CN110603392A - 控制双离合器变速器的变速的装置和方法 - Google Patents

控制双离合器变速器的变速的装置和方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于控制DCT的变速的装置和方法。该用于控制DCT的变速的装置和方法的特征在于包括：接收驾驶员的变速杆操作的变速杆检测单元；监视变速器中的挡位的挡位监视单元；和控制单元，该控制单元掌握驾驶员操作变速杆的意图，并基于驾驶员操作变速杆的意图和通过挡位监视单元监视的挡位来确定换挡是否异常，从而使变速器保持在空挡状态。

Description

控制双离合器变速器的变速的装置和方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制双离合变速器的变速的装置和方法，其提供了基于挡位监视的安全机制。
背景技术
通常，变速器被称为变速器，也被称为变速器装置，其根据速度将各种发动机产生的动力传递为所需旋转力。
这种变速器根据车辆的性质构成各种变速步骤。此外，根据人是否操作离合器，存在执行手动操作的手动方法，或者通过变速器自动执行换挡以匹配速度的自动方法。
手动变速器和自动变速器各有优缺点，最近，在使用双离合器变速器(下文称为DCT)的自动变速器车辆的情况下，经常使用自动和手动双离合器变速器。
DCT具有两个离合器，这两个离合器分别连接到奇数挡和偶数挡，以传递或中断发动机的转矩。
例如，在五个挡位的情况下，第一离合器被配置成与第一、第三和第五挡接合，第二离合器被配置成与第二、第四和倒挡接合。当第一离合器接合成以特定挡位(例如，第一挡)的速度行进时，第二离合器在升挡或降挡之前待命于与下一挡(第二挡)接合的状态，然后，当换挡时，第二挡被构造成接合从而以下一挡(第二挡)的速度行进。
在传统的DCT中，变速器系统被设置为常开型离合器，并且当变速器控制单元(TCU)将动力级状态设置为关闭(OFF)时，离合器被断开。在该系统中，当TCU的安全机制——其被称为2级监视——检测到危险情况时，动力级状态被设置为关闭以断开离合器，并且发动机动力不会传递到车轮。因此，可以实现安全状态。
另一方面，在变速器系统由常闭型离合器构成的情况下，当TCU将动力级状态设置为关闭时，离合器闭合。在此，在以相同的方式应用被称为2级监视的TCU安全机制的情况下，当检测到危险情况以将动力级状态设置为关闭时，离合器不断开，发动机动力被传递到车轮，从而不保持安全状态。
因此，存在改变变速器系统以提供附加系统的问题，该附加系统断开变速器的离合器。
作为本发明的背景技术，“用于控制DCT系统的变速的装置和方法”在韩国专利公布10-2016-0032628(2016年3月24日公布)中被公开。
发明内容
根据本发明的一个方面，本发明是为了解决上述问题而做出的，并且本发明的目的是提供一种用于控制DCT的变速的装置和方法，该装置和方法在包括常闭型离合器的变速器中应用基于挡位监视的安全机制。
根据本发明一个方面的用于控制DCT的变速的装置的特征在于包括：变速杆检测单元，其接收驾驶员的变速杆操作；挡位监视单元，其监视变速器中的挡位；以及控制单元，其掌握驾驶员操作变速杆的意图，并基于驾驶员操作变速杆的意图和通过挡位监视单元监视的挡位来确定换挡是否异常，从而使变速器保持在空挡状态。
在本发明中，当确定为挡位异常时，控制单元可以在从挡位监视单元输入的挡位达到同步点之前的预设临界点处将动力级状态设置为关闭。
在本发明中，当从挡位监视单元输入的挡位移动到低于预设基准值的挡位时，控制单元可以确定为换挡异常。
在本发明中，在通过变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在P或N挡范围内的情况下，当从挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元可以确定为换挡异常。
在本发明中，在通过变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在D挡范围内的情况下当挡位监视单元输入的挡位移动到R挡范围内时，或者在通过变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在R挡范围内的情况下当从挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元可以确定为变速杆异常。
在本发明中，变速器可以包括常闭型离合器。
根据本发明另一方面的用于控制DCT的变速的方法的特征在于包括以下步骤：允许控制单元通过变速杆检测单元掌握驾驶员操作变速杆的意图；允许控制单元从挡位监视单元接收监视的挡位；允许控制单元基于驾驶员操作变速杆的意图和监视的挡位来确定换挡是否异常；并且当确定的结果为换挡异常时，允许变速器保持在空挡状态。
在根据本发明将变速器保持在空挡状态的控制中，当确定为挡位异常时，控制单元可以在从挡位监视单元输入的挡位达到同步点之前的预设临界点处将动力级状态设置为关闭。
在根据本发明确定换挡是否异常时，当从挡位监视单元输入的挡位移动到低于预设基准值的挡位时，控制单元可以确定为换挡异常。
在根据本发明确定换挡是否异常时，在通过变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在P或N挡范围内的情况下，当从挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元可以确定为换挡异常。
在根据本发明确定换挡是否异常时，在通过变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在D挡范围内的情况下当挡位监视单元输入的挡位移动到R挡范围内时，或者在通过变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在R挡范围内的情况下当从挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元可以确定为换挡异常。
在根据本发明的一个实施例的用于控制DCT的变速的装置和方法中，基于挡位监视的安全机制可以应用于包括常闭型离合器的变速器中，以保持安全状态，从而在无需另外改变现有安全机制中的变速器系统的情况下实现安全状态。
此外，在根据本发明的一个实施例的用于控制DCT的变速的装置和方法中，不管常开型离合器和常闭型离合器，可以使用相同的安全机制，以提高变速器安全控制的便利性。
附图说明
图1是根据本发明一实施例的用于控制DCT变速器的装置的框图。
图2是用于说明根据本发明一实施例的用于控制DCT变速器方法的流程图。
图3至图5是示出了根据本发明一实施例的用于控制DCT变速器的装置和方法中的异常换挡的示例的视图。
具体实施方式
在下文中，将参照附图描述根据本发明的实施例的用于控制DCT变速器的装置和方法。在该过程中，为了说明的清楚和方便，图中所示的线的宽度和部件的尺寸可能被夸大。
此外，下面描述的术语是考虑到本发明的功能来定义的。因此，术语的定义应该基于整个说明书的内容。
图1是根据本发明实施例的用于控制DCT变速器的装置的框图，图3至图5是示出了根据本发明实施例的用于控制DCT变速器的装置和方法中的异常换挡的示例的视图。将参照附图描述用于控制DCT变速器的装置。
首先，在由传统的常开型离合器构成的DCT系统中，当控制单元(30)将动力级状态设置为关闭时，离合器通过用于断开离合器的特定机械系统保持在断开状态。在此，在该实施例中，应用了称为2级(LEVEL 2)监视的安全机制。当通过2级监视检测到危险情况时，动力级状态被设置为关闭，使得离合器断开，发动机动力不会传递到车轮。因此，可以实现安全状态。
然而，在由常闭型离合器构成的DCT中，当检测到危险情况，并且动力级状态被设置为关闭时，由于离合器闭合，安全状态可能无法保持。
因此，在该实施例中，当应用称为2级监视的安全机制时，即使在具有常闭型离合器的变速器中，也可以在无需另外改变变速器系统的情况下实现安全状态。
如图1所示，根据本发明实施例的用于控制DCT变速器的装置包括挡位监视单元(10)、变速杆检测单元(20)、控制单元(30)和动力级驱动单元(40)。
挡位监视单元(10)监视挡位，以将监视的挡位传输到控制单元(30)。挡位监视单元(10)可以监视挡位是否位于第一、第二、第三、第四、第五或R挡。在此，挡位监视单元(10)可以设置在变速器中，并且其位置不受限制。
变速杆检测单元(20)检测变速杆的位置，以将检测到的位置传送到控制单元(30)。也就是说，当驾驶员操作变速杆时，驾驶员的变速杆操作被接收并传送到控制单元(30)，使得控制单元(30)掌握驾驶员操作变速杆的意图。在此，变速杆检测单元(20)可以检测驾驶员在P挡、R挡、N挡和D挡操作变速杆的范围。
当从控制单元(30)接收到打开/关闭(ON/OFF)命令时，动力级驱动单元(40)将动力级的状态改变为打开或关闭。在此，当动力级状态通过动力级驱动单元(40)而被关闭时，常闭型离合器闭合离合器，常开型离合器断开离合器。
控制单元(30)从挡位监视单元(10)接收监视的挡位。此外，从变速杆检测单元(20)接收变速杆的位置，以掌握驾驶员操作变速杆的意图。
此外，控制单元(30)可以基于通过变速杆检测单元(20)检测到的驾驶员操作变速杆的意图和从挡位监视单元(10)输入的挡位来确定换挡是否是异常换挡。
在此，控制单元(30)可以在作为结果确定为异常换挡的情况下控制变速器保持空挡状态。即，当从挡位监视单元(10)输入的挡位在达到同步点之前达到预设临界点时，控制单元(30)将动力级状态设置为关闭。
也就是说，在挡位达到要同步的同步点之前，控制单元(30)将动力级状态设置为关闭以保持空挡状态。也就是说，将动力级状态设置为关闭的临界点应该设置在同步点之前。
在此，在该实施例中，控制单元(30)可以是变速器控制单元(TCU)。
将参照图3至图5描述在该实施例中控制单元(30)确定为换挡异常的情况。在此，在该实施例中，将作为示例描述常闭型离合器五挡变速器系统。
如图3所示，如果从挡位监视单元(10)输入的挡位移动到低于预定基准值的挡位，则控制单元(30)可以确定为换挡异常。
例如，在从第五挡降挡到第一挡的情况下，过低的挡位啮合可能导致危险的情况。因此，控制单元(30)确定该情况是危险情况，并且在挡位达到同步点之前将动力级状态设置为关闭。
接下来，如图4所示，在驾驶员操作变速杆的意图在P挡范围或N挡范围内的情况下，当挡位移动到D挡范围时，控制单元(30)可以通过变速杆检测单元(20)将换挡确定为异常换挡。
例如，当挡位从保持空挡状态的初始位置切换到第一挡时，确定车辆处于危险状态，不希望允许车辆在停止状态下移动，并且在挡位达到同步点之前关闭动力级状态。
然后，如图5所示，在通过变速杆检测单元(20)检测到的驾驶员操作变速杆的意图在D挡范围内的情况下当从挡位监视单元(10)输入的挡位移到R挡范围时，或者在通过变速杆检测单元(20)检测到的驾驶员操作变速杆的意图在R挡范围内的情况下当从挡位监测单元(10)输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元(30)可以确为定换挡异常。
例如，当驾驶员将变速杆移动到D挡但是车辆向后移动时，或者当驾驶员将变速杆移动到R挡但是车辆向前移动时，确定为危险情况，因此，在挡位达到同步点之前，动力级状态被设置为关闭。
也就是说，当确定为危险情况时，控制单元(30)应用2级监视以将动力级状态设置为关闭，并试图在挡位同步开始之前通过将动力级状态设置为关闭将而变速器切换到空挡状态。因此，在危险情况下，能够在挡位异常接合之前切换到空挡状态以实现安全状态。
图2是用于说明根据本发明实施例的用于控制DCT变速器的方法的流程图，该控制DCT变速器的方法将描述如下。
首先，控制单元(30)从变速杆检测单元(20)接收由变速杆操作的变速杆位置(S100)。
也就是说，当驾驶员操作变速杆时，变速杆检测单元(20)接收驾驶员的变速杆操作，以将接收到的变速杆操作传送到控制单元(30)，从而使控制单元(30)掌握驾驶员操作变速杆的意图。
接下来，控制单元(30)从挡位监视单元(10)接收监视的挡位(S200)。
挡位监视单元(10)可以监视挡位是否位于第一、第二、第三、第四、第五或R挡，以将监视位置传输到控制单元(30)。
然后，控制单元(30)可以基于通过变速杆检测单元(20)检测到的驾驶员操作变速杆的意图和从挡位监视单元(10)输入的挡位来确定换挡是否为异常换挡(S300)。
也就是说，如图3所示，如果从挡位监视单元(10)输入的挡位移动到低于预定基准值的挡位，则控制单元(30)可以确定为换挡异常。
此外，如图4所示，在驾驶员操作变速杆的意图在P挡范围或N挡范围内的情况下，当从挡位监视单元(10)输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元(30)可以通过变速杆检测单元(20)将换挡确定为异常换挡。
此外，如图5所示，在通过变速杆检测单元(20)检测到的驾驶员操作变速杆的意图在D挡范围内的情况下当从挡位监视单元(10)输入的挡位移动到R挡范围时，或者在通过变速杆检测单元(20)检测到的驾驶员操作变速杆的意图在R挡范围内的情况下当从挡位监视单元(10)输入的挡位移动到D挡范围时，控制单元(30)可以确定为换挡异常。
当在步骤S300中确定为异常换挡时，控制单元(30)将动力级状态设置为关闭(S400)。
在此，控制单元(30)可以向动力级驱动单元(40)发送关闭命令，以将动力级状态设置为关闭。也就是说，控制单元(30)将动力级状态设置为关闭，从而使变速器保持在空挡状态。
也就是说，当从挡位监视单元(10)输入的挡位在达到同步点之前达到预设临界点时，控制单元(30)将动力级状态设置为关闭。
也就是说，在挡位达到要同步的同步点之前，控制单元(30)将动力级状态设置为关闭以保持空挡状态。
另一方面，在步骤S300中，当控制单元(30)没有确定为换挡是异常换挡时，控制单元(30)终止并将动力级状态保持在打开状态。
总之，当确定为危险情况时，控制单元(30)应用2级监视以将动力级状态设置为关闭，并试图通过在挡位同步开始之前将动力级状态设置为关闭来将变速器切换到空挡状态。因此，在危险情况下，可以在挡位异常接合之前切换到空挡状态以实现安全状态。
如上所述，在根据本发明实施例的用于控制DCT变速器的装置和方法中，基于挡位监视的安全机制可以应用于包括常闭型离合器的变速器中以保持安全状态，从而在无需另外改变现有安全机制中的变速器系统的情况下实现安全状态。
此外，在根据本发明实施例的用于控制DCT变速器的装置和方法中，不管常开型离合器和常闭型离合器，都可以使用相同的安全机制，以提高变速器安全控制的便利性。
虽然已经特别参照本发明的示例性实施例示出和描述了本发明，但是本领域普通技术人员将理解，在不脱离由所附权利要求限定的本发明的精神和范围的情况下，可以在形式和细节上做出各种改变。
因此，本发明的技术保护范围应该由以下权利要求来限定。
附图标记说明
10：挡位监视单元
20：变速杆检测单元
30：控制单元
40：动力级驱动单元

Claims (11)

1.一种用于控制DCT的变速的装置，其特征在于包括:
变速杆检测单元，其接收驾驶员的变速杆操作；
挡位监视单元，其监视变速器中的挡位；和
控制单元，其掌握驾驶员操作变速杆的意图，并基于驾驶员操作变速杆的意图和通过挡位监视单元监视的挡位来确定换挡是否异常，从而使变速器保持在空挡状态，
其中，所述控制单元
当确定为挡位异常时，在从所述挡位监视单元输入的挡位达到同步点之前的预设临界点处，将动力级状态设置为关闭。
2.根据权利要求1所述的用于控制DCT的变速的装置，其中
所述控制单元
当确定为挡位异常时，在从所述挡位监视单元输入的挡位达到同步点之前的预设临界点处，将动力级状态设置为关闭。
3.根据权利要求1所述的用于控制DCT的变速的装置，其中
所述控制单元
当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到低于预设基准值的挡位时，确定为换挡异常。
4.根据权利要求1所述的用于控制DCT的变速的装置，其中
所述控制单元
在通过所述变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在P或N挡范围内的情况下，当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，确定为换挡异常。
5.根据权利要求1所述的用于控制DCT的变速的装置，其中
所述控制单元
在通过所述变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在D挡范围内的情况下当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到R挡范围时，或者在通过所述变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在R挡范围内的情况下当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，确定为换挡异常。
6.根据权利要求1所述的用于控制DCT的变速的装置，其中
所述变速器包括常闭型离合器。
7.一种用于控制DCT的变速的方法，其特征在于包括以下步骤：
允许控制单元通过变速杆检测单元掌握驾驶员操作变速杆的意图；
允许控制单元从挡位监视单元接收监视的挡位；
允许控制单元基于驾驶员操作变速杆的意图和监视的挡位确定换挡是否异常；和
当确定的结果为换挡异常时，允许变速器保持在空挡状态。
8.根据权利要求7所述的用于控制DCT的变速的方法，其中
在将变速器保持在空挡状态的控制中，所述控制单元
当确定为挡位异常时，在从所述挡位监视单元输入的挡位达到同步点之前的预设临界点处，将动力级状态设置为关闭。
9.根据权利要求7所述的用于控制DCT的变速的方法，其中
在确定换挡是否异常时，当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到低于预设基准值的挡位时，所述控制单元确定为换挡异常。
10.根据权利要求7所述的用于控制DCT的变速的方法，其中
在确定换挡是否异常时，在通过所述变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在P或N挡范围内的情况下，当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，所述控制单元确定为换挡异常。
11.根据权利要求7所述的用于控制DCT的变速的方法，其中
在确定换挡是否异常时，在通过所述变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在D挡范围内的情况下当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到R挡范围时，或者在通过所述变速杆检测单元检测到的驾驶员操作变速杆的意图在R挡范围内的情况下当从所述挡位监视单元输入的挡位移动到D挡范围时，所述控制单元确定为换挡异常。
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