CN113124973B - 一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***及方法，属于车辆载重及坡道计算技术领域，车辆载重学习***包括载重坡道学习模块、换挡执行器模块；载重坡道学习模块判断当前车辆行驶状态是否满足延长动力中断时间的条件；换挡执行器模块控制延时闭合离合器，延长动力中断时间，以便载重坡道学习模块完成车辆载重学习。车辆载重学习方法采用该车辆载重学习***，通过激活车辆载重学习***中的延时功能来延长换挡过程动力中断的时间以完成坡道和车辆载重的自学习。本发明可以有效提高车辆载重计算的效率，且在车辆载重信息被学习到之后，换挡恢复正常，动力中断时间不再被延长。

Description

一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***及方法

技术领域

本发明属于车辆载重及坡道计算技术领域，具体涉及一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***及方法。

背景技术

近年来，汽车市场中已经出现计算坡道和车辆载重的技术方案，核心思想为：在换挡过程中，通过动力学方程计算出当前的坡道，此时虽然方程中的车辆载重未知，但由于动力中断，重力在x方向上的分量产生的加速度远大于风阻和滚阻产生的加速度，所以将默认质量代入方程计算也将得到一个较为准确的坡道值。动力链重新结合以后(换挡结束)，再将发动机所产生的扭矩带入动力学方程，即可算出车辆载重。

当前，AMT软件已经可以实现坡道及载重计算。载重计算严重依赖于换挡时期的动力中断时间，动力中断时间需要达到一定长度才可以进行准确的坡道计算。在当前的软件中，换挡的动力中断时间取决于差分档，主箱以及后副箱是否有变化，所以档与档之间的换挡动力中断时间也不尽相同。而计算坡道所需的最短动力中断时间也随着车速而变化。随着AMT电磁阀模块的逐渐优化，换挡时间越来越快，以至于只有在换挡过程中碰上特殊情况比如对齿或掉档等，动力中断时间才可以达到计算坡道所需的最短时间。该问题导致，在一些车速较低的工况下，动力中断时间也许始终无法达到能计算坡道的要求，导致质量始终没法计算出来，从而影响整车的换挡表现。

发明内容

为了解决重型卡车AMT变速箱由于换挡时间过快而导致坡道及载重长时间无法完成自学习的问题，本发明提出了一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***及方法，通过在换挡过程中，进档后延迟离合器的闭合时间，来加长动力中断时间，以便于坡道能够在换挡时准确的被学出，基于此，离合器闭合后，车辆载重也能很快被算出。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***，包括载重坡道学习模块、换挡执行器模块；载重坡道学习模块判断当前车辆行驶状态是否满足延长动力中断时间的条件；换挡执行器模块控制延时闭合离合器，延长动力中断时间，以便载重坡道学习模块完成车辆载重学习。

优选地，延长动力中断时间的条件包括：1)车辆载重未学习出；2)车辆行驶阻力未超过阈值；3)坡道未学习出；4)当前换档请求是升档。

优选地，载重坡道学习模块和换挡执行器模块设置如下逻辑：

a)载重坡道学习模块判断当前车辆状态，若车辆载重未知，进入b)，否则返回；

b)若行驶阻力小未超过阈值，进入c)，否则返回；

c)若坡道未学出，进入d)，否则返回；

d)若当前换挡为升档，进入e)，否则返回；

e)换挡执行器模块控制延时闭合离合器。

一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习方法，采用如上所述的车辆载重学习***，通过激活车辆载重学习***中的延时功能来延长换挡过程动力中断的时间以完成坡道和车辆载重的自学习，其步骤如下：

S1：驾驶员发出换挡请求，换挡电磁阀执行相应操作，目标挡位已经挂进去，***中的载重坡道学习模块自动判断当前是否满足延长离合器闭合的条件；

S2：当满足条件时，换挡执行器模块控制延时闭合离合器，离合器的闭合时间被延长，动力中断时间被加长，载重坡道学习模块计算坡道；

S3：离合器闭合后，载重坡道学习模块计算车辆载重。

优选地，坡道S的计算公式为：

S＝(m*a+W+R)/(m*g)

其中，m为默认车重，g和a分别为重力加速度和动力中断时整车的加速度，W是风阻，R是滚阻。

优选地，车辆载重M的计算公式为：

M＝(E–W*L–R*L–K)/(g*L*S)

其中，E是发动机的净输出功率的时间积分，K是车辆动能在此时间内的变化，L是车辆在此时间内行驶的距离。

本发明所带来的有益技术效果：

通过在换挡过程结束后延迟离合器的闭合时间，有意的加长动力中断时间，以实现坡道能够在这期间准确的学出，进而计算出整车载重，该方法对换挡过程毫无影响；通过计算每一次换挡所需延长动力中断的最短时间，以达到每一次延时功能激活时都可以计算出坡道，并且换挡时间又不至于过长，极大的缩短上电后直到载重被学***衡；仅仅在行驶阻力非常小的时候延时功能才能被激活，避免了由于换挡时间过长而导致动力中断期间车速下降严重而引起的循环换挡问题。

附图说明

图1是本发明车辆载重学习***中延时功能被激活时的逻辑判断流程图；

图2是本发明车辆载重学习方法的整体过程流程图；

图3是实施例2***中包含延时功能的换挡动力中断时间示意图；

图4是实施例2***中未包含延时功能的换挡动力中断时间示意图。

具体实施方式

下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：

一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***，包括载重坡道学习模块、换挡执行器模块。其中，载重坡道学习模块判断当前车辆行驶状态是否满足延长动力中断时间的条件，延长动力中断时间的条件包括：1)车辆载重未学习出；2)车辆行驶阻力未超过阈值；3)坡道未学习出；4)当前换档请求是升档。换挡执行器模块控制延时闭合离合器，延长动力中断时间，以便载重坡道学习模块完成车辆载重学习。

如图1所示，本发明车辆载重学习***的载重坡道学习模块和换挡执行器模块配合使用，其判断逻辑如下：

a)载重坡道学习模块判断当前车辆状态，若车辆载重未知，进入b)，否则返回；

b)若行驶阻力小未超过阈值，进入c)，否则返回；

c)若上一次换挡由于动力中断时间过短而使坡道未学出，进入d)，否则返回；

d)若当前换挡为升档，进入e)，否则返回；

e)换挡执行器模块控制延时闭合离合器。

车辆在挂起步挡后，司机踩油门，AMT变速箱第一次执行的换挡中，车辆载重学习***应自动侦测到该次的换挡期间动力中断时间过短，坡道没有被学出。在下一次的升档过程中，车辆载重学习***结合当前的坡道，侦测到行驶阻力较小，于是延时发送了换挡完成后的离合器闭合请求。由于该次换挡的动力中断时间达到计算坡道的要求，于是坡道以及车辆载重进而被计算出，延时功能关闭，不再延长动力中断时间。

如图2所示，本发明车辆载重学习方法采用该车辆载重学习***，通过延迟进档后离合器的闭合时间，增长换挡时期的动力中断时间，以实现上电后车重能在非常有限的换挡次数中计算出来，从而整车换挡表现立即可以达到正常状态。具体步骤如下：

步骤1：驾驶员发出换挡请求，换挡电磁阀执行相应操作，目标挡位已经挂进去，***中的载重坡道学习模块自动判断当前是否满足延长离合器闭合的条件。

步骤2：当满足条件时，换挡执行器模块控制延时闭合离合器，离合器的闭合时间被延长，动力中断时间被加长，载重坡道学习模块计算坡道，坡道S的计算公式为：

S＝(m*a+W+R)/(m*g)

其中，m为默认车重，g和a分别为重力加速度和动力中断时整车的加速度，W是风阻，R是滚阻。动力中断时期的道路坡度可忽略车辆自身载重的影响，由于风阻和滚阻相对于车重而言可忽略不计，所以用默认车重计算出来的坡道准确性还是非常高的。

步骤3：离合器闭合后，载重坡道学习模块计算车辆载重，车辆载重M的计算公式为：

M＝(E–W*L–R*L–K)/(g*L*S)

其中，E是发动机的净输出功率的时间积分，K是车辆动能在此时间内的变化，L是车辆在此时间内行驶的距离，S是步骤2已经求出的坡道。

本发明车辆载重学习的***及方法能够实现上电后车辆载重可以在非常有限的换挡次数中计算出来，从而整车换挡表现立即可以达到正常状态。由于每一次换挡的动力中断时间及其计算坡道所需的最短动力中断时间都不相同，所以当激活***中的延时功能时，换挡被延长的时间会被准确的计算出来，以确保动力中断时间达到计算坡道所需最短时间，进而计算出车辆载重。

实施例1

为了验证本发明的可行性，对45吨的满载车和8吨的空车头分别进行对比测试，测试结果如表1和表2所示：

表1满载车(45吨)测试结果

满载车(45吨)	换挡次数	从上电到算出载重所需时间	行车距离
				延时功能未激活	26	3m38s	1500m
延时功能激活	3	23s	200m

表2空车头(8吨)测试结果

空车头(8吨)	换挡次数	从上电到算出载重所需时间	行车距离
				延时功能未激活	28	4m15s	1800m
延时功能激活	8	32s	360m

从表中看出，采用本发明的***和方法大大提高了车辆载重计算的效率，不管是满载车还是空车头，换挡次数和计算载重所需的时间都大大缩减，且在车辆载重信息被学习到之后，换挡恢复正常，动力中断时间不再被延长。

实施例2

再通过图3和图4的对比图进一步验证本发明的可行性，图中横轴为时间，各线段分别表示挡位变化、当前换挡的动力中断时间、计算坡道所需的动力中断时间；纵轴的数字没有实际意义，仅仅为区分相对大小。

从图3中，不难发现，激活***中的延时功能后，动力中断时间延长，一次加速过程除去挂起步挡外就有两次换挡可以达到所需时间。相比之下，在未采用延时功能***的图4中，一共进行了四次加速过程，由车辆静止加速到最高档位，前三次除挂起步挡之外，没有任何一次换挡的动力中断时间达到了所需时间。所以，直到第四次加速过程，才算出坡道及车重。

当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***，其特征在于，包括载重坡道学习模块、换挡执行器模块；载重坡道学习模块判断当前车辆行驶状态是否满足延长动力中断时间的条件，延长动力中断时间的条件包括且需同时满足：1）车辆载重未学习出；2）车辆行驶阻力未超过阈值；3）坡道未学习出；4）当前换档请求是升档；换挡执行器模块控制延时闭合离合器，延长动力中断时间，以便载重坡道学习模块完成车辆载重学习；

载重坡道学习模块包括坡道的计算和车辆载重的计算，其中，

坡道S的计算公式为：

S = （m * a + W + R）/ (m * g)

其中，m为默认车重，g和a分别为重力加速度和动力中断时整车的加速度，W是风阻，R是滚阻；

车辆载重M的计算公式为：

M = （E – W * L – R * L – K）/ (g * L * S)

其中，E是发动机的净输出功率的时间积分，K是车辆动能在此时间内的变化，L是车辆在此时间内行驶的距离。

2.根据权利要求1所述的一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习***，其特征在于，所述载重坡道学习模块和换挡执行器模块设置如下逻辑：

a）载重坡道学习模块判断当前车辆状态，若车辆载重未知，进入b），否则返回；

b）若行驶阻力小未超过阈值，进入c），否则返回；

c）若坡道未学出，进入d），否则返回；

d）若当前换挡为升档，进入e），否则返回；

e）换挡执行器模块控制延时闭合离合器。

3.一种基于延长动力中断时间的车辆载重学习方法，采用如权利要求1至2任意一项所述的车辆载重学习***，其特征在于，通过激活车辆载重学习***中的延时功能来延长换挡过程动力中断的时间以完成坡道和车辆载重的自学习，其步骤如下：

S1：驾驶员发出换挡请求，换挡电磁阀执行相应操作，目标挡位已经挂进去，***中的载重坡道学习模块自动判断当前是否满足延长离合器闭合的条件；

S2：当满足条件时，换挡执行器模块控制延时闭合离合器，离合器的闭合时间被延长，动力中断时间被加长，载重坡道学习模块计算坡道；

S3：离合器闭合后，载重坡道学习模块计算车辆载重。

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