CN106555876B - 一种双离合变速器中离合器的充油控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种双离合变速器中离合器的充油控制方法，以使得离合器的接合更加平稳，减少换挡冲击，延长离合器的使用寿命。本发明的充油控制方法包括以下步骤：1)对待接合的离合器进行预充油，并检测该离合器所连接输出轴的转动信号；2)判断转动信号是否大于第一预定值，是则结束预充油，离合器到达联动点。本发明的充油控制方法，对待接合的离合器进行充油时，通过检测输出轴的转动信号判断离合器是否到达联动点，取代了现有技术中采用预设目标油压判断联动点的技术方案；由于输出轴的转动信号与联动点相对应，通过输出轴的转动信号进行充油控制，可以准确找到联动点，从而提高换挡可靠性，降低离合器的磨损。

Description

一种双离合变速器中离合器的充油控制方法

技术领域

本发明涉及离合器技术领域，特别涉及一种双离合变速器中离合器的充油控制方法。

背景技术

双离合变速器是指设有两个离合器的变速器，两个离合器分别与两根输入轴连接，经由不同的输出轴实现扭矩变换和输出，从而传递发动机动力。根据离合器形式的不同，双离合变速器可以分为干式双离变速器和湿式双离合变速器，前者通常采用电机控制离合器的接合及分离，而后者则通常采用液压控制离合器的接合及分离。

众所周知，离合器达到联动点之后才开始传递扭矩，也就是说，如何准确判断联动点的位置是离合器的关键点。目前，双离合变速器无离合器位置传感器，现有技术中以出厂阶段标定的目标油压作为初始值，通过与初始值比较判断充油阶段是否结束，进而对离合器进行充油控制；然后，随着离合器的磨损，再根据输出扭矩反过来对预设的目标油压值进行调整修正，属于离合器磨损后的后期补救措施。

但是，通过预先设定的目标油液实现充油控制存在以下问题：

一方面，联动点的位置会随离合器的磨损而变化，仅凭出厂阶段设定的目标油压已无法准确的判定联动点位置，那么，根据目标油压判断联动点的位置就有可能造成换挡延迟，影响换挡平稳性，还会造成离合器的严重磨损。

另一方面，在离合器充油达到联动点压力后，需要保持一段时间，以便于进行扭矩交替，但这段时间内存在油温变化，仅控制充油压力无法避免油温变化的影响，即联动点还是存在压力波动。

有鉴于此，亟待针对上述技术问题，优化设计现有技术中的离合器，设计一种双离合变速器中离合器的充油控制方法，以提高换挡可靠性，降低离合器的磨损。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种双离合变速器中离合器的充油控制方法，以使得离合器的接合更加平稳，减少换挡冲击，延长离合器的使用寿命。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双离合变速器中离合器的充油控制方法，包括以下步骤：

1)对待接合的离合器进行预充油，并检测该离合器所连接输出轴的转动信号；

2)判断转动信号是否大于第一预定值，是则结束预充油，离合器到达联动点。

进一步的，在所述步骤2)中，所述转动信号为角加速度变化率。

进一步的，在所述步骤2)中，是则执行步骤3)：

调节充油压力至输出轴的角加速度保持不变，以使得充油压力处于与联动点对应的预定范围内。

进一步的，在扭矩传递过程中，离合器所连接的输出轴具有角加速度变化率的第一最优值，在进行动力升档和无动力降档时，所述步骤3)之后还包括步骤41)：

调节充油压力至输出轴的角加速度变化率达到第一最优值。

进一步的，在转速传递过程中，离合器所连接的输入轴具有转速变化率的第二最优值，所述步骤41)之后还包括步骤51)：

判断输出轴当前的角加速度变化率是否小于第二预定值，是则调节充油压力至输入轴的转速变化率达到第二最优值。

进一步的，所述步骤51)之后还包括步骤61)：

当输入轴的转速达到目标转速时，增大充油压力至离合器完全接合所对应的最大充油压力。

进一步的，在转速传递过程中，离合器所连接的输入轴具有转速变化率的第二最优值，在进行动力降档时，所述步骤3)之后还包括步骤42)：

调节充油压力至输入轴的转速变化率达到第二最优值。

进一步的，在扭矩传递过程中，离合器所连接的输出轴具有角加速度变化率的第一最优值，所述步骤42)之后还包括步骤52)：

判断输入轴当前的转速变化率是否小于第三预定值，是则调节充油压力至输出轴的角加速度变化率达到第一最优值。

进一步的，所述步骤52)之后还包括步骤62)：

当输出轴的角加速度达到目标角加速度时，增大充油压力至离合器完全接合所对应的最大充油压力。

进一步的，所述步骤1)具体包括以下步骤：

11)将待接合离合器的电磁阀调节至最大开度，以便对离合器进行快速充油，然后执行步骤12)；

12)通过该离合器所连接输出轴的转速传感器检测输出轴的当前转速，并根据卡尔曼滤波法计算当前时刻输出轴的角加速度以及上一时刻输出轴的角加速度，以得到输出轴的角加速度变化率。

相对于现有技术，本发明所述的充油控制方法具有以下优势：

本发明所述的充油控制方法，对待接合的离合器进行充油时，通过检测输出轴的转动信号判断离合器是否到达联动点，取代了现有技术中采用预设目标油压判断联动点的技术方案；由于输出轴的转动信号与联动点相对应，通过输出轴的转动信号进行充油控制，可以准确找到联动点，从而提高换挡可靠性，降低离合器的磨损。

具体地，由于离合器仅在到达联动点后才会向输出轴传递扭矩，使得输出轴的转动信号发生变化，也就是说，转动信号能够准确反映联动点的当前位置；因此，本申请根据联动点的特性，设定了转动信号的第一预定值，只要转动信号大于第一预定值，说明此时的离合器刚开始接合，到达联动点。可见，角加速度变化率仅在离合器到达联动点时才会大于第一预定值，根据转动信号控制充油就可以准确找到联动点的实际位置，避免联动点的位置变化引起的误判，从而提高换挡的准确性，防止换挡延迟；还可以避免因联动点误判而导致离合器的严重磨损，延长离合器的使用寿命。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的充油控制方法在一种具体实施方式中的流程示意图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

另外，本发明的实施例中所提到的第一、第二等词仅为了区别结构或用途相同或者类似的多个部件、结构或数值，不表示对顺序的某种特殊限定；本文所述的附近、基本等词，是为了说明在某个数值或者位置附近，可以允许小幅度的波动，只要波动处于允许的误差范围内，或者说波动不会产生大的冲击，都可以认为处于附近或者满足基本的要求。

再者，本发明涉及双离合变速器中离合器的充油控制，在没有特殊说明的情况下，凡是提到离合器均是指待接合的离合器，不涉及在档运行状态下的另一个离合器；或者说，本文所述的充油控制是对离合器接合过程的控制，不涉及离合器的分离过程。

下面将参考附图并接合实施例来详细说明本发明。

本发明提供了一种双离合变速器中离合器的充油控制方法，以离合器所连接输出轴的转动信号作为基准，判断离合器所处位置，进而控制离合器的充油，以实现对离合器的准确控制；尤其是，本发明可以准确控制离合器平稳地接合，从而提高了换挡的可靠性，降低了换挡冲击，解决了现有技术中采用预设油压控制充油而导致联动点误判的问题，进而减少了离合器的非正常磨损，延长了离合器的使用寿命。

具体地，本发明的充油控制方法用于实现离合器的接合控制，可以将离合器的接合过程分为五个阶段，按照时间的先后顺序依次为快速充油阶段、保持阶段、扭矩控制阶段、转速控制阶段以及确认阶段，然后对各个阶段进行区别控制。

如图1所示，本发明的充油控制方法可以包括以下步骤：

S11：控制离合器的电磁阀以较大的占空比开启，将电磁阀调节至最大开度附近，使得油压迅速上升至较大值，以便向油道以及液压缸中快速充油，进入快速充油阶段，也就是离合器的预充油阶段；

S12：在快速充油阶段，通过离合器所连接输出轴的转速传感器检测输出轴的当前转速，应用卡尔曼滤波算法估计当前时刻t1所对应的角加速度a1，以及上一时刻t2所对应的角加速度a2，然后计算得出角加速度变化率△a(△a＝a1-a2)；

S13：TCU中可以预存有角加速度变化率的第一预定值，该第一预定值对应离合器到达联动点时输出轴所产生角加速度变化率的最小值，或者说能够感应到输出轴转动信号的最小量值，将△a与第一预定值进行比较，判断△a是否大于第一预定值，是则说明离合器到达联动点，执行步骤S14；

S14：结束快速充油(也称为预充油)，进入保持阶段，在保持阶段，将充油压力保持在联动点附近，使得输出轴的角加速度保持不变，以便离合器保持在联动点的位置，为后续接合做好准备，在保持阶段保持一定时间后，按照步骤S15进入扭矩控制阶段，其中，保持时间可以根据需要进行设置，以尽可能提高换挡平稳性，降低冲击；

S15：TCU中还可以预存输出轴角加速度变化率的第一最优值，在扭矩控制阶段，增大充油压力，使得离合器开始接合，此时，输出轴的角加速度发生变化，可以按照步骤S12所述的方法计算得到输出轴角加速度变化率△a，判断△a的当前值是否等于第一最优值，否则执行步骤S16，是则执行步骤S17；

S16：调节充油压力，进而控制离合器的接合程度，从而将△a调节至第一最优值，然后执行步骤S17；

S17：判断△a是否小于第二预定值，第二预定值为输出轴角加速度变化率在扭矩传输阶段所允许波动范围的最大值，是则说明△a已经维持稳定，离合器实现了扭矩由发动机至输出轴的传递，然后按照步骤S18进入转速控制阶段；

S18：通过输入轴的转速传感器检测输入轴当前时刻的转速n1，以及上一时刻的转速n2，计算得到转速变化率△n(△n＝n1-n2)，然后执行步骤S19；

S19：TCU中可以预存输入轴转速变化率的第二最优值，在转速控制阶段，将△n的当前值与第二最优值进行比较，判断两者是否相等，否则执行步骤S20，是则执行步骤S21；

S20：调节充油压力，以控制离合器的接合程度，使得离合器进一步接合，进而将输入轴的△n调节至第二最优值，然后执行步骤S21；

S21：判断输入轴的当前转速是否达到目标转速，是则按照步骤S22进入确认阶段；

S22：TCU中还可以预存离合器完全接合时所对应的最大充油压力，增大充油压力至所述最大充油压力，以确保离合器完全接合，结束充油控制。

本发明实施例中以角加速度变化率作为衡量输出轴是否转动的转动信号，本领域技术人员应该可以理解，还可以采用扭矩等作为转动信号；当采用其他变量作为转动信号时，可以通过其他检测件或者算法获得相关数值，具体请参照现有技术。

需要说明的是，针对不同的换挡形式，步骤S15-S17对应的扭矩控制阶段与步骤S18-S21对应的转速控制阶段的先后顺序会发生变化。上述方案以动力升档和无动力降档为例进行说明，本领域技术人员应该可以理解，当进行动力降档时，应首先进行转速控制，然后进行扭矩控制。详细地，在动力降档时，还可以对步骤S15-S21的执行顺序以及各步骤所执行的方案进行部分调整。具体而言，执行完步骤S14之后，应首先执行步骤S18-S20,在完成步骤S20时，需要增加一个判断步骤S3，判断此时的转速变化率是否小于第三预定值，第三预定值可以预存在TCU中，具体可以为输入轴在转速传递阶段所允许波动范围的最大值；该判断步骤S3与上述步骤S17是对应的，也就是说，在后续执行扭矩控制时，可以省去步骤S17，即完成步骤S20后，可以执行步骤S15-S16；当执行完S16之后，也需要增加一个判断步骤S4，此时可以判断输出轴的角加速度是否达到目标角加速度，该判断步骤S4对应步骤S21，因此，此时可以省略步骤S21，是则直接进入步骤S22的确认阶段。

限于图1对逻辑清晰度的要求，本文仅以动力升档和无动力降档的情况为例，以附图1予以表达，没有详细示出动力降档的情况，具体请参照上文的描述进行相关控制。

在上述基础上，步骤S11和步骤S12的执行步骤可以不分先后，两者可以同时进行，或者调换两者的执行顺序，只要在步骤S13中能够获得△a即可；步骤S13中，如果△a不大于第一预定值，可以返回步骤S11或者步骤S12继续进行检测，以及时反馈角角速度变化率的变化情况。

此外，步骤S17可以省略，也就是说，当△a等于第一最优值时，可以直接进入后续的转速控制阶段；当设有步骤S17时，可以判断△a是否大致维持稳定，以便在△a处于允许的波动范围内时，才进行后续的转速控制，从而确保发动机的扭矩顺利切换至待接合的离合器，保证扭矩传递的可靠性，使得离合器的到达预定的接合位置，为后续的转速控制打好基础，可以有效降低换挡冲击。

同理，当扭矩控制和换挡控制的顺序互换时，也可以省略与原步骤S17对应的步骤S3，而步骤S3的作用可以根据原步骤S17推知，此处不再赘述。

在步骤S17或步骤S3中，如果否，则可以继续执行扭矩控制或者转速控制，以使得△a或者△n维持稳定，降低波动率，最终使得△a小于第二预定值，或者使得△n小于第三预定值；当然，即使否，也可以直接进行后续的控制。

在步骤S21中，可以设定离合器完全接合时输入轴的目标转速，以目标转速作为判断基准，判断离合器是否已经完全接合并稳定运行，实现转速控制，结束离合器的滑摩，使得离合器的主动盘和从动盘的转速保持一致。换言之，步骤S21保证了转速控制的可靠性，能够确保转速由发动机传递至离合器，实现离合器与发动机的转速同步，避免离合器的非正常磨损。

同理，相当于步骤S21的步骤S4的设置，也可以实现与步骤S21基本相同的功能，最终能够提高扭矩传输的可靠性。

步骤S21或步骤S4也可以省略，只要保证实现了扭矩控制和转速控制，离合器的接合过程便已经完成，也就是说，步骤S21和步骤S4的设置可以提高离合器的接合可靠性以及稳定性，但不会影响离合器的顺利接合。

可以理解，步骤S22属于确认阶段，也可以省略，不会影响离合器的接合，但其设置可以确保离合器最终结束滑摩而进入完全接合状态。

最后，本发明中所述的第一预定值、第二预定值和第三预定值设定因素较多。第一预定值为判断快速充油结束的值，即此时离合器开始传递扭矩的临界点，主要考虑两点：一是离合器的接合时间，二是驾驶平顺性。该值过小，则离合器接合时间长，达不到快速充油的效果；该值过大，则会造成输出端扭矩波动，驾驶平顺性变差。因此，需要根据不同工况分别进行标定。第二预定值为判断离合器扭矩相结束的条件。该值过小，可能造成发动机飞车，该值过大，则可能造成tie-up(即由待接合的离合器完全提供扭矩时，另一个离合器还再输出扭矩的矛盾工况)，因此，应根据发动机转速和车辆的行驶状态进行标定。

此外，第一最优值为输出轴在扭矩传递过程中的最优角加速度变化率，在该角加速度变化率下，扭矩的传输更加平稳；第二最优值为输入轴在转速传递过程中的最优转速，在该转速下，动力传输更加平稳。具体而言，第一最优值和第二最优值的标定可以结合以下因素：第一最优值主要考虑输出端扭矩的变化，即在进行离合器充油控制时，能够保证输出端扭矩波动较小，车辆平稳行驶。第二最优值主要考虑发动机的转速变化，即在保证车辆行驶平稳的基础上，发动机转速应尽快的到达目标值。

进行上述数据的预存时，可以预存在TCU中，即自动变速器控制单元，也可以预定在ECU等其他控制单元中，具体可以根据需要进行设置。本发明的充油控制方法可以通过TCU执行，或者通过ECU执行，也可以单独设置执行单元执行。

对△a和△n进行检测时，可以采用现有的转速传感器，也可以采用其他检测件，此处不对相应检测结构进行具体限制。

鉴于双离合变速器的结构较为复杂，控制单元的逻辑较为复杂，本文仅对其中一个离合器接合过程的充油控制进行了说明，其他部分烦请结合现有技术，此处不再赘述。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种双离合变速器中离合器的充油控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)对待接合的离合器进行预充油，并检测该离合器所连接输出轴的转动信号；

2)判断转动信号是否大于第一预定值，是则结束预充油，离合器到达联动点；

在所述步骤2)中，所述转动信号为角加速度变化率；

在所述步骤2)中，是则执行步骤3)：

调节充油压力至输出轴的角加速度保持不变，以使得充油压力处于与联动点对应的预定范围内；

在扭矩传递过程中，离合器所连接的输出轴具有角加速度变化率的第一最优值，在进行动力升档和无动力降档时，所述步骤3)之后还包括步骤41)：

调节充油压力至输出轴的角加速度变化率达到第一最优值。

2.根据权利要求1所述的充油控制方法，其特征在于，在转速传递过程中，离合器所连接的输入轴具有转速变化率的第二最优值，所述步骤41)之后还包括步骤51)：

判断输出轴当前的角加速度变化率是否小于第二预定值，是则调节充油压力至输入轴的转速变化率达到第二最优值。

3.根据权利要求2所述的充油控制方法，其特征在于，所述步骤51)之后还包括步骤61)：

当输入轴的转速达到目标转速时，增大充油压力至离合器完全接合所对应的最大充油压力。

4.根据权利要求1所述的充油控制方法，其特征在于，在转速传递过程中，离合器所连接的输入轴具有转速变化率的第二最优值，在进行动力降档时，所述步骤3)之后还包括步骤42)：

调节充油压力至输入轴的转速变化率达到第二最优值。

5.根据权利要求4所述的充油控制方法，其特征在于，在扭矩传递过程中，离合器所连接的输出轴具有角加速度变化率的第一最优值，所述步骤42)之后还包括步骤52)：

判断输入轴当前的转速变化率是否小于第三预定值，是则调节充油压力至输出轴的角加速度变化率达到第一最优值。

6.根据权利要求5所述的充油控制方法，其特征在于，所述步骤52)之后还包括步骤62)：

当输出轴的角加速度达到目标角加速度时，增大充油压力至离合器完全接合所对应的最大充油压力。

7.根据权利要求1-6任一项所述的充油控制方法，其特征在于，所述步骤1)具体包括以下步骤：

11)将待接合离合器的电磁阀调节至最大开度，以便对离合器进行快速充油，然后执行步骤12)；

12)通过该离合器所连接输出轴的转速传感器检测输出轴的当前转速，并根据卡尔曼滤波法计算当前时刻输出轴的角加速度以及上一时刻输出轴的角加速度，以得到输出轴的角加速度变化率。