CN106286812B - 用于学习双离合变速器的离合器扭矩的装置和方法 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及一种用于学习双离合变速器(DCT)的离合器扭矩的装置和方法。该方法包括：判断是否开始换档；当开始换档时将耦接侧离合器和释放侧离合器的扭矩传递控制为彼此交叉，同时遵循耦接侧目标离合器扭矩；以及在已经开始控制之后，使用一函数检测并存储学习值，该函数通过这样的关系确定，即发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值、发动机转动惯量以及由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩之间的关系。

Description

用于学习双离合变速器的离合器扭矩的装置和方法
技术领域
本公开涉及一种用于学习(learn)双离合变速器(DCT)的离合器扭矩的方法和装置。
背景技术
该部分中的陈述仅是提供与本公开有关的背景信息，并且可能不构成现有技术。
通常，自动变速器(A/T)进行学习以便在换档的同时针对液压螺线管(hydraulicsolenoid)校正偏差。这种学习的主要目的是校正液压螺线管的硬件偏差。然而，由于大部分液压螺线管具有略微一致的u-V(取决于相对速度的摩擦)，因此进行这种学习的目的是校正任何范围内的硬件偏差。
同时，双离合变速器(DCT)是基于手动换档机构的手自动变速器(automatedmanual transmission，机械式自动变速器)，并且双离合变速器利用干式离合器的特性将扭矩(功率)从发动机传递至轮子。
在典型的DCT中，换档控制特性根据通过传动轴将发动机所提供的扭矩传递至轮子的准确度而变化。可以通过干式离合器的准确控制而实现令人满意的换档感觉。
因此，尽管DCT需要通过干式离合器的学习来精确控制以便改善换档感觉，但干式离合器并不以与液压螺线管相同的方式经受或呈现硬件偏差。因此，为了预测干式离合器的特性，必须在平时进行接触点学习以及扭矩-速度(T-S)曲线形状预测学习。
例如，离合器致动器的T-S曲线形状和接触点可以使用以下数据进行预测，诸如耦接侧目标离合器扭矩、发动机操作条件以及离合器旋转速度。
然而，不管如何频繁地进行学习，也难以在检查接触点时理想地预测发动机转动惯量和阻力特性的变化。另外，T-S曲线形状在以下假设下进行预测，即，发动机扭矩是略微一致的，并且由于发动机扭矩的不一致性而包含不确定性，这可能会使换档感觉劣化。
发明内容
本公开提供一种用于学习DCT的离合器扭矩的装置和方法，该装置和方法通过在换档期间进行耦接侧离合器扭矩的学习来改善换档感觉。
根据本公开的一个方面，提供一种用于学习双离合变速器(DCT)的离合器扭矩的方法。该方法可以包括：判断是否开始换档；当开始换档时将耦接侧离合器和释放侧离合器的扭矩传递控制为彼此交叉，同时遵循耦接侧目标离合器扭矩；并且在已经开始控制之后，使用一函数检测并存储学习值，该函数通过这样的关系确定，即发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值、发动机转动惯量以及由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩之间的关系。
判断可以包括判断是否开始启动换档。
可以从控制结束的时间至耦接侧离合器的扭矩与发动机扭矩彼此相同的时间执行检测。
可以从释放侧离合器的耦接完全释放的时间至耦接侧离合器扭矩与发动机扭矩彼此相同的时间执行检测。
检测可以包括通过以下方式检测学习值，即通过将由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩加上通过将发动机转动惯量乘以发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值所获得的值来检测学习值。
检测可以包括基于每个档位级检测学习值。
检测之后，反映所检测的学习值以补偿耦接侧目标离合器扭矩。
该方法可以进一步包括，在控制步骤与检测步骤之间，判断车辆的行驶状态或者当前换档状态是否对应于学习禁止条件。
判断学习禁止条件可以包括判断当前换档是否为相邻档位级之间的连续换档。
判断学习禁止条件可以包括判断在前换档是否为降档以及从完成降档的时间至开始当前升档的时间所经过的持续时间是否比参考值短。
判断学习禁止条件可以包括判断是否在当前换档期间开始另一换档。
判断学习禁止条件可以包括判断当前换档是否为基于加速器位置传感器(APS)打开/关闭切换进行的换档。
判断学习禁止条件可以包括判断当前换档是否为点火起动之后的第一次换档。
判断学习禁止条件可以包括判断是否出现APS错误。
判断学习禁止条件可以包括判断车辆的行驶状态是在保持模式或手动模式下升档，还是在换档形式限制状态下升档。
判断学习禁止条件可以包括判断以下内容中的至少一个：发动机RPM(Revolutionper minute，每分钟转数)是否在设定值以下；APS打开率是否在设定值以下；耦接侧变速装置输入轴的角加速度的变化是否在设定值以下；在当前换档期间空调的操作状态是否改变；在当前换档期间节气门位置传感器(TPS)的测量变化是否为设定值或更大；在当前换档期间APS的测量变化是否为设定值或更大；在当前换档期间发动机扭矩的变化是否超过设定值，并且加速运转量是否为设定值或更小；以及车辆速度的增量是否为设定值或更大。
判断学习禁止条件可以包括判断当前换档是否为从第一级至第二级的换档，并且车辆的梯度是否落在设定范围之外。
判断学习禁止条件可以包括判断发动机扭矩通过一电子稳定程序(ESP)的请求而出现变化。
根据本公开的另一方面，提供一种用于学习DCT的离合器扭矩的装置。该装置可以包括：判断单元，构造成判断是否开始换档；控制器，构造成当开始换档时将耦接侧离合器和释放侧离合器的扭矩传递控制为彼此交叉同时遵循耦接侧目标离合器扭矩；以及检测单元，构造成在已经开始交叉控制之后，使用一函数检测学习值，该函数通过这样的关系确定，即发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值、发动机转动惯量以及由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩之间的关系。
另外的应用领域将从本文所提供的描述而变得显而易见。应理解的是，该描述和具体实例仅旨在用于说明目的而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
为了很好地理解本公开，现在将参考附图描述通过实例的方式给出的本公开的各种形式，在附图中：
图1是示出根据本公开的一个形式的用于学习DCT的离合器扭矩的方法的控制流程的流程图；
图2是示出根据本公开的一个形式的在DCT换档过程和学习间隔(interval)中离合器扭矩的变化的说明性曲线图；以及
图3是示出根据本公开的一个形式的用于学习DCT的离合器扭矩的装置的构造的示意图。
本文中描述的附图仅为了说明的目的，并且不是旨在以任何方式限制本公开的范围。
具体实施方式
以下说明实质上仅是示例性的，并且并不旨在限制本公开、应用或用途。应当理解的是，贯穿附图，对应的参考标号指代相似或对应的部件和特征。
根据本公开的一个形式的用于学习DCT的离合器扭矩的方法可以包括判断步骤S10、交叉控制步骤S20以及学习步骤S40。
如在图1中示出的，判断步骤S10可以包括判断车辆当前是否开始换档。
例如，可以判断车辆是否开始启动升档(upshifting，换高速档)，并且当判断已经开始启动升档时，可以相继进行对于学习值的检测的控制。
在此，“启动升档”意味着这样的换档，其中当驾驶员踏上加速器时，通过设定的换档模式实现向上换档。
在交叉控制步骤S20中，可以执行转换控制来进行相应的换档，以使得在开始换档时耦接侧离合器和释放侧离合器的扭矩传递彼此交叉，同时遵循耦接侧目标离合器扭矩。
例如，耦接侧目标离合器扭矩可以通过以下等式1计算。
等式1：
耦接侧目标离合器扭矩(Tc)＝发动机扭矩(Te)-发动机转动惯量(Je)*发动机角加速度(dNe/dt)+学习值
此时，学习值是在下面描述的学习步骤S40中检测和存储的学习值，并且可以基于所换档至的档位级针对每个档位级检测该学习值。因此，可以将学习值控制为只有当换档至对应于所检测的学习值的档位级时才补偿耦接侧目标离合器扭矩。
在学习步骤S40(在交叉控制步骤S20已经开始之后进行该学习步骤)中，可以使用以下函数检测并存储学习值，该函数由发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值、发动机转动惯量以及由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩之间的关系来确定。
例如，学习值可以由以下等式2计算和检测。
等式2：
学习值＝{(发动机角加速度(dNe/dt)+耦接侧变速装置输入轴角加速度(dNi/dt))/2}*发动机转动惯量(Je)+由滑动控制所补偿的扭矩
就是说，学习值可以通过将由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩加上通过将发动机转动惯量乘以发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值所获得的值来检测。
此时，表述“由滑动控制所补偿的扭矩”意味着当在扭矩转换间隔期间出现耦接侧离合器的滑动时，通过反馈控制经由耦接侧离合器的补偿而获得的扭矩。
另外，如在图2中示出的，可以从交叉控制S20结束的时间至耦接侧离合器扭矩和发动机扭矩彼此相同的时间执行学习步骤S40。
另外，学习步骤S40可以从释放侧离合器的耦接完全释放的时间至耦接侧离合器扭矩和发动机扭矩彼此相同的时间进行。
在此，在学习步骤S40中，可以基于每个档位级来检测学习值。
因此，在学习步骤S40之后，可以将检测的学习值控制为补偿耦接侧目标离合器扭矩。
例如，当在从第二级换档至第三级的启动升档过程中检测学习值时，存储所检测的学习值。此后，反映学习值以补偿将用于从第二级换档至第三级的离合器扭矩，从而确定目标离合器扭矩。
同时，本公开的方法可以进一步包括介于交叉控制步骤S20与学习步骤S40之间的学习禁止(prohibition)判断步骤S30，该步骤包括判断车辆的行驶状态或者当前换档状态是否对应于学习禁止条件。
在学习禁止判断步骤S30中，可以对于当前换档是否为相邻档位级之间的连续换档(诸如从第一级换档至第二级以及从第二级换档至第三级)进行确定。
例如，在当前换档不是连续换档(诸如从第一级换档至第三级，跳过中间的第二档位级)的情况下可以禁止学习。
另外，学习禁止判断步骤S30可以包括，确定在前换档是否为降档(downshifting)以及从完成降档的时间至开始当前升档的时间所经过的持续时间是否比参考值短。
就是说，在从在前降档完成的时间至当前升档开始的时间所经过的持续时间小于参考值的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断在当前换档期间是否开始另一换档。
例如，当在当前档位级的换档完成之前车辆的行驶状态改变时而开始另一换档的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断当前换档是否为基于加速器位置传感器(APS)的打开/关闭切换进行的换档。
例如，在通过从加速器的关闭状态切换至启动状态而产生当前换档的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断当前换档是否为点火起动之后的第一次换档。
就是说，在当前换档是点火起动之后的第一次换档的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断是否出现APS错误(error)。
就是说，在例如出现APS信号错误或者出现学习禁止检查错误的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断车辆的行驶状态是在保持模式或手动模式下升档还是在换档形式限制状态下升档。
例如，在车辆的行驶模式为在保持模式或手动模式下升档的情况下可以禁止学习。另外，在存在换档形式限制要求的情况下可以禁止学习，诸如升档延迟，或者在需要进行控制以限制换档形式的情况下。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以基于以下内容判断是否禁止学习，即发动机RPM、APS打开率、耦接侧变速装置输入轴的角加速度的变化、空调状态、节气门位置传感器(TPS)变化的测量上的变化、APS的测量上的变化、发动机扭矩的变化、加速运转量(run-up amount)以及车辆速度的增加。
例如，在发动机RPM在设定值以下的情况下可以禁止学习。
另外，在APS打开率(opening rate)在设定值以下的情况下可以禁止学习。
另外，在耦接侧变速装置输入轴的角加速度在设定值以下的情况下可以禁止学习。
另外，在空调的操作状态在换档期间改变的情况下可以禁止学习。
另外，在换档期间TPS的测量变化是设定值或更大的情况下可以禁止学习。
另外，在换档期间APS的测量变化是设定值或更大的情况下可以禁止学习。
另外，在换档期间发动机扭矩的变化超过设定值并且在换档期间加速运转量是设定值或更小的情况下可以禁止学习。
最后，在车辆速度的增加是设定值或更大的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断当前换档是否为从第一级换档至第二级以及车辆的梯度(gradient)是否落在设定范围之外。
就是说，在当前换档是从第一级换档至第二级并且车辆的梯度落在设定范围之外的情况下可以禁止学习。
另外，在学习禁止判断步骤S30中，可以判断发动机扭矩是否通过电子稳定程序(ESP)的请求而出现变化。
就是说，在发动机扭矩变化要求从ESP产生的情况下可以禁止学习，该ESP整体控制防抱死制动系统(ABS)和牵引控制系统(TCS)。
同时，如在图3中示出的，根据本发明的用于学习DCT的离合器扭矩的装置可以包括判断单元1、控制器3以及检测单元5。
首先，判断单元1可以判断换档是否开始。
控制器3可以操作离合器致动器9、9a，以便在换档开始时控制耦接侧离合器7和释放侧离合器7a的扭矩传递彼此交叉同时遵循耦接侧目标离合器扭矩。具体地，当换档开始时，控制器3可以控制离合器致动器9、9a，以便将耦接侧离合器7和释放侧离合器7a中的任意一个置于耦接状态下，并且将释放侧离合器7a和耦接侧离合器7中剩余的一个置于释放状态下。
检测单元5可以使用以下函数检测学习值，该函数通过以下关系确定，即发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值、发动机转动惯量以及在交叉控制已经开始之后由耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩之间的关系。所检测的学习值可以存储在控制器3中，或可以存储在单独的存储单元中。
在此，尽管本发明示出和描述了作为单独的部件的判断单元1、控制器3以及检测单元5，但上述全部的控制功能和操作可以经由单个控制器实现。
在下文中，将参考图1和图2描述根据本公开的离合器扭矩学习方法的控制流程。
首先，在应用车辆换档命令开始换档的情况下，可以判断换档是否为启动升档。
在启动升档的情况下，计算耦接侧目标离合器扭矩以通过交叉控制(转换控制)实现换档，其中耦接侧离合器耦接为遵循耦接侧目标离合器扭矩，并且同时分离释放侧离合器。
此时，在已经预先存储通过在前的换档对应于相应的档位级的学习值的情况下，可以反映(使用)学习值以计算耦接侧目标离合器扭矩。
另外，在学习间隔在扭矩交叉控制过程中开始的情况下，可以判断当前车辆行驶状态和换档情况是可以学习的条件还是学习禁止条件。
在判断结果是当前状态不对应于学习禁止条件并且可以学习的情况下，可以进行学习以检测学习值直至学习间隔结束，并且所检测的学习值可以存储在控制器3中。
此后，在换档至对应于所检测的学习值的档位级的换档过程再次开始的情况下，反映学习值以补偿耦接侧目标离合器扭矩。因此，耦接侧离合器扭矩可以由补偿的耦接侧目标离合器扭矩控制。
如上所述，本公开提供用于学习DCT的离合器扭矩的装置和方法，该装置和方法通过减少换档震动和发动机RPM闪烁(flare)现象来提高离合器耐用性并且改善车辆驾驶员的换档感觉，从而改善车辆可销售性。
本公开的描述实质上仅仅是示例性的，并且因此，不背离本公开的实质的变型旨在包括在本公开的范围内。这样的变型不被认为是背离本公开的精神和范围。

Claims (18)

1.一种用于学习车辆的双离合变速器的离合器扭矩的方法，所述方法包括：
判断步骤，在所述判断步骤中，判断是否开始换档；
控制步骤，在所述控制步骤中，当开始换档时，将耦接侧离合器和释放侧离合器的扭矩传递控制为彼此交叉，同时遵循耦接侧目标离合器扭矩；以及
检测步骤，在所述控制步骤已经开始之后，使用一函数检测并存储学习值，所述函数通过这样的关系确定，即发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值、发动机转动惯量以及由所述耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩之间的关系，
其中，所述检测步骤包括通过以下方式检测所述学习值，即通过将由所述耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩加上通过将所述发动机转动惯量乘以所述发动机角加速度和所述耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值所获得的值来检测所述学习值。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述判断步骤包括判断是否开始启动换档。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述控制步骤结束的时间至所述耦接侧离合器的扭矩与发动机扭矩相等的时间执行所述检测步骤。
4.根据权利要求1所述的方法，其中，从所述释放侧离合器的耦接完全释放的时间至所述耦接侧离合器的扭矩与发动机扭矩相等的时间执行所述检测步骤。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述检测步骤包括基于每个档位级检测所述学习值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，在所述检测步骤之后，反映所检测的所述学习值以补偿所述耦接侧目标离合器扭矩。
7.根据权利要求1所述的方法，所述方法进一步包括介于所述控制步骤与所述检测步骤之间的学习禁止判断步骤，所述学习禁止判断步骤用于判断所述车辆的行驶状态或者当前换档状态是否对应于学习禁止条件。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断当前换档是否为相邻档位级之间的连续换档。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断在前换档是否为降档以及从完成所述降档的时间至开始当前升档的时间所经过的持续时间是否小于参考值。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断是否在当前换档期间开始另一换档。
11.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断当前换档是否为基于加速器位置传感器在打开位置与关闭位置之间切换的换档。
12.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断当前换档是否为点火起动之后的第一次换档。
13.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止条件包括判断是否出现加速器位置传感器错误。
14.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断所述车辆的行驶状态是在保持模式或手动模式下升档还是在换档形式限制状态下升档。
15.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断以下内容中的至少一个：发动机每分钟转数是否在发动机每分钟转数设定值以下；加速器位置传感器打开率是否在打开率设定值以下；耦接侧变速装置输入轴角加速度的变化是否在角加速度设定值以下；在当前换档期间空调的操作状态是否改变；在当前换档期间节气门位置传感器的测量变化是否大于或等于节气门位置传感器设定值；在当前换档期间所述加速器位置传感器的测量变化是否大于或等于加速器位置传感器设定值；在当前换档期间发动机扭矩的变化是否超过发动机扭矩设定值，并且加速运转量是否小于或等于加速运转设定值；以及车辆速度的增量是否大于或等于车辆速度设定值。
16.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断当前换档是否为从第一级至第二级的换档，并且所述车辆的梯度是否落在梯度设定范围之外。
17.根据权利要求7所述的方法，其中，所述学习禁止判断步骤包括判断发动机扭矩是否通过一电子稳定程序的请求而出现变化。
18.一种用于学习双离合变速器的离合器扭矩的装置，所述装置包括：
判断单元，构造成判断是否开始换档；
控制器，构造成当开始换档时将耦接侧离合器和释放侧离合器的扭矩传递控制为彼此交叉，同时遵循耦接侧目标离合器扭矩；以及
检测单元，构造成在已经开始交叉控制之后，通过以下方式检测学习值，即通过将由所述耦接侧离合器的滑动控制所补偿的扭矩加上通过将发动机转动惯量乘以发动机角加速度和耦接侧变速装置输入轴角加速度的平均值所获得的值来检测所述学习值。
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