CN105508590A - 通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法 - Google Patents

Abstract

一种通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，通过在行车工况发生变化时，采用转速请求来直接对发动机进行调速，从而精确控制发动机转速与预结合档位所在轴转速的快速同步；所述的调速，具体包括：转速请求初始化阶段、转速请求激活阶段和转速回位阶段。本发明在满足能够精确控制发动机转速与预结合轴转速同步的同时，并且同步响应更快。

Description

通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法

技术领域

本发明涉及一种汽车双离合自动变速器领域的技术，具体涉及一种通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法。

背景技术

双离合自动变速器(DoubleClutchTransmission，DCT)顾名思义拥有两个离合器，奇数档位和偶数档位分别由两个离合器控制。双离合变速箱结合了手动变速箱和自动变速箱的优点，没有使用变矩器，转而采用两套离合器，通过两套离合器的相互交替工作，来到达无间隙换挡的效果。

相对于普通的手动变速器，双离合自动变速器的控制更为复杂，对于选换挡过程要进行精确的控制。同时要处理好变速器与发动机的动力匹配问题，确保发动机产生的动力能源源不断的传送到变速器。现阶段由于对发动机扭矩响应更容易控制，很多情况下都是通过调节发动机扭矩来使发动机转速与目标转速同步。实际上，直接调节发动机的转速则响应更加快，尤其对于手动模式下的无油门降档工况更加注重驾驶员的感受，相对于扭矩请求来说，转速请求对发动机的响应更快。然而发动机的转速是非线性的，比较难控制。在选换挡过程中，能够精确控制发动机转速，并快速将发动机转速与目标转速同步，是目前双离合器控制的一个难点。

发明内容

本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，采用转速请求来直接对发动机进行调速，从而快速精确控制发动机转速快速与预结合档位所在轴的转速同步。

本发明是通过以下技术方案实现的：

本发明通过在行车工况发生变化时，采用转速请求来直接对发动机进行调速，从而精确控制发动机转速与预结合档位所在轴转速的快速同步。

所述的调速，具体包括：转速请求初始化阶段、转速请求激活阶段和转速回位阶段。

所述的转速请求初始化阶段是指：在手动模式无油门降档工况下，通过对Offgoing离合器的扭矩值进行实时监测，并当其低于无油门降档阈值时激活针对发动机的转速调整请求，即设置转速请求标志位为1并从转速请求初始化阶段进入转速请求激活阶段；

在转速请求激活阶段时，当目标档位发生变化或实时监测到刹车踏板受到压力时，则从转速请求激活阶段返回转速请求初始化阶段；

在转速请求激活阶段时，当实时监测的发动机转速与预结合档位所在轴的转速的差值维持于阈值以下水平，即离合器扭矩交互，则转速请求标志位清0并进入转速回位阶段。

在转速回位阶段时，当目标档位发生变化或回位时间超时时，则从转速回位阶段返回转速请求初始化阶段。

所述的回位时间，从进入转速回位阶段开始计时。

所述的调速，具体为：控制发动机转速Ne从起点值Nin线性增加到目标转速值Ntarget，即：其中：时间T基于刹车压力和发动机转速变化率进行标定得到，SampTime代表采样周期，c代表系统运行次数，起点值Nin＝Ne0+offset1，Ne0是当前CAN采集到的发动机转速传感器信号，代表当前发动机转速，起点补偿值offset1基于刹车压力和发动机与目标转速的转速差决定，在有刹车或者发动机转速高于目标转速的情况下，要确保起点值Nin低一些，从而增加平顺性避免冲击，目标转速值Ntarget＝Nout*Ratio+offset2，Nout是发动机输出端的转速，Ratio是指当前目标档位的速比，offset2是目标转速补偿值。

所述的目标转速补偿值offset2，通过以下方式确定：

i)对于降档开始时同步器已经在位的工况，并且发动机转速比目标转速低的工况，为加快转速同步对目标转速值增加正向的补偿值，该目标转速补偿值基于降档开始时的转速差和调速比例进行标定；

ii)对于降档开始时同步器不在位的工况，则增设一个基于降档开始时的转速差和调速比例进行标定的正向补偿量，该正向补偿量小于工况i)中的目标转速补偿值，以防请求值太大发动机未与离合器完全同步而飞掉；

iii)对于降档开始时存在刹车压力的工况，如在汽车车速降低的同时仍存在发动机进行升速的请求，则会导致发动机转速猛增引起冲击，因此对于刹车工况需增加基于刹车压力的负向补偿，当刹车压力大于刹车压力阈值时则转速请求标志位清0。

当离合器扭矩交互时，即将分离的离合器会完全释放压力，其扭矩线性降到预结合点时的扭矩值，而即将结合的离合器扭矩值则会线性上升到阻力矩附近。在这阶段，发动机转速与预结合档位所在轴的转速趋于同步，当检测到两者的差值在预设时间段内维持在小区间内，则转速请求标志位清0。

在转速请求标志位清0后，为了防止发动机转速下降明显，导致不必要的冲击，本发明增加转速回位阶段，引导发动机转速平稳过渡到目标转速。

所述的转速回位阶段是指：设置发动机目标转速从目标转速线性降低到预结合档位当前转速。

技术效果

与现有技术相比，本发明采用转速请求来直接控制发动机转速，并将转速请求分为三个闭环控制阶段，分别为转速请求的激活、转速请求的初始化以及转速回位阶段，在满足能够精确控制发动机转速与预结合轴转速同步的同时，并且同步响应更快。

附图说明

图1为本发明流程示意图；

图2为实施例转速调节过程示意图；

图中：1转速请求激活阶段、2转速回位阶段、3发动机转速、4Oncoming离合器的输出轴转速、5Offgoing轴转速、6目标转速请求值、7目标转速补偿值、8Oncoming离合器的输出轴扭矩、9Offgoing轴扭矩、10预充阶段、11扭矩交互阶段、12转速微调阶段、

图3为实施例中优化后荣威550无油门降档响应曲线示意图；

图4为实施例中更改后荣威550无油门降档响应曲线示意图。

具体实施方式

如图1、2所示，本实施例包括以下步骤：

1)在进入手动模式无油门降档工况后，对预分离离合器(简称为Offgoing离合器)的扭矩值与无油门降档阈值进行实时的比较。

所述的无油门降档阈值根据档位进行区分，在进行升速时为了确保Offgoing离合器对发动机有拖拽现象，所以要保证Offgoing离合器的扭矩值达到预结合点时的扭矩值，本实施例中的无油门降档阈值为[-2,2]。

当Offgoing离合器的扭矩值低于无油门降档阈值时，则转速请求标志位置1，激活转速请求。转速请求的激活不受限于两个离合器所处的状态，无论是在预结合离合器(简称为Oncoming离合器)预充阶段10，还是在扭矩交互阶段11，只要满足激活条件即可激活转速请求。

为了加快实现转速同步，可以根据实际情况将标定量的值标的尽可能的低。

所述的同步，即发动机转速3从Offgoing轴转速5向Oncoming离合器的输出轴转速4结合的过程。为了让发动机转速尽快与Oncoming离合器的输出轴转速同步，在转速请求激活阶段1，转速请求值6是基于Oncoming离合器的输出轴转速3与目标转速补偿值相加得到。

所述的目标转速补偿值根据不同的情况进行补偿：

i)对于降档开始时同步器已经在位且发动机转速比目标转速低的工况，为加快转速同步对目标转速值增加正向的补偿值，该目标转速补偿值基于降档开始时的转速差和调速比例进行标定。

ii)对于降档开始时同步器已经在位且同步器不在位的工况，则增设一个基于降档开始时的转速差和调速比例进行标定的正向补偿量，此补偿值相对于同步器在位的情况来说较小，以防请求值太大发动机未与离合器完全同步而飞掉。

iii)对于降档开始时存在刹车压力的工况时，汽车车速降低，当此时仍对发动机进行较大的升速请求，则会导致发动机转速猛增引起冲击。所以对于刹车工况，要增加基于刹车压力的负向补偿，当刹车压力大于刹车压力阈值时则直接取消转速请求。

本实施例中，所述的刹车压力阈值根据实车响应情况，设置为[0，100]。

2)当进入扭矩交互阶段11，Offgoing离合器会完全释放压力，其扭矩9线性降到预结合点时的扭矩值，而Oncoming离合器扭矩值8则会线性上升到阻力矩附近。在这阶段，发动机转速3与Oncoming离合器的输出轴转速4趋于同步，当检测到两者的差值在预设时间段内维持在观察窗内，则转速请求标志位清0。

本实施例中，所述的预设时间为：0s～0.3s；所述的观察窗为：-100rpm～100rpm

3)在取消转速请求后，为了防止发动机转速3下降明显，导致不必要的冲击，本发明增加转速回位阶段2，引导发动机转速平稳过渡到Oncoming离合器的输出轴转速4。在转速回位阶段2，设置发动机目标转速从当前转速请求值线性降低到Oncoming离合器的输出轴转速4与回位补偿值的和。

所述的回位补偿值是为了加快同步，可根据实际情况标定的一负向补偿值。为了在踩油门时让发动机尽快升速，故对整个转速回位阶段2的持续时间基于油门进行标定，在有油门时让转速回位阶段2尽快结束，从而开始下一阶段的升速。

如图3、4所示，本实施例针对荣威550车型进行了手动模式无油门降档工况的实车测试，并选取三档降二档过程中的响应曲线，其中：图3中的曲线由上而下依次为：油门开度、刹车压力、实际档位、目标档位、奇数离合器状态、偶数离合器状态、奇数离合器扭矩、偶数离合器扭矩、发动机实际扭矩、发动机目标扭矩、奇数输入轴转速、偶数输入轴转速、发动机实际转速、发动机目标转速，图4中的曲线由上而下依次为：油门开度、刹车压力、实际档位、目标档位、奇数离合器状态、偶数离合器状态、奇数离合器扭矩、偶数离合器扭矩、发动机实际扭矩、发动机目标扭矩、奇数输入轴转速、偶数输入轴转速、发动机实际转速、发动机目标转速，由图中可以看出，优化后的转速同步过程相对来说比较慢，跟随性不好，在转速同步后又有转速下拉情况。更改后的转速响应对于调速更快，跟随性比较好。

上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (6)

1.一种通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，其特征在于，通过在行车工况发生变化时，采用转速请求来直接对发动机进行调速，从而精确控制发动机转速与预结合档位所在轴转速的快速同步；所述的调速，包括：转速请求初始化阶段、转速请求激活阶段和转速回位阶段。

2.根据权利要求1所述的通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，其特征是，所述的转速请求初始化阶段是指：在手动模式无油门降档工况下，通过对Offgoing离合器的扭矩值进行实时监测，并当其低于无油门降档阈值时激活针对发动机的转速调整请求，即设置转速请求标志位为1并从转速请求初始化阶段进入转速请求激活阶段；

在转速请求激活阶段时，当目标档位发生变化或实时监测到刹车踏板受到压力时，则从转速请求激活阶段返回转速请求初始化阶段；

在转速请求激活阶段时，当实时监测的发动机转速与预结合档位所在轴的转速的差值维持于阈值以下水平，即离合器扭矩交互，则转速请求标志位清0并进入转速回位阶段；

在转速回位阶段时，当目标档位发生变化或回位时间超时时，则从转速回位阶段返回转速请求初始化阶段。

3.根据权利要求2所述的通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，其特征是，所述的回位时间，从进入转速回位阶段开始计时。

4.根据权利要求1或2所述的通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，其特征是，所述的调速，具体为：控制发动机转速Ne从起点值Nin线性增加到目标转速值Ntarget，即：其中：时间T基于刹车压力和发动机转速变化率进行标定得到，SampTime代表采样周期，c代表系统运行次数，起点值Nin＝Ne0+offset1，Ne0是当前CAN采集到的发动机转速传感器信号，代表当前发动机转速，起点补偿值offset1基于刹车压力和发动机与目标转速的转速差决定，目标转速值Ntarget＝Nout*Ratio+offset2，Nout是发动机输出端的转速，Ratio是指当前目标档位的速比，offset2是目标转速补偿值。

5.根据权利要求4所述的通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，其特征是，所述的目标转速补偿值通过以下方式确定：

i)对于降档开始时同步器已经在位的工况，并且发动机转速比目标转速低的工况，为加快转速同步对目标转速值增加正向的补偿值，该目标转速补偿值基于降档开始时的转速差和调速比例进行标定；

ii)对于降档开始时同步器不在位的工况，则增设一个基于降档开始时的转速差和调速比例进行标定的正向补偿量，该正向补偿量小于工况i)中的目标转速补偿值；

iii)对于降档开始时存在刹车压力的工况，如在汽车车速降低的同时仍存在发动机进行升速的请求，则增加基于刹车压力的负向补偿，当刹车压力大于刹车压力阈值时则直接取消转速请求。

6.根据权利要求1或2所述的通过转速请求控制双离合自动变速器选换档的实现方法，其特征是，所述的转速回位阶段中：设置发动机目标转速从目标转速线性降低到预结合档位当前转速。