CN114576350B - 双离合器换挡控制方法、装置及汽车 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种双离合器换挡控制方法、装置及汽车，其中，该方法包括：获取到换挡指令时，获取发动机扭矩N3；根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1，并根据公式(1)控制第二离合器的扭矩N2；N2＝N3‑N1(1)，其中，N3为固定值，不同时刻的扭矩N1相连形成与所述第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线。本申请根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1，以致扭矩控制形成的扭矩抛物曲线与扭矩特性曲线匹配，从而解决了换挡顿挫的问题。

Description

双离合器换挡控制方法、装置及汽车

技术领域

本发明涉及车辆换挡技术领域，特别涉及一种双离合器换挡控制方法、装置及汽车。

背景技术

随着经济的发展，汽车行业也随之发展的越来越快，更多的消费者选择汽车作为第一出行工具，汽车的保有量也日益增多，消费者对汽车驾乘感受舒适性的要求越来越高。

现有的双离合器在换挡过程中，等步长的控制分离离合器的扭矩N1，和/或等步长的控制结合离合器的扭矩N2，而发动机扭矩N3＝N1+N2，则会有时候出现发动机扭矩N3变大，有时候出现发动机扭矩N3变小，进而发动机扭矩在换挡过程是一个变化量，以致出现换挡顿挫的问题。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种双离合器换挡控制方法，以解决换挡顿挫问题。

本发明还提出了一种实施双离合器换挡控制方法的双离合器换挡控制装置。

本发明还提出了一种具有上述双离合器换挡控制装置的车辆。

为了实现上述目的，根据本发明的第一方面实施例提出一种双离合器换挡控制方法，其包括如下步骤：

获取到换挡指令时，获取发动机扭矩N3；

根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1，并根据公式(1)控制第二离合器的扭矩N2；

N2＝N3-N1 (1)，

其中，N3为固定值，不同时刻的扭矩N1相连形成与第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线。

根据本发明的第二方面实施例的双离合器换挡控制装置，其包括存储器和与所述存储器连接的处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于加载计算机程序，以执行第一方面实施例描述的双离合器换挡控制方法。

根据本发明的第三方面实施例的汽车，其包括第二方面实施例描述的双离合器换挡控制装置。

本申请的双离合器换挡控制方法根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1，以致不同时刻的扭矩N1相连形成与所述第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线，由于扭矩控制形成的扭矩抛物曲线与扭矩特性曲线匹配，所以，目标扭矩(扭矩控制所要达到的扭矩)与实际扭矩(第一离合器当前的实际扭矩)之间的扭矩差很小，从而提升了扭矩控制精准度；进一步地，根据N2＝N3-N1控制第二离合器的扭矩N2，既可以保证发动机扭矩不变，进而不会出现换挡顿挫的现象，以致提升了用户驾驶舒适度，也可以致使第二离合器的扭矩控制形成的扭矩抛物曲线与第二离合器的扭矩特性曲线匹配，即只需要控制一个离合器，则可以保证两个离合器的扭矩控制的形成的扭矩抛物曲线与扭矩特性曲线匹配，从而既降低了换挡控制的实现难度，也降低了换挡控制的实现成本。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明相关技术的扭矩以及转速曲线示意图；

图2为本发明双离合器换挡控制方法一个实施例的流程示意图；

图3为图2中扭矩控制步骤一个实施例的流程示意图；

图4为本发明双离合器换挡控制方法的扭矩曲线示意图；

图5为图3中扭矩递减控制步骤一个实施例的流程示意图；

图6为图3中扭矩递增控制步骤一个实施例的流程示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，参考附图描述的实施例是示例性的，下面详细描述本发明的实施例。

相关技术中，如图1所示，双离合器换挡时，分离离合器的扭矩等步长减小(见图1中的曲线10)，结合离合器的扭矩等步长增加(见图1中的曲线11)，即相关技术双离合器在换挡过程中，是基于小扭矩与压力特性呈线性关系的控制理论执行换挡控制方法的。

但是，由于制造工艺等系列因素，所以，两个离合器之间存在一定的差异，致使双离合器在换挡过程中，小扭矩与压力特性呈类抛物线关系的。

将分离离合器的线性关系与抛物线关系进行比较，比较情况包括两种：

(1)前段时间内，线性关系相比抛物线关系，前者扭矩降低量大

示例性的，以Y＝-X表示线性关系，Y＝-X²表示抛物线关系。

在(0，1)的区间内，假设X＝0.1时，线性关系的Y为0.1，而抛物线关系的Y为0.01，明显0.1＞0.01，因此，采用相关技术的等步长调控方案，致使分离离合器的扭矩控制降低量＞分离离合器实际扭矩降低量，从而发动机需求扭矩会变小，进而发动机转速会变小(见图1中的曲线12的121段)。

(2)后段时间内，线性关系相比抛物线关系，前者扭矩降低量小

示例性的，以Y＝-X表示线性关系，Y＝-X²表示抛物线关系。

在(1，S)的区间内，假设X＝1.1时，线性关系的Y为1.1，而抛物线关系的Y为1.21，明显1.21＞1.1，因此，采用相关技术的等步长调控方案，致使分离离合器的扭矩控制降低量＜分离离合器实际扭矩降低量，从而发动机需求扭矩会增大，进而发动机转速会增大(见图1中的曲线12的122段)。

综上所述，发动机需求扭矩先减小后增大，从而导致双离合器欢动控制过程中出现顿挫的问题。

下面结合附图来对本发明的技术方案的实施例作进一步的详细描述。

图2是根据一实施例的双离合器换挡控制方法的流程示意图。参见图2，本发明第一方面实施例提出了一种双离合器换挡控制方法，包括如下步骤：

S1，获取到换挡指令时，获取发动机扭矩N3。

具体地，变速器控制单元(TCU)获取行车参数信息，根据该行车参数信息判断是否生成换挡指令，其中，行车参数信息包括油门信号和车速信息。此外，根据该行车参数信息判断是否生成换挡指令属于常规技术，在此不作详细描述。

S2，根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1，并根据公式(1)控制第二离合器的扭矩N2；

N2＝N3-N1 (1)，

其中，N3为固定值，不同时刻的扭矩N1相连形成与第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线。

本实施例第一方面根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1，以致不同时刻的扭矩N1相连形成与所述第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线，由于扭矩控制形成的扭矩抛物曲线与扭矩特性曲线匹配，所以，目标扭矩(扭矩控制所要达到的扭矩)与实际扭矩(第一离合器当前的实际扭矩)之间的扭矩差很小，从而提升了扭矩控制精准。

本实施例第二方面根据N2＝N3-N1控制第二离合器的扭矩N2，既可以保证发动机扭矩不变，进而不会出现换挡顿挫的现象，以致提升了用户驾驶舒适度，也可以致使第二离合器的扭矩控制形成的扭矩抛物曲线与第二离合器的扭矩特性曲线匹配，即只需要控制一个离合器，则可以保证两个离合器的扭矩控制的形成的扭矩抛物曲线与扭矩特性曲线匹配，从而既降低了换挡控制的实现难度，也降低了换挡控制的实现成本。

在本实施例的基础上，其他实施例中，参见图3，步骤S2包括：

S20，判断该第一离合器是分离离合器还是结合离合器。当第一离合器为换挡过程中的分离离合器时，执行步骤S21。当第一离合器为换挡过程中的结合离合器时，执行步骤S22。

在本实施例中，获取当前档位，确认与该当前档位对应的离合器为分离离合器，否则为结合离合器。

S21，根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1递减，并根据公式(1)控制第二离合器的扭矩N2递增。

参见图4，根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1递减，以致不同时刻的扭矩N1相连形成与所述第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线(见图4的曲线20)。

S22，根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1递增，并根据公式(1)控制第二离合器的扭矩N2递减。

参见图4，根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1递增，以致不同时刻的扭矩N1相连形成与所述第一离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线(见图4的曲线21)。

本实施例既可以控制分离离合器，也可以控制结合离合器，以保证两个离合器的扭矩控制的形成的扭矩抛物曲线与扭矩特性曲线匹配，无需特定指定控制某一个离合器，从而频繁控制该离合器，进而缩短了该离合器的使用寿命。

在本实施例的基础上，其他实施例中，参见图5，步骤21中的根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1递减的步骤，包括：

S211，获取第一离合器的第一扭矩。

S212，判断第一扭矩是否大于预设扭矩阈值。当第一扭矩大于预设扭矩阈值时，执行步骤S213；当第一扭矩小于等于预设扭矩阈值时，执行步骤S214。

在本实施例中，预设扭矩阈值根据实验测定得到，即图4中点A对应的扭矩值。

S213，以第一扭矩为起始值，根据动态第一变化率控制第一离合器的扭矩N11递减。

在本实施例的基础上，其他实施例中，该步骤S213包括：

首先，根据第一扭矩和预设切换时间得到扭矩步长BO。

具体地，扭矩步长BO＝第一扭矩/预设切换时间。

然后，实时获取与扭矩N11对应的第一步长系数C0，并根据公式(2)控制第一离合器的扭矩N11递减。

N11＝N11-B0*C0 (2)，

其中，N11的初始值为第一扭矩，C0＜1且随着扭矩N11的递减而递增。

步骤S214，以预设扭矩阈值为初始值，根据动态第二变化率控制第一离合器的扭矩N12递减。

其中，预设动态变化率包括动态第一变化率和动态第二变化率，不同时刻的扭矩N11相连形成扭矩抛物曲线的第一弧线段，不同时刻的扭矩N12相连形成扭矩抛物曲线的第二弧线段。

在本实施例的基础上，其他实施例中，该步骤S214包括：

实时获取与扭矩N12对应的第二步长系数C1，并根据公式(3)控制第一离合器的扭矩N12递减；

N12＝N12-B0*C1 (3)，

其中，N12的初始值为预设扭矩阈值，C1＞1且随着扭矩N12的递减而递增。

本实施例由于小扭矩与压力特性呈类抛物线关系，所以，分离离合器前段扭矩降低量小，后段扭矩降低量大，因此，后段步长系数C1＞1且递增，才能使不同时刻的扭矩N12相连形成扭矩抛物曲线的第二弧线段。

本实施例通过实验测定形成一个扭矩-步长系数表，因此，本实施例只需要获取当前扭矩，便可以通过调用该扭矩-步长系数表，即可得到该步长系数，进而计算得到下一个示例的目标扭矩，既减少了目标扭矩的计算量，从而提升了扭矩控制速率，也降低了扭矩控制实现难度，从而降低了扭矩控制软件的研发成本。

需要说明的是，以第一扭矩为起始值，根据动态第一变化率控制第一离合器的扭矩N11递减，本实施例不仅仅可以通过调控系数实现，也可以通过实验测定形成一个基准扭矩抛物曲线，从而将基准扭矩抛物曲线进行存储，进而后续根据当前扭矩和基准扭矩抛物曲线进行扭矩递减控制，以实现根据动态第一变化率控制第一离合器的扭矩N11递减。

在本实施例的基础上，其他实施例中，参见图6，步骤22中的根据预设动态变化率控制第一离合器的扭矩N1递增的步骤，包括：

S221，获取第一离合器的第二扭矩。

S222，判断第二扭矩是否大于预设扭矩阈值；当第二扭矩小于预设扭矩阈值时，执行步骤S223。当第二扭矩大于等于预设扭矩阈值时，执行步骤S224。

S223，以第二扭矩为起始值，根据动态第三变化率控制第一离合器的扭矩N21递增。

在本实施例的基础上，其他实施例中，该步骤S223包括：

首先，获取第二离合器的第三扭矩。

其次，根据第三扭矩和预设切换时间得到扭矩步长B0；

最后，实时获取与扭矩N21对应的第三步长系数C2，并根据公式(4)控制第一离合器的扭矩N21递增；

N21＝N21+B0*C2 (4)，

其中，N21的初始值为第二扭矩，C2＜1且随着扭矩N21的递增而递增。

S224，以预设扭矩阈值为初始值，根据动态第四变化率控制第一离合器的扭矩N22递增；

其中，预设动态变化率包括动态第三变化率和动态第四变化率，不同时刻扭矩N21相连形成扭矩抛物曲线的第一弧线段，不同时刻扭矩N22相连形成扭矩抛物曲线的第二弧线段。

在本实施例的基础上，其他实施例中，该步骤S224包括：

实时获取与扭矩N22对应的第四步长系数C3，并根据公式(5)控制第一离合器的扭矩N22递增；

N22＝N22+B0*C3，其中，N22的初始值为预设扭矩阈值，C3＞1且随着扭矩N22的递增而递增。

本实施例通过实验测定形成一个扭矩-步长系数表，因此，本实施例只需要获取当前扭矩，便可以通过调用该扭矩-步长系数表，即可得到该步长系数，进而计算得到下一个示例的目标扭矩，既减少了目标扭矩的计算量，从而提升了扭矩控制速率，也降低了扭矩控制实现难度，从而降低了扭矩控制软件的研发成本。

需要说明的是，以第二扭矩为起始值，根据动态第三变化率控制第一离合器的扭矩N21递增，本实施例不仅仅可以通过调控系数实现，也可以通过实验测定形成一个基准扭矩抛物曲线，从而将基准扭矩抛物曲线进行存储，进而后续根据当前扭矩和基准扭矩抛物曲线进行扭矩递增控制，以实现根据动态第三变化率控制第一离合器的扭矩N21递增。

本发明第二方面提出了一种双离合器换挡控制装置，其包括存储器和与存储器连接的处理器，存储器用于存储计算机程序，处理器用于加载计算机程序，以执行第一方面实施例描述的双离合器换挡控制方法。

本发明实施例提供的双离合器换挡控制装置的具体原理和实现方式均与上述第一方面实施例类似，在此不再赘述。

本发明第三方面提出一种汽车，其包括第三方面实施例描述的双离合器换挡控制装置。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”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。

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，或一体地连接；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。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种双离合器换挡控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

获取到换挡指令时，获取发动机扭矩N3；

根据预设动态变化率控制分离离合器的扭矩N1，并根据公式（1）控制结合离合器的扭矩N2；

N2=N3-N1（1），其中，N3为固定值，不同时刻的扭矩N1相连形成与所述分离离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线；其中，所述预设动态变化率包括动态第一变化率与动态第二变化率，所述动态第一变化率促使所述分离离合器的扭矩抛物曲线中的第一弧线段的扭矩降低量小，所述动态第二变化率促使所述分离离合器的扭矩抛物曲线中的第二弧线段的扭矩降低量大；

其中，所述根据预设动态变化率控制分离离合器的扭矩N1递减的步骤，包括：获取所述分离离合器的第一扭矩；判断所述第一扭矩是否大于预设扭矩阈值；当所述第一扭矩大于所述预设扭矩阈值时，以所述第一扭矩为起始值，根据动态第一变化率控制所述分离离合器的扭矩N11递减；当所述第一扭矩小于等于所述预设扭矩阈值时，以所述预设扭矩阈值为初始值，根据动态第二变化率控制所述分离离合器的扭矩N12递减；不同时刻的扭矩N11相连形成所述扭矩抛物曲线的第一弧线段，不同时刻的扭矩N12相连形成所述扭矩抛物曲线的第二弧线段。

2.根据权利要求1所述的双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述以所述第一扭矩为起始值，根据动态第一变化率控制所述分离离合器的扭矩N11递减的步骤，包括：

根据所述第一扭矩和所述预设切换时间得到扭矩步长B0；

实时获取与扭矩N11对应的第一步长系数C0，并根据公式（2）控制所述分离离合器的扭矩N11递减；

N11=N11-B0*C0（2），其中，N11的初始值为第一扭矩，C0＜1且随着扭矩N11的递减而递增。

3.根据权利要求1所述的双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述以所述预设扭矩阈值为初始值，根据动态第二变化率控制所述分离离合器的扭矩N12递减的步骤，包括：

实时获取与扭矩N12对应的第二步长系数C1，并根据公式（3）控制所述分离离合器的扭矩N12递减；

N12=N12-B0*C1（3），其中，N12的初始值为预设扭矩阈值，C1＞1且随着扭矩N12的递减而递增。

4.一种双离合器换挡控制方法，其特征在于，其包括如下步骤：

获取到换挡指令时，获取发动机扭矩N3；

根据预设动态变化率控制结合离合器的扭矩N1，并根据公式（1）控制分离离合器的扭矩N2；

N2=N3-N1（1），其中，N3为固定值，不同时刻的扭矩N1相连形成与所述结合离合器的扭矩特性曲线匹配的扭矩抛物曲线；其中，所述预设动态变化率包括动态第三变化率与动态第四变化率，所述动态第三变化率促使所述结合离合器的扭矩抛物曲线中的第一弧线段的扭矩递增量小，所述动态第四变化率促使所述结合离合器的扭矩抛物曲线中的第二弧线段的扭矩递增量大；

其中，所述根据预设动态变化率控制结合离合器的扭矩N1递增的步骤，包括：获取所述结合离合器的第二扭矩；判断所述第二扭矩是否大于预设扭矩阈值；当所述第二扭矩小于所述预设扭矩阈值时，以所述第二扭矩为起始值，根据动态第三变化率控制所述结合离合器的扭矩N21递增；当所述第二扭矩大于等于所述预设扭矩阈值时，以所述预设扭矩阈值为初始值，根据动态第四变化率控制所述结合离合器的扭矩N22递增；不同时刻扭矩N21相连形成所述扭矩抛物曲线的第一弧线段，不同时刻扭矩N22相连形成所述扭矩抛物曲线的第二弧线段。

5.根据权利要求4所述的双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述以所述第二扭矩为起始值，根据动态第三变化率控制所述结合离合器的扭矩N21递增的步骤，包括：

获取所述结合离合器的第三扭矩；

根据所述第三扭矩和所述预设切换时间得到扭矩步长B0；

实时获取与扭矩N21对应的第三步长系数C2，并根据公式（4）控制所述结合离合器的扭矩N21递增；

N21=N21+B0*C2（4），其中，N21的初始值为第二扭矩，C2＜1且随着扭矩N21的递增而递增。

6.根据权利要求4所述的双离合器换挡控制方法，其特征在于，所述以所述预设扭矩阈值为初始值，根据动态第四变化率控制所述结合离合器的扭矩N22递增的步骤，包括：

实时获取与所述扭矩N22对应的第四步长系数C3，并根据公式（5）控制所述结合离合器的扭矩N22递增；

N22=N22+B0*C3，其中，N22的初始值为预设扭矩阈值，C3＞1且随着扭矩N22的递增而递增。

7.一种双离合器换挡控制装置，其特征在于，其包括存储器和与所述存储器连接的处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于加载所述计算机程序，以执行权利要求1-3之一所述的双离合器换挡控制方法或执行权利要求4-6之一所述的双离合器换挡控制方法。

8.一种汽车，其特征在于，其包括权利要求7所述的双离合器换挡控制装置。