CN102350989A - 一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，属于汽车启步控制技术领域。它解决了现有技术中双离合器结合速度过慢的问题。该装置包括离合器C1、离合器C2和TCU，离合器C1和离合器C2的离合均由TCU控制，还包括与TCU连接的信号处理器、与信号处理器连接的油门开度传感器和车速传感器，信号处理器能对油门开度传感器和车速传感器输送来的信号进行分析处理并输出相应的滑转率给TCU，TCU在汽车起步时同时控制离合器C1和离合器C2结合及实时监测离合器C1的实际滑转率并将该实际滑转率与TCU内存所保存的滑转率阈值进行比较后控制离合器C2分离与否。该装置使离合器联合起步防止离合器结合速度过慢或过快。

Description

一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置

技术领域

本发明属于汽车启步控制技术领域，涉及一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置。

背景技术

双离合器式自动变速(DCT)是近年来出现的一种机械式自动变速器，其动力通过两个离合器分别联结的两根空套同心输入轴传递，相邻各档的被动齿轮交错与两输入轴上的对应齿轮啮合，配合两离合器的控制，能够实现在不切断动力的情况下换挡，从而大大缩短了换挡时间，有效提高了换挡品质，双离合器式自动变速器既继承了手动变速箱传动效率高、安装空间紧凑、重量轻、价格便宜等许多优点。

自动变速箱控制单元(TCU)是由16位或32位处理器、信号处理电路、功率驱动模块等组成，通过严格的电磁兼容性测试，采用计算机和电力电子驱动技术实现车辆自动变速，能消除驾驶员换档技术的差异，减轻驾驶员的劳动强度，提高行车安全性，提高车辆的动力性和经济性。且通过CAN总线和ECU、ABS/ESP、BCU等车载电脑通讯，在变速箱出现故障时控制发动机扭矩，限制档位，实现跛行回家功能。

车辆起步过程中，离合器控制问题具有非线性、时变性、强耦合与难于建模的特性，并且车辆起步时存在驾驶员的意图、车况、路况的多变性，以及对乘员舒适性，离合器磨损、发动机不能熄火等要求，因此控制双离合器的接合过程的结合速度是双离合器自动变速系统起步控制的核心和难点。如果采用传统的单离合器起步，如果离合器结合速度过慢，容易造成离合器磨损严重，变速器油温快速升高，从而导致离合器烧毁，反之，如果离合器结合速度过快，车辆起步冲击严重，车辆起步质量降低，甚至出现发动机憋死的情况。

发明内容

本发明针对现有的技术存在上述问题，提供一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，该装置能在汽车起步时使汽车双离合自动变速器的离合器以适合的速度结合，防止离合器结合速度过慢或者过快的情况。

本发明通过下列技术方案来实现：一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，包括汽车双离合自动变速器的离合器C1、离合器C2和TCU，离合器C1和离合器C2的离合均由TCU控制，该联合起步控制装置还包括与TCU连接的信号处理器、与信号处理器连接的油门开度传感器和车速传感器，所述的信号处理器能够对油门开度传感器和车速传感器输送来的信号进行分析处理并输出相应的滑转率给所述的TCU，所述的TCU能够在汽车起步时同时控制离合器C1和离合器C2结合以及实时监测离合器C1的实际滑转率并将该实际滑转率与TCU内存所保存的滑转率阈值进行比较后控制离合器C2分离与否。

汽车启动后，信号处理器内存储有相应的程序，信号处理器接收油门开度传感器和车速传感器传来的数据信息，并对此数据进行处理，根据优秀驾驶员和标定工程师标定出离合器C2分离时的离合器C1的滑转率阈值存储于TCU内。在汽车起步时离合器C1和离合器C2同时启动结合，同时TCU监测离合器C1的实际滑转率，并与标定出的离合器C2分离时的离合器C1的滑转率阈值进行对比判定此时的实际离合器C1的滑转率是否达到离合器C2分离时的滑转率阈值。通过判定TCU控制离合器C2的最佳分离时刻，从而达到车辆双离合器联合起步的目的。

在上述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置中，所述的信号处理器内存储有查表模型，所述的查表模型为离合器C2分离时离合器C1的滑转率的阈值。查表模型是标定工程师在虚拟车辆模型下集成TCU和给定的传动系统，用准确的模型替代物理样车，在虚拟环境下输入不同的参数进行离合器特性的测定，标定出车速和油门开度跟离合器滑转率阈值关系的查表模型。根据传感器传输的实时车速和油门开度，对离合器C2分离时离合器C1的滑转率阈值通过查表模型进行标定。

在上述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置中，所述的联合起步控制装置还包括均与上述TCU连接的发动机转速传感器和离合器转速传感器，所述的TCU能对发动机转速传感器和离合器转速传感器输送来的信号进行分析处理后得出实际滑转率。离合器的实际滑转率为离合器转速除以发动机的转速。

在上述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置中，所述的离合器C1和离合器C2上分别设有与TCU连接的压力传感器，所述的TCU能够通过对离合器压力传感器输送的信号进行处理并判断离合器结合与否。

在上述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置中，所述的位置传感器设置于变速器档位上，并与TCU相连接，TCU能够通过位置传感器发送的位置信号判定挂档操作是否成功。

现有技术相比，本汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置具有以下优点：

1、本发明通过对实际离合器的滑转率和根据油门开度和车速标定模型设定的离合器的滑转率阈值进行对比判定，能在汽车起步时使汽车双离合自动变速器的离合器以适合的速度结合，防止离合器结合速度过慢或者过快的情况，避免了离合器滑摩时间过长，从而延长了离合器的使用寿命，车辆能够快速平稳起步，减少了车辆起步的冲击。

2、本发明基于双离合器自动变速器控制系统为基础，改变TCU内的控制方式，当TCU检测当前的工况符合车辆起步的条件时，以联合起步的控制方式进行车辆起步，本发明利用了车内双离合器自动变速器控制系统的原有装置和特有的传感系统，此控制方式简单，能实时有效进行。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是离合器C1和离合器C2在联合起步时的动作示意图。

图中，1、TCU；2、信号处理器；3、油门开度传感器；4、车速传感器；5、发动机转速传感器；6、离合器转速传感器；7、压力传感器；8、位置传感器、离合器C1；离合器C2；a1、离合器C1和离合器C2同时滑摩；a2、离合器C1滑转率到达离合器C2分离的阈值；a2离合器C1继续结；a4、离合器C2分离。

具体实施方式

以下是本发明的具体实施例并结合附图，对本发明的技术方案作进一步的描述，但本发明并不限于这些实施例。

如图1所示，本汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，包括汽车双离合自动变速器的离合器C1、离合器C2和TCU 1，离合器C1和离合器C2的离合均由TCU 1控制。该联合起步控制装置还包括与TCU 1连接的信号处理器2、与信号处理器2连接的油门开度传感器3和车速传感器4，TCU 1内存储有查表模型，查表模型为离合器C2分离时离合器C1的滑转率的阈值。信号处理器2能够对油门开度传感器3和车速传感器4输送来的信号进行分析处理并输出相应的滑转率给TCU 1。

联合起步控制装置还包括均与TCU 1连接的发动机转速传感器5和离合器转速传感器6，TCU 1能对发动机转速传感器5和离合器转速传感器6输送来的信号进行分析处理后得出实际滑转率。TCU 1在汽车起步时同时控制离合器C1和离合器C2结合以及实时监测离合器C1的实际滑转率并将该实际滑转率与TCU 1内存中的滑转率阈值进行比较后控制离合器C2分离与否。

离合器C1和离合器C2上分别装有与TCU 1连接的压力传感器7，压力传感器7能够实时传送离合器的内部压力信号给TCU 1，TCU 1通过对离合器压力传感器7输送的信号进行处理并判断离合器结合与否。同时TCU 1与设置于档位上的位置传感器8相连接，TCU 1能够通过位置传感器8发送的档位位置信息判定挂档操作是否成功。

查表模型是标定工程师在虚拟车辆模型下集成TCU和给定的传动系统，用准确的模型替代物理样车，在虚拟环境下输入不同的参数进行离合器特性的测定，标定出车速和油门开度跟离合器C2分离时的离合器C1的滑转率阈值关系的查表模型。标定出的查表模型存放到TCU内存中，信号处理器2接收油门开度传感器3和车速传感器4传来的数据信息，并对此数据进行处理，根据TCU 1内存中的滑转率阈值查表模型得到实时的离合器C2分离时的离合器C1的滑转率的阈值。当通过发动机转速传感器5和离合器转速传感器6实时检测的离合器C1的滑转率达到离合器C2分离时的离合器C1的滑转率的阈值时，离合器C2分离，离合器C1继续结合，最终完成1档起步。离合器的滑转率为离合器转速除以发动机的转速。

如图2所示，X轴表示是时间，Y轴表是离合器压力，在汽车起步时离合器C1和离合器C2联合启动，即a1离合器C1和离合器C2同时滑摩时的离合器压力曲线，同时TCU 1监测离合器C1的实际滑转率，并查表得出的离合器的滑转率阈值进行实时对比判定实际离合器C1的滑转率是否达到离合器C2分离时的滑转率阈值。a2是离合器C1滑转率到达离合器C2分离的阈值，当检测到离合器C1的滑转率达到离合器的滑转率阈值时，TCU 1控制离合器C2分离，离合器C1继续结合，离合器C2分离慢慢分离直到停止如a2，离合器C1继续结合运行曲线为a2，离合器实现车辆1档起步，从而达到车辆双离合器联合起步的目的。如果离合器C2没有分离则离合器C1和离合器C2继续滑摩则超过阈值后离合器的压力明显增大，容易造成两个离合器磨损和变速器油温快速升高，从而可能导致离合器烧毁。

本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。

尽管本文较多地使用了TCU 1、信号处理器2、油门开度传感器3、车速传感器4、发动机转速传感器5、离合器转速传感器6、压力传感器7、位置传感器8、离合器C1、离合器C2等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质，把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。

Claims (5)

1.一种汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，包括双离合自动变速器的离合器C1、离合器C2和TCU(1)，离合器C1和离合器C2的离合均由TCU(1)控制，其特征在于，该联合起步控制装置还包括与TCU(1)连接的信号处理器(2)、与信号处理器(2)连接的油门开度传感器(3)和车速传感器(4)，所述的信号处理器(2)能够对油门开度传感器(3)和车速传感器(4)输送来的信号进行分析处理并输出相应的滑转率阈值给所述的TCU(1)，所述的TCU(1)能够在汽车起步时同时控制离合器C1和离合器C2结合以及实时监测离合器C1的实际滑转率并将该实际滑转率与TCU(1)内存所保存的滑转率阈值进行比较后控制离合器C2分离与否。

2.根据权利要求1所述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，其特征在于，所述的信号处理器(2)内存储有查表模型，所述的查表模型为离合器C2分离时离合器C1的滑转率的阈值。

3.根据权利要求2所述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，其特征在于，所述的联合起步控制装置还包括均与上述TCU(1)连接的发动机转速传感器(5)和离合器转速传感器(6)，所述的TCU(1)能对发动机转速传感器(5)和离合器转速传感器(6)输送来的信号进行分析处理后得出实际滑转率。

4.根据权利要求1或2或3所述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，其特征在于，所述的离合器C1和离合器C2上分别装有与TCU(1)连接的压力传感器(7)，所述的TCU(1)能够通过对离合器压力传感器(7)输送的信号进行处理并判断离合器结合与否。

5.根据权利要求1或2或3所述的汽车双离合自动变速器的联合起步控制装置，其特征在于，所述的位置传感器(8)设置于变速器档位上，并与TCU(1)相连接，TCU(1)能够通过位置传感器(8)发送的位置信号判定挂档操作是否成功。

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