CN108278359B - 变速箱低温蠕动控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速箱低温蠕动控制方法及系统，其中所述控制方法包括：检测变速箱是否处于低温蠕动工况；若是，则在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率；根据所述目标滑摩率得到目标怠速值，所述目标怠速值用于在变速箱低温蠕动工况下的发动机的怠速控制。本发明提出的基于滑摩率优选策略的变速箱低温蠕动控制方法，通过在低温下优选与变速箱油温相应的目标滑摩率，有效解决了在低温下整车蠕动控制不精确、易导致熄火的问题；具体可以根据油温区间的划分，通过离合器的充油及发动机输出扭矩的调控，实时修正滑摩率，从而实现整车低温蠕动工况的稳定性和可靠性，此外，本发明还可以起到降低整车油耗的目的。

Description

变速箱低温蠕动控制方法及系统

技术领域

本发明涉及湿式双离合器变速箱领域，尤其涉及一种变速箱低温蠕动控制方法及系统。

背景技术

湿式双离合器变速箱DCT在实际使用过程中，蠕动是比较常用的一种工况，其定义为，驾驶员不踩油门踏板，依靠发动机怠速输出的扭矩使车辆保持稳定的车速，此过程涉及两个方面的控制，发动机控制单元ECU侧是怠速控制，变速箱控制单元TCU侧是离合器的压力控制以及主从盘滑摩率控制。

但在低温(-30℃～0℃)工况下，发动机燃烧条件恶劣，同时变速箱油液的粘度增大，影响充油速度，增加了变速箱的内部阻力，对发动机形成的负载效应也变大；如果此时ECU和TCU的协同控制不合理，很容易引起蠕动过程中发动机熄火，虽然可以采用提升发动机的转速和进气量以增加扭矩，但又会带来蠕动车速蹿升，造成驾驶安全隐患。因此，低温下的蠕动控制是DCT整车电控系统设计中的关键点和难点。

目前，蠕动控制通常是，TCU发送目标怠速给ECU，ECU通过怠速控制调节发动机转速；同时，TCU以蠕动时的目标车速和当前车速的差值作为控制输入，通过调节离合器压力保持车速稳定。可见，当前缺少针对前述低温工况下的蠕动控制，并且在控制过程中滑摩率为定值，无法调节。

发明内容

本发明的目的是提供一种变速箱低温蠕动控制方法及系统，以解决当前变速箱低温蠕动控制不佳且滑摩率不可调节，导致整车熄火的问题。

本发明采用的技术方案如下：

一种变速箱低温蠕动控制方法，包括：

检测变速箱是否处于低温蠕动工况；

若是，则在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率；

根据所述目标滑摩率得到目标怠速值，所述目标怠速值用于在变速箱低温蠕动工况下的发动机的怠速控制。

优选地，所述在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率包括：

在当前变速箱油温下，按照预定的第一离合器期望传递扭矩，在滑摩率映射表中确定相应的滑摩率；其中，所述滑摩率映射表由变速箱油温及离合器期望传递扭矩预先标定；

根据滑摩率，调控离合器油压及发动机输出扭矩，并实时监控发动机运行状态；

如果发动机运行稳定，则按照预定步长降低离合器期望传递扭矩，直至在调控过程中发动机发生转速下跌；

选取下跌前的最后一个滑摩率作为对应当前变速箱油温的目标滑摩率。

优选地，所述在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率还包括：

当按照第一离合器期望传递扭矩调控时，如果发动机运行不稳定，则按照预定的第二离合器期望传递扭矩对应的滑摩率进行调控；其中，所述第二离合器期望传递扭矩大于所述第一离合器期望传递扭矩。

优选地，所述调控离合器油压包括：根据检测到的发动机角速度和离合器从动盘角速度，以闭环反馈控制策略调节离合器油压。

优选地，所述调控发动机输出扭矩包括：根据离合器期望传递扭矩及预先标定的扭矩修正系数，调控发动机输出扭矩。

优选地，所述根据所述目标滑摩率得到目标怠速值包括：根据目标滑摩率及离合器从动盘角速度，计算目标怠速值。

优选地，所述闭环反馈控制策略为PID控制策略。

优选地，所述检测变速箱是否处于低温蠕动工况包括：

实时检测变速箱油温、油门踏板状态以及车速；

当变速箱油温小于等于预设的低温阈值、油门踏板处于未踩踏状态、且车速小于等于预设的低速阈值时，确定变速箱处于低温蠕动工况。

一种变速箱低温蠕动控制系统，包括：第一控制模块和第二控制模块；

所述第一控制模块用于在检测到变速箱处于低温蠕动工况后，在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率，并根据所述目标滑摩率得到目标怠速值；

所述第二控制模块用于根据所述目标怠速值，控制发动机进行怠速运转。

优选地，所述第一控制模块内置闭环反馈控制单元；所述闭环反馈控制单元用于调控离合器油压。

本发明提出了一种基于滑摩率优选策略的变速箱低温蠕动控制方法，通过在低温下优选与变速箱油温相应的目标滑摩率，有效解决了在低温下整车蠕动控制不精确、易导致熄火的问题；具体在优选方案中，根据油温区间的划分，通过离合器的充油及发动机输出扭矩的调控，实时修正滑摩率，从而实现整车低温蠕动工况的稳定性和可靠性；

进一步地，借由自动判断和优选合适的滑摩率，还可以起到降低整车油耗的目的。

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为本发明提供的变速箱低温蠕动控制方法的实施例的流程图；

图2为本发明提供的变速箱低温蠕动控制方法的另一实施例的流程图；

图3为本发明提供的选取目标滑摩率的实施例的流程图。

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。

本发明提供了一种变速箱低温蠕动控制方法，如图1所示，包括如下步骤：

步骤S1、检测变速箱工况；需说明的是，本实施例中所称变速箱，为湿式双离合器变速箱DCT，但本发明同样也可适用其他变速箱。

步骤S2、判断是否处于低温蠕动工况；

步骤S3、若变速箱处于低温蠕动工况，则在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率；

步骤S4、根据目标滑摩率得到目标怠速值；其中，该目标怠速值用于针对在变速箱低温蠕动工况下的发动机的怠速控制。

上述实施例不同于现有的定值滑摩率进行低温蠕动控制的方式，提出针对不同滑摩率进行优选，以自动判断出最为合适的目标滑摩率，之后再根据该目标滑摩率进行蠕动及怠速控制；

并且通常滑摩率μ可定义为：μ＝(ω_E-ω_T)/ω_E×100％

其中，ω_E是发动机角速度，也即是离合器的主动盘角速度，ω_T是离合器从动盘角速度，因而，根据目标滑摩率得到目标怠速值的具体方式可以是根据目标滑摩率及离合器从动盘角速度，计算目标怠速值。

关于前述步骤中提及检测变速箱是否处于低温蠕动工况，本发明给出了另一个实施例，如图2所示，在该实施例中所述变速箱低温蠕动控制方法包括：

步骤S101、实时检测变速箱油温、油门踏板状态以及车速；

步骤S102、当判断出变速箱油温小于等于预设的低温阈值、油门踏板处于未踩踏状态、且车速小于等于预设的低速阈值时，即确定变速箱处于低温蠕动工况，则执行步骤S103；

步骤S103、在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率；

步骤S104、根据目标滑摩率得到目标怠速值；其中，该目标怠速值用于针对在变速箱低温蠕动工况下的发动机的怠速控制。

在本实施例中步骤S101和步骤S102的目的是确定低温蠕动工况，其中低温阈值可以是0℃，低速阈值则可以是5km/h或10km/h，当然，具体数值可以根据整车实际情况进行确定。

基于前述实施例中提及的，在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率，本发明提供了一个具体的优选方式，如图3所示：

步骤S200、在当前变速箱油温下，按照预定的第一离合器期望传递扭矩，在滑摩率映射表中确定相应的滑摩率；

本发明设计了一个用于滑摩率优选的MAP表，该滑摩率映射表由变速箱油温及离合器期望传递扭矩预先标定所得，以表1示例，其中x轴为不同的变速箱油温区间，y轴为离合器期望传递扭矩，因为蠕动控制的要求是保持车速稳定，所以离合器期望传递扭矩是指足以保持低温蠕动工况时车辆速度稳定的离合器从动盘扭矩。需要指出的是，表中离合器期望传递扭矩值仅为示例，实际数值需根据整车和发动机等具体参数进行标定优化，相应地，表中的滑摩率均作了归一化的处理，不是真实数值，在策略应用时需要通过实车标定进行固化或需要乘以一个系数进行校正。

结合步骤S200举例，在实际操作中，步骤S200中的所述当前变速箱油温为-25℃，预定的第一离合器期望传递扭矩可以选为15Nm，则通过线性插值法查询到相应的滑摩率为0.24。此处第一离合器期望传递扭矩的选取可根据经验或台架试验选择较大的离合器期望传递扭矩，这样可以使滑摩率的初调起点较高。

表1滑摩率映射表

步骤S201、根据第一离合器期望传递扭矩所确定的滑摩率，调控离合器油压及发动机输出扭矩，并实时监控发动机运行状态；

经上述步骤在表1中确定滑摩率后，则需要通过调控离合器油压及发动机输出扭矩对该滑摩率进行精确控制，并且在此过程中观察发动机运转是否发生波动。

调控离合器油压的方式及发动机输出扭矩，本发明提供如下优选方案作为参考：对于充油控制，可以根据检测到的发动机角速度和离合器从动盘角速度，以闭环反馈控制策略调节离合器油压。其中所述闭环反馈控制策略可优选PID控制策略；对于发动机输出扭矩的调控，可以根据离合器期望传递扭矩及预先标定的扭矩修正系数，调控发动机输出扭矩，具体可以是，发动机输出扭矩由表1中y轴中的离合器期望传递扭矩与预先标定的扭矩修正系数相乘得到，本领域技术人员可以理解的是，其一、扭矩修正系数的由来是因为选择较高的滑摩率进行调控，发动机其需要输出较多的扭矩来克服滑摩带来的热量损失；其二、该补偿过程在实际操作中可以借由提升发动机节气门的开度来实现，当然，实际操作时还需要确定一个进气控制边界，例如确保进气歧管压力不得超过70kPa，以避免影响制动性能。最终，通过上述调节，以实现离合器既能传递发动机输出扭矩，又不至于处于完全压紧转态。

步骤S202、在上述调控过程中监控发动机是否运行稳定；这里所述稳定可以是指发动机没有抖动状况或者明显的转速波动等。

步骤S2021、若运行稳定，则按照预定步长降低离合器期望传递扭矩，直至在调控过程中发动机发生转速下跌；

例如可以按照2Nm的步长递减表1中y轴所示的离合器期望传递扭矩，在递减过程中按照上述调控方式，对滑摩进行控制，直至发动机发生转速下跌，当然，更为优选地，还可以为下跌设置一个下跌阈值，例如50rpm，即在递减调控过程中，当发动机的转速出现超出50rpm的下跌状况时，则终止递减调控，并执行步骤S2022。

步骤S2022、选取下跌前的最后一个滑摩率作为对应当前变速箱油温的目标滑摩率；至此，完成了选定目标滑摩率的步骤，通过上述方式能够可靠地保证离合器采用合适的滑摩率传递发动机的输出扭矩。

还需进一步指出的是，在步骤S202中监控发动机是否运行稳定时，还会出现另一种情况，即当按照第一离合器期望传递扭矩调控时，发动机运行并不稳定，表明若第一离合器期望传递扭矩选取并不合适(滑摩率偏低)，那么则可以执行步骤S2031。

步骤S2031、按照预定的第二离合器期望传递扭矩对应的滑摩率进行调控；

该第二离合器期望传递扭矩需大于第一离合器期望传递扭矩，以此保证利用较高的滑摩率进行调控，例如可以选取表1中的40Nm所对应的滑摩率，相应地，在发动机输出扭矩的调控中，可以40Nm与前述扭矩修正系数相乘得到发动机输出扭矩。其中，递减的调控方式如前所述，在图3中以步骤S2031指向S2021表示，此处不再赘述；但可以说明的是，利用较高的滑摩率进行控制的优点是：一方面，可以通过比较高的滑摩率实现变速箱油温的快速提升，缩短变速箱油温处于低温的时间；另一方面，随着发动机输出扭矩增加，滑摩率逐步递增，相应的离合器主动盘和从动盘的转速差变大，加载在发动机上的阻力矩变小，有利于发动机稳定工作，同时发动机节气门开度变大，也有利于降低节流损失，提高发动机的工作效率，有利于降低整车油耗。

本发明相应上述控制方法，还提供了一种变速箱低温蠕动控制系统，该系统包括：第一控制模块和第二控制模块。

其中第一控制模块的作用是，在检测到变速箱处于低温蠕动工况后，在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率，并根据目标滑摩率得到目标怠速值；具体可参见前文内容，这里需要指出的是，在本系统的优选实施例中，第一控制模块可以是指变速箱控制单元(TCU)，并且在第一控制模块内还可以设置闭环反馈控制单元，如PID控制器，其作用是实现精确调控离合器油压。

而第二控制模块则用于根据得到的目标怠速值，控制发动机进行怠速运转。实际操作中，第二控制模块可以是发动机控制单元(ECU)，具体地，ECU通过TCU计算得到的发动机目标怠速值，启动ECU内部的怠速控制器维持发动机怠速在该目标值，以实现在变速箱低温蠕动工况下，对发动机的怠速控制。

当然，随着整车电气控制技术的迭代，本发明不排除第一控制模块与第二控制模块集为一体。

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 (9)

1.一种变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，包括：

检测变速箱是否处于低温蠕动工况；

若是，则在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率，包括：在当前变速箱油温下，按照预定的第一离合器期望传递扭矩，在滑摩率映射表中确定相应的滑摩率；根据滑摩率，调控离合器油压及发动机输出扭矩，并实时监控发动机运行状态；如果发动机运行稳定，则按照预定步长降低离合器期望传递扭矩，直至在调控过程中发动机发生转速下跌；选取下跌前的最后一个滑摩率作为对应当前变速箱油温的目标滑摩率；

根据所述目标滑摩率得到目标怠速值，所述目标怠速值用于在变速箱低温蠕动工况下的发动机的怠速控制。

2.根据权利要求1所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述滑摩率映射表由变速箱油温及离合器期望传递扭矩预先标定。

3.根据权利要求1所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率还包括：

当按照第一离合器期望传递扭矩调控时，如果发动机运行不稳定，则按照预定的第二离合器期望传递扭矩对应的滑摩率进行调控；其中，所述第二离合器期望传递扭矩大于所述第一离合器期望传递扭矩。

4.根据权利要求1所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述调控离合器油压包括：根据检测到的发动机角速度和离合器从动盘角速度，以闭环反馈控制策略调节离合器油压。

5.根据权利要求4所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述调控发动机输出扭矩包括：根据离合器期望传递扭矩及预先标定的扭矩修正系数，调控发动机输出扭矩。

6.根据权利要求4所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述根据所述目标滑摩率得到目标怠速值包括：根据目标滑摩率及离合器从动盘角速度，计算目标怠速值。

7.根据权利要求4所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述闭环反馈控制策略为PID控制策略。

8.根据权利要求1～7任一项所述的变速箱低温蠕动控制方法，其特征在于，所述检测变速箱是否处于低温蠕动工况包括：

实时检测变速箱油温、油门踏板状态以及车速；

当变速箱油温小于等于预设的低温阈值、油门踏板处于未踩踏状态、且车速小于等于预设的低速阈值时，确定变速箱处于低温蠕动工况。

9.一种变速箱低温蠕动控制系统，其特征在于，包括：第一控制模块和第二控制模块；

所述第一控制模块用于在检测到变速箱处于低温蠕动工况后，在不同的滑摩率中选取对应当前变速箱油温的目标滑摩率，并根据所述目标滑摩率得到目标怠速值；所述第一控制模块内置闭环反馈控制单元；所述闭环反馈控制单元用于调控离合器油压；

所述第二控制模块用于根据所述目标怠速值，控制发动机进行怠速运转。