CN105020297B - 用于dct车辆的离合器扭矩控制方法 - Google Patents

用于dct车辆的离合器扭矩控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于DCT车辆的离合器扭矩控制方法。用于双离合变速器(DCT)车辆的离合器扭矩控制方法可以包括：换挡启动确定步骤，确定是否启动驾驶员踩在加速踏板上将当前挡位变成较低挡位的动力接通降挡；以及扭矩校正步骤，在启动动力接通降挡时，根据用于在实时换挡范围内控制脱开侧离合器的扭矩冲程(TS)曲线特征来校正基本控制扭矩，并且将校正的基本控制扭矩确定为脱开侧离合器的控制扭矩，在实时换挡范围内发动机的转数随着由扭矩测量器计算的测量器扭矩的变化而变化。

Description

用于DCT车辆的离合器扭矩控制方法
技术领域
本发明总体上涉及一种用于双离合变速器(DCT)车辆的离合器扭矩控制方法，并且更具体而言，涉及一种用于控制构成DCT的干式离合器的离合器扭矩的技术。
背景技术
双离合变速器(DCT)被设计成通过两个离合器从例如发动机的动力源接收动力，以选择性地将动力传送到被设置成允许一系列挡位的两个输入轴，从而实现奇数和偶数挡位，并且通过使两个离合器之一接合并且另一个离合器脱开的扭矩传递而顺序地改变挡位。由此，挡位可以在不减少扭矩的情况下改变到更高或更低的挡位。
在DCT中，一些DCT使用与两个输入轴连接的两个离合器作为湿式离合器，并且一些DCT使用两个离合器作为干式离合器。与湿式离合器不同，干式离合器有着连续变化的扭矩冲程(TS)曲线特征，这种特征指干式离合器的变速扭矩相对于驱动干式离合器的致动器的冲程的特征。这样，当必须尽可能频繁地获取并且精确地确保TS曲线特征时，并且当应根据精确确保的TS曲线特征控制致动器时，干式离合器在挡位发生变化时可以实现稳定的操作。
然而，由于实际上无法每次都获取干式离合器的TS曲线特征，所以在急剧变化状态或不完整地获取状态下使用最近的TS曲线特征控制挡位变化时，导致根据不正确的信息控制致动器。这样就会发生发动机的转速突然上升的换挡冲击或发动机外倾现象。
在该背景技术部分公开的信息仅用于提高对本发明的一般背景的理解，而不应作为对该信息形成本领域技术人员已知的现有技术的承认或任何形式的暗示。
发明内容
本发明的各种实施方案旨在提供一种用于双离合变速器(DCT)车辆的离合器扭矩控制方法，该离合器扭矩控制方法适于在根据存储的TS曲线特征控制干式离合器的同时正确校正在变化挡位时使用的扭矩冲程(TS)曲线特征，从而由于更精确地控制干式离合器而提高降挡/升挡的质量，并且防止例如发动机外倾的情形。
根据本发明的各方面，一种用于DCT车辆的离合器扭矩控制方法可以包括：换挡启动确定步骤，确定是否启动驾驶员踩在加速踏板上将当前挡位变成较低挡位的动力接通降挡(power-on downshift)；以及扭矩校正步骤，在启动动力接通降挡时，根据用于在实时换挡范围内控制脱开侧离合器的扭矩冲程(TS)曲线特征校正基本控制扭矩，并且将校正的基本控制扭矩确定为脱开侧离合器的控制扭矩，在实时换挡范围内发动机的转数随着由扭矩测量器计算的测量器扭矩的变化而变化。
所述离合器扭矩控制方法可以进一步包括：实时换挡启动确定步骤，确定所述发动机的转数与脱开侧输入轴的转数之间的差值是否超过预定的第一参考转数，以便在所述扭矩校正步骤之前确定是否在所述实时换挡范围内，并且仅当所述差值超过所述第一参考转数时启动所述扭矩校正步骤。
所述离合器扭矩控制方法可以进一步包括在实时换挡进入确定步骤与所述扭矩校正步骤之间，仅当所述基本控制扭矩与测量器扭矩之间的差值小于参考扭矩的值时，通过开始所述扭矩校正步骤来执行使所述换挡控制稳定的稳定性确保步骤。
所述扭矩校正步骤可以包括通过基本控制扭矩加上或减去校正值来确定脱开侧离合器的控制扭矩，该校正值是通过以下函数关系确定的：由前一次获取的TS曲线特征获得的基本控制扭矩减去由扭矩测量器计算的测量器扭矩所获得的值用作独立变量。
所述换挡控制方法可以进一步包括实时换挡终止确定步骤：仅当在所述实时换挡范围执行所述扭矩校正步骤的同时，重复确定所述发动机的转数与接合侧输入轴的转数之间的差值是否小于预定的第二参考转数，以检测是否完成实时换挡，并且当所述差值小述第二参考转数时终止所述扭矩校正步骤。
根据离合器扭矩控制方法，正确地校正了在由干式离合器根据存储的TS曲线特征进行控制而改变挡位时所使用的扭矩冲程(TS)曲线特征，从而由于更精确地控制干式离合器而提高降挡/升挡的质量并且防止例如发动机外倾的情形。
应理解的是，如本文使用的术语“车辆”或“车辆的”或其他类似术语通常包括机动车辆，诸如客运汽车(包括运动型多功能车(SUV)、公共汽车、卡车、各种商用车辆)、船只(包括各种轮船和船舶)、飞机等，并且包括混合动力车辆、电动车辆、插电式混合动力车辆、氢动力车辆以及其他替代燃料车辆(例如，从除了石油之外的来源获得的燃料)。如本文所提及的，混合动力车辆是具有两个或多个动力源的车辆，例如汽油动力和电动力车辆。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方案，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
附图说明
图1是示出了根据本发明的用于DCT车辆的示例性离合器扭矩控制方法的流程图。
图2是表示根据本发明的离合器扭矩和发动机转数在动力接通降挡时随时间变化的曲线图。
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。
具体实施方式
现在将对本发明的各个实施方案详细地作出引用，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，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选择形式、修改形式、等价形式及其它实施方案。
参见图1和图2，根据本发明的各种实施方案的用于双离合变速器(DCT)车辆的离合器扭矩控制方法包括：换挡启动确定步骤S10，确定是否启动动力接通降挡，其中驾驶员踩在加速踏板上将当前挡位变成较低挡位；以及扭矩校正步骤S40，在启动动力接通降挡时，根据用于在实时换挡范围内控制脱开侧离合器的扭矩冲程(TS)曲线特征来校正基本控制扭矩，并且将校正的基本控制扭矩计算成脱开侧离合器的控制扭矩，在实时换挡范围内发动机的转数随着由扭矩测量器计算的测量器扭矩的变化而变化。
也就是说，本发明适于使用在因驾驶员操作加速踏板引起动力接通降挡时由测量器扭矩校正的脱开侧离合器控制扭矩来改变挡位。由此，通过更精确地控制干式离合器获得了实时地部分校正由前一次获取所存储的TS曲线特征中的误差的效果，从而提高降挡/升挡的质量并且防止发动机外倾现象。
供参考的是，按照现有技术描述的方法来获得由扭矩测量器计算的测量器扭矩。
同时，在本发明的各种实施方案中，执行了实时换挡启动确定步骤S20，该步骤确定发动机的转数与脱开侧输入轴的转数之间的差值是否超过预定的第一参考转数，以便在扭矩校正步骤S40之前确定其是否在实时换挡范围内，并且仅当该差值超过第一参考转数时启动扭矩校正步骤S40。
供参考的是，实时换挡范围指的是发动机的转数根据挡位的变化而变化，并且从首次与脱开侧输入轴的转数相同的状态逐渐上升到与接合侧输入轴的转数相同的状态的时间段。实时换挡范围也称为惯性阶段。另外，在惯性阶段之后的扭矩阶段，通过接合侧离合器接合并且脱开侧离合器脱开所实现的扭矩传递完成换挡的变化。
第一参考转数也可以被设置成例如在50转/分钟至100转/分钟的范围内，并且表示可以估计发动机的转数基本上开始上升到脱开侧输入轴的转数以上的标准。
在各种实施方案中，在实时换挡进入确定步骤S20之后并且在扭矩校正步骤S40之前，仅当基本控制扭矩与测量器扭矩之间的差值小于参考扭矩的值时，通过开始扭矩校正步骤S40，执行使换挡控制稳定的稳定性确保步骤S30。
基本控制扭矩是这样的值，在不实际应用本发明时是脱开侧离合器的控制扭矩的值，但是在应用本发明后，其为由测量器扭矩校正的脱开侧离合器的控制扭矩的值。基本控制扭矩是具有两种区别的值。基本控制扭矩的值和测量器扭矩的值在理想状态下具有很小的差值，但是尽管如此还是存在差值。此处，当根据以发动机的当前转数和当前的发动机扭矩为基础计算的测量器扭矩校正基本控制扭矩时，根据更接近当前条件的干式离合器的条件来进行控制，这是本发明的基本技术精神。
然而，当基本控制扭矩与测量器扭矩之间的差值大于参考扭矩的值时，因为噪声，因而很可能存在不正确地计算测量器扭矩的可能性。在这种情况下，将计算出过度改变基本控制扭矩的脱开侧离合器的控制扭矩，这导致出现不正确的换挡控制的可能性。本发明旨在排除这种情形。因此，参考扭矩的值取决于可以消除这种可能性的标准，并且优选地通过多次实验和分析来设置。
在扭矩校正步骤S40中，通过基本控制扭矩加上或减去校正值来计算脱开侧离合器的控制扭矩，该校正值是通过以下函数关系确定的：由前一次获取的TS曲线特征获得的基本控制扭矩减去由扭矩测量器计算的测量器扭矩所获得的值用作独立变量。
为了仅在实时换挡范围内执行扭矩校正步骤S40，检查在执行扭矩校正步骤S40期间是否已经完成实时换挡。为此，执行实时换挡终止确定步骤S50：重复确定发动机的转数与接合侧输入轴的转数之间的差值是否小于预定的第二参考转数，并且当该差值小于第二参考转数时终止扭矩校正步骤S40。
因此，第二参考转数应当被设置成使得转数不产生冲击，即使当发动机的转数与接合侧输入轴的转数几乎完全相同并且发动机适于通过与接合侧离合器接合而与接合侧输入轴一起旋转时，并且接合侧离合器适于在尽可能短的时间内接合以便快速改变挡位。可以通过多次实验和分析来确定第二参考转数。
参见图2，下方的虚线示出了基于在动力接通降挡的实时换挡范围内的原始TS曲线特征的基本控制扭矩。此处，当上方的虚线示出扭矩测量器计算的测量器扭矩时，应用了本发明，并且两条虚线之间的实线表示接合侧离合器的控制扭矩。当控制适于由接合侧离合器的控制扭矩执行时，执行换挡控制以便更接近干式离合器的实际扭矩特征，使得降挡/升挡的质量得以提高，并且防止发动机外倾。
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案的特征。
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。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。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各种选择形式和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等效形式所限定。

Claims (5)

1.一种用于双离合变速器车辆的离合器扭矩控制方法，包括：
换挡启动确定步骤，确定是否启动驾驶员踩在加速踏板上将当前挡位变成较低挡位的动力接通降挡；以及
扭矩校正步骤，在启动动力接通降挡时，根据用于在实时换挡范围内控制脱开侧离合器的扭矩冲程曲线特征来校正基本控制扭矩，并且将校正的基本控制扭矩确定为所述脱开侧离合器的控制扭矩，在所述实时换挡范围内发动机的转数随着由扭矩测量器计算的测量器扭矩的变化而变化。
2.根据权利要求1所述的用于双离合变速器车辆的离合器扭矩控制方法，进一步包括：实时换挡启动确定步骤，确定所述发动机的转数与脱开侧输入轴的转数之间的差值是否超过预定的第一参考转数，以便在所述扭矩校正步骤之前确定是否在所述实时换挡范围内，并且仅当所述差值超过所述第一参考转数时启动所述扭矩校正步骤。
3.根据权利要求2所述的用于双离合变速器车辆的离合器扭矩控制方法，进一步包括在实时换挡进入确定步骤与所述扭矩校正步骤之间，仅当所述基本控制扭矩与测量器扭矩之间的差值小于参考扭矩的值时，通过开始所述扭矩校正步骤来执行使所述换挡控制稳定的稳定性确保步骤。
4.根据权利要求1所述的用于双离合变速器车辆的离合器扭矩控制方法，其中所述扭矩校正步骤包括，通过所述基本控制扭矩加上或减去校正值来确定所述脱开侧离合器的控制扭矩，所述校正值是通过这样的函数关系确定的：所述函数关系将由前一次获取的扭矩冲程曲线特征获得的基本控制扭矩减去由所述扭矩测量器计算的测量器扭矩所获得的值用作独立变量。
5.根据权利要求1所述的用于双离合变速器车辆的离合器扭矩控制方法，进一步包括实时换挡终止确定步骤：仅当在所述实时换挡范围执行所述扭矩校正步骤的同时，重复确定所述发动机的转数与接合侧输入轴的转数之间的差值是否小于预定的第二参考转数，以检测是否完成实时换挡，并且当所述差值小于第二参考转数时，终止所述扭矩校正步骤。
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