CN107628018A - 车辆的离合器控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种车辆的离合器控制方法可包括：由控制器，基于加速器踏板被踩压的程度来估计由动力源提供的输入扭矩的改变；由控制器，获得用于防止离合器针对在估计输入扭矩的改变时所估计的输入扭矩的滑移的水平的附加扭矩；由控制器，通过将在获得附加扭矩时所获得的附加扭矩添加至输入扭矩来确定用于控制离合器的最终离合器控制扭矩；以及由控制器，通过利用在确定最终离合器控制扭矩时所确定的最终离合器控制扭矩操作离合器致动器来控制离合器。

Description

车辆的离合器控制方法
技术领域
本发明的各种实施方式涉及车辆的离合器控制方法，并且更具体地，涉及用于传递车辆中的动力的干式离合器的方法。
背景技术
一些AMT(手自一体变速器)或DCT(双离合变速器)使用干式离合器(在下文中，“离合器”)从诸如发动机或电动机的动力源接收动力。
在啮合状态(In-Gear state)(其中，车辆在不换档的情况下驾驶)下，离合器完全啮合并且传递来自动力源的动力。在这种情况下，当踩压(其中，驾驶员突然向下踩压加速器踏板)出现时，离合器会变得稍微松开并且会过度滑移(slip)。
如上所述，当离合器稍微松开并过度滑移时，由于通过离合器传递的动力的量的突然改变，车辆会摇晃或者其加速会延迟，所以车辆的可驾驶性劣化。此外，离合器的动力传递效率降低，导致车辆的燃料效率降低。
踩压加速器踏板状态时的过度滑移的原因中的一个可能是所谓的扭矩冲程曲线(T-S曲线)(其描述离合器的变速器特性与控制离合器的致动器的冲程)的不精确。
即，当离合器完全啮合时，离合器的传递扭矩保持处于与来自动力源的输入扭矩几乎相同的水平，其中，控制器控制致动器的冲程以实现与输入扭矩相对应的目标离合器传递扭矩。然而，由于作为用于控制的基准的T-S曲线的不精确，离合器的实际传递扭矩低于输入扭矩，并且在这种情况下，如上所述，离合器滑移。
在踩加速器踏板时，引起过度滑移的另一因素可能是控制器不能以足够快以遵循从动力源输入的扭矩的变化的响应速度来控制离合器传递扭矩。
在本发明的该背景部分中公开的信息仅用于增强对本发明的整体背景的理解并且不得被视为承认或任何形式地暗示该信息构成对于本领域技术人员而言已知的现有技术。
发明内容
本发明的各方面针对提供车辆的离合器控制方法，即使输入至离合器的输入扭矩由于驾驶员对加速器踏板的突然操作而突然改变，该方法也能通过适当控制离合器的传递扭矩，来防止由于离合器的不期望过度滑移导致的车辆的摇晃以及延迟加速而引起的车辆的可驾驶性的劣化，该方法还通过防止离合器的动力传递效率的降低来防止车辆的燃料效率的劣化。
在本发明的一方面中，提供车辆的离合器控制方法，其包括：由控制器，基于加速器踏板被踩压的程度来估计由动力源提供的输入扭矩的改变；由控制器，针对在估计输入扭矩的改变时所估计的输入扭矩获得足以防止离合器的滑移的水平的附加扭矩；由控制器，通过将在获得附加扭矩时所获得的附加扭矩加到输入扭矩来确定用于控制离合器的最终离合器控制扭矩；以及由控制器，通过利用在确定最终离合器控制扭矩时所确定的最终离合器控制扭矩操作离合器致动器来控制离合器。
在估计输入扭矩时，控制器可通过将加速器踏板的踩压程度相对时间进行微分来获得操作变量(operation variation)，可通过在时间轴上将操作变量移动预定时间延迟来获得延迟操作变量，并且可通过对延迟操作变量进行滤波来获得示出输入扭矩的改变的扭矩响应函数。
时间延迟被设为其中出现延迟直至根据加速器踏板被踩压的程度的改变而在由动力源提供的输入扭矩中生成改变的时间。
控制器可通过利用低通滤波器处理延迟操作变量来获得扭矩响应函数，并且低通滤波器的系数可被预先设定为使得延迟操作变量遵循由动力源提供的输入扭矩构建的轮廓(profile)。
在获得附加扭矩时，控制器可从附加扭矩映射获得针对扭矩响应函数的函数值的附加扭矩，该附加扭矩映射具有关于针对扭矩响应函数的每个函数值的附加扭矩的信息。
根据本发明的示例性实施方式，即使待输入至离合器的输入扭矩由于驾驶员对加速器踏板的突然操作而突然改变，也能够通过适当控制离合器的传递扭矩，来防止由于离合器的不期望过度滑移导致的车辆的摇晃以及的延迟加速而引起的车辆的可驾驶性的劣化，并且能够通过防止离合器的动力传递效率的降低来防止车辆的燃料效率的劣化。
本发明的方法和装置具有从附图中将显而易见或在附图中更详细地提出的其他特征和优点，附图被结合在此，并且与以下详细描述一起用于解释本发明的特定原理。
附图说明
图1是示出可应用本发明的具有DCT的车辆的配置的示图；
图2是示出根据本发明的示例性实施方式的车辆的离合器控制方法的示例性实施方式的流程图；
图3是示出本发明的原理的示图；以及
图4是示出本发明的原理的控制框图。
应理解，附图不一定按比例绘制，呈现了示出本发明的基本原理的各种特征的略微简化的表示。如在此公开的本发明的具体设计特征(例如，包括具体尺寸、方位、位置以及形状)将部分地由具体预期应用和使用环境确定。
在附图中，贯穿附图的一些图，参考标号指的是本发明的相同或等同部件。
具体实施方式
现在将详细参考本发明的各个实施方式，本发明的实例在附图中示出并且在下文中进行描述。尽管将结合示例性实施方式相结合来描述本发明，但是将理解的是，本说明并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方式。相反，本发明旨在不仅涵盖示例性实施方式，而且涵盖可包括在如由所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种替换、修改、等同物以及其他实施方式。
参考图1，来自发动机E的动力可通过双离合变速器(DCT)提供至驱动轮W，DCT的两个离合器由相应离合器致动器3控制，用于齿轮级的齿轮通过选择性驱动同步器的相应换档执行器4换档，离合器致动器3和换档执行器4由控制器5控制，并且控制器5从APS 7(加速度位置传感器)接收信号以识别加速器踏板被踩压的程度。
显然，控制器5还接收关于发动机扭矩和发动机速度的信息。
术语‘控制器’指的是用于控制包括DCT的变速器的变速器控制器，除非特定前缀在该术语之前，并且用于控制发动机的控制器将被称为‘发动机控制器’以将其与其他元件区别。
参考图2和图3，根据本发明的示例性实施方式的车辆的离合器控制方法包括：由控制器5，基于加速器踏板被踩压的程度来估计由动力源提供的输入扭矩的改变(S10)；由控制器5，针对在估计输入扭矩的改变(S10)时所估计的输入扭矩获得足以防止离合器1的滑移的水平的附加扭矩(S20)；由控制器5，通过将在获得附加扭矩(S20)时所获得的附加扭矩加到输入扭矩来确定用于控制离合器的最终离合器控制扭矩(S30)；以及由控制器5，通过利用在确定最终离合器控制扭矩(S30)时所确定的最终离合器控制扭矩操作离合器致动器3来控制离合器1(S40)。
即，根据本发明的示例性实施方式，当驾驶员不向下踩压加速器踏板并且不换档时，离合器完全啮合，并且来自作为动力源的发动机的所有动力几乎都被传递至变速器，当驾驶员向下踩压加速器踏板时，控制器5接收APS信号(其示出加速器踏板被踩压的程度)，根据加速器踏板被踩压的程度估计通过发动机E生成多少扭矩并且多少扭矩用作用于离合器的输入扭矩，找出需要多少离合器传递扭矩来另外施加至离合器1以便即使在估计的输入扭矩改变时也防止离合器1的滑移，将附加扭矩添加至用于离合器1的输入扭矩，并且利用该扭矩的总和控制离合器1，从而防止在啮合驾驶过程中由于踩压加速器踏板而引起的离合器的过度滑移。
如上所述，由于控制器5响应于加速器踏板被驾驶员踩压的程度，确定针对从作为动力源的发动机E输出的输入扭矩的改变的附加扭矩，并且随后将该附加扭矩输入至离合器1并且使用该附加扭矩控制离合器的传递扭矩，所以能够解决在现有技术中的车辆的可驾驶性由于离合器的不期望的过度滑移导致的摇晃或加速延迟而劣化的问题，并且能够通过防止离合器的动力传递效率的降低来防止车辆的燃料效率的降低。
为了参考，尽管在本示例性实施方式中，动力源是发动机E，但是当混合动力车辆配备有发动机和电动机两者时，发动机和电动机都可提供输入扭矩作为动力源，或者本发明可应用至只配备有电动机作为动力源的电动车辆。
在估计输入扭矩(S10)时，控制器5通过将加速器踏板被踩压的程度相对于时间进行微分来获得操作变量，通过在时间轴上将操作变量移动预定时间延迟来获得延迟操作变量，并且通过对延迟操作变量(filter)进行滤波获得示出输入扭矩的改变的扭矩响应函数。
时间延迟被设为其中出现延迟直至根据加速器踏板被踩压的程度的改变而在来自动力源的输入扭矩中生成改变的时间。
即，当动力源是发动机并且APS信号通过驾驶员操作加速器踏板而改变时，直到来自发动机的输出扭矩实际上改变所花费的平均时间是时间延迟。时间延迟实际上取决于用作动力源的发动机或电动机的规格，所以能够通过重复测试获得平均值。
控制器5通过利用低通滤波器处理延迟操作变量来获得扭矩响应函数，并且低通滤波器的系数被预先设定为使得延迟操作变量遵循由来自动力源的输入扭矩构建的轮廓。
根据设计需要并且参考发动机控制器5的设定值或发动机的测试结果来确定低通滤波器的系数，伴随有重复测试和分析以确定最佳系数。
在获得附加扭矩(S20)时，控制器5从附加扭矩映射获得针对扭矩响应函数的函数值的附加扭矩，该附加扭矩映射具有关于针对扭矩响应函数的每个函数值的附加扭矩的信息。
可通过映射一函数(其中，扭矩响应函数的函数值是自变量并且附加扭矩是因变量)来获得附加扭矩映射。此外，可通过重复测试构建附加扭矩映射，以便通过改变车辆中的加速器踏板被踩压的程度并且通过确定表中的与扭矩响应函数的函数值相对应的扭矩来监控完全啮合的离合器是否滑移。显然，根据设计，当确定附加扭矩时，在测试结果中，可添加备用扭矩以确保稳定性。
已出于示出和描述的目的呈现了本发明的具体示例性实施方式的以上描述。以上描述并非旨在是详尽的或者将本发明限于公开的精确形式，并且显而易见，根据上述教导，许多修改和变型是可行的。为了解释本发明的特定原理及其实际应用，选择并且描述了示例性实施方式，由此使得本领域技术人员能够做出并且利用本发明的各种示例性实施方式以及其各种替换和修改。本发明的范围旨在由所附权利要求书及其等同物来限定。

Claims (5)

1.一种车辆的离合器控制方法，所述方法包括以下步骤：
通过控制器，基于加速器踏板被踩压的程度来估计由动力源提供的输入扭矩的改变；
通过所述控制器，针对在估计所述输入扭矩的改变时所估计的所述输入扭矩获得用于防止离合器的滑移的水平的附加扭矩；
通过所述控制器，通过将在获得所述附加扭矩时所获得的所述附加扭矩添加至所述输入扭矩来确定用于控制所述离合器的最终离合器控制扭矩；以及
通过所述控制器，通过利用在确定所述最终离合器控制扭矩时所确定的所述最终离合器控制扭矩操作离合器致动器来控制所述离合器。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，在估计所述输入扭矩时，所述控制器通过将所述加速器踏板的踩压程度相对时间进行微分来获得操作变量，通过在时间轴上将所述操作变量移动预定时间延迟来获得延迟操作变量，并且通过对所述延迟操作变量进行滤波来获得示出所述输入扭矩的改变的扭矩响应函数。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，时间延迟被设为出现延迟直至根据所述加速器踏板的踩压程度的改变而在由所述动力源提供的所述输入扭矩中生成改变的时间。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，所述控制器通过利用低通滤波器处理所述延迟操作变量来获得所述扭矩响应函数，并且所述低通滤波器的系数被预先设定，其中，所述延迟操作变量遵循由所述动力源提供的所述输入扭矩构建的轮廓。
5.根据权利要求2所述的方法，其中，在获得所述附加扭矩时，所述控制器从附加扭矩映射获得针对所述扭矩响应函数的函数值的附加扭矩，所述附加扭矩映射具有关于针对所述扭矩响应函数的每个函数值的附加扭矩的信息。
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