CN113847421B - 车辆变速器控制方法、单元及控制系统和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆变速器控制方法、单元及控制系统和车辆，本发明车辆中的变速器采用DCT变速器，且该控制方法包括判断当前车辆是否处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况；在车辆处于动力降档工况时，计算所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max；以及将所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max。本发明的控制方法通过在动力降档时，对上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值实施限制，能够在降挡初期将上一挡位输入轴连接离合器的扭矩值控制在一个较小且平稳的范围，而可优化动力降挡初期车辆轻微抖动和噪声异响。

Description

车辆变速器控制方法、单元及控制系统和车辆

技术领域

本发明涉及自动变速器技术领域，特别涉及一种车辆变速器控制方法。本发明还涉及一种车辆变速器控制单元，以及具有该单元的控制系统的车辆。

背景技术

对于采用DCT变速器的车辆，通常在驾驶员有油门踏板请求时触发的降挡称之为动力降挡。在车辆实际驾驶过程中，当驾驶员从无油门踏板请求的滑行工况到有油门踏板请求而触发的动力降挡工况，降挡初期(发动机转速与上一挡位输入轴转速脱开时刻附近)容易出现车辆轻微抖动并伴有异响。

这是由于传动系统动力传递方向发生了变化(车轮到发动机→发动机到车轮)，变速器齿轮系统由于齿轮齿隙的存在，使得在这种动力传递方向转换过程中容易被激励，进而产生齿轮系统抖动，并同时出现齿轮齿面敲击噪声。齿轮系统抖动与齿轮齿面敲击噪声，也即造成了车辆轻微抖动，且同时伴随有异响，而这会严重影响车辆的驾驶品质。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种车辆变速器控制方法，以能够优化动力降挡初期车辆轻微抖动和噪声异响。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种车辆变速器控制方法，该车辆中的变速器采用DCT变速器，且该控制方法包括：

判断当前车辆是否处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况；

在车辆处于动力降档工况时，计算所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max；

将所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max；

其中，当所述车辆的油门踏板信号在预设开度值以上，所述变速器的目标挡位低于当前挡位，以及所述车辆的发动机扭矩信号在预设扭矩值以下时，判断所述车辆从所述滑行工况转换至所述动力降档工况；

当发动机扭矩在所述预设扭矩值以下时，所述最大限值T_max＝max{Ti,T2,T_Δ}；其中，

Ti表示基于不同驾驶模式标定的扭矩值；T2＝扭矩标定值T₀-发动机扭矩值Te；T_Δ＝Pgain*Δn+Igain*Δn，Δn表示基于上一挡位输入轴转速与发动机转速差，Pgain和Igain为标定值。

进一步的，所述预设开度值为10％。

进一步的，所述预设扭矩值为0Nm。

进一步的，所述最小限值T_min＝min{a，100x}，其中，a表示标定扭矩值，x表示油门踏板信号。

进一步的，当发动机扭矩大于所述预设扭矩值以下时，所述最大限值T_max＝所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器的最大扭矩容量。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的控制方法，通过在动力降档时，对上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值实施限制，能够在降挡初期将上一挡位输入轴连接离合器的扭矩值控制在一个较小且平稳的范围，而可优化动力降挡初期车辆轻微抖动和噪声异响，以保证车辆的驾驶品质。

本发明同时提出了一种车辆变速器控制单元，该车辆中的变速器采用DCT变速器，且该控制单元包括处理器和存储器，其中：

所述存储器中存储有计算机可读代码，当所述处理器执行所述计算机可读代码时，所述车辆变速器控制单元执行如上所述的车辆变速器控制方法。

本发明还提出了一种车辆变速器控制系统，该控制系统包括上述的车辆变速器控制单元，还包括采集单元；

所述采集单元用于获取所述车辆的油门踏板信号、换挡信号和发动机扭矩信号；

所述车辆变速器控制单元判断当前车辆处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况时，计算所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max，并将所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max。

此外，本发明也提出了一种车辆，所述车辆设有如上所述的车辆变速器控制系统。

本发明所述的车辆变速器控制单元、车辆变速器控制系统和车辆与如上的车辆变速器控制方法相对于现有技术具有相同的有益效果，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的车辆变速器控制方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的滑行工况的判断流程图；

图3为本发明实施例所述的车辆变速器控制系统的构成示意图；

附图标记说明：

10、车辆变速器控制单元；2、采集单元；

101、处理器；102、存储器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种车辆变速器控制方法，其中，该车辆中的变速器采用DCT变速器，且如图1所示，该控制方法整体上包括如下的步骤：

步骤s1、判断当前车辆是否处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况；

步骤s2、在车辆处于动力降档工况时，计算变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max；

步骤s3、将变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max。

针对于DCT变速器，在驾驶员有油门踏板请求时触发的降挡称为动力降挡，且在车辆驾驶过程中，当驾驶员从无油门踏板请求的滑行工况到有油门踏板请求而触发的动力降挡工况，降挡初期(发动机转速与上一挡位输入轴转速脱开时刻附近)容易出现车辆轻微抖动并伴有异响。

而试验表明，上述抖动及异响的严重程度，通常和降挡初期发动机转速与上一挡位输入轴转速脱开时刻附近发动机扭矩上升梯度，以及上一挡位输入轴对应连接离合器的扭矩值正相关，其也即发动机扭矩上升梯度越大，或者上一挡位输入轴连接离合器扭矩值越大，噪声越严重。

本实施例的控制方法通过在动力降档时，对上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值实施限制，在降挡初期将上一挡位输入轴连接离合器的扭矩值控制在一个较小且平稳的范围，由此能够在发动机扭矩上升梯度一定的情况下，优化动力降挡初期车辆轻微抖动和噪声异响，从而可减少甚至避免抖动及异响，以保证车辆的驾驶品质。

具体来说，参考图2中所示的，针对于步骤s1中对车辆从滑行工况转换至动力降档工况的判断，其为当车辆的油门踏板信号在预设开度值以上，变速器的目标挡位低于当前挡位，以及车辆的发动机扭矩信号在预设扭矩值以下时，则判断车辆从滑行工况转换至了动力降档工况。

而且，在具体实施时，上述预设开度值一般为10％，上述预设扭矩值一般为0Nm。变速器的目标挡位由DCT变速器的驾驶策略控制模块输出，当目标挡位≠当前挡位时，表示进入换挡控制，若目标挡位>当前挡位执行升挡动作，若目标挡位<当前挡位开始执行降挡动作。上述驾驶策略控制模块对目标挡位的输出，以及由此进行的换挡操作，其参见现有DCT变速器中的控制模式便可。

本实施例中，对于步骤s2中的变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max。其中，最小限值T_min＝min{a，100x}，也即最小限值T_min为a和100x中的较小值。而且在T_min＝min{a，100x}中，a表示标定扭矩值，也即基于变速器设计选型所标定(即预设)的扭矩值，x表示油门踏板信号。作为一种示例，例如a可设为10Nm，且若油门踏板信号为30％时，则T_min＝min{10Nm，30Nm}，那么T_min的值为10Nm。

关于最大限值T_max，当发动机扭矩在所述预设扭矩值以下时，最大限值T_max＝max{Ti,T2,T_Δ}，其也即最大限值T_max为Ti,T2,T_Δ三者中的最大值。其中，Ti表示基于不同驾驶模式标定的扭矩值；T2＝扭矩标定值T₀-发动机扭矩值Te；T_Δ＝Pgain*Δn+Igain*Δn，Δn表示基于上一挡位输入轴转速与发动机转速差，Pgain和Igain为标定值。

具体来说，上述驾驶模式一般分为经济模式(ECO)、标准模式(NORMAL)、运动模式(SPORT)，其根据驾驶员的请求设定。而且作为一种示例，基于变速器设计选型等，例如各模式下标定的扭矩值可如下表1中所示。

表1各驾驶模式下标定的扭矩值

驾驶模式	ECO	NORMAL	SPORT
				T(Nm)	15	18	20

以上所述的发动机扭矩为发动机飞轮端扭矩，且作为一种示例，例如扭矩标定值T₀可为0Nm，那么例如在动力降档工况初期，发动机扭矩值Te为-15Nm时，则T2＝扭矩标定值T₀-发动机扭矩值Te＝0-(-15)＝15Nm。

上述的发动机转速为发动机飞轮转速，变速器挡位输入轴转速为变速器各挡所连接输入轴及输入轴对应连接离合器转速。而且作为一种示例，以上所述的标定值Pgain和Igain例如可分别为0.1和0.5，那么具体的，T_Δ＝Pgain*Δn+Igain*Δn＝0.1*Δn+0.5*Δn，此时，转速差Δn取具体数值，便能够计算得到T_Δ。

本实施例中，当发动机扭矩大于预设扭矩值以下时，需要指出的是，上述的最大限值T_max＝变速器上一挡位输入轴对应连接离合器的最大扭矩容量。其中，离合器的最大扭矩容量为离合器自身特性，与离合器的选型相关。

本实施例通过采用上述的控制方法，能够在降挡初期将上一挡位输入轴连接离合器的扭矩值控制在一个较小且平稳的范围，可优化动力降挡初期车辆轻微抖动和噪声异响，能够减少甚至避免抖动及异响，从而可保证车辆的驾驶品质。

实施例二

本实施例涉及一种车辆变速器控制单元10，该车辆中的变速器采用DCT变速器，且该控制单元包括处理器101和存储器102。

其中，在存储器102中存储有计算机可读代码，当处理器101执行计算机可读代码时，该车辆变速器控制单元10即执行权利要求1-7中任一项的车辆变速器控制方法。

值得说明的是，上述车辆变速器控制单元10可以单独设置，也可以结合车辆现有的变速器TCU(Transmission Control Unit，自动变速器电子控制系统)设置。

实施例三

本实施例涉及一种车辆变速器控制系统，其包括实施例二的车辆变速器控制单元10，还包括采集单元20。

其中，采集单元20用于获取车辆的油门踏板信号、换挡信号和发动机扭矩信号，且该采集单元20通常通过油门踏板位置传感器，及发动机扭矩传感器获取车辆的油门踏板信号和发动机扭矩信号，换挡信号则可在变速器TCU的驾驶策略控制模块输出后，通过CAN总线采集。

采集单元20获取的信号传递至车辆变速器控制单元10，车辆变速器控制单元10判断当前车辆处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况时，计算变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max，并将变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max。

上述车辆变速器控制单元10对滑行工况转换至动力降档工况的判断，以及对变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max的计算，其均参见实施例一中的描述即可。

此外，本实施例也涉及一种车辆，该车辆即设有上述的车辆变速器控制系统。

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、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种车辆变速器控制方法，其特征在于，该车辆中的变速器采用DCT变速器，且该控制方法包括：

判断当前车辆是否处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况；

在车辆处于动力降档工况时，计算所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max；

将所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max；

其中，当所述车辆的油门踏板信号在预设开度值以上，所述变速器的目标挡位低于当前挡位，以及所述车辆的发动机扭矩信号在预设扭矩值以下时，判断所述车辆从所述滑行工况转换至所述动力降档工况；

当发动机扭矩在所述预设扭矩值以下时，所述最大限值T_max＝max{T_i,T₂,T_Δ}；其中，

T_i表示基于不同驾驶模式标定的扭矩值；T₂＝扭矩标定值T₀-发动机扭矩值Te；T_Δ＝Pgain*Δn+Igain*Δn，Δn表示基于上一挡位输入轴转速与发动机转速差，Pgain和Igain为标定值。

2.根据权利要求1所述的车辆变速器控制方法，其特征在于：

所述预设开度值为10％。

3.根据权利要求1所述的车辆变速器控制方法，其特征在于：

所述预设扭矩值为0Nm。

4.根据权利要求1所述的车辆变速器控制方法，其特征在于：

所述最小限值T_min＝min{a，100x}，其中，a表示标定扭矩值，x表示油门踏板信号。

5.根据权利要求1所述的车辆变速器控制方法，其特征在于：

当发动机扭矩大于所述预设扭矩值以下时，所述最大限值T_max＝所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器的最大扭矩容量。

6.一种车辆变速器控制单元(10)，其特征在于，该车辆中的变速器采用DCT变速器，且该控制单元包括处理器(101)和存储器(102)，其中：

所述存储器(102)中存储有计算机可读代码，当所述处理器(101)执行所述计算机可读代码时，所述车辆变速器控制单元(10)执行权利要求1-5中任一项所述的车辆变速器控制方法。

7.一种车辆变速器控制系统，其特征在于：

包括权利要求6所述的车辆变速器控制单元(10)，还包括采集单元(20)；

所述采集单元(20)用于获取所述车辆的油门踏板信号、换挡信号和发动机扭矩信号；

所述车辆变速器控制单元(10)判断当前车辆处于从无油门踏板请求的滑行工况转换至有油门踏板请求而触发的动力降档工况时，计算所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的最小限值T_min和最大限值T_max，并将所述变速器上一挡位输入轴对应连接离合器扭矩的扭矩值T限制为T_min≤T≤T_max。

8.一种车辆，其特征在于：所述车辆设有权利要求7所述的车辆变速器控制系统。

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