CN107084240B - 用于dct车辆的换档控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于DCT车辆的换档控制方法，其通过DCT中的离合器控制来调节变换档位所需的时间。该换档控制方法包括：控制释放侧离合器，使得在未按压加速器踏板的状态下开始档位变换时，通过控制器部分地分离释放侧离合器；通过在同步的初始阶段部分地施加施加侧离合器扭矩使得发动机转速跟随施加侧输入轴速度并与其同步，并且在同步的最后阶段部分地施加释放侧离合器扭矩来执行同步控制；以及在执行同步控制后，执行扭矩移交控制，使得在所述释放侧离合器分离时接合施加侧离合器。

Description

用于DCT车辆的换档控制方法

技术领域

本公开涉及一种用于DCT车辆的换档控制方法，其能够通过DCT中的离合器控制调节变换档位所需的时间。

背景技术

本节的陈述仅提供涉及本公开的背景信息，并可不构成现有技术。

DCT(Dual Clutch Transmission；双离合器变速器)包括分别连接到两个离合器的两个输入轴，并且安装到这两个输入轴的变换档位被等分，以便置于奇数侧和偶数侧。因此，在功能上划分这两个输入轴，使得一个用于变换奇数档位并且另一个用于变换偶数档位。

因此，当在具有以上配置的DCT中的任何档位顺序地改变到下一变速档位时，可通过分离连接到当前的变速档位被施加的一个输入轴的离合器，同时接合连接到下一变速档位被施加的另一输入轴的离合器，来执行变速。因此，在换档期间防止传递到驱动轮的扭矩完全地或整体地断开的同时，DCT可允许档位变换。

同时，在安装有DCT的车辆的无动力升档(power-off upshift)期间，当在惯性相控制发动机转速时，仅使用拖曳扭矩(drag torque)和发动机的惯性降低发动机转速。

然而，由于在传统的DCT中速度的改变依赖于以硬件方式的拖曳扭矩和发动机的惯性，因而我们已经发现，存在变换档位所需的时间，尤其是用于在惯性相变换档位的时间长的问题。

以上提及的仅旨在帮助理解本公开的背景，并且不旨在意味着以上提及的或本公开在对本领域的技术人员已知的现有技术的范围内。本公开的进一步适用领域将从本文提供的描述变得显而易见。应该理解，说明书或具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

发明内容

因此，本公开提出一种用于DCT车辆的换档控制方法，其能够通过在DCT中控制离合器来调节变换档位所需的时间。

根据本公开的方面，用于DCT车辆的换档控制方法包括：控制释放侧离合器，使得在未按压加速器踏板的状态下开始档位变换时通过控制器部分地分离释放侧离合器；在控制释放侧离合器使得所述释放侧离合器部分地分离的步骤后，通过在同步的初始阶段部分地施加施加侧离合器扭矩使得发动机转速跟随并同步施加侧输入轴速度，并在同步的最后阶段部分地施加释放侧离合器扭矩来执行同步控制；以及在执行同步控制后，执行移交控制，使得在通过控制器分离释放侧离合器的同时接合施加侧离合器。

在控制释放侧离合器使得释放侧离合器部分地分离的步骤，可确定是否开始在没有按压加速踏板的状态下换档的无动力升档，并可在无动力升档期间接合施加侧离合器。

执行同步控制可包括：在控制释放侧离合器使得释放侧离合器部分地分离后，执行第一同步控制，使得发动机转速通过部分增加的施加侧离合器扭矩跟随施加侧输入轴速度；以及当在执行第一同步控制时发动机转速相对于施加侧输入轴速度和释放侧输入轴速度的滑移率等于或大于目标滑移率时，执行第二同步控制，使得释放侧离合器扭矩在施加侧离合器扭矩部分地释放的同时部分地增加。

在执行第一同步控制中，可设定目标发动机角加速度，并且可控制施加侧离合器扭矩增加，直至当前发动机角加速度跟随目标发动机角加速度。

在执行第二同步控制中，可控制所述释放侧离合器扭矩以使其小于发动机拖曳扭矩的绝对值或以使其增加至对应于所述发动机拖曳扭矩的绝对值的水平。

当施加侧离合器的滑移量小于执行第二同步控制时的参考值时，所述方法可进入执行扭矩移交控制。

可操作施加侧和释放侧离合器，以便由离合器致动器接合和分离，并且可控制离合器致动器，以便由控制器操作。

如从上述发明内容中显而易见，在换档过程进入惯性相后，使用施加侧离合器调节变换档位所需的时间，并根据同步进行状态，使用释放侧离合器调节同步速度。因此，能够以期望的换档时间来控制档位变换，并且通过降低变换档位所需的时间和档位变换所致的冲击来改善车辆的可销售品质。

本公开进一步适用的领域将从本文提供的描述变得显而易见。应该理解，说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的，并不旨在限制本公开的范围。

附图说明

为了可以很好的理解本公开，现将描述其借助示例参考附图给出的各种形式，其中：

图1是说明可应用本公开的DCT车辆的整体配置的视图；

图2是说明根据本公开的实施例的用于DCT车辆的换档控制方法的流程图；以及

图3是说明根据本公开的实施例的换档控制方法中的发动机和离合器的速度和扭矩的变化的视图。

本文描述的附图仅用于说明的目的，并不旨在以任何方式限制本公开的范围。

具体实施方式

以下的描述在本质上仅是示例性的，并不旨在限制本公开、应用或使用。应该理解，在全部附图中，对应的附图标记表示相同的或对应的部件和特征。

将参考附图在以下描述本公开的实施例。

根据本公开的实施例的用于DCT车辆的换档控制方法可包括释放步骤、同步步骤和扭矩移交步骤。

将参考图2和图3详细描述根据本公开的一个实施例的换档控制方法。首先，在释放步骤中，当在没有按压加速踏板的状态下开始档位变换时，可通过控制器1控制释放侧离合器，从而被部分地分离。

例如，在释放步骤中，可确定是否开始无动力升档，其中当前的变速档位在由驾驶员没有按压加速踏板的状态下改变到较高的档位。

当开始无动力升档时，可控制释放侧离合器分离，使得释放侧离合器的扭矩跟随在其进入换档的初始阶段中的惯性相时降低的发动机扭矩，并且可接合目标变速档位中的施加侧齿轮。在这种情况下，可分别通过离合器致动器CLA1和CLA2操作释放侧离合器和施加侧离合器，并且可控制离合器致动器以由控制器1操作。此外，可通过同步器紧固档位中的齿轮，并且可通过齿轮致动器GA1和GA2紧固和操作同步器。

在这里，在图1中，用附图标记CL1和CL2分别表示包括在DCT中的两个离合器中的施加侧离合器和释放侧离合器，用附图标记CLA1和CLA2分别表示用于操作离合器的施加侧离合器致动器和释放侧离合器致动器，并且用附图标记INPUT1和INPUT2分别表示施加侧输入轴和释放侧输入轴。然而，为理解本公开，它们是示例性的。例如，可根据在当前变速档位和目标变速档位使用的离合器，彼此改变即，转换或调换施加侧和释放侧部件。

此外，在同步步骤中，控制器1可控制施加侧和释放侧离合器扭矩，使得在同步的初始阶段中部分地施加施加侧离合器扭矩，并且在同步的最后阶段中部分地施加释放侧离合器扭矩，以便在释放步骤后，发动机转速跟随并同步施加侧输入轴速度。

在这里，同步步骤可包括第一同步步骤和第二同步步骤。

具体地，在第一同步步骤中，在释放步骤后，可通过控制施加侧离合器扭矩使得施加侧离合器扭矩部分地增加，来控制与释放侧输入轴速度同步的发动机转速跟随施加侧输入轴速度。

在这种情况下，为了部分地增加施加侧离合器扭矩，设定目标发动机角加速度，并且可控制施加侧离合器扭矩增加，直至当前发动机角加速度跟随目标发动机角加速度。

以下公式是用于计算发动机角加速度的公式，并且所述发动机角加速度随着施加侧离合器扭矩增加而逐渐减少。因此，可通过增加施加侧离合器扭矩直至所计算的发动机角加速度达到目标发动机角加速度来控制发动机转速以跟随施加侧输入轴速度。

发动机角加速度(dNe/dt)＝(Te+Tc_app-Tc_rel)/Je，

其中Te：发动机扭矩，

Tc_app：施加侧离合器扭矩，

Tc_rel：释放侧离合器扭矩，以及

Je：发动机转动惯量。

即，当同步开始时，控制施加侧离合器扭矩增加，并因此发动机转速迅速跟随施加侧输入轴速度。因此，可以通过降低同步所需的时间来降低用于变换档位的总时间。

在第二同步步骤中，当在第一同步步骤中发动机转速相对于施加侧和释放侧输入轴速度的滑移率等于或大于目标滑移率时，可控制施加侧和释放侧离合器扭矩，使得施加侧离合器扭矩部分地解除，同时部分地增加释放侧离合器扭矩。

例如，可通过以下公式表述滑移率，并且当施加侧输入轴速度和发动机转速之间的差值减少，同时释放侧输入轴速度和发动机转速之间的差值增加时，滑移率高。

滑移率＝(V_rel–V_eng)/(V_rel–V_app)，

其中V_eng：发动机转速，

V_app：施加侧输入轴速度，以及

V_rel：释放侧输入轴速度。

即，在发动机转速与施加侧输入轴速度同步的区段的最后阶段中，控制释放侧离合器扭矩增加，同时控制施加侧离合器扭矩减少，因而阻止发动机转速迅速地与施加侧输入轴速度同步。因此，能够阻止由于档位变换发生的冲击并改善换档质量。

在这种情况下，在第二同步步骤中，可控制释放侧离合器扭矩，以使其小于发动机拖曳扭矩的绝对值，或以使其增加到对应于发动机拖曳扭矩的绝对值的水平。

即，可使用以上提及的发动机角速度的公式获得Te-(Tc_app-Tc_rel)＝Je*dNe/dt。

然而，由于在无动力状态(在未按压加速踏板的状态)下执行当前档位变换，因此，由于发动机拖曳扭矩，发动机扭矩(Te)是(-)扭矩。

因此，当施加侧离合器扭矩(Tc_app)增加时，力被施加，使得发动机角加速度减少。当释放侧离合器扭矩(Tc_rel)增加时，力被施加，使得发动机角加速度增加。

因此，控制释放侧离合器扭矩(Tc_rel)增加，但发动机转速不应由于释放侧离合器扭矩的增加而增加。因此，优选地通过增加释放侧离合器扭矩以便与Te(发动机拖曳扭矩的绝对值)对应，来控制发动机转速以匹配施加侧输入轴速度。

此外，在同步步骤后，在扭矩移交(hand-over)步骤中，可通过控制器1控制施加侧离合器接合，同时控制释放侧离合器分离。

例如，当在同步步骤中施加侧离合器的滑移量小于参考值时，换档过程从惯性相区段进入到扭矩相区段，使得扭矩移交过程可被执行，并且当前档位改变为目标高档位。

将参考图2和图3描述根据本公开的实施例的用于DCT车辆的换档控制流程。

基于车辆的行驶状态(S10)确定是否执行无动力升档。

当确定当前车辆进入无动力升档时，控制释放侧离合器扭矩释放，以便在施加侧齿轮接合时跟随发动机扭矩(S20)。

接着，设定目标发动机角加速度，并通过增加施加侧离合器扭矩使得施加侧离合器扭矩跟随目标发动机角加速度，来控制发动机转速，以便跟随并同步施加侧输入轴速度(S30)。

在同步过程(S30)中，确定滑移率是否达到约70％的程度(S40)，或其它预定的百分比。当滑移率确定没有达到70％的程度时，继续控制施加侧离合器扭矩，使得当前发动机角加速度跟随目标角加速度。

另一方面，当滑移率确定达到70％的程度时，在控制释放侧离合器扭矩增加以对应于发动机拖曳扭矩的绝对值(S50)的水平的同时，控制施加侧离合器减少。

接着，确定施加侧离合器的滑移量是否小于约50RPM(S60)或其它预定量。当确定施加侧离合器的滑移量小于约50RPM时，执行施加侧和释放侧离合器扭矩的交叉控制(S70)，使得对应的升档可被执行。

如从以上描述所显而易见，在换档过程进入惯性相后，使用施加侧离合器调节变换档位所需的时间，并根据同步的进行状态使用释放侧离合器调节同步速度。因此，可通过施加侧离合器和释放侧离合器之间的合适的控制来在惯性相区段中以期望换档时间控制换档。此外，与现有的方法相比，在降低变换档位所需的时间的同时，降低由于档位变换所致的冲击，由此能够改善车辆的可销售品质。

尽管用于说明的目的已经公开本公开的优选实施例，但本领域的技术人员应该理解，在不脱离如在所附权利要求中所公开的本发明的范围和精神的情况下，可以进行各种修改、添加和替换。

本公开的描述在本质上仅为示例性的，因此，不脱离本公开内容的改变旨在本公开的范围内。这种改变不被认为脱离本公开的精神和范围。

Claims (7)

1.一种具有通过控制器控制的释放侧离合器和施加侧离合器的DCT车辆的换档控制方法，所述方法包括以下步骤：

控制所述释放侧离合器，使得在未按压加速踏板的状态下开始换档时，所述释放侧离合器部分地分离；

在控制释放侧离合器使得所述释放侧离合器部分地分离的步骤后，通过在同步的初始阶段部分地施加施加侧离合器扭矩使得发动机转速跟随施加侧输入轴速度并与其同步，并且在同步的最后阶段部分地施加释放侧离合器扭矩来执行同步控制；以及

在执行同步控制的步骤后，执行扭矩移交控制，使得在所述释放侧离合器分离时接合施加侧离合器，

其中执行同步控制的步骤包括：

在控制释放侧离合器使得所述释放侧离合器部分地分离后，执行第一同步控制，使得所述发动机转速通过部分地增加所述施加侧离合器扭矩而跟随所述施加侧输入轴速度；以及

当在执行第一同步控制时，所述发动机转速相对于所述施加侧输入轴速度和释放侧输入轴速度的滑移率等于或大于目标滑移率时，执行第二同步控制，使得所述释放侧离合器扭矩在所述施加侧离合器扭矩部分地释放时部分地增加。

2.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，在控制释放侧离合器使得所述释放侧离合器部分地分离的步骤中，确定是否开始在未按压所述加速踏板的状态下换档的无动力升档，并在所述无动力升档期间接合施加侧齿轮。

3.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，在执行第一同步控制的步骤中，设定目标发动机角加速度，并且控制所述施加侧离合器扭矩使其增加，直至当前发动机角加速度跟随所述目标发动机角加速度。

4.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，在执行第二同步控制的步骤中，控制所述释放侧离合器扭矩以使其小于发动机拖曳扭矩的绝对值。

5.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，在执行第二同步控制的步骤中，控制所述释放侧离合器扭矩，以使其增加至对应于发动机拖曳扭矩的绝对值的水平。

6.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中，当所述施加侧离合器的滑移量小于在执行第二同步控制中的参考值时，所述换档控制方法进入执行扭矩移交控制的步骤。

7.根据权利要求1所述的换档控制方法，其中：

操作所述施加侧离合器和所述释放侧离合器，以便通过离合器致动器接合和分离；并且

控制所述离合器致动器，以便通过所述控制器来操作。

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