CN110195779A - 一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及离合器控制领域，具体是一种用于车辆双离合器自动变速器的双离合器切换控制方法，通过双离合器自动变速器换挡实验平台，并结合理论进行分析和计算，找到具有最佳换挡品质的各个工况下双离合器自动变速器的换挡过程，并记录下在此过程中发动机转速、第一输入轴转速、第二输入轴转速、第一离合器的压力和第二离合器的压力的变化曲线；通过调节用于控制双离合器自动变速器中离合器接合与分离电磁阀的占空比，以实现对换挡过程中前序离合器与后继离合器两个离合器传递扭矩之和与发动机扭矩相适应，有效的减少双离合器结合时的冲击度和摩擦功，实现双离合器之间快速平顺、安全的进行切换，完成平稳安全的动力传输。

Description

一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法

技术领域

本发明属于离合器控制技术领域，更具体地说，尤其涉及一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法。

背景技术

双离合器自动变速器的换挡过程是通过两个离合器的相互切换来实现的；离合器切换过程中必然存在两个离合器工作重叠的部分。如果两个离合器重叠量过大，则会出现“挂双挡”的情况，对发动机及传动系冲击较大，严重时会导致发动机熄火，如果两个离合器重叠量过小，则会出现少量动力中断的情况，对换挡品质产生不利影响。所以，如何对两个离合器切换的配合时序进行精确控制，是双离合器自动变速器换挡过程控制策略中的最核心问题，对两个离合器切换控制的好坏最终影响到换挡品质的好坏。因此，我们需要提供一种用于车辆双离合器自动变速器的双离合器切换控制方法。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点；结合现有的理论并通过实验的方法找到发动机和离合器控制时机，提出一种换挡过程平稳、快速、换挡品质较好、乘车舒适性好的双离合器自动变速器的双离合器切换控制方法，以解决上述背景技术中出现的问题，而提出的一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法，包括发动机转速的控制方法与控制时机；换挡过程中对两个离合器切换的控制方法，双离合器包括第一离合器与第二离合器，通过双离合器自动变速器换挡实验平台，并结合理论进行分析和计算，找到具有最佳换挡品质的各个工况下双离合器自动变速器的换挡过程，并测出在此过程中发动机转速、第一输入轴转速、第二输入轴转速、第一离合器的压力和第二离合器的压力的变化曲线；通过发动机控制单元独立的控制发动机转速按照既定的转速变化曲线变化，避免人为因素对发动机转速的干扰；通过调节用于控制双离合器自动变速器中离合器接合与分离电磁阀的占空比，来控制换挡过程中两个离合器的配合时序及其各自的接合速度和接合压力，以实现对换挡过程中前序离合器与后继离合器两个离合器传递扭矩之和与发动机扭矩相适应。

优选的，所述的发动机所述的控制方法是在双离合器自动变速器控制单元发出换挡或起步指令后，切断加速踏板与发动机控制单元的联系，发动的转速完全由发动机控制单元按照既定的程序进行控制，在换挡或起步过程结束，恢复加速踏板与发动机控制单元的联系；

优选的，在换挡过程中，发动机转矩通过两个离合器交替传递到变速箱直至车轮，两个离合器传递的扭矩之和必须和发动机输出扭矩变化相适应。

优选的，其中发动机转速控制方法与时机是：

S1：在双离合器自动变速器控制单元发出换挡或起步指令后，切断加速踏板与发动机控制单元的联系，发动的转速完全由发动机控制单元按照既定的程序进行控制，在换挡过程结束，恢复加速踏板与发动机控制单元的联系。在本发明中，在整个换挡过程中要求发动机的转速完全由发动机控制单元进行控制，这样就可以排除了人为因素干扰对发动机转速的控制，为整个换挡过程进行精确地控制提供了有利条件。

S2：发动机控制单元在接到换挡指令后，根据当前的换挡工况，首先需要将发动的转速控制到当前换挡工况所需的目标转速。然后，发动机控制单元按照当前换挡工况既定的控制程序控制发动机让它的转速按照既定的变化曲线变化。其中在升挡过程中，需要降低油门开度值，以实现发动机降速；在降挡过程中，需要提高油门开度值，以实现发动机升速。由于在双离合器自动变速器的换挡过程中，两组离合器需要进行切换，整个换挡需要进行精确的控制，发动机转速的大小对这个换挡过程能否很好地完成有很大的影响，所以需要对发动机的转速进行精确的控制，使发动机的转速根据既定的工况按照既定的变化曲线进行变化，配合两组离合器，很好地完成整个换挡过程

优选的，换挡过程中对两个离合器的交替接合、分离的控制方法是：

S1：两个离合器配合时序的控制方法：在双离合器式自动变速箱换挡过程中，发动机转矩最终传递到车轮上，两个离合器必然存在重叠的部分，重叠程度影响换挡品质。本发明对离合器配合时序的控制方法是通过精确调节两个离合器控制电磁阀的占空比(k1、k2)来实现。离合器电磁阀占空比的大小决定离合器的接合与分离速度。

S2：两个离合器压力变化的控制方法：在换挡过程中，发动机转矩通过两个离合器交替传递到变速箱直至车轮，两个离合器传递的扭矩之和必须和发动机输出扭矩变化相适应，特别是滑摩阶段扭矩的传递。本发明通过控制离合器电磁阀占空比的变化速度来控制两个离合器压力变化曲线。

本发明的技术效果和优点：本发明通过调节用于控制双离合器自动变速器中离合器接合与分离电磁阀的占空比，来控制换挡过程中两个离合器的配合时序及其各自的接合速度和接合压力，以实现对换挡过程中前序离合器与后继离合器两个离合器传递扭矩之和与发动机扭矩相适应；根据传感器采集加速踏板信号、发动机转速、前序离合器输入轴转速及离合器压力信号、后继离合器输入轴的转速及离合器压力信号，来决定何时进行换挡及相应的换挡方法。本发明方法使得双离合器在切换接合过程中，减少了切换接合时的冲击度和摩擦功，使换挡过程平稳、快速，平顺、舒适、高效和安全的接合功能。

附图说明

图1为双离合器自动变速器的硬件原理图；

图2为双离合器自动变速器的离合器接合控制流程图；

图3为双离合器自动变速器一挡升二挡过程曲线图；

图4为双离合器自动变速器一挡换二挡过程中对发动机转速和离合器控制方法图；

图5为双离合器自动变速器一挡换二挡程序控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

本发明实施例提出了一种双离合器自动变速器的接合系统及方法，用于双离合器自动变速器的车辆有效的减少双离合器结合时的冲击度和摩擦功，防止发动机熄火，实现双离合器之间快速平顺、舒适高效安全的进行切换，完成平稳安全的动力传输。

图1为双离合器自动变速器的硬件原理图，该双离合器自动变速器的程序控制系统包括双离合器自动变速器控制单元、第一离合器操纵机构、第二离合器操纵机构、换挡机构、发动机控制单元。图2为该双离合器自动变速器的离合器接合控制流程图。以下以一挡换二挡为例，并接合图1和图2对该该双离合器自动变速器换挡过程进行说明。

首先通过双离合器自动变速器换挡实验平台，并结合理论进行分析和计算，找到具有最佳换挡品质的一挡换二挡双离合器自动变速器的换挡过程，并测出在此过程中发动机转速、第一输入轴转速、第一输入轴转速、第一离合器的压力和第二离合器的压力的变化曲线。如图3所示。在一挡换二挡过程中，本发明对发动机转速控制过程如下：第一步，发动机控制单元接到换挡指令后，立即切断加速踏板与发动机控制单元的联系，由发动机控制单元独立的控制发动机转速，避免人为因素干扰。第二步，发动机控制单元按照设定好的程序，先将发动机的转速降到通过实验测到的换挡开始时的目标转速。第三步，发动机控制单元通过控制油门开度控制发动机转速随时间按照测好的发动机转速变化曲线变化。最后，换挡完成，恢复加速踏板与发动机控制单元之间的联系。

本发明两个离合器交替接合分离的控制方法是：通过精确的调节两个离合器控制电磁阀的占空比(k1，k2)来实现。离合器电磁阀占空比的大小决定了离合器的接合与分离速度。通过控制离合器电磁阀占空比的变化速度来控制两个离合器压力变化曲线。

在一挡换二挡的过程中，要实现图3中两个离合器压力随时间的变化趋势，应对两个电磁阀进行如下控制：首先，设定一挡离合器的电磁阀的占空比k1为55％～50％，二挡离合器电磁阀占空比k2为25％～30％，一挡离合器分离速度较快，二挡离合器接合速度较慢，此时一挡离合器仍完全接合，二挡离合器开始滑摩。然后，k1在0.02S的时间内递减为30％～25％，k2在0.03S的时间内递增为40％～45％，两个离合器接合与分离都较慢，两个离合器开始滑摩，并出现交叉，确保两个离合器压力交叉的时刻在一挡离合器打滑之后，以避免两个离合器压力产生干涉。最后，将k1都设定为零，k2设定为80％。一挡离合器快速分离，二挡离合器完全接合。

其中，k1为奇数挡位离合器电磁阀占空比，k2为偶数挡位离合器电磁阀占空比，第一离合器为奇数挡离合器，第二离合器为偶数挡离合器，第一输入轴为奇数挡输入轴，第二输入轴为偶数挡输入轴。

图4所示一挡换二挡过程中对发动机转速和离合器控制方法：

阶段I为变速器一挡运行，此时车辆是处于稳态运行，且此时发动机的转速为一挡换二挡的目标转速且切断了油门踏板对发动机控制单元的联系，防止在这个换挡过程中有人为因素影响发动机转速，使发动机转速在发动机控制单元的控制下按照既定的变化趋势变化。

阶段II为低挡转矩相，在这个阶段，第一离合器开始放油，第二离合器开始充油，但第一离合器仍然处于接合状态，第二离合器则开始打滑。此时转速及传动比尚无剧烈变化,但传递的转矩已经开始重新分配。发动机转速在这个阶段偶有上升。

阶段III为惯性相，在这个阶段，随着第一离合器不断放油，其油压也不断下降，直到出现打滑；而第二离合器也一直处于打滑状态，所以各个构件的转速及传动比开始出现变动，惯性转矩作用增强。发动机转速在这个阶段迅速下降，直到发动机转速与第二输入轴相同为止。

阶段IV为高挡转矩相，此阶段，随着第二离合器油压的升高,第二离合器的转速逐渐开始同步，而第一离合器也逐渐开始停止滑磨并进行分离，进入高挡转矩相，一直到转矩变为零为止。此阶段工作状态已基本稳定。在这个阶段，发动机转速与第二输入轴转速相同，且转速逐渐上升。

阶段V为变速器二挡运行，此时车辆是处于稳态，第二离合器处于完全接合状态而且第一离合器处于完全分离状态。在这个阶段，发动机转速稳步运行。

其中，第一离合器为奇数挡离合器，第二离合器为偶数挡离合器，第一输入轴为奇数挡输入轴，第二输入轴为偶数挡输入轴。

如图5所示的一挡换二挡过程对发动机转速和离合器的程序控制方法，该方法的步骤如下：

①程序进行初始化，判断车辆运行是否正常

②运行不正常，进入故障状态，复位程序重新开始

③运行正常，进入中心等待状态

④接受车辆控制单元发出的换挡命令，开启二挡离合器电磁阀，推动换挡拨叉，挂上二挡

⑤设定一挡离合器的电磁阀的占空比k1为55％～50％，离合器快速分离。然后，k1在0.02S的时间内递减为30％～25％，离合器缓慢分离。最后，将k1都设定为0，一挡离合器完全分离

⑥与步骤②同时，设定二挡离合器电磁阀占空比k2为25％～30％，离合器较快接合。然后，k2在0.03S的时间内递增为40％～45％，离合器缓慢接合。最后，将k2设定为80％，二挡离合器完全接合。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法，包括发动机转速的控制方法与控制时机；换挡过程中对两个离合器切换的控制方法，双离合器包括第一离合器与第二离合器，其特征在于：通过双离合器自动变速器换挡实验平台，并结合理论进行分析和计算，找到具有最佳换挡品质的各个工况下双离合器自动变速器的换挡过程，并测出在此过程中发动机转速、第一输入轴转速、第二输入轴转速、第一离合器的压力和第二离合器的压力的变化曲线；通过发动机控制单元独立的控制发动机转速按照既定的转速变化曲线变化，避免人为因素对发动机转速的干扰；通过调节用于控制双离合器自动变速器中离合器接合与分离电磁阀的占空比，来控制换挡过程中两个离合器的配合时序及其各自的接合速度和接合压力，以实现对换挡过程中前序离合器与后继离合器两个离合器传递扭矩之和与发动机扭矩相适应。

2.根据权利要求1所述的一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法，其特征在于：所述的发动机所述的控制方法是在双离合器自动变速器控制单元发出换挡或起步指令后，切断加速踏板与发动机控制单元的联系，发动的转速完全由发动机控制单元按照既定的程序进行控制，在换挡或起步过程结束，恢复加速踏板与发动机控制单元的联系。

3.根据权利要求1所述的一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法，其特征在于：在换挡过程中，发动机转矩通过两个离合器交替传递到变速箱直至车轮，两个离合器传递的扭矩之和必须和发动机输出扭矩变化相适应。

4.一种权利要求1所述的一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法，其特征在于：其中发动机转速控制方法与时机是：

S1：在双离合器自动变速器控制单元发出换挡或起步指令后，切断加速踏板与发动机控制单元的联系，发动的转速完全由发动机控制单元按照既定的程序进行控制，在换挡过程结束，恢复加速踏板与发动机控制单元的联系。在本发明中，在整个换挡过程中要求发动机的转速完全由发动机控制单元进行控制，这样就可以排除了人为因素干扰对发动机转速的控制，为整个换挡过程进行精确地控制提供了有利条件。

S2：发动机控制单元在接到换挡指令后，根据当前的换挡工况，首先需要将发动的转速控制到当前换挡工况所需的目标转速。然后，发动机控制单元按照当前换挡工况既定的控制程序控制发动机让它的转速按照既定的变化曲线变化。其中在升挡过程中，需要降低油门开度值，以实现发动机降速；在降挡过程中，需要提高油门开度值，以实现发动机升速。由于在双离合器自动变速器的换挡过程中，两组离合器需要进行切换，整个换挡需要进行精确的控制，发动机转速的大小对这个换挡过程能否很好地完成有很大的影响，所以需要对发动机的转速进行精确的控制，使发动机的转速根据既定的工况按照既定的变化曲线进行变化，配合两组离合器，很好地完成整个换挡过程。

5.一种权利要求1所述的一种双离合器自动变速器的双离合器的切换控制方法，其特征在于：换挡过程中对两个离合器的交替接合、分离的控制方法是：

S1：两个离合器配合时序的控制方法：在双离合器式自动变速箱换挡过程中，发动机转矩最终传递到车轮上，两个离合器必然存在重叠的部分，重叠程度影响换挡品质。本发明对离合器配合时序的控制方法是通过精确调节两个离合器控制电磁阀的占空比(k1、k2)来实现。离合器电磁阀占空比的大小决定离合器的接合与分离速度。

S2：两个离合器压力变化的控制方法：在换挡过程中，发动机转矩通过两个离合器交替传递到变速箱直至车轮，两个离合器传递的扭矩之和必须和发动机输出扭矩变化相适应，特别是滑摩阶段扭矩的传递。本发明通过控制离合器电磁阀占空比的变化速度来控制两个离合器压力变化曲线。