CN114719019B - 一种at自动变速器传动系取力器的控制***及控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种AT自动变速器传动系取力器的控制***及控制方法，其中，发动机的输出端与AT自动变速器的输入轴连接，AT自动变速器的输出轴与分动箱的输入端连接，分动箱的输出端分别与车辆的传动轴和上装设备连接，变速器AT变速器控制器设置在AT自动变速器的壳体上，当驾驶员启用传动系取力器时，AT变速器控制器收到开启信号，再获取分动箱切换到取力工作过程的信号后，AT自动变速器进入传动系取力器的工作模式，驾驶员将变速器选挡器，从N挡置于D挡时，AT自动变速器直接进入高挡位，发动机的转速维持在恒定状态，并持续进行动力输出，整个***的安全程度较高，取力功率大，在发生故障时，有相应的故障报警和故障处理。

Description

一种AT自动变速器传动系取力器的控制***及控制方法
技术领域
本发明属于取力器的控制***技术领域，涉及一种AT自动变速器传动系取力器的控制***及控制方法。
背景技术
目前国内的特种运输车辆不断增多，在满足安全、节能驾驶的前提之下，在传动系的设计中需要满足各种不同的特种工况。一种大扭矩，高转速的取力需求是近年来研究的主要关注点。但是，传统的变速器取力或者发动机取力已经不足以提供相应的大功率，因此，需要设计一种基于AT自动变速器的传动系取力器控制***，可以应对复杂上装设备的更大的取力需求。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供一种AT自动变速器传动系取力器的控制***及控制方法，该控制***安全程度较高，且取力功率较高，在发生故障时，能立即作出相应的故障报警和故障处理。
本发明是通过以下技术方案来实现：
一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，包括发动机，发动机控制器，AT自动变速器，AT变速器控制器，变速器选挡器，传动系取力器开关，分动箱和上装设备；
所述发动机的输出轴与AT自动变速器的输入轴连接，所述AT自动变速器的输出轴与分动箱的输入端连接，所述分动箱的输出端分为两路，其中一路与车辆的驱动车轮连接，另一路与上装设备连接；所述变速器选挡器与AT自动变速器连接，所述发动机控制器设置在发动机上，所述AT变速器控制器设置在AT自动变速器的壳体上，所述传动系取力器开关与AT变速器控制器连接。
优选的，所述变速器选挡器和传动系取力器开关均设置在驾驶室中。
优选的，所述发动机的输出轴上设置有发动机转速传感器，所述发动机转速传感器一端与发动机控制器连接，所述发动机转速传感器的另一端与AT变速器控制器连接。
优选的，所述AT自动变速器上设置有输入轴转速传感器和输出轴转速传感器，所述输入轴转速传感器设置在AT自动变速器的输入轴上，所述输出轴转速传感器设置在AT自动变速器的输出轴上，所述输入轴转速传感器和输出轴转速传感器均与AT变速器控制器连接。
优选的，所述AT自动变速器传动系取力器的控制***上设置有低温保护功能模块。
优选的，所述AT自动变速器上设置有液力变矩器，所述上装设备为发电机或消防水泵。
一种AT自动变速器传动系取力器的控制方法，包括，
当驾驶员启用传动系取力器时，AT变速器控制器收到开启信号，再获取到分动箱切换为传动系取力器的工作信号后，AT自动变速器进入传动系取力器的工作模式，当驾驶员将变速器选挡器，从N挡置于D挡时，AT自动变速器会越过低挡位直接进入高挡位，发动机的转速维持在恒定状态，并持续进行动力输出到上装设备。
优选的，AT自动变速器传动系取力器的工作过程中的输出转速由发动机转速和AT自动变速器挡位共同控制。
优选的，在传动系取力器工作过程中，车辆处于静止状态，AT自动变速器上设置的液力变矩器处于闭锁状态，AT自动变速器通过CAN总线控制发动机的转速。
优选的，AT变速器控制器实时监控发动机的转速、AT自动变速器的输入轴转速以及AT自动变速器的输出轴转速信息，当车辆发生故障或者异常时，AT变速器控制器通过CAN总线信息发给整车仪表，提醒驾驶员，针对不同的故障模式进行相应的处理。
与现有技术相比，本发明具有以下有益的技术效果：
本发明提供一种AT自动变速器控制传动系取力器的控制***，此***结构简单，控制方便实施，依托AT自动变速器的传感器和执行机构，整个***的安全程度较高，在发生故障时，有相应的故障报警和故障处理。同时，本发明提供一种AT自动变速器控制传动系取力器的方法中，提供了更大的取力功率，对发电机组或者消防水泵等设备而言，满足其使用需求；安全性较强，AT自动变速器有多个传感器可以监控工作状态，当异常发生时，有相应的处理逻辑，比如可以迅速回到空挡，防止车辆的异常移动；本发明的控制方法，有很大的拓展空间，AT自动变速器有内置的控制器，可以设计不同的逻辑，满足低温启动或者其它复杂工况下的特殊需求。
进一步，本发明设置有低温保护处理模块，通过提供一个可设置时长的液力变矩器升温过程，进入升温模式时，发动机带动液力变矩器的泵轮旋转，不断搅动液力变矩器中的油液，一段时间后，完成了热车的过程；此时再进入传动系取力器工作模式，即能很好的完成传动系取力功能。
进一步，本发明通过AT变速器控制器实时监控发动机的转速，AT自动变速器的输入轴转速以及AT自动变速器的输出轴转速信息，当车辆发生故障或者异常时，AT变速器控制器会通过CAN总线信息发给整车仪表，提醒驾驶员，针对不同的故障模式有相应的处理方式。
进一步，本发明在AT自动变速器上设置有液力变矩器，液力变矩器是一种可以放大扭矩的特殊装置，在AT自动变速器正常工作时，液力变矩器在低挡位区间发挥放大扭矩的作用，在中、高挡位区间，通过闭锁离合器将液力变矩器锁止，此时液力变矩器的泵轮和涡轮机械连接；在中、高挡位时，液力变矩器闭锁后，提升燃油经济性。
附图说明
图1为本发明AT自动变速器控制传动系取力器的控制***的结构示意图；
图2为本发明AT自动变速器控制传动系取力器的控制方法流程图；
图中：发动机1，发动机控制器2，AT自动变速器3，AT变速器控制器4，发动机转速传感器5，输入轴转速传感器6，输出轴转速传感器7，驾驶室8，变速器选挡器9，传动系取力器开关10，分动箱11，上装设备12，驱动车轮13。
具体实施方式
下面结合具体的实施例对本发明做进一步的详细说明，所述是对本发明的解释而不是限定。
本发明一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，如图1所示，一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，包括发动机1，发动机控制器2，AT自动变速器3，AT变速器控制器(TCU)4，发动机转速传感器5，输入轴转速传感器6，输出轴转速传感器7，驾驶室8，变速器选挡器9，传动系取力器(DPTO)开关10，分动箱11，上装设备12，驱动车轮13。
所述发动机1的输出轴与AT自动变速器的输入轴相连通，所述AT自动变速器3的输出轴与分动箱11的输入端连接，所述分动箱11的输出端分为两路，其中一路与车辆的驱动车轮13连接，另一路与上装设备12连接；所述变速器选挡器9与AT自动变速器3连接，所述发动机控制器2设置在发动机1上，所述AT变速器控制器4设置在AT自动变速器3的壳体上，所述传动系取力器开关10与AT变速器控制器4连接。
发动机1：发动机1是取力动力的源头，发动机1的转速收到油门踏板的控制，在特定情况下可以设定其转速值，且AT自动变速器3也可以控制发动机的转速；当传动系取力器工作时，发动机1的动力不驱动车轮行驶，全部用于驱动取力泵；
AT自动变速器3：AT自动变速器3将来自发动机的转速和扭矩传动到输出轴，AT自动变速器3输出轴通过分动箱与取力泵相连接；通过变速器选挡器9可以控制AT自动变速器3的挡位；进入传动系取力器工作模式后，驾驶员挂挡可以让传动系取力器开始工作；为了更大程度的节省功率损失，在传动系取力器开始工作的同时，AT自动变速器3内置的液力变矩器需要闭锁；在较低环境温度时，AT自动变速器3内部的拖曳力矩较大，不利于传动系取力器的正常工作，增加低温启动时的预热功能，可以克服低温时的传动系取力器启动问题；
变速器选挡器9：变速器选挡器9一般位于驾驶室8内，作为AT自动变速器与驾驶员之间的交互装置，通过变速器选挡器，将驾驶员的需求传递给AT自动变速器3，变速器选挡器9与AT自动变速器3通过CAN总线连接；
分动箱11：分动箱11在本发明中作为一种动力选择和切换装置，可以在驱动车轮或者驱动取力器之间进行选择；当切换为驱动取力器时，需要有一个反馈信号，使得AT自动变速器3知道此时的状态；
作为本发明的优选实施方式，所述变速器选挡器9和传动系取力器开关10均设置在驾驶室8中。
作为本发明的优选实施方式，此发明中的上装设备12可以是发电机或者消防水泵，对功率的需求更大一些，传统的变速器取力器难以提供这么大的功率；
作为本发明的优选实施方式，所述发动机1的输出轴上设置有发动机转速传感器5，所述发动机转速传感器5一端与发动机控制器2连接，所述发动机转速传感器5的另一端与AT变速器控制器4连接。所述AT自动变速器3上设置有输入轴转速传感器6和输出轴转速传感器7，所述输入轴转速传感器6设置在AT自动变速器3的输入轴上，所述输出轴转速传感器7设置在AT自动变速器3的输出轴上，所述输入轴转速传感器6和输出轴转速传感器7均与AT变速器控制器4连接。传感器是AT自动变速器3的组成部分，实时的将转速信息传递给AT自动变速器3；与AT自动变速器3之间通过线束连接；传感器的信号进入控制逻辑，可以作为启动条件的判断或者异常信号的触发。
作为本发明的优选实施方式，所述AT自动变速器传动系取力器的控制***上设置有低温保护功能模块，具有低温保护功能，当环境温度低于预设值时，AT自动变速器3通过CAN总线信息控制发动机转速，有一个可以设置的控制时间，让变速器的油温迅速提升，克服低温下AT自动变速器3油液的粘滞阻力。
所述AT自动变速器3上设置有液力变矩器，液力变矩器是一种可以放大扭矩的特殊装置，在AT自动变速器3正常工作时，液力变矩器在低挡位区间发挥放大扭矩的作用，在中、高挡位区间，通过闭锁离合器将液力变矩器锁止，此时液力变矩器的泵轮和涡轮机械连接；在中、高挡位时，液力变矩器闭锁后，提升燃油经济性。
本发明一种AT自动变速器传动系取力器的控制方法，一种AT自动变速器传动系取力器的控制方法，包括，
当驾驶员启用传动系取力器时，AT变速器控制器4收到开启信号，再获取到分动箱切换为传动系取力的工作信号后，AT自动变速器3进入传动系取力器的工作模式，此时的工作模式异于正常驾驶模式，当驾驶员将变速器选挡器，从N挡置于D挡时，AT自动变速器3会越过低挡位直接进入高挡位，发动机的转速维持在恒定状态，并持续进行动力输出到上装设备12。
AT自动变速器传动系取力器的工作过程中的输出转速由发动机1转速和AT自动变速器3挡位共同控制。
在取力过程中车辆处于静止状态，确保车辆不会行驶；在取力过程中，AT自动变速器3的变矩器处于闭锁状态；为了使变矩器闭锁，变速器需要通过CAN总线控制发动机的转速；在取力过程中，发动机转速发生变化时，液力变矩器一般不会解锁，直到发动机转速过低时，液力变矩器解锁。
所述控制方法包括以下步骤，AT变速器控制器4实时监控发动机1的转速，AT自动变速器3的输入轴转速以及AT自动变速器3的输出轴转速信息，当车辆发生故障或者异常时，AT变速器控制器4会通过CAN总线信息发给整车仪表，提醒驾驶员，针对不同的故障模式有相应的处理。
优选的一种具体的实施过程如下：
具体可见图2所述的控制逻辑图：
a)请求传动系取力器工作；
b)接收到取力泵结合命令；
c)综合分析此时环境温度，发动机转速，输入轴转速，输出轴转速，进入不同的控制逻辑；
d)传动系取力器工作；
e)传动系取力器异常处理；
f)传动系取力器退出。
优选的具体实施方式如下，
一种AT自动变速器控制传动系取力器的方法，所述的控制方法包括以下步骤：
当驾驶员需要启用传动系取力器时，首先要按下传动系取力器开关，此时AT自动变速器的控制器检测到开关信号，再等待分动箱切换到取力器的工作结合信号；当结合信号也进入变速箱控制器时，AT自动变速器进入传动系取力器工作模式，此工作模式异于正常驾驶模式；当驾驶员将位于驾驶室内的变速器选挡器，从N挡置于D挡时，变速器并不会从1挡开始工作，而是越过低挡位，直接进入高挡位，比如4挡或者5挡，此时一般发动机的转速也受整车控制，即不用踩下驾驶室中的油门踏板，发动机转速也能维持在一个恒定值；传动系取力器工作时，发动机转速恒定，AT自动变速器挡位固定，即可以得到一个稳定的转速提供给整车的上装设备，比如提供动力给发电设备或者消防水泵，这些上装设备都需要持续且稳定的动力输入，基于AT自动变速器的传动系取力器恰能提供此种特殊工况下的转速、扭矩输出。
作为优选的实施方式，一种AT自动变速器控制传动系取力器的控制方法在低温环境时，油液的粘性较大，AT自动变速器的油路可能油路不畅，不能建立足够的压力，离合器会出现打滑或者磨损的情况，此时需要一种提升温度的特殊设计，本发明中的控制方法，提供一个可设置时长的液力变矩器升温过程，进入升温模式时，发动机带动液力变矩器的泵轮旋转，不断搅动液力变矩器中的油液，如此一段时间后，完成了热车的过程；此时再进入传动系取力器工作模式，即能很好的完成传动系取力功能。
作为优选的实施方式，传动系取力器的输出转速由发动机转速和AT自动变速器挡位共同控制，因为传动系取力器工作时，AT自动变速器的液力变矩器为闭锁状态，即发动机转速等于AT自动变速器的输入转速，而AT自动变速器的输出转速与其输入转速为速比关系，所以需要特定的传动系取力器的输出转速，可以通过调节发动机转速和AT自动变速器挡位，通过计算可以得到一定的发动机转速和相应的AT自动变速器挡位；当传动系取力器需要工作时，驾驶员在驾驶室操作换挡手柄时，AT自动变速器越过低挡位，直接进入设计的目标挡位。
综上所述，本发明的AT自动变速器控制传动系取力器的控制***，此***结构简单，控制方便实施，依托AT自动变速器的传感器和执行机构，整个***的安全程度较高，在发生故障时，有相应的故障报警和故障处理。同时，本发明的AT自动变速器控制传动系取力器的方法中，提供了更大的取力功率，对发电机组或者消防水泵等设备而言，满足其使用需求；安全性较强，AT自动变速器有多个传感器可以监控工作状态，当异常发生时，有相应的处理逻辑，比如可以迅速回到空挡，防止车辆的异常移动；本发明的控制方法，有很大的拓展空间，AT自动变速器有内置的控制器，可以设计不同的逻辑，满足低温启动或者其它复杂工况下的特殊需求。

Claims (8)

1.一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，包括发动机（1），发动机控制器（2），AT自动变速器（3），AT变速器控制器（4），变速器选挡器（9），传动系取力器开关（10），分动箱（11）和上装设备（12）；
所述发动机（1）的输出轴与AT自动变速器（3）的输入轴连接，所述AT自动变速器（3）的输出轴与分动箱（11）的输入端连接，所述分动箱（11）的输出端分为两路，其中一路与车辆的驱动车轮（13）连接，另一路与上装设备（12）连接；所述变速器选挡器（9）与AT自动变速器（3）连接，所述发动机控制器（2）设置在发动机（1）上，所述AT变速器控制器（4）设置在AT自动变速器（3）的壳体上，所述传动系取力器开关（10）与AT变速器控制器（4）连接；
所述的AT自动变速器传动系取力器的控制方法，包括，
当驾驶员启用传动系取力器时，AT变速器控制器（4）收到开启信号，再获取到分动箱（11）切换为传动系取力器的工作信号后，AT自动变速器（3）进入传动系取力器的工作模式，当驾驶员将变速器选挡器（9），从N挡置于D挡时，AT自动变速器（3）会越过低挡位直接进入高挡位，发动机（1）的转速维持在恒定状态，并持续进行动力输出到上装设备（12）；
在传动系取力器工作过程中，车辆处于静止状态，AT自动变速器（3）上设置的液力变矩器处于闭锁状态，AT自动变速器（3）通过CAN总线控制发动机（1）的转速。
2.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，所述变速器选挡器（9）和传动系取力器开关（10）均设置在驾驶室（8）中。
3.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，所述发动机（1）的输出轴上设置有发动机转速传感器（5），所述发动机转速传感器（5）一端与发动机控制器（2）连接，所述发动机转速传感器（5）的另一端与AT变速器控制器（4）连接。
4.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，所述AT自动变速器（3）上设置有输入轴转速传感器（6）和输出轴转速传感器（7），所述输入轴转速传感器（6）设置在AT自动变速器（3）的输入轴上，所述输出轴转速传感器（7）设置在AT自动变速器（3）的输出轴上，所述输入轴转速传感器（6）和输出轴转速传感器（7）均与AT变速器控制器（4）连接。
5.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，所述AT自动变速器传动系取力器的控制***上设置有低温保护功能模块。
6.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，所述AT自动变速器（3）上设置有液力变矩器，所述上装设备（12）为发电机或消防水泵。
7.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，AT自动变速器传动系取力器的工作过程中的输出转速由发动机（1）转速和AT自动变速器（3）挡位共同控制。
8.根据权利要求1所述一种AT自动变速器传动系取力器的控制***，其特征在于，AT变速器控制器（4）实时监控发动机（1）的转速、AT自动变速器（3）的输入轴转速以及AT自动变速器（3）的输出轴转速信息，当车辆发生故障或者异常时，AT变速器控制器（4）通过CAN总线信息发给整车仪表，提醒驾驶员，针对不同的故障模式进行相应的处理。
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