CN112682505A - 双离合自动变速器动力性升档方法、装置、变速器及汽车 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种双离合自动变速器动力性升档方法、装置、变速器及汽车。该方法包括：第一步：判断是否触发动力性升档控制，是则进行第二步和第三步；第二步：对即将结合离合器进行充油控制，进行第五步；第三步：获得升档目标转速，进行第四步；第四步：计算得到离合器总扭矩，进行第七步；第五步：判断离合器充油是否完成，是则进行第六步，否则进行第二步；第六步：进行扭矩交替阶段，进行第七步；第七步：判断结合离合器扭矩与半接合点扭矩的总和是否大于离合器总扭矩，是则进行第八步，否则进行第六步；第八步：结束扭矩交替阶段，进行第九步；第九步：进行转速同步。本发明降低动力性升档过程的顿挫，可以显著的提高动力性升档的平顺性。
Description
技术领域
本发明涉及汽车变速器技术领域的一种升档方法，尤其涉及一种双离合自动变速器动力性升档方法，还涉及一种双离合自动变速器动力性升档装置，还涉及一种湿式双离合自动变速器，还涉及一种汽车。
背景技术
湿式双离合自动变速器(DCT)是近年来出现的一种机械式自动变速器，因其换挡速度快、传动效率高以及节油等优点而日益受到重视。而动力性升档即为驾驶员踩油门升档，其基本原理是双离合自动变速器的控制单元(TCU)在规定时间内把发动机转速降低至变速器目标档位对应的输入轴转速，从而实现升档操作，它是驾驶员驾驶过程中最为频繁的操作之一。
动力性升档过程按照先后顺序可分为即将结合档位预挂拨叉、即将结合离合器充油、结合离合器与分离离合器扭矩交替以及发动机转速从当前输入轴脱离之与目标档位对应输入轴同步即转速同步四个阶段，其中，换挡控制主要包含扭矩交替与转速同步，而常见的换挡顿挫主要发生在扭矩交替与转速同步的过渡阶段，现有的控制逻辑扭矩交替结束的标志是结合离合器扭矩上升到发动机扭矩，这样在扭矩交替结束时发动机转速与脱离轴转速处于完成压死状态，导致转速同步开始阶段因发动机转速迅速下降带动脱离轴转速抖动造成升档顿挫，且油门越大顿挫越明显，严重影响驾驶感受。
发明内容
为解决现有的变速器起步控制方法出现压死状态，造成升档顿挫且油门越大顿挫越明显，严重影响驾驶感受的技术问题，本发明提供一种双离合自动变速器动力性升档方法、装置、变速器及汽车。
本发明采用以下技术方案实现：一种双离合自动变速器动力性升档方法，其包括以下步骤：
第一步：根据油门开度和发动机转速，判断是否触发动力性升档控制，是则进行第二步和第三步；
第二步：对即将结合离合器进行充油控制，进行第五步；
第三步：根据所述油门开度、实际档位信息以及脱离轴转速，获得升档目标转速，进行第四步；
第四步：根据所述升档目标转速、发动机实际转速以及发动机输入扭矩，计算得到离合器总扭矩，进行第七步；
第五步：判断离合器充油是否完成，是则进行第六步，否则进行第二步；
第六步：进行扭矩交替阶段，控制结合离合器扭矩以一个预设斜率一上升，同时使分离离合器扭矩以一个预设斜率二下降，进行第七步；
第七步：判断所述结合离合器扭矩与一个定值的半接合点扭矩的总和是否大于所述离合器总扭矩，是则进行第八步，否则进行第六步；
第八步：结束扭矩交替阶段，并进入转速同步阶段，进行第九步；
第九步：进行转速同步，并在转速同步阶段结束后换挡完成。
本发明通过合理优化变速箱动力性升档相关控制逻辑，在不增加任何成本的前提下，通过对动力性升档离合器的控制逻辑进行了优化，实现了双离合自动变速器动力性升档控制策略的优化，可以显著的提高动力性升档过程的平顺性，降低动力性升档过程的顿挫，解决了现有的变速器起步控制方法出现压死状态，造成升档顿挫且油门越大顿挫越明显，严重影响驾驶感受的技术问题，得到了升档平顺性好的技术效果。
作为上述方案的进一步改进，在第一步，在所述油门开度大于一个设定的油门踏板开度阈值且所述发动机转速小于设定的进入起步时的转速阈值时，判定触发动力性升档控制，否则继续判断是否触发动力性升档控制。
作为上述方案的进一步改进，在第二步中，充油控制以离合器半联动点对应的离合器压力为充油目标压力，以离合器当前压力为实际压力，根据不同变速箱的油温以及离合器充油目标压力与实际压力差进行标定优化。
作为上述方案的进一步改进，在第三步中，所述升档目标转速的计算公式为：Ntgt＝Ninp+Npedal，其中Ntgt为升档目标转速，Ninp为脱离轴转速，Npedal为很据不同油门开度设定的标定值。
作为上述方案的进一步改进，所述离合器总扭矩的计算公式为：
其中：
为离合器总扭矩，
为离合器上一阶段总扭矩，ΔTeng为发动机扭矩变化值，Tpi为根据实际转速与目标转速的差进行比例积分计算所得扭矩；
其中：1/Z代表上一阶段(10ms之前)的升档目标转速与实际发动机转速之差。
作为上述方案的进一步改进，离合器充油是否完成的判断方法为：判断离合器当前实际压力与离合器半联动点对应的目标压力差是否小于设定值，小于，则离合器充油完成。
作为上述方案的进一步改进进，转速同步主要通过发动机降扭方法将发动机转速拉低至与结合轴转速同步，降扭值参考油门开度以及发动机转速与脱离轴转速差进行标定优化。
本发明还提供一种双离合自动变速器动力性升档装置，其应用上述任意所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其包括判断模块一、充油控制模块、升档目标转速获取模块、离合器总扭矩计算模块、判断模块二、扭矩交替模块、判断模块三、阶段转换模块以及转速同步模块；所述判断模块一用于根据油门开度和发动机转速，判断是否触发动力性升档控制，是则执行所述充油控制模块和所述升档目标转速获取模块；所述充油控制模块用于对即将结合离合器进行充油控制；所述升档目标转速获取模块用于根据所述油门开度、实际档位信息以及脱离轴转速，获得升档目标转速；在所述升档目标转速获取模块获得所述获得升档目标转速后，所述离合器总扭矩计算模块用于根据所述升档目标转速、发动机实际转速以及发动机输入扭矩，计算得到离合器总扭矩；在所述充油控制模块充油控制后，所述判断模块二用于判断离合器充油是否完成，是则执行所述扭矩交替模块，否则执行所述充油控制模块；所述扭矩交替模块用于进行扭矩交替阶段，控制结合离合器扭矩以一个预设斜率一上升，同时使分离离合器扭矩以一个预设斜率二下降；在所述扭矩交替模块进行扭矩交替且所述离合器总扭矩计算模块计算出所述离合器总扭矩时，所述判断模块三用于判断所述结合离合器扭矩与一个定值的半接合点扭矩的总和是否大于所述离合器总扭矩，是则执行所述阶段转换模块，否则执行所述扭矩交替模块；所述阶段转换模块用于结束扭矩交替阶段，并进入所述转速同步模块的转速同步阶段；所述转速同步模块用于进行转速同步，并在转速同步阶段结束后换挡完成。
本发明还提供一种湿式双离合自动变速器，其用于实现上述任意所述的双离合自动变速器动力性升档方法。
本发明还提供一种汽车，其包括上述所述的双离合自动变速器动力性升档装置。
相较于现有的变速器起步控制方法，本发明的双离合自动变速器动力性升档方法、装置、变速器及汽车具有以下有益效果：
1、该双离合自动变速器动力性升档方法，其通过合理优化变速箱动力性升档相关控制逻辑，在不增加任何成本的前提下，通过对动力性升档离合器的控制逻辑进行了优化，实现了双离合自动变速器动力性升档控制策略的优化，可以显著的提高动力性升档过程的平顺性，降低动力性升档过程的顿挫，解决了现有的变速器起步控制方法出现压死状态，造成升档顿挫且油门越大顿挫越明显，严重影响驾驶感受的技术问题，得到了升档平顺性好的技术效果。
2、该双离合自动变速器动力性升档装置，其有益效果与上述双离合自动变速器动力性升档方法的有益效果相同，在此不再作赘述。
3、该湿式双离合自动变速器，其有益效果与上述双离合自动变速器动力性升档方法的有益效果相同，在此不再作赘述。
4、该汽车，其有益效果与上述双离合自动变速器动力性升档方法的有益效果相同，在此不再作赘述。
附图说明
图1为本发明实施例1中现有技术的动力性升档控制示意图。
图2为本发明实施例1中现有技术的动力性升档控制逻辑图。
图3为本发明实施例1中现有技术升档顿挫的示意图。
图4为本发明实施例1中双离合自动变速器动力性升档方法的控制示意图。
图5为本发明实施例1中双离合自动变速器动力性升档方法的控制逻辑图。
图6为本发明实施例1中双离合自动变速器动力性升档方法的离合器总扭矩的计算流程图。
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用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本实施例提供了一种双离合自动变速器动力性升档方法，该方法对现有的动力性升档控制策略进行优化。发明人通过研究发现，现有的动力性升档控制策略，实际是对扭矩交替以及转速同步阶段进行控制，扭矩交替阶段控制结合离合器扭矩以一定斜率上升，同时分离离合器以一定斜率下降，当结合离合器扭矩达到发动机扭矩时，扭矩交替结束，进入转速同步阶段，转速同步阶段通过发动机降扭，把发动机转速拉低至与目标档位对应输入轴转速同步，动力性升档完成。现有的动力性升档控制策略的控制示意图如图1所示，控制逻辑图如图2所示。
但是，现有的动力性升档控制策略存在缺陷。现有技术在扭矩交替结束时的判断的依据是结合离合器扭矩达到发动机扭矩，这样造成扭矩交替结束发动机转速与脱离轴转速处于完成压死状态，导致转速同步开始阶段因发动机转速迅速下降带动脱离轴转速抖动造成升档顿挫，且油门越大顿挫越明显，严重影响驾驶感受，如图3所示。
因此，本实施例对上述方法进行优化，解决所存在的诸多缺陷，实现适应化优化。请参阅图4以及图5，本实施例的双离合自动变速器动力性升档方法包括以下这些步骤，但是不限于本实施例中的这些步骤，还可以根据需要做出适应性变化或增加适应性的内容进去。
第一步：根据油门开度和发动机转速，判断是否触发动力性升档控制，是则进行第二步和第三步。在本实施例中，在油门开度大于一个设定的油门踏板开度阈值且发动机转速小于设定的进入起步时的转速阈值时，判定触发动力性升档控制，否则继续判断是否触发动力性升档控制。
第二步：对即将结合离合器进行充油控制，进行第五步。其中，充油控制方法以离合器半联动点对应的离合器压力为充油目标压力，以离合器当前压力为实际压力，根据不同变速箱的油温以及离合器充油目标压力与实际压力差进行标定优化。
第三步：根据油门开度、实际档位信息以及脱离轴转速，获得升档目标转速，进行第四步。在本实施例中，所述升档目标转速的计算公式为：Ntgt＝Ninp+Npedal，其中Ntgt为升档目标转速，Ninp为脱离轴转速，Npedal为很据不同油门开度设定的标定值。
第四步：根据升档目标转速、发动机实际转速以及发动机输入扭矩，计算得到离合器总扭矩，进行第七步。为了便于解释，本实施例提供了离合器扭矩的一种计算公式：
其中：
为离合器总扭矩，
为离合器上一阶段总扭矩，ΔTeng为发动机扭矩变化值，Tpi为根据实际转速与目标转速的差进行比例积分计算所得扭矩。其中，计算过程如图6所示。其中：1/Z代表上一阶段(10ms之前)的升档目标转速与实际发动机转速之差。
当然，在其他实施例中，离合器总扭矩的计算公式可以根据需要进行调整，或者选取其他的计算公式，只需要能保证离合器总扭矩的误差达到要求即可。当然，还可以采用在多种情形下的离合器总扭矩的计算公式，在不同的情形下得到不同的结果。计算公式应尽量保证误差的最小化，这样可以提升方法的准确性。
第五步：判断离合器充油是否完成，是则进行第六步，否则进行第二步。合器充油是否完成的判断方法为：判断离合器当前实际压力与离合器半联动点对应的目标压力差是否小于设定值，小于，则离合器充油完成。
第六步：进行扭矩交替阶段，控制结合离合器扭矩以一个预设斜率一上升，同时使分离离合器扭矩以一个预设斜率二下降，进行第七步。
第七步：判断结合离合器扭矩与一个定值的半接合点扭矩的总和是否大于离合器总扭矩，是则进行第八步，否则进行第六步。
第八步：结束扭矩交替阶段，并进入转速同步阶段，进行第九步。
第九步：进行转速同步，并在转速同步阶段结束后换挡完成。转速同步主要通过发动机降扭方法将发动机转速拉低至与结合轴转速同步，降扭值参考油门开度以及发动机转速与脱离轴转速差进行标定优化。
当然，转速同步的方法并不唯一，在实际工作过程中可以选择不同的方式进行同步，即可以选用现有的任何一种转速同步方法。
综上所述，相较于现有的变速器起步控制方法，本实施例的双离合自动变速器动力性升档方法具有以下优点：
该双离合自动变速器动力性升档方法，其通过合理优化变速箱动力性升档相关控制逻辑，在不增加任何成本的前提下，通过对动力性升档离合器的控制逻辑进行了优化，实现了双离合自动变速器动力性升档控制策略的优化，可以显著的提高动力性升档过程的平顺性，降低动力性升档过程的顿挫，解决了现有的变速器起步控制方法出现压死状态，造成升档顿挫且油门越大顿挫越明显，严重影响驾驶感受的技术问题，得到了升档平顺性好的技术效果。
实施例2
本实施例提供了一种双离合自动变速器动力性升档装置，该装置应用实施例1中的双离合自动变速器动力性升档方法。其中，该控制装置包括判断模块一、充油控制模块、升档目标转速获取模块、离合器总扭矩计算模块、判断模块二、扭矩交替模块、判断模块三、阶段转换模块以及转速同步模块。
判断模块一用于根据油门开度和发动机转速，判断是否触发动力性升档控制，是则执行充油控制模块和升档目标转速获取模块。充油控制模块用于对即将结合离合器进行充油控制。升档目标转速获取模块用于根据油门开度、实际档位信息以及脱离轴转速，获得升档目标转速。在升档目标转速获取模块获得获得升档目标转速后，离合器总扭矩计算模块用于根据升档目标转速、发动机实际转速以及发动机输入扭矩，计算得到离合器总扭矩。在充油控制模块充油控制后，判断模块二用于判断离合器充油是否完成，是则执行扭矩交替模块，否则执行充油控制模块。扭矩交替模块用于进行扭矩交替阶段，控制结合离合器扭矩以一个预设斜率一上升，同时使分离离合器扭矩以一个预设斜率二下降。在扭矩交替模块进行扭矩交替且离合器总扭矩计算模块计算出离合器总扭矩时，判断模块三用于判断结合离合器扭矩与一个定值的半接合点扭矩的总和是否大于离合器总扭矩，是则执行阶段转换模块，否则执行扭矩交替模块。阶段转换模块用于结束扭矩交替阶段，并进入转速同步模块的转速同步阶段。转速同步模块用于进行转速同步，并在转速同步阶段结束后换挡完成。
实施例3
本实施例提供了一种湿式双离合自动变速器，该变速器用于实现实施例1中的双离合自动变速器动力性升档方法。该变速器可以将实施例1中的方法以软件的形式嵌入在变速器的硬件中，从而对双离合进行控制，对双离合器自动变速器动力性升档过程的控制策略进行发明优化，最大程度的提升双离合器变速器动力性升档过程的平顺性。
实施例4
本实施例提供了一种汽车，该汽车包括实施例2中的双离合自动变速器动力性升档装置，当然，在一些实施例中，该汽车可以直接使用实施例3中的湿式双离合自动变速器。该汽车优化变速箱动力性升档相关控制逻辑，实现了双离合自动变速器动力性升档控制策略的优化，可以显著的提高动力性升档过程的平顺性。
实施例5
本实施例提供了一种计算机终端，其包括存储器、处理器以及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序。处理器执行程序时实现实施例1的双离合自动变速器动力性升档方法的步骤。
实施例1的双离合自动变速器动力性升档方法在应用时，可以软件的形式进行应用，如设计成独立运行的程序，安装在计算机终端上，计算机终端可以是电脑、智能手机、控制系统以及其他物联网设备等。实施例1或2的基于离散点的螺旋锥齿轮齿面配准方法也可以设计成嵌入式运行的程序，安装在计算机终端上，如安装在单片机上。
实施例6
本实施例提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序。程序被处理器执行时，实现实施例1的双离合自动变速器动力性升档方法的步骤。
实施例1的双离合自动变速器动力性升档方法在应用时，可以软件的形式进行应用，如设计成计算机可读存储介质可独立运行的程序，计算机可读存储介质可以是U盘，设计成U盾，通过U盘设计成通过外在触发启动整个方法的程序。
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 (10)
1.一种双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，其包括以下步骤：
第一步：根据油门开度和发动机转速，判断是否触发动力性升档控制，是则进行第二步和第三步；
第二步：对即将结合离合器进行充油控制，进行第五步；
第三步：根据所述油门开度、实际档位信息以及脱离轴转速，获得升档目标转速，进行第四步；
第四步：根据所述升档目标转速、发动机实际转速以及发动机输入扭矩，计算得到离合器总扭矩，进行第七步；
第五步：判断离合器充油是否完成，是则进行第六步，否则进行第二步；
第六步：进行扭矩交替阶段，控制结合离合器扭矩以一个预设斜率一上升，同时使分离离合器扭矩以一个预设斜率二下降，进行第七步；
第七步：判断所述结合离合器扭矩与一个定值的半接合点扭矩的总和是否大于所述离合器总扭矩，是则进行第八步，否则进行第六步；
第八步：结束扭矩交替阶段，并进入转速同步阶段，进行第九步；
第九步：进行转速同步，并在转速同步阶段结束后换挡完成。
2.如权利要求1所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，在第一步，在所述油门开度大于一个设定的油门踏板开度阈值且所述发动机转速小于设定的进入起步时的转速阈值时，判定触发动力性升档控制，否则继续判断是否触发动力性升档控制。
3.如权利要求1所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，在第二步中，充油控制以离合器半联动点对应的离合器压力为充油目标压力，以离合器当前压力为实际压力，根据不同变速箱的油温以及离合器充油目标压力与实际压力差进行标定优化。
4.如权利要求1所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，在第三步中，所述升档目标转速的计算公式为：Ntgt＝Ninp+Npedal，其中Ntgt为升档目标转速，Ninp为脱离轴转速，Npedal为很据不同油门开度设定的标定值。
5.如权利要求1所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，所述离合器总扭矩的计算公式为：
其中：
为离合器总扭矩，
为离合器上一阶段总扭矩，ΔTeng为发动机扭矩变化值，Tpi为根据实际转速与目标转速的差进行比例积分计算所得扭矩；
其中：1/Z代表上一阶段的升档目标转速与实际发动机转速之差。
6.如权利要求1所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，离合器充油是否完成的判断方法为：判断离合器当前实际压力与离合器半联动点对应的目标压力差是否小于设定值，小于，则离合器充油完成。
7.如权利要求1所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，转速同步主要通过发动机降扭方法将发动机转速拉低至与结合轴转速同步，降扭值参考油门开度以及发动机转速与脱离轴转速差进行标定优化。
8.一种双离合自动变速器动力性升档装置，其应用于如权利要求1-7中任意一项所述的双离合自动变速器动力性升档方法，其特征在于，其包括判断模块一、充油控制模块、升档目标转速获取模块、离合器总扭矩计算模块、判断模块二、扭矩交替模块、判断模块三、阶段转换模块以及转速同步模块；所述判断模块一用于根据油门开度和发动机转速，判断是否触发动力性升档控制，是则执行所述充油控制模块和所述升档目标转速获取模块；所述充油控制模块用于对即将结合离合器进行充油控制；所述升档目标转速获取模块用于根据所述油门开度、实际档位信息以及脱离轴转速，获得升档目标转速；在所述升档目标转速获取模块获得所述获得升档目标转速后，所述离合器总扭矩计算模块用于根据所述升档目标转速、发动机实际转速以及发动机输入扭矩，计算得到离合器总扭矩；在所述充油控制模块充油控制后，所述判断模块二用于判断离合器充油是否完成，是则执行所述扭矩交替模块，否则执行所述充油控制模块；所述扭矩交替模块用于进行扭矩交替阶段，控制结合离合器扭矩以一个预设斜率一上升，同时使分离离合器扭矩以一个预设斜率二下降；在所述扭矩交替模块进行扭矩交替且所述离合器总扭矩计算模块计算出所述离合器总扭矩时，所述判断模块三用于判断所述结合离合器扭矩与一个定值的半接合点扭矩的总和是否大于所述离合器总扭矩，是则执行所述阶段转换模块，否则执行所述扭矩交替模块；所述阶段转换模块用于结束扭矩交替阶段，并进入所述转速同步模块的转速同步阶段；所述转速同步模块用于进行转速同步，并在转速同步阶段结束后换挡完成。
9.一种湿式双离合自动变速器，特征在于，其用于实现如权利要求1-7中任意一项所述的双离合自动变速器动力性升档方法。
10.一种汽车，特征在于，其包括如权利要求8所述的双离合自动变速器动力性升档装置。
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