CN105840810B - 一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法，其中双离合器自动变速器包括：两个变速器装置，其中每个变速器装置由一个湿式离合器及其冷却装置、变速器挡位组组成。共有七个前进挡、一个倒挡，其中R挡、2挡、4挡、6挡为偶数轴挡位，1挡、3挡、5挡、7挡为奇数轴挡位；其中该变速器还包括两个离合器转速传感器，一个输出轴转速传感器，四个拨叉位置传感器；其针对一种双离合器自动变速器机械结构，综合变速器挡位拨叉位置、拨叉移动速度、输入轴转速、输出轴转速等信息对预挂挡位和当前挡位同时进行挡位脱挡状态监控及判断。在判断为脱挡状态后，根据脱挡状态、工作挡位和预挂挡位的不同选择最优补挂挡位并协调控制补挂动作。

Description

一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法

技术领域

本发明涉及一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法，属于双离合器自动变速器换挡控制领域。

背景技术

变速器是汽车传动系统的重要部件，其重要作用是实现不同挡位下安全可靠的传递动力。如果车辆在行驶过程中出现当前挡位突然脱挡的现象，将会导致车辆瞬间丧失动力，危及整车安全性并影响整车驾驶性。

在专利CN 102072319 A中介绍了一种用于双离合器自动变速器中的同步器监视方法，该方法通过布置于同步器各测试挡位点的传感器向电子控制单元输送信号，电子控制单元根据输送的测试点信号判断同步器是否处于脱挡状态。首先该发明对脱档判断只依靠同步器各测试点传感器的反馈信号，没有综合考虑输入轴、输出轴转速等信号，受制于信号可靠性的影响，无法对脱挡做出快速准确的判断。其次该方法预设各测试点位置值，因变速器生产存在个体差异，无法保证该预设值适用于多个变速器，非常容易造成误判。再次该方法在各个同步器挡位测试点分别设置传感器并逐一进行判断，增加了硬件成本及电子控制单元的工作负荷。此外该发明也没有描述电子控制单元如何根据不同脱挡工况进行脱挡的最优处理，从而保证整车安全性及驾驶性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法，其针对一种双离合器自动变速器机械结构，综合变速器挡位拨叉位置、拨叉移动速度、输入轴转速、输出轴转速等信息对预挂挡位和当前挡位同时进行挡位脱挡状态监控及判断。在判断为脱挡状态后，根据脱挡状态、工作挡位和预挂挡位的不同选择最优补挂挡位并协调控制补挂动作。

本发明的技术方案是这样实现：一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法，其中双离合器自动变速器包括：两个变速器装置，其中每个变速器装置由一个湿式离合器及其冷却装置、变速器挡位组组成。共有七个前进挡、一个倒挡，其中R挡、2挡、4挡、6挡为偶数轴挡位，1挡、3挡、5挡、7挡为奇数轴挡位；其中该变速器还包括两个离合器转速传感器，一个输出轴转速传感器，四个拨叉位置传感器；其特征在于具体的判断及处理方法步骤如下：

首先根据当前啮合挡位的换挡拨叉位置传感器值同时结合输入轴转速、输出轴转速、拨叉移动速度进行啮合挡位的脱挡状态判断，其次根据脱挡状态进行恢复挡位选择和挡位恢复的动作控制，其中脱挡状态的判断分为三种方式，1）根据输入轴转速、输出轴转速进行当前工作挡位的脱挡状态判断；2）根据换挡拨叉位置传感器值和换挡拨叉移动速度对啮合挡位进行脱挡预判；3）根据换挡拨叉位置传感器值进行啮合挡位的脱挡状态判断。

所述的输入轴转速、输出轴转速进行当前工作挡位的脱挡状态判断，是指当输入轴转速与根据输出轴转速计算的输入轴同步转速差大于脱挡转速阈值时，直接判断为彻底脱挡。

所述的换挡拨叉位置传感器值和换挡拨叉移动速度对啮合挡位进行脱挡预判，是指当换挡拨叉位置值在预判脱挡位置限制值和啮合挡位限制值之间并且拨叉移动速度大于预判脱挡速度限制阈值时，判断该啮合挡位轻度脱挡。

所述的换挡拨叉位置传感器值进行啮合挡位的脱挡状态判断，是指当换挡拨叉位置值的绝对值低于空挡位置限制值的绝对值时，判断该啮合挡位为彻底脱挡；当换挡拨叉位置值在脱挡位置限制值和啮合挡位限制值之间，判断该啮合挡位为卡滞两挡中间。

所述的脱挡转速阈值、预判脱挡速度限制阈值根据试验数据获得；

预判脱档位置限制值=换挡拨叉端点位置值-预判脱档位置偏移量；

啮合挡位位置限制值=换挡拨叉端点位置值-啮合位置偏移量;

脱挡位置限制值=换挡拨叉端点位置值-脱挡位置偏移量；

空挡位置限制值=换挡拨叉同步位置值-空挡位置偏移量；

其中换挡拨叉端点位置值、换挡拨叉同步位置值是通过换挡过程中自动记录换挡拨叉在各挡位端点和同步点位置获得的，预判脱档位置偏移量、啮合位置偏移量、脱挡位置偏移量、空挡位置偏移量均根据试验数据获得。

所述的脱挡判断过程中，为了避免因拨叉位置传感器、输入轴传感器、输出轴转速传感器抖动导致脱挡状态的错误判断，啮合挡位脱挡的判断条件均需要满足大于脱挡检测时间，该脱挡检测时间根据试验数据获得。

所述的判断啮合挡位为脱挡状态时，根据脱挡状态及脱挡挡位进行恢复挡位的选择及进行挡位恢复的动作控制，具体步骤如下：

1）当脱挡状态为彻底脱挡时，如为预挂挡位直接执行挂挡动作，如为当前工作挡位则选择就近的挡位进行替换，然后再恢复该脱挡挡位；

2）当脱挡状态为卡滞两挡中间，首先需要进行摘挡动作，如为预挂挡位摘挡成功后执行挂挡动作，如为当前工作挡位则选择就近的挡位进行替换，然后再恢复该脱挡挡位；

3）当脱挡状态为轻度脱挡时，直接执行挂挡动作；

4）上述1）2）3）中所述就近的挡位是选择另一个轴可工作的合适挡位；

5）当同一个挡位连续轻度脱挡超过三次，则再次脱挡时不进行任何处理；

6）当同一个挡位连续彻底脱挡超过三次，则在本次驾驶循环中该挡位不可用。

本发明的积极效果是通过检测啮合挡位的拨叉位置传感器值，同时结合输入轴转速、输出轴转速、换挡拨叉移动速度进行啮合挡位的脱挡状态判断，这种方法可以避免因拨叉位置传感器故障引起的误判断，能够更加准确迅速的判断脱挡状态，并且节省了硬件成本。本发明各个判断位置限值由每个变速器换挡端点值和同步位置值偏移得到，避免了采用统一限值后因变速器个体差异导致的误判。并且本发明根据判断的脱挡状态和脱挡挡位进行恢复挡位的选择，有效的控制执行摘挡、挂挡动作，提高了整车的驾驶性。

附图说明

图1是本发明的换挡拨叉位置状态示意图。

图2 是本发明的脱挡判断处理逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述：如图1-2所示，一种双离合器自动变速器的脱挡判断及处理方法，其中双离合器自动变速器包括：两个变速器装置，其中每个变速器装置由一个湿式离合器及其冷却装置、变速器挡位组组成。共有七个前进挡、一个倒挡，其中R挡、2挡、4挡、6挡为偶数轴挡位，1挡、3挡、5挡、7挡为奇数轴挡位；其中该变速器还包括两个离合器转速传感器，一个输出轴转速传感器，四个拨叉位置传感器；其特征在于具体的判断及处理方法步骤如下：

1.对四个拨叉位置传感器反馈电压值进行计算和滤波，从而获得四个换挡拨叉位置值，并根据换挡拨叉端点位置值、换挡拨叉同步位置值获得对应的预判脱挡位置限制值、啮合挡位限制值、脱挡位置限制值、空挡位置限制值。

所述的换挡拨叉端点位置值、换挡拨叉同步位置值，通过换挡过程中自动记录换挡拨叉在各挡位端点和同步点位置获得。其中：

预判脱挡位置限制值=换挡拨叉端点位置值-预判脱挡位置偏移量；

啮合挡位位置限制值=换挡拨叉端点位置值-啮合位置偏移量;

脱挡位置限制值=换挡拨叉端点位置值-脱挡位置偏移量；

空挡位置限制值=换挡拨叉同步位置值-空挡位置偏移量；

其中预判脱挡位置偏移量、啮合位置偏移量小于1个啮合齿长，预判脱挡位置偏移量小于啮合位置偏移量，脱挡位置偏移量大于1个齿长，当前使用的预判脱挡位置偏移量为±2mm，啮合位置偏移量为±3mm，脱挡位置偏移量为±4mm，空挡位置偏移量为±2mm。

2.根据实时拨叉位置值、当前挡位、输入轴转速、输出轴转速等车辆信息判断两个轴的啮合挡位是否脱挡，以及脱挡的状态。具体内容如下：

1）如果啮合挡位拨叉位置值绝对值低于空挡位置限制值绝对值，或啮合挡位输入轴转速与根据输出轴转速计算的输入轴同步转速差大于脱挡转速阈值，该啮合挡位为脱挡，脱挡状态为彻底脱挡。其中脱挡转速阈值根据试验数据获得，当前该值为100rpm。

2）如果啮合挡位拨叉位置值在脱挡位置限制值和空挡位置限制值之间，该啮合挡位为脱挡，脱挡状态为卡滞两挡中间。

3）如果啮合挡位输入轴转速与根据输出轴转速计算的输入轴同步转速差小于脱挡转速阈值，啮合挡位拨叉位置值在啮合挡位位置限制值和脱挡位置限制值之间，当以上条件同时满足时，该啮合挡位为脱挡，脱挡状态为轻度脱挡。其中脱挡转速阈值与上述1）中所述为同一个值。

4）如果啮合挡位输入轴转速与根据输出轴转速计算的输入轴同步转速差小于脱挡转速阈值，啮合挡位拨叉位置值在预判脱挡位置限制值和啮合挡位限制值之间，拨叉移动速度大于预判脱挡速度限制阈值，当以上条件同时满足时，该啮合挡位为脱挡，脱挡状态为轻度脱挡。其中脱挡转速阈值与上述1）中所述为同一个值。预判脱挡速度限制阈值根据试验数据获得，当前该值为2mm/10ms。

5）上述1）2）3）4）中换挡拨叉位置的判断条件均需要满足大于脱挡检测时间，该脱挡检测时间根据试验数据获得，当前该值为20ms。

3.当啮合挡位处于脱挡状态时，根据脱挡状态、啮合挡位、当前挡位进行脱挡挡位恢复控制。具体内容如下：

1）当脱挡状态为彻底脱挡时，如为预挂挡位直接执行挂挡动作，如为当前工作挡位则选择就近的挡位进行替换，然后再恢复该脱挡挡位。

2）当脱挡状态为卡滞两挡中间，首先需要进行摘挡动作，如为预挂挡位摘挡成功后执行挂挡动作，如为当前工作挡位则选择就近的挡位进行替换，然后再恢复该脱挡挡位。

3）当脱挡状态为轻度脱挡时，直接执行挂挡动作。

4）上述1）2）3）中所述就近的挡位是根据车速选择另一个轴可工作的合适挡位。

5）当同一个挡位连续轻度脱挡超过三次，则再次脱挡时不进行任何处理。

6）当同一个挡位连续彻底脱挡超过三次，则在本次驾驶循环中该挡位不可用。

实施例 以啮合挡位2挡、3挡为实例对本发明做进一步的描述：

1. 首先对四个拨叉传感器值进行计算和滤波，从而获得四个拨叉位置值，并根据换挡拨叉端点位置值、换挡拨叉同步位置值获得对应的预判脱挡位置限制值、啮合挡位位置限制值、脱挡位置限制值、空挡位置限制值。该例中四个换挡拨叉端点位置值依次为10mm，-10mm，10mm，-10mm，10mm，-10mm，10mm，-10mm。四个拨叉对应换挡拨叉同步位置值依次为4mm，-4mm，4mm，-4mm，4mm，-4mm，4mm，-4mm。四个拨叉空挡位置值依次为0mm，0mm，0mm，0mm。则2挡对应的预判脱挡位置限制值为8mm，啮合位置限制值为7mm，脱挡位置限制值为6mm，空挡位置限制值为2mm，3挡对应的预判脱挡位置限制值为-8mm，啮合位置限制值为-7mm，脱挡位置限制值为-6mm，空挡位置限制值为-2mm。

2. 根据拨叉位置判断啮合挡位为2挡、3挡，并且2挡为当前工作挡位，3挡为预挂挡位。实时检测拨叉位置，判断2挡、3挡是否脱挡，以及脱挡的状态。

1）若当前输入轴转速与根据输出轴转速计算的输入轴同步转速差高于脱挡转速阈值100rpm，则2挡为彻底脱挡，则首先进行摘2挡动作，然后选择2挡就近的预挂挡位3挡为工作挡位，再执行挂2挡动作。

2）若2挡拨叉位置值低于2挡空挡位置限制值2mm，则2挡为彻底脱挡，则选择2挡就近的预挂挡位3挡为工作挡位，再执行挂2挡动作。

3）若2挡拨叉位置值在2挡脱挡位置限制值和空挡位置限制值之间，即6mm和2mm之间，则2挡为卡滞两挡中间，首先执行摘2挡动作，然后选择2挡就近的预挂挡位3挡为工作挡位，再执行挂2挡动作。

4）若2挡拨叉位置值在2挡啮合位置限制值和脱挡位置限制值之间，即7mm和6mm之间，则2挡为轻度脱挡，直接执行挂2挡动作。

5）若2挡拨叉位置值在2挡预判脱挡位置限制值和啮合位置限制值之间，即8mm和7mm之间，并且拨叉移动速度大于预判脱挡速度限制阈值2mm/10ms，则2挡为轻度脱挡，直接执行挂2挡动作。

6）若3挡拨叉位置值高于3挡空挡位置限制值-2mm，则3挡为彻底脱挡，直接执行挂3挡动作。

7）若3挡拨叉位置值在3挡脱挡位置限制值和空挡位置限制值之间，即-6mm和-2mm之间，则3挡为卡滞两挡中间，先执行摘3挡动作，摘挡成功后再执行挂3挡动作。

8）若3挡拨叉位置值在3挡啮合位置限制值和脱挡位置限制值之间，即-6mm和-7mm之间，则2挡为轻度脱挡，直接执行挂3挡动作。

9）若3挡拨叉位置值在3挡预判脱挡位置限制值和啮合位置限制值之间，即-8mm和-7mm之间，并且拨叉移动速度大于预判脱挡限制阈值2mm/10ms，则3挡为轻度脱挡，直接执行挂3挡动作。

Claims (5)

1.一种双离合器自动变速器脱挡判断及处理方法，其特征在于：首先根据当前啮合挡位的换挡拨叉位置传感器值同时结合输入轴转速、输出轴转速、换挡拨叉移动速度进行啮合挡位的脱挡状态判断，其次根据脱挡状态进行恢复挡位选择和挡位恢复的动作控制，其中脱挡状态的判断分为三种方式，1）根据输入轴转速、输出轴转速进行当前工作挡位的脱挡状态判断；2）根据换挡拨叉位置传感器值和换挡拨叉移动速度对啮合挡位进行脱挡预判；3）根据换挡拨叉位置传感器值进行啮合挡位的脱挡状态判断。

2.根据权利要求1所述的一种双离合器自动变速器脱挡判断及处理方法，其特征在于所述的根据输入轴转速、输出轴转速进行当前工作挡位的脱挡状态判断，是指当输入轴转速与根据输出轴转速计算的输入轴同步转速差大于脱挡转速阈值时，直接判断为彻底脱挡，其中脱挡转速阈值根据试验数据获得。

3.根据权利要求1所述的一种双离合器自动变速器脱挡判断及处理方法，其特征在于所述的根据换挡拨叉位置传感器值和换挡拨叉移动速度对啮合挡位进行脱挡预判，是指当换挡拨叉位置值在预判脱挡位置限制值和啮合挡位限制值之间并且换挡拨叉移动速度大于预判脱挡速度限制阈值时，判断该啮合挡位轻度脱挡；

其中预判脱挡位置限制值=换挡拨叉端点位置值-预判脱档位置偏移量；

啮合挡位位置限制值=换挡拨叉端点位置值-啮合位置偏移量;

换挡拨叉端点位置值是通过换挡过程中自动记录换挡拨叉在各挡位端点位置获得的，预判脱挡位置偏移量、啮合位置偏移量、预判脱挡速度限制阈值根据试验数据获得。

4.根据权利要求1所述的一种双离合器自动变速器脱挡判断及处理方法，其特征在于所述的根据换挡拨叉位置传感器值进行啮合挡位的脱挡状态判断，是指当换挡拨叉位置值的绝对值低于空挡位置限制值的绝对值时，判断该啮合挡位为彻底脱挡；当换挡拨叉位置值在脱挡位置限制值和啮合挡位限制值之间，判断该啮合挡位为卡滞两挡中间；

其中脱挡位置限制值=换挡拨叉端点位置值-脱挡位置偏移量；

空挡位置限制值=换挡拨叉同步位置值-空挡位置偏移量；

换挡拨叉同步位置值是通过换挡过程中自动记录换挡拨叉在各挡位端点和同步点位置获得的脱挡位置偏移量、空挡位置偏移量根据试验数据获得。

5.根据权利要求2、3、4所述的一种双离合器自动变速器脱挡判断及处理方法，其特征在于所述的脱挡判断过程中，为了避免因拨叉位置传感器、输入轴传感器、输出轴转速传感器抖动导致脱挡状态的错误判断，啮合挡位脱挡的判断条件均需要满足大于脱挡检测时间，该脱挡检测时间根据试验数据获得；

1）当脱挡状态为彻底脱挡时，如为预挂挡位直接执行挂挡动作，如为当前工作挡位则选择就近的挡位进行替换，然后再恢复该脱挡挡位；

2）当脱挡状态为卡滞两挡中间，首先需要进行摘挡动作，如为预挂挡位摘挡成功后执行挂挡动作，如为当前工作挡位则选择就近的挡位进行替换，然后再恢复该脱挡挡位；

3）当脱挡状态为轻度脱挡时，直接执行挂挡动作；

4）上述1）、2)两种工况可选择就近的挡位为一个可工作的合适挡位 ；

5）当同一个挡位连续轻度脱挡超过三次，则再次脱挡时不进行任何处理；

6）当同一个挡位连续彻底脱挡超过三次，则在本次驾驶循环中该挡位不可用。