CN107654299B - 基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法，包括：根据所述车速和油门踏板开度，确定变速箱是否处于蠕动状态，并结合离合器状态，设置怠速不同的变更标志位，以使发动机控制器根据不同的怠速值控制发动机进行怠速运转。本发明基于采用了湿式双离合器自动变速箱的车辆，通过对其变速箱控制器和发动机控制器的控制方式的改进，使其发动机能够稳定地执行怠速请求，并且有选择地获取合适的怠速值，从而改善了整车在蠕动怠速工况下的驾驶性，并且还进一步提供了在已稳定怠速的基础上，节省整车油耗的解决方案。

Description

基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法

技术领域

本发明涉及发动机怠速控制领域，尤其涉及一种基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法。

背景技术

在城市交通拥堵、爬坡或者转弯等工况下，湿式双离合器自动变速箱会经常处于蠕动工况，这时整车需要克服较大的阻力，造成发动机负载较大，同时为了保证能够达到一定的车速，离合器的压力也会随之较大，因而在此种工控下，容易造成发动机被拖拽甚至熄火的问题。这时，变速箱控制器可以向发动机控制器提出怠速控制请求，例如通过标定的怠速目标值(或称为怠速基准值)控制发动机怠速运转，让发动机转速维持在需求的基准怠速范围内。

在实际应用过程中，由于变速箱端加载到发动机端的负载可能过大，以至于发动机难以将转速稳定在基准怠速范围内，导致发动机转速波动明显，整车驾驶性变差，换言之，发动机所执行的怠速目标值有可能并不合适，然而对于湿式双离合器自动变速箱，尚无有效的解决方案。

综上，如何让发动机稳定地执行怠速请求，例如有选择地获取怠速值以及确保所执行的怠速值相对合适，则显得尤为重要。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法，以解决前述问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法，包括：

变速箱控制器实时检测车速、油门踏板开度、发动机转速以及离合器状态；

根据所述车速和油门踏板开度，变速箱控制器确定变速箱当前状态；

如果变速箱当前处于蠕动状态，变速箱控制器则获取怠速基准值，并当离合器处于打开状态时，变速箱控制器将怠速变更标志位设为OFF；当离合器处于结合状态时，变速箱控制器计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第一差值；若所述第一差值大于等于预设的第一阈值，变速箱控制器则将怠速变更标志位设为ON；

变速箱控制器在将所述怠速变更标志位设置为ON或OFF后，将所述怠速变更标志位以及所述怠速基准值发至发动机控制器；

发动机控制器在检测到怠速变更标志位为OFF后，根据所述怠速基准值控制发动机运转；发动机控制器在检测到怠速变更标志位为ON后，触发计时，且根据所述怠速基准值控制发动机运转；

变速箱控制器在计时结束后，计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第二差值；

如果所述第二差值大于等于所述第一阈值，变速箱控制器则计算出高于所述怠速基准值的第一怠速更新值，并将所述第一怠速更新值发送至发动机控制器；

发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转。

优选地，所述计算出高于所述怠速基准值的第一怠速更新值包括：

变速箱控制器按照预设的第一速率，对所述怠速基准值进行阶梯式提速；每一次提速后所获得的怠速值为所述第一怠速更新值。

优选地，还包括：

变速箱控制器在计时结束后，若检测到所述发动机转速与变速箱输入轴转速同步；或者

在所述第一怠速更新值升至预设的怠速上限值时，则停止提速。

优选地，所述发动机转速与变速箱输入轴转速同步包括：

变速箱控制器检测到所述第二差值小于预设的第二阈值；或者

在发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转后，变速箱控制器计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第三差值，且所述第三差值小于所述第二阈值。

优选地，还包括：

变速箱控制器在停止提速后，计算第二怠速更新值，并将所述第二怠速更新值发送至发动机控制器，发动机控制器根据所述第二怠速更新值控制发动机运转。

优选地，所述计算第二怠速更新值包括：

变速箱控制器在所述第二差值小于所述第二阈值后停止提速，则按照预设的第二速率，在所述怠速基准值的基础上进行阶梯式降速；每一次降速后所获得的怠速值为所述第二怠速更新值；或者

变速箱控制器在发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转后停止提速，则按照所述第二速率，在当前所述第一怠速更新值的基础上进行阶梯式降速；每一次降速后所获得的怠速值为所述第二怠速更新值。

优选地，还包括：

变速箱控制器在所述第二怠速更新值降至预设的怠速下限值时，停止降速。

优选地，所述获取怠速基准值包括：

变速箱控制器通过查询冷却水温-离合器压力-怠速基准值对应表，获得所述怠速基准值。

优选地，根据所述车速和油门踏板开度确定变速箱当前状态包括：

变速箱控制器在检测到所述车速低于预设的车速阈值且油门踏板处于松开状态后，确定变速箱当前处于蠕动状态。

本发明基于采用了湿式双离合器自动变速箱的车辆，通过变速箱控制器判定怠速变更标志位，以准确告知发动机控制器应按何种方式执行怠速请求，并且通过发动机转速与离合器转速的关系，计算获得相对合适的怠速值，从而能够使发动机稳定地执行怠速请求，改善整车驾驶性，在本发明的优选方案中，还通过计算进一步对怠速值更新，用于在稳定怠速的基础上节省整车油耗。

附图说明

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：

图1为本发明提供的基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法的实施例的流程图。

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。

本发明提供了一种基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法的实施例，如图1所示，包括：

步骤S1、变速箱控制器实时检测车速、油门踏板开度、发动机转速以及离合器状态；在本发明的另一优选方案中，还可以实时检测刹车踏板的状态，用于综合考虑整车车况。

步骤S2、判断变速箱是否处于蠕动状态；具体地，可以根据前述车速和油门踏板开度，确定变速箱当前状态；

具体来说，变速箱控制器在检测到车速低于预设的车速阈值，例如5km/h，并且油门踏板处于松开状态后，则可以确定变速箱当前进入到蠕动状态；这里所述检测油门踏板开度可以采用踏板行程传感器或者踏板压力传感器等。

在确定变速箱当前处于蠕动状态后，执行步骤S3、获取怠速基准值；若不处于蠕动状态，可以持续执行步骤S2；

这里提及的获取怠速基准值的方式可以是变速箱控制器通过查询冷却水温-离合器压力-怠速基准值对应表，获得怠速基准值；该怠速基准值即为标定的原始目标怠速值，具体的标定方式可以采用冷却水温和离合器压力的对应关系，标定出期望的某一水温和某一压力相应的怠速值，该表的标定方式为常规技术，在此无需赘述；当然，该值还可以集成在发动机控制器中，并由发动机控制器进行计算，变速箱控制器在蠕动状态下直接从发动机控制器获取该怠速基准值。

接下来，步骤S4、变速箱控制器判断离合器状态，用以设置怠速变更标志位；

具体地，判断出离合器处于打开状态时，执行步骤S51、变速箱控制器将怠速变更标志位设为OFF；

本发明提出设置一个可以被赋予ON或OFF值的怠速变更标志位，用于指示发动机控制器，具体选择何种怠速控制策略，从而使怠速控制不仅仅局限于一个原始标定的怠速基准值，这里，由于离合器打开，则表明没有此时动力输出，发动机不受变速箱的影响，因而无需对原有的怠速基准值进行变更，所以将该怠速变更标志位设为OFF。

接着，执行步骤S52、将设为OFF的怠速变更标志位以及前述怠速基准值发至发动机控制器，用于告知发动机控制器进入怠速控制。

步骤S53、发动机控制器在检测到怠速变更标志位为OFF后，根据前述怠速基准值对发动机进行怠速运转控制。

此外，当判断出离合器处于结合状态时，执行步骤S61、变速箱控制器计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第一差值；

众所周知，在离合器结合时，发动机通过飞轮与离合器主动盘刚性连接，离合器主动盘通过压力与离合器从动盘连结，从而发动机将动力输出至离合器从动盘，与从动盘通过花键轴连接的变速箱输入轴被带动旋转，同时通过离合器也传递了输出扭矩，但在实际中，变速箱端加载到发动机端的负载可能过大，使得发动机转速与变速箱输入轴转速不一致，因而在该步骤中，本发明提出首先二者转速的差值，此处为与下文的差值进行区分，以第一差值表示，需指出的是这里的“第一”不表明顺序前后和数值大小，下文涉及的第一、第二、第三等同理。

步骤S62、变速箱控制器判断第一差值与预设的第一阈值的关系；

这里所述第一阈值为标定值，用于指示发动机转速与变速箱输入轴转速是否偏差过大，以致需要变更怠速值，例如可以选用150rpm为第一阈值，当然，该值的范围和具体数值皆由实际硬件标定而来，此处仅供参考。

当判断出第一差值大于等于第一阈值时，则执行步骤S71、将怠速变更标志位设为ON，接着执行步骤S72、将置为ON的怠速变更标志位以及前述怠速基准值发至发动机控制器；若第二差值小于前述第一阈值，则执行步骤S73、发动机控制器根据前述怠速基准值继续控制发动机运转，这里需要指出，执行步骤S73是因为当前工况无需对原始的怠速基准值进行更新，因而可以考虑步骤S73按照前述步骤S51、S52、S53的方式执行，或者也可以直接触发发动机控制器按照内置的原始的怠速基准值进行发动机控制。

发生前一种情况(第一差值大于等于第一阈值)，说明发动机和离合器的滑差较大，表示离合器存在打滑情况，此时需要进一步提升扭矩，但提升扭矩会增大发动机的负荷，造成拖拽发动机的现象，甚至有可能导致熄火，因而有可能需要对怠速值进行更新，所以在此将怠速变更标志位设为ON，用于告知发动机控制器进入怠速控制的同时，也提示发动机控制器需要按照变速箱控制器提供的怠速策略进行怠速控制。

步骤S8、发动机控制器在检测到怠速变更标志位为ON后，触发计时，同时，根据前述怠速基准值控制发动机运转；

该步骤的考虑是，出现前述转速差较大的情况后是否仍采用原标定的怠速基准值进行怠速控制，因而本发明提出先以前述怠速基准值使发动机在一段时间内进行调制控制，以便为后续的怠速策略提供参考；这里需要说明的是，设置计时的方式，也可以应用于本发明的其他判断步骤，用于确保相关硬件系统在执行动作时的状态相对稳定，即保证硬件有充足的响应时间，避免控制振荡。

具体来说，步骤S9、变速箱控制器在计时结束后，计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第二差值；这里需要说明的是，在经过一段时间的转速控制后，变速箱控制器通过再一次计算发动机转速与变速箱输入轴转速的差值，用于决策怠速策略，当然，计时结束后是由发动机控制器将计时结束的信号发送至变速箱控制器。

步骤S10、判断第二差值与前述第一阈值的关系；若第二差值大于等于前述第一阈值，则执行步骤S11、变速箱控制器计算出高于所述怠速基准值的第一怠速更新值，接着执行步骤S12、变速箱控制器将该第一怠速更新值发送至发动机控制器，以及步骤S13、发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转；若第二差值小于前述第一阈值，则可以执行步骤S73、发动机控制器继续以所述怠速基准值对发动机转速进行调节控制。

采用原始标定的怠速基准值后，如果二者之间的转速差依然较大，表明怠速基准值过小，不足以克服当前问题，需要对怠速值进行更新，具体是需要在原怠速基准值基础上提升怠速值，因而，本发明提出通过计算得到高于怠速基准值的第一怠速更新值，用于替代原有的怠速基准值；

这里需要说明的是计算第一怠速更新值的方式是多样的，可以根据当前发动机转速和变速箱输入轴转速，通过速比计算出需要的车速，或者通过二者的偏差直接算得一个固定的怠速值；在本发明的一个优选方案中，计算第一怠速更新值为变速箱控制器按照预设的第一速率，例如第一速率可以为10rpm/ms，在前述怠速基准值的基础上按照10rpm/ms的速率进行阶梯式持续提速，其中每一次提速后所获得的怠速值即为第一怠速更新值，需要指出的是这里所述提速是指针对怠速值在数值上的增加操作。接着，变速箱控制器将每一次提速后获得的第一怠速更新值实时同步至发动机控制器，以使发动机控制器按阶梯式递增方式，持续提升发动机转速，从而可以有效弥补原怠速基准值的不足，以合适的怠速控制车速，避免发动机被拖拽或熄火发生。

另外，对于上述控制方法的进一步优化方案，考虑到提升第一怠速更新值不能一味地无止境地提升，因而在本发明的另一个实施例中，本发明提出变速箱控制器在前述计时结束后，若检测到发动机转速与变速箱输入轴转速已经同步，或者在第一怠速更新值逐步升至预设的怠速上限值时，则停止提速，前者是避免无谓的提速所带来的能耗损失，后者是为了避免怠速过高导致车速过快影响驾驶感受，需指出的是怠速上限值同样是可标定的数值，例如1100rpm，对此本发明不予限定。

关于同步的判断，可以采用如下方式，其一，变速箱控制器检测到前述第二差值，即在计时内采用原怠速基准值控制时的转速差，小于预设的第二阈值时，则认为发动机转速与变速箱输入轴转速已经同步，即采用原怠速基准值后已克服了较大的转速差并且发动机已经达到所需求的怠速值，此处第二阈值可以根据不同硬件进行标定，例如50rpm；其二，在发动机控制器已经采用第一怠速更新值进行怠速控制后，变速箱控制器计算此时发动机转速与变速箱输入轴转速的转速差作为第三差值，而当该第三差值小于前述第二阈值时，则认为采用第一怠速更新值后，已使发动机转速与变速箱输入轴转速同步，且发动机已经达到所需求的怠速值。

在此基础上，本发明做了进一步的改进，在另一个实施例中，变速箱控制器在停止提速后，计算出第二怠速更新值，并将该第二怠速更新值发送至发动机控制器，使发动机控制器根据该第二怠速更新值控制发动机运转。这里需说明的是，关于第二怠速更新值需结合前述不同的情况而区别计算，具体可以是变速箱控制器在前述第二差值小于第二阈值后停止提速的前提，也即是在前述计时内通过怠速基准值已满足需求后，则按照预设的第二速率，例如-10rpm/ms，在原始的怠速基准值的基础上进行阶梯式降速，其中每一次降速后所获得的怠速值即为第二怠速更新值，需要指出的是这里所述降速是指针对怠速值在数值上的减小操作，这样设计的考虑是当满足怠速需求后，可以通过降低怠速以节省油耗；再有另一种情况，变速箱控制器在发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转后停止提速，即要么是通过第一怠速更新值克服了转速差的问题，要么是怠速升至了上限1100rpm，这样，则按照前述第二速率，在当前第一怠速更新值的基础上进行阶梯式降速，其中，每一次降速后所获得的怠速值即为第二怠速更新值；这里所述“当前第一怠速更新值”是指变速箱控制器停止提速时的当前时刻的怠速值；这样设计的目的是当满足怠速需求或达到怠速上限后，需将怠速值降下，一方面为了节省油耗，另一方面是避免出现怠速过调现象，同样地，对于降速还可以进一步考虑，不能使怠速一味地降低，因而变速箱控制器在第二怠速更新值降至预设的怠速下限值时，可以停止降速，这里所述怠速下限值也为标定值，例如800rpm。

综合上述实施例及其优选方案，本发明基于采用了湿式双离合器自动变速箱的车辆，通过对其变速箱控制器和发动机控制器的控制方式的改进，使其发动机能够稳定地执行怠速请求，并且有选择地获取合适的怠速值，从而改善了整车在蠕动怠速工况下的驾驶性，并且还进一步提供了在已稳定怠速的基础上节省整车油耗的有效方案。

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，但以上所述仅为本发明的较佳实施例，需要言明的是，上述实施例及其优选方式所涉及的技术特征，本领域技术人员可以在不脱离、不改变本发明的设计思路以及技术效果的前提下，合理地组合搭配成多种等效方案；因此，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 (7)

1.一种基于湿式双离合器自动变速箱的发动机怠速控制方法，其特征在于，包括：

变速箱控制器实时检测车速、油门踏板开度、发动机转速以及离合器状态；

根据所述车速和油门踏板开度，变速箱控制器确定变速箱当前状态；

如果变速箱当前处于蠕动状态，变速箱控制器则获取怠速基准值，并当离合器处于打开状态时，变速箱控制器将怠速变更标志位设为OFF；当离合器处于结合状态时，变速箱控制器计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第一差值；若所述第一差值大于等于预设的第一阈值，变速箱控制器则将怠速变更标志位设为ON；

变速箱控制器在将所述怠速变更标志位设置为ON或OFF后，将所述怠速变更标志位以及所述怠速基准值发至发动机控制器；

发动机控制器在检测到怠速变更标志位为OFF后，根据所述怠速基准值控制发动机运转；发动机控制器在检测到怠速变更标志位为ON后，触发计时，且根据所述怠速基准值控制发动机运转；

变速箱控制器在计时结束后，计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第二差值；

如果所述第二差值大于等于所述第一阈值，变速箱控制器则计算出高于所述怠速基准值的第一怠速更新值，并将所述第一怠速更新值发送至发动机控制器；

发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转；

所述计算出高于所述怠速基准值的第一怠速更新值包括：

变速箱控制器按照预设的第一速率，对所述怠速基准值进行阶梯式提速；每一次提速后所获得的怠速值为所述第一怠速更新值；

还包括：

变速箱控制器在计时结束后，若检测到所述发动机转速与变速箱输入轴转速同步；或者

在所述第一怠速更新值升至预设的怠速上限值时，则停止提速。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述发动机转速与变速箱输入轴转速同步包括：

变速箱控制器检测到所述第二差值小于预设的第二阈值；或者

在发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转后，变速箱控制器计算当前发动机转速与变速箱输入轴转速的第三差值，且所述第三差值小于所述第二阈值。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，还包括：

变速箱控制器在停止提速后，计算第二怠速更新值，并将所述第二怠速更新值发送至发动机控制器，发动机控制器根据所述第二怠速更新值控制发动机运转。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述计算第二怠速更新值包括：

变速箱控制器在所述第二差值小于所述第二阈值后停止提速，则按照预设的第二速率，在所述怠速基准值的基础上进行阶梯式降速；每一次降速后所获得的怠速值为所述第二怠速更新值；或者

变速箱控制器在发动机控制器根据所述第一怠速更新值控制发动机运转后停止提速，则按照所述第二速率，在当前所述第一怠速更新值的基础上进行阶梯式降速；每一次降速后所获得的怠速值为所述第二怠速更新值。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，还包括：

变速箱控制器在所述第二怠速更新值降至预设的怠速下限值时，停止降速。

6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述获取怠速基准值包括：

变速箱控制器通过查询冷却水温-离合器压力-怠速基准值对应表，获得所述怠速基准值。

7.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，根据所述车速和油门踏板开度确定变速箱当前状态包括：

变速箱控制器在检测到所述车速低于预设的车速阈值且油门踏板处于松开状态后，确定变速箱当前处于蠕动状态。