CN112303225B - 双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法 - Google Patents

双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法，属于变速器控制领域，TCU接收油门开度信号和车速信号，根据shiftmap计算目标档位，当目标档位变化，进入换挡过程，并将目标档位和换挡过程标志位发送给ECU；ECU接收目标档位和换挡过程标志位，通过轮胎滚动半径以及速比等参数，计算目标发动机转速；ECU根据油门开度、目标发动机转速、pedmap计算目标扭矩，并将目标扭矩发送给TCU；TCU接收ECU的目标扭矩，按照一定的上升速率，计算TCU的请求扭矩，并发送给ECU；ECU接收TCU的请求扭矩，并按照请求扭矩输出相应的扭矩，实现换挡过程中的扭矩补偿功能。

Description

双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法
技术领域
本发明属于变速器控制领域，更具体地，涉及一种双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法。
背景技术
随着双离合器自动变速箱DCT的普及，各自主品牌都相继推出了DCT车型，市场上DCT车型逐年增多，DCT在经济性舒适性等方面的优势，受到消费者越来越多的青睐。现代消费者对汽车的追求已不仅仅是简单的代步工具，而是汽车的品质和驾乘愉悦。汽车的舒适性、操控性、动力性、经济性、驾驶性等因素都直接影响消费者对购车的选择。汽车的舒适性越来越多的作为乘用车市场性和竞争力的一个重要因素。
搭载DCT的汽车就驾乘舒适性方面，升档过程中的舒适性是驾驶员关注重点。参考专利申请CN105240515A公开了一种湿式双离合器变速器转速同步控制方法，包括：TCU接收外部信号，判断是否向ECU进行发动机转速请求，如果是，则TCU将期望发动机转速和期望同步时间发送给ECU；ECU根据接收到的所述期望发动机转速和所述期望同步时间判断是否能够完成发动机转速请求；如果是，则完成发动机转速请求；如果否，则ECU向TCU发送转矩差，ECU根据所述转矩差计算离合器压力，从而驱动离合器动作；当TCU接收到ECU发出的转速请求实现标志位时，完全换挡。
双离合器自动变速箱的升档过程，如图1所示，针对恒扭矩型pedmap，在一定油门开度下升档时，因为换挡速比的变化，整车还是存在明显的加速度阶梯感，影响驾驶舒适性；如图2所示，针对恒功率型的pedmap，在一定油门开度下升档时，因为换挡速比的变化，以及速比切换后扭矩的变化，虽然前后两档的加速度差异变小，但是升档过程中会出现比较大的加速度掉坑，像动力中断换挡，更加影响驾驶舒适性。
发明内容
针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提出了一种双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法，通过换挡过程中的扭矩补偿策略，可有效的改善DCT升档过程中的换挡平顺性，进而提升整车的驾驶舒适性，提升整车的市场竞争力。
为实现上述目的，本发明提供了一种双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法，包括：
S1：TCU接收油门开度信号和车速信号，根据shiftmap计算目标档位，在目标档位变化，需要进入换挡过程时，将目标档位和换挡过程标志位发送给ECU；
S2：ECU接收目标档位和换挡过程标志位，通过轮胎滚动半径以及速比参数，计算目标发动机转速；
S3：ECU根据油门开度、目标发动机转速及pedmap计算目标扭矩，并将目标扭矩发送给TCU；
S4：TCU接收ECU的目标扭矩，按照一定的上升速率，计算TCU的请求扭矩，并将请求扭矩发送给ECU；
S5：ECU接收TCU的请求扭矩，并按照请求扭矩输出相应的目标扭矩，实现换挡过程中的扭矩补偿功能。
在一些可选的实施方案中，步骤S1包括：
TCU根据接收到的油门开度信号和车速信号，通过查找TCU内部的shiftmap，获取当前档位下的换挡车速，若查表得到的车速大于当前车速，触发升档，TCU向ECU发送目标档位，并向ECU发送换挡过程标志位。
在一些可选的实施方案中，步骤S2包括：
ECU接收TCU的目标档位和换挡过程标志位，结合车辆的轮胎滚动半径以及变速箱的速比参数，由v＝n*0.377*r/(ig*i0)获取当前车速下目标档位的目标发动机转速，其中，v表示车速，n表示发动机转速，r表示轮胎滚动半径，ig表示档位速比，i0表示主减速比。
在一些可选的实施方案中，由nt＝na*igt/iga得到目标档位的目标发动机转速nt，其中，na为当前档位的发动机转速，iga为当前档位的速比，nt为目标档位的目标发动机转速，igt为目标档位的速比。
在一些可选的实施方案中，步骤S3包括：
ECU根据当前油门开度和目标发动机转速，通过查找ECU内部的pedmap，获取目标发动机转速下的目标扭矩，同时ECU将目标扭矩发送给TCU。
在一些可选的实施方案中，步骤S4包括：
TCU接收到ECU的目标扭矩，首先计算出当前实际扭矩与目标扭矩的扭矩差值，按照单位时间下一定的增量扭矩，计算TCU的请求扭矩，其中，请求扭矩值必须小于等于目标扭矩，TCU将计算的请求扭矩发送给ECU。
在一些可选的实施方案中，由Tinc＝Ttar-Tact得到目标扭矩和实际扭矩的差值，其中，Tinc为升扭增量值，Ttar为目标扭矩，Tact为实际扭矩；
由Treq＝Tact+Tinc*Tcount/Tcal根据升扭增量值计算发送给发动机的请求扭矩Treq，其中，Tcal为升扭矩斜率控制总时间，Tcount为累计升扭矩控制的单位时间。
在一些可选的实施方案中，步骤S5包括：
ECU接收到TCU的请求扭矩后，ECU按照TCU的请求扭矩值和输出响应要求，发动机的实际输出扭矩跟随TCU的请求扭矩输出。
总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：
提供一种双离合器自动变速箱改善中小油门开度升档舒适性方法，通过换挡过程中的扭矩补偿策略，可有效的改善针对恒扭矩pedmap带来的升档加速度阶梯感、针对恒功率pedmap带来的加速度掉坑，使得DCT车型的换挡更加平顺，进而提升整车的驾驶舒适性，提升整车的市场竞争力。
附图说明
图1是本发明实施例提供的一种双离合器自动变速箱的升档过程，针对恒扭矩型pedmap的示意图；
图2是本发明实施例提供的一种双离合器自动变速箱的升档过程，针对恒功率型的pedmap的示意图；
图3是本发明实施例提供的一种实现本发明实施例的控制方法的TCU与ECU的交互图；
图4是本发明实施例提供的一种TCU换挡图谱；
图5是本发明实施例提供的一种发动机扭矩图谱；
图6是本发明实施例提供的图4中的TCU的工作流程图；
图7是本发明实施例提供的图4中的ECU的工作流程图；
图8是本发明实施例提供的一种效果图。
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，以下结合附图及实施例，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。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
本发明使用的技术术语解释如下：
ECU：发动机控制单元；
TCU：变速箱控制单元；
Pedmap：发动机控制单元中基于油门开度与发动机转速的发动机扭矩图谱；
Shiftmap：变速箱控制单元基于油门开度与车速的换挡图谱；
DCT(Dual Clutch Transmission)：双离合器自动变速器。
下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本发明。
如图3所示，实现本实施例的双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法所需控制器包括变速箱控制单元TCU和发动机控制单元ECU两部分。其中，TCU接收ECU发送的目标扭矩、实际扭矩、油门开度及发动机转速信号，并能够向ECU发送目标挡位、实际挡位、换挡标志位及请求扭矩信号。ECU接收来自TCU的上述信号。同时TCU和ECU都接收车速等外部信号。
如图4所示，该图表明的是典型的TCU换挡图谱。TCU根据当前挡位、车速、油门开度查询shiftmap，在当前车速大于等于shiftmap的查询车速时，升档条件满足。
如图5所示，该图表明的是典型的ECU扭矩图谱。ECU根据油门开度、发动机转速、目标转速等信号查询pedmap，可以获取当前油门开度下，目标发动机转速对应的目标发动机扭矩。
如图6所示，TCU的工作流程为：TCU接收车速、油门开度、发动机转速、目标扭矩和实际扭矩等信号，按图4的shiftmap实时计算升档条件是否满足。如果不满足升档条件，TCU按照正常控制流程；如果满足升档条件，TCU发送更新的目标挡位和换挡过程标志位，并计算目标扭矩和实际扭矩的差值，即Tinc＝Ttar-Tact，其中，Tinc为升扭增量值，Ttar为目标扭矩，Tact为实际扭矩；根据升扭增量值计算发送给发动机的请求扭矩Treq，Treq＝Tact+Tinc*Tcount/Tcal，其中，Tcal为升扭矩斜率控制总时间，可通过标定确定；Tcount为累计升扭矩控制的单位时间；升扭矩过程中需保证Treq≤Ttar，当Treq＞Ttar时，Treq＝Ttar。当双离合器扭矩交换完成，换挡过程的升扭矩控制结束。
如图7所示，ECU的工作流程为：ECU接收车速、目标档位、实际档位、换挡标志位和请求扭矩等信号，根据换挡请求标志位和目标档位判断是否处于升档过程。如果不是升档过程，ECU按照正常控制流程；如果是升档过程，ECU首先根据当前车速和目标档位速比，通过公式v＝n*0.377*r/(ig*i0)，可以获取到当前车速下目标档位的目标发动机转速。
具体来说，目标档位变化的瞬间车速是一定的，不同的速比对应着不同的发动机转速，即na*0.377*r/(iga*i0)＝nt*0.377*r/(igt*i0)，nt＝na*igt/iga，其中，na为当前档位的发动机转速，iga为当前档位的速比，nt为目标档位的目标发动机转速，igt为目标档位的速比。
其中，基于恒功率型的pedmap，在特定的油门开度下，转速越高，扭矩越低，并且升档过程是降转速的过程，因此低转速下的扭矩会更大。ECU根据当前油门开度和目标发动机转速，按照图5的pedmap，可以获取当前油门开度下，目标发动机转速对应的目标发动机扭矩，同时ECU将目标扭矩发送给TCU。
ECU根据TCU发送的请求扭矩以及换挡标志位等信息，ECU及时的响应TCU的请求扭矩，发动机的实际输出扭矩跟随TCU的请求扭矩输出。因为换挡过程中双离合器切换损失了部分扭矩，通过换挡过程增扭矩的功能，减少了双离合器切换前后的扭矩差，使得换挡更加平顺，实现了换挡过程中的扭矩补偿，如图8所示。
其中，换挡过程中ECU响应TCU的扭矩请求是本领域的公知常识，因此不在详细描述。当双离合器扭矩交换完成，ECU响应TCU的升扭过程结束。换挡过程的升扭矩控制结束。
通过本发明实施例的双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法，通过升挡过程增扭矩的功能，减少了双离合器切换前后的扭矩差，实现了换挡过程中的扭矩补偿，使得换挡更加平顺，提升整车的驾驶舒适性。
需要指出，根据实施的需要，可将本申请中描述的各个步骤/部件拆分为更多步骤/部件，也可将两个或多个步骤/部件或者步骤/部件的部分操作组合成新的步骤/部件，以实现本发明的目的。
本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种双离合器自动变速箱提升中小油门开度升档舒适性方法，其特征在于，包括：
S1：TCU接收油门开度信号和车速信号，根据shiftmap计算目标档位，在目标档位变化，需要进入换挡过程时，将目标档位和换挡过程标志位发送给ECU；
S2：ECU接收目标档位和换挡过程标志位，通过轮胎滚动半径以及速比参数，计算目标发动机转速；
S3：ECU根据油门开度、目标发动机转速及pedmap计算目标扭矩，并将目标扭矩发送给TCU；
S4：TCU接收ECU的目标扭矩，按照一定的上升速率，计算TCU的请求扭矩，并将请求扭矩发送给ECU；
其中，步骤S4包括：
TCU接收到ECU的目标扭矩，首先计算出当前实际扭矩与目标扭矩的扭矩差值，按照单位时间下一定的增量扭矩，计算TCU的请求扭矩，其中，请求扭矩值必须小于等于目标扭矩，TCU将计算的请求扭矩发送给ECU；
由Tinc＝Ttar-Tact得到目标扭矩和实际扭矩的差值，其中，Tinc为升扭增量值，Ttar为目标扭矩，Tact为实际扭矩；
由Treq＝Tact+Tinc*Tcount/Tcal根据升扭增量值计算发送给发动机的请求扭矩Treq，其中，Tcal为升扭矩斜率控制总时间，Tcount为累计升扭矩控制的单位时间；在Treq＞Ttar时，Treq＝Ttar；
S5：ECU接收TCU的请求扭矩，并按照请求扭矩输出相应的目标扭矩，实现换挡过程中的扭矩补偿功能。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S1包括：
TCU根据接收到的油门开度信号和车速信号，通过查找TCU内部的shiftmap，获取当前档位下的换挡车速，若查表得到的车速大于当前车速，触发升档，TCU向ECU发送目标档位，并向ECU发送换挡过程标志位。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，步骤S2包括：
ECU接收TCU的目标档位和换挡过程标志位，结合车辆的轮胎滚动半径以及变速箱的速比参数，由v＝n*0.377*r/(ig*i0)获取当前车速下目标档位的目标发动机转速，其中，v表示车速，n表示发动机转速，r表示轮胎滚动半径，ig表示档位速比，i0表示主减速比。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，由nt＝na*igt/iga得到目标档位的目标发动机转速nt，其中，na为当前档位的发动机转速，iga为当前档位的速比，nt为目标档位的目标发动机转速，igt为目标档位的速比。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，步骤S3包括：
ECU根据当前油门开度和目标发动机转速，通过查找ECU内部的pedmap，获取目标发动机转速下的目标扭矩，同时ECU将目标扭矩发送给TCU。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤S5包括：
ECU接收到TCU的请求扭矩后，ECU按照TCU的请求扭矩值和输出响应要求，发动机的实际输出扭矩跟随TCU的请求扭矩输出。
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