CN107143648A - 湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，包括步骤S1：根据发动机驱动扭矩、道路阻力扭矩和发动机惯量扭矩计算输出到车轮的扭矩；步骤S2：根据输出到车轮的扭矩计算车辆期望加速度；步骤S3：根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值；步骤S4：根据加速度差值确定车辆行驶状态，并根据车辆行驶状态控制变速箱换挡。采用本发明的方法可以准确检测到车辆是在上坡还是在下坡，从而便于离合器提前减挡或者加挡，降低车辆损耗，保证车辆性能，延长车辆使用寿命。

Description

湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法。
背景技术
随着汽车产业发展越来越成熟，自动挡汽车在操作便利性上有很大的优势，自动挡汽车取代手动挡汽车已经成为趋势，一般汽车正常行驶时，自动挡汽车的控制器能够检测到驾驶员踩踏油门的开度，并根据油门开度自动确定挡位，但是，在汽车上坡或者下坡时，油门开度与车辆在平整路面上的状态是完全不相同的，因此，如果还是根据汽车在平整路面上驾驶的状态，来确认上坡和下坡时的挡位，对汽车的损伤是非常大的。
发明内容
本发明提供了一种湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，以解决上述问题，检测汽车的行驶状态，并根据检测到的行驶状态自动控制汽车挡位。
本发明提供的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，包括：
步骤S1：根据发动机驱动扭矩、道路阻力扭矩和发动机惯量扭矩计算输出到车轮的扭矩；
步骤S2：根据输出到车轮的扭矩计算车辆期望加速度；
步骤S3：根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值；
步骤S4：根据加速度差值确定车辆行驶状态，并根据车辆行驶状态控制变速箱换挡。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，在步骤S1之前还包括：
步骤S01：根据发动机静扭矩、发动机传动效率以及当前驾驶挡位速比计算发动机驱动扭矩；
步骤S02：根据当前车速和当前驾驶挡位确定道路阻力扭矩；
步骤S03：根据发动机转速变化率、转动惯量和当前驾驶挡位速比计算发动机惯量扭矩。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，在步骤S1之前还包括：
步骤S10：检测离合器是否处于打滑状态，若否，则进入步骤S11。
步骤S11：检测车轮是否处于打滑状态，若否，则进入步骤S1。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S10具体包括：
步骤S101：检测车辆是否使用第一离合器挂挡，若是，则计算发动机转速和第一离合器从动盘转速的第一差值，若该第一差值小于转速设定差值，则判定第一离合器打滑，若否，则进入步骤S102；
步骤S102：检测车辆是否使用第二离合器挂挡，若是，则计算发动机转速和第二离合器从动盘转速的第二差值，若该第二差值小于转速设定差值，则判定第二离合器打滑，若否，则进入步骤S11。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S11具体包括：
步骤S111：检测右后轮轮速和左后轮轮速，并根据右后轮轮速和左后轮轮速计算车速；
步骤S112：检测右前轮轮速和左前轮轮速；
步骤S113：比较右前轮轮速和左前轮轮速的大小，若右前轮轮速大于左前轮轮速，则计算右前轮轮速和车速的轮速差值；若右前轮轮速小于左前轮轮速，则计算左前轮轮速和车速的轮速差值；
步骤S114：比较轮速差值与轮速设定差值的大小，若轮速差值大于轮速设定差值，则判定车轮打滑，若轮速差值小于轮速设定差值，则判定车轮不打滑，进入步骤S1。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S01中，根据以下公式计算发动机驱动扭矩：
T＝T1*T2*I
其中，T为发动机驱动扭矩，T1为发动机静扭矩，T2为发动机传动效率，I为当前驾驶挡位速比。如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S03中，根据以下公式计算发动机惯量扭矩：
T0＝R*J*I
其中，T0为发动机惯量扭矩，R为发动机转速变化率，J为转动惯量，I为当前驾驶挡位速比。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S1中，根据以下公式计算输出到车轮的扭矩：
T3＝T-T4-T0
T3为输出到车轮的扭矩，T为发动机驱动扭矩，T4为道路阻力扭矩，T0为发动机惯量扭矩。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S4具体包括：
若加速度差值大于设定值，则判定车辆行驶状态为下坡状态，此时控制变速箱提前加挡；若加速度差值小于设定值，则判定车辆行驶状态为上坡状态，此时控制变速箱提前减挡。
如上所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其中，优选的是，步骤S3具体包括：根据输出轴转速变化率确定车辆实际加速度，再根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值。
本发明提供的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，包括步骤S1：根据发动机驱动扭矩、道路阻力扭矩和发动机惯量扭矩计算输出到车轮的扭矩；步骤S2：根据输出到车轮的扭矩计算车辆期望加速度；步骤S3：根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值；步骤S4：据加速度差值确定车辆行驶状态，并根据车辆行驶状态控制变速箱换挡。采用本发明的方法可以准确检测到车辆是在上坡还是在下坡，从而便于离合器提前减挡或者加挡，降低车辆损耗，保证车辆性能，延长车辆使用寿命。
附图说明
图1为本发明实施例提供的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在整车行驶状态检测之前，需要首先确定整车在挡行驶，并且车轮没有打滑，离合器也没有打滑。
具体地，在湿式双离合器自动变速箱车辆中，设置两个离合器，其中第一离合器对应奇数挡位，也即：1、3和5挡，第二离合器对应偶数挡位，也即2、4和6挡。针对双离合器的车辆，则需要检测两个离合器的状态。
本实施例中，检测第一离合器是否打滑可以检测车辆是否使用奇数挡位行驶，若是，则说明车辆使用了第一离合器挂挡，此时，计算发动机转速和第一离合器从动盘转速的第一差值，若该第一差值小于转速设定差值，则判定第一离合器打滑；反之，若第一差值大于转速设定差值，则说明第一离合器打滑，此时不能开始进行整车行驶状态检测。
如果第一离合器没有打滑，那么则需要确定第二离合器是否打滑，具体地，检测车辆是否使用偶数挡位行驶，若是，则说明车辆使用了第二离合器挂挡，此时，计算发动机转速和第二离合器从动盘转速的第二差值，若该第二差值小于转速设定差值，则判定第二离合器打滑；反之，若第二差值大于转速设定差值，则说明第二离合器打滑，此时也不能开始进行整车行驶状态检测。
在第一离合器和第二离合器均没有打滑的情况下，还需要确定车轮是否打滑，首先需要计算车速，计算车速时，先检测右后轮轮速和左后轮轮速，然后根据检测到的右后轮轮速和左后轮轮速计算车速，具体可采用以下公式计算：
S＝(s1+s2)/2 (公式一)
其中，S为车速，s1为右后车轮轮速，s2为左后车轮轮速；
再检测右前轮轮速和左前轮轮速，当然，也可以在检测两个后轮轮速的同时，一并检测两个前轮的轮速，并比较右前轮轮速和左前轮轮速的大小，若右前轮轮速大于左前轮轮速，则计算右前轮轮速和车速的轮速差值，若右前轮轮速小于左前轮轮速，则计算左前轮轮速和车速的轮速差值。
得到轮速差值和车速之后，比较两者的大小，若轮速差值大于轮速设定差值，则判定车轮打滑，若轮速差值小于轮速设定差值，则判定车轮不打滑。车轮打滑则不能开始进行整车行驶状态检测。
若上述过程进行完成之后，车辆在挡行驶、车轮不打滑且两个离合器也没有打滑，此时，可以开始进行整车行驶状态检测。反之，所第一离合器、第二离合器或者车轮中任何一个有打滑现象，则不进行整车行驶状态检测。
如图1所示，本发明实施例提供的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，包括：
步骤S1：根据发动机驱动扭矩、道路阻力扭矩和发动机惯量扭矩计算输出到车轮的扭矩。
具体地，输出到车轮的扭矩根据以下公式计算输出到车轮的扭矩：
T3＝T-T4-T0 (公式二)
T3为输出到车轮的扭矩，T为发动机驱动扭矩，T4为道路阻力扭矩，T0为发动机惯量扭矩。
在计算输出到车轮的扭矩时，必须首先确定发动机驱动扭矩、道路阻力扭矩和发动机惯量扭矩。
其中，发动机驱动扭矩根据发动机静扭矩、发动机传动效率以及当前驾驶挡位速比计算，具体采用如下公式：
T＝T1*T2*I (公式三)
其中，T为发动机驱动扭矩，T1为发动机静扭矩，T2为发动机传动效率，I为当前驾驶挡位速比。其中，发动机静扭矩为定量值；发动机传动效率根据发动机转速和发动机扭矩不同而产生变化，具体的数值为预先计算好的值，并存储在下列表格中，使用时仅需读取数据即可。
表一
上表中，给出的是6挂挡没有预挂的状态下，发动机扭矩和发动机转速对应的发动机传动效率的表格。其余表格与此类似，在此不再一一给出。其中，发动机转速的单位为rpm/min。发动就扭矩的单位为N-m，中间效率为百分比值。
而当前驾驶挡位速比根据挡位的不同，其具体数值也有所不同，具体参见表格二。
挡位 1档 2档 3档 4档 5档 6档 R档
速比 16.01 9.11 6.01 4.42 3.39 2.59 13.12
表二
得出发动机静扭矩、发动机传动效率以及当前驾驶挡位速比后，可以根据公式二计算得到发动机驱动扭矩。
而道路阻力扭矩可以根据当前车速和当前驾驶挡位确定，具体数值与预先计算好的值，并存储在下列表格中，使用时，仅需读取数据即可。
表三
表三中，车速的单位是km/h，横坐标为车速，纵坐标为挡位，中间为道路阻力扭矩，道路阻力扭矩的单位为N-m。
而发动机惯量扭矩需要根据发动机转速变化率、转动惯量和当前驾驶挡位速比计算，具体可以采用以下公式：
T0＝R*J*I (公式四)
其中，T0为发动机惯量扭矩，R为发动机转速变化率，J为转动惯量，I为当前驾驶挡位速比。
其中，发动机转速变化率根据发动机转速使用最小二乘法计算得出，而转动惯量则根据汽车挡位的不同状态确定，具体的，参见以下数据，其中，转动惯量单位是kg·m^2。
1挡行驶R挡预挂：转动惯量为2519；
1挡行驶没有预挂：转动惯量为2516；
1挡行驶预挂2挡：转动惯量为2517
2挡行驶预挂1挡：转动惯量为2537
2挡行驶没有预挂：转动惯量为2515
2挡行驶预挂3挡：转动惯量为2519
3挡行驶预挂2挡：转动惯量为2532
3挡行驶没有预挂：转动惯量为2520
3挡行驶预挂4挡：转动惯量为2523
4挡行驶预挂3挡：转动惯量为2536
4挡行驶没有预挂：转动惯量为2523
4挡行驶预挂5挡：转动惯量为2527
5挡行驶预挂4挡：转动惯量为2540
5挡行驶没有预挂：转动惯量为2531
5挡行驶预挂6挡：转动惯量为2534
6挡行驶预挂5挡：转动惯量为2553
6挡行驶没有预挂：转动惯量为2553。
另外，当前驾驶挡位速比查询表二可以得出。
步骤S2：根据输出到车轮的扭矩计算车辆期望加速度；
具体地，步骤S1中，已经得到了输出到车轮的扭矩，根据输出到车轮的扭矩计算期望加速度时，用下列公式计算：
A＝T3/(m*r) 公式五
T3为输出到车轮的扭矩，m为整车质量，r为车辆半径。
其中，整车质量与车辆半径的比值是固定值，单位为kg*m，因此，期望加速度也可以视为用输出到车轮的扭矩除以一个固定值得到。
步骤S3：根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值；
具体地，加速度差值＝期望加速度-实际加速度，根据输出轴转速变化率确定车辆实际加速度，期望加速度已经在步骤S3中计算得出，因此加速度差值可以根据上述公式计算得出。
步骤S4：根据加速度差值确定车辆行驶状态，并根据车辆行驶状态控制变速箱换挡。
具体地，若加速度差值大于设定值，则判定车辆处于下坡状态，此时控制变速箱提前加挡；若加速度差值小于设定值，则判定车辆处于上坡状态，此时控制变速箱提前减挡。
本发明实施例提供的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，能够准确检测到车辆是否在上下坡，从而便于车辆上下坡时，离合器提前减挡或者加挡，降低车辆损耗，保证车辆性能，延长车辆使用寿命。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，包括：
步骤S1：根据发动机驱动扭矩、道路阻力扭矩和发动机惯量扭矩计算输出到车轮的扭矩；
步骤S2：根据输出到车轮的扭矩计算车辆期望加速度；
步骤S3：根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值；
步骤S4：根据加速度差值确定车辆行驶状态，并根据车辆行驶状态控制变速箱换挡。
2.根据权利要求1所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
步骤S01：根据发动机静扭矩、发动机传动效率以及当前驾驶挡位速比计算发动机驱动扭矩；
步骤S02：根据当前车速和当前驾驶挡位确定道路阻力扭矩；
步骤S03：根据发动机转速变化率、转动惯量和当前驾驶挡位速比计算发动机惯量扭矩。
3.根据权利要求1所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，在步骤S1之前还包括：
步骤S10：检测离合器是否处于打滑状态，若否，则进入步骤S11。
步骤S11：检测车轮是否处于打滑状态，若否，则进入步骤S1。
4.根据权利要求3所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S10具体包括：
步骤S101：检测车辆是否使用第一离合器挂挡，若是，则计算发动机转速和第一离合器从动盘转速的第一差值，若该第一差值小于转速设定差值，则判定第一离合器打滑，若否，则进入步骤S102；
步骤S102：检测车辆是否使用第二离合器挂挡，若是，则计算发动机转速和第二离合器从动盘转速的第二差值，若该第二差值小于转速设定差值，则判定第二离合器打滑，若否，则进入步骤S11。
5.根据权利要求3所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S11具体包括：
步骤S111：检测右后轮轮速和左后轮轮速，并根据右后轮轮速和左后轮轮速计算车速；
步骤S112：检测右前轮轮速和左前轮轮速；
步骤S113：比较右前轮轮速和左前轮轮速的大小，若右前轮轮速大于左前轮轮速，则计算右前轮轮速和车速的轮速差值；若右前轮轮速小于左前轮轮速，则计算左前轮轮速和车速的轮速差值；
步骤S114：比较轮速差值与轮速设定差值的大小，若轮速差值大于轮速设定差值，则判定车轮打滑，若轮速差值小于轮速设定差值，则判定车轮不打滑，进入步骤S1。
6.根据权利要求2所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S01中，根据以下公式计算发动机驱动扭矩：
T＝T1*T2*I
其中，T为发动机驱动扭矩，T1为发动机静扭矩，T2为发动机传动效率，I为当前驾驶挡位速比。
7.根据权利要求2所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S03中，根据以下公式计算发动机惯量扭矩：
T0＝R*J*I
其中，T0为发动机惯量扭矩，R为发动机转速变化率，J为转动惯量，I为当前驾驶挡位速比。
8.根据权利要求1-7中任一项所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S1中，根据以下公式计算输出到车轮的扭矩：
T3＝T-T4-T0
T3为输出到车轮的扭矩，T为发动机驱动扭矩，T4为道路阻力扭矩，T0为发动机惯量扭矩。
9.根据权利要求1-7中任一项所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S4具体包括：
若加速度差值大于设定值，则判定车辆行驶状态为下坡状态，此时控制变速箱提前加挡；若加速度差值小于设定值，则判定车辆行驶状态为上坡状态，此时控制变速箱提前减挡。
10.根据权利要求1-7中任一项所述的湿式双离合器自动变速箱整车行驶状态检测方法，其特征在于，步骤S3具体包括：根据输出轴转速变化率确定车辆实际加速度，再根据车辆期望加速度和车辆实际加速度确定加速度差值。
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