CN116066552A - 双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备，一旦确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态，即可分三个阶段对离合器进行控制：第一阶段中基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至第一目标扭矩并进入第二阶段；第二阶段中以第一速率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增，在实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值时进入第三阶段；第三阶段中将实际发动机转速与目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制离合器扭矩。本发明从离合器角度控制齿轮副换向敲击能量，并且通过闭环PID控制以离合器滑磨的形式消除传动系刚度引起的抖动问题。

Description

双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备

技术领域

本发明涉及变速器控制技术领域，更具体地说，涉及一种双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备。

背景技术

平行轴式的双离合式自动变速器，在档滑行过程中发动机一般处于断油状态，其离合器则处于锁止状态，此时整车倒拖发动机运转，发动机转速略低于当前档位对应的输入轴转速，离合器传递负向扭矩。

如果驾驶员踩油门准备加速，通常离合器仍然保持锁止状态，并跟随发动机扭矩进行结合控制，但是此过程存在动力流换向，当发动机转速高于当前档位对应的输入轴转速，离合器从传递负向扭矩转为传递正向扭矩，容易激励起传动系敲击噪音和抖动，主要发生在输出轴齿轮与减速器齿轮副处，如图1中“闪电”标注位置。

发明内容

有鉴于此，为解决上述问题，本发明提供一种双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备，技术方案如下：

本发明一方面提供一种双离合式自动变速器控制方法，所述方法包括：

在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩；

以第一速率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增；

如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照所述闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制所述离合器扭矩。

优选的，所述确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态，包括：

如果所述车辆处于在档滑行状态，监测油门开度；

如果所述油门开度满足对应的加速条件，则确定所述车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

优选的，所述基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩，包括：

根据所述发动机扭矩的绝对值确定所述离合器扭矩的扭矩限值；

以所述扭矩限值为最小值，控制所述离合器扭矩以第二速率过渡至所述第一目标扭矩，所述第二速率大于所述第一速率。

优选的，所述以第一速率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增，包括：

根据已确定的二次曲线的曲率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增。

优选的，所述方法还包括：

如果实际发动机转速与所述输入轴转速同步，退出控制。

本发明另一方面提供一种双离合式自动变速器控制装置，所述装置包括：

第一控制模块，用于在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩；

第二控制模块，用于以第一速率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增；

第三控制模块，用于如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照所述闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制所述离合器扭矩。

可选的，用于确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的所述第一控制模块，具体用于：

如果所述车辆处于在档滑行状态，监测油门开度；如果所述油门开度满足对应的加速条件，则确定所述车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

可选的，用于基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩的所述第一控制模块，具体用于：

根据所述发动机扭矩的绝对值确定所述离合器扭矩的扭矩限值；以所述扭矩限值为最小值，控制所述离合器扭矩以第二速率过渡至所述第一目标扭矩，所述第二速率大于所述第一速率。

可选的，所述第二控制模块，具体用于：

根据已确定的二次曲线的曲率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增。

本发明另一方面提供一种电子设备，所述电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有程序，所述处理器调用所述存储器存储的程序，所述程序用于实现所述的双离合式自动变速器控制方法。

相较于现有技术，本发明实现的有益效果为：

本发明提供一种双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备，一旦确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态，即可分三个阶段对离合器进行控制：第一阶段中基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至第一目标扭矩并进入第二阶段；第二阶段中以第一速率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增，在实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值时进入第三阶段；第三阶段中将实际发动机转速与目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制离合器扭矩。本发明从离合器角度控制齿轮副换向敲击能量，并且通过闭环PID控制以离合器滑磨的形式消除传动系刚度引起的抖动问题。

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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为输出轴齿轮与减速器齿轮副结构示意图；

图2为传统离合器控制示意图；

图3为本发明实施例提供的双离合式自动变速器控制方法的方法流程图；

图4为本发明实施例提供的离合器控制示意图；

图5为本发明实施例提供的双离合式自动变速器控制装置的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的电子设备的硬件结构框图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，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他实施例，都属于本发明保护的范围。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

参见图2，图2为传统离合器控制示意图，车辆处于在档滑行状态下，发动机一般处于断油状态、离合器则处于锁止状态，此时整车倒拖发动机运转，发动机转速略低于当前档位下的输入轴转速，离合器传递负向扭矩。如果驾驶员踩油门准备加速，油门开度逐步上升至一定值，通常离合器仍然保持锁止状态，并跟随发动机扭矩进行结合控制，但是此过程存在动力流换向，当发动机转速高于当前档位下的输入轴转速，离合器从传递负向扭矩转为传递正向扭矩，容易激励起传动系敲击噪音和抖动。需要说明的是，图2和图4中离合器扭矩不具有方向性，仅为数值。

对此，为提升双离合式自动变速器在档加速平顺性，本发明提供一种双离合式自动变速器控制方法，应用于双离合式自动变速器固定档位从滑行到加速的过程控制。本发明不需改变双离合式自动变速器的结构，将固定档位踩油门加速过程细分为三个阶段进行控制，从离合器角度控制齿轮副换向敲击能量，并且以离合器滑磨的形式消除传动系刚度引起的抖动问题。

参见图3，图3为本发明实施例提供的双离合式自动变速器控制方法的方法流程图，该双离合式自动变速器控制方法包括如下步骤：

S10，在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩。

参见图4所示的离合器控制示意图，车辆处于在档滑行状态下，发动机处于断油状态，离合器处于锁止状态，发动机转速低于当前档位对应的输入轴转速，离合器传递负向扭矩。驾驶员踩下油门踏板，变速器控制器(TCU，Transmission Control Unit)进行加速过程控制，进入在档加速状态，本发明对此称为Tip in Lash(快踩油门消除传动系间隙)控制，该控制方法分为三个阶段，本发明称第一阶段为Ramp(离合器减压)阶段、第二阶段为Lash(消除传动系间隙)阶段、第三阶段为Antilock(防止离合器锁止)阶段。

在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态(即图2和图4中Tip in)的情况下，变速器控制器对离合器进入Ramp阶段的控制。在该Ramp阶段内，变速器控制器控制离合器扭矩过渡至第一目标扭矩，并且整个过渡过程受发动机扭矩的绝对值的限制，避免产生发动机转速更多的低于当前档位下的输入轴转速。该第一目标扭矩与传动间隙及传动刚度有关，因此可以依据传动间隙及传动刚度来设置第一目标扭矩。

具体实现过程中，确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态，可以采用如下步骤：

如果车辆处于在档滑行状态，监测油门开度；如果油门开度满足对应的加速条件，则确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

本发明实施例中，一旦车辆处于在档滑行状态下，变速器控制器即启动对油门开度的监测，如果油门开度满足对应的加速条件，即到达Tip in(快踩油门)，则确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

该加速条件可以包括油门开度大于对应的开度阈值、以及油门开度的变化率大于对应的变化率阈值。需要说明的是，开度阈值和变化率阈值可以根据实际应用场景来设置，本发明实施例对此不做限定。

具体实现过程中，步骤S10中“基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩”可以采用如下步骤：

根据发动机扭矩的绝对值确定离合器扭矩的扭矩限值；以扭矩限值为最小值，控制离合器扭矩以第二速率过渡至第一目标扭矩，第二速率大于第一速率。

本发明实施例中，在Ramp阶段内，变速器控制器控制离合器扭矩过渡至第一目标扭矩的整个过渡过程受到发动机扭矩的绝对值的限制，由此，可以根据发动机扭矩的绝对值确定离合器扭矩的扭矩限值，该扭矩限值小于等于发动机扭矩的绝对值。

以该扭矩限值为发动机扭矩的绝对值为例来说明，变速器控制器控制离合器扭矩以一定速率(即第二速率)过渡至第一目标扭矩，并且整个过渡过程中，离合器扭矩大于该发动机扭矩的绝对值，以此避免发动机转速更多的低于当前档位下的输入轴转速。该第二速率大于后续的第一速率。

S20，以第一速率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增。

本发明实施例中，变速器控制器确定离合器扭矩到达第一目标扭矩时，即对离合器进入Lash阶段的控制。Lash阶段是齿隙换向产生噪音的主要阶段，所以需要精确的离合器扭矩控制，对此第一目标扭矩的设置还需要综合考虑离合器拖曳扭矩和传动系拖曳扭矩损失。

参见图4，在该Lash阶段内，变速器控制器控制离合器以第一速率从第一目标扭矩进行递增，该第一速率属于微小的速率。

具体实现过程中，步骤S20“以第一速率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增”可以采用如下步骤：

根据已确定的二次曲线的曲率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增。

本发明实施例中，第一速率可以为二次曲线的曲率，而二次曲线则可以根据实际应用场景来设置，本发明实施例对此不做限定。

S30，如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制离合器扭矩。

本发明实施例中，变速器控制器确定实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足大于对应的转速阈值时，离合器进入Antilock阶段的控制。需要说明的是，转速阈值可以根据实际应用场景来设置，本发明实施例对此不做限定。

Antilock阶段的控制，也可称为防止离合器锁止控制。设置目标发动机转速，以发动机扭矩作为前馈扭矩，将实际发动机转速与目标发动机转速间的转速差作为闭环PID(Proportional(比例)、Integral(积分)、Differential(微分))控制算法的输入，闭环PID控制算法的输出为第二目标扭矩，变速器控制器控制离合器扭矩到达第二目标扭矩。整个过程保证实际发动机转速跟随目标发动机转速，通过闭环PID控制以离合器滑磨的形式避免提前锁止带来的轴系抖动。其中闭环PID控制算法采用了积分抗饱和方法，当积分项输出超过设定阈值后，只累计相反方向的误差，避免离合器扭矩调节缓慢带来的发动机实际转速无法跟随发动机目标转速的情况。

而目标发动机转速则可以根据当前档位下的输入轴转速来设置，目标发动机转速可以高于输入轴转速一个偏置值，该偏置值可以根据实际应用场景来设置，本发明实施例对此不做限定。

在此基础上，如果实际发动机转速和当前档位下的输入轴转速同步，则退出控制。具体的，变速器控制器在确定实际发动机转速与输入轴转速相同时，即退出Antilock阶段的控制。

本发明实施例提供的双离合式自动变速器控制方法，通过分阶段控制，有效改善了传动系换向带来的过传动系间隙噪音，借助于第三阶段的离合器滑磨控制，可有效解决由于传动刚度及传动间隙差异带来的轴系抖动，提升控制鲁棒性。

基于上述实施例提供的双离合式自动变速器控制方法，本发明实施例则对应提供执行上述双离合式自动变速器控制方法的装置，该装置的结构示意图如图5所示，包括：

第一控制模块10，用于在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩；

第二控制模块20，用于以第一速率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增；

第三控制模块30，用于如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制离合器扭矩。

可选的，用于确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的第一控制模块10，具体用于：

如果车辆处于在档滑行状态，监测油门开度；如果油门开度满足对应的加速条件，则确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

可选的，用于基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩的第一控制模块10，具体用于：

根据发动机扭矩的绝对值确定离合器扭矩的扭矩限值；以扭矩限值为最小值，控制离合器扭矩以第二速率过渡至第一目标扭矩，第二速率大于第一速率。

可选的，第二控制模块20，具体用于：

根据已确定的二次曲线的曲率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增。

可选的，第三控制模块30，还用于：

如果实际发动机转速与输入轴转速同步，退出控制。

需要说明的是，本发明实施例中各模块的细化功能可以参见上述双离合式自动变速器控制方法实施例对应公开部分，在此不再赘述。

基于上述实施例提供双离合式自动变速器控制方法，本发明实施例则对应提供一种电子设备，该电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；存储器存储有程序，处理器调用存储器存储的程序，程序用于实现双离合式自动变速器控制方法。

参见图6所示的电子设备的硬件结构框图，该电子设备的硬件结构可以包括：处理器11、通信接口12，存储器13和通信总线14；

在本申请实施例中，处理器11、通信接口12、存储器13、通信总线14的数量为至少一个，且处理器11、通信接口12、存储器13通过通信总线14完成相互间的通信。

处理器11可以是一个中央处理器CPU、GPU(Graphics Processing Unit，图形处理器)，或者是特定集成电路ASIC(Application Specific Integrated Circuit)，或者是被配置成实施本申请实施例的一个或多个集成电路等。

存储器13可以包括高速RAM存储器，也可以还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等，例如至少一个磁盘存储器。

其中，存储器13存储应用程序及应用程序运行所产生的数据，处理器11则执行应用程序，以实现功能：

在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩；以第一速率控制离合器扭矩从第一目标扭矩进行递增；如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制离合器扭矩。

需要说明的是，处理器执行应用程序所实现功能的细化和扩展，可以参见上文描述。

基于上述实施例提供双离合式自动变速器控制方法，本发明实施例则对应提供一种存储介质，该存储介质中存储有计算机可执行指令，该计算机可执行指令用于执行双离合式自动变速器控制方法。

以上对本发明所提供的一种双离合式自动变速器控制方法、装置及电子设备进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

还需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素，或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种双离合式自动变速器控制方法，其特征在于，所述方法包括：

在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩；

以第一速率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增；

如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照所述闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制所述离合器扭矩。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态，包括：

如果所述车辆处于在档滑行状态，监测油门开度；

如果所述油门开度满足对应的加速条件，则确定所述车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩，包括：

根据所述发动机扭矩的绝对值确定所述离合器扭矩的扭矩限值；

以所述扭矩限值为最小值，控制所述离合器扭矩以第二速率过渡至所述第一目标扭矩，所述第二速率大于所述第一速率。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述以第一速率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增，包括：

根据已确定的二次曲线的曲率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增。

5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

如果实际发动机转速与所述输入轴转速同步，退出控制。

6.一种双离合式自动变速器控制装置，其特征在于，所述装置包括：

第一控制模块，用于在确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的情况下，基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩；

第二控制模块，用于以第一速率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增；

第三控制模块，用于如果实际发动机转速与当前档位下的输入轴转速间的转速差满足对应的转速阈值，将实际发动机转速与已确定的目标发动机转速间的转速差作为闭环PID控制算法的输入，并按照所述闭环PID控制算法所输出的第二目标扭矩控制所述离合器扭矩。

7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，用于确定车辆由在档滑行状态进入在档加速状态的所述第一控制模块，具体用于：

如果所述车辆处于在档滑行状态，监测油门开度；如果所述油门开度满足对应的加速条件，则确定所述车辆由在档滑行状态进入在档加速状态。

8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，用于基于发动机扭矩控制离合器扭矩过渡至已确定的第一目标扭矩的所述第一控制模块，具体用于：

根据所述发动机扭矩的绝对值确定所述离合器扭矩的扭矩限值；以所述扭矩限值为最小值，控制所述离合器扭矩以第二速率过渡至所述第一目标扭矩，所述第二速率大于所述第一速率。

9.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述第二控制模块，具体用于：

根据已确定的二次曲线的曲率控制所述离合器扭矩从所述第一目标扭矩进行递增。

10.一种电子设备，其特征在于，所述电子设备包括：至少一个存储器和至少一个处理器；所述存储器存储有程序，所述处理器调用所述存储器存储的程序，所述程序用于实现权利要求1-5任意一项所述的双离合式自动变速器控制方法。

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