CN113879308A - 变速器起步控制方法、装置、变速器控制单元及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种变速器起步控制方法、装置、变速器控制单元及存储介质，该方法在起步前期，依靠发动机本身动力及离合器扭矩控制，使整车快速进行动力响应；在起步中期，申请主动控制发动机降扭，控制发动机转速在发动机目标转速附近，再配合离合器扭矩控制，变速器输入轴转速平稳上升，使整车平稳的提速；在起步后期，不再控制发动机降扭，依靠离合器扭矩控制，保证发动机转速与输入轴转速同步，使整车平稳进入高速行驶。在整个起步过程中，获得当前起步实际油门和发动机实际转速，对发动机实际转速与目标转速进行同步比较，从而更新离合器目标参数，为后续起步优化做准备。本发明的起步性能具有动力响应快、提速平稳、性能一致的优点。

Description

变速器起步控制方法、装置、变速器控制单元及存储介质

技术领域

本发明涉及汽车起步控制领域，特别涉及一种变速器起步控制方法、装置、变速器控制单元及存储介质。

背景技术

双离合变速器相当于在传统手动变速器基础上加入了两个离合器、离合器执行机构、换挡执行机构、电子控制器以及传感器等。

电子控制器通过外部传感器识别驾驶员的操作意图，控制同步器的挂档以及离合器的分离或者结合，以满足整车的爬行、起步、升降档、驻车或停车等工况。

驾驶员在静止或者低速刹车蠕行时，松开脚刹，踩油门进入起步状态，达到驾驶员整车从静止或者低速状态快速提速的目的。

目前搭载双离合变速器的整车，在该工况下的变速器软件的控制方法大致有两种，检测进入起步状态：一种为变速器的电子控制器不申请控制发动机，直接通过发动机相关信号进行离合器结合动作，拖曳变速器输入轴快速与发动机转速同步，达到快速提速的目的，这个控制方法特点，起步动力响应快，但整个过程稍显不平稳，特别是一致性较差，同时随着离合器硬件磨损，离合器的摩擦系数变化，导致后期起步容易发生发动机转速空转，使驾驶员感受到飞车；另一种为变速器的电子控制器在起步过程中全程申请发动机介入，根据发动机当前状态，再进行离合器结合动作，这个方法的特点，整个起步过程平稳，一致性好，但是起步动力响应慢，受大部分驾驶员诟病。

目前市场对自动变速器性能要求越来越高，对起步性能要求也越来越高。故在搭载双离合器变速器的电子控制器上需要一种驾驶员踩油门便开始有快速动力响应，随后平稳提速，并且长期保持一致驾驶性能的软件控制方法。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种变速器起步控制方法、装置、变速器控制单元及存储介质，其可达到快速提升动力响应的目标，同时拉动发动机转速和输入轴转速快速同步，一定程度上具有保护离合器的作用，且其申请发动机介入控制，特别针对发动机降扭的控制，效果比通过快速结合离合器拖曳发动机效果更好，保证了整个起步转速的平稳，最大能力的保证了起步过程的平稳性。

本发明的技术方案是这样实现的：本发明公开了一种变速器起步控制方法，在静止或者低速刹车蠕行时，松开脚刹，踩油门进入起步控制，包括如下步骤：

接收信号输入，选取起步控制所需的信号；

进行离合器扭矩控制：在整个起步过程中，根据所需信号计算离合器请求扭矩，根据计算得到的离合器请求扭矩对应控制离合器扭矩。

进一步地，起步控制所需的信号包括油门踏板信号、制动脚刹信号、发动机转速、发动机目标怠速、发动机期望扭矩、离合器当前扭矩、输入轴转速、变速器油温，根据油门查出发动机目标转速。

进一步地，根据所需信号计算离合器请求扭矩，具体包括：根据油门、油温，得到对应的离合器目标扭矩参数，根据第一公式计算得到离合器目标扭矩，第一公式为：离合器目标扭矩=离合器目标扭矩参数×发动机期望扭矩，根据油门、发动机转速，得到离合器扭矩在起步过程中的变化斜率即离合器扭矩斜率，将离合器当前扭矩与离合器扭矩斜率之和与离合器目标扭矩进行比较，选两者中的较小值作为离合器请求扭矩。

进一步地，本发明的所述的变速器起步控制方法，还包括如下步骤：进行发动机扭矩控制：在起步前期，不申请控制发动机；在起步中期，根据所需信号计算发动机请求扭矩，根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机扭矩；在起步后期，不再申请控制发动机扭矩。

进一步地，进行发动机扭矩控制，具体包括：将输入轴转速与发动机转速相除，获得起步时转速同步的比例系数，设定用于发动机控制的第一阈值A、第二阈值B，在起步前期，即比例系数低于第一阈值A，不控制发动机；在起步中期，即比例系数处于[A,B]范围内，根据第二公式计算发动机请求扭矩，并根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机降扭，第二公式为：发动机请求扭矩=发动机期望扭矩-离合器需结合的量-PID扭矩调节量，其中，离合器需结合的量=离合器目标扭矩-离合器请求扭矩；通过发动机目标转速与发动机转速之间的转速差，再结合PID控制方法，获得PID扭矩调节量；在起步后期，即比例系数大于第二阈值B，不再申请控制发动机降扭。

A为在控制点a对应的比例系数，此时发动机转速开始快速提升，整车已开始移动；B为在控制点b对应的比例系数，此时发动机转速已达到平稳，整车平稳提速并且发动机转速与变速器的输入轴转速已接近同步。

进一步地，在整个起步过程中，获得当前起步实际油门和实际的发动机转速，根据当前起步实际油门查出对应的发动机目标转速，将该发动机目标转速与实际的发动机转速进行同步比较，如果在设定的同步范围内，不进行自适应调整，即不更新存储的离合器目标扭矩参数，否则，进行自适应调整，更新存储的离合器目标扭矩参数，具体包括：当实际的发动机转速高于发动机目标转速，根据设定增加离合器目标扭矩参数；当实际的发动机转速低于发动机目标转速，根据设定降低离合器目标扭矩参数。

本发明还公开了一种变速器起步控制装置，包括信号获取模块、离合器扭矩控制模块、发动机扭矩控制模块、信号输出模块，

所述信号获取模块用于接收信号输入，选取起步控制所需的信号；

所述离合器扭矩控制模块用于在整个起步过程中根据所需信号计算离合器请求扭矩；

所述发动机扭矩控制模块用于在起步中期根据所需信号计算发动机请求扭矩；

所述信号输出模块用于收集控制信号，进行信号输出，根据计算得到的离合器请求扭矩对应控制离合器扭矩；以及根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机扭矩。

进一步地，所述离合器扭矩控制模块用于根据油门、油温，得到对应的离合器目标扭矩参数，根据第一公式计算得到离合器目标扭矩，第一公式为：离合器目标扭矩=离合器目标扭矩参数×发动机期望扭矩，根据油门、发动机转速，得到离合器扭矩在起步过程中的变化斜率即离合器扭矩斜率，将离合器当前扭矩与离合器扭矩斜率之和与离合器目标扭矩进行比较，选两者中的较小值作为离合器请求扭矩；所述发动机扭矩控制模块用于将输入轴转速与发动机转速相除，获得起步时转速同步的比例系数，设定用于发动机控制的第一阈值A、第二阈值B，在起步中期，即比例系数处于[A,B]范围内，根据第二公式计算发动机请求扭矩，第二公式为：发动机请求扭矩=发动机期望扭矩-离合器需结合的量-PID扭矩调节量，其中，离合器需结合的量=离合器目标扭矩-离合器请求扭矩；通过发动机目标转速与发动机转速之间的转速差，再结合PID控制方法，获得PID扭矩调节量。

进一步地，本发明的变速器起步控制装置还包括参数自适应模块，所述参数自适应模块用于获得当前起步实际油门和实际的发动机转速，根据当前起步实际油门查出对应的发动机目标转速，将该发动机目标转速与实际的发动机转速进行同步比较，如果在设定的同步范围内，不进行自适应调整，即不更新存储的离合器目标扭矩参数，否则，进行自适应调整，更新存储的离合器目标扭矩参数，具体包括：当实际的发动机转速高于发动机目标转速，根据设定增加离合器目标扭矩参数；当实际的发动机转速低于发动机目标转速，根据设定降低离合器目标扭矩参数。

本发明还公开了一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述变速器起步控制方法的步骤。

本发明还公开了一种变速器控制单元，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行如上所述变速器起步控制方法的步骤。

本发明具有如下有益效果：

1、离合器扭矩控制逻辑明确，离合器扭矩结合较快，可达到快速提升动力响应的目标，同时拉动发动机转速和输入轴转速快速同步，一定程度上具有保护离合器的作用；

2、申请发动机介入控制，特别针对发动机降扭的控制，效果比通过快速结合离合器拖曳发动机效果更好，保证了整个起步转速的平稳，最大能力的保证了起步过程的平稳性；

3、通过对离合器扭矩的自适应调整，调节离合器目标扭矩的参数，达到及时适应离合器因硬件磨损带来的变化，从而保证整车起步的一致性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种双离合器变速器起步控制方法的流程图；

图2为本发明提供的效果图。

具体实施方式

下面对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

参见图1，本发明实施例公开了一种双离合器变速器起步控制方法，包括如下步骤：

在静止或者低速刹车蠕行时，松开脚刹，踩油门进入起步状态。如图1，先进入起步信号输入S1，选取起步需要的信号：油门踏板、制动脚刹、发动机转速、发动机目标怠速、发动机期望扭矩、离合器当前扭矩、输入轴转速、变速器油温；同时计算发动机目标转速：以油门为轴，利用插值法获取。

利用信号输入S1，开始进行离合器扭矩控制S2、发动机扭矩控制S3、参数自适应S5的数据记录。

离合器扭矩控制S2中，在整个起步过程中，根据所需信号计算离合器请求扭矩，根据计算得到的离合器请求扭矩对应控制离合器扭矩，具体包括：

首先计算离合器目标扭矩、离合器动作斜率。离合器目标扭矩：以油门、油温为二维表的轴，通过插值法，获得离合器目标扭矩的目标参数（同时也是自适应调整的参数），使用公式得离合器目标扭矩=离合器目标扭矩的目标参数×发动机期望扭矩。然后计算离合器扭矩斜率：以油门、发动机转速为二维表的轴，通过插值法，获得离合器扭矩在起步过程中的变化斜率。最后求得离合器请求扭矩：将离合器当前扭矩与离合器扭矩斜率之和与离合器目标扭矩进行比较，选两者的小值，即为离合器请求扭矩。

发动机扭矩控制S3中，在起步前期，不申请控制发动机；在起步中期，根据所需信号计算发动机请求扭矩，根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机扭矩；在起步后期，不再申请控制发动机扭矩，具体包括：

首先将输入轴转速与发动机转速相除，获得起步时转速同步的比例系数。同时设定申请发动机降扭时的阈值：如图2，在控制点a对应的比例系数为A，此时发动机转速开始快速提升，整车已开始移动；在控制点b对应的比例系数为B，此时发动机转速已达到平稳，整车平稳提速并且发动机转速与变速器的输入轴转速已接近同步。然后根据同步比例系数和阈值关系，进行发动机扭矩控制：在起步前期，即比例系数低于A，不控制发动机。在起步中期，即比例系数处于[A,B]范围内，申请发动机降扭矩，使用公式得：发动机请求扭矩=发动机期望扭矩-离合器需结合的量-PID扭矩调节量。其中离合器需结合的量=离合器目标扭矩-离合器请求扭矩；PID扭矩调节量：通过发动机目标转速与发动机转速之间的转速差，再结合PID控制方法，获得PID扭矩调节量。公式为:PID扭矩调节量=转速差*P值+转速差累积量*I值+转速差的变化率*D值，其中:P值为比例系数，I值为积分系数，D值为微分系数，转速差。在起步后期，即比例系数大于B，不再控制发动机降扭。最后将分段的控制结合起来，求得发动机请求扭矩。

参数自适应S5中，保持记录起步在进行发动机降扭过程时的油门平均值、油门最大值；记录起步在进行发动机降扭过程时的发动机平均转速、最大转速。

经过前面离合器、发动机的控制，将计算出来的离合器请求扭矩、发动机请求扭矩信号，作为信号输出S4，按照此请求执行动作，完成起步。

在完成起步时，在参数自适应S5进行如下比较，若在进行发动机降扭过程时油门平均值、油门最大值相差不大（即相差在设定范围内），选择油门平均值为此次起步的实际油门值,否则终止进行参数自适应；若发动机平均转速、最大转速相差不大（即相差在设定范围内），选择发动机转速平均值为此次起步的实际发动机转速，否则终止进行参数自适应。结合信号输入S1模块，查出此次起步实际油门值对应的发动机目标转速，将此目标转速与实际的发动机转速进行同步比较，如果在同步范围内，不进行自适应调整，即不更新存储的离合器目标扭矩参数，否则，进行自适应调整，更新存储的离合器目标扭矩参数，具体包括：当实际的发动机转速高于发动机目标转速，根据设定增加离合器目标扭矩的参数值；当实际的发动机转速低于发动机目标转速，根据设定降低离合器目标扭矩的参数值。具体增加或降低多少可以根据试验获得。

针对起步的自适应功能，在完成起步后，将参数自适应S5中需要进行自适应调整的离合器目标扭矩参数，更新、存储在电子控制中的非易失存储器中。为后续起步时离合器目标扭矩使用存储的离合器目标扭矩参数，即在起步时，离合器扭矩控制S2模块中的起步目标扭矩使用S6模块中更新、存储的离合器目标扭矩参数，从而保证起步效果不断得到优化。

基于同样的发明构思，本发明实施例还提供一种变速器起步控制装置，包括信号获取模块、离合器扭矩控制模块、发动机扭矩控制模块、信号输出模块，

所述信号获取模块用于接收信号输入，选取起步控制所需的信号，包括：油门踏板、制动脚刹、发动机转速、发动机目标怠速、发动机期望扭矩、离合器当前扭矩、输入轴转速、变速器油温；同时计算发动机目标转速：以油门为轴，利用插值法获取。

所述离合器扭矩控制模块用于在整个起步过程中根据所需信号计算离合器请求扭矩；

所述发动机扭矩控制模块用于在起步中期根据所需信号计算发动机请求扭矩；

所述信号输出模块用于收集控制信号，进行信号输出，根据计算得到的离合器请求扭矩对应控制离合器扭矩；以及根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机扭矩。

进一步地，所述离合器扭矩控制模块用于根据油门、油温，得到对应的离合器目标扭矩参数，根据第一公式计算得到离合器目标扭矩，第一公式为：离合器目标扭矩=离合器目标扭矩参数×发动机期望扭矩，根据油门、发动机转速，得到离合器扭矩在起步过程中的变化斜率即离合器扭矩斜率，将离合器当前扭矩与离合器扭矩斜率之和与离合器目标扭矩进行比较，选两者中的较小值作为离合器请求扭矩；所述发动机扭矩控制模块用于将输入轴转速与发动机转速相除，获得起步时转速同步的比例系数，设定用于发动机控制的第一阈值A、第二阈值B，在起步中期，即比例系数处于[A,B]范围内，根据第二公式计算发动机请求扭矩，第二公式为：发动机请求扭矩=发动机期望扭矩-离合器需结合的量-PID扭矩调节量，其中，离合器需结合的量=离合器目标扭矩-离合器请求扭矩；通过发动机目标转速与发动机转速之间的转速差，再结合PID控制方法，获得PID扭矩调节量。

进一步地，本发明的变速器起步控制装置还包括参数自适应模块，所述参数自适应模块用于获得当前起步实际油门和实际的发动机转速，根据当前起步实际油门查出对应的发动机目标转速，将该发动机目标转速与实际的发动机转速进行同步比较，如果在设定的同步范围内，不进行自适应调整，即不更新存储的离合器目标扭矩参数，否则，进行自适应调整，更新存储的离合器目标扭矩参数，具体包括：当实际的发动机转速高于发动机目标转速，根据设定增加离合器目标扭矩参数；当实际的发动机转速低于发动机目标转速，根据设定降低离合器目标扭矩参数。

本发明实施例还提供一种存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述变速器起步控制方法的步骤。

本发明实施例还提供一种变速器控制单元，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行如上所述变速器起步控制方法的步骤。

本发明公开了一种双离合器变速器静止或者低速刹车蠕行时，松开脚刹，踩油门进入起步自适应软件控制方法。在起步前期，依靠发动机本身动力及离合器扭矩控制，使整车快速进行动力响应；在起步中期，申请主动控制发动机降扭，控制发动机转速在发动机目标转速附近，再配合离合器扭矩控制，变速器输入轴转速平稳上升，使整车平稳的提速；在起步后期，不再控制发动机降扭，依靠离合器扭矩控制，保证发动机转速与输入轴转速同步，使整车平稳进入高速行驶。在整个起步过程中，对当前实际油门、发动机转速进行数据处理，得到当前起步实际油门和发动机实际转速，对发动机实际转速与目标转速进行同步比较，从而更新离合器目标参数，为后续起步优化做准备。本发明的双离合变速器松刹车踩油门进行起步的离合器和请求发动机介入控制，同时对起步离合器扭矩进行自适应调整的软件控制方法最终形成的效果，如图2所示。本发明的起步性能具有动力响应快、提速平稳、性能一致的优点。

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 (10)

1.一种变速器起步控制方法，其特征在于，进入起步控制时，包括如下步骤：

接收信号输入，选取起步控制所需的信号；

进行离合器扭矩控制：在整个起步过程中，根据所需信号计算离合器请求扭矩，根据计算得到的离合器请求扭矩对应控制离合器扭矩。

2.根据权利要求1所述的变速器起步控制方法，其特征在于：起步控制所需的信号包括油门踏板信号、制动脚刹信号、发动机转速、发动机目标怠速、发动机期望扭矩、离合器当前扭矩、输入轴转速、变速器油温，根据油门查出发动机目标转速。

3.根据权利要求1所述的变速器起步控制方法，其特征在于：根据所需信号计算离合器请求扭矩，具体包括：根据油门、油温，得到对应的离合器目标扭矩参数，根据第一公式计算得到离合器目标扭矩，第一公式为：离合器目标扭矩=离合器目标扭矩参数×发动机期望扭矩，根据油门、发动机转速，得到离合器扭矩在起步过程中的变化斜率即离合器扭矩斜率，将离合器当前扭矩与离合器扭矩斜率之和与离合器目标扭矩进行比较，选两者中的较小值作为离合器请求扭矩。

4.根据权利要求1所述的所述的变速器起步控制方法，其特征在于：还包括如下步骤：进行发动机扭矩控制：在起步前期，不申请控制发动机；在起步中期，根据所需信号计算发动机请求扭矩，根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机扭矩；在起步后期，不再申请控制发动机扭矩；

进行发动机扭矩控制，具体包括：将输入轴转速与发动机转速相除，获得起步时转速同步的比例系数，设定用于发动机控制的第一阈值A、第二阈值B，在起步前期，即比例系数低于第一阈值A，不控制发动机；在起步中期，即比例系数处于[A,B]范围内，根据第二公式计算发动机请求扭矩，并根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机降扭，第二公式为：发动机请求扭矩=发动机期望扭矩-离合器需结合的量-PID扭矩调节量，其中，离合器需结合的量=离合器目标扭矩-离合器请求扭矩；通过发动机目标转速与发动机转速之间的转速差，再结合PID控制方法，获得PID扭矩调节量；在起步后期，即比例系数大于第二阈值B，不再申请控制发动机降扭。

5.根据权利要求1所述的变速器起步控制方法，其特征在于：在整个起步过程中，获得当前起步实际油门和实际的发动机转速，根据当前起步实际油门查出对应的发动机目标转速，将该发动机目标转速与实际的发动机转速进行同步比较，如果在设定的同步范围内，不进行自适应调整，即不更新存储的离合器目标扭矩参数，否则，进行自适应调整，更新存储的离合器目标扭矩参数，具体包括：当实际的发动机转速高于发动机目标转速，根据设定增加离合器目标扭矩参数；当实际的发动机转速低于发动机目标转速，根据设定降低离合器目标扭矩参数。

6.一种变速器起步控制装置，其特征在于，包括信号获取模块、离合器扭矩控制模块、发动机扭矩控制模块、信号输出模块，

所述信号获取模块用于接收信号输入，选取起步控制所需的信号；

所述离合器扭矩控制模块用于在整个起步过程中根据所需信号计算离合器请求扭矩；

所述发动机扭矩控制模块用于在起步中期根据所需信号计算发动机请求扭矩；

所述信号输出模块用于收集控制信号，进行信号输出，根据计算得到的离合器请求扭矩对应控制离合器扭矩；以及根据计算得到的发动机请求扭矩申请主动控制发动机扭矩。

7.根据权利要求6所述的变速器起步控制装置，其特征在于：所述离合器扭矩控制模块用于根据油门、油温，得到对应的离合器目标扭矩参数，根据第一公式计算得到离合器目标扭矩，第一公式为：离合器目标扭矩=离合器目标扭矩参数×发动机期望扭矩，根据油门、发动机转速，得到离合器扭矩在起步过程中的变化斜率即离合器扭矩斜率，将离合器当前扭矩与离合器扭矩斜率之和与离合器目标扭矩进行比较，选两者中的较小值作为离合器请求扭矩；所述发动机扭矩控制模块用于将输入轴转速与发动机转速相除，获得起步时转速同步的比例系数，设定用于发动机控制的第一阈值A、第二阈值B，在起步中期，即比例系数处于[A,B]范围内，根据第二公式计算发动机请求扭矩，第二公式为：发动机请求扭矩=发动机期望扭矩-离合器需结合的量-PID扭矩调节量，其中，离合器需结合的量=离合器目标扭矩-离合器请求扭矩；通过发动机目标转速与发动机转速之间的转速差，再结合PID控制方法，获得PID扭矩调节量。

8.根据权利要求6所述的变速器起步控制装置，其特征在于：还包括参数自适应模块，所述参数自适应模块用于获得当前起步实际油门和实际的发动机转速，根据当前起步实际油门查出对应的发动机目标转速，将该发动机目标转速与实际的发动机转速进行同步比较，如果在设定的同步范围内，不进行自适应调整，即不更新存储的离合器目标扭矩参数，否则，进行自适应调整，更新存储的离合器目标扭矩参数，具体包括：当实际的发动机转速高于发动机目标转速，根据设定增加离合器目标扭矩参数；当实际的发动机转速低于发动机目标转速，根据设定降低离合器目标扭矩参数。

9.一种存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

10.一种变速器控制单元，其特征在于，包括：处理器和用于存储能够在处理器上运行的计算机程序的存储器，其中，所述处理器用于运行所述计算机程序时，执行如权利要求1至5任一项所述方法的步骤。

Images