一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)及其方法
【專利摘要】本發(fā)明公開一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)及其方法。該系統(tǒng)包括自動(dòng)變速箱控制單元，制動(dòng)氣室，制動(dòng)踏板，整車儲(chǔ)氣筒，及均與該自動(dòng)變速箱控制單元電性連接的雙位雙通電磁閥、單向閥、第一壓力開關(guān)、第二壓力開關(guān)與傾角傳感器。整車儲(chǔ)氣筒用于提供制動(dòng)氣源至制動(dòng)氣室，制動(dòng)踏板用于控制整車儲(chǔ)氣筒與制動(dòng)氣室之間通道的暢通和阻塞。雙位雙通電磁閥安裝在制動(dòng)氣室與制動(dòng)踏板之間的氣壓管路上。兩個(gè)壓力開關(guān)分別安裝在制動(dòng)氣室與雙位雙通電磁閥之間、雙位雙通電磁閥與制動(dòng)踏板之間。單向閥與雙位雙通電磁閥氣路并聯(lián)，傾角傳感器獨(dú)立設(shè)置于汽車的車身或盤底。兩個(gè)壓力開關(guān)用于在制動(dòng)踏板制動(dòng)時(shí)發(fā)出相同信號(hào)，還用于在制動(dòng)踏板復(fù)位時(shí)發(fā)出不同信號(hào)。
【專利說明】一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)及其方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬商用車自動(dòng)變速箱領(lǐng)域，具體涉及一種新型自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]當(dāng)今商用車配備自動(dòng)變速箱系統(tǒng)趨勢(shì)明顯，其初衷是為了減少駕駛員駕駛車輛的勞動(dòng)強(qiáng)度，降低駕駛員駕駛車輛的操作難度，提高車輛的舒適性和安全性。而傳統(tǒng)的自動(dòng)變速箱在特殊環(huán)境下的應(yīng)用捉襟見肘，特別是城市中坡道跟車。
[0003]在普通手動(dòng)檔商用車上，有經(jīng)驗(yàn)的駕駛員員常常是通過油門、制動(dòng)、駐車制動(dòng)，離合來控制車輛坡道起步，而根據(jù)路況，駕駛員的操縱習(xí)慣等，很好的控制離合的滑磨是非常有難度的，應(yīng)用不當(dāng)不但會(huì)使車輛溜坡，產(chǎn)生交通事故，而且對(duì)車輛本身離合器片的使用壽命也會(huì)造成一定的影響。
[0004]而在搭載自動(dòng)變速箱的商用車上，以AMT變速箱為例:由于搭載了自動(dòng)變速箱控制單元，一些控制策略會(huì)控制發(fā)動(dòng)機(jī)輸出一定的扭矩并通過離合器的滑磨來平衡車輛在坡道時(shí)的下滑力。而在重載，大扭矩的商用車上，這種做法會(huì)使大量的熱量積聚在離合器處，常常會(huì)加速離合器的磨損并可能損壞離合器，應(yīng)用范圍有限。
[0005]也有一些搭載車輛輔助制動(dòng)系統(tǒng)的自動(dòng)變速箱車輛通過控制車輪制動(dòng)器對(duì)坡道車輛進(jìn)行輔助制動(dòng)，在配合離合器的滑磨來起到坡道輔助起步的效果，但其成本過高，需要裝配更高級(jí)別的輔助制動(dòng)系統(tǒng)且需要與自動(dòng)變速箱進(jìn)行專車標(biāo)定，無法大量推廣。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的技術(shù)目的是克服現(xiàn)有技術(shù)中的問題，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、安全可靠、對(duì)司機(jī)操作要求低、可識(shí)別坡道的自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)及自動(dòng)變速箱坡道起步輔助方法。
[0007]為實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目地，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為:一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)，其包括自動(dòng)變速箱控制單元、制動(dòng)氣室、制動(dòng)踏板、整車儲(chǔ)氣筒，該整車儲(chǔ)氣筒用于提供制動(dòng)氣源至該制動(dòng)氣室，該制動(dòng)踏板用于控制該整車儲(chǔ)氣筒與該制動(dòng)氣室之間通道的暢通和阻塞，該自動(dòng)變速箱控制單元用于實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)變速；其中，該自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)還包括均與該自動(dòng)變速箱控制單元電性連接的雙位雙通電磁閥、單向閥、第一壓力開關(guān)、第二壓力開關(guān)與傾角傳感器；該雙位雙通電磁閥安裝在該制動(dòng)氣室與該制動(dòng)踏板之間的氣壓管路上；該第一壓力開關(guān)安裝在該制動(dòng)氣室與該雙位雙通電磁閥之間的氣壓管路上，該第二壓力開關(guān)安裝在該制動(dòng)踏板與該雙位雙通電磁閥之間的氣壓管路上；該單向閥與該雙位雙通電磁閥氣路并聯(lián)，該傾角傳感器獨(dú)立設(shè)置于該汽車的車身或盤底；該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)用于在該制動(dòng)踏板制動(dòng)時(shí)發(fā)出相同信號(hào)，還用于在該制動(dòng)踏板復(fù)位時(shí)發(fā)出不同信號(hào)。
[0008]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，該雙位雙通電磁閥為常通型。
[0009]作為上述方案的進(jìn)一步改進(jìn)，當(dāng)該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生相同信號(hào)時(shí)，該自動(dòng)變速箱控制單元判斷車輛是否處在停止或低于一定車速、變速箱不處于空檔且低于或等于最大起步檔位，并根據(jù)該傾角傳感器傳遞的信號(hào)判斷車輛是否處在坡道，并控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路位；當(dāng)該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生不同信號(hào)至該自動(dòng)變速箱控制單元時(shí)，該自動(dòng)變速箱控制單元將保持控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路η秒時(shí)間，并同時(shí)判斷變速箱所處檔位不為空檔、離合器未結(jié)合到其設(shè)置的位置或車速是不大于預(yù)定值，若條件成立，氣路將被該單向閥阻塞，形成保壓功能，此時(shí)車輛可暫時(shí)在坡道停車；在該雙位雙通電磁閥的η秒的斷路過程中，可踩油門控制車輛在坡道起步，該傾角傳感器將采集坡道數(shù)值至該自動(dòng)變速箱控制單元，該自動(dòng)變速箱控制單元計(jì)算坡道等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的坡道起步力矩并產(chǎn)生不同的離合結(jié)合扭矩，使車輛平緩坡道起步；在該自動(dòng)變速箱控制單元控制離合結(jié)合到指定位置或車速大于一定值時(shí)亦或是超過η秒后，其會(huì)控制該雙位雙通電磁閥恢復(fù)通路，至此一次坡道輔助起步的過程結(jié)束。
[0010]本發(fā)明還提供一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助方法，其應(yīng)用于上述自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)中，該自動(dòng)變速箱坡道起步輔助方法包括以下步驟:
[0011]當(dāng)該制動(dòng)踏板踏下制動(dòng)時(shí)，該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生相同信號(hào)至該自動(dòng)變速箱控制單元，該自動(dòng)變速箱控制單元判斷車輛是否處在停止或低于一定車速、變速箱不處于空檔且低于或等于最大起步檔位，并根據(jù)該傾角傳感器傳遞的信號(hào)判斷車輛是否處在坡道，此時(shí)該自動(dòng)變速箱控制單元控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路位；
[0012]當(dāng)松開該制動(dòng)踏板復(fù)位時(shí)，該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生不同信號(hào)至該自動(dòng)變速箱控制單元，此時(shí)該自動(dòng)變速箱控制單元將保持控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路η秒時(shí)間，并同時(shí)判斷變速箱所處檔位不為空檔、離合器未結(jié)合到其設(shè)置的位置或車速是不大于預(yù)定值，若條件成立，氣路將被該單向閥阻塞，形成保壓功能，此時(shí)車輛可暫時(shí)在坡道停車；
[0013]在該雙位雙通電磁閥的η秒的斷路過程中，可踩油門控制車輛在坡道起步，該傾角傳感器將采集坡道數(shù)值至該自動(dòng)變速箱控制單元，該自動(dòng)變速箱控制單元計(jì)算坡道等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的坡道起步力矩并產(chǎn)生不同的離合結(jié)合扭矩，使車輛平緩坡道起步；
[0014]在該自動(dòng)變速箱控制單元控制離合結(jié)合到指定位置或車速大于一定值時(shí)亦或是超過η秒后，其會(huì)控制該雙位雙通電磁閥恢復(fù)通路，至此一次坡道輔助起步的過程結(jié)束。
[0015]本發(fā)明使用一個(gè)簡單可靠的雙位雙通電磁閥和單向閥配合，可以實(shí)現(xiàn)保壓功能，起到了模擬踩制動(dòng)踏板的作用；雙位雙通電磁閥使用常通型，保證即使系統(tǒng)失效亦不影響車輛運(yùn)行；采用兩個(gè)開啟壓力相同的壓力開關(guān)分別設(shè)置在單向閥的前后，起到反饋?zhàn)饔茫勺R(shí)別系統(tǒng)失效；系統(tǒng)中加入了傾角傳感器，可根據(jù)坡道區(qū)別是否啟用本系統(tǒng)，有效延長系統(tǒng)壽命；系統(tǒng)根據(jù)傾角傳感器采集數(shù)值將坡道分級(jí)，計(jì)算對(duì)應(yīng)不同的坡道起步平衡力，從而對(duì)應(yīng)不同的起步離合扭矩，并根據(jù)策略控制雙位雙通電磁閥通斷以防止車輛在起步過程中溜坡或產(chǎn)生沖擊。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0016]圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0017]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0018]請(qǐng)參閱圖1，其為本發(fā)明較佳實(shí)施方式提供的自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]該自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)包括自動(dòng)變速箱控制單元(Transmiss1nControl Unit，TCU) 1、制動(dòng)氣室2、制動(dòng)踏板8、整車儲(chǔ)氣筒9、雙位雙通電磁閥5、單向閥4、第一壓力開關(guān)3、第二壓力開關(guān)6、傾角傳感器7。
[0020]該整車儲(chǔ)氣筒9用于提供制動(dòng)氣源至該制動(dòng)氣室2，該制動(dòng)踏板8用于控制該整車儲(chǔ)氣筒9與該制動(dòng)氣室2之間通道的暢通和阻塞，該自動(dòng)變速箱控制單元I用于實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)變速。雙位雙通電磁閥5、單向閥4、第一壓力開關(guān)3、第二壓力開關(guān)6、傾角傳感器7均與該自動(dòng)變速箱控制單元I電性連接。
[0021]該雙位雙通電磁閥5安裝在該制動(dòng)氣室2與該制動(dòng)踏板8之間的氣壓管路上，即雙位雙通常通型電磁閥5置于制動(dòng)踏板8與制動(dòng)氣室2之間。
[0022]該第一壓力開關(guān)3安裝在該制動(dòng)氣室2與該雙位雙通電磁閥5之間的氣壓管路上，該第二壓力開關(guān)6安裝在該制動(dòng)踏板8與該雙位雙通電磁閥5之間的氣壓管路上。即氣壓管路中設(shè)置兩個(gè)壓力開關(guān)，分別位于雙位雙通電磁閥5、單向閥4的并聯(lián)氣路和制動(dòng)踏板8之間，并聯(lián)氣路與制動(dòng)氣室2之間。兩個(gè)壓力開關(guān)開啟壓力完全相同。
[0023]該單向閥4與該雙位雙通電磁閥5氣路并聯(lián)，該傾角傳感器7獨(dú)立設(shè)置于該汽車的車身或盤底。該第一壓力開關(guān)3與該第二壓力開關(guān)6用于在該制動(dòng)踏板8制動(dòng)時(shí)發(fā)出相同信號(hào)，還用于在該制動(dòng)踏板8復(fù)位時(shí)發(fā)出不同信號(hào)。
[0024]本發(fā)明的系統(tǒng)具體控制過程如下:由整車儲(chǔ)氣筒提供9提供制動(dòng)氣源，制動(dòng)踏板8踩下，使整車儲(chǔ)氣筒到制動(dòng)氣室2之間的通道接通；1)當(dāng)制動(dòng)踏板8踩下，壓力開關(guān)6和壓力開關(guān)3產(chǎn)生相同信號(hào)至自動(dòng)變速箱控制單元1，自動(dòng)變速箱控制單元I判斷車輛是否處在停止或低于一定車速、變速箱不處于空檔且低于或等于最大起步檔位，并根據(jù)傾角傳感器7傳遞的信號(hào)判斷車輛是否處在坡道，此時(shí)自動(dòng)變速箱控制單元I控制雙位雙通電磁閥5工作至斷路位。2)當(dāng)松開制動(dòng)踏板8時(shí)，壓力開關(guān)6和壓力開關(guān)3產(chǎn)生不同信號(hào)至自動(dòng)變速箱控制單元1，此時(shí)自動(dòng)變速箱控制單元I將保持控制雙位雙通電磁閥5工作至斷路η秒時(shí)間(在本實(shí)施方式中，η秒以2秒為例進(jìn)行舉例說明，2秒是目前最優(yōu)的時(shí)間)，并同時(shí)判斷變速箱所處檔位不為空檔、離合器未結(jié)合到其設(shè)置的位置或車速是不大于預(yù)定值，若條件成立，氣路將被單向閥4阻塞，形成保壓功能，此時(shí)車輛可暫時(shí)在坡道停車。3)在雙位雙通電磁閥5的2秒的斷路過程中，駕駛員可踩油門控制車輛在坡道起步，傾角傳感器7將采集坡道數(shù)值至自動(dòng)變速箱控制單元1，其計(jì)算坡道等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的坡道起步力矩并產(chǎn)生不同的離合結(jié)合扭矩，使車輛平緩坡道起步。4)在自動(dòng)變速箱控制單元I控制離合結(jié)合到指定位置或車速大于一定值時(shí)亦或是超過2秒后，其會(huì)控制雙位雙通電磁閥恢復(fù)通路，至此一次坡道輔助起步的過程結(jié)束。
[0025]本發(fā)明使用一個(gè)簡單可靠的雙位雙通電磁閥5和單向閥4配合，可以實(shí)現(xiàn)保壓功能，起到了模擬踩制動(dòng)踏板8的作用；雙位雙通電磁閥5使用常通型，保證即使系統(tǒng)失效亦不影響車輛運(yùn)行；采用兩個(gè)開啟壓力相同的壓力開關(guān)分別設(shè)置在單向閥4的前后，起到反饋?zhàn)饔?，可識(shí)別系統(tǒng)失效；系統(tǒng)中加入了傾角傳感器7，可根據(jù)坡道區(qū)別是否啟用本系統(tǒng)，有效延長系統(tǒng)壽命；系統(tǒng)根據(jù)傾角傳感器7采集數(shù)值將坡道分級(jí)，計(jì)算對(duì)應(yīng)不同的坡道起步平衡力，從而對(duì)應(yīng)不同的起步離合扭矩，并根據(jù)策略控制雙位雙通電磁閥5通斷以防止車輛在起步過程中溜坡或產(chǎn)生沖擊。
[0026]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理、主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說明書中描述的只是說明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
【權(quán)利要求】
1.一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)，其包括自動(dòng)變速箱控制單元、制動(dòng)氣室、制動(dòng)踏板、整車儲(chǔ)氣筒，該整車儲(chǔ)氣筒用于提供制動(dòng)氣源至該制動(dòng)氣室，該制動(dòng)踏板用于控制該整車儲(chǔ)氣筒與該制動(dòng)氣室之間通道的暢通和阻塞，該自動(dòng)變速箱控制單元用于實(shí)現(xiàn)汽車的自動(dòng)變速；其特征在于，該自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)還包括均與該自動(dòng)變速箱控制單元電性連接的雙位雙通電磁閥、單向閥、第一壓力開關(guān)、第二壓力開關(guān)與傾角傳感器；該雙位雙通電磁閥安裝在該制動(dòng)氣室與該制動(dòng)踏板之間的氣壓管路上；該第一壓力開關(guān)安裝在該制動(dòng)氣室與該雙位雙通電磁閥之間的氣壓管路上，該第二壓力開關(guān)安裝在該制動(dòng)踏板與該雙位雙通電磁閥之間的氣壓管路上；該單向閥與該雙位雙通電磁閥氣路并聯(lián)，該傾角傳感器獨(dú)立設(shè)置于該汽車的車身或盤底；該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)用于在該制動(dòng)踏板制動(dòng)時(shí)發(fā)出相同信號(hào)，還用于在該制動(dòng)踏板復(fù)位時(shí)發(fā)出不同信號(hào)。
2.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)，其特征在于:該雙位雙通電磁閥為常通型。
3.如權(quán)利要求1所述的自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)，其特征在于:當(dāng)該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生相同信號(hào)時(shí)，該自動(dòng)變速箱控制單元判斷車輛是否處在停止或低于一定車速、變速箱不處于空檔且低于或等于最大起步檔位，并根據(jù)該傾角傳感器傳遞的信號(hào)判斷車輛是否處在坡道，并控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路位；當(dāng)該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生不同信號(hào)至該自動(dòng)變速箱控制單元時(shí)，該自動(dòng)變速箱控制單元將保持控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路η秒時(shí)間，并同時(shí)判斷變速箱所處檔位不為空檔、離合器未結(jié)合到其設(shè)置的位置或車速是不大于預(yù)定值，若條件成立，氣路將被該單向閥阻塞，形成保壓功能，此時(shí)車輛可暫時(shí)在坡道停車；在該雙位雙通電磁閥的η秒的斷路過程中，可踩油門控制車輛在坡道起步，該傾角傳感器將采集坡道數(shù)值至該自動(dòng)變速箱控制單元，該自動(dòng)變速箱控制單元計(jì)算坡 道等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的坡道起步力矩并產(chǎn)生不同的離合結(jié)合扭矩，使車輛平緩坡道起步；在該自動(dòng)變速箱控制單元控制離合結(jié)合到指定位置或車速大于一定值時(shí)亦或是超過η秒后，其會(huì)控制該雙位雙通電磁閥恢復(fù)通路，至此一次坡道輔助起步的過程結(jié)束。
4.一種自動(dòng)變速箱坡道起步輔助方法，其應(yīng)用于權(quán)利要求1或2所述的自動(dòng)變速箱坡道起步輔助系統(tǒng)中，其特征在于:該自動(dòng)變速箱坡道起步輔助方法包括以下步驟: 當(dāng)該制動(dòng)踏板踏下制動(dòng)時(shí)，該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生相同信號(hào)至該自動(dòng)變速箱控制單元，該自動(dòng)變速箱控制單元判斷車輛是否處在停止或低于一定車速、變速箱不處于空檔且低于或等于最大起步檔位，并根據(jù)該傾角傳感器傳遞的信號(hào)判斷車輛是否處在坡道，此時(shí)該自動(dòng)變速箱控制單元控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路位； 當(dāng)松開該制動(dòng)踏板復(fù)位時(shí)，該第一壓力開關(guān)與該第二壓力開關(guān)產(chǎn)生不同信號(hào)至該自動(dòng)變速箱控制單元，此時(shí)該自動(dòng)變速箱控制單元將保持控制該雙位雙通電磁閥工作至斷路η秒時(shí)間，并同時(shí)判斷變速箱所處檔位不為空檔、離合器未結(jié)合到其設(shè)置的位置或車速是不大于預(yù)定值，若條件成立，氣路將被該單向閥阻塞，形成保壓功能，此時(shí)車輛可暫時(shí)在坡道停車； 在該雙位雙通電磁閥的η秒的斷路過程中，可踩油門控制車輛在坡道起步，該傾角傳感器將采集坡道數(shù)值至該自動(dòng)變速箱控制單元，該自動(dòng)變速箱控制單元計(jì)算坡道等級(jí)對(duì)應(yīng)不同的坡道起步力矩并產(chǎn)生不同的離合結(jié)合扭矩，使車輛平緩坡道起步；在該自動(dòng)變速箱控制單元控制離合結(jié)合到指定位置或車速大于一定值時(shí)亦或是超過η秒后，其會(huì)控制該 雙位雙通電磁閥恢復(fù)通路，至此一次坡道輔助起步的過程結(jié)束。
【文檔編號(hào)】F16H59/66GK104074962SQ201410310602
【公開日】2014年10月1日 申請(qǐng)日期:2014年7月1日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月1日
【發(fā)明者】李磊, 李紅志, 鄒云毅 申請(qǐng)人:蘇州綠控傳動(dòng)科技有限公司