CN109027217A - 一种双离合变速器的换挡控制方法、装置及汽车 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种双离合变速器的换挡控制方法、装置及汽车，以解决现有技术中因变速器换挡致使整车加速度变化，导致驾驶舒适性低的问题。该双离合变速器的换挡控制方法，应用于变速器控制单元TCU，包括：获取变速器的当前换挡状态；在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长；根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比；将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。

Description

一种双离合变速器的换挡控制方法、装置及汽车
技术领域
本发明涉及汽车离合器控制领域，具体是一种双离合变速器的换挡控制方法、装置及汽车。
背景技术
双离合自动变速器在换档过程中，由于换档前后变速器速比的变化，导致整车加速度跟随改变。在相同动力源输入的情况下，升档加速度减小，降档加速度增加。如图1所示，传统的双离合变速器在换挡过程中，随着变速器所处换挡阶段的不同，导致整车加速度在不同换挡阶段不同，尤其是在变速器处于扭矩相这一阶段，整车加速度发生较大幅度的下降。这种由于换档带来的整车加速度的变化，并非驾驶员预期的变化，因而对驾驶舒适性产生不利影响。
发明内容
本发明的目的在于提供一种双离合变速器的换挡控制方法、装置及汽车，以解决现有技术中因变速器换挡致使整车加速度变化，导致驾驶舒适性低的问题。
本发明的技术方案为：
本发明提供了一种双离合变速器的换挡控制方法，应用于变速器控制单元TCU，包括：
获取变速器的当前换挡状态；
在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长；
根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比；
将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。
优选地，将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定用于进行动力源扭矩控制的驾驶员需求扭矩的步骤之前，所述方法还包括：
在所述当前换挡状态为所述变速器处于未换挡过程时，将所述变速器的当前挡位速比确定为所述实时速比。
优选地，在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长的步骤包括：
获取所述变速器进入所述扭矩相阶段的起始时刻以及所述变速器处于扭矩相阶段的当前时刻；
根据所述当前时刻和所述起始时刻，确定所述第一时长；
接收ECU发送的车辆的当前动力源转速和当前油门开度；
根据所述当前动力源转速和所述当前油门开度，确定第二时长。
优选地，根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比的步骤包括：
在所述第一时长小于所述第二时长时，将变速器的目标挡位速比确定为所述实时速比；
在所述第一时长等于所述第二时长时，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比。
优选地，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比的步骤包括：
通过公式：
获得所述实时速比ix，其中，ttho为所述第二时长，t为所述第一时长，i2为变速器的目标挡位速比，i1为变速器的当前挡位速比。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种双离合变速器的换挡控制装置，应用于变速器控制单元TCU，包括：
获取模块，用于获取变速器的当前换挡状态；
第一确定模块，用于在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长；
第二确定模块，用于根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比；
发送模块，用于将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。
优选地，所述装置还包括：
第三确定模块，用于在所述当前换挡状态为所述变速器处于未换挡过程时，将所述变速器的当前挡位速比确定为所述实时速比。
优选地，第一确定模块包括：
获取单元，用于获取所述变速器进入所述扭矩相阶段的起始时刻以及所述变速器处于扭矩相阶段的当前时刻；
第一确定单元，用于根据所述当前时刻和所述起始时刻，确定所述第一时长；
接收单元，用于接收ECU发送的车辆的当前动力源转速和当前油门开度；
第二确定单元，用于根据所述当前动力源转速和所述当前油门开度，确定第二时长。
优选地，第二确定模块包括：
第三确定单元，用于在所述第一时长小于所述第二时长时，将变速器的目标挡位速比确定为所述实时速比；
第四确定单元，用于在所述第一时长等于所述第二时长时，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比。
优选地，第四确定单元具体用于
通过公式：
获得所述实时速比ix，其中，ttho为所述第二时长，t为所述第一时长，i2为变速器的目标挡位速比，i1为变速器的当前挡位速比。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车，包括上述的双离合变速器的换挡控制装置。
本发明的有益效果为：
由于变速器换档过程中的实时速比的变化，导致传递到轮端的扭矩变化。TCU计算的实时速比代表了速比的变化过程，ECU根据实时速比控制动力源扭矩的输出，抵消了由于换档速比变化带来的传递到轮端的扭矩变化，保证了换档过程传递到轮端的扭矩不变，从而实现了双离合自动变速器换档前后、换档过程加速的连续，提高驾驶舒适性。
附图说明
图1为现有技术中换挡过程中整车加速度随变速器所处不同换挡阶段的变化示意图；
图2为本发明中TCU的逻辑控制图；
图3为本发明中ECU的逻辑控制图；
图4为本发明中TCU和ECU的逻辑控制图
图5为本发明换挡过程中整车加速度随变速器所处不同换挡阶段的变化示意图。
具体实施方式
本发明提供了一种双离合变速器的换挡控制方法，应用于变速器控制单元TCU，包括：
步骤1，获取变速器的当前换挡状态。
对于变速器的当前换挡状态的获取，是根据变速器当前的换挡进度进行确定的，根据实时油门开度和实时车速确定是否需要进行变速器换挡。换挡状态为：变速器处于换挡过程的状态或变速器未处于换挡过程的状态。其中，变速器处于换挡过程的状态具体为：变速器处于准备相阶段、扭矩相阶段、转速相阶段或恢复相阶段。
步骤2，在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长。
第一时长是指变速器处于扭矩相阶段已经耗费的时长。对于第一时长的确定，是根据变速器进入扭矩相阶段的起始时刻和变速器处于扭矩相阶段的当前时刻进行确定的，当前时刻和起始时刻之间的时间差，即为上述的第一时长。
第二时长，是指扭矩相阶段的总时长。对于第二时长的确定，是通过ECU发生的当前动力源转速和当前油门开度进行确定的，具体为，在变速器控制单元TCU中预先存储有油门开度、动力源转速和第二时长三者之间的对应关系表，通过在对应关系表中查找与当前油门开度和动力源转速对应的第二时长，即可确定第二时长的具体数值。
步骤3，根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比。
上述的变速器的实时速比是用于反映变速器从当前挡位切换到目标挡位过程中变速器速比的变化的虚拟参数。
具体地，该步骤3包括：在第一时长等于第二时长时，表明扭矩相已经完成，将变速器的目标挡位速比确定为该实时速比。
在第一时长小于第二时长时，表明变速器仍处于扭矩相阶段，此时，将根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，通过公式：
获得所述实时速比ix，其中，ttho为所述第二时长，t为所述第一时长，i2为变速器的目标挡位速比，i1为变速器的当前挡位速比。
步骤4，将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。
具体地，TCU通过CAN信号的方式将上述的实时速比信号发送至ECU，TCU和ECU之间通过CAN通信的方式通信。如图3所示，对于ECU来说，对动力源MAP图扭矩的获取的步骤包括：获取油门开度、车速和制动压力，从预先存储的油门开度、车速、制动压力和动力源MAP图扭矩的预定对应关系表中查找与油门开度、车速和制动压力对应的动力源MAP图扭矩。然后，通过动力源MAP图扭矩Tmap和实时速比ix的乘积，获得驾驶员需求扭矩Te-t。在计算出驾驶员需求扭矩后，根据该驾驶员需求扭矩进行扭矩控制。具体地，进行扭矩控制的步骤包括：判断驾驶员需求扭矩是否大于动力源最大输出扭矩，若大于，则将动力源最大输出扭矩作为动力源实际扭矩进行输出；若小于或等于，则将驾驶员需求扭矩作为动力源实际扭矩进行输出。
另外，在本发明实施例中，当TCU根据换挡状态确定出变速器未处于换挡过程时，则将变速器的当前挡位速比确定为该实时速比，并将其发送至ECU，使得ECU能够进行扭矩控制。
结合图3至图4来看，对于TCU和ECU来说，通过二者间进行信息交互实现换挡控制，二者进行信息交互的步骤包括：
步骤11，TCU的换挡离合控制模块根据换挡进度计算换挡状态；
步骤12，换挡离合控制模块根据该换挡状态判断变速器当前是否处于换挡过程；若是，则执行步骤13；若否，则将该换挡状态发送至TCU的实时速比计算模块，实时速比计算模块执行步骤18；
步骤13，判断变速器是否处于扭矩相阶段，若是，则执行步骤14；
步骤14，换挡离合控制模块通过变速器进入扭矩相阶段的起始时刻以及变速器处于扭矩相阶段的当前时刻间的差值，确定第一时长；并根据ECU发送的车辆的当前动力源转速和当前油门开度，从预先存储的关系表中，确定与当前油门开度和当前动力源转速对应的第二时长，同时，将第一时长和第二时长发送至TCU的实时速比计算模块；
步骤15，实时速比计算模块在收到第一时长和第二时长信息后，根据第一时长和第二时长的大小，确定变速器是否已经完成扭矩相；若已完成，则执行步骤16；若未完成，则执行步骤17；
步骤16，通过上述方案中提供的公式，计算实时速比；
步骤17，将变速器的目标挡位速比确定为实时速比；
步骤19，实时速比计算模块将执行步骤16、步骤17或者步骤18获得实时速比数据发送给ECU的驾驶员需求计算模块；
步骤21，驾驶员需求计算模块在接收到实时速比数据；
步骤22，驾驶员需求计算模块通过预先存储的油门扭矩MAP图对应表，确定与油门开度、车速和制动压力对应的动力源MAP图扭矩；
步骤23，根据该实时速比数据以及动力源MAP图扭矩确定出驾驶员需求扭矩，并将计算获得的驾驶员需求扭矩数据发送至动力源扭矩控制模块；
步骤24，动力源扭矩控制模块接收到驾驶员需求扭矩后，按照预定策略进行动力源扭矩控制，并将最终输出的动力源实际扭矩和驾驶员需求扭矩信息反馈给换挡离合控制模块。
如图5所示，通过本发明提供的方法，在变速器处于扭矩相阶段时，对变速器的实时速比进行了虚拟计算，使得整车加速度在该区间内处于保持不变的状态，提高驾驶舒适性。
本发明实施例提供的换挡控制方法，由于变速器换档过程中的实时速比的变化，导致传递到轮端的扭矩变化。TCU计算的实时速比代表了速比的变化过程，ECU根据实时速比控制动力源扭矩的输出，抵消了由于换档速比变化带来的传递到轮端的扭矩变化，保证了换档过程传递到轮端的扭矩不变，从而实现了双离合自动变速器换档前后、换档过程加速的连续，提高驾驶舒适性。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种双离合变速器的换挡控制装置，应用于变速器控制单元TCU，包括：
获取模块，用于获取变速器的当前换挡状态；
第一确定模块，用于在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长；
第二确定模块，用于根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比；
发送模块，用于将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。
优选地，所述装置还包括：
第三确定模块，用于在所述当前换挡状态为所述变速器处于未换挡过程时，将所述变速器的当前挡位速比确定为所述实时速比。
优选地，第一确定模块包括：
获取单元，用于获取所述变速器进入所述扭矩相阶段的起始时刻以及所述变速器处于扭矩相阶段的当前时刻；
第一确定单元，用于根据所述当前时刻和所述起始时刻，确定所述第一时长；
接收单元，用于接收ECU发送的车辆的当前动力源转速和当前油门开度；
第二确定单元，用于根据所述当前动力源转速和所述当前油门开度，确定第二时长。
优选地，第二确定模块包括：
第三确定单元，用于在所述第一时长小于所述第二时长时，将变速器的目标挡位速比确定为所述实时速比；
第四确定单元，用于在所述第一时长等于所述第二时长时，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比。
优选地，第四确定单元具体用于
通过公式：
获得所述实时速比ix，其中，ttho为所述第二时长，t为所述第一时长，i2为变速器的目标挡位速比，i1为变速器的当前挡位速比。
本发明实施例提供的双离合变速器的换挡控制装置，是与上述的双离合变速器的换挡控制方法对应的装置，上述方法中的所有实现方式均适用于该装置的实施例中，也能达到相同的技术效果。由于变速器换档过程中的实时速比的变化，导致传递到轮端的扭矩变化。TCU计算的实时速比代表了速比的变化过程，ECU根据实时速比控制动力源扭矩的输出，抵消了由于换档速比变化带来的传递到轮端的扭矩变化，保证了换档过程传递到轮端的扭矩不变，从而实现了双离合自动变速器换档前后、换档过程加速的连续，提高驾驶舒适性。
根据本发明的另一方面，本发明还提供了一种汽车，包括上述的双离合变速器的换挡控制装置。

Claims (11)

1.一种双离合变速器的换挡控制方法，应用于变速器控制单元TCU，其特征在于，包括：
获取变速器的当前换挡状态；
在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长；
根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比；
将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定用于进行动力源扭矩控制的驾驶员需求扭矩的步骤之前，所述方法还包括：
在所述当前换挡状态为所述变速器处于未换挡过程时，将所述变速器的当前挡位速比确定为所述实时速比。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长的步骤包括：
获取所述变速器进入所述扭矩相阶段的起始时刻以及所述变速器处于扭矩相阶段的当前时刻；
根据所述当前时刻和所述起始时刻，确定所述第一时长；
接收ECU发送的车辆的当前动力源转速和当前油门开度；
根据所述当前动力源转速和所述当前油门开度，确定第二时长。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比的步骤包括：
在所述第一时长小于所述第二时长时，将变速器的目标挡位速比确定为所述实时速比；
在所述第一时长等于所述第二时长时，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比的步骤包括：
通过公式：
获得所述实时速比ix，其中，ttho为所述第二时长，t为所述第一时长，i2为变速器的目标挡位速比，i1为变速器的当前挡位速比。
6.一种双离合变速器的换挡控制装置，应用于变速器控制单元TCU，其特征在于，包括：
获取模块，用于获取变速器的当前换挡状态；
第一确定模块，用于在所述当前换挡状态为所述变速器处于换挡过程且处于扭矩相阶段时，确定所述变速器处于所述扭矩相阶段中已耗费的第一时长，以及所述变速器处于所述扭矩相阶段总共需要耗费的第二时长；
第二确定模块，用于根据所述第一时长以及所述第二时长，确定变速器的实时速比；
发送模块，用于将所述实时速比发送至动力源控制单元ECU，使ECU根据所述实时速比和动力源MAP图扭矩确定驾驶员需求扭矩，并根据所述驾驶员需求扭矩进行动力源扭矩控制。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：
第三确定模块，用于在所述当前换挡状态为所述变速器处于未换挡过程时，将所述变速器的当前挡位速比确定为所述实时速比。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第一确定模块包括：
获取单元，用于获取所述变速器进入所述扭矩相阶段的起始时刻以及所述变速器处于扭矩相阶段的当前时刻；
第一确定单元，用于根据所述当前时刻和所述起始时刻，确定所述第一时长；
接收单元，用于接收ECU发送的车辆的当前动力源转速和当前油门开度；
第二确定单元，用于根据所述当前动力源转速和所述当前油门开度，确定第二时长。
9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，第二确定模块包括：
第三确定单元，用于在所述第一时长小于所述第二时长时，将变速器的目标挡位速比确定为所述实时速比；
第四确定单元，用于在所述第一时长等于所述第二时长时，根据变速器的当前挡位速比、目标挡位速比、所述第一时长和所述第二时长，确定所述实时速比。
10.根据权利要求9所述的装置，其特征在于，第四确定单元具体用于
通过公式：
获得所述实时速比ix，其中，ttho为所述第二时长，t为所述第一时长，i2为变速器的目标挡位速比，i1为变速器的当前挡位速比。
11.一种汽车，其特征在于，包括权利要求5至10任一项所述的双离合变速器的换挡控制装置。
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