CN102235491B - 用于双离合变速器的换档排序系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于双离合变速器的换档排序系统，具体提供一种双离合变速器(DCT)换档排序系统，该系统包括换档类型模块，该模块基于DCT的预定档位和当前获得档位确定换档类型。换档排序模块基于换档类型确定排序指数。排序模块基于对应于排序指数的第一排序表产生换挡叉命令信号和离合器命令信号。可设置换档中断模块，用以终止将要进行的换档并且过渡到更新的换档。换档叉控制模块基于换挡叉命令信号控制DCT中的换档叉换档。离合器控制模块基于离合器命令信号控制DCT中的离合器接合。

Description

用于双离合变速器的换档排序系统

技术领域

本发明涉及双离合变速器控制系统。

背景技术

这里提供的背景描述是用来总体上描述本发明的背景。在本背景技术部分描述的范围内，当前署名的发明人的成果，以及该描述的、在提交申请时可能不构成现有技术的那些方面，既非明示也非暗示地被认为是本发明的现有技术。

手动变速器驱动系包括内燃机(ICE)、离合器和手动变速器。离合器与ICE上的飞轮相接合并且将发动机的扭矩输出传递到手动变速器。从ICE到变速器的扭矩传递在车辆操作者在变速器的档位之间手动切换时被中断。在换档事件期间，离合器脱离接合状态(即，ICE从变速器脱离)，手动选择期望的档位，然后离合器再次接合。ICE从变速器的脱离可不利地影响燃料经济性和车辆加速度。

自动变速器驱动系可包括内燃机(ICE)、变矩器和具有行星齿轮组的自动变速器。ICE将输出扭矩提供到变矩器。变矩器基于发动机速度将来自ICE的扭矩传递到自动变速器。行星齿轮组包括恒星齿轮、行星架和环形齿轮，它们均具有输入、输出和静止工作状态。通过调节行星齿轮组内的每个行星齿轮的工作状态来选择不同的传动比。自动变速器驱动系提供了从ICE至自动变速器的输出轴的不间断的扭矩传递。通常，使用基于复杂逻辑的途径来控制行星齿轮的工作状态。

双离合变速器(DCT)驱动系包括ICE和DCT(或半自动变速器)。DCT包括两个离合器、内外变速器轴以及具有相应的齿轮轴和/或中间轴的两个齿轮组。作为示例，内变速器轴可与第一齿轮组相关联并且使用第一离合器控制。外变速器轴可与第二齿轮组相关联并且使用第二离合器控制。第一齿轮组可包括第一、第三和第五齿轮(档位)。第二齿轮组可包括第二、第四和第六齿轮(档位)。通过使用两个变速器轴，在换档期间，DCT驱动系可在ICE和DCT的输出轴之间提供不间断的扭矩传递。这减少了换档时间并且改善了燃料经济性。

发明内容

本发明提供一种双离合变速器(DCT)换档排序系统，该系统包括换档类型模块，该换档类型模块基于预定档位和当前获得的DCT档位确定换档类型。换档排序模块基于换档类型确定排序指数。排序模块基于对应于排序指数的第一排序表产生换挡叉命令信号和离合器命令信号。换档叉控制模块基于换挡叉命令信号控制DCT内的换档叉换档。离合器控制模块基于离合器命令信号控制DCT内的离合器接合。

在其他特征中，本发明提供一种操作DCT换档排序系统的方法。该方法包括：基于预定档位和当前获得的DCT档位确定换档类型。基于换档类型确定排序指数。基于排序指数选择排序表。基于排序表执行第一换档过程的任务。基于被执行的任务产生换档叉命令信号和离合器命令信号。基于换档叉命令信号控制DCT内的换档叉换档。基于离合器命令信号控制DCT内的离合器接合。

方案1、一种双离合变速器(DCT)换档排序系统，包括：

换档类型模块，其基于DCT的预定档位和当前获得档位确定换档类型；

换档排序模块，其基于换档类型确定排序指数；

排序模块，其基于对应于排序指数的第一排序表产生换挡叉命令信号和离合器命令信号；

换档叉控制模块，其基于换挡叉命令信号控制DCT中的换档叉换档；和

离合器控制模块，其基于离合器命令信号控制DCT中的离合器接合。

方案2、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述换档类型模块基于换档类型表确定换档类型，所述换档类型表使先前可获得的档位与后续可获得的档位相关联。

方案3、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述换档类型模块基于换档模式、预定档位和预测档位确定换档类型。

方案4、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述换档模式是换低档模式、过温模式、自我保护模式和滑行模式中的一种。

方案5、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述换档类型模块从包括如下类型的集合中选择换档类型：直接换档类型；支持换档类型；来自空档换档类型；空档换档类型；扭矩中断换档类型；换档叉换档类型；以及离合器至空档换档类型。

方案6、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述换档排序模块基于加速器踏板位置和换档方向信号选择换档顺序。

方案7、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述换档排序模块基于排序指数表、换档类型、加速器踏板状态和换挡方向确定排序指数。

方案8、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述排序模块基于排序指数从多个排序表中选择第一排序表。

方案9、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述排序模块包括：

命令模块，其发出第一组命令；以及

状况监控模块，其监控第一组状态并且产生第一行选择信号，

其中所述命令模块在第一组状态满足第一组预定条件时产生第二组命令。

方案10、如方案9所述的DCT换档排序系统，其中：

所述状况监控模块监控第二组状态并且产生第二行选择信号；并且

所述命令模块在第二组状态满足第二组预定条件时产生第三组命令。

方案11、如方案1所述的DCT换档排序系统，其中所述排序模块包括：

排序命令模块，其发出第一组命令，所述第一组命令包括：第二变速器轴的第一获得轴档位，第一变速器轴的第一选择轴档位，第一离合器的第一离合器状态，以及第二离合器的第一离合器状态；以及

状况监控模块，其监控包括第一变速器轴、第二变速器轴、第一离合器和第二离合器的状态的第一组状态并且产生行选择信号，

其中所述排序命令模块发出第二组命令，所述第二组命令包括：第二变速器轴的第二获得轴档位，第一变速器轴的第二选择轴档位，第一离合器的第二离合器状态，以及第二离合器的第二离合器状态，并且

其中所述排序命令模块在行选择信号指示第一组状态满足第一组预定条件时发出第二组命令。

方案12、如方案1所述的DCT换档排序系统，还包括中断模块，所述中断模块基于驾驶员输入中断第一换档排序过程并且启动第二换档排序过程。

方案13、如方案12所述的DCT换档排序系统，其中：

所述排序模块基于第一排序表执行第一换档排序过程并且产生排序指数信号；

所述中断模块基于驾驶员输入和排序指数信号选择第二排序表并且产生中断行选择信号；并且

所述排序模块基于第二排序表和中断行选择信号停止执行第一换档排序过程并且执行第二换档排序过程。

方案14、如方案1所述的DCT换档排序系统，还包括验证模块，所述验证模块验证由排序模块产生的换档叉命令信号和离合器命令信号。

方案15、如方案14所述的DCT换档排序系统，其中所述验证模块：

当换档叉命令信号与离合器命令信号之间存在冲突时阻止根据换档叉命令信号和离合器命令信号的执行；以及

验证换档叉命令信号和离合器命令信号分别指向有效的档位和有效的离合器。

方案16、一种操作双离合变速器(DCT)换档排序系统的方法，所述方法包括：

基于DCT的预定档位和当前获得档位确定换档类型；

基于换档类型确定排序指数；

基于排序指数选择排序表；

基于排序表执行第一换档过程的任务；

基于被执行的任务产生换档叉命令信号和离合器命令信号；

基于换档叉命令信号控制DCT中的换档叉换档；以及

基于离合器命令信号控制DCT中的离合器接合。

方案17、如方案16所述的方法，其中所述换档类型从包括如下类型的集合中选择：直接换档类型；支持换档类型；来自空档换档类型；空档换档类型；扭矩中断换档类型；换档叉换档类型；以及离合器至空档换档类型。

方案18、如方案16所述的方法，还包括：

发出第一组命令；

监控第一组状态并产生第一行选择信号；

当第一组状态满足第一组预定条件时发出第二组命令；

监控第二组状态并产生第二行选择信号；以及

当第二组状态满足第二组预定条件时发出第三组命令。

方案19、如方案16所述的方法，还包括：

发出第一组命令，所述第一组命令包括：第二变速器轴的第一获得轴档位，第一变速器轴的第一选择轴档位，第一离合器的第一离合器状态，以及第二离合器的第一离合器状态；

监控包括第一变速器轴、第二变速器轴、第一离合器和第二离合器的状态的第一组状态并且产生行选择信号；以及

当所述行选择信号指示第一组状态满足第一组预定条件时发出第二组命令，所述第二组命令包括：第二变速器轴的第二获得轴档位，第一变速器轴的第二选择轴档位，第一离合器的第二离合器状态，以及第二离合器的第二离合器状态。

方案20、如方案16所述的方法，还包括：

基于驾驶员输入中断第一换档排序过程并且启动第二换档排序过程；

基于第一排序表执行第一换档排序过程；

产生排序指数信号；

基于驾驶员输入和排序指数信号选择第二排序表；

产生中断行选择信号；

停止第一换档排序过程的执行；以及

基于第二排序表和中断行选择信号执行第二换档排序过程。

通过这里提供的描述可清楚地知道其他应用领域。应当理解，这里的描述和具体示例仅仅用于解释目的，而不是用来限制本发明的范围。

附图说明

这里描述的附图仅用于解释目的，而不是用来以任何方式限制本发明的范围。

图1是根据本发明的示例性双离合变速器(DCT)驱动系系统和对应的DCT控制系统的功能性框图；

图2是DCT的示意图；

图3是根据本发明的DCT控制模块的功能性框图；

图4是集成了根据本发明的换档排序系统的范围换档排序模块的功能性框图；

图5是图4的换档排序系统的一部分的功能性框图和表格图；

图6示出了根据本发明操作DCT控制系统的方法；

图7是根据本发明的示例性换档类型表；

图8是根据本发明的示例排序指数表；

图9是根据本发明的用于第一顺序的第一示例性排序表；

图10是根据本发明的用于第二顺序的第二示例性排序表；

图11是根据本发明的排序模块的功能性框图；

图12是根据本发明的离合器扭矩和发动机速度图表；

图13是根据本发明的中断系统的功能性框图；

图14是根据本发明的第一示例性顺序至顺序过渡表；

图15是根据本发明的第二示例性顺序至顺序过渡表。

具体实施方式

下面的描述本质上仅仅是示例性的，而不是用来以任何方式限制本发明、其应用或者用途。为清楚起见，在附图中将使用相同的附图标记标示类似的元件。如这里使用的，短语“A、B、C中的至少一个”应当理解为使用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应当理解，方法中的各个步骤可在不改变本发明的基本原理的情况下以不同的顺序执行。

如这里所使用的，术语“模块”意指(或构成其一部分或包括)专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共享的、专用的或者成组的)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供所述功能的其他合适元件。

在图1中，示出了示例性双离合变速器(DCT)驱动系(换档排序)系统10和对应的DCT控制系统11。DCT驱动系系统10包括内燃机(ICT)12和DCT 13(DCT的示例在图2中示出)。ICE 12基于来自驾驶员输入模块14的信息(例如驾驶员输入信号DI)和下面描述的其他信息燃烧空气/燃料混合物以产生用于车辆的驱动扭矩。虽然这里描述的是火花点火型发动机，但是本发明可应用于其他类型的扭矩产生装置，例如汽油型发动机、气体燃料型发动机、柴油型发动机、丙烷型发动机和混合型发动机。DCT控制系统11基于发动机的扭矩输出、驾驶员输入信号DI和下面描述的其他的信息选择变速器档位并执行档位排序。

DCT 13可以是干式或湿式DCT。湿式DCT是指包括湿离合器且部件浸渍在润滑流体中以减少摩擦和热量的DCT。干式DCT不包括流体浸泡液，但是相对于湿式DCT具有减少的拖曳或旋转损失和改善的燃料经济性。湿式DCT经常用于扭矩比干式DCT高的应用场合。DCT 13可直接连接到ICE 12或者可通过变矩器和/或双质量飞轮15连接到ICE12，如图所示。双质量飞轮可用于：减少因发动机点火脉冲引发的扭矩振动；消除过量的变速器齿轮咬合声；减少档位改变/换档力度；以及改善燃料经济性。

在图2中，示出了DCT 13’，其具有多个可选择的传动比。在示出的示例中，DCT 13’具有7个前进传动比和1个倒档传动比。DCT 13’包括输入轴16和输出轴17。输入轴16从例如ICE 12和/或双质量飞轮15接收扭矩。输出轴17连接到主减速器单元18。

DCT 13’还包括具有第一互连轴22和第二互连轴24的副轴齿轮装置20，第二互连轴24是与第一互连轴22同心的套筒轴。副轴齿轮装置20还包括第一副轴(中间轴)26和第二副轴28。副轴26、28可与输入轴16、输出轴17和互连轴22、24间隔开并且与它们平行。

输出轴17、互连轴22、24和副轴26、28由包括第一壳体构件27、第二壳体构件29和第三壳体构件31的支撑构件支撑。壳体构件27、29、31与轴承33相配合而用于可旋转地支撑输出轴17、第一和第二互连轴22、24和副轴26、28。

双离合器30连接在输入轴16与第一和第二互连轴22、24之间。双离合器30包括离合器壳体32，离合器壳体32连接成与输入轴16一起转动。此外，双离合器30具有第一和第二离合器元件或毂34和36。离合器元件34和36和壳体32提供了双摩擦离合器组件。离合器元件34、36和离合器壳体32具有安装在其上的摩擦板35，摩擦板35相互作用从而提供双摩擦离合器。

离合器元件34连接成与第一互连轴22一起转动。离合器元件36连接成与第二互连轴24一起转动。由此，离合器元件34与离合器壳体32的选择性接合将输入轴12连接成与第一互连轴22一起转动。离合器元件36与离合器壳体32的选择性接合将输入轴12连接成与第二互连轴24一起转动。

副轴齿轮装置20还包括共面且互相啮合的齿轮组40、50、60、70和80。齿轮组40包括齿轮42、齿轮44和齿轮46。齿轮42连接成与第二互连轴24一起转动并且与齿轮44和齿轮46相互啮合。齿轮44能够选择性地连接成与第一副轴26一起转动。齿轮46能够选择性地连接成与第二副轴28一起转动。

共面齿轮组50包括齿轮52、齿轮54和齿轮56。齿轮52连接成与第二互连轴24一起转动并且与齿轮54和齿轮56相互啮合。齿轮54能够选择性地连接成与第一副轴26一起转动。齿轮56能够选择性地连接成与第二副轴28一起转动。

共面齿轮组60包括齿轮62、齿轮64和齿轮66。齿轮62连接成与第一互连轴22一起转动并且与齿轮66相互啮合。齿轮66能够选择性地连接成与第二副轴28一起转动。齿轮64能够选择性地连接成与第一副轴26一起转动并且还与齿轮66相互啮合。

共面齿轮组70包括齿轮72、齿轮74和齿轮76。齿轮72连接成与第一互连轴22一起转动并且与齿轮74和齿轮76相互啮合。齿轮74能够与第一副轴26选择性地连接。齿轮76能够与第二副轴28选择性地连接。共面或传动齿轮组80包括齿轮82、齿轮84和齿轮86。齿轮82连接成与第一副轴26一起转动并且与齿轮86相互啮合。齿轮86连接成与输出构件14一起转动。齿轮84能够选择性地连接成与第二副轴28一起转动并且还与齿轮86相互啮合。

DCT 13’还包括同步器110、112、114和116。每个同步器110、112、114和116可包括换档叉(未示出)，换挡叉通过致动器或活塞(未示出)双向移动到至少两个接合位置和一个空档或脱离位置。

例如，同步器110能够选择性地与齿轮44或齿轮54接合。一旦接合，同步器110将齿轮44或齿轮54连接到第一副轴26以便使其一起转动。同步器112能够选择性地与齿轮46或齿轮56接合。一旦接合，同步器112将齿轮46或齿轮56连接到第二副轴28以便使其一起转动。同步器114能够选择性地与齿轮64或齿轮74接合。一旦接合，同步器114将齿轮64或齿轮74连接到第一副轴26以便使其一起转动。同步器116能够选择性地与齿轮66或齿轮76接合。一旦接合，同步器116将齿轮66或齿轮76连接到第二副轴28以便使其一起转动。

DCT 13’能够基于选择的传动比将扭矩从输入轴16传递到输出轴17。每个前进扭矩比和倒档扭矩比通过双离合器30内的离合器35以及一个或多个同步器110、112、114和116的接合来实现。

作为示例，为了构建第一前进扭矩比(即1档)，双离合器30的离合器元件36接合并且同步器110接合，用以将齿轮54连接到第一副轴26。通过这种接合，双离合器30的离合器元件36将来自输入轴16的扭矩通过离合器壳体32传递到第二互连轴24。此外，扭矩从第二互连轴24通过齿轮52传递到齿轮54。一旦同步器110接合，齿轮54将扭矩传递到第一副轴26。第一副轴26将扭矩传递到齿轮82。齿轮82将扭矩传递到齿轮86，齿轮86又将扭矩传递到输出轴17。输出轴17将扭矩传递到主减速器单元18。其他传动比可通过相应齿轮和轴的接合来选择。

再参考图1，DCT驱动系系统10包括DCT控制系统11并且可包括发动机控制系统120。DCT控制系统11包括DCT 13和DCT控制模块121。发动机控制系统120包括发动机12、排气系统122和发动机控制模块(ECM)124。DCT控制模块121和ECM 124可彼此通过串行和/或并行连接装置和/或通过车辆局域网(CAN)126通讯。

在操作中，空气通过节流阀136吸入发动机12的进气岐管130。ECM 124命令节流致动器模块138基于例如来自驾驶员输入模块14的信息调节节流阀136的开度以控制吸入进气岐管130的空气量。驾驶员输入模块14可以是例如加速器踏板或者从加速器踏板接收信号。来自进气岐管130的空气通过进气门142被吸入到发动机12的气缸内。虽然发动机12可包括多个气缸，但是为了解释目的，仅仅示出了一个代表性气缸30。

ECM 124控制喷射到进气岐管130和/或气缸30内的燃料量。喷射的燃料与空气混合并且在气缸30内产生空气/燃料混合物。气缸30内的活塞(未示出)压缩空气/燃料混合物。基于来自ECM 124的信号，点火系统的火花致动器模块144给气缸30内的火花塞146通电，火花塞点燃空气/燃料混合物。

空气/燃料混合物的燃烧向下驱动活塞，由此驱动旋转曲轴(未示出)。活塞随后开始再次向上移动并且通过排气门148排出燃烧副产物。燃烧副产物通过排气系统14从车辆中排出。

排气系统14可包括催化转化器150、预转化器(主要)O2传感器152和后转化器(次要)O2传感器154。传感器152、154与ECM 124通讯。催化转化器150用来控制排放物输出。进气和排气门142、148可由气缸致动器模块164并通过相应的凸轮轴160、162和凸轮相位器166、168控制。凸轮相位器166、168通过相位器致动器模块169控制。

发动机控制系统120可包括增压设备，其向进气岐管130提供加压空气。例如，图1示出了一个涡轮增压器170。涡轮增压器170向进气歧管130提供压缩空气增量。废气门172可允许废气绕过涡轮增压器170，由此减少了涡轮增压器的输出(或增压量)。ECM 120通过增压致动器模块174控制涡轮增压器170。增压致动器模块174可通过控制废气门172的位置来调整涡轮增压器170的增压量。可选的发动机系统可包括机械增压器，其向进气歧管130提供压缩空气并且由曲轴驱动。发动机控制系统120还可包括废气再循环(EGR)阀180，其选择性地将废气再引导回进气岐管130。

DCT控制系统11和/或发动机控制系统120可使用RPM传感器190测量曲轴的以转每分(RPM)为单位的速度(发动机速度)。发动机12的温度可使用发动机冷却剂或机油温度(ECT)传感器192测量。ECT传感器192可位于发动机12内或者冷却剂和/或机油循环通过的其他位置，例如散热器处(未示出)。

进气岐管130内的压力可使用岐管绝对压力(MAP)传感器194测量。在多种实施方式中，可测量发动机真空度，其中发动机真空度是环境气体压力与进气岐管130内的压力之间的差值。流入进气岐管130的空气质量可使用质量空气流量(MAF)传感器196测量。ECM 124确定主要来自MAF传感器196的气缸新鲜空气充量，并且使用开环、闭环和瞬时燃料加注算法计算期望的燃料质量。燃料喷射器特征函数将期望的燃料质量转换为时间轴上的喷射，该喷射由ECM 124的燃料喷射器输出来执行。

节流阀致动器模块138可使用一个或多个节流阀位置传感器(TPS)198监控节流阀136的位置。吸入发动机控制系统的空气的环境温度可使用进气温度(IAT)传感器200测量。ECM 124可使用来自这里公开的传感器的信号做出用于发动机控制系统的控制决定。

ECM 124可与DCT控制模块121通讯以协调DCT 13内的换档。例如，ECM 124可在换档过程中降低扭矩。ECM 124可与混合控制模块202通讯以协调发动机12和电动机204的操作。在一个实施方式中，混合控制模块202和电动机204不包括在DCT驱动系系统10中。在多种实施方式中，DCT控制模块121、ECM 124和混合控制模块202可集成到一个或多个模块中。

现在参考图3，图中示出了DCT控制模块121的功能性框图。DCT控制模块121包括范围换档排序(RSS)模块250、换挡叉和同步器控制(FASC)模块252和离合器控制模块254。RSS模块250接收多种信号，例如：预定档位信号SchdGear、预测档位信号PredGear和模式信号MODE。多种信号可从DCT控制模块121的其他模块256接收。

预定档位信号SchdGear指示用于DCT 13的命令档位。命令档位可不同于当前获得的档位。当前获得的档位是指利用被接合的对应离合器以提供某个传动比的档位。其他模块256可基于变速器基本模式、加速器有效位置(即当前踏板位置)、选定档位范围和选定换档模式而产生命令档位信号SchdGear。变速器基本模式是指多个换档模式中选定的一个，例如正常基本模式、缺省基本模式、巡航控制基本模式、发动机热基本模式、牵引/拖拉基本模式等。基本模式可基于包括变速器换档器位置(即停车(P)、倒档(R)、空档(N)、驱动(D)、低速驱动(L))、加速器位置或止动状态(全踏板位置)、运动输入等的驾驶员输入而被选择。基本模式还可基于例如高度、发动机温度、变速器温度等车辆状况而被选择。

预测档位信号PredGear基于驾驶员输入、发动机和变速器状态以及车辆工作状况来识别将要被命令的预测档位。例如，当加速器踏板“下压”并且DCT在1档(例如图2的齿轮54)工作时，预测档位可以是2档(例如图2的齿轮66)。在车辆的当前速度超过预定速度之前，2档可能不会被命令。同步器(例如图2的同步器116)可在相应的变速器轴(例如图2的副轴28)通过离合器(例如图2的离合器34)接合之前与2档齿轮接合。这减少了总的换档时间并且允许在DCT 13的档位之间进行不间断的扭矩传递。

模式信号MODE识别当前选择的操作模式。示例操作模式是正常(基本)驱动模式、低速模式、运动模式、缺省模式等。其他示例换档模式是调低速或换低档模式、过温模式、自我保护模式和滑行模式。每个模式可具有相关的换档顺序组。

选定档位范围是指分配给每个换档器位置(例如，用于位置P、R、N、D、L)的一组档位。仅作为示例，选定档位范围可包括当换档器处于倒档位置R时的单一分配档位。选定档位范围可包括当换档器处于空档位置N时的零或单一分配档位。当换挡器处于空档位置N时，DCT13的一个或两个离合器可脱离。选定档位范围可包括当换档器处于驱动位置D时的M个可能档位，或者当换档器处于低速驱动位置L时的少于M的可能档位。M可以是大于或等于4的整数。

选定换档模式(即换档图)可基于选定档位范围、加速器有效位置和基本模式而选择。期望档位可基于换档模式、加速器有效位置和车速而选择。命令或预定档位基于期望档位和选定档位范围而选择。RSS模块250基于命令档位、预测档位和操作模式或MODE而产生换档叉请求信号FORKREQ和离合器请求信号CLCHREQ。

FASC模块252控制DCT 13内的换档叉和/或同步器接合。FASC模块252基于换档叉请求信号将选定的同步器与DCT 13的选定档位接合或脱离。FASC模块252可产生换档叉状态信号ActFork和换挡叉前进信号ForkProg以指示DCT 13内的同步器的位置和/或接合状态。

离合器控制模块254控制DCT 13内的离合器接合和脱离。离合器控制模块254基于离合器请求信号接合和脱离DCT 13内的离合器。离合器控制模块254可产生离合器状态信号ActClch和离合器前进信号ClchProg以指示DCT 13内的离合器的接合状态。

范围换档排序模块基于来自变速器传感器260的信息执行如下所述的多种任务。变速器传感器260可包括换挡叉位移传感器262、输入轴速度传感器264、离合器接合传感器268、输出轴速度传感器272、压力传感器274、温度传感器276、轴速传感器278等。位移传感器262可用来确定DCT 13的换档叉和/或同步器的位置。

输入轴、离合器接合和/或输出轴速度传感器264、268、272和/或发动机曲轴速度传感器可用来确定DCT 13的离合器的滑动速度和/或状态。压力和温度传感器可用来确定DCT 13内的压力和温度。轴速传感器可确定DCT 13的输入轴、输出轴、互连轴、副轴和中间轴的速度。由任一传感器260提供的信息可直接从传感器260中的相应一个获得或者基于来自传感器260中的其他传感器的信号而间接估计。信息还可基于来自DCT驱动系系统10的其他传感器的信号而估计。

现在参考图4-6，图中示出了RSS模块250和换档排序系统300的功能性框图以及操作DCT控制系统(和/或RSS模块)的方法。换档排序系统300包括获得档位模块302、换档类型模块304、换档排序模块306、排序模块308和存储器309。

尽管主要参照图1-5和7-16的实施方式描述了所述方法，但是所述方法可应用于本发明的其他实施方式。所述方法的任务可重复执行。所述方法可在350处开始。

在352处，获得档位模块302基于换档叉和离合器状态信号ActFork、ActClch以及换挡叉和离合器前进信号ForkProg、ClchProg确定当前获得的档位。信号ActFork、ActClch、ForkProg、ClchProg可基于换挡叉、同步器、活塞和/或离合器传感器(例如传感器260)而产生。信号ActFork、ActClch、ForkProg、ClchProg可基于DCT 13的离合器滑动和轴速并通过例如传感器272、278而产生。

在354处，换档类型模块304基于预定档位信号SchdGear、预测档位信号PredGear和模式信号MODE确定换档类型。换档类型模块304从存储于存储器309内的存储换档类型表355中选择换档类型表。图中示出了第一示例换档类型表356。在图7中示出了另一示例换档类型表357。换档类型表可基于模式信号MODE而选择。

换档类型基于当前获得的档位(来自档位)和命令档位(到达档位)从所选择的换档类型表中确定。仅作为示例，换档类型表355可包括：直接、支持(S1、S2、S3、S4、S5、S6、S7)、扭矩中断(TrqInt)、同一轴的扭矩中断(TrqIntOS)、来自空档(FromN)、至空档(ToN)、预测档位变化(Fork)、两个离合器均至空档(BothCN)和不适用(N/A)进入。换档类型“直接”是指从例如当前获得的档位直接改变档位到命令档位，而没有中间档位变化。例如，从1档换档到2档可在不进行中间换档的情况下发生。从1档至3档的非直接换档可包括在从2档换到3档之前从1档至2档的中间档位变换。

换档类型“支持”是指执行多个直接换档或中间换档以执行命令换档请求。例如，由于1和3档可接合同一副轴，从1档至3档的换档包括扭矩传递中断，除非执行中间换档以支持所命令的换档。中间换档包括从1档至2档的换档和从2档至3档的换档。这在工作档位之间提供了不间断的扭矩传递。根据当前获得的档位和命令档位，可执行多种不同的支持换档或中间换档组合。

换档类型“TrqInt”是指包括换到空档的换档(例如，DCT 13的两个离合器均脱离一段时间)。这包括扭矩传递的中断。对于处在不同的互连轴和/或副轴上的档位之间直接换档时选择此种换档类型。换档类型“TrqIntOS”除了换档是在接合到同一副轴的档位之间进行之外类似于TrqInt换档类型。

换档类型“FromN”、“ToN”是指从空档换档和换档到空档。换档类型FromN是指离开空档而换档到命令档位。换档类型ToN是指从当前获得的档位切换到空档。

换档类型“Fork”是指被执行以接合副轴上的预测档位的同步器切换。在接收到命令以接合预测档位的相应离合器之前，预测档位不与DCT 13的输出轴接合。换档类型“BothCN”是指DCT 13的两个离合器都切换到空档。该换档可包括脱离当前获得的档位。

换档类型模块304产生指示所选择的换档类型的换档类型信号ShiftType。换档类型模块304还可产生启动换档信号InitShift、动力信号Power和换挡信号Shift。产生启动换档信号InitShift以启动换档，其可包括接合和/或脱离一个或多个齿轮和/或离合器。动力信号指示加速器踏板是否处于踏板IN或踏板OUT状态。踏板IN是指加速器踏板转动过或者定位成通过预定位置。踏板OUT是指加速器踏板没有被下压或者转动过预定位置。

换档信号指示要执行的换档是升档还是降档。升档是指传动比的下降或者档位数的增加(例如1档至2档)。降档是指传动比的增加或者档位数的下降(例如4档至3档)。

在358处，换档排序模块306选择换档排序指数。在一个实施方式中，换档排序指数可例如是0-13之间的值并且使用排序指数表来确定。在图5中示出了示例排序指数表360的一部分。在图8中进一步示出了排序指数表360。对于示出的示例，换档排序指数可等于0或13或者0与13之间的任何整数值。换档排序指数可基于换档类型信号ShiftType、动力信号Power和换挡信号Shift而确定。

在362处，执行与所选择的排序表相关的任务。排序模块308产生换档叉和离合器命令信号ForkComs、ClchComs。换档叉和离合器命令信号ForkComs、ClchComs通过图4中示出的转化和验证模块310转换成换挡叉和离合器请求信号FORKREQ、CLCHREQ。排序模块308协调换档叉和同步器随着离合器的接合、脱离和切换的接合、脱离和切换的时间。这防止了对DCT 13的部件的机械损害。

换档叉和离合器命令信号ForkComs、ClchComs基于根据所选择的排序表执行的任务顺序而产生。在图5中示出了第一示例排序表366的命令部分364。在图9中进一步示出了排序表366。第一排序表366与“直接”换档类型、动力“打开”信号(例如加速器踏板下压)和升档相关。在图10中示出了另一示例排序表368。第二排序表368与FromN换档类型相关。排序表可从存储于存储器309中的多个排序表370中选择。

再次在364处以及当访问所选定的排序表时，排序模块308执行与选定的排序表相关联的任务。这些任务可开始于选定的排序表的第1行(标识为0行)。每个任务可与选定排序表中的相应行相关联。所述任务可以根据行数的顺序执行。例如，当执行排序表366的任务时，0-9行被顺序执行，如图所示。标以“开始”的表366的条目是指启动状态、任务或命令。每行的任务与该行的每个命令相关。这可包括保持当前档位的命令(Curr)、切换或接合选定档位的命令(New)、保持离合器与当前获得档位接合的命令(InGear)、将离合器切换到空档的命令(Neutral)、脱开离合器的命令(Diseng)、在准备阶段操作的命令(Prepare)、在扭矩过渡阶段操作的命令(Torque)、在速度过渡阶段操作的命令(Speed)等。

现在也参考图11，图中示出了排序模块308。排序模块308可包括例如状况监控模块374和命令模块376。状况监控模块374基于换挡叉和离合器前进信号ForkProg和ClchProg监控DCT 13的螺线管、活塞、换挡叉、同步器、齿轮和/或离合器的状态。

换挡叉前进信号ForkProg可包括获得档位信号CondAttShaftGear和预选档位信号CondPredSelShaftGear，如图11所示。档位可以处于当前接合状态、预测状态和空档状态(或脱离状态)中的一种。预测状态是指档位的一个预测状态，并且可指示档位正在从当前状态过渡到空档状态或者从空档状态过渡到新的当前获得状态。获得档位信号CondAttShaftGear指示当前获得的档位或者当前接合到互连轴和/或副轴的档位并且具有接合的相应离合器。预选档位信号CondPredSelShaftGear指示要接合到互连轴和/或副轴的预选轴的档位。预选档位可以是预测档位和/或者命令档位，并且不具有接合的相应离合器。扭矩从当前获得的档位切换到预选档位。

离合器状况信号ClchProg可包括获得离合器信号ConfAttClutch和预选离合器信号CondPreSelClutch。获得离合器信号ConfAttClutch指示获得的离合器的状态。预选离合器信号CondPreSelClutch指示预选离合器(除获得离合器之外的离合器)的状态。离合器的状态可以是例如空档(或脱离)、准备(准备阶段)、扭矩(扭矩过渡阶段)、速度(惯性阶段)和挂档(或接合，即离合器没有滑动)中的一种。准备、扭矩和速度状态的例子在图12中示出。图12包括扭矩和发动机速度图表，该图表包括当前获得的离合器扭矩图400、预选离合器扭矩图402和发动机速度图404。

准备状态是指当离合器准备接合的状态。离合器的致动器从空档状态切换到“接触点”。接触点是离合器板刚好开始接触压力板却没有传递扭矩的位置。

准备状态可包括允许当前获得的离合器板滑动；滑动速度低或小于第一预定滑动速度。在图12中，例如，当前获得离合器可不被允许滑动并且具有与准备状态之前相同的扭矩或者可被允许滑动并且具有减少的扭矩量，如曲线401所示。当前获得离合器在准备状态期间的扭矩可基于接触点的校准。准备状态还可包括将预选离合器的板置于彼此接触；滑动速度高或大于第二预定滑动速度。作为示例，预选离合器扭矩可在准备状态之前小于0或者可在准备状态期间增加至等于0。当前获得离合器和预选离合器中的滑动导致当前获得离合器的扭矩减少且预选离合器的扭矩增加。

扭矩状态是指当离合器处于过渡期并且离合器中的扭矩大致从扭矩关闭状态增加至扭矩打开状态的状态。对于升档，此处速度状态在完成扭矩状态时发生并且包括切换发动机速度同步。发动机速度同步从与当前获得档位的第一互连轴和/或副轴同步切换到与预选档位的第二互连轴和/或副轴同步。第一互连轴的速度由第一虚线408示出。第二互连轴的速度由第二虚线410示出。预选离合器在速度状态开始时滑动并且在速度状态结束时不滑动。对于动力打开的降档(加速器踏板下压)，离合器控制包括在由扭矩状态跟随的速度状态中进行控制。

在411处，当与选定排序表的当前行相关的任务完成时排序模决308前进到412。任务的完成在选定排序表的状况栏中指示。与命令栏中的每个命令相关的档位和离合器的状态可持续更新，利用状况栏中的预选或期望状况的条目来指示和/或检查。

在412处，转换和验证模块310检查并验证任务的完成，以保证用于当前行的所有任务均已完成。可执行检查以保证档位切换的执行不与离合器切换(离合器接合状态的改变)的执行冲突，反之亦然。此外，可检查和验证换挡叉和离合器命令信号ForkComs、ClchComs。这可在与排序表的每行相关的任务执行之前和/或之后发生。

作为示例，检查换档叉命令信号ForkComs以保证引导换档叉命令信号至可得档位中的选定档位。例如，可得(有效)换档叉命令值可以是-1至7，其中-1是倒档，0是空档，1-7是可得的前进驱动档。如果换档叉命令信号具有非-1至7的值，可产生一个验证错误信号。作为另一示例，离合器命令信号ClchComs可具有如下可能(有效)状态：空档、准备、扭矩、速度、挂档、脱离、开始等。如果离合器命令信号不是其中一个可能状态，可产生一个验证错误信号。

当没有产生验证错误信号时可执行任务413。如果产生的验证错误信号超过预定次数或者超过预定时间长度，排序模块308可结束当前过程。

在413处，排序模块308和/或状况监控模块374可产生指示在选定排序表中要执行的下一行的行选择信号RowSelect。基于行选择信号RowSelect执行与下一行相关的下一组任务。在414处，当没有产生中断命令时，排序模块308可前进到415，否则排序模块308前进到417。在415处，当当前换档过程没有完成时，排序模块308返回413，否则排序模块308可返回352或在416处结束，如图所示。

现在再次参考图4和图13，RSS模块250还可包括具有中断模块420的中断系统419。中断模块420基于例如驾驶员输入而中断与第一排序表相关的第一换档过程。例如，中断模块420可因驾驶员释放加速器踏板和/或施加制动而在升档过程中中断排序模块308。在此示例中，排序模块308基于由中断模块420产生的控制信号而从第一升档过程过渡到第二降档过程。由此，在417处，排序模块308过渡到用于后续(第二)换档过程的后续排序表。在418处，排序模块308执行后续排序表中的选定行的任务。排序模块308可随后返回411。

中断模块420可接收预定档位信号SchdGear、换档类型信号ShiftType、启动换档信号InitShift、动力信号Power、换档信号Shift、排序指数信号SeqIndex和行选择信号RowSelect，并且基于这些信号产生启动中断信号InitAbtSht和中断行选择信号AborttoRow。排序指数信号SeqIndex可识别当前的排序指数，该指数指示当前排序表。行选择信号RowSelect指示在当前排序表中当前被执行的行。

启动中断信号InitAbtSht指示中断一个当前排序过程。中断行选择信号AborttoRow指示在停止当前排序表中的当前行的操作之后一个新选择的排序表中的行。

现在还参考图13-15，图中示出了中断过渡的示例。中断过渡可基于从存储在存储器309内的排序中断表422中选择的排序中断表而执行。在图14和15中，示出了示例性的排序中断表424、426和后续(或第二)排序表428、430的命令部分。排序中断表使第一换档排序过程的排序事件(行)与第二换档排序过程的排序事件(列)相关。列中的事件数目与第二换档排序表中的行相对应。箭头432、434指示对应于第二换档排序表428、430中的行的示例中断表条目。第一示例性箭头432指示从当前(第一)排序表(未示出)的第三行到第二排序表428的第二行(排序事件1)的过渡。第二箭头434指示从当前(第一)排序表(未示出)的第二行到第二排序表430的第一行(排序事件0)的过渡。

在图6的上述方法中执行的上述任务意在用作解释性例子；这些任务可根据具体应用在重叠的时间段或以不同的顺序先后、同步、同时、连续执行。

上述实施方式提供了每个DCT命令动力的换档类型并且选择了合适的换档类型以满足驾驶员需求。所述实施方式包括DCT控制方法，这些方法基于表格。在所述方法中使用的表格可被校准并且包括预定值、状态、范围、状况、命令、换档类型等。

本领域技术人员现在可通过前面的描述理解，本发明的广义教导可通过多种形式来实施。因此，虽然本发明包括特定的例子，然而本发明的真实范围不应当受此限制，因为通过研究附图、说明书和所附权利要求书，其他改型对于本领域技术人员来说将变得显而易见。

Claims (20)

1.一种双离合变速器(DCT)换档排序系统，包括：

换档类型模块，其基于双离合变速器的预定档位和当前获得档位从换档类型表确定换档类型；

换档排序模块，其基于换档类型信号、动力信号和换挡信号从排序指数表确定排序指数；

排序模块，其基于对应于排序指数的第一排序表产生换挡叉命令信号和离合器命令信号；

换档叉控制模块，其基于换挡叉命令信号控制双离合变速器中的换档叉换档；和

离合器控制模块，其基于离合器命令信号控制双离合变速器中的离合器接合。

2.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述换档类型表使先前可获得的档位与后续可获得的档位相关联。

3.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述换档类型模块基于换档模式、预定档位和预测档位确定换档类型。

4.如权利要求3所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述换档模式是换低档模式、过温模式、自我保护模式和滑行模式中的一种。

5.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述换档类型模块从包括如下类型的集合中选择换档类型：直接换档类型；支持换档类型；来自空档换档类型；空档换档类型；扭矩中断换档类型；换档叉换档类型；以及离合器至空档换档类型。

6.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述换档排序模块基于加速器踏板位置和换档方向信号选择换档顺序。

7.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述换档排序模块基于排序指数表、换档类型、加速器踏板状态和换挡方向确定排序指数。

8.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述排序模块基于排序指数从多个排序表中选择第一排序表。

9.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述排序模块包括：

命令模块，其发出第一组命令；以及

状况监控模块，其监控第一组状态并且产生第一行选择信号，

其中所述命令模块在第一组状态满足第一组预定条件时产生第二组命令。

10.如权利要求9所述的双离合变速器换档排序系统，其中：

所述状况监控模块监控第二组状态并且产生第二行选择信号；并且

所述命令模块在第二组状态满足第二组预定条件时产生第三组命令。

11.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述排序模块包括：

排序命令模块，其发出第一组命令，所述第一组命令包括：第二变速器轴的第一获得轴档位，第一变速器轴的第一选择轴档位，第一离合器的第一离合器状态，以及第二离合器的第一离合器状态；以及

状况监控模块，其监控包括第一变速器轴、第二变速器轴、第一离合器和第二离合器的状态的第一组状态并且产生行选择信号，

其中所述排序命令模块发出第二组命令，所述第二组命令包括：第二变速器轴的第二获得轴档位，第一变速器轴的第二选择轴档位，第一离合器的第二离合器状态，以及第二离合器的第二离合器状态，并且

其中所述排序命令模块在行选择信号指示第一组状态满足第一组预定条件时发出第二组命令。

12.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，还包括中断模块，所述中断模块基于驾驶员输入中断第一换档排序过程并且启动第二换档排序过程。

13.如权利要求12所述的双离合变速器换档排序系统，其中：

所述排序模块基于第一排序表执行第一换档排序过程并且产生排序指数信号；

所述中断模块基于驾驶员输入和排序指数信号选择第二排序表并且产生中断行选择信号；并且

所述排序模块基于第二排序表和中断行选择信号停止执行第一换档排序过程并且执行第二换档排序过程。

14.如权利要求1所述的双离合变速器换档排序系统，还包括验证模块，所述验证模块验证由排序模块产生的换档叉命令信号和离合器命令信号。

15.如权利要求14所述的双离合变速器换档排序系统，其中所述验证模块：

当换档叉命令信号与离合器命令信号之间存在冲突时阻止根据换档叉命令信号和离合器命令信号的执行；以及

验证换档叉命令信号和离合器命令信号分别指向有效的档位和有效的离合器。

16.一种操作双离合变速器(DCT)换档排序系统的方法，所述方法包括：

基于双离合变速器的预定档位和当前获得档位从换档类型表确定换档类型；

基于换档类型信号、动力信号和换挡信号从排序指数表确定排序指数；

基于排序指数选择排序表；

基于排序表执行第一换档过程的任务；

基于被执行的任务产生换档叉命令信号和离合器命令信号；

基于换档叉命令信号控制双离合变速器中的换档叉换档；以及

基于离合器命令信号控制双离合变速器中的离合器接合。

17.如权利要求16所述的方法，其中所述换档类型从包括如下类型的集合中选择：直接换档类型；支持换档类型；来自空档换档类型；空档换档类型；扭矩中断换档类型；换档叉换档类型；以及离合器至空档换档类型。

18.如权利要求16所述的方法，还包括：

发出第一组命令；

监控第一组状态并产生第一行选择信号；

当第一组状态满足第一组预定条件时发出第二组命令；

监控第二组状态并产生第二行选择信号；以及

当第二组状态满足第二组预定条件时发出第三组命令。

19.如权利要求16所述的方法，还包括：

发出第一组命令，所述第一组命令包括：第二变速器轴的第一获得轴档位，第一变速器轴的第一选择轴档位，第一离合器的第一离合器状态，以及第二离合器的第一离合器状态；

监控包括第一变速器轴、第二变速器轴、第一离合器和第二离合器的状态的第一组状态并且产生行选择信号；以及

当所述行选择信号指示第一组状态满足第一组预定条件时发出第二组命令，所述第二组命令包括：第二变速器轴的第二获得轴档位，第一变速器轴的第二选择轴档位，第一离合器的第二离合器状态，以及第二离合器的第二离合器状态。

20.如权利要求16所述的方法，还包括：

基于驾驶员输入中断第一换档排序过程并且启动第二换档排序过程；

基于第一排序表执行第一换档排序过程；

产生排序指数信号；

基于驾驶员输入和排序指数信号选择第二排序表；

产生中断行选择信号；

停止第一换档排序过程的执行；以及

基于第二排序表和中断行选择信号执行第二换档排序过程。