CN107763201B - 滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法及控制装置 - Google Patents

Abstract

一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法及控制装置，其中的控制方法包括在换挡过程中，当监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制所述待分离离合器完全打开，从而避免与待分离离合器相连接的传动部件之间发生交变冲击，进而消除其由于交变冲击产生的噪音。

Description

滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法及控制装置

技术领域

本发明涉及汽车领域，具体涉及一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法及控制装置。

背景技术

在汽车行驶过程中，滑行降挡、在滑行降挡过程中踩油门都是常见的驾驶员的驾驶方式。其中，滑行降挡指的是驾驶员松开油门、发动机不传递动力，而汽车由于惯性仍旧保持行驶、车速下降的行驶状态。在滑行降挡的过程中，发动机处于倒拖状态，其由车轮带动转动。而滑行降挡过程中踩油门是一种常见的驾驶员改变意图的驾驶方式，当驾驶员踩油门后，发动机开始重新传递动力，以带动车轮转动，从而转为正拖状态。

对于双离合变速器而言，变速器内部的传动部件之间不可避免地存在传动间隙。在滑行降挡过程中踩油门、发动机从倒拖变为正拖的过程中，与待分离离合器相连接的传动部件之间发生扭矩交变(即扭矩传递的方向变化)而产生交变冲击，因此不可避免地会产生克服传动间隙带来的噪音，严重影响车辆的NVH品质和驾驶体验。其中，NVH中的“N”指噪声(Noise)，“V”指振动(Vibration)，“H”指声振粗糙度(Harshness)，也可以通俗地理解为不平顺性。

发明内容

本发明解决的问题是现有汽车在滑行降挡过程中踩油门时，与待分离离合器相连接的传动部件之间极易发生交变冲击而产生噪音。

为解决上述问题，本发明提供一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法，包括：在换挡过程中，当监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制所述待分离离合器完全打开。

可选的，在所述换挡过程中，向待接合离合器发送第二控制指令，以控制所述待接合离合器完全接合。

可选的，在向待分离离合器发送第一控制指令之前，还包括：获取当前目标挡位；根据所述当前目标挡位确定待分离离合器、待接合离合器。

可选的，还包括：获取当前油门开度；确定发动机在所述当前油门开度、所述当前目标挡位下要达到的需求扭矩；获取发动机的当前扭矩；在向所述待分离离合器发送第一控制指令后，判断所述当前扭矩是否达到所述需求扭矩；在所述当前扭矩达到所述需求扭矩时，发出结束信号，用于指示正在进行的换挡过程结束。

可选的，在向所述待分离离合器发送第一控制指令后、所述当前扭矩未达到所述需求扭矩之前，还包括：获取发动机的当前转速；在所述发动机的当前转速达到设定转速时，发送限扭请求、以将所述发动机的扭矩限制在请求扭矩值，所述请求扭矩值大于所述当前扭矩且小于所述需求扭矩，所述设定转速小于当所述待接合离合器的转速与所述发动机的转速同步时的转速；在发送限扭请求后，判断所述发动机的转速是否与所述待接合离合器的转速同步，如果是，发送扭矩恢复请求，以使发动机的扭矩上升至所述需求扭矩。

本发明还提供一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制装置，包括：监测单元，用于在换挡过程中，监测油门信号；指令单元，用于当所述监测单元监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制所述待分离离合器完全打开。

可选的，所述指令单元还用于：在所述换挡过程中，向待接合离合器发送第二控制指令，以控制所述待接合离合器完全接合。

可选的，还包括：获取单元，用于在所述指令单元在向待分离离合器发送第一控制指令之前，获取当前目标挡位；第一确定单元，用于根据所述当前目标挡位，确定待分离离合器、待接合离合器。

可选的，所述监测单元还用于：获取当前油门开度；所述获取单元还用于：获取发动机的当前扭矩；所述控制装置还包括：第二确定单元，用于确定发动机在所述监测单元获取的当前油门开度、所述获取单元获取的所述当前目标挡位下要达到的需求扭矩；第一判断单元，用于所述指令单元在向所述待分离离合器发送第一控制指令后，判断所述获取单元获取的所述当前扭矩是否达到所述第二确定单元确定的所述需求扭矩；所述指令单元还用于：所述第一判断单元的判断结果为是时，发出结束信号，用于指示正在进行的换挡过程结束。

可选的，所述获取单元还用于：获取发动机的当前转速；所述控制装置还包括：第二判断单元，用于判断所述发动机的当前转速是否达到设定转速，所述设定转速小于所述待接合离合器的转速与所述发动机的转速同步时的转速；第三判断单元，用于判断所述发动机的转速是否与所述待接合离合器的转速同步；所述指令单元还用于：在所述第二判断单元的判断结果为是时，发送限扭请求、以将所述发动机的扭矩限制在请求扭矩值，所述请求扭矩值大于所述当前扭矩且小于所述需求扭矩；在发送限扭请求后，在所述第三判断单元的判断结果为是时，发送扭矩恢复请求，以使发动机的扭矩上升至所述需求扭矩。

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

在滑行降挡工况下，在换挡过程中，当监测到油门信号时，则将所述待分离离合器完全打开。由此，在踩油门的瞬间、发动机从倒拖变为正拖的过程中，由于待分离离合器完全打开，因此与待分离离合器连接的传动部件之间不会发生交变冲击，从而消除其由于交变冲击产生的噪音。

附图说明

图1是本发明实施例的滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法的原理图；

图2是本发明实施例的滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法的步骤图；

图3是本发明实施例的滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制装置的模块图。

具体实施方式

双离合变速器(Dual Clutch Transmission，简称DCT)具有两个输入轴，分别作为奇数挡和偶数挡的输入轴，且分别由奇、偶两个离合器控制。

DCT在稳定传递动力时只有一根输入轴工作，此时由变速器控制器(TCU，Transmission Control Unit)根据汽车的行驶状态判断即将挂入的目标挡位，而目标挡位必定在另一根输入轴上、且与之相连的离合器由于没有接合而不传递动力，所以这个目标挡位就可以提前挂入。当TCU判断车速到达换挡点时，两个离合器进行交互控制(即当前挡位分离，目标挡位接合)、完成换挡。换挡完毕后，TCU根据车辆状态再控制下一个目标挡位提前挂入，继续等待换挡点，依次下去，实现了DCT的整个换挡过程。

可见，DCT在正常运行过程中，总有两个挡位是同时挂入的。其中一个为当前挡位，另一个为预挂挡位。而TCU根据汽车的当前行驶状态确定哪个挡位即将预挂，即判断预挂挡位为当前挡位的高一挡还是低一挡。

现有技术中，在滑行降挡过程中踩油门时，双离合变速器中与待分离离合器连接的传动部件会产生噪音的原因为：

滑行降挡过程中，双离合变速器的两个离合器进行交互控制。以3挡降2挡为例，双离合变速器中与3挡对应的离合器是待分离离合器，与2挡对应的离合器是待接合离合器。在该过程中，两个离合器进行交互控制，并最终完成3挡分离、2挡接合的动作。在驾驶员踩油门的瞬间，双离合变速器仍处于上述降挡过程中。

两个离合器在交互控制时，分为扭矩交互阶段和转速交互阶段。在扭矩交互阶段，待分离离合器逐渐分离，待接合离合器逐渐接合，直至当待分离离合器分离到半接合点，待接合离合器接合到完全传递发动机扭矩，完成扭矩交互。扭矩交互完成后，两个离合器进入转速交互，待接合离合器继续接合、直至发动机转速与待接合离合器同步，在此过程中待分离离合器保持在接近半接合点的位置，直到此次换挡结束。

在驾驶员踩油门的瞬间，由于发动机从倒拖瞬间变为正拖，发动机的扭矩发生剧烈变化，待分离离合器从半结合状态开始随发动机扭矩变化进行转速控制，因此对于待分离离合器而言，不可避免地会产生克服传动间隙带来的噪音。

另外，对于待分离离合器而言，由于之前滑行过程预充油压力低，在驾驶员踩油门的瞬间，发动机扭矩快速上升，与待分离离合器连接的传动部件很容易产生压力突变而导致交变冲击和噪音。

为了解决上述问题，现有技术采用的方式是在踩油门阶段限制发动机的扭矩，通过减小扭矩波动的方式来减小传动部件的交变冲击。但是在增加扭矩限制后，传动部件的交变冲击有所缓解但无法消除，同时由于发动机的扭矩被限制，将影响车辆动力性能。

为此，本发明提出一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法，如图1所示，车辆滑行降挡开始后，对油门信号进行监测，当监测到油门信号时，执行第一步S1，控制待分离离合器完全打开，同时待接合离合器继续接合；

第一步S1完成后，进入第二步S2，判断发动机的当前转速是否达到设定转速，如果否、则回到第一步S1，如果是、则进入第三步S3，发送限扭请求；

接着进入第四步S4，判断发动机的当前转速是否与待接合离合器同步，如果否、则回到第三步S3，如果是、则进入第五步S5，发送扭矩恢复请求；

然后进入第六步S6，判断发动机的当前扭矩是否达到需求扭矩，如果否、则回到第五步S5，如果是、则进入第七步S7，发出结束信号，用于指示正在进行的换挡过程结束。

由此，在滑行降挡过程中驾驶员踩油门的瞬间通过控制待分离离合器完全打开的方式，来消除扭矩传递方向变化对待分离离合器造成的交变冲击，而不需要在踩油门瞬间限制发动机的扭矩，保证车辆的动力响应性能。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面接合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

本发明实施例提供一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法，如图2所示，包括以下步骤：

S110：在换挡过程中，监测油门信号；

S120：确定待分离离合器、待接合离合器；

S130：当监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制待分离离合器完全打开。其中，如果油门完全关闭，则无油门信号；如果油门打开，则有油门信号。

其中，步骤S110与步骤S120之间无时序关系。

在滑行降挡工况下，在换挡过程中，当监测到油门信号时，则将所述待分离离合器完全打开。由此，在踩油门的瞬间、发动机从倒拖变为正拖的过程中，由于待分离离合器完全打开，因此对于待分离离合器而言，其中的传动部件之间不存在扭矩交变，也就不会发生交变冲击，从而减小了动力传动系统的噪音。

为了完成整个换挡过程，步骤S130还可以包括：在换挡过程中，向待接合离合器发送第二控制指令，以控制待接合离合器继续进行接合直至完全接合，从而平稳地传输扭矩。

确定待分离离合器、待接合离合器的步骤具体为：

S121：获取当前目标挡位；

S122：根据当前目标挡位确定待分离离合器、待接合离合器。

当前目标挡位是正在进行的换挡过程需要到达的挡位，与当前目标挡位对应的离合器是待接合离合器，另一个离合器则为待分离离合器。在双离合变速器中，两个离合器一般分为奇数离合器、偶数离合器，奇数离合器用于控制奇数挡的挡位，偶数离合器用于控制偶数挡的挡位。例如在从3挡降至2挡的换挡过程中，当前挡位是3挡，当前目标挡位是2挡，与2挡对应的离合器是偶数离合器，则偶数离合器为待接合离合器，奇数离合器为待分离离合器。

其中，如果待分离离合器、待接合离合器可以从发动机的现有控制单元中直接获取，则可以省去步骤S120。

进一步地，继续参照图2，本实施例的控制方法还包括：

步骤S140，判断发动机的当前扭矩是否达到需求扭矩；

步骤S150：如果步骤S140的判断结果为是，则向待分离离合器发出第三控制指令，以控制待分离离合器进行预充油，从而脱离完全打开的状态。

如果当前扭矩达到需求扭矩，则说明正在进行的换挡过程已经完成，DCT开始稳定传递动力。本实施例中，待分离离合器保持打开状态，直至接到下次换挡指令后开始预充油。

具体地，步骤S140包括：

步骤S141：获取当前油门开度；

步骤S142：根据当前油门开度，以及当前目标挡位，确定发动机的需求扭矩；

步骤S143：获取发动机的当前扭矩；

步骤S144：判断所述当前扭矩是否达到所述需求扭矩。

其中，步骤S141与步骤S143之间没有时序关系，步骤S141～步骤S143与步骤S130之间也没有时序关系。如果在步骤S130发出第一控制指令时，步骤S141～步骤S143已经完成，则可以直接进入步骤S144。

在步骤S144中判断得到当前扭矩达到需求扭矩时，执行步骤S150：向待分离离合器发送第三控制指令，以控制待分离离合器进行预充油。

进一步，在向待分离离合器发送第一控制指令后、当前扭矩未达到需求扭矩之前，还可以包括如下所述的步骤S101～步骤S102：

步骤S101：在所述发动机的当前转速达到设定转速时，发送限扭请求、以将所述发动机的扭矩限制在请求扭矩值。

所述请求扭矩值大于所述当前扭矩且小于所述需求扭矩，所述设定转速为定值且小于当所述待接合离合器的转速与所述发动机的转速同步时的转速。

在步骤S101中还包括获取发动机的当前转速，并根据获得的发动机的当前转速来与设定转速进行比较。其中，请求扭矩值、设定转速的值均为定值，可以通过经验来设定。

当驾驶员踩油门时，汽车将根据油门的位置以及当前目标挡位来确定发动机的需求扭矩，并控制发动机的输出扭矩与需求扭矩对应。在发动机从倒拖变为正拖的过程中，发动机的输出扭矩需要在短时间内从零上升到需求扭矩，扭矩波动较大，而此时发动机的转速与待接合离合器的转速尚未同步，导致待接合离合器的输入端和输出端之间的接合冲击较大，步骤S101的目的是进行扭矩限制，将低于需求扭矩且大于当前扭矩的请求扭矩值暂时作为发动机的所要达到的扭矩，避免发动机的扭矩升高过快，从而减小待接合离合器的接合冲击。

步骤S102：在步骤S101发送限扭请求后，判断发动机的转速是否与待接合离合器的转速同步，如果是，发送扭矩恢复请求，以使发动机的扭矩上升至所述需求扭矩。

在步骤S102中可以包括获取待接合离合器的当前转速的步骤，并根据获得的待接合离合器的当前转速来与发动机的当前转速进行比较，以判断两者的转速是否同步。或者，也可以通过现有的其他方式来判断两者转速是否同步。

当发动机的转速与待接合离合器的转速同步后，发动机与待接合离合器同步转动，此时两者同步传递扭矩，彼此之间不存在扭矩冲击，那么为了使得发动机的输出扭矩达到需求扭矩，需要以解除对发动机输出扭矩的限制，将发动机的扭矩恢复至与当前油门开度和当前目标挡位对应的需求扭矩。

其中，扭矩恢复请求可以包括多个，多个扭矩恢复请求按一定的时间周期发送，每个请求对应的扭矩值随发送时间的推移扭矩值逐渐变大，直到发动机的当前扭矩达到扭矩需求。其中，随发送之间的推移，相邻的扭矩恢复请求之间扭矩值的差值可以越来越大，以实现发动机的输出扭矩按照“先慢后快”的方式，逐渐恢复至与扭矩需求相对应。

本发明实施例还提供一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制装置，参照图3所示，包括：

监测单元10，用于在换挡过程中，监测油门信号；

指令单元20，用于当监测单元10监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制待分离离合器完全打开。

其中，监测单元10可以通过监测油门踏板的位置或者节气门的位置来监测油门信号。油门信号可以通过传感器来获得，例如位置传感器。

如果油门踏板完全松开或者节气门关闭，则监测单元10获取不到油门信号；如果油门踏板被踩下或者节气门打开，则监测单元10可以获得油门信号。监测单元10可以是能够对油门踏板或者节气门的位置直接进行检测的传感器，也可以是与传感器连接、能够接收传感器获取其检测到的信息的部件。

本实施例中，指令单元20还用于：在换挡过程中，向待接合离合器发送第二控制指令，以控制待接合离合器进行接合。

进一步，本实施例的控制装置还包括：

获取单元30，用于在指令单元20在向待分离离合器发送第一控制指令之前，获取当前目标挡位；

第一确定单元40，用于根据当前目标挡位，确定待分离离合器、待接合离合器。其中，当前目标挡位为正在进行的换挡过程所要达到的挡位，与当前目标挡位对应的离合器为待接合离合器，另一离合器为待分离离合器。

本实施例的监测单元10还用于：获取当前油门开度，即油门的开度大小；

获取单元30还用于：获取发动机的当前扭矩；

控制装置还包括：

第二确定单元50，用于确定发动机在监测单元10获取的当前油门开度，以及获取单元30获取的当前目标挡位下要达到的需求扭矩；

第一判断单元60，用于指令单元20在向待分离离合器发送第一控制指令后，判断获取单元30获取的当前扭矩是否达到第二确定单元50确定的需求扭矩；

指令单元20还用于：第一判断单元60的判断结果为是时，发出结束信号，用于指示正在进行的换挡过程结束。

进一步，获取单元30还用于：获取发动机的当前转速、获取待接合离合器的当前转速。

控制装置还包括：第二判断单元70、第三判断单元80。

其中，第二判断单元70用于判断发动机的当前转速是否达到设定转速，设定转速为定值、且小于待接合离合器的转速与发动机的转速同步时的转速。其中，设定转速可以存储于第二判断单元70中，或者存储在存储单元中、第二判断单元70从存储单元中获得设定转速。

第三判断单元80用于判断发动机的转速是否与待接合离合器的转速同步。在判断时可以通过对待接合离合器的当前转速进行检测、并通过获取单元30获取后，提供给第三判断单元80，以判断其与发动机的当前转速是否同步。

指令单元20还用于：在向待分离离合器发送第一控制指令后、当前扭矩未达到需求扭矩之前，如果第二判断单元70的判断结果为是，发送限扭请求，以将当前扭矩控制在请求扭矩值，请求扭矩值为定值且小于需求扭矩；

在发送限扭请求后，如果第三判断单元80的判断结果为是，发送扭矩恢复请求，以使发动机的当前扭矩达到需求扭矩。

本实施例中，发动机的当前扭矩、当前转速以及待接合离合器的当前转速可以由不同的检测元件来得到，获取单元30可以与检测元件数据传输、来直接从各个检测元件中得到发动机的当前扭矩、当前转速以及待接合离合器的当前转速。或者，获取单元30可以包括能够直接测得对应数据的检测元件，分别用于获取当前目标挡位、发动机的当前扭矩、发动机的当前转速，以及待接合离合器的当前转速。

指令单元发送第一控制指令、第二控制指令以及第三控制指令时，可以由同一模块来发送，也可以由不同的指令模块来发送。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (6)

1.一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制方法，其特征在于，包括：

在换挡过程中，当监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制所述待分离离合器完全打开；

在向待分离离合器发送第一控制指令之前，还包括：

获取当前目标挡位；

根据所述当前目标挡位确定待分离离合器、待接合离合器；

获取当前油门开度；

确定发动机在所述当前油门开度、所述当前目标挡位下要达到的需求扭矩；

获取发动机的当前扭矩；

在向所述待分离离合器发送第一控制指令后，判断所述当前扭矩是否达到所述需求扭矩；

在所述当前扭矩达到所述需求扭矩时，发出结束信号，用于指示正在进行的换挡过程结束。

2.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，还包括：在所述换挡过程中，向待接合离合器发送第二控制指令，以控制所述待接合离合器完全接合。

3.如权利要求1所述的控制方法，其特征在于，在向所述待分离离合器发送第一控制指令后、所述当前扭矩未达到所述需求扭矩之前，还包括：

获取发动机的当前转速；

在所述发动机的当前转速达到设定转速时，发送限扭请求、以将所述发动机的扭矩限制在请求扭矩值，所述请求扭矩值大于所述当前扭矩且小于所述需求扭矩，所述设定转速小于当所述待接合离合器的转速与所述发动机的转速同步时的转速；

在发送限扭请求后，判断所述发动机的转速是否与所述待接合离合器的转速同步，如果是，发送扭矩恢复请求，以使发动机的扭矩上升至所述需求扭矩。

4.一种滑行降挡工况下双离合变速器的换挡控制装置，其特征在于，包括：

监测单元，用于在换挡过程中，监测油门信号；

指令单元，用于当所述监测单元监测到油门信号时，向待分离离合器发送第一控制指令，以控制所述待分离离合器完全打开；

还包括：

获取单元，用于在所述指令单元在向待分离离合器发送第一控制指令之前，获取当前目标挡位；

第一确定单元，用于根据所述当前目标挡位，确定待分离离合器、待接合离合器；

所述监测单元还用于：获取当前油门开度；

所述获取单元还用于：获取发动机的当前扭矩；

所述控制装置还包括：

第二确定单元，用于确定发动机在所述监测单元获取的当前油门开度、所述获取单元获取的所述当前目标挡位下要达到的需求扭矩；

第一判断单元，用于所述指令单元在向所述待分离离合器发送第一控制指令后，判断所述获取单元获取的所述当前扭矩是否达到所述第二确定单元确定的所述需求扭矩；

所述指令单元还用于：所述第一判断单元的判断结果为是时，发出结束信号，用于指示正在进行的换挡过程结束。

5.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，所述指令单元还用于：在所述换挡过程中，向待接合离合器发送第二控制指令，以控制所述待接合离合器完全接合。

6.如权利要求4所述的控制装置，其特征在于，

所述获取单元还用于：获取发动机的当前转速；

所述控制装置还包括：

第二判断单元，用于判断所述发动机的当前转速是否达到设定转速，所述设定转速小于所述待接合离合器的转速与所述发动机的转速同步时的转速；

第三判断单元，用于判断所述发动机的转速是否与所述待接合离合器的转速同步；

所述指令单元还用于：

在所述第二判断单元的判断结果为是时，发送限扭请求、以将所述发动机的扭矩限制在请求扭矩值，所述请求扭矩值大于所述当前扭矩且小于所述需求扭矩；

在发送限扭请求后，在所述第三判断单元的判断结果为是时，发送扭矩恢复请求，以使发动机的扭矩上升至所述需求扭矩。