selecting a quadrant of a coordinate axis where the vehicle working condition is located according to a comparison result of the acceleration of the rear wheel and zero, wherein the abscissa of the coordinate axis is a rear wheel acceleration calibration value, the ordinate is a front wheel acceleration calibration value, and acceleration calibration curves corresponding to different vehicle working conditions are arranged in the quadrant of the coordinate axis; respectively finding front wheel acceleration calibration values corresponding to rear wheel acceleration calibration values equal to the rear wheel acceleration on the acceleration calibration curves; and respectively differentiating the acceleration of the front wheel with the acceleration calibration values of the front wheel corresponding to different acceleration calibration curves to obtain a plurality of differential values. The invention solves the technical problems that in the prior art, when the wheel speed is reduced by too large amplitude, the power is interrupted in the running process of the vehicle and the running safety of the vehicle is influenced in a mode of directly disengaging and prompting the fault of a gearbox.)

变速箱保护方法和车辆

技术领域

本发明涉及车辆领域,尤其涉及一种变速箱保护方法和车辆。

背景技术

车辆在行驶过程中,当车辆的前轮从低摩擦路面突然驶向高摩擦路面时,将会导致车辆前轮的转速突然降低,从而给变速箱造成较大冲击;同样,当车辆在高速行驶时若进行紧急制动,前轮的轮速会突然降低,同样会对变速箱产生较大冲击,使变速箱寿命变短。

现有技术中,针对前轮轮速突然降低导致对变速箱造成损坏的情况,一般采取使档位直接跳空档的方式解决,并提示变速箱发生故障;但是这种方式容易造成车辆走行过程中动力中断,影响车辆行驶安全。因此,需要针对这种情况提供一种全新的变速箱保护方法。

发明内容

基于以上问题,本发明提出一种变速箱保护方法和车辆,解决了现有技术中当轮速降低幅度过大,直接脱档并提示变速箱发生故障的方式进行解决所造成的车辆走行过程中动力中断,影响车辆行驶安全,而且这种单一的保护动作很难平衡车辆驾驶性与变速箱安全性的技术问题。本发明提供的变速箱保护方法能够保护车辆的前置前驱系统,使当车辆的前轮从低摩擦路面突然驶向高摩擦路面时,当车辆在高速行驶进行紧急制动时,对变速箱的损伤减小,使变速箱内传动动力的钢带得到保护,不再发生断裂,使变速箱的寿命变长。

本发明提出一种变速箱保护方法,包括:

获取后车轮加速度和前车轮加速度;

根据后车轮加速度与零的比较结果选择车辆工况所在坐标轴的象限,坐标轴的横坐标为后车轮加速度标定值,纵坐标为前车轮加速度标定值,坐标轴的象限内设有不同车辆工况对应的加速度标定曲线;

在多个加速度标定曲线上分别找到与后车轮加速度相等的后车轮加速度标定值对应的前车轮加速度标定值;

将前车轮加速度分别与不同加速度标定曲线对应的前车轮加速度标定值做差得到多个差值;

根据多个差值与零的比较结果得到车辆所处的工况类型;

根据工况类型调整变速箱的保护策略。

此外,加速度标定曲线包括:位于第一象限的第一标定曲线、第二标定曲线以及位于第三象限的第三标定曲线和第四标定曲线;

第一标定曲线、第二标定曲线对应低附到高附工况;

第三标定曲线、第四标定曲线对应紧急制动工况。

此外,若后车轮加速度大于零,且前车轮加速度与第一标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差小于零,且前车轮加速度与第二标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差大于零,则判断车辆的工况类型为第一种工况,第一种工况为:车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级低。

此外,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第一种工况,则提升变速箱的主、从动带轮油压。

此外,若后车轮加速度大于零,且前车轮加速度与第一标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差大于等于零,则判断车辆的工况类型为第二种工况,第二种工况为:车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级高。

此外,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第二种工况,则提升变速箱的主、从动带轮油压,同时打开液力变矩器。

此外,若后车轮加速度小于零,且前车轮加速度的绝对值与第三标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差大于等于零,且前车轮加速度的绝对值与第四标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差小于零,则判断车辆的工况类型为第三种工况,第三种工况为:车辆处于制动状态且前轮的制动程度等级低。

此外,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第三种工况,则打开液力变矩器。

此外,若后车轮加速度小于零,且前车轮加速度的绝对值与第四标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差大于等于零,则判断车辆的工况类型为第四种工况,第四种工况为:车辆处于制动状态且前轮的制动程度等级高。

此外,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第四种工况,则打开液力变矩器,且打开前进挡离合器。

本发明还提出一种车辆,包括上述任一项所述的变速箱保护方法。

通过采用上述技术方案,具有如下有益效果:

本发明解决了现有技术中当轮速降低幅度过大,直接脱档并提示变速箱发生故障的方式进行解决所造成的车辆走行过程中动力中断,影响车辆行驶安全,而且这种单一的保护动作很难平衡车辆驾驶性与变速箱安全性的技术问题。本发明提供的变速箱保护方法能够保护车辆的前置前驱系统,使当车辆的前轮从低摩擦路面突然驶向高摩擦路面时,当车辆在高速行驶进行紧急制动时,对变速箱的损伤减小,使变速箱内传动动力的钢带得到保护,不再发生断裂,使变速箱的寿命变长。

附图说明

图1是本发明一个实施例提供的变速箱保护方法的流程图;

图2是本发明一个实施例提供的变速箱工作原理图;

图3是本发明一个实施例提供的变速箱与其它部件连接图;

图4是本发明一个实施例提供的车辆工况示意图;

图5是本发明一个实施例提供的车辆工况示意图;

图6是本发明一个实施例提供的加速度标定曲线示意图;

图7是本发明一个实施例提供的变速箱保护方法的流程图。

具体实施方式

以下结合具体实施方案和附图对本发明进行进一步的详细描述。其只意在详细阐述本发明的具体实施方案,并不对本发明产生任何限制,本发明的保护范围以权利要求书为准。

参照图1,本发明提出一种变速箱保护方法,包括:

步骤S001,获取后车轮加速度和前车轮加速度;

步骤S002,根据后车轮加速度与零的比较结果选择车辆工况所在坐标轴的象限,坐标轴的横坐标为后车轮加速度标定值,纵坐标为前车轮加速度标定值,坐标轴的象限内设有不同车辆工况对应的加速度标定曲线;

步骤S003,在多个加速度标定曲线上分别找到与后车轮加速度相等的后车轮加速度标定值对应的前车轮加速度标定值;

步骤S004,将前车轮加速度分别与不同加速度标定曲线对应的前车轮加速度标定值做差得到多个差值;

步骤S005,根据多个差值与零的比较结果得到车辆所处的工况类型;

步骤S006,根据工况类型调整变速箱的保护策略。

图4为车辆从低摩擦路面到高摩擦路面的示意图,即低附到高附的场景,图5为车辆在低摩擦路面(低附路面)突然高制动的场景示意图。

现有技术中,针对轮速降低幅度过大的情况,选择直接脱档并提示变速箱发生故障的方式进行解决,这种方式容易造成车辆走行过程中动力中断,当发动机动力中断后,车辆容易在坑里出不来,需要车辆重新启动后再加油才能出来,影响车辆行驶安全,而且这种单一的保护动作很难平衡车辆驾驶性与变速箱安全性。因此有必要对这种工况进行识别,并在车辆遇到这种工况时对变速箱实施保护策略。

本实施例中,在步骤S001中,获取后车轮加速度和前车轮加速度,从车辆的控制系统中获取后车轮加速度和前车轮加速度。

在步骤S002中,根据后车轮加速度与零的比较结果选择车辆工况所在坐标轴的象限,在图6中,坐标系中,第一象限和第三象限内设置有加速度标定曲线,对应着不同的工况类型。

步骤S003中,在多个加速度标定曲线上分别找到与后车轮加速度相等的后车轮加速度标定值对应的前车轮加速度标定值。

在坐标轴的横坐标上,找到与后车轮加速度相等的后车轮加速度标定值,过该点做垂线,垂线与加速度标定曲线的交点处对应的纵坐标的值即为前车轮加速度标定值。

步骤S004中,将前车轮加速度分别与不同加速度标定曲线对应的前车轮加速度标定值做差得到多个差值;

步骤S005中,通过多个差值与零的比较结果从而得到具体工况类型。

步骤S006,根据工况类型调整变速箱的保护策略。比如工况类型为车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级低时,则需要提升变速箱的主、从动带轮油压。

参照图2与图3,变速箱控制器的输入端输入左前轮轮速、右前轮轮速、左后轮轮速、右后轮轮速、油门踏板信号、制动踏板信号以及其它制动信号,变速箱控制器的输出端连接变速箱。整个算法在变速箱控制器中实现。

后车轮加速度的计算方法为:ar=(v′n-v′n-k)/(K×Δt),ar为后车轮加速度,K为周期标定量,例如取值20,v′n为第n个时间周期时的后车轮速度值,v′n-k为第n-k个时间周期时的后车轮速度值,Δt为每个周期的时间值,例如为0.01s。实时或者是每个周期Δt计算一次后车轮加速度。

前车轮加速度的计算方法为:af=(vn-vn-k)/(K×Δt),af为前车轮加速度,K为周期标定量,例如取值20,vn为第n个时间周期时的前车轮速度值,vn-k第n-k个时间周期时的前车轮速度值,Δt为每个周期的时间值,例如为0.01s。实时或者是每个周期Δt计算一次前车轮加速度。

根据钢带本身强度和车重等参数值通过计算得到一个基准值,之后对基准值再进行标定调整得到加速度标定曲线,加速度标定曲线标定过程中平衡了钢带保护与驾驶性的关系,使对变速箱的保护动作既要及时介入以保证钢带不被损坏,又要保证车辆较好的驾驶体验。

本实施例解决了现有技术中当轮速降低幅度过大,直接脱档并提示变速箱发生故障的方式进行解决所造成的车辆走行过程中动力中断,影响车辆行驶安全,而且这种单一的保护动作很难平衡车辆驾驶性与变速箱安全性的技术问题。采用本实施例提供的变速箱保护方法能够保护车辆的前置前驱系统,使当车辆的前轮从低摩擦路面突然驶向高摩擦路面时,当车辆在高速行驶进行紧急制动时,对变速箱的损伤减小,使变速箱内传动动力的钢带得到保护,不再发生断裂,使变速箱的寿命变长。

参照图6,在其中的一个实施例中,加速度标定曲线包括:位于第一象限的第一标定曲线、第二标定曲线以及位于第三象限的第三标定曲线和第四标定曲线;

第一标定曲线、第二标定曲线对应低附到高附工况;

第三标定曲线、第四标定曲线对应紧急制动工况。

在图6的坐标系中,位于第一象限的第一标定曲线、第二标定曲线对应低附到高附的工况,图4中车辆从低摩擦路面到高摩擦路面即为低附到高附的工况。可选地,第一标定曲线A与第二标定曲线B之间的区域为工况区域①,第一标定曲线A与纵轴之间的区域为工况区域②,第三标定曲线C与第四标定曲线D之间的区域为工况区域③,第四标定曲线D与纵轴之间的区域为工况区域④,工况区域①和工况区域②对应低附到高附的工况,工况区域③和工况区域④对应低附路面突然高制动的工况。

本实施例中通过将两种工况分别对应到坐标系的不同象限中,进行第一次区分,又通过在每个象限中设置两条标定曲线对工况进一步细化的方式,使对应的工况能够被准确识别到,从而使对应的变速箱调整策略也更细化,而不是像现有技术中单一地、简单地选择直接脱档并提示变速箱发生故障的方式进行解决,现有技术的这种解决方式导致当输出轮抱死,发动机输入轴继续输入动力,变速箱容易使传动力的钢带断裂,本实施例提供的方案能够解决现有技术中的这一技术问题。

在其中的一个实施例中,若后车轮加速度大于零,且前车轮加速度与第一标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差小于零,且前车轮加速度与第二标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差大于零,则判断车辆的工况类型为第一种工况,第一种工况为:车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级低。根据后车轮加速度与零的比较先判断出工况位于哪个象限,若同时满足前车轮加速度与第一标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差小于零,且前车轮加速度与第二标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差大于零,则判断车辆的工况类型为第一种工况,也就是车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级低的情况。通过同时满足三个判断条件,从而准确判断出第一种工况。

在其中的一个实施例中,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第一种工况,则提升变速箱的主、从动带轮油压。面对车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级低的情况,此时采取提升变速箱的主、从动带轮油压的方式保护变速箱,保护变速箱内的钢带。

在其中的一个实施例中,若后车轮加速度大于零,且前车轮加速度与第一标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差大于等于零,则判断车辆的工况类型为第二种工况,第二种工况为:车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级高。通过同时满足后车轮加速度大于零,且前车轮加速度与第一标定曲线对应的前车轮加速度标定值的差大于等于零两个条件,准确判断出此时的工况为第二种工况,车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级高。

在其中的一个实施例中,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第二种工况,则提升变速箱的主、从动带轮油压,同时打开液力变矩器。面对第二种工况:车辆处于驱动状态且前轮的打滑程度等级高,此时需要提升变速箱的主、从动带轮油压,同时打开液力变矩器,实现保护变速箱,保护变速箱内的钢带。

在其中的一个实施例中,若后车轮加速度小于零,且前车轮加速度的绝对值与第三标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差大于等于零,且前车轮加速度的绝对值与第四标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差小于零,则判断车辆的工况类型为第三种工况,第三种工况为:车辆处于制动状态且前轮的制动程度等级低。若同时满足后车轮加速度小于零,且前车轮加速度的绝对值与第三标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差大于等于零,且前车轮加速度的绝对值与第四标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差小于零,则判断车辆的工况类型为第三种工况,通过对是否同时满足三个条件的判断,准确判断出车辆是否处于第三种工况:车辆处于制动状态且前轮的制动程度等级低。

在其中的一个实施例中,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第三种工况,则打开液力变矩器。当车辆处于第三种工况,则打开液力变矩器,以这种方式保护变速箱和变速箱内的钢带不断裂。

在其中的一个实施例中,若后车轮加速度小于零,且前车轮加速度的绝对值与第四标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差大于等于零,则判断车辆的工况类型为第四种工况,第四种工况为:车辆处于制动状态且前轮的制动程度等级高。通过判断是否同时满足后车轮加速度小于零,且前车轮加速度的绝对值与第四标定曲线对应的前车轮加速度标定值的绝对值的差大于等于零这两个条件,从而精确地判断出车辆处于第四种工况:车辆处于制动状态且前轮的制动程度等级高。

在其中的一个实施例中,根据工况类型调整变速箱的保护策略包括:若车辆的工况类型为第四种工况,则打开液力变矩器,且打开前进挡离合器。当车辆处于第四种工况,则打开液力变矩器,且打开前进挡离合器,以这种方式保护变速箱和变速箱内的钢带不断裂。

参照图7,本实施例提出一种变速箱保护方法,包括:

首先,计算后车轮加速度和前车轮加速度;

后车轮加速度的计算方法为:ar=(v′n-v′n-k)/(K×Δt),ar为后车轮加速度,K为周期标定量,例如取值20,v′n为第n个时间周期时的后车轮速度值,v′n-k为第n-k个时间周期时的后车轮速度值,Δt为每个周期的时间值,例如为0.01s。实时或者是每个周期Δt计算一次后车轮加速度。

前车轮加速度的计算方法为:af=(vn-vn-k)/(K×Δt),af为前车轮加速度,K为周期标定量,例如取值20,vn为第n个时间周期时的前车轮速度值,vn-k第n-k个时间周期时的前车轮速度值,Δt为每个周期的时间值,例如为0.01s。实时或者是每个周期Δt计算一次前车轮加速度。

然后,根据后车轮加速度是否大于零进行下一步,若大于零,则判断出车辆工况位于第一象限,计算ar对应A曲线的af1′,计算ar对应B曲线的af2′,若小于等于零,则判断出车辆工况位于第三象限,计算ar对应C曲线的af3′,计算ar对应D曲线的af4′。

其次,车辆工况位于第一象限时,分别计算af-af1’,af-af2’,车辆工况位于第三象限时,分别计算af-af3’,af-af4’。

当af-af1’<0&af-af2’≥0&ar>0时,判断车辆工况为第一标定曲线A与第二标定曲线B之间工况区域①;保护动作①为提升变速箱的主、从动带轮油压。

当af-af1’≥0&ar>0时,判断车辆工况为第一标定曲线A与纵轴之间工况区域②;保护动作②为提升变速箱的主、从动带轮油压,同时打开液力变矩器。

当|af|-|af4’|<0&|af|-|af3’|≥0&ar<0时,判断车辆工况为第三标定曲线C与第四标定曲线D之间的工况区域③;保护动作③为打开液力变矩器。

当|af|-|af4’|≥0&ar<0时,判断车辆工况为第四标定曲线D与纵轴之间的工况区域④;保护动作④为打开液力变矩器,且打开前进挡离合器。

本实施例提供的变速箱保护方法能够精确地判断车辆的工况,从而根据具体的工况提供不同的变速箱保护策略,延长了变速箱的使用寿命。

本发明提出一种车辆,包括如上任一个实施例所述的变速箱保护方法。本发明提供的变速箱保护方法能够精确地判断车辆的工况,从而根据具体的工况提供不同的变速箱保护策略,延长了变速箱的使用寿命。

以上所述的仅是本发明的原理和较佳的实施例。应当指出,对于本领域的普通技术人员来说,在本发明原理的基础上,还可以做出若干其它变型,也应视为本发明的保护范围。

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