[发明专利]带ECB的机械式自动变速箱控制系统

说明书

 

技术领域

本发明涉及一种带ECB的机械式自动变速箱控制系统，属车辆变速箱控制技术领域。

背景技术

由于机械式自动变速箱（AMT）的低能耗、低排放、低造价、方便驾驶等优点，它已受到越来越多的用户的接受和喜爱。AMT是取代驾驶员来自动决定换挡时间和自动执行换挡。这和传统液力式自动变速箱（AT）比较接近。由于AT带有驻车自锁装置而使得操纵杆上有一个正式的驻车挡P，驾驶员将操纵杆挂到P挡，汽车动力链即被锁住不能动，即使车子停在一般的斜坡上，车子也不会下滑。但是，机械式变速箱（MT）本身没有这样一个自锁装置，因而在MT基础上演变过来的AMT也就没有P挡。这为车子停放的安全带来一些隐患。有些MT车子上也装有EPB专用于驻车，但AMT车上还没有。

另外，由于AMT的先天性缺陷，即动力中断而使得车子在上坡起步时容易倒遛，原因是在起步开始时，换挡和离合器机构还没有完成工作，发动机不能很快地把力矩传递到汽车轮子，在重力作用下，汽车自然倒遛。这种倒遛是非常危险的。

本发明使用带电子控制的辅助制动系统（ECB）解决了上述两个问题。

发明内容

本发明的目的是，为了解决带普通AMT的车子在坡上起步和驻车不安全的问题，本发明公开了一种带电子控制的辅助制动系统（ECB）的AMT系统。该ECB系统不是用来取代常用的刹车系统，如ABS、ESP等，而是专门用来驻车和上坡起步等用途的，但是它可用来取代常见的电动驻车系统EPB。

本发明的技术方案是，本发明的ECB有两大类，一类是现有技术使用的由电动机驱动拉索的电控辅助制动系统，另一类是用电磁阀控制的气动或液压刹车电控辅助制动系统，两类系统都含机械式自动变速箱控制器（TCU）。

本发明一种带ECB的机械式自动变速箱控制系统包括带电动机驱动拉索的电控辅助制动系统、电磁阀控制的气动刹车或液压刹车电控辅助制动系统。

本发明所述的带电动机驱动拉索的电控辅助制动的AMT系统包括：机械式自动变速箱控制器（TCU）、装在车轮上的拉索驻车机构、拉索、电动机驱动的拉索卷扬机集成。机械式自动变速箱控制器控制由电动机驱动的拉索卷扬机集成，拉索卷扬机集成通过拉索带动拉索驻车机构，控制车轮驻车。

本发明电动机驱动拉索的电控辅助制动系统使用电动机驱动卷扬装置来取代人力控制拉索的张紧和放松。在上坡起步时，机械式自动变速箱控制器自动控制电动机进行不同程度的拉紧以防止车子倒遛和允许自由行驶。在发动机输出扭矩和离合器能传递的力矩不能抵消斜坡上车子的下滑力矩时，TCU控制电动机拉紧拉索防止车子倒遛。当发动机输出扭矩和离合器能传递的力矩大于斜坡上车子的下滑力矩时，TCU控制电动机放松拉索让车子自由前进。这一紧一松完全由TCU自动控制。

本发明所述的电磁阀控制的气动刹车电控辅助制动系统包括：机械式自动变速箱控制器、压力传感器、气缸、电磁阀、带气泵的气源罐、管路。每个车轮上的气缸通过空气管路连接电磁阀，带气泵的气源罐向系统提供压缩空气，压力传感器接电磁阀输出端，机械式自动变速箱控制器接电磁阀并控制其工作状态。

本发明所述的电磁阀控制的液压刹车电控辅助制动系统包括：机械式自动变速箱控制器、压力传感器、油缸、电磁阀、带油泵的油源罐、管路。每个车轮上的液压缸通过管路连接电磁阀，带油泵的油源罐向系统提供压力，压力传感器接电磁阀输出端，机械式自动变速箱控制器接电磁阀并控制其工作状态。

本发明采用电磁阀控制气缸或液压缸内的压力实现摩擦片对轮子的压力大小的闭环控制和气路或油故障诊断。

本发明电磁阀控制的气动或液压刹车电控辅助制动系统中制动压力的大小由机械式自动变速箱控制器（TCU）控制。在电磁阀的输出端装有一个压力传感器，该压力传感器的信号直接反映了摩擦片作用在轮子上的压力大小。TCU控制电磁阀的开和关可以准确地控制其压力及时到达目标值。压力传感器的输出信号还可以直接探测压力源和管路等的故障，为驻车的安全提供了保障。在驻车时，TCU控制电磁阀将气缸内气体或液压缸内的油全部放掉而驻车。对于有压力传感器的系统，如压力不正常，可报警提示驾驶员而避免损失，提高了安全性。

本发明所述的机械式自动变速箱控制器（TCU）是一个独立的、也可是与变速箱合并的、或和发动机控制器（ECU）合并的控制器；它用于坡道起步和驻车时能精确控制电机对拉索卷扬机拉索的拉力从而控制刹车力的大小，或能控制电磁阀对气缸内或液压缸内压力的大小，或对油缸充油的压力大小从而控制刹车力的大小。