CN107816542B - 用于dct车辆的换挡控制方法 - Google Patents

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Abstract

本申请提供一种用于DCT车辆的换挡控制方法，其包括：利用控制器，确定是否满足进入条件，该进入条件包括关于当执行动力接通升挡扭矩阶段时是否发生收油的信息；并且当满足进入条件时，利用控制器响应收油，其中控制器利用计算的扭矩来控制接合侧离合器和释放侧离合器。

Description

用于DCT车辆的换挡控制方法
技术领域
本申请大致上涉及一种用于双离合变速器(DCT)车辆的换挡控制方法，更具体的，涉及一种在动力接通升挡扭矩阶段响应于收油的控制技术。
背景技术
本节中的陈述仅提供涉及本发明的背景信息，并且可以不构成现有技术。
“动力接通升挡(Power-on upshift)”意为在驾驶员踩压油门踏板的同时换挡至更高挡位。此外，“扭矩阶段(torque phase)”涉及控制DCT的两个离合器，使得释放侧离合器的扭矩减小而接合侧离合器的扭矩相应地增加，以执行换挡的过程。扭矩阶段也被称为“扭矩移交(torque handover)”。
当这种扭矩阶段完成时，已随着释放侧输入轴的转速改变直到扭矩阶段结束的发动机转速从释放侧输入轴的转速脱离并且改变至接合侧输入轴的转速(其被设定到目标挡位的水平)，从而执行实际的换挡。该过程也被称为“惯性阶段(inertia phase)”。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应理解说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的而并不旨在限制本申请的范围。
发明内容
本申请提供一种在收油的情况(即是，在动力接通升挡扭矩阶段驾驶员将他/她的脚抬离油门踏板时)中通过抑制换挡震动的用于DCT车辆的换挡控制方法。
根据本申请的一种用于DCT车辆的换挡控制方法可以配置为包括：利用控制器确定是否满足进入条件，该进入条件包括关于当执行动力接通升挡扭矩阶段时是否发生收油的信息；并且当满足进入条件时，利用控制器，以如下方式响应收油：控制器利用基于发动机转速的变化和发动机扭矩而计算的扭矩来控制接合侧离合器，并且控制器利用计算为相较于满足进入条件之前更快地减小的扭矩来控制释放侧离合器。
在确定是否满足进入条件中，当发生收油时并且当在收油发生时发动机扭矩等于或者大于预定参考扭矩时，所述进入条件可以确定为满足。
在确定是否满足进入条件中，当所述进入条件不满足时，可以以如下方式来执行正常控制：控制器通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值来计算在当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，所述量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩所需要减小的量除以剩余时间而获得，并且控制器利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
在响应收油中，控制器可以通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值，并且通过将减小的扭矩进一步减去补偿扭矩来计算当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，其中所述量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩需要减小的量除以剩余时间而获得，而所述补偿扭矩为在每个控制循环增加预定减少的扭矩的绝对值，并且控制器可以利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
在响应收油的情况下，当根据驾驶员踩压油门踏板的程度等于或高于预定水平而确定驾驶员再次加速车辆时，可以以如下方式执行再次加速控制：控制器通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值，并且通过将减小的扭矩进一步减去补偿扭矩来计算当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，其中所述量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩需要减小的量除以剩余时间而获得，而所述补偿扭矩在驾驶员被确定为再次加速车辆之前紧接着的控制循环中计算，并且控制器利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
在进行响应收油、正常控制或者再次加速控制的情况下，当扭矩阶段的目标时间达到时，控制器可以终止正在执行的收油、正常控制或者再次加速控制。
通过本文提供的说明，其它应用领域将变得明显。应理解说明书和具体示例仅旨在用于说明的目的而并不旨在限制本申请的范围。
附图说明
为了使本申请得到很好的理解，现在将描述参考所附附图以示例的方式给出的本申请的各种形式，所述附图中：
图1为可以应用用于DCT车辆的换挡控制方法的车辆的结构示图；
图2为示出了用于DCT车辆的换挡控制方法的一个方面的流程图；以及
图3为描述了控制过程的示图。
本文描述的附图仅用于说明的目的并且并不旨在以任何方式限制本申请的范围。
具体实施方式
下面的说明在本质上仅仅是示例性的，并非旨在限制本申请、应用或用途。应当理解，在整个说明书和附图中，相应的附图标记表示相同或相应的部件和特征。
参见图1，发动机E的扭矩经由双离合变速器(Dual-Clutch Transmission，DCT)供应至驱动轮W，DCT的两个离合器1由各自的离合器致动器3控制，换挡齿轮通过选择和驱动同步器的换挡致动器4而受到控制，离合器致动器3和换挡致动器4受到控制器5控制，为了接收关于油门踏板的踩压程度的信息，控制器5接收来自油门踏板位置传感器(Accelerator Position Sensor，APS)7的信号。
当然，控制器5额外地得到例如发动机扭矩、发动机转速等信息。
参见图2，根据本申请的用于DCT车辆的换挡控制方法包括：条件确定步骤(S10)和收油响应步骤(S30)，在条件确定步骤(S10)中，控制器5确定是否满足进入条件，该进入条件包括关于在执行动力接通升挡扭矩阶段时是否发生收油的信息。在收油响应步骤(S30)中，当满足进入条件时，控制器5利用接合侧离合器扭矩控制接合侧离合器，该接合侧离合器扭矩根据发动机扭矩和发动机转速的改变来计算，且控制器5计算释放侧离合器的扭矩，使得该扭矩相对于进入条件满足之前而更快地减小，并且控制器5利用计算的释放侧离合器扭矩控制释放侧离合器。
当作为执行条件确定步骤(S10)的结果，进入条件不满足时，执行正常控制步骤(S20)，在该正常控制步骤中，利用配置为计算在正常扭矩阶段的释放侧离合器的扭矩的方法来计算释放侧离合器的扭矩，在这之后利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
在执行正常控制步骤(S20)的情况下，必须控制接合侧离合器的扭矩，使得接合侧离合器的扭矩与释放侧离合器的扭矩之和变成等于发动机扭矩。如果发生互锁(其中接合侧离合器的扭矩与释放侧离合器的扭矩之和大于发动机扭矩)，发动机转速快速地改变，且因此发生换挡震动。
同时，在条件确定步骤(S10)中，当收油发生并且当在收油发生时获得的发动机扭矩等于或者大于预定参考扭矩时，进入条件确定为满足。
换句话说，在因为随着驾驶员踩压油门踏板而开始升挡至更高挡位从而执行扭矩阶段的状态下，驾驶员可能会突然释放油门踏板，即是，会发生收油。在这时，当在这种情况持续地执行正常控制步骤(S20)时，如果发动机扭矩等于或大于参考扭矩并且如果预计到震动作用到动力系，则本申请执行收油响应步骤(S30)，以便进一步减小释放侧离合器的扭矩，从而抑制震动的产生。
因此，期望的是考虑到上面所描述的情况来设定参考扭矩。即是，可以将参考扭矩设定为在收油的情形下如果持续地执行正常控制步骤(S20)会导致震动作用于动力系的扭矩的最低水平。例如，在当前形式中，参考扭矩可以设定为大约50Nm。
如上面所描述的，除非驾驶员停止踩压油门踏板，正常控制步骤(S20)可以持续地执行直到扭矩阶段结束。在正常控制步骤(S20)，控制器5通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值来计算在当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，该量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩所需要减小的量除以剩余时间而获得，并且随后控制器5利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
换句话说，在正常控制步骤(S20)中，在当前控制循环t的释放侧离合器的扭矩利用如下等式来计算：
释放侧离合器扭矩(t)＝释放侧离合器扭矩(t-1)-|(释放侧离合器的目标扭矩-释放侧离合器扭矩(t-1))/(扭矩阶段的目标时间时长-扭矩阶段中已经过的时间)|
这里，释放侧离合器的目标扭矩表示在扭矩阶段结束之前释放侧离合器扭矩必须达到的扭矩，并且该扭矩可以设定为大约5Nm。
并且，扭矩阶段的目标时间时长为总时长(扭矩阶段必须在该总时长中完成)，并且可以设定为大约300至500毫秒(msec)。
在扭矩阶段中已经过的时间表示从扭矩阶段开始已经过的时间。
例如，当在之前控制循环t-1中的释放侧离合器的扭矩为60Nm，释放侧离合器的目标扭矩为5Nm，扭矩阶段的目标时间时长为500毫秒，扭矩阶段中的已经过的时间为300毫秒，并且控制循环时间为10毫秒，在当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩计算如下。
释放侧离合器扭矩(t)
＝60-|(5-60)/(500-300)|＝59.725Nm
释放侧离合器扭矩(t+1)
＝59.725-|(5-59.725)/(500-310)|＝59.436Nm
同时，在收油响应步骤(S30)，控制器5通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值(该量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩需要减小的量除以剩余时间而获得)，并且通过将减小的扭矩进一步减去补偿扭矩(绝对值，其在每个控制循环增加预定的减少的扭矩)来计算当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，并且控制器5随后利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
换句话说，在收油响应步骤(S30)，在当前控制循环t的释放侧离合器的扭矩利用如下等式来计算：
释放侧离合器扭矩(t)＝释放侧离合器扭矩(t-1)-|(释放侧离合器的目标扭矩-释放侧离合器扭矩(t-1))/(扭矩阶段的目标时间时长-扭矩阶段中已经过的时间)|-|补偿扭矩(t)|，
其中，补偿扭矩(t)＝|补偿扭矩(t-1)|+减少的扭矩
这里，减少的扭矩可以设定为，例如大约1～2Nm/10毫秒。
因此，假设补偿扭矩的初始值为0，减少的扭矩为1Nm/10毫秒，并且其他条件与在正常控制步骤(S20)的示例中相同，则在收油响应步骤(S30)，在当前控制循环t的释放侧离合器的扭矩计算如下：
释放侧离合器扭矩(t)
＝60-|(5-60)/(500-300)|-||0|+1|＝58.725Nm
释放侧离合器扭矩(t+1)
＝58.725-|(5-58.725)/(500-310)|-||1|+1|＝56.442Nm
因此，释放侧离合器的扭矩相较于在正常控制步骤(S20)中而更快地减小。
同时，当执行收油响应步骤(S30)时，利用接合侧离合器的扭矩来控制接合侧离合器，其中基于发动机转速的变化和发动机扭矩来计算该接合侧离合器的扭矩。即是，可以利用如下等式来计算接合侧离合器的扭矩：
接合侧离合器扭矩
Figure BDA0001173212940000061
其中，Te表示发动机扭矩，Je表示发动机的转动惯量的力矩，Ne表示发动机转数。
在上面所描述的收油响应步骤(S30)中，如图3所示，当由于收油而导致发动机扭矩减小时，接合侧离合器的扭矩也减小，以跟随发动机扭矩的变化，正如上面等式所观察到的。并且，就对释放侧离合器的扭矩的控制而言，正常控制步骤(S20)切换到收油响应步骤(S30)，而不是保持正常控制步骤(S20)。因此，相较于维持正常控制步骤(S20)的情形，释放侧离合器的扭矩降低得更快，从而抑制了互锁和换挡震动。
即使在收油的发生导致接合侧离合器的扭矩减小从而跟随发动机扭矩的减小的情况下，如果在正常控制步骤(S20)利用相同的方法来计算释放侧离合器的扭矩，则计算的释放侧离合器的扭矩会具有相对高的值。因此，发生互锁，其中接合侧离合器的扭矩与释放侧离合器的扭矩之和大于发动机扭矩。
供参考，在图3中示出的收油响应步骤(S30)中，利用实线标记的释放侧离合器的扭矩示出了当保持正常控制步骤(S20)时在正常扭矩阶段的释放侧离合器的扭矩。另外，利用点划线标记的释放侧离合器的扭矩示出了通过执行收油响应步骤(S30)扭矩更快地减小。
如果在执行收油响应步骤(S30)的同时，驾驶员踩压油门踏板的程度等于或者高于某一水平，那么确定驾驶员再次加速车辆。因此，控制器5执行再次加速控制步骤(S40)，在该步骤中控制器5以如下方式计算当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩：通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值(该量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩需要减小的量除以剩余时间而获得)，并且通过将减小的扭矩进一步减去补偿扭矩(该补偿扭矩在驾驶员被确定为再次加速车辆之前紧接着的控制循环中算出)，并且控制器5随后利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
如果在收油响应步骤(S30)期间发生给油，即是，当APS信号(其输出源自于自驾驶员踩压油门踏板)等于或者高于某一水平(例如0％)时，如果释放侧离合器的扭矩快速地设定回正常控制步骤(S20)的水平，则可能发生换挡震动。为了抑制这种情况，保持而不改变在驾驶员被确定为再加速的紧接着的之前计算的补偿扭矩。
在描述收油响应步骤(S30)的示例中，释放侧离合器的扭矩计算如下。
释放侧离合器扭矩(t+1)
＝58.725-|(5-58.725)/(500-310)|-||1|+1|＝56.442Nm
在利用值56.442Nm来控制释放侧离合器之后，如果由于驾驶员操作油门踏板而立刻执行再次加速控制步骤(S40)，则在当前控制循环t中的释放侧离合器的扭矩可以计算如下。
释放侧离合器扭矩(t)
＝56.442-|(5-56.442)/(500-320)|-|2|＝54.156Nm
释放侧离合器扭矩(t+1)
＝54.156-|(5-54.156)/(500-330)|-|2|＝51.866Nm
当然，在执行正常控制步骤(S20)、收油响应步骤(S30)或者再次加速控制步骤(S40)的同时，如果达到扭矩阶段的目标时间时长，则相应的步骤结束并且完成扭矩阶段。随后，照常进行惯性阶段，从而完成换挡。
对本申请的描述本质上仅为示例性的，并且因此不偏离本申请的实质的各种变化旨在落入本申请的范围内。这些变化不应该认为偏离本申请的精神和范围。

Claims (5)

1.一种用于双离合变速器车辆的换挡控制方法，包括：
利用控制器，确定是否满足进入条件，所述进入条件包括关于当执行动力接通升挡扭矩阶段时是否发生收油的信息；
当满足进入条件时，利用控制器，以如下方式响应收油：控制器利用基于发动机转速的变化和发动机扭矩而计算的扭矩来控制接合侧离合器；并且控制器利用计算为相较于满足进入条件之前而更快地减小的扭矩来控制释放侧离合器，
其中，在对收油的响应中，控制器通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值，并且通过将减小的扭矩进一步减去补偿扭矩来计算当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，其中所述量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩需要减小的量除以剩余时间而获得，而所述补偿扭矩为在每个控制循环增加预定减少的扭矩的绝对值，并且控制器利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
2.根据权利要求1所述的用于双离合变速器车辆的换挡控制方法，其中，在确定是否满足进入条件中，当发生收油并且当在收油发生时发动机扭矩等于或者大于预定参考扭矩时，所述进入条件确定为满足。
3.根据权利要求1所述的用于双离合变速器车辆的换挡控制方法，其中，在确定是否满足进入条件中，当所述进入条件不满足时，以如下方式来执行正常控制：控制器通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值来计算在当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，所述量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩所需要减小的量除以剩余时间而获得，并且控制器利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
4.根据权利要求3所述的用于双离合变速器车辆的换挡控制方法，其中，当响应于收油时，当根据驾驶员踩压油门踏板的程度等于或高于预定水平而确定驾驶员再次加速车辆时，以如下方式执行再次加速控制：控制器通过将之前控制循环中的释放侧离合器的扭矩减去量值，并且通过将减小的扭矩进一步减去补偿扭矩来计算当前控制循环中的释放侧离合器的扭矩，其中所述量值通过将在扭矩阶段的剩余时间中释放侧离合器的扭矩需要减小的量除以剩余时间而获得，而所述补偿扭矩在确定驾驶员再次加速车辆之前紧接着的控制循环中计算，并且控制器利用计算的释放侧离合器的扭矩来控制释放侧离合器。
5.根据权利要求4所述的用于双离合变速器车辆的换挡控制方法，其中，当在响应于收油、执行正常控制或者执行再次加速控制的情况下扭矩阶段的目标时间达到时，控制器终止正在执行的收油、正常控制或者再次加速控制。
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