用于學習雙離合變速器的離合器扭矩的裝置和方法與流程

本公開涉及一種用于學習(learn)雙離合變速器(DCT)的離合器扭矩的方法和裝置。

背景技術：

該部分中的陳述僅是提供與本公開有關的背景信息，并且可能不構成現有技術。

通常，自動變速器(A/T)進行學習以便在換檔的同時針對液壓螺線管(hydraulic solenoid)校正偏差。這種學習的主要目的是校正液壓螺線管的硬件偏差。然而，由于大部分液壓螺線管具有略微一致的u-V(取決于相對速度的摩擦)，因此進行這種學習的目的是校正任何范圍內的硬件偏差。

同時，雙離合變速器(DCT)是基于手動換檔機構的手自動變速器(automated manual transmission，機械式自動變速器)，并且雙離合變速器利用干式離合器的特性將扭矩(功率)從發動機傳遞至輪子。

在典型的DCT中，換檔控制特性根據通過傳動軸將發動機所提供的扭矩傳遞至輪子的準確度而變化。可以通過干式離合器的準確控制而實現令人滿意的換檔感覺。

因此，盡管DCT需要通過干式離合器的學習來精確控制以便改善換檔感覺，但干式離合器并不以與液壓螺線管相同的方式經受或呈現硬件偏 差。因此，為了預測干式離合器的特性，必須在平時進行接觸點學習以及扭矩-速度(T-S)曲線形狀預測學習。

例如，離合器致動器的T-S曲線形狀和接觸點可以使用以下數據進行預測，諸如耦接側目標離合器扭矩、發動機操作條件以及離合器旋轉速度。

然而，不管如何頻繁地進行學習，也難以在檢查接觸點時理想地預測發動機轉動慣量和阻力特性的變化。另外，T-S曲線形狀在以下假設下進行預測，即，發動機扭矩是略微一致的，并且由于發動機扭矩的不一致性而包含不確定性，這可能會使換檔感覺劣化。

技術實現要素：

本公開提供一種用于學習DCT的離合器扭矩的裝置和方法，該裝置和方法通過在換檔期間進行耦接側離合器扭矩的學習來改善換檔感覺。

根據本公開的一個方面，提供一種用于學習雙離合變速器(DCT)的離合器扭矩的方法。該方法可以包括：判斷是否開始換檔；當開始換檔時將耦接側離合器和釋放側離合器的扭矩傳遞控制為彼此交叉，同時遵循耦接側目標離合器扭矩；并且在已經開始控制之后，使用一函數檢測并存儲學習值，該函數通過這樣的關系確定，即發動機角加速度和耦接側變速裝置輸入軸角加速度的平均值、發動機轉動慣量以及由耦接側離合器的滑動控制所補償的扭矩之間的關系。

判斷可以包括判斷是否開始啟動換檔。

可以從控制結束的時間至耦接側離合器的扭矩與發動機扭矩彼此相同的時間執行檢測。

可以從釋放側離合器的耦接完全釋放的時間至耦接側離合器扭矩與發動機扭矩彼此相同的時間執行檢測。

檢測可以包括通過以下方式檢測學習值，即通過將由耦接側離合器的滑動控制所補償的扭矩加上通過將發動機轉動慣量乘以發動機角加速度和耦接側變速裝置輸入軸角加速度的平均值所獲得的值來檢測學習值。

檢測可以包括基于每個檔位級檢測學習值。

檢測之后，反映所檢測的學習值以補償耦接側目標離合器扭矩。

該方法可以進一步包括，在控制步驟與檢測步驟之間，判斷車輛的行駛狀態或者當前換檔狀態是否對應于學習禁止條件。

判斷學習禁止條件可以包括判斷當前換檔是否為相鄰檔位級之間的連續換檔。

判斷學習禁止條件可以包括判斷在前換檔是否為降檔以及從完成降檔的時間至開始當前升檔的時間所經過的持續時間是否比參考值短。

判斷學習禁止條件可以包括判斷是否在當前換檔期間開始另一換檔。

判斷學習禁止條件可以包括判斷當前換檔是否為基于加速器位置傳感器(APS)打開/關閉切換進行的換檔。

判斷學習禁止條件可以包括判斷當前換檔是否為點火起動之后的第一次換檔。

判斷學習禁止條件可以包括判斷是否出現APS錯誤。

判斷學習禁止條件可以包括判斷車輛的行駛狀態是在保持模式或手動模式下升檔，還是在換檔形式限制狀態下升檔。

判斷學習禁止條件可以包括判斷以下內容中的至少一個：發動機RPM(Revolution per minute，每分鐘轉數)是否在設定值以下；APS打開 率是否在設定值以下；耦接側變速裝置輸入軸的角加速度的變化是否在設定值以下；在當前換檔期間空調的操作狀態是否改變；在當前換檔期間節氣門位置傳感器(TPS)的測量變化是否為設定值或更大；在當前換檔期間APS的測量變化是否為設定值或更大；在當前換檔期間發動機扭矩的變化是否超過設定值，并且加速運轉量是否為設定值或更小；以及車輛速度的增量是否為設定值或更大。

判斷學習禁止條件可以包括判斷當前換檔是否為從第一級至第二級的換檔，并且車輛的梯度是否落在設定范圍之外。

判斷學習禁止條件可以包括判斷發動機扭矩通過一電子穩定程序(ESP)的請求而出現變化。

根據本公開的另一方面，提供一種用于學習DCT的離合器扭矩的裝置。該裝置可以包括：判斷單元，構造成判斷是否開始換檔；控制器，構造成當開始換檔時將耦接側離合器和釋放側離合器的扭矩傳遞控制為彼此交叉同時遵循耦接側目標離合器扭矩；以及檢測單元，構造成在已經開始交叉控制之后，使用一函數檢測學習值，該函數通過這樣的關系確定，即發動機角加速度和耦接側變速裝置輸入軸角加速度的平均值、發動機轉動慣量以及由耦接側離合器的滑動控制所補償的扭矩之間的關系。

另外的應用領域將從本文所提供的描述而變得顯而易見。應理解的是，該描述和具體實例僅旨在用于說明目的而不旨在限制本公開的范圍。

附圖說明

為了很好地理解本公開，現在將參考附圖描述通過實例的方式給出的本公開的各種形式，在附圖中：

圖1是示出根據本公開的一個形式的用于學習DCT的離合器扭矩的方法的控制流程的流程圖；

圖2是示出根據本公開的一個形式的在DCT換檔過程和學習間隔(interval)中離合器扭矩的變化的說明性曲線圖；以及

圖3是示出根據本公開的一個形式的用于學習DCT的離合器扭矩的裝置的構造的示意圖。

本文中描述的附圖僅為了說明的目的，并且不是旨在以任何方式限制本公開的范圍。

具體實施方式

以下說明實質上僅是示例性的，并且并不旨在限制本公開、應用或用途。應當理解的是，貫穿附圖，對應的參考標號指代相似或對應的部件和特征。

根據本公開的一個形式的用于學習DCT的離合器扭矩的方法可以包括判斷步驟S10、交叉控制步驟S20以及學習步驟S40。

如在圖1中示出的，判斷步驟S10可以包括判斷車輛當前是否開始換檔。

例如，可以判斷車輛是否開始啟動升檔(upshifting，換高速檔)，并且當判斷已經開始啟動升檔時，可以相繼進行對于學習值的檢測的控制。

在此，“啟動升檔”意味著這樣的換檔，其中當駕駛員踏上加速器時，通過設定的換檔模式實現向上換檔。

在交叉控制步驟S20中，可以執行轉換控制來進行相應的換檔，以使得在開始換檔時耦接側離合器和釋放側離合器的扭矩傳遞彼此交叉，同時遵循耦接側目標離合器扭矩。

例如，耦接側目標離合器扭矩可以通過以下等式1計算。

等式1：

耦接側目標離合器扭矩(Tc)＝發動機扭矩(Te)-發動機轉動慣量(Je)*發動機角加速度(dNe/dt)+學習值

此時，學習值是在下面描述的學習步驟S40中檢測和存儲的學習值，并且可以基于所換檔至的檔位級針對每個檔位級檢測該學習值。因此，可以將學習值控制為只有當換檔至對應于所檢測的學習值的檔位級時才補償耦接側目標離合器扭矩。

在學習步驟S40(在交叉控制步驟S20已經開始之后進行該學習步驟)中，可以使用以下函數檢測并存儲學習值，該函數由發動機角加速度和耦接側變速裝置輸入軸角加速度的平均值、發動機轉動慣量以及由耦接側離合器的滑動控制所補償的扭矩之間的關系來確定。

例如，學習值可以由以下等式2計算和檢測。

等式2：

學習值＝{(發動機角加速度(dNe/dt)+耦接側變速裝置輸入軸角加速度(dNi/dt))/2}*發動機轉動慣量(Je)+由滑動控制所補償的扭矩

就是說，學習值可以通過將由耦接側離合器的滑動控制所補償的扭矩加上通過將發動機轉動慣量乘以發動機角加速度和耦接側變速裝置輸入軸角加速度的平均值所獲得的值來檢測。

此時，表述“由滑動控制所補償的扭矩”意味著當在扭矩轉換間隔期間出現耦接側離合器的滑動時，通過反饋控制經由耦接側離合器的補償而獲得的扭矩。

另外，如在圖2中示出的，可以從交叉控制S20結束的時間至耦接側離合器扭矩和發動機扭矩彼此相同的時間執行學習步驟S40。

另外，學習步驟S40可以從釋放側離合器的耦接完全釋放的時間至耦接側離合器扭矩和發動機扭矩彼此相同的時間進行。

在此，在學習步驟S40中，可以基于每個檔位級來檢測學習值。

因此，在學習步驟S40之后，可以將檢測的學習值控制為補償耦接側目標離合器扭矩。

例如，當在從第二級換檔至第三級的啟動升檔過程中檢測學習值時，存儲所檢測的學習值。此后，反映學習值以補償將用于從第二級換檔至第三級的離合器扭矩，從而確定目標離合器扭矩。

同時，本公開的方法可以進一步包括介于交叉控制步驟S20與學習步驟S40之間的學習禁止(prohibition)判斷步驟S30，該步驟包括判斷車輛的行駛狀態或者當前換檔狀態是否對應于學習禁止條件。

在學習禁止判斷步驟S30中，可以對于當前換檔是否為相鄰檔位級之間的連續換檔(諸如從第一級換檔至第二級以及從第二級換檔至第三級)進行確定。

例如，在當前換檔不是連續換檔(諸如從第一級換檔至第三級，跳過中間的第二檔位級)的情況下可以禁止學習。

另外，學習禁止判斷步驟S30可以包括，確定在前換檔是否為降檔(downshifting)以及從完成降檔的時間至開始當前升檔的時間所經過的持續時間是否比參考值短。

就是說，在從在前降檔完成的時間至當前升檔開始的時間所經過的持續時間小于參考值的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷在當前換檔期間是否開始另一換檔。

例如，當在當前檔位級的換檔完成之前車輛的行駛狀態改變時而開始另一換檔的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷當前換檔是否為基于加速器位置傳感器(APS)的打開/關閉切換進行的換檔。

例如，在通過從加速器的關閉狀態切換至啟動狀態而產生當前換檔的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷當前換檔是否為點火起動之后的第一次換檔。

就是說，在當前換檔是點火起動之后的第一次換檔的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷是否出現APS錯誤(error)。

就是說，在例如出現APS信號錯誤或者出現學習禁止檢查錯誤的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷車輛的行駛狀態是在保持模式或手動模式下升檔還是在換檔形式限制狀態下升檔。

例如，在車輛的行駛模式為在保持模式或手動模式下升檔的情況下可以禁止學習。另外，在存在換檔形式限制要求的情況下可以禁止學習，諸如升檔延遲，或者在需要進行控制以限制換檔形式的情況下。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以基于以下內容判斷是否禁止學習，即發動機RPM、APS打開率、耦接側變速裝置輸入軸的角加速度的變化、空調狀態、節氣門位置傳感器(TPS)變化的測量上的變化、APS的測量上的變化、發動機扭矩的變化、加速運轉量(run-up amount)以及車輛速度的增加。

例如，在發動機RPM在設定值以下的情況下可以禁止學習。

另外，在APS打開率(opening rate)在設定值以下的情況下可以禁止學習。

另外，在耦接側變速裝置輸入軸的角加速度在設定值以下的情況下可以禁止學習。

另外，在空調的操作狀態在換檔期間改變的情況下可以禁止學習。

另外，在換檔期間TPS的測量變化是設定值或更大的情況下可以禁止學習。

另外，在換檔期間APS的測量變化是設定值或更大的情況下可以禁止學習。

另外，在換檔期間發動機扭矩的變化超過設定值并且在換檔期間加速運轉量是設定值或更小的情況下可以禁止學習。

最后，在車輛速度的增加是設定值或更大的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷當前換檔是否為從第一級換檔至第二級以及車輛的梯度(gradient)是否落在設定范圍之外。

就是說，在當前換檔是從第一級換檔至第二級并且車輛的梯度落在設定范圍之外的情況下可以禁止學習。

另外，在學習禁止判斷步驟S30中，可以判斷發動機扭矩是否通過電子穩定程序(ESP)的請求而出現變化。

就是說，在發動機扭矩變化要求從ESP產生的情況下可以禁止學習，該ESP整體控制防抱死制動系統(ABS)和牽引控制系統(TCS)。

同時，如在圖3中示出的，根據本發明的用于學習DCT的離合器扭矩的裝置可以包括判斷單元1、控制器3以及檢測單元5。

首先，判斷單元1可以判斷換檔是否開始。

控制器3可以操作離合器致動器9、9a，以便在換檔開始時控制耦接側離合器7和釋放側離合器7a的扭矩傳遞彼此交叉同時遵循耦接側目標離合器扭矩。具體地，當換檔開始時，控制器3可以控制離合器致動器9、9a，以便將耦接側離合器7和釋放側離合器7a中的任意一個置于耦接狀態下，并且將釋放側離合器7a和耦接側離合器7中剩余的一個置于釋放狀態下。

檢測單元5可以使用以下函數檢測學習值，該函數通過以下關系確定，即發動機角加速度和耦接側變速裝置輸入軸角加速度的平均值、發動機轉動慣量以及在交叉控制已經開始之后由耦接側離合器的滑動控制所補償的扭矩之間的關系。所檢測的學習值可以存儲在控制器3中，或可以存儲在單獨的存儲單元中。

在此，盡管本發明示出和描述了作為單獨的部件的判斷單元1、控制器3以及檢測單元5，但上述全部的控制功能和操作可以經由單個控制器實現。

在下文中，將參考圖1和圖2描述根據本公開的離合器扭矩學習方法的控制流程。

首先，在應用車輛換檔命令開始換檔的情況下，可以判斷換檔是否為啟動升檔。

在啟動升檔的情況下，計算耦接側目標離合器扭矩以通過交叉控制(轉換控制)實現換檔，其中耦接側離合器耦接為遵循耦接側目標離合器扭矩，并且同時分離釋放側離合器。

此時，在已經預先存儲通過在前的換檔對應于相應的檔位級的學習值的情況下，可以反映(使用)學習值以計算耦接側目標離合器扭矩。

另外，在學習間隔在扭矩交叉控制過程中開始的情況下，可以判斷當前車輛行駛狀態和換檔情況是可以學習的條件還是學習禁止條件。

在判斷結果是當前狀態不對應于學習禁止條件并且可以學習的情況下，可以進行學習以檢測學習值直至學習間隔結束，并且所檢測的學習值可以存儲在控制器3中。

此后，在換檔至對應于所檢測的學習值的檔位級的換檔過程再次開始的情況下，反映學習值以補償耦接側目標離合器扭矩。因此，耦接側離合器扭矩可以由補償的耦接側目標離合器扭矩控制。

如上所述，本公開提供用于學習DCT的離合器扭矩的裝置和方法，該裝置和方法通過減少換檔震動和發動機RPM閃爍(flare)現象來提高離合器耐用性并且改善車輛駕駛員的換檔感覺，從而改善車輛可銷售性。

本公開的描述實質上僅僅是示例性的，并且因此，不背離本公開的實質的變型旨在包括在本公開的范圍內。這樣的變型不被認為是背離本公開的精神和范圍。