CN114110042A - 一种双离合变速器的温度控制方法 - Google Patents

Abstract

一种双离合变速器的温度控制方法，其包括：在车辆开始起步时，获取车辆运行时的多种当前工况参数；根据预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系，获取与多种工况参数的当前数值相对应的当前预测温度；当当前预测温度大于或等于第一预设阈值，则启动降温措施以降低离合器温度。本发明先通过预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系来预测当前预设温度，若当前预测温度大于或等于第一预设阈值则对离合器启动降温措施来降低离合器的温度。在降温措施启动后，离合器在起步过程中其最高温度将低于当前预测温度，离合器被烧毁的可能性降低。

Description

一种双离合变速器的温度控制方法

技术领域

本文涉及汽车技术，尤指一种双离合变速器的温度控制方法。

背景技术

双离合变速器集成了离合器和变速器，是一种手动变速器，除了拥有手动变速器的灵活性及自动变速器的舒适性外，还能提供无间断的动力输出。而传统的手动变速器使用一台离合器，当换挡时，驾驶员须踩下离合器踏板，使不同挡的齿轮做出啮合动作，而动力就在换挡期间出现间断，令输出表现有所断续。

双离合变速器在起步工况时，离合器一直处在滑动摩擦状态，当离合器扭矩大时，会使得离合器温度瞬间升高，严重时会烧坏离合器。

双离合变速器既要防止离合器烧损又要满足各种高温高负荷的驾驶性能的要求，这也是离合器进行过温保护控制的难点。除需要在硬件设计、材质、冷却方案等方面进行技术改进外，在双离合变速器控制上，也需要进行优化。现有的控制方案是当双离合变速器的离合器温度达到温度阈值时，才被动地采取降温措施。由于采取措施后，不能马上降低离合器温度，也就是存在迟滞性，离合器过温保护效果差。

发明内容

本申请提供了一种双离合变速器的温度控制方法，其包括：

在车辆开始起步时，获取车辆运行时的多种当前工况参数；

根据预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系，获取与多种工况参数的当前数值相对应的当前预测温度；

当当前预测温度大于或等于第一预设阈值，则启动降温措施以降低离合器温度。

在一个示意性实施例中，多种工况参数分别为坡度、变速器油温、离合器当前温度、离合器输出扭矩、发动机当前转速、离合器动力输出端转速、档位、发动机输出扭矩、离合器冷却液流量、冷却风扇转速。

在一个示意性实施例中，根据预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系，获取与多种工况参数的当前数值相对应的当前预测温度，包括：

将发动机的当前转速与离合器动力输出端转速作差获得当前滑差；

获得与发动机输出扭矩、当前滑差和离合器当前温度相对应的基础最高温度；

获取与坡度相对应的第一修正系数、与变速器油温相对应的第二修正系数以及与档位相对应的第三修正系数，将基础最高温度、第一修正系数、第二修正系数、第三修正系数相乘得到当前预测温度。

在一个示意性实施例中，第一修正参数随着坡度的增大而增大，第二修正参数随着变速器油温的增大而增大。

在一个示意性实施例中，当当前预测温度小于第一预设阈值时重新进入获取车辆运行时的多种当前工况参数的步骤。

在一个示意性实施例中，降温措施包括减小发动机扭矩，加大离合器冷却液流量以及增大冷却风扇转速。

在一个示意性实施例中，在启动降温措施的同时还发出第一警示信息，所述第一警示信息用于提示驾驶员离合器具有过热的风险。

在一个示意性实施例中，当当前预测温度大于或等于第一预设阈值时判断当前预测温度是否大于或等于第二预设阈值，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

若是则驱动离合器打开使离合器处于不连动状态。

在一个示意性实施例中，所述第一预设阈值为230℃，所述第二预设阈值为250℃。

在一个示意性实施例中，在车辆开始起步时还获取离合器踏板开度，根据发动机当前转速和离合器踏板开度确定发动机目标转速。

在本发明的技术方案中，先通过预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系来预测当前预设温度，再判断当前预测温度是否大于或等于第一预设阈值，若当前预测温度大于或等于第一预设阈值则对离合器启动降温措施来降低离合器的温度。在降温措施启动后，离合器在起步过程中其最高温度将低于当前预测温度，离合器被烧毁的可能性降低。

本申请的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本申请而了解。本申请的其他优点可通过在说明书以及附图中所描述的方案来实现和获得。

附图说明

附图用来提供对本申请技术方案的理解，并且构成说明书的一部分，与本申请的实施例一起用于解释本申请的技术方案，并不构成对本申请技术方案的限制。

图1为本申请实施例的双离合变速器的温度控制方法的流程图；

图2为本申请实施例的双离合变速器的温度控制方法的流程图；

图3为本申请实施例的步骤S2的流程图。

具体实施方式

如图1所示，图1显示了一种双离合变速器的温度控制方法的流程图。该温度控制方法包括以下步骤：

S1：在车辆开始起步时，获取车辆运行时的多种当前工况参数，进入步骤S2；

车辆包括双离合变速器、发动机、水冷散热系统和冷却风扇。双离合变速器包括离合器和变速器。离合器包括动力输出端和动力输入端。离合器的动力输出端连接于变速器。离合器的动力输入端连接于汽车的发动机。离合器在闭合时能将发动机的转矩传递到变速器中，驱动变速器运转。

水冷散热系统连接于双离合变速器，水冷散热系统利用冷却液带走双离合变速器的离合器和变速器的热量。

冷却风扇设置在变速器的一侧，用于对变速器进行强制风冷，冷却风扇转速越高则冷却效果越好。

起步是车辆从静止向运动转变的过程。在手动变速的车辆起步的过程中，离合器处于半连动状态，动力输入端与动力输出端之间具有转速差，离合器内部元件之间滑动摩擦，离合器升温迅速。车辆的当前工况参数可以由各类传感器直接测得

工况参数为车辆起步时对离合器的温度具有明显影响的变量。在本实施例中，车辆的多种工况参数分别为坡度、变速器油温、离合器当前温度、离合器输出扭矩、发动机当前转速、离合器动力输出端转速、档位、发动机输出扭矩、离合器冷却液流量、冷却风扇转速。

坡度为车辆所处地表单元陡缓的程度，坡度为坡面的垂直高度和水平方向的距离的比。坡度可以用百分比表示。坡度可以是由陀螺仪测量出来。离合器当前温度可以由离合器上的温度传感器测量出来。离合器输出扭矩为离合器的动力输出端所输出的扭矩。档位是变速箱的工作模式的次序，例如1、2档和倒挡。离合器中设置有冷却液流道，冷却液流过冷却流道时能带走离合器一部分热量，离合器冷却液流量可以是冷却液的体积流量，也可以是冷却液的质量流量。

S2：根据预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系，获取与多种工况参数的当前数值相对应的当前预测温度，进入步骤S3；

预测温度为离合器在经历预定时间段内离合器所达到的最高温度。该预定时间段可以是等于车辆起步所需的时间。该预测温度即为离合器在起步过程中离合器将要达到的最高温度。

在实施该温度控制方法之前，预先标定出多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系。车辆不同的工况下起步时，多种工况参数中至少有一种工况参数的数值会发生变化。多种工况参数的一个数值组合能表达一种车辆起步时所处的工况。

在实验条件下，预先标定出车辆在每种工况下起步时离合器在起步过程中所达到的最高温度，即预先标定出车辆在每种工况下起步时的预测温度。这样，多种工况参数的每个数值组合均对应一个预测温度，这样就预先标定出了多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系。

在步骤S1中，已经获取到多种工况参数的当前数值，这些当前数值组成一个当前数值组合，根据多种工况参数的数值组合与离合器的预测温度之间的对应关系获取到当前数值组合所对应的预测温度，并将该预测温度作为当前预测温度。

该当前预测温度为车辆当前起步过程中离合器将要达到的最高温度，因此实现了对离合器温度的预测。

S3：当当前预测温度大于或等于第一预设阈值，则启动降温措施以降低离合器温度。

判断当前预测温度是否大于或等于第一预设阈值，若当前预测温度大于或等于第一预设阈值则对离合器启动降温措施来降低离合器的温度。该第一预设阈值可以是离合器合理工作温度范围的极大值，超过该第一预设阈值则离合器具有损坏风险。第一预设阈值由离合器自身特性决定，该第一预设阈值可以是230摄氏度。

降温措施包括减小发动机扭矩，加大离合器冷却液流量以及增大冷却风扇转速。减小发动机扭矩可以是按设定的程度减小发动机扭矩，发动机扭矩降低后能使得离合器的滑动摩擦产生的热量变少。加大离合器冷却液流量可以按设定的程度加大离合器冷却液流量，加大离合器冷却液流量能使得冷却液从离合器上带走更多的热量。增大冷却风扇转速可以按设定的程度增大风扇转速，增大冷却风扇转速能带走更多的热量。

在降温措施启动后，离合器在起步过程中其最高温度将低于当前预测温度，离合器被烧毁的可能性降低。

在一个示意性的实施例中，如图2所示，步骤S3包括S31～S32；

S31：判断当前预测温度是否大于或等于第一预设阈值，若是则进入到步骤S32，否则进入到步骤S1；

S32：对离合器启动降温措施来降低离合器的温度。

在步骤S3中，当当前预测温度小于第一预设阈值时还会再次进入到步骤S1中，这样能循环判断车辆在最新工况条件下离合器的当前预测温度是否还会大于或等于第一预设阈值，若当前预测温度还会大于或等于第一预设阈值则启动降温措施。

这样，能保证在整个起步过程中都会对离合器的温度进行预测防止离合器因温度过高而被烧毁。

在一个示意性的实施例中，在步骤S1中，多种工况参数分别为坡度、变速器油温、离合器当前温度、离合器输出扭矩、发动机当前转速、离合器动力输出端转速、档位、发动机输出扭矩、离合器冷却液流量、冷却风扇转速。

如图3所示，步骤S2包括S21～S23。

S21：将发动机的当前转速与离合器动力输出端转速作差获得当前滑差；

在离合器处于半连动状态下，发动机的转速等于离合器的动力输入端的转速，离合器动力输出端的转速小于发动机的转速。在起步时，滑差等于发动机的当前转速减去离合器动力输出端转速。

S22：获得与发动机输出扭矩、当前滑差和离合器当前温度相对应的基础最高温度；

在试验条件下，将档位、坡度和变速器油温保持在指定条件不变，例如将坡度保持在0°，将变速器油温保持在100℃，档位为1档时，以发动机输出扭矩、变速器油温、档位、离合器当前温度和当前滑差作为变量，标定不同出发动机输出扭矩下，档位和离合器当前温度与离合器的基础最高温度的对应关系列表。

当发动机输出扭矩为100N·m，通过改变变速器油温和滑差来测得在不同的离合器的当前温度和滑差下在车辆起步过程中离合器的基础最高温度。例如离合器的当前温度为100°，滑差为：1000rpm，得到离合器的基础最高温度为：170°，同理，保持其他条件不变时，当离合器的初始温度为120°时的离合器预测温度为：185°……。这样就可以制得发动机输出扭矩为100N·m时离合器的当前温度、滑差和基础最高温度之间的关系列表。该关系列表如下所示：

基础最高温度表

当发动机输出扭矩为120N·m，通过改变变速器油温和滑差来测得在不同的离合器的当前温度和滑差下在车辆起步过程中离合器的基础最高温度。这样就可以制得发动机输出扭矩为120N·m时离合器的当前温度、滑差和基础最高温度之间的关系列表。

以此类推，可以测得发动机输出扭矩为140N·m、150N·m、200N·m、250N·m等下的对应的当前温度、滑差与基础最高温度之间的对应关系列表。

在步骤S1中，获取到发动机输出扭矩、当前滑差和离合器当前温度，根据在步骤S1中获取到的发动机输出扭矩来获取与该发动机输出扭矩相对应的当前温度、滑差与基础最高温度的关系列表，然后根据步骤S1所获得的发动机输出扭矩、当前滑差查询该关系列表以获得与该发动机输出扭矩和当前滑差相对应的基础最高温度。若该关系列表中不存在与离合器当前温度或当前滑差相对应的点值，则可以根据该关系列表中其他已有的数值以线性插值法来计算基础最高温度。

S23：获取与坡度相对应的第一修正系数、与变速器油温相对应的第二修正系数以及与档位相对应的第三修正系数，将基础最高温度、第一修正系数、第二修正系数、第三修正系数相乘得到当前预测温度。

坡度与离合器的预测温度之间呈近似的线性关系，每个坡度值对应于一个第一修正参数，第一修正参数随着坡度的增大而增大，可以通过第一修正系数来修正坡度变化后的基础最高温度。第一修正系数可以在实验环境下标定出来。

坡度和第一修正系数对照表

坡度	-5％	0％	5％	10％	15％	20％	25％	30％
									第一修正系数	0.98	1	1.02	1.03	1.04	1.05	1.08	1.1

变速器油温与离合器的预测温度之间呈近似的线性关系，每个变速器油温值对应于一个第二修正参数，第二修正参数随着变速器油温的增大而增大，可以通过第二修正系数来修正变速器油温变化后的基础最高温度。第二修正系数可以在实验环境下标定出来。

变速器油温和第二修正系数对照表

变速器油温	0°	60°	80°	100°	120°
						第二修正系数	0.98	1	1	1.02	10.5

档位与离合器的预测温度之间呈近似的线性关系，每个档位对应于一个第三修正参数，可以通过第三修正系数来修正档位变化后的基础最高温度。

第三修正系数可以在实验环境下标定出来。

档位与第三修正系数对照表

档位	1	2	倒挡
				第三修正系数	1	1.1	1.05

这样，根据在步骤S1中所获得的坡度能查询到该坡度所对应的第一修正系数，根据在步骤S1中所获得的变速器油温能获得该变速器油温所对应的第二修正系数，根据在步骤S1中所获得的档位能获得该档位所对应的第三修正系数，将步骤S22中所获得的基础最高温度与该第一修正系数、该第二修正系数、该第三修正系数依次相乘得到经过坡度修正、变速器油温修正和档位修正的当前预测温度。

在一个示意性的实施例中，步骤S3还包括S33和S34。

在步骤S32中，在对离合器启动降温措施后，进入步骤S33。

步骤S33：判断当前预测温度是否大于或等于第二预设阈值，第二预设阈值大于第一预设阈值，若是则进入到步骤S34，否则进入步骤S31；

S34：驱动离合器打开使离合器处于不连动状态进而使得离合器降温。

第二预设阈值可以为离合器的极限温度，超过该极限温度则离合器必定会烧毁。第二预设阈值可以根据离合器特性来设定。第二预设阈值可以是250℃。

在本实施例中，当预计离合器的温度会超过第二预设阈值时驱动离合器打开，使得离合器才处于不连动状态，避免离合器温度过高而烧毁。

在一个示意性的实施例中，在步骤S32中，在启动降温措施的同时还发出第一警示信息；

第一警示信息例如可以是在仪表盘上亮起黄灯。驾驶员在接收到第一警示信息后就能知道离合器具有过热的风险。

在步骤S35中，驱动离合器打开的同时还发出第二警示信息；

第二警示信息例如可以是在仪表盘上亮起红灯。驾驶员在接收到第二警示信息后就能知道离合器具有烧坏的风险，且离合器已经被打开。

在一个示意性的实施例中，步骤S1还包括在车辆开始起步时还获取离合器踏板开度，根据发动机当前转速和离合器踏板开度确定发动机目标转速。

在起步时，离合器温升高，主要是离合器滑摩转速大、同时需要驱动车辆前进离合器输出扭矩大导致。

根据公式：离合器消耗的滑摩功率＝[发动机输出扭矩-(发动机目标转速-发动机当前转速)*比例系数]*滑差/9.549……①；

离合器消耗的热量＝滑摩功率*时间/1000……②；

离合器温升吸收的热量＝离合器消耗的热量-冷却液带走的热量……③

从公式③中可以看出，需要增大冷却液带走的热量，所以需要增大离合器冷却液流量和加快冷却风扇转速。

从公式①、②看出，为了减少离合器消耗的热量，就需要降低发动机实际扭矩、优化发动机目标转速以及比例系数。

在保证驾驶性的前提下，可以通过标定手段来优化发动机目标转速和比例系数。

跟据发动机当前转速和离合器踏板开度的对应关系能确定发动机目标转速。该对应关系可以如下表所示：

发动机目标转速表

根据发动机目标转速与发动机当前转速之差与比例系数的对应关系能确定比例系数。该对应关系如下所示：

转速差与比例系数的对照表

本领域普通技术人员可以理解，上文中所公开方法中的全部或某些步骤、系统、装置中的功能模块/单元可以被实施为软件、固件、硬件及其适当的组合。在硬件实施方式中，在以上描述中提及的功能模块/单元之间的划分不一定对应于物理组件的划分；例如，一个物理组件可以具有多个功能，或者一个功能或步骤可以由若干物理组件合作执行。某些组件或所有组件可以被实施为由处理器，如数字信号处理器或微处理器执行的软件，或者被实施为硬件，或者被实施为集成电路，如专用集成电路。这样的软件可以分布在计算机可读介质上，计算机可读介质可以包括计算机存储介质(或非暂时性介质)和通信介质(或暂时性介质)。如本领域普通技术人员公知的，术语计算机存储介质包括在用于存储信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块或其他数据)的任何方法或技术中实施的易失性和非易失性、可移除和不可移除介质。计算机存储介质包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或其他存储器技术、CD-ROM、数字多功能盘(DVD)或其他光盘存储、磁盒、磁带、磁盘存储或其他磁存储装置、或者可以用于存储期望的信息并且可以被计算机访问的任何其他的介质。此外，本领域普通技术人员公知的是，通信介质通常包含计算机可读指令、数据结构、程序模块或者诸如载波或其他传输机制之类的调制数据信号中的其他数据，并且可包括任何信息递送介质。

Claims (10)

1.一种双离合变速器的温度控制方法，其特征在于，包括：

在车辆开始起步时，获取车辆运行时的多种当前工况参数；

根据预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系，获取与多种工况参数的当前数值相对应的当前预测温度；

当当前预测温度大于或等于第一预设阈值，则启动降温措施以降低离合器温度。

2.根据权利要求1所述的温度控制方法，其特征在于，多种工况参数分别为坡度、变速器油温、离合器当前温度、离合器输出扭矩、发动机当前转速、离合器动力输出端转速、档位、发动机输出扭矩、离合器冷却液流量、冷却风扇转速。

3.根据权利要求2所述的温度控制方法，其特征在于，根据预先标定的多种工况参数与离合器的预测温度之间的对应关系，获取与多种工况参数的当前数值相对应的当前预测温度，包括：

将发动机的当前转速与离合器动力输出端转速作差获得当前滑差；

获得与发动机输出扭矩、当前滑差和离合器当前温度相对应的基础最高温度；

获取与坡度相对应的第一修正系数、与变速器油温相对应的第二修正系数以及与档位相对应的第三修正系数，将基础最高温度、第一修正系数、第二修正系数、第三修正系数相乘得到当前预测温度。

4.根据权利要求3所述的温度控制方法，其特征在于，第一修正参数随着坡度的增大而增大，第二修正参数随着变速器油温的增大而增大。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，当当前预测温度小于第一预设阈值时重新进入获取车辆运行时的多种当前工况参数的步骤。

6.根据权利要求1至4中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，降温措施包括减小发动机扭矩，加大离合器冷却液流量以及增大冷却风扇转速。

7.根据权利要求1至4中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，在启动降温措施的同时还发出第一警示信息，所述第一警示信息用于提示驾驶员离合器具有过热的风险。

8.根据权利要求1至4中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，在对离合器启动降温措施后判断当前预测温度是否大于或等于第二预设阈值，所述第二预设阈值大于所述第一预设阈值；

若是则驱动离合器打开使离合器处于不连动状态。

9.根据权利要求8所述的温度控制方法，其特征在于，所述第一预设阈值为230℃，所述第二预设阈值为250℃。

10.根据权利要求1至4中任一项所述的温度控制方法，其特征在于，在车辆开始起步时还获取离合器踏板开度，根据发动机当前转速和离合器踏板开度确定发动机目标转速。

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