CN105644562B - 一种双离合器自动变速箱蠕动控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双离合器自动变速箱蠕动控制方法，在仅有制动踏板开关信号而无制动压力信号的情况下，执行如下控制步骤：检测车速，当车速为0时，检测换挡杆位置，如果换挡杆位置处于前进挡或者倒挡，则进行预挂挡，当前离合器充油至kisspoint。本发明能够保证制动压力信号失效时仍能保持整车蠕动功能。

Description

一种双离合器自动变速箱蠕动控制方法

技术领域

本发明涉及变速箱控制领域，具体涉及一种双离合器自动变速箱蠕动控制方法。

背景技术

典型的湿式双离合器变速器传动装置由两个同轴嵌套或平行布置的离合器，同轴、内外嵌套布置的两根输入轴，两根平行布置的输出轴，布置在输出轴上的多个同步器装置、多个换挡拨叉以及1个差速器组成。变速器奇、偶数挡输入齿轮分别布置在两根输入轴上，通过两个离合器的切换以及不同同步器动作，经由不同输出轴实现扭矩变换和输出。

蠕动是指车辆驾驶员挂入D挡或者R挡，松掉制动踏板后，不踩油门，或者油门开度小于4％(具体数值可以根据主机厂的要求，而确定)，变速箱会在1挡、2挡或者倒挡，达到最终稳定车速行驶，即为蠕动。蠕动情况下，车辆能够在发动机处于怠速运转状态下，缓慢前进或后退。kisspoint是指离合器在充油时达到的刚好能够传递扭矩的压力，也被称为半联动点。

通常的蠕动会根据整车制动单元发送制动压力信号而判断，当前制动压力的大小，尤其是从车速为零，驾驶员踩下制动踏板后，需要有制动压力去判断驾驶员的意图是否需要蠕动，或者是否可以进入到蠕动，因为制动力和发动机的牵引力决定了车辆是否可以按照驾驶员的意图前进或者倒退。在进入蠕动后，首先对整车状态进行识别，判断是否车辆已经有车速，因为可以是车辆从较高的车速，然后慢慢降到蠕动的车速，比如当前车速是40km/h，驾驶员没有踩油门，也没有踩制动或者轻踩制动，即车辆会减速，当减速到一设定值后，即满足了蠕动模块，即进入到蠕动模块，这样就是有车速后的蠕动控制；而更多用到的，通常是车辆在静止过程中，驾驶员挂到前进挡或者倒挡，车辆速度从零开始进入到蠕动的状态，车辆最终会以目标蠕动车速前进，这个车速是基于整车速比及怠速转速等所能达到的稳定车速。

通常，在有制动压力信号的情况下，就可以监控驾驶员对于制动踏板的期望，可以设定一个阀值后再进入蠕动模式，比如制动压力小于60％，即整车在60％的制动压力下，可以开始蠕动，这样就更加精细化了蠕动的控制，所以通常的蠕动控制都会有制动压力的控制参数作为蠕动的输入，整车ESC(即，电子稳定程序控制系统)或者ABS(即，制动防抱死系统)会将整车制动压力信号发送到CAN总线上，以供TCU(即，变速箱控制单元)去判断当前驾驶员期望的制动压力，最终以制动压力和期望车速之间有一定的对应关系，这样以完成在不同制动踏板开度下的目标蠕动车速的达成。如果制动压力丢失的话，则无法判断驾驶员对制动踏板的意图，而导致离合器脱开，报出故障，无法实现整车蠕动及后续驾驶功能。整车中没有制动压力信号，有两种原因，一是整车中ABS中或者ESC中的制动压力信号并没有发送到CAN总线上，而本身制动踏板也没有压力或者位置传感信号，二是整车有这个信号上到CAN总线，但是难免会有信号失效等情况，在信号失效后，就无法完成整车驾驶功能。

发明内容

本发明的目的是在制动压力丢失的情况下，仍能实现整车蠕动功能，为此本发明的实施例提供了如下技术方案：

一种双离合器自动变速箱蠕动控制方法，在仅有制动踏板开关信号而无制动压力信号的情况下，执行如下控制步骤：检测车速，当车速为0时，检测换挡杆位置，如果换挡杆位置处于前进挡或者倒挡，则进行预挂挡，当前离合器充油至kisspoint。

作为优选方案，在当前离合器充油至kisspoint后，如果制动踏板开关信号表明制动踏板已经松开至一定程度，则请求发动机扭矩至标定值。

作为优选方案，发动机扭矩到达所述标定值后，再次检测车速，如果车速仍为0，则将发动机扭矩保持在所述标定值同时提高所述当前离合器的充油压力至一标定倍数，如果车速大于0，则根据当前车速及期望车速计算所需离合器压力和期望的发动机扭矩，从而控制当前离合器压力直至达到期望车速。

作为优选方案，如果提高所述当前离合器的充油压力至一标定倍数后，如果车速仍等于0，则保持所述当前离合器的充油压力等待制动踏板进一步松开。

作为优选方案，当车速大于0同时小于限值时，以当前挡位行驶，根据当前车速及期望车速计算所需离合器压力和期望的发动机扭矩，从而控制当前离合器压力直至达到期望车速。

本发明的实施例能够在没有制动压力信号而仅有制动踏板开关信号情况下，根据制动踏板开关信号，及换挡杆信号等输入，控制离合器充油至kisspoint，从而实现车辆蠕动，避免整车功能的丧失。

进一步地，本发明的实施例充分考虑了车辆在静止状态下进入蠕动状态、在有车速状态下进入蠕动状态两种不同情况的控制策略，确保了不同行驶状态下蠕动功能的实现。

进一步地，在静止状态下进入蠕动状态的过程中，本发明的实施例充分考虑到了爬坡、过坑、过槛等复杂工况，在发动机扭矩达到标定值而仍无法蠕动的话，不会增加发动机扭矩而是增加作用在离合器上的压力以增加传递到变速箱的扭矩，这有两种用途，一是用于使整车尽可能的启动起来，以避免由于外界因素而导致的无法进入蠕动，比如正在减速带前，或者轮胎下面有阻挡物，二是给驾驶员一种整车“前进”的感觉，以提示驾驶员进一步松掉制动踏板。

进一步地，在车速没有达到蠕动的期望车速时，则会继续以期望车速为目标，提高离合器压力以达到目标车速，控制对象为作用在离合器上的压力，采用闭环控制，使得蠕动过程紧凑可靠，稳定性高，以最终达到目标车速为评价指标，整车舒适性得到保障。

进一步地，在离合器压力达到标定倍数后仍无车速，说明驾驶员踩制动踏板至一定值后，驾驶员意图仍然是刹车，此时仍然判断整车需要进入蠕动状态，保持当前离合器压力以提供当前工况下的牵引力，在驾驶员踩下或者进一步松开制动踏板后，仍可快速实现停止或者前进的功能。

附图说明

接下来将结合附图对本发明的实施例做进一步详细说明，其中：

图1是一种典型的双离合器自动变速箱的结构示意图；

图2是本发明的实施例所采用的车辆控制模块的结构示意图；

图3是本发明的实施例的控制流程图。

附图标记说明：1、离合器转速传感器，2、输出轴转速传感器，3、内输入轴转速传感器，4、外输入轴转速传感器，5、 2/6挡拨叉位置传感器，6、 5/N挡拨叉位置传感器，7、 3/1挡拨叉位置传感器，8、R/4挡拨叉位置传感器，9、第一离合器压力传感器，10、第二离合器压力传感器，11、内输入轴，12、外输入轴，13、第一输出轴，14、第二输出轴，C1、第一离合器，C2、第二离合器。

具体实施方式

参考图1，典型的双离合器自动变速箱具有第一离合器C1和第二离合器C2两个离合器，内输入轴11与外输入轴12内外嵌套并分别与第一离合器C1、第二离合器C2连接。各挡位主动齿轮布置在内输入轴11和外输入轴12上，各挡位从动齿轮布置在第一输出轴13和第二输出轴14上。油泵为离合器充油，使第一离合器C1、第二离合器C2分别啮合或者分离，从而使来自于发动机的扭矩传递给内输入轴11或者外输入轴12，并利用同步器等装置选择不同的齿轮组捏合，实现驻车、一挡至六挡、倒挡等功能。离合器转速传感器1用于采集离合器转速信号，输出轴转速传感器2用于采集第一输出轴13、第二输出轴14的转速信号，内输入轴转速传感器3用于采集内输入轴转速信号，外输入轴转速传感器4用于采集外输入轴转速信号，2/6挡拨叉位置传感器5用于检测2/6挡拨叉位置，5/N挡拨叉位置传感器6用于检测5/N挡拨叉位置，3/1挡拨叉位置传感器7用于检测3/1挡拨叉位置，R/4挡拨叉位置传感器8用于检测R/4挡拨叉位置，第一离合器压力传感器9用于采集第一离合器C1的压力信号，第二离合器压力传感器10用于采集第二离合器C2的压力信号。

接下来所描述的实施例是结合图1的双离合器自动变速箱进行说明的，但本领域技术人员应当注意的是，本发明的实施例并不限定于上述结构的特定双离合器自动变速箱，上述挡位、同步器、输出轴等装置的个数及布置能够被增减、变化而不离开本发明的实质构思范围。

参考图2，本实施例考虑了两种进入蠕动工况的前提条件：一是整车从静止状态进入蠕动，而是在具备一定车速的状态下进入蠕动。在双离合器自动变速箱的软件控制中，采用驾驶员意图识别模块和整车驾驶模式选择模块，根据整车状态识别的判断来选择进入蠕动控制。

在控制过程中，需要采集的信号有整车车速信号、整车上下坡状态信号、油门踏板开度信号、制动踏板开关信号、换挡杆位置信号、发动机转速信号、离合器压力信号、变速箱挡位信号等，这些信号能够以图1中的传感器直接采集，或者通过间接计算获得，或者通过其它传感器采集。

根据上述信号识别驾驶意图后，如果进入蠕动控制，在整车功能切换后直接跳出蠕动控制，例如从蠕动切换到起步。在进入蠕动控制后，首先对整车状态进行识别，判断是否车辆已经有车速，因为可以是车辆从较高的车速，然后慢慢降到蠕动的车速，比如当前车速是40km/h，驾驶员没有踩油门，也没有踩制动踏板或者轻踩制动踏板，即车辆会减速，当减速到一设定值后，即满足了蠕动条件，即进入到蠕动模式，这样就是有车速后的蠕动控制。而更多用到的，通常是车辆在静止过程中，驾驶员挂到前进挡或者倒挡，车辆速度从零开始进入到蠕动的状态，车辆最终会以目标蠕动车速前进，这个车速是基于整车速比及怠速转速等所能达到的稳定车速。与现有技术不同的是，在本实施例的双离合器自动变速箱蠕动控制方法中，允许在仅有制动踏板开关信号而无制动压力信号的情况下进入蠕动模式，此时在制动踏板开关信号为0时认为没有制动压力，制动踏板开关信号为1时认为有制动压力，这样在制动压力信号没有发送到CAN总线、或者CAN总线上的制动压力信号失效或者整车制动压力信号丢失的情况下，仍可继续完成蠕动功能，不至于蠕动功能丧失。

当驾驶员挂入到前进挡或倒挡后，因为需要踩制动踏板到制动踏板开关接合后，才能移动换挡杆，而换挡杆锁需要在踩下制动踏板开关后才会解锁，当然也会存在可以移动换挡杆后，立即松掉了制动踏板，而且制动踏板早于换挡杆到达，那么就需要软件排除制动踏板信号的影响，在换挡杆到达指定挡位后，比如D挡，就继续执行下一步程序；当然，此时进入蠕动的一个条件就是，制定踏板开关信号已经关闭，即驾驶员已经松开制定踏板到制动开关以外的开度，即制动压力可能存在也可能不存在，此时进入如图3所示的控制步骤：

首先检测车速，此时根据两种不同情况选择后续控制步骤：一种是车速为0，另一种是车速大于0同时小于限值，例如在本实施例中该限值为7km/h。

先考虑车速为0时的控制，此时检测换挡杆位置，如果换挡杆位置处于前进挡或者倒挡，则进行预挂挡。比如，如果换挡杆处于D挡(前进挡)，则预挂1挡，此时一挡所对应的第一离合器C1为当前离合器；如果换挡杆处于R挡(倒挡)，则预挂R挡，此时R挡所对应的第二离合器C2为当前离合器。然后将当前离合器充油至kisspoint(半联动点)。之后，如果制动踏板开关信号表明制动踏板已经松开至一定程度(信号为off)，则启动TCU请求发动机扭矩，到达一定的发动机怠速扭矩，此时在离合器kisspoint传递的扭矩会相应增加。当然，请求的发动机扭矩是一个计算与标定结合值，该扭矩是根据当前发动机怠速(会受到发动机水温影响)、整车负载(例如上坡或者下坡)的输入而不同，为使整车能够实现车速由0到启动的扭矩的一定系数K，该系数为标定量，因此请求发动机扭矩需要到达一标定值。这样，就又存在两种情况：一种是整车开始蠕动，并具备一定的车速，另一种是整车仍然无法蠕动。

因此，在发动机扭矩到达标定值后，需要再次检测车速。如果车速大于0，整车蠕动，说明制动踏板已经松开到达一定比例到达P_min，例如松开至小于10％的制动踏板压力，当然该P_min也是通过试验标定得到的值；如果车速仍为0，说明整车没有蠕动，此时不增加发动机扭矩，而是将发动机扭矩保持在标定值同时利用油泵提高当前离合器的充油压力至一标定倍数，从而增加传递到变速箱的扭矩，这样做有两个好处：一是使整车尽可能启动起来，以避免由于外界因素而导致无法进入蠕动，比如车辆正在减速带前，或者车轮下面有阻挡物，二是给驾驶员一种整车“前进”的感觉，以提示驾驶员进一步松开制动踏板。如果提高当前离合器的充油压力至一标定倍数后，车速仍等于0，可能此时车辆正在减速带前，或者车轮下面有阻挡物等，则保持当前离合器的充油压力等待制动踏板进一步松开，并检测车速状态，如果制动踏板进一步松开或者加油门，则能够迅速克服障碍进入蠕动状态。在请求发动机扭矩至一标定值后，无论是直接车速大于0，还是在提高当前离合器充油压力、进一步松开制动踏板后车速才大于0，一旦车速大于0进入蠕动状态，则根据当前车速及期望车速(例如本实施例中的蠕动期望车速为7km/h)计算所需离合器压力和期望的发动机扭矩，从而根据发动机的转速和输入到变速箱的实际从动盘转速进行闭环控制，控制当前离合器压力直至达到期望车速，从而精确控制输入到整车的扭矩和保持发动机转速。与此相反的是，现有技术中是直接根据期望车速与当前车速进行比较，控制离合器的结合，这样会导致离合器结合速度过快，易造成冲击和振动，且易造成发动机被拖成低速。

在车速没有达到蠕动状态的期望车速时，则会继续以期望车速为目标，提高离合器压力以达到目标车速，发动机的怠速不同，也会使离合器主动盘与从动盘之间的滑磨率存在差异；当达到7km/h后，则会保持当前离合器压力行驶，当然也会持续的检查车速的状态，是否维持在7km/h，使整车稳定在蠕动稳定车速上。

接下来考虑初始状态下检测到车速大于0同时小于限值(例如7km/h)时的情况，此时以当前挡位行驶，根据当前车速及期望车速计算所需离合器压力和期望的发动机扭矩，从而控制当前离合器压力直至达到期望车速。

整车脱离蠕动控制后，比如油门踏板信号大于4％或者其它阈值，即认为驾驶员意图为起步或者换挡或其它控制，此时跳出蠕动控制循环。

综上所述，本实施例的控制方法实现了在没有线性制动压力信号的情况下，整车仍能进入蠕动工况。如果原始控制是采用制动压力信号作为蠕动的输入的话，当制动压力信号失效时，可采用本实施例的控制方法进行替代，避免蠕动功能丧失。本实施例采用的闭环控制方法使蠕动过程紧凑可控，稳定性高，以最终车速为评价指标，整车舒适性达到保障。针对多种工况，比如在整车遇到一定负载的时候，具备提醒驾驶员和基本的适应性，以提高蠕动功能的适应性。当驾驶员踩制动踏板到一定值后，则可能整车仍然不会走动，因为驾驶员的意图仍然是踩刹车，但是仍然可以识别是在整车蠕动模块，仍然可以提供当前工况下的牵引力，在驾驶员踩下或者松开制动踏板后，仍然可以快速的实现停止和前进的功能。

虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不被限定于上述实施例，本领域普通技术人员能够容易地对其进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (4)

1.一种双离合器自动变速箱蠕动控制方法，其特征在于，在仅有制动踏板开关信号而无制动压力信号的情况下，执行如下控制步骤：

检测车速，当车速为0时，检测换挡杆位置，如果换挡杆位置处于前进挡或者倒挡，则进行预挂挡，当前离合器充油至kisspoint；

当车速大于0同时小于限值时，以当前挡位行驶，根据当前车速及期望车速计算所需离合器压力和期望的发动机扭矩，从而控制当前离合器压力直至达到期望车速。

2.根据权利要求1所述的双离合器自动变速箱蠕动控制方法，其特征在于，在当前离合器充油至kisspoint后，如果制动踏板开关信号表明制动踏板已经松开至一定程度，则请求发动机扭矩至标定值。

3.根据权利要求2所述的双离合器自动变速箱蠕动控制方法，其特征在于，发动机扭矩到达所述标定值后，再次检测车速，如果车速仍为0，则将发动机扭矩保持在所述标定值同时提高所述当前离合器的充油压力至一标定倍数，如果车速大于0，则根据当前车速及期望车速计算所需离合器压力和期望的发动机扭矩，从而控制当前离合器压力直至达到期望车速。

4.根据权利要求3所述的双离合器自动变速箱蠕动控制方法，其特征在于，如果提高所述当前离合器的充油压力至一标定倍数后，如果车速仍等于0，则保持所述当前离合器的充油压力等待制动踏板进一步松开。