CN104728433A - 用于车辆的dct控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于车辆的DCT控制方法。双离合器变速器控制方法可以包括故障确定步骤、参考固定步骤以及换档步骤，其中所述故障确定步骤确定输入轴速度传感器是否发生故障；当确定所述输入轴速度传感器发生故障时，所述参考固定步骤使所有连接至未驱动输入轴的换档齿轮脱离，并且接合连接至未驱动输入轴的离合器；当在所述参考固定步骤之后给出换档至连接至未驱动输入轴的换档范围中任意一个期望的换档范围的指令时，所述换档步骤使连接至未驱动输入轴的离合器脱离并且根据换档指令接合期望的换档范围的换档齿轮。

Description

用于车辆的DCT控制方法
技术领域
本发明涉及车辆的DCT(双离合器变速器)控制方法，并且更具体地涉及当DCT的输入轴速度传感器发生故障时换档的技术。
背景技术
一些安装在车辆上的DCT通过执行由车轮速度传感器获得的车辆速度的逆计算来计算变速器的输出速度，而无需使用输出轴速度传感器。
因此，当DCT的输入轴速度传感器发生故障时，在用于接合换档齿轮的同步过程中没有确定滑动量并且不能平稳地执行换档控制，因此执行单离合器换档控制(奇到奇/偶到偶)的跛行控制而无需控制对于损坏了的输入轴速度传感器的轴。
在这样的驾驶中，驾驶性能相较于双离合器换档控制明显地降低，尤其是在偶到偶驾驶中，反向运动是不可能的。
以供参考，“接合换档齿轮”表示一种构造，其中在同步接合类型换档机构中，实质上形成齿轮比的换档齿轮总是被接合的并且成对生成每个换档范围，当同步设备的套筒与提前接合的成对换档齿轮中任意一对换档齿轮中的一个换档齿轮接合时，通过对应的换档齿轮对执行换档以及传递动力，详细而言，这意味着同步设备的套筒与用于期望的换档范围的一个换档齿轮接合。
因此，下面描述的“换档齿轮的脱离”意味着同步设备的套筒实质上与换档齿轮脱离而进入空档状态。
公开于该背景技术部分的信息仅仅旨在加深对本发明的一般背景技术的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的现有技术。
发明内容
本发明的各个方面致力于提供一种用于车辆的DCT控制方法，其能够确保车辆的驾驶稳定性和市场价值，这是因此其能够执行正常的双离合器控制，即使在变速器的输入轴速度传感器发生故障时也无需执行跛行驾驶。
在本发明的一个方面中，双离合器变速器控制方法可以包括故障确定步骤、参考固定步骤以及换档步骤，其中所述故障确定步骤确定输入轴速度传感器是否发生故障；当确定所述输入轴速度传感器发生故障时，所述参考固定步骤使所有连接至未驱动输入轴的换档齿轮脱离，并且接合连接至未驱动输入轴的离合器；当在所述参考固定步骤之后给出换档至连接至未驱动输入轴的换档范围中任意一个期望的换档范围的指令时，所述换档步骤使连接至未驱动输入轴的离合器脱离并且根据换档指令接合期望的换档范围的换档齿轮。
所述换档步骤可以包括离合器脱离过程、滑动量确定过程以及位置控制过程，其中所述离合器脱离过程使连接至所述未驱动输入轴的离合器脱离；当离合器以未驱动输入轴的速度脱离时，所述滑动量确定过程通过考虑发动机速度来确定初始滑动量，所述初始滑动量是在期望的换档范围处同步设备能够需要列入考虑的；所述位置控制过程通过考虑所述初始滑动量以位置控制来控制同步设备，通过接合期望的换档范围的换档齿轮来完成换档。
所述换档步骤可以包括换档类型确定过程、离合器脱离过程、滑动量确定过程以及位置控制过程，其中所述换档类型确定过程确定根据换档指令的换档是否是在加速中换档至下齿轮；当作为所述换档类型确定过程的结果不是在加速中换档至下齿轮时，所述离合器脱离过程使连接至未驱动输入轴的离合器脱离；当所述离合器以未驱动输入轴的速度脱离时，所述滑动量确定过程通过考虑发动机速度来确定初始滑动量，所述初始滑动量是在期望的换档范围处同步设备能够需要列入考虑的；通过考虑所述初始滑动量以位置控制来控制同步设备，所述位置控制过程在所述滑动量确定过程之后，通过接合期望的换档范围的换档齿轮来完成换档。
所述换档步骤可以进一步包括准备过程、准备后脱离过程以及迅速驱动过程，其中当作为所述换档类型确定过程的结果是在加速中换档至下齿轮时，所述准备过程准备直到所述发动机速度达到期望的同步速度；当所述发动机速度通过所述准备过程达到期望的同步速度时，所述准备后脱离过程使连接至未驱动输入轴的离合器脱离；当所述离合器通过所述准备后脱离过程脱离时，所述迅速驱动过程比所述位置控制过程更迅速地驱动所述同步设备，使得期望的换档范围的换档齿轮立即被接合。
根据本发明，通过执行非跛行驾驶，而是即使变速器的输入轴速度传感器发生故障也执行正常的双离合器控制，可以确保车辆的驾驶稳定性和商业价值。
应当理解，此处所使用的术语“车辆”或“车辆的”或其它类似术语一般包括机动车辆，例如包括运动型多用途车辆(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆的乘用汽车，包括各种舟艇、船舶的船只，航空器等等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、可插式混合动力电动车辆、氢动力车辆以及其它替代性燃料车辆(例如源于非汽油的能源的燃料)。正如此处所提到的，混合动力车辆是具有两种或更多动力源的车辆，例如汽油动力和电力动力两者的车辆。
本发明的方法和装置具有其它特征和优点，这些其它特征和优点将从结合于此的附图和以下具体实施方式中显而易见，或在附图和具体实施方式中详细陈述，附图和具体实施方式共同用于解释本发明的某些原理。
附图说明
图1为显示根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的DCT控制方法的流程图。
图2为将在加速中换档到上齿轮的正常控制与通过本发明进行的控制相比较的视图。
图3为将在加速中换档到下齿轮的正常控制与通过本发明进行的控制相比较的视图。
图4为将在减速中换档到上齿轮的正常控制与通过本发明进行的控制相比较的视图。
图5为将在减速中换档到下齿轮的正常控制与通过本发明进行的控制相比较的视图。
应当了解，所附附图并非按比例地显示了本发明的基本原理的图示性的各种特征的略微简化的画法。本文所公开的本发明的具体设计特征包括例如具体尺寸、方向、位置和外形将部分地由具体所要应用和使用的环境来确定。
在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部分。
具体实施方式
现在将具体参考本发明的各个实施方案，在附图中和以下的描述中示出这些实施方案的实例。虽然本发明与示例性实施方案相结合进行描述，但应当了解，本说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种替换、修改、等效形式以及其它实施方案。
参考图1，本发明的DCT控制方法的示例性实施方案包括：故障确定步骤S10、参考固定步骤S20以及换档步骤S30，其中故障确定步骤S10确定输入轴速度传感器是否发生故障；当确定了输入轴速度传感器发生故障时，参考固定步骤S20使所有连接至未驱动输入轴的换档齿轮脱离并且接合连接至未驱动输入轴的离合器；当在参考固定步骤S20之后给出了换档到连接至未驱动输入轴的换档范围中任意一个期望的换档范围的指令时，换档步骤S30使连接至未驱动输入轴的离合器脱离并且根据换档指令接合期望的换档范围的换档齿轮。
即是说，当在故障确定步骤S10中确定了输入轴速度传感器发生故障时，通过参考固定步骤S20将未驱动输入轴的速度安排成与发动机速度相同，并且之后利用该速度执行换档步骤S30，使得即使输入轴速度传感器发生故障，也可以等同于正常情况执行双离合器换档控制，并且因此可以确保和维持车辆的平稳驾驶性能。
明显地，作为故障确定步骤S10的结果，当输入轴速度传感器处于正常状态时，如同正常控制，利用来自于对应的输入轴速度传感器的速度信息的倾向，以力控制来接合换档齿轮与同步设备。
换档步骤S30包括：换档类型确定过程S30-1、离合器脱离过程S30-2、滑动量计算过程S30-3以及位置控制过程S30-4，其中换档类型确定过程S30-1确定根据换档指令的换档是否是在加速中换档至下齿轮；当作为换档类型确定过程S30-1的结果不是在加速中换档至下齿轮时，离合器脱离过程S30-2使连接至未驱动输入轴的离合器脱离；当离合器以未驱动输入轴的速度脱离时，滑动量计算过程S30-3通过考虑发动机速度来计算初始滑动量，所述初始滑动量是在期望的换档范围处同步设备必须列入考虑的；位置控制过程S30-4通过考虑初始滑动量以位置控制方式来控制同步设备，通过接合期望的换档范围的换档齿轮来完成换档。
此外，换档步骤S30包括：准备过程S30-5、准备后脱离过程S30-6以及迅速驱动过程S30-7，其中当作为换档类型确定过程S30-1的结果是在加速中换档至下齿轮时，准备过程S30-5准备直到发动机速度达到期望的同步速度；当发动机速度通过准备过程S30-5达到期望的同步速度时，准备后脱离过程S30-6使连接至未驱动输入轴的离合器脱离；当离合器通过准备后脱离过程S30-6脱离时，迅速驱动过程S30-7比位置控制过程S30-4更迅速地驱动同步设备，使得期望的换档范围的换档齿轮立即被接合。
即是说，在示例性实施方案中，换档齿轮根据准备过程S30-5、准备后脱离过程S30-6以及迅速驱动过程S30-7接合，并且仅当作为在换档步骤S30中的换档类型确定过程S30-1的结果，换档类型是在加速中换档至下齿轮时才完成换档，而在其他的换档类型中，即，在加速中换档至上齿轮、在减速中换档至上齿轮以及在减速中换档至下齿轮，换档齿轮通过离合器脱离过程S30-2、滑动量计算过程S30-3以及位置控制过程S30-4进行接合并且完成换档。
然而，即使在加速中换档至下齿轮中，与其他类型的换档相似，也可以通过离合器脱离过程S30-2、滑动量计算过程S30-3以及位置控制过程S30-4执行换档，因此对于所有的换档指令可以执行相同的控制而无需换档类型确定过程S30-1。
然而在示例性实施方案中，可以通过如上所述的换档类型确定过程S30-1以特定的控制过程执行换档，以相对于其他情况减小在加速中换档至下齿轮的降档换档中的不确定性。
图2为将根据本发明的示例性实施方案的加速中换档至上齿轮与相关技术的正常情况相比较的图。
参考对于正常控制的左图，期望的换档范围从N范围改变为N+1范围，因此，从连接至第一离合器的N档位范围到连接至第二离合器的N+1范围执行换档。因此，从图中可以看出发动机速度与第一离合器的速度相同，这是因为第一离合器1是最初接合的，但是当换档完成时其变得与第二离合器的速度相同。
第一离合器和第二离合器的扭矩变化之处的扭矩相位位于发动机速度变化之处的惯性相位之前。当第一离合器的扭矩被消除并且第二离合器的扭矩增加之处的扭矩相位结束时，执行换档控制，使得发动机速度的扭矩与第二离合器的速度同步，以减小发动机的扭矩，其中连接至第二离合器的N+1范围的换档齿轮已在换档之前被接合，即是说，在当前换档范围为N范围时，如上所述地，处于正常状态下的换档控制因此仅通过实质上切换两个待接合的离合器而完成。
在当前换档范围为N范围并且输入轴速度传感器处于正常状态时，如上所述的正常控制是可能的，并且连接至未驱动输入轴的N+1范围的换档齿轮提前与为N范围的当前范围接合。当输入轴速度传感器发生故障时，如本发明所预想的，不可能在用于接合换档齿轮的同步中计算滑动量并且期望的换档齿轮不能被接合，使得难以执行如上所述地用于从连接至任意一个离合器的换档范围换档至连接至其他离合器的换档范围的双离合器换档控制。
当由于输入轴速度传感器的故障而难以接合待重新换档的期望换档范围的换档齿轮时，如图2的右侧所示，本发明执行参考固定步骤S20，参考固定步骤S20通过在故障确定步骤S10之后接合第二离合器(连接至未驱动输入轴的离合器)而使得未驱动输入轴的速度与发动机速度以及驱动中的输入轴的速度相同。
明显地，所有连接至未驱动输入轴的换档齿轮应当被脱离并且不能够传递动力。
以供参考，在附图中，第一离合器的速度表示驱动中的输入轴的速度，并且第二离合器的速度具有与未驱动输入轴的速度相同的含义。
利用与发动机速度相同的未驱动输入轴速度的状态，当生成用于换档至N+1范围的指令时，基于如附图所示的换档类型确定过程S30-1，由于其不是在加速中换档至下齿轮，因此执行脱离第二离合器(连接至未驱动输入轴的离合器)的离合器脱离过程S30-2，当离合器脱离时，根据发动机速度计算初始滑动量，该初始滑动量是在N+1范围处同步设备必须列入考虑的，其在滑动量计算过程S30-3中被认为是未驱动输入轴的旋转速度，并且之后不以力控制而是以考虑在位置控制过程S30-4中的计算结果的位置控制的方式来控制同步设备，从而接合换档齿轮。
如上所述，在期望的换档齿轮被接合后，与正常的换档控制相似，通过在扭矩切换之后减小发动机的扭矩和将发动机速度与第二离合器的速度同步来完成换档，其中第二离合器的扭矩增加并且第一离合器的扭矩(即，扭矩相位)被消除。
如上所述的控制方法同样地应用于图4的在减速中换档至上齿轮以及图5的在减速中换档至下齿轮，因此将不提供具体描述。
图3显示在加速中换档至下齿轮，其中在正常控制下从N范围换档至N+1范围，由于为当前换档范围的N范围是连接至第二离合器的换档范围，因此在发动机速度通过脱离一点第二离合器而与第二离合器的速度分开并且增加到第一离合器的速度处首先生成惯性相位，并且之后在第二离合器的扭矩完全被消除并且第一离合器的扭矩增加处执行扭矩相位并且完成换档，由于仍然处于正常情况下，因此N-1范围的换档齿轮提前与为N范围的当前范围接合。
经检查在速度传感器发生故障时本发明的操作，故障确定步骤S10和参考固定步骤S20以相同的方式执行，并且由于作为换档类型确定过程S30-1的结果是在加速中换档至下齿轮，因此执行准备过程S30-5，准备过程S30-5准备直到发动机速度利用第一离合器达到期望的同步速度，第一离合器为保持接合的未驱动输入轴的离合器。
当为期望的换档范围的N-1范围的换档齿轮已经被接合时，与正常的控制相似，期望的同步速度表示在发动机速度收敛至与第一离合器连接并且通过经由输出轴从驱动轮传递回输入轴的动力旋转的输入轴时的速度，即在发动机与处于正常状态的第一离合器同步时的速度。
当发动机速度通过准备过程S30-5达到期望的同步速度时，第一离合器(连接至未驱动输入轴的离合器)通过准备后脱离过程S30-6脱离，并且在第一离合器脱离之后，同步设备通过迅速驱动过程S30-7迅速移动以接合N-1范围的换档齿轮。
随着第一离合器通过准备后脱离过程S30-6脱离，考虑到为期望的换档范围的N-1范围的换档齿轮的齿轮比，与第一离合器连接的输入轴的旋转速度实质上与输出轴的旋转速度相同，使得在用于接合N-1范围的换档齿轮的同步设备中仅有很小的滑动。因此，同步设备通过迅速驱动过程S30-7接合，快于位置控制过程S30-4。
当连接至未驱动输入轴的离合器直到同步设备被接合才被接合，并且同步设备在同步设备必须列入考虑的滑动量被最小化时的时间点迅速接合时，不确定性因此被降低并且可以更加彻底地执行换档。
明显地，用于在加速中换档至下齿轮的控制方法可以用于其他类型的换档。
为了方便解释和精确限定所附权利要求，术语“上”、“下”、“内”和“外”被用于参考附图中所显示的这些特征的位置来描述示例性实施方式的特征。
前面对本发明具体示例性实施方案所呈现的描述是出于说明和描述的目的。这些描述并非想穷尽本发明，或者将本发明限制为所公开的精确形式，并且很显然，根据上述教导，可以进行很多改变和变化。选择示例性实施方案并进行描述是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各种示例性实施方案及其不同选择形式和修改形式。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (4)

1.一种双离合器变速器控制方法，包括：
故障确定步骤，所述故障确定步骤确定输入轴速度传感器是否发生故障；
参考固定步骤，当确定所述输入轴速度传感器发生故障时，所述参考固定步骤使所有连接至未驱动输入轴的换档齿轮脱离，并且接合连接至所述未驱动输入轴的离合器；以及
换档步骤，当在所述参考固定步骤之后给出换档至连接至未驱动输入轴的换档范围中任意一个期望的换档范围的指令时，所述换档步骤使连接至所述未驱动输入轴的离合器脱离并且根据换档指令接合期望的换档范围的换档齿轮。
2.根据权利要求1所述的双离合器变速器控制方法，其中所述换档步骤包括：
离合器脱离过程，所述离合器脱离过程使连接至所述未驱动输入轴的离合器脱离；
滑动量确定过程，当离合器以所述未驱动输入轴的速度脱离时，所述滑动量确定过程通过考虑发动机速度来确定初始滑动量，所述初始滑动量是在期望的换档范围处同步设备必须列入考虑的；以及
位置控制过程，所述位置控制过程通过考虑所述初始滑动量以位置控制来控制所述同步设备，通过接合期望的换档范围的换档齿轮来完成换档。
3.根据权利要求1所述的双离合器变速器控制方法，其中所述换档步骤包括：
换档类型确定过程，所述换档类型确定过程确定根据换档指令的换档是否是在加速中换档至下齿轮；
离合器脱离过程，当作为所述换档类型确定过程的结果不是在加速中换档至下齿轮时，所述离合器脱离过程使连接至所述未驱动输入轴的离合器脱离；
滑动量确定过程，当所述离合器以所述未驱动输入轴的速度脱离时，所述滑动量确定过程通过考虑发动机速度来确定初始滑动量，所述初始滑动量是在期望的换档范围处同步设备必须列入考虑的；以及
位置控制过程，通过考虑所述初始滑动量以位置控制来控制所述同步设备，所述位置控制过程在所述滑动量确定过程之后，通过接合期望的换档范围的换档齿轮来完成换档。
4.根据权利要求3所述的双离合器变速器控制方法，其中所述换档步骤进一步包括：
准备过程，当作为所述换档类型确定过程的结果是在加速中换档至下齿轮时，所述准备过程准备直到所述发动机速度达到期望的同步速度；
准备后脱离过程，当所述发动机速度通过所述准备过程达到期望的同步速度时，所述准备后脱离过程使连接至所述未驱动输入轴的离合器脱离；以及
迅速驱动过程，当所述离合器通过所述准备后脱离过程脱离时，所述迅速驱动过程比所述位置控制过程更迅速地驱动所述同步设备，使得期望的换档范围的换档齿轮立即被接合。
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