CN111306291A - 一种离合器变速器起步过程控制方法 - Google Patents

一种离合器变速器起步过程控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种离合器变速器起步过程控制方法，包括检测变速箱输入轴转速v1以及油门开度值，当变速箱输入轴转速v1大于零时，检测当前油门开度值a1，根据当前油门开度值a1计算当前发动机最大扭矩p1，根据当前最大扭矩p1确定离合器接合目标位置b1和发动机目标转速n1，当检测到所述离合器接合到目标位置b1及发动机达到目标转速n1，并且变速器输入轴转速v1与发动机目标转速n1差小于设定阈值一且达到设定的第一时间阈值时，检测冲击度，当冲击度小于设定阈值二且达到设定的第二时间阈值时，离合器接合，完成起步阶段控制；本发明降低了离合器目标位置的标定难度，减少了起步接合后冲击，增加了起步过程的舒适性。

Description

一种离合器变速器起步过程控制方法
技术领域
本发明属于汽车传动领域，具体地，涉及一种离合器变速器起步过程控制方法。
背景技术
典型的AMT型离合器变速器传动装置由一个布置于传动轴与发动机飞轮盘处的离合器，一根输入轴，两根平行布置的输出轴，布置在输出轴上的多个同步器装置，多个换挡拨叉以及一个差速器组成；变速器奇、偶数挡输入齿轮分别布置在两根输出轴上；通过离合器位置的变换以及不同同步器的动作，经由不同输出轴实现扭矩变换和输出；当驾驶员将换挡杆推入D挡模式，R挡模式，M挡模式或其他定义的工作模式下，离合器扭矩将根据目前的驾驶意图和整车工况进行调节。
现有技术中主要有以下问题：1.起步过程离合器滑摩时间过长，加速离合器磨损；2.离合器在滑摩接合阶段离合器接合速度与发动机扭矩匹配不合理，增加了标定过程难度或降低了起步过程的舒适性；3.起步过程同步阶段未考虑发动机在转速控制与扭矩控制切换过程中的冲击，从而引起起步接合后冲击。
为保证AMT型离合器变速器在起步过程中驾驶的舒适性，同时有效保障离合器等相关硬件的使用寿命，起步阶段的控制方法显得尤为重要。
同时，检索到申请号为“201510992443.8”的发明专利《一种AMT车辆起步控制方法及系统》，对车辆起步控制进行了研究，经过对比，上述在先技术主要通过监测离合器滑摩阶段中的每个时刻的变化步长，从而反推出该时刻的离合器目标位置的方式进行起步阶段的控制。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种离合器变速器起步过程控制方法，解决了由于离合器在滑摩接合阶段离合器接合速度与发动机扭矩匹配不合理，导致增加了标定过程难度；以及起步过程同步阶段未考虑发动机在转速控制与扭矩控制切换过程中的冲击，进而降低了起步过程的舒适性的问题。
本发明为了解决现有技术问题所采用的技术方案如下：
提供一种离合器变速器起步过程控制方法，包括检测变速箱输入轴转速v1以及油门开度值，当变速箱输入轴转速v1大于零时，检测当前油门开度值a1，根据当前油门开度值a1计算当前发动机最大扭矩p1，根据当前最大扭矩p1确定离合器接合目标位置b1和发动机目标转速n1，当检测到所述离合器接合到目标位置b1及发动机达到目标转速n1，并且变速器输入轴转速v1与发动机目标转速n1差小于设定阈值一且达到设定的第一时间阈值时，检测冲击度，当冲击度小于设定阈值二且达到设定的第二时间阈值时，离合器接合，完成起步阶段控制。
进一步地，所述发动机目标转速n1经所述发动机最大扭矩p1查询万有特性表得出。
进一步地，所述离合器接合目标位置b1由发动机期望扭矩通过查询离合器扭矩模型所得，所述期望扭矩为当前发动机最大扭矩p1、转速加速度增量及离合器滑摩率对应的扭矩增量三者的和。
更进一步地，油门开度值a随油门踏板变化而变化，当油门踏板开始变化，离合器接合位置b与发动机转速n重新查表并更新调整。
进一步地，还包括空行程控制，所述空行程控制包括离合器快速接合至开始传扭点上，所述传扭点位置根据当前油门开度值a2计算当前发动机最大扭矩p2，并进一步通过发动机期望扭矩通过查询离合器扭矩模型所得。
进一步地，所述离合器接合速度与当前油门开度值a2相关联，当前油门开度值a2越大，接合速度越快。
进一步地，当空行程控制结束，即当离合器接合到所述传扭点上时，发动机进入转速控制模式，发动机转速开始增加，发动机转速增加速度与当前油门开度值a3相关，当前油门开度值a3越大，发动机转速上升越快；当变速箱输入轴转速大于零时，转速控制模式结束。
本发明有益效果如下：
1.根据油门开度值直接确定离合器目标位置，降低了离合器目标位置的标定难度；
2.通过实时监测油门开度值并同步更新离合器目标位置，加强了发动机在转速控制与扭矩控制切换过程中控制，减少了起步接合后冲击，增加了起步过程的舒适性。
附图说明
图1为本实施例离合器变速器起步的控制方法的流程图；
图2为确定滑摩阶段离合器目标位置和发动机目标转速的流程图；
图3为本实施例万有特性表示意图；
图4为本实施例离合器的简易扭矩模型示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
如图1至4所示，本实施例提供一种离合器变速器起步过程控制方法，将车辆起步过程分为空行程阶段、克服摩擦阻力阶段、滑摩接合阶段和同步运行阶段。
本方法主要通过对滑摩接合阶段以及同步运行阶段的控制来达到车辆起步过程控制的目的，包括检测变速箱输入轴转速v1以及油门开度值，当变速箱输入轴转速v1大于零时，即车辆进入滑摩接合阶段时，检测当前油门开度值a1，根据当前油门开度值a1计算当前发动机最大扭矩p1，根据当前最大扭矩p1确定离合器接合目标位置b1和发动机目标转速n1；发动机目标转速n1经所述发动机最大扭矩p1查询万有特性表得出；本实施例中，如图3所示等油门特性曲线，横坐标为发动机转速，纵坐标为发动机输出扭矩，等高线为油门开度；如图3所示，当油门开度为15％时，对应的最大扭矩为130Nm，最大扭矩对应的转速为750rpm，则此时的目标转速为750rpm。
离合器接合目标位置b1由发动机期望扭矩通过查询离合器扭矩模型所得，所述期望扭矩为当前发动机最大扭矩p1、转速加速度增量及离合器滑摩率对应的扭矩增量三者的和；本实施例中，如图4所示，当期望扭矩为100Nm时，对应的离合器的目标位置为1650mm。
当检测到所述离合器接合到目标位置b1及发动机达到目标转速n1，并且变速器输入轴转速v1与发动机目标转速n1差小于设定阈值一且达到设定的第一时间阈值时，本实施例中将第一时间阈值设为50ms作为判定条件，当变速器输入轴转速v1与发动机目标转速n1差小于设定阈值二且达到设定的第二时间阈值时，本实施例中将第二时间阈值设为50ms，检测冲击度，当冲击度小于设定阈值二时，离合器接合，完成起步阶段控制，具体的阀值一和阈值二需根据实车标定确定；本实施例中，计算车辆冲击度的一般性方法为
Figure BDA0002440791070000031
上式中J为冲击度，a为车辆加速度，v为车辆速度。引入冲击度条件，让转速同步后离合器保持半离合状态，减少发动机转速突变引起的冲击，增加车辆舒适性。
本实施例中，当油门踏板开始变化，油门开度值a随油门踏板变化而变化，离合器接合位置b与发动机转速n重新查表并更新调整。
本实施例中还包括空行程控制，空行程控制包括离合器快速接合至开始传扭点上，所述传扭点位置根据当前油门开度值a2计算当前发动机最大扭矩p2，并进一步通过发动机期望扭矩通过查询离合器扭矩模型所得；本实施例中传扭点位置通过如图3所示的油门特性曲线查询可得。
本实施例中，离合器接合速度与当前油门开度值a2相关联，当前油门开度值a2越大，接合速度越快。
当空行程控制结束，即当离合器接合到所述传扭点上时，发动机进入转速控制模式，发动机转速开始增加，发动机转速增加速度与当前油门开度值a3相关，当前油门开度值a3越大，发动机转速上升越快；当变速箱输入轴转速大于零时，转速控制模式结束。
本实施例中，根据油门开度值直接确定离合器目标位置，降低了离合器目标位置的标定难度，并且通过实时监测油门开度值并同步更新离合器目标位置，加强了发动机在转速控制与扭矩控制切换过程中控制，减少了起步接合后冲击，增加了起步过程的舒适性。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明的技术方案所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护之内。

Claims (7)

1.一种离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，包括检测变速箱输入轴转速v1以及油门开度值，当变速箱输入轴转速v1大于零时，检测当前油门开度值a1，根据当前油门开度值a1计算当前发动机最大扭矩p1，根据当前最大扭矩p1确定离合器接合目标位置b1和发动机目标转速n1，当检测到所述离合器接合到目标位置b1及发动机达到目标转速n1，并且变速器输入轴转速v1与发动机目标转速n1差小于设定阈值一且达到设定的第一时间阈值时，检测冲击度，当冲击度小于设定阈值二且达到设定的第二时间阈值时，离合器接合，完成起步阶段控制。
2.根据权利要求1所述离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，所述发动机目标转速n1经所述发动机最大扭矩p1查询万有特性表得出。
3.根据权利要求1所述离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，所述离合器接合目标位置b1由发动机期望扭矩通过查询离合器扭矩模型所得，所述期望扭矩为当前发动机最大扭矩p1、转速加速度增量及离合器滑摩率对应的扭矩增量三者的和。
4.根据权利要求1～3任意一项所述离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，油门开度值a随油门踏板变化而变化，当油门踏板开始变化，离合器接合位置b与发动机转速n重新查表并更新调整。
5.根据权利要求1所述离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，还包括空行程控制，所述空行程控制包括离合器快速接合至开始传扭点上，所述传扭点位置根据当前油门开度值a2计算当前发动机最大扭矩p2，并进一步通过发动机期望扭矩通过查询离合器扭矩模型所得。
6.根据权利要求5所述离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，所述离合器接合速度与当前油门开度值a2相关联，当前油门开度值a2越大，接合速度越快。
7.根据权利要求1所述离合器变速器起步过程控制方法，其特征在于，当空行程控制结束，即当离合器接合到所述传扭点上时，发动机进入转速控制模式，发动机转速开始增加，发动机转速增加速度与当前油门开度值a3相关，当前油门开度值a3越大，发动机转速上升越快；当变速箱输入轴转速大于零时，转速控制模式结束。
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