CN112855921A - 用于控制自动变速器的换挡过程的方法、自动变速器、机动车 - Google Patents

用于控制自动变速器的换挡过程的方法、自动变速器、机动车 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种用于控制自动变速器的换挡过程的方法，在自动变速器的换挡过程中根据离合器控制用发动机转矩参量来控制离合器的压紧力，在该方法中：判断变速器控制模块是否发出了降转矩请求；如果不存在变速器控制模块发出的降转矩请求，则将离合器控制用发动机转矩参量设置为实际发动机转矩；如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻与降转矩请求撤销时刻之间，利用以下参量中的至少一个来计算离合器控制用发动机转矩参量：变速器控制模块的降转矩请求，发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩、实际发动机转矩。本发明还涉及自动变速器及机动车。

Description

用于控制自动变速器的换挡过程的方法、自动变速器、机动车
技术领域
本发明涉及一种用于控制自动变速器的换挡过程的方法、自动变速器、机动车。
背景技术
目前很多车辆配备了自动变速器、如双离合器变速器。对于双离合自动变速器，在换挡过程中发动机的转矩传递不会被中断。在双离合自动变速器的换挡过程中，以升挡为例，可以分为以下4个阶段：
1.换挡准备阶段
在该阶段中，当前挡位的离合器开始预卸载，但没有达到使其传递的转矩减小的程度。目标挡位的离合器开始被加载，但没有达到使其传递转矩的程度。
2.转矩转移阶段
在该阶段中，当前挡位的离合器开始卸载，目标挡位的离合器保持不传递转矩的状态。当前挡位离合器开始继续卸载，进入滑摩或者说半接合阶段，目标挡位的离合器保持不传递转矩的状态。当前挡位离合器继续卸载并仍处于滑摩阶段，目标挡位的离合器保持不传递转矩的状态，发动机转速开始上升、转矩下降。
然后，当前挡位离合器继续卸载并仍处于滑摩阶段，目标挡位的离合器进入滑摩阶段，当前挡位离合器传递的转矩与目标挡位离合器传递的转矩之和约等于发动机曲轴端转矩。
3.变速器目标挡位输入轴转速同步阶段
在该阶段中，当前挡位的离合器已经彻底分离，目标挡位的离合器已经在传递发动机曲轴端转矩。
由于升挡后变速器输入轴的转速比之前挡位的转速低，在转动惯量与转速减速度的作用下，会导致变速器输入轴的转矩升高。因此，变速器控制模块会发送降转矩请求。
4.换挡完成阶段
在该阶段中，变速器目标挡位的输入轴转速与发动机曲轴转速已经同步，变速器控制模块发出的降转矩请求被撤销。
在变速器控制模块发出降转矩请求的情况下，作为对该降转矩请求的应答，发动机控制模块会推迟点火角，以使发动机曲轴端的实际转矩满足降转矩请求。在换挡结束时、即变速器的目标输入轴转速与发动机转速相同时，变速器控制模块会撤销此前发出的降转矩请求。在此情况下，变速器控制模块需要预先知晓在降转矩请求被撤销后发动机的曲轴端转矩会恢复至何值，以便将其用于准确地对离合器实施压紧控制。
在此，用于对离合器实施压紧控制的该发动机转矩参量被称为“离合器控制用发动机转矩参量”。在现有技术中，尤其当存在变速器控制模块发出的降转矩请求时，为变速器控制模块提供的、离合器控制用发动机转矩参量会出现短时间内的剧烈变化，亦即出现较大波动，因而影响到对于离合器的压紧控制、进而影响到换挡平顺性。
本发明旨在解决这一技术问题。
发明内容
本发明旨在提供一种用于控制自动变速器的换挡过程的方法、自动变速器、机动车，其中可以提高换挡平顺性。
一种用于控制自动变速器的换挡过程的方法，在自动变速器的换挡过程中根据离合器控制用发动机转矩参量来控制离合器的压紧力，在该方法中：判断变速器控制模块是否发出了降转矩请求；如果不存在变速器控制模块发出的降转矩请求，则将离合器控制用发动机转矩参量设置为实际发动机转矩；如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻与降转矩请求撤销时刻之间，利用以下参量中的至少一个来计算离合器控制用发动机转矩参量：变速器控制模块的降转矩请求，发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩、实际发动机转矩。
根据本发明，通过在存在降转矩请求时平滑计算离合器控制用发动机转矩参量，降低了发动机转矩参量的波动。由此，可以使发动机转矩参量平滑从而避免离合器压紧力控制波动，提高换挡平顺性。
优选地，如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻与降转矩请求撤销时刻之间，对实际发动机转矩与中间值的差值进行滤波处理，滤波的目标值是发动机控制模块可实现的最大转矩，将滤波后的值设置为离合器控制用发动机转矩参量。
优选地，所述中间值被设置为零或基于动力总成级别转矩、发动机控制模块相应的变速器控制模块降转矩值、发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩计算。
优选地，如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，从降转矩请求撤销时刻开始，对离合器控制用发动机转矩参量进行滤波处理，滤波的目标值为实际发动机转矩，将滤波后的值设置为离合器控制用发动机转矩参量。
优选地，在所述方法中考虑到电子稳定程序的升转矩请求和/或降转矩请求。
优选地，如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻，将前一次的实际发动机转矩与变速器控制模块的转矩干预的变化量求和以得到转矩和，以该转矩和为基准，对最近两次更新的转矩和之差进行滤波，将该滤波的结果加到前一次的转矩和并将其赋值给离合器控制用发动机转矩参量。
优选地，在降转矩请求撤销时刻，将当前的实际转矩与前一次的发动机转矩参量做差值计算以得到转矩差，再将该转矩差与前一次的离合器控制用发动机转矩参量值算比值以得到转矩比，根据转矩差以及转矩比使离合器控制用发动机转矩参量回归到实际转矩。
本发明还提出一种自动变速器，在所述自动变速器中执行根据本发明的方法。
本发明还提出一种机动车，其包括根据本发明的自动变速器。
附图说明
图1示出根据本发明的方法的第一实施例的流程图。
图2示出根据本发明的方法中的中间值计算的流程图。
图3示出根据本发明的方法的计算出的离合器控制用发动机转矩参量。
具体实施方式
下面将参照附图并通过具体的实施例来描述根据本发明的用于控制自动变速器的换挡过程的方法、自动变速器、机动车。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本发明全面和完整，并将示例性实施例的构思全面地传达给本领域的技术人员。
为了更清楚地说明本发明的方法对于现有技术的改进之处，下面，首先对现在技术中的相关方法进行介绍。
在现有技术中，在换挡结束后，如果不存在变速器控制模块发出的降转矩请求，则离合器控制用发动机转矩参量被设定为实际发动机转矩。而如果变速器控制模块发出降转矩请求，则发动机控制模块(EMS)响应该降转矩请求。从该响应的时刻开始，离合器控制用发动机转矩参量则会从变速器控制模块降转矩之前的实际发动机转矩突然变为驾驶员要求转矩。而当变速器控制模块撤销降转矩请求时，上述发动机转矩参量又会突然变回实际发动机转矩。
在此种控制下，尤其对于涡轮增压的发动机，在发动机处于低转速时，实际发动机转矩上升相对较慢。但驾驶员要求转矩可能远大于实际转矩。因此，在变速器控制模块发送降转矩请求的时刻、保持降转矩请求期间、撤销降转矩请求的时刻，上述的发动机转矩参量会出现较大波动，即该信号不平顺。但变速器控制模块期望上述的发动机转矩参量值平顺，才能确保平顺的换挡过程。
而根据本发明的方法旨在对此做出改进。下面参照图1来介绍根据本发明的方法。该方法包括以下步骤：
在步骤S01中判断变速器控制模块是否发出了降转矩请求。如果变速器控制模块发出了降转矩请求，则转到步骤S02，否则便转到步骤S03。
在步骤S02中，执行降转矩过程中的离合器控制用发动机转矩参量计算。在降转矩过程中，首先，判断降转矩请求时间，即判断出降转矩请求起始时刻以及降转矩请求撤销时刻。
在降转矩请求起始时刻与降转矩请求撤销时刻之间，对实际发动机转矩与中间值(负值)进行求差计算并进行滤波处理。滤波的目标值是发动机控制模块可实现的最大转矩；滤波后的值即为离合器控制用发动机转矩参量。
从降转矩请求撤销时刻开始，对离合器控制用发动机转矩参量进行滤波处理，滤波的目标值为实际发动机转矩。
优选地，可以选择现有的滤波算法(例如、中位值滤波法、算术平均滤波法、递推平均滤波法(又称滑动平均滤波法)、中位值平均滤波法(又称防脉冲干扰平均滤波法)、限幅平均滤波法、一阶滞后滤波法、加权递推平均滤波法、消抖滤波法、限幅消抖滤波法)。
在步骤S03中，将离合器控制用发动机转矩参量设置为实际发动机转矩。
下面，参照图2介绍中间值的计算。
首先，在步骤S101中，判断变速器控制模块是否发出了降转矩请求。如果变速器控制模块发出了降转矩请求，则转到步骤S102，否则便转到步骤S103。
在步骤S102中，检查电子稳定程序是否发出了升转矩请求，如果电子稳定程序发出了升转矩请求，则转到步骤S104，否则转到步骤S107。
在步骤S104中检查电子稳定程序发出的升转矩请求是否大于变速器控制模块的降转矩请求。如果电子稳定程序发出的升转矩请求大于变速器控制模块的降转矩请求，则转到步骤S105并将中间值设置为“0”。
而如果电子稳定程序发出的升转矩请求不大于变速器控制模块的降转矩请求，则转到步骤S106。在步骤S106中，判断电子稳定程序是否发出了降转矩请求。如果判定电子稳定程序发出了降转矩请求，则转到步骤S116，否则转到步骤S117。在步骤S117中，将中间值设置为0。
在步骤S116中，基于动力总成级别转矩、发动机控制模块相应的变速器控制模块降转矩值、发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩计算出中间值。
在步骤S102中，如果判定电子稳定程序没有发出升转矩请求，则转到步骤S107。在该步骤S107中，基于电子稳定程序的降转矩请求、变速器控制模块的降转矩请求，发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩计算出中间值。
在步骤S103中，判断变速器控制模块是否发出了升转矩请求。如果判定变速器控制模块发出了升转矩请求，则转到步骤S108，否则转到步骤S109并且方法结束。
在步骤S108中，判定电子稳定程序是否发出了升转矩请求，如果是则转到步骤S110，否则转到步骤S111。在步骤S110中判断电子稳定程序所发出的升转矩请求是否大于变速器控制模块的升转矩请求，如果是则转到步骤S112，否则转到步骤S113。
在步骤S112中，将中间值设置为“0”。在步骤S113中，基于变速器控制模块的升转矩请求、转矩损失、电子稳定程序的升转矩请求计算出中间值。
在步骤S111中，判断电子稳定程序是否发出了降转矩请求。如果判定电子稳定程序发出了降转矩请求，则转到步骤S114，否则转到步骤S115。在步骤S114中，将中间值设置为0。
在步骤S115中，基于动力总成级别转矩、发动机控制模块相应的变速器控制模块降转矩值、发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩计算出中间值。
步骤S107、S105、S116、S117、S112、S113、S114、S115最终皆得出相应的中间值，并将该中间值用于上述计算。
下面描述本发明方法的第二实施例，其中，如果不存在变速器控制模块发出的降转矩请求，则将则离合器控制用发动机转矩参量设定为实际发动机转矩。
当存在变速器控制模块发出的降转矩请求时，执行降转矩过程中的离合器控制用发动机转矩参量计算。在降转矩过程中，首先，判断降转矩请求时间，即判断出降转矩请求起始时刻以及降转矩请求撤销时刻。在降转矩请求起始时刻，将前一次的实际发动机转矩与变速器控制模块的转矩干预的变化量求和(转矩和)并保存。然后，以该转矩和为基准，根据最近两次更新的转矩和的差值进行滤波后加到前一次的转矩和,然后赋值到离合器控制用发动机转矩参量。
在降转矩请求撤销时刻，将当前的实际转矩与前一次的离合器控制用发动机转矩参量做差值计算(转矩差)，再将该转矩差与前一次的离合器控制用发动机转矩参量值算比值(转矩比)。根据转矩差以及转矩比使离合器控制用发动机转矩参量回归到实际转矩。当离合器控制用发动机转矩参量与实际转矩接近到一个可设置的差值后，直接将实际转矩赋予离合器控制用发动机转矩参量。
图3示出了利用根据本发明的试验结果。其中，曲线2表示发动机实际转矩，曲线1表示所使用的离合器控制用发动机转矩参量。如果不存在来自变速器控制模块的降转矩请求(竖轴1前及竖轴2后)，离合器控制用发动机转矩参量与发动机实际转矩高度重合。
如果存在来自变速器控制模块的降转矩请求，离合器控制用发动机转矩参量变平稳；变速器控制模块退出降转矩请求时，离合器控制用发动机转矩参量准确无误地跟实际发动机转矩重合。
本领域技术人员在考虑以上实施方式公开的内容后，将容易想到本发明的其它实施方案。本申请旨在涵盖本发明的任何变型、用途或者适应性变化，这些变型、用途或者适应性变化遵循本发明的一般性原理并包括本发明未公开的本技术领域中的公知常识或惯用技术手段。说明书和实施例仅被视为示例性的，本发明的真正范围和精神由所附的权利要求指出。

Claims (9)

1.一种用于控制自动变速器的换挡过程的方法，在自动变速器的换挡过程中根据离合器控制用发动机转矩参量来控制离合器的压紧力，在该方法中：
判断变速器控制模块是否发出了降转矩请求，
如果不存在变速器控制模块发出的降转矩请求，则将离合器控制用发动机转矩参量设置为实际发动机转矩；
如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻与降转矩请求撤销时刻之间，利用以下参量中的至少一个来计算离合器控制用发动机转矩参量：变速器控制模块的降转矩请求，发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩、实际发动机转矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻与降转矩请求撤销时刻之间，对实际发动机转矩与中间值的差值进行滤波处理，滤波的目标值是发动机控制模块可实现的最大转矩，将滤波后的值设置为离合器控制用发动机转矩参量。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述中间值被设置为零或基于动力总成级别转矩、发动机控制模块相应的变速器控制模块降转矩值、发动机控制模块可实现的转矩、动力总成级别的请求转矩计算。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，从降转矩请求撤销时刻开始，对离合器控制用发动机转矩参量进行滤波处理，滤波的目标值为实际发动机转矩，将滤波后的值设置为离合器控制用发动机转矩参量。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述方法中考虑到电子稳定程序的升转矩请求和/或降转矩请求。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果存在变速器控制模块发出的降转矩请求，在降转矩请求起始时刻，将前一次的实际发动机转矩与变速器控制模块的转矩干预的变化量求和以得到转矩和，以该转矩和为基准，对最近两次更新的转矩和之差进行滤波，将该滤波的结果加到前一次的转矩和并将其赋值给离合器控制用发动机转矩参量。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在降转矩请求撤销时刻，将当前的实际转矩与前一次的发动机转矩参量做差值计算以得到转矩差，再将该转矩差与前一次的离合器控制用发动机转矩参量值算比值以得到转矩比，根据转矩差以及转矩比使离合器控制用发动机转矩参量回归到实际转矩。
8.一种自动变速器，在所述自动变速器中执行根据权利要求1-7中任一项所述的方法。
9.一种机动车，包括根据权利要求8所述的自动变速器。
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