CN109139738B - 一种离合器控制方法及装置 - Google Patents

Abstract

本申请实施例公开了一种离合器控制方法及装置，所述方法包括：获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩；若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离。

Description

一种离合器控制方法及装置

技术领域

本申请涉及汽车领域，尤其涉及一种离合器控制方法及装置。

背景技术

汽车的传动系的作用时将发动机发出的动力按照需要传送给驱动轮，保证车辆的正常行驶。离合器是汽车传动系中的重要部件，它位于发动机与变速器之间，用于切断和连接发动机和传动系之间的动力传递。其中，切断动力传递的应用场景通常是在换挡时。换挡过程是车辆行驶过程中最不稳定的工况之一，最容易引发发动机和离合器之间的冲击，所以如何保证要求能成功的完成换挡，还需要换挡过程中不要产生顿挫，换挡迅速，时间要短，这样才能尽快响应驾驶员需求。尤其是在换挡过程开始后的准备阶段，该阶段要求发动机的转速和离合器输入轴的转速在预定时间内达到预定的转速差，以便于执行后续的换挡过程。因此，如何实现发动机的转速和离合器的轴速在预定时间内达到预定的转速差是需要考虑的问题。

发明内容

为了解决现有技术存在的技术问题，本申请提供了一种离合器控制方法及装置，实现了发动机的转速和离合器的轴速在预定时间内达到预定的转速差的目的。

本申请实施例提供了一种离合器控制方法，所述方法包括：

获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩；

若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离。

可选的，所述第一目标扭矩根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到，所述目标转速差为所述发动机的转速和所述离合器输入轴的转速之间的目标转速差。

可选的，所述第一目标扭矩等于所述发动机的扭矩减去目标惯性扭矩；

所述目标惯性扭矩等于目标转速变化率与转动惯量的乘积，所述目标转速变化率等于所述目标转速差与所述第一预设时间段之间的比值。

可选的，所述方法还包括：

对所述第一目标扭矩进行修正，得到修正后的第一目标扭矩；

所述控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩包括：

控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩。

可选的，所述方法还包括：

获取发动机的转速和离合器输入轴的转速；

若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩。

本申请实施例还提供了一种离合器控制装置，所述装置包括：

扭矩获取单元和控制单元；

其中，所述扭矩获取单元，用于获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩；

所述控制单元，用于若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离。

可选的，所述第一目标扭矩根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到，所述目标转速差为所述发动机的转速和所述离合器输入轴的转速之间的目标转速差。

可选的，所述第一目标扭矩等于所述发动机的扭矩减去目标惯性扭矩；

所述目标惯性扭矩等于目标转速变化率与转动惯量的乘积，所述目标转速变化率等于所述目标转速差与所述第一预设时间段之间的比值。

可选的，所述装置还包括：

修正单元，用于对所述第一目标扭矩进行修正，得到修正后的第一目标扭矩；

所述控制单元具体包括：

控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩。

可选的，所述装置还包括：

转速获取单元，用于获取发动机的转速和离合器输入轴的转速；

所述控制单元，还用于若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩。

本申请通过获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩，并在所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，使得发动机转速和离合器输入轴的转速之差达到目标转速差，以便于发动机和离合器的分离。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请提供的一种离合器控制方法实施例的流程图；

图2为本申请方法实施例中在换挡准备阶段，即为发动机和离合器的输入轴分离提供条件的阶段的示意图；

图3为本申请提供的一种离合器控制方法实施例的另一个流程图；

图4为本申请提供的一种离合器控制方法实施例的另一个流程图；

图5为本申请提供的一种离合器控制装置实施例的结构框图。

具体实施方式

下面结合具体应用场景，对本申请液力离合器控制方法进行介绍，举例来说，本申请实施例的场景之一，可以是应用到如下硬件场景之中，所述硬件可以包括离合器、发动机和变速箱控制单元(Transmission Control Unit，简称TCU)。

离合器安装在发动机与变速器之间，是发动机与包括变速器的汽车传动系之间切断和传递动力的部件。离合器包括输入轴和输出轴，输入轴与发动机连接，输出轴与变速器连接。汽车从起步到正常行驶的整个过程中，驾驶员可根据需要操纵离合器，使发动机和传动系暂时分离或逐渐接合，以切断或传递发动机向传动系输出的动力，即通过使发动机与变速器之间能逐渐接合，从而保证汽车平稳起步；通过暂时切断发动机与变速器之间的联系，以便于换档和减少换档时的冲击；当汽车紧急制动时能起分离作用，防止变速器等传动系统过载，从而起到一定的保护作用。

离合器的输入轴可以是一个也可以是多个，多个的情况下通常为两个，不同的输入轴与不同的档位对应，当换挡时，发动机与原来结合的输入轴分离，之后再结合到与目标档位对应的输入轴。

TCU常用于自动变速器，实现汽车的自动变速控制。在本申请中，TCU用于获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩，并且在判断出发动机的扭矩大于或等于离合器输入轴的扭矩时，控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离，准确的说是以便于发动机和离合器输入轴的分离。只有发动机和离合器的输入轴分离了，才能进行后面的换挡动作。

方法实施例：

参见图1，该图为本申请提供的一种离合器控制方法实施例的流程图。

本实施例提供的离合器控制方法包括如下步骤：

步骤S101：获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩。

步骤S102：若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离。

参见图2，该图为在换挡准备阶段，即为发动机和离合器的输入轴分离提供条件的阶段的示意图。其中，图2上面的子图为发动机转速和离合器输入轴转速随时间变化的示意图；图2下面的子图为发动机扭矩和离合器输入轴扭矩随时间变化的示意图。

换挡准备阶段的目的是为了使得发动机和离合器的输入轴之间产生转速差，以便于后续发动机和离合器输入轴的分离。整个换挡准备阶段可以视情况包括四个阶段，其中最主要的阶段是第二阶段，因为第二阶段是发动机和离合器的输入轴产生转速差的主要阶段。下面将详细介绍这四个阶段：

在换挡准备阶段开始时，首先需要获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩。发动机的扭矩可以通过当前油门开度和发动机的转速计算得到，而离合器输入轴的扭矩可以为TCU上次对离合器输入轴进行控制时对应的扭矩。

在得到发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩后，判断发动机的扭矩是否大于或等于离合器输入轴的扭矩，如果否，则进入第一阶段，在该阶段中，控制离合器输入轴的扭矩逐渐下降，下降的时间为0至t1的时间，即在t1时刻离合器输入轴的扭矩与发动机的扭矩相等；如果是，则进入第二阶段，在该阶段中，控制第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，逐渐降低的目的是为了尽可能的减少发动机与离合器之间的碰撞冲击，减小部件损耗。在图2中，所述第一预设时间段为t1至t2的时间段。从图2可以看出，在第二阶段中，随着发动机扭矩与离合器输入轴的扭矩之差越来越大，发动机的转速和离合器输入轴转速之差也越来越大，并且均呈线性趋势。理想情况下，在第二阶段就可以实现发动机和离合器输入轴的转速差达到目标转速差，此时直接进入第四阶段，即将离合器输入轴的扭矩保持在使发动机和离合器输入轴的转速差为目标转速差对应的扭矩，以便于发动机与离合器输入轴的分离。

下面介绍一下第一目标扭矩的计算方法。第一目标扭矩可以根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到，所述目标转速差为所述发动机的转速和所述离合器输入轴的转速之间的目标转速差。具体的，所述第一目标扭矩可以等于所述发动机的扭矩减去目标惯性扭矩。所述目标惯性扭矩等于目标转速变化率与转动惯量的乘积，所述目标转速变化率等于所述目标转速差与所述第一预设时间段之间的比值。当然，上述第一目标扭矩的计算方法并不构成对本申请的限定，本领域技术人员可以根据实际情况自行设计。

由于较长时间的使用，离合器可能会出现老旧等情况，导致在时间到达t2时，离合器输入轴的实际扭矩无法降低至第一目标扭矩，此时可以对第一目标扭矩进行修正，即将第一目标扭矩变大一些，使得离合器输入轴的实际扭矩能够降低至第一目标扭矩。

为了实现上述目的，本实施例还提供了一种离合器控制方法。

参见图3，该图为本申请提供的一种离合器控制方法实施例的流程图。

本实施例提供的离合器控制方法包括如下步骤：

步骤S201：获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩。

本步骤与步骤S101相同，此处不做赘述。

步骤S202：根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到第一目标扭矩。

第一目标扭矩的可能的具体计算方式参见上文，此处也不做赘述。

步骤S203：对所述第一目标扭矩进行修正，得到修正后的第一目标扭矩。

对第一目标扭矩进行修正的目的在于使得修正后的第一目标扭矩大于修正前的第一目标扭矩，从而使得发动机和离合器输入轴的转速差达到目标转速差。具体修正的手段有多种，最简单的就是将修正前的第一目标扭矩加上某个正值得到修正后的第一目标扭矩。当然，还可以有其他修正手段，例如将修正前的第一目标扭矩乘上某个大于1的值得到修正后的第一目标扭矩等等，本申请不做具体限定。

步骤S204：控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩。

本实施例通过对第一目标扭矩进行修正，并控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩，达到使得发动机和离合器输入轴的转速差为目标转速差的目的。

如前文所述，理想情况下，在第二阶段，发动机转速和离合器输入轴的转速之差就应该达到目标转速差。然而，由于一些原因，在时间到达t2后，发动机的转速和离合器输入轴转速之差没有达到目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率相差较小，则说明当前减小的离合器输入轴的扭矩不足以控制发动机转速产生应有的速差，这时可以进入第三阶段。第三阶段是一个较为激进的降低离合器输入轴扭矩的阶段，即通过快速降低离合器输入轴扭矩的方式来使得发动机的转速迅速得到提升，实现发动机转速和离合器输入轴的转速之差达到目标转速差的目的。

为此，本实施例还提供了一种离合器控制方法。

参见图4，该图为本申请提供的一种离合器控制方法实施例的流程图。

本实施例提供的离合器控制方法包括如下步骤：

步骤S301：获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩。

步骤S302：若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩。

步骤S303：获取发动机的转速和离合器输入轴的转速。

发动机的转速和离合器输入轴的转速均可以通过转速获取设备获得，例如转速传感器。

步骤S304：若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩。

以图2为例，所述第二预设时间段为t2至t3的时间段，该时间段表示第三阶段。该阶段是用于解决当前减小的离合器输入轴的扭矩不足以控制发动机转速产生应有的速差的问题。因此，若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩，以通过快速降低离合器输入轴的扭矩，实现快速提高发动机转速的目的，从而使得所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差达到所述目标转速差。

所述第二目标扭矩可以是一个预设的值。如果在所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩后，发动机的转速与离合器输入轴的转速之差仍然没有达到所述目标转速差，则进入第四阶段，即将离合器输入轴的扭矩保持在最后的扭矩值。

基于以上实施例提供的一种离合器控制方法，本申请实施例还提供了一种离合器控制装置，下面结合附图来详细说明其工作原理。

装置实施例

参见图5，该图为本申请实施例提供的一种离合器控制装置的结构框图。

本实施例提供的离合器控制装置包括：

扭矩获取单元101和控制单元102；

其中，所述扭矩获取单元101，用于获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩；

所述控制单元102，用于若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离。

本实施例通过获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩，并在所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，使得发动机转速和离合器输入轴的转速之差达到目标转速差，以便于发动机和离合器的分离。

可选的，所述第一目标扭矩根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到，所述目标转速差为所述发动机的转速和所述离合器输入轴的转速之间的目标转速差。

可选的，所述第一目标扭矩等于所述发动机的扭矩减去目标惯性扭矩；

所述目标惯性扭矩等于目标转速变化率与转动惯量的乘积，所述目标转速变化率等于所述目标转速差与所述第一预设时间段之间的比值。

可选的，所述装置还包括：

修正单元，用于对所述第一目标扭矩进行修正，得到修正后的第一目标扭矩；

所述控制单元具体包括：

控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩。

可选的，所述装置还包括：

转速获取单元，用于获取发动机的转速和离合器输入轴的转速；

所述控制单元，还用于若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩。

当介绍本申请的各种实施例的元件时，冠词“一”、“一个”、“这个”和“所述”都意图表示有一个或多个元件。词语“包括”、“包含”和“具有”都是包括性的并意味着除了列出的元件之外，还可以有其它元件。

需要说明的是，本领域普通技术人员可以理解实现上述方法实施例中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory,ROM)或随机存储记忆体(RandomAccess Memory,RAM)等。

本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述得比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元及模块可以是或者也可以不是物理上分开的。另外，还可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元和模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本申请的保护范围。

Claims (6)

1.一种离合器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩；

若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离；

其中，所述第一目标扭矩根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到，所述目标转速差为所述发动机的转速和所述离合器输入轴的转速之间的目标转速差；

所述第一目标扭矩等于所述发动机的扭矩减去目标惯性扭矩；

所述目标惯性扭矩等于目标转速变化率与转动惯量的乘积，所述目标转速变化率等于所述目标转速差与所述第一预设时间段之间的比值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

对所述第一目标扭矩进行修正，得到修正后的第一目标扭矩；

所述控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩包括：

控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

获取发动机的转速和离合器输入轴的转速；

若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩。

4.一种离合器控制装置，其特征在于，所述装置包括：

扭矩获取单元和控制单元；

其中，所述扭矩获取单元，用于获取发动机的扭矩和离合器输入轴的扭矩；

所述控制单元，用于若所述发动机的扭矩大于或等于所述离合器输入轴的扭矩，则控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低第一目标扭矩，以便于发动机和离合器的分离；

其中，所述第一目标扭矩根据所述发动机的扭矩、所述第一预设时间段以及目标转速差得到，所述目标转速差为所述发动机的转速和所述离合器输入轴的转速之间的目标转速差；

所述第一目标扭矩等于所述发动机的扭矩减去目标惯性扭矩；

所述目标惯性扭矩等于目标转速变化率与转动惯量的乘积，所述目标转速变化率等于所述目标转速差与所述第一预设时间段之间的比值。

5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

修正单元，用于对所述第一目标扭矩进行修正，得到修正后的第一目标扭矩；

所述控制单元具体包括：

控制离合器输入轴的扭矩在第一预设时间段内逐渐降低所述修正后的第一目标扭矩。

6.根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述装置还包括：

转速获取单元，用于获取发动机的转速和离合器输入轴的转速；

所述控制单元，还用于若所述发动机的转速与所述离合器输入轴的转速之差小于所述目标转速差，且所述发动机的转速变化率与所述离合器输入轴的转速变化率小于或等于阈值，则控制所述离合器输入轴的扭矩在第二预设时间段内降低第二目标扭矩。

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