CN103711891B - 一种双离合变速器起步控制方法 - Google Patents

Abstract

一种双离合变速器起步控制方法，它包括如下步骤：a、起步条件判断；b、选择起步控制模式；c、进入一档起步控制模式后，动力由变速器第一输出轴输出；d、进入二档起步控制模式后，动力由变速器第二输出轴输出，同时由第二离合器控制阀进行微磨滑控制；e、TCU根据离合器油温传感器传递的信息，判断是否执行二档降一档控制策略；f、TCU根据换档状态信息，判断是否结束起步离合器微滑磨控制模式；g、TCU根据发动机转速传感器和变速器输入轴转速传感器传递的信息，判断重复步骤e～步骤g或重复步骤f～步骤g。本发明不仅克服了现有双离合变速器低温工况下起步模式动力损失大和起步困难的缺陷，而且提高了车辆起步的舒适性和可靠性。

Description

一种双离合变速器起步控制方法

技术领域

本发明涉及一种双离合变速器，尤其是一种双离合变速器在低温工况下的起步控制方法，属于变速器技术领域。

背景技术

具有双离合器结构的自动变速器（即双离合变速器DCT），既继承了手动变速器（MT）和电控机械式自动变速器（AMT）结构简单、传动效率高以及成本低的优点，又克服了MT和AMT换档过程中动力中断的不足，具有与液力自动变速器（AT）相当的换档品质。因此，DCT不仅能提高车辆的动力性和燃油经济性，而且可改善其驾乘舒适性。但起步过程中变速器协调控制一直是DCT技术开发的关键和难点，它直接影响到DCT车辆的起步性能。

车辆起步的控制策略是根据路况和驾驶者意图,通过对离合器的接合及换档过程的合理控制,达到车辆按驾驶者意图起步的目的。对于DCT来讲，一般在车辆起步时，两个离合器均处于分离状态。目前搭载DCT的自动档车辆采用附图1所示的起步控制策略，因其设定一档起步控制为标准起步模式，并没有考虑环境温度的影响，而湿式DCT在起步时主要是通过离合器油推动双离合器的滑磨控制实现的，离合器油在不同温度工况下的粘度和特性差异较大，尤其是在我国北方地区的冬季，气温低，油液黏稠，附着力大，会造成很大的离合器拖曳扭矩。根据计算，当油温T＜-30°C时，在怠速工况下最大可以产生12Nm的拖曳扭矩，而一档的传动速比一般较大（3～5），因而传递至变速器输入轴上因拖曳扭矩造成的动力损失最大可达60Nm，因此影响了车辆的经济性能。另一方面，由于一档传动比大，车辆一档起步速度低，起步扭矩大，而当环境温度较低时，特别是在路面结冰或雪地路况下，地面提供的阻力矩较小，因此会造成车轮打滑现象，导致车辆起步困难。

申请号为201310042399.5的中国专利申请公开了一种双离合自动变速器起步控制方法。它解决了现有技术在离合器结合过程中产生大量摩擦热影响车辆的经济性的问题。该双离合自动变速器起步控制方法包括如下步骤：步骤一、TCU根据离合器油温信号判断是否满足车辆起步条件；步骤二、TCU根据离合器油温信号和换档杆信号判断是否满足进入双离合器控制起步的模式条件；步骤三、TCU根据油门踏板开度信号、发动机转速信号、刹车信号和同步器位置信号判断是否满足双离合器起步条件；步骤四、TCU输出控制信号控制两离合器同时滑磨，进行双离合器起步控制。虽然该专利申请的控制方法能在汽车起步时通过两离合器的控制达到起步平稳、快速及保护离合器的效果；但它对于解决低温工况下双离合变速器车辆的起步问题无能为力。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种通过与不同温度工况匹配的起步控制模式，同时采用离合器微滑磨控制策略以尽快提高油温，减少因低油温产生的离合器拖曳扭矩造成的动力损失，提高DCT车辆起步过程可靠性的双离合变速器起步控制方法。

本发明所述问题是以下述技术方案实现的：

一种双离合变速器起步控制方法，它设有一个变速器控制机构，所述控制机构包括离合器油温传感器、发动机转速传感器、变速器输入轴转速传感器、换档杆位置传感器、TCU、第一离合器控制阀、第二离合器控制阀和换档拨叉；控制过程按如下步骤进行：

a、起步条件判断，TCU根据换档杆位置传感器传递的信息，分析驾驶员意图，判断是否进入起步控制模式；

b、选择起步控制模式，TCU根据离合器油温传感器传递的信息，分析判断进入一档起步控制模式或二档起步控制模式；

c、进入一档起步控制模式后，所述一档换档拨叉控制一档同步器使一档传动齿轮啮合，然后第一离合器控制阀控制第一离合器结合，动力由变速器第一输出轴输出；

d、进入二档起步控制模式后，所述二档换档拨叉控制二档同步器使二档传动齿轮啮合，然后第二离合器控制阀控制第二离合器结合，动力由变速器第二输出轴输出，同时由第二离合器控制阀进行微磨滑控制；

e、TCU根据离合器油温传感器传递的信息，分析判断是否执行二档降一档控制策略；

f、TCU根据换档状态信息，判断是否结束离合器微滑摩控制模式；

g、TCU根据发动机转速传感器和变速器输入轴转速传感器传递的信息，分析判断重复步骤e～步骤g或重复步骤f～步骤g。

上述双离合变速器起步控制方法，在所述b步骤中，当离合器油温不低于-20℃时，进入一档起步控制模式，当离合器油温低于-20℃时，进入二档起步控制模式。

上述双离合变速器起步控制方法，在所述e步骤中，当离合器油温上升到不低于-20℃时，执行二档降一档控制策略，当离合器油温仍低于-20℃时，不执行二档降一档控制策略。

上述双离合变速器起步控制方法，在所述f步骤中，当TCU判断有换档意图时，结束离合器微滑磨控制模式，当TCU判断没有换档意图时，第二离合器控制阀继续执行微磨滑控制策略。

上述双离合变速器起步控制方法，在所述g步骤中，当发动机转速与变速器输入轴转速的差值小于80rpm时，重复步骤e～步骤g,当发动机转速与变速器输入轴转速的差值不小于80rpm时，重复步骤f～步骤g。

本发明通过离合器油温传感器和换档杆位置传感器采集离合器油温度和换档杆位置信息，由TCU分析判断后向执行机构发出指令，控制第一离合器控制阀或第二离合器控制阀及换档拨叉动作，使一档或二档传动齿轮啮合，由变速器第一输出轴或变速器第二输出轴将动力输出，进入一档起步控制模式或二档起步控制模式；本发明在进入二档起步控制模式后，TCU会根据离合器油温传感器信息决定是否执行二档降一档控制策略，并且通过第二离合器控制阀执行离合器微滑磨控制策略，使离合器油温尽快升高，然后通过发动机转速传感器和变速器输入轴转速传感器采集发动机转速和变速器输入轴转速信息，TCU将两者差值与设定值进行比较，当两者差值小于设定值时，第二离合器控制阀继续执行离合器微滑磨控制策略，当差值大于设定值时，TCU控制第二离合器控制阀，增加离合器主、从动盘的结合量，使滑差控制在设定范围内，当离合器油温继续升高至设定温度值后，结束离合器微滑磨控制模式，TCU控制变速器进入正常行驶控制模式。总之，本发明通过与不同温度工况匹配的起步控制模式，提高了配置双离合变速器车辆的环境适应性能，它不仅克服了现有双离合变速器低温工况下一档起步标准模式动力损失大和起步困难的缺陷，而且提高了车辆起步的舒适性和可靠性。

附图说明

下面结合附图对本发明作进一步说明。

图1是现有双离合变速器起步控制策略的逻辑框图；

图2是变速器控制机构工作原理图；

图3是本发明的逻辑框图；

图4是变速器控制原理框图。

图中各标号清单为：1、一档传动齿轮，2、二档传动齿轮，Ⅰ、变速器输入轴，Ⅱ、变速器第一输出轴，Ⅲ、变速器第二输出轴，A1、发动机转速传感器，A2、离合器油温传感器，A3、换档杆位置传感器，A4、变速器输入轴转速传感器，B1、第一离合器控制阀，B2、第二离合器控制阀，B3、一档换档拨叉，B4、二档换档拨叉，K1、第一离合器，K2、第二离合器，E1、一档同步器，E2、二档同步器。

具体实施方式

参看图2、图3、图4，与本发明匹配的控制机构包括离合器油温传感器A2、发动机转速传感器A1、变速器输入轴转速传感器A4、换档杆位置传感器A3、TCU、第一离合器控制阀B1、第二离合器控制阀B2和一档换档拨叉B3、二档换档拨叉B4。其中发动机转速传感器A1为电流型转速传感器，它安装在变速器壳体上，通过检测双离合器外毂上的齿轮的转数计算发动机输入到变速器的转速值，即双离合器主动盘的转速；变速器输入轴转速传感器A4为电流型转速传感器，它安装在变速器内部，通过检测信号轮旋转时的磁性变化来检测变速器输入轴转速，即离合器从动盘的转速；离合器油温传感器A2为负温度系数热敏电阻型油温传感器（NTC），它安装在变速器内部靠近双离合器的位置，通过离合器旋转时甩出的油，检测离合器当前的油温值；换档杆位置传感器A3采用霍尔位置传感器，安装在换档杆下方，通过驾驶员对换档杆位置的切换，识别当前档杆位置；TCU即变速器控制单元，是变速器的大脑，其采集传感器的输入信号，并进行计算和处理，并控制变速器的控制阀等执行机构，执行TCU的控制逻辑与算法。

本发明通过离合器油温传感器A2和换档杆位置传感器A3采集离合器油温度和换档杆位置信息，由TCU分析判断后向执行机构发出指令，控制换档拨叉B3动作，完成一档传动齿轮1啮合，然后控制第一离合器控制阀B1，完成第一离合器结合，进入一档起步控制模式；或者控制换档拨叉B4动作，完成二档传动齿轮2啮合，然后控制第二离合器控制阀B2，完成第二离合器结合，进入二档起步控制模式。本发明在进入二档起步控制模式后，通过第二离合器控制阀B2执行离合器微滑磨控制策略，即保持第二离合器的主动盘与从动盘不完全结合状态，并控制在一定范围内的转速差，这样发动机的功率输出就有一部分转化为离合器的摩擦功，使离合器油温尽快升高；在此控制模式下主要是通过发动机转速传感器A1和变速器输入轴转速传感器A4采集发动机转速和变速器输入轴转速信息，TCU将两者差值与设定值80rpm进行比较，当两者差值小于80rpm时，第二离合器控制阀B2继续执行离合器微滑磨控制策略，使离合器油温继续升高至设定温度值-20℃后，结束起步控制模式，由TCU控制变速器进入正常行驶控制模式。

参看图3，本发明包括如下步骤：

a、起步条件判断，TCU根据换档杆位置传感器A3传递的信息，分析驾驶员意图，判断是否进入起步控制模式；

b、选择起步控制模式，TCU根据离合器油温传感器A2传递的信息，分析判断进入一档起步控制模式或二档起步控制模式，当离合器油温不低于-20℃时，进入一档起步控制模式，当离合器油温低于-20℃时，进入二档起步控制模式；

c、进入一档起步控制模式后，所述换档拨叉B3控制一档同步器E1使一档传动齿轮1啮合，然后第一离合器控制阀B1动作使第一离合器结合，动力由变速器第一输出轴Ⅱ输出；

d、进入二档起步控制模式后，所述换档拨叉B3控制二档同步器E2使二档传动齿轮2啮合，然后第二离合器控制阀B2动作使第二离合器结合，动力由变速器第二输出轴Ⅲ输出，同时由第二离合器控制阀B2进行微磨滑控制；；

e、TCU根据离合器油温传感器A2传递的信息，分析判断是否执行二档降一档控制策略，当离合器油温上升到不低于-20℃时，执行二档降一档控制策略，当离合器油温仍低于-20℃时，不执行二档降一档控制策略；

f、TCU根据当前的换档状态，判断是否结束离合器微滑磨控制模式，当TCU判断有换档意图时，结束离合器微滑磨控制模式，当TCU判断没有换档意图时，第二离合器控制阀B2继续执行微磨滑控制策略；

g、TCU根据发动机转速传感器A1和变速器输入轴转速传感器A4传递的信息，分析判断重复步骤e～步骤g或重复步骤f～步骤g，当发动机转速与变速器输入轴转速的差值小于设定值80rpm时，重复步骤e～步骤g,当发动机转速与变速器输入轴转速的差值不小于设定值80rpm时，重复步骤f～步骤g。

本发明在一个驾驶循环内，如果变速器油温达到设定值（-20℃）以上时，车辆再次起步时就会切换至一档起步模式。

Claims (5)

1.一种双离合变速器起步控制方法，其特征是，采用一个双离合变速器的控制机构，所述控制机构包括离合器油温传感器（A2）、发动机转速传感器(A1)、变速器输入轴转速传感器（A4）、换档杆位置传感器(A3)、TCU、第一离合器控制阀（B1）、第二离合器控制阀(B2)、一档换档拨叉(B3)和二档换档拨叉（B4）；所述双离合变速器起步控制方法按如下步骤进行：

a、起步条件判断，TCU根据换档杆位置传感器(A3)传递的信息，分析驾驶员意图，判断是否进入起步控制模式；

b、选择起步控制模式，TCU根据离合器油温传感器(A2)传递的信息，分析判断进入一档起步控制模式或二档起步控制模式；

c、进入一档起步控制模式后，所述一档换档拨叉(B3)控制一档同步器(E1)使一档传动齿轮(1)啮合，然后第一离合器控制阀（B1）控制第一离合器（K1）结合，动力由变速器第一输出轴（Ⅱ）输出；

d、进入二档起步控制模式后，所述二档换档拨叉(B4)控制二档同步器（E2）使二档传动齿轮(2)啮合，然后第二离合器控制阀（B2）控制第二离合器(K2)结合，动力由变速器第二输出轴（Ⅲ）输出，同时由第二离合器控制阀（B2）进行微磨滑控制；

e、TCU根据离合器油温传感器（A2）传递的信息，分析判断是否执行二档降一档控制策略；

f、TCU根据换档状态信息，判断是否结束离合器微滑摩控制模式；

g、TCU根据发动机转速传感器(A1)和变速器输入轴转速传感器(A4)传递的信息，分析判断重复步骤e～步骤g或重复步骤f～步骤g。

2.根据权利要求1所述的一种双离合变速器起步控制方法，其特征是，在所述b步骤中，当离合器油温不低于-20℃时，进入一档起步控制模式，当离合器油温低于-20℃时，进入二档起步控制模式。

3.根据权利要求1所述的一种双离合变速器起步控制方法，其特征是，在所述e步骤中，当离合器油温上升到不低于-20℃时，执行二档降一档控制策略，当离合器油温仍低于-20℃时，不执行二档降一档控制策略。

4.根据权利要求1所述的一种双离合变速器起步控制方法，其特征是，在所述f步骤中，当TCU判断有换档意图时，结束离合器微滑磨控制模式，当TCU判断没有换档意图时，第二离合器控制阀(B2)继续执行微磨滑控制策略。

5.根据权利要求1所述的一种双离合变速器起步控制方法，其特征是，在所述g步骤中，当发动机转速与变速器输入轴转速的差值小于80rpm时，重复步骤e～步骤g,当发动机转速与变速器输入轴转速的差值不小于80rpm时，重复步骤f～步骤g。