CN113969949A - 一种双离合变速器控制方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及双离合变速器技术领域，公开一种双离合变速器控制方法，通过判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态来确定变速器输出扭矩如何计算。当奇数离合器和偶数离合器中的一个处于非闭合状态时，则以该非闭合状态的离合器传递扭矩计算变速器输出扭矩。若变速器输出扭矩小于变速器的输出扭矩极限值，则离合器存在异常结合状态，行驶中的车辆存在非预期减速风险，此时需打开双离合，使变速器进入安全状态。若检测到奇数离合和偶数离合均处于闭合状态，则直接打开双离合，使变速器进入安全状态。本发明只需计算其中一个离合器的传递扭矩即可得到变速器输出扭矩，以实时监控双离合变速器的输出扭矩，能够及时控制车辆打开双离合，保证行车安全。
Description
技术领域
本发明涉及双离合变速器技术领域，尤其涉及一种双离合变速器控制方法。
背景技术
双离合变速器的技术关键就在于双离合，也就是有两个离合器(奇数离合器和偶数离合器)，奇数离合器负责奇数档(1、3、5、7挡)，偶数离合器负责偶数档(2、4、6挡)。可以想象为将两台手动变速箱的功能合二为一，并建立在单一的系统内，它没有液力变矩器也没有行星齿轮组。从齿轮部分乍一看很像一台手动变速器，因为它有同步器，但不同的是它用“双”离合器控制与发动机动力的通断，这两台自动控制的离合器，由电子控制及液压推动，能同时控制两组离合器的运作。
正常情况下奇数离合器和偶数离合器按照特定规律进行结合与分离控制，在挡行车过程中，当前挡位对应的离合器处于结合状态，而另一个离合器则处于完全脱开状态。换挡过程中，一个离合器逐渐脱开，另一个离合器逐渐结合。如果期间电控系统出现某种故障，而该故障会导致对离合器施加不合理的结合力，从而对车辆施加制动力，引发行车安全问题。现有技术无法对双离合变速器的输出扭矩实时监控，不能及时判断变速器的输出扭矩是否异常，从而不能及时进入安全行驶状态，影响安全行车。
发明内容
基于以上问题，本发明的目的在于提供一种双离合变速器控制方法，能够实时监控双离合变速器的输出扭矩，在电控系统出现故障时，能够保证车辆及时进入安全行驶状态。
为达上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种双离合变速器控制方法，包括：
判断双离合变速器的档位状态，若奇数离合器的奇数轴和偶数离合器的偶数轴均处于某一前进档位，则判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态；
若奇数离合器和偶数离合器中的一个处于非闭合状态，则以非闭合状态的离合器计算变速器的输出扭矩，若计算得到的变速器输出扭矩小于等于变速器的输出扭矩极限值，则打开双离合器；
若奇数离合器和偶数离合器均处于闭合状态，则打开双离合器。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，若奇数离合器非闭合，则变速器的输出扭矩以公式一计算；
公式一为Tout＝Tengout*Ieven+Todd*(Iodd-Ieven)，其中Tout为变速器输出扭矩，Tengout为发动机输出扭矩，Todd为奇数离合器传递扭矩，Iodd为奇数挡位速比，Ieven为偶数挡位速比。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，若奇数离合器闭合，则判断偶数离合器的开合状态，若偶数离合器非闭合，则变速器的输出扭矩以公式二计算；
公式二为Tout＝Tengout*Iodd+Teven*(Ieven-Iodd)，其中Teven为偶数离合器传递扭矩。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，离合器的开合状态判断方法如下：
若离合器转速与对应输入轴转速的转速差值小于闭合转速差限值SpeedLockLimit，且离合器压力大于半结合点压力值Pkisspoint，则对应的离合器处于闭合状态，否则对应的离合器处于非闭合状态。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，闭合转速差限值SpeedLockLimit的取值范围为0rpm-100rpm。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，半结合点压力值Pkisspoing的取值范围为0.3bar-1bar。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，变速器的输出扭矩极限值根据公式三计算；
公式三为Tlimit＝min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven，0)-DeltaTorque，其中Tlimit为变速器的输出扭矩极限值，Tengout为发动机输出扭矩，Iodd为奇数挡位速比，Ieven为偶数挡位速比，DeltaTorque为变速器的输出扭矩误差限值。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，变速器的输出扭矩误差限值DeltaTorque的取值依据Tout的计算误差和min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven，0)的计算误差获得。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，变速器的输出扭矩误差限值DeltaTorque的取值范围为0-50N·m。
作为本发明的双离合变速器控制方法的优选方案，车辆在驱动状态下，变速器输出扭矩Tout≥0，车辆在滑行状态下，变速器输出扭矩Tout＞min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven)。
本发明的有益效果为：
本发明提供的双离合变速器控制方法，当奇数离合器和偶数离合器均处于某一前进档位时，通过判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态来确定变速器输出扭矩如何计算。具体地，当检测到奇数离合器和偶数离合器中的一个处于非闭合状态时，则以该非闭合状态的离合器传递扭矩计算变速器的输出扭矩。若计算得到的变速器输出扭矩小于变速器的输出扭矩极限值，则表明离合器存在异常结合状态，行驶中的车辆存在非预期减速的风险，此时就需要打开双离合器，使变速器进入安全状态，保证车辆的行驶安全。若检测到奇数离合和偶数离合均处于闭合状态，则直接打开双离合器，使变速器进入安全状态。本发明只需计算其中一个离合器的传递扭矩即可得到变速器输出扭矩，从而实时监控双离合变速器的输出扭矩，在输出扭矩异常时能够及时控制车辆打开双离合器，保证行车安全。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，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，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。
图1是本发明具体实施方式提供的双离合变速器控制方法的流程图。
具体实施方式
为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，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，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系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，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；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，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
如图1所示，本实施例提供一种双离合变速器控制方法，该双离合变速器控制方法包括以下步骤：
步骤1：判断双离合变速器的档位状态，若奇数离合器的奇数轴和偶数离合器的偶数轴均处于某一前进档位，则进入步骤2；
步骤2：判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态；
步骤3：若奇数离合器和偶数离合器中的一个处于非闭合状态，则以非闭合状态的离合器计算变速器的输出扭矩，并将计算得到的变速器输出扭矩与变速器的输出扭矩极限值对比；
步骤3-1：若计算得到的变速器输出扭矩小于等于变速器的输出扭矩极限值，则打开双离合器；
步骤4：若奇数离合器和偶数离合器均处于闭合状态，则打开双离合器。
本实施例中，当奇数离合器的奇数轴结合挡位为某一前进挡位，同时偶数离合器的偶数轴结合挡位为某一前进挡位时，才开始判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态。
在步骤3中，若奇数离合器非闭合，则变速器的输出扭矩以公式一计算。本实施例中，公式一为Tout＝Tengout*Ieven+Todd*(Iodd-Ieven)，其中Tout为变速器输出扭矩，Tengout为发动机输出扭矩，Todd为奇数离合器传递扭矩，Iodd为奇数挡位速比，Ieven为偶数挡位速比。
若奇数离合器闭合，则判断偶数离合器的开合状态，若偶数离合器闭合，则直接打开双离合器，使变速器进入安全状态。
若奇数离合器闭合而偶数离合器非闭合，则变速器的输出扭矩以公式二计算。本实施例中，公式二为Tout＝Tengout*Iodd+Teven*(Ieven-Iodd)，其中Teven为偶数离合器传递扭矩。
本实施例中，公式一与公式二的推导过程如下：
发动机的输出扭矩Tengout即为双离合器的输入扭矩，Tengout＝Todd+Teven。奇数离合器传递扭矩Todd经过奇数挡位速比Iodd放大后输出到车轮端，为车辆产生驱动力，同理，偶数离合器传递扭矩Teven经过偶数挡位速比Ieven放大后输出到车轮端，为车辆产生驱动力。二者共同作用产生变速器输出扭矩Tout。其中Tout根据公式四计算，公式四为Tout＝Todd*Iodd+Teven*Ieven。
由公式4和Tengout＝Todd+Teven可以得出：
Tout＝Todd*Iodd+Teven*Ieven
＝Tengout*Ieven+Todd*(Iodd-Ieven)
＝Tengout*Iodd+Teven*(Ieven-Iodd)
即，得到公式一和公式二。
本实施例中，离合器的开合状态判断方法如下：
若离合器转速与对应输入轴转速的转速差值小于闭合转速差限值SpeedLockLimit，且离合器压力大于半结合点压力值Pkisspoint，则对应的离合器处于闭合状态，否则对应的离合器处于非闭合状态。
本实施例中，闭合转速差限值SpeedLockLimit的取值范围为0rpm-100rpm。闭合转速差限值SpeedLockLimit的具体取值大小可根据不同变速器的设计参数选择。例如，闭合转速差限值SpeedLockLimit可以取100rpm。当奇数离合器和偶数离合器的转速与其对应的奇数输入轴、偶数输入轴的转速差值SpeedLockLimit在100rpm以内，且对应离合器压力大于半结合点压力值Pkisspoint，则认为该离合器处于闭合状态。若对应离合器压力小于等于半结合点压力值Pkisspoint，或离合器转速与对应输入轴转速的转速差值大于等于闭合转速差限值SpeedLockLimit，则认为该离合器处于非闭合状态。
当离合器负向滑摩时，则对应离合器的传递扭矩Todd、Teven为负值。当离合器正向滑摩时，则对应离合器的传递扭矩Todd、Teven为正值。
可选地，半结合点压力值Pkisspoing的取值范围为0.3bar-1bar，其具体取值可根据不同变速器的设计参数选择。
本实施例中，变速器的输出扭矩极限值根据公式三计算，公式三为Tlimit＝min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven，0)-DeltaTorque，其中Tlimit为变速器的输出扭矩极限值，Tengout为发动机输出扭矩，Iodd为奇数挡位速比，Ieven为偶数挡位速比，DeltaTorque为变速器的输出扭矩误差限值。即，输出扭矩极限值Tlimit取Tengout*Iodd、Tengout*Ieven、0三个值中的最小值。当Tout≤Tlimit时，则变速器进入安全状态，打开双离合器。
需要说明的是，本实施例中，不以车速变化率与其阈值之间的关系作为车辆是否存在非预期减速风险的判断标准，因为离合器的误动作到车辆产生减速度之间存在时间滞后性，采用车速变化率作为判断依据不能及时判断出车辆是否会发生非预期减速。
进一步地，本实施例中，变速器的输出扭矩误差限值DeltaTorque的取值依据Tout的计算误差和min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven，0)的计算误差获得。通常情况下，变速器输出扭矩误差限值DeltaTorque的取值范围为0-50N·m。
车辆在驱动状态下，变速器输出扭矩Tout≥0。其中，离合器脱开或者拨叉全部摘挡时，离合器对应的传动轴的变速器输出扭矩为0N·m。车辆在滑行状态下，变速器输出扭矩Tout＞min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven)，此时Tengout*Iodd和Tengout*Ieven均为负值。本实施例的双离合变速器控制方法既适用于车辆的滑行状态，又适用于车辆的驱动状态，从而在整个行车过程中都能对离合器实时监控，保证行车安全。
本实施例提供的双离合变速器控制方法，当奇数离合器和偶数离合器均处于某一前进档位时，通过判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态来确定变速器输出扭矩如何计算。当检测到奇数离合器和偶数离合器中的一个处于非闭合状态时，则以该非闭合状态的离合器传递扭矩计算变速器的输出扭矩。若计算得到的变速器输出扭矩小于变速器的输出扭矩极限值，则表明离合器存在异常结合状态，行驶中的车辆存在非预期减速的风险，此时则打开双离合器，使变速器进入安全状态，保证车辆的行驶安全。
若检测到奇数离合和偶数离合均处于闭合状态，则直接打开双离合器，使变速器进入安全状态。该双离合变速器控制方法只需计算其中一个离合器的传递扭矩即可得到变速器输出扭矩，从而实时监控双离合变速器的输出扭矩，在输出扭矩异常时能够及时控制车辆打开双离合器，保证行车安全。
注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。
Claims (10)
1.一种双离合变速器控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
判断双离合变速器的档位状态，若奇数离合器的奇数轴和偶数离合器的偶数轴均处于某一前进档位，则判断奇数离合器和偶数离合器的开合状态；
若奇数离合器和偶数离合器中的一个处于非闭合状态，则以非闭合状态的离合器计算变速器的输出扭矩，若计算得到的变速器输出扭矩小于等于变速器的输出扭矩极限值，则打开双离合器；
若奇数离合器和偶数离合器均处于闭合状态，则打开双离合器。
2.根据权利要求1所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，若奇数离合器非闭合，则变速器的输出扭矩以公式一计算；
公式一为Tout＝Tengout*Ieven+Todd*(Iodd-Ieven)，其中Tout为变速器输出扭矩，Tengout为发动机输出扭矩，Todd为奇数离合器传递扭矩，Iodd为奇数挡位速比，Ieven为偶数挡位速比。
3.根据权利要求2所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，若奇数离合器闭合，则判断偶数离合器的开合状态，若偶数离合器非闭合，则变速器的输出扭矩以公式二计算；
公式二为Tout＝Tengout*Iodd+Teven*(Ieven-Iodd)，其中Teven为偶数离合器传递扭矩。
4.根据权利要求3所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，离合器的开合状态判断方法如下：
若离合器转速与对应输入轴转速的转速差值小于闭合转速差限值SpeedLockLimit，且离合器压力大于半结合点压力值Pkisspoint，则对应的离合器处于闭合状态，否则对应的离合器处于非闭合状态。
5.根据权利要求4所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，闭合转速差限值SpeedLockLimit的取值范围为0rpm-100rpm。
6.根据权利要求4所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，半结合点压力值Pkisspoing的取值范围为0.3bar-1bar。
7.根据权利要求1所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，变速器的输出扭矩极限值根据公式三计算；
公式三为Tlimit＝min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven，0)-DeltaTorque，其中Tlimit为变速器的输出扭矩极限值，Tengout为发动机输出扭矩，Iodd为奇数挡位速比，Ieven为偶数挡位速比，DeltaTorque为变速器的输出扭矩误差限值。
8.根据权利要求7所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，变速器的输出扭矩误差限值DeltaTorque的取值依据Tout的计算误差和min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven，0)的计算误差获得。
9.根据权利要求7所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，变速器的输出扭矩误差限值DeltaTorque的取值范围为0-50N·m。
10.根据权利要求2所述的双离合变速器控制方法，其特征在于，车辆在驱动状态下，变速器输出扭矩Tout≥0，车辆在滑行状态下，变速器输出扭矩Tout＞min(Tengout*Iodd，Tengout*Ieven)。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
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