具有磁力調矩器的雙離合變速器的制作方法

本發明涉及一種車輛用的雙離合變速器，具體涉及一種適用于對內燃機汽車進行改進的具有磁力調矩器的雙離合變速器。

背景技術：

自動變速器包括AT(辛普森變速器)、CVT(無級變速器)、DCT(雙離合變速器)，AT和CVT裝備有液力變矩器，DCT基本取消了液力變矩器，使得傳動更加直接，燃油經濟性更加出色。DCT分為干式和濕式兩種，具體的名稱在不同的汽車廠家有著不同的稱呼，包括DSG、PDK、PowerShift等。DCT的傳動效率高，體積小，但是其換擋平順性和耐用程度一直讓消費者詬病，特別在低速3檔以下減速和加速時容易出現換擋頓挫感。當車輛處于擁堵的路況時駕駛員需要操作車輛處于低速蠕動的狀態，此時由于離合器長時間處于半聯動狀態，離合器容易出現過熱，變速器失靈，DCT的液電控制模塊中的液壓油的硼酸鹽在高溫下容易出現結晶，進而阻礙換擋動作，損壞液電控制模塊中的閥體。換擋不暢順會發生概率性地伴隨著“咔咔咔”的異響或抖動，異響的原因是在半聯動的過程中離合器的油壓不足導致離合器未與驅動盤完成接合，離合器出現打滑，尤其是駕駛員小幅度踩下油門踏板，離合器處于半聯動狀態，大部分動力沒有被傳遞到車輪上，此時突然增大油門踏板的行車(特別是上坡)反而讓發動機轉速急速上升，抖動的原因則是在半聯動的過程中離合器的油壓過高，離合器接合過程過快，發動機面臨被悶熄火并伴隨抖動的現象，這些現象均影響整車NVH性能和高級感。而車輛處于高速時(3檔以上)的換擋則非常平順。可見DCT的缺點主要表現在幾種特定的工況中，第一種是在低速蠕動控制的過程中，第二種是在3檔以下的降檔過程中，第三種是3檔以下的、小幅度油門行程的升檔過程中。

有經驗的駕駛員會通過相應的駕駛技巧來避免遇到DCT的問題。當駕駛員預期減速至零時，在3檔以下的制動減速過程中，切換到空檔滑行狀態，發動機的牽引力不參與制動，完全依靠駕駛員操作的制動踏板來控制車速，如此避免了降檔的頓挫，缺點是遇到突發意外無法為車輛提供再加速的可能性；當車輛處于低速蠕動的過程中，車輛需要短暫停止，盡管駕駛員淺踩下制動踏板已足以讓車輛停止，但是為了更可靠地防止離合器進入半聯動，駕駛員往往深踩下制動踏板。通過改變駕駛技巧只能緩解問題，不能根本上解決問題。

汽車廠商均嘗試了采用不同技術方案去改善頓挫問題和耐久度問題。

公開號為CN103375579A的專利文獻提出了一種改進方案，增加對干式離合器的溫度檢測程序，當離合器發生過熱時執行補救措施。然而這種補救措施是有限的，當離合器的熱負荷超出調整能力時儀表板顯示SVS信號，提醒駕駛員變速器將自動停止運作。

本田技研在思鉑睿的7速DCT上增加液力變矩器，以緩沖換擋沖擊，類似這樣的方案可參考另外一篇公開號為US2006225527A1的美國專利申請。

公開號為CN1796831A的專利文獻提出了一種改進方案，發動機與馬達并聯后接入變速器的輸入軸，馬達通過提升或降低發動機的轉速，使發動機的轉速與變速器的輸入軸的轉速同步，實現快速、平順的換擋，該改進方案對于DCT而言同樣具有借鑒意義，但是它存在以下缺點，一是在離合器接合之前驅動輪的轉速隨著路面負荷的變化而變化，馬達所調控的發動機轉速變化不容易時刻跟隨驅動輪的轉速變化，兩者的轉速差不容易調整為一致，難免依靠離合器的摩擦力來進行同步，頓挫感也是難免的。由大眾汽車公司產生的一款插電式混合動力汽車A3e-tron采用了類似的結構，即發動機與馬達并聯后接入DCT的輸入軸，從實際效果來看，換擋的頓挫感依然明顯。由比亞迪汽車產生的一款插電式混合動力汽車秦采用驅動電機連接DCT輸出軸的結構，在動力電池的電量不足時換擋的頓挫感也是明顯的。可見CN1796831A文獻中依賴單電機同步轉速的技術方案并不能很好地解決DCT的換擋頓挫的問題。

公開號為CN105422682A的專利文獻提出了一種基于磁流變的雙離合器方案，輸入機構110可選擇性地與內離合器輸出結構120與外離合器輸出結構130接合以交替輸出動力，內離合器輸出結構120和外離合器輸出結構130均是電控磁場的磁流變離合器，內離合器輸出結構120內置有內離合勵磁線圈127，通過控制電流變化即可控制傳遞轉矩的變化，實現斷開和接合。然而內離合器輸出結構120作為一個轉動部件，難以為其設計相應的供電機構，電線難以直接連接到內離合勵磁線圈127上，雖然使用電刷是可行的，但是使用電刷有著眾所周知的缺點。

公開號為CN104192147A的專利文獻提出了一種依賴雙電機同步轉速的雙離合器方案，在發動機與雙離合變速器之間增設一個ISG電機120，在雙離合變速器的輸出端增設一個驅動電機140，在起步時由驅動電機140驅動車輪起步，即將進行換擋時，離合器分離，ISG電機120調節發動機轉速，同時驅動電機140提高扭矩以維持車輛所需動力，直到離合器接合。該方案與本發明的方案最接近，但是其缺點是需要使用動力電池維持兩個電機的能量供給，使用動力電池意味著該車輛屬于混合動力類型的車輛，增加了整車重量，惡化了操縱特性，并且由于動力電池的充電效率低，如果不通過充電樁獲取電能，則難以依靠行車過程中的回收動能來獲取適合的電量平衡，對混合動力車輛的改進是可行的，但是對內燃機汽車的雙離合變速器改進難以達到實際效用。

技術實現要素：

為了克服內燃機車的雙離合變速器的換擋頓挫和耐久度差的缺陷，本發明設計出一種具有磁力調矩器的雙離合變速器(DCT)，該磁力調矩器具有第一平滑電機和第二平滑電機，兩個平滑電機均為電動/發電機，兩個平滑電機的轉動部件分別與變速器的驅動盤和輸出軸連接，輸出軸先后通過主減速器、差速器、半軸與驅動輪連接，驅動盤選擇性地與第一離合器或第二離合器接合或分離，兩個平滑電機分別通過各自的能量轉換器連接一起，這兩個能量轉換器之間還連接有一個蓄能電容器。

磁力調矩器執行以下“柔性傳動”的控制策略：在減速降檔的過程中，驅動盤與當前接合的離合器分離，第二平滑電機將變速器的輸出軸的動能回收，以電能的形式傳輸給第一平滑電機和/或蓄能電容器，第一平滑電機利用這部分能量調節發動機曲軸的轉速，使該轉速與下一個檔位對應的離合器的轉速在一個極少的誤差范圍內，在調節轉速期間嚙合套進行下一檔位的切換，當嚙合套完成換擋動作后，驅動盤與下一個檔位對應的離合器快速地接合，該接合過程幾乎不需要進行半聯動的控制過程；在加速升檔的過程中，驅動盤與當前接合的離合器處于分離狀態，第一平滑電機將發動機曲軸的動能回收，以電能的形式直接傳輸給第二平滑電機和/或蓄能電容器，第二平滑電機利用這部能量驅動車輪并調節車輪的轉速和下一個檔位對應的離合器的轉速，使該下一個檔位對應的離合器的轉速在與驅動盤接合之前被調節為與發動機曲軸的轉速在一個極少的誤差范圍內，在調節轉速期間嚙合套進行下一檔位的切換，當嚙合套完成換擋動作后，驅動盤與下一個檔位對應的離合器快速地接合，該接合過程也是幾乎不需要進行半聯動的控制過程。“柔性傳動”的控制策略主要用于雙離合變速器的低檔位切換的工況，例如1檔至3檔之間的切換，或者從高檔位(4檔、5檔、6檔……)直接跳檔至低檔位，由于雙離合變速器在高檔位的換擋非常平順，因此無需為高檔位的切換執行柔性傳動控制，這樣可以減少平滑電機的最大功率，相應的體積也保持在較小的水平，降低制造成本。也就是說，磁力調矩器的雙離合變速器在低檔位時采用“柔性傳動”的控制策略，在高檔位時維持傳統的離合器半聯動的控制策略。

為此實現該發明構思，本發明具體提出以下技術方案：

技術方案一，雙離合變速器包括磁力調矩器、離合器總成、齒輪箱、換擋操縱機構和換擋控制模塊，其中磁力調矩器包括第一平滑電機、第二平滑電機、第一能量變換器、第二能量變換器和蓄能電容器，離合器總成包括第一離合器、第二離合器和驅動盤，齒輪箱包括六個或以上的前進檔位的齒輪組、一個后退檔位的齒輪副、第一輸入軸、第二輸入軸、第一中間軸、第二中間軸和輸出軸；其中，換擋控制模塊至少包括TCU；第一平滑電機和第二平滑電機均為驅動/發電一體型電機，第一平滑電機與第一能量變換器電性連接，第二平滑電機與第二能量變換器電性連接，第一能量變換器可選擇性地與第二能量變換器和/或蓄能電容器電性連接，第二能量變換器可選擇性地與第一能量變換器和/或蓄能電容器(8)電性連接，使得第一能量變換器可選擇性地向第二能量變換器和/或蓄能電容器供電或充電，第二能量變換器可選擇性地向第一能量變換器和/或蓄能電容器供電或充電，蓄能電容器可選擇性地向第一能量變換器或第二能量變換器供電或回收電能，第一平滑電機與驅動盤機械連接，使得第一平滑電機可驅動驅動盤旋轉，反之驅動盤也可帶動第一平滑電機的轉子旋轉，第二平滑電機與所述輸出軸機械連接，使得第二平滑電機可驅動輸出軸旋轉，反之輸出軸也可帶動第二平滑電機的轉子旋轉，第一平滑電機的定子與第二平滑電機的定子均與變速器的殼體固定連接，第一能量變換器和第二能量變換器受TCU的驅動信號控制，驅動盤與發動機(1)的曲軸連接；第一離合器與第一輸入軸連接，第二離合器與第二輸入軸連接，驅動盤可選擇性地與第一離合器和/或第二離合器接合，第一輸入軸連接通過不同的齒輪副與第一中間軸連接，第二輸入軸通過不同的齒輪副與第二中間軸連接，第一中間軸和第二中間軸均通過齒輪副與輸出軸保持連接，輸出軸與差速器或驅動輪連接。

技術方案二，在技術方案一的基礎上作改進，第一平滑電機與驅動盤以同軸的方式布置，第二平滑電機與輸出軸以同軸的方式布置；或者，第一平滑電機與驅動盤以平行軸的方式布置，第二平滑電機與輸出軸以平行軸的方式布置。

技術方案三，在技術方案一的基礎上作改進，第一平滑電機為開關磁阻電機、無刷直流電機或永磁同步電機，和/或第二平滑電機為開關磁阻電機、無刷直流電機或永磁同步電機。

技術方案四，在技術方案一的基礎上作改進，蓄能電容器為超級電容器。

技術方案五，該雙離合變速器的控制方法為：

在目標檔位為三檔以上的升檔和降檔過程中進行離合器的半聯動控制；

在目標檔位為三檔或三檔以下的升檔或降檔過程中進行柔性換擋控制，該控制過程為：

步驟A、1檔的離合器接合過程，驅動盤與1檔的離合器分離，發動機的ECU控制發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值，并帶動第一平滑電機向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電，第二平滑電機驅動驅動輪提速，使1檔對應的第一離合器的轉速升高至第二發動機轉速閾值，確保第一離合器的轉速高于怠速轉速，TCU指令1檔的嚙合套和2檔的嚙合套嚙合或保持嚙合，第一平滑電機控制發動機的轉速穩定在第二發動機轉速閾值，使得驅動盤的轉速與1檔對應的第一離合器的轉速穩定在一個誤差范圍內，此時TCU指令第一離合器與驅動盤接合，接合后發動機可繼續驅動驅動輪加速，直至車速進入2檔的范圍時進入步驟B；

步驟B、從1檔換入2檔，驅動盤與1檔對應的第一離合器分離，發動機的ECU控制發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值，并帶動第一平滑電機向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電，第一平滑電機把電能傳輸給第二平滑電機和/或蓄能電容器，第二平滑電機驅動驅動輪提速，使2檔對應的第二離合器的轉速升高至第二發動機轉速閾值，確保第一離合器的轉速高于怠速轉速，TCU同時指令1檔嚙合套分離和3檔的嚙合套嚙合，2檔的嚙合套嚙合或保持嚙合，第二平滑電機3控制第二離合器的轉速穩定在第四發動機轉速閾值，同時第一平滑電機2調節發動機轉速穩定在第四發動機轉速閾值，使驅動盤的轉速與第二離合器的轉速之間的誤差在一定范圍內，TCU指令驅動盤與第二離合器接合，接合后發動機可繼續驅動驅動輪加速，直至車速進入3檔的范圍時進入步驟C；

步驟C、從2檔換入3檔，驅動盤與2檔對應的第二離合器分離，發動機的ECU控制發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值，并帶動第一平滑電機向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電，第一平滑電機把電能傳輸給第二平滑電機和/或蓄能電容器，第二平滑電機驅動驅動輪提速，TCU同時指令2檔嚙合套分離和4檔的嚙合套嚙合，3檔的嚙合套嚙合或保持嚙合，第二平滑電機3控制第一離合器的轉速穩定在第四發動機轉速閾值，同時第一平滑電機調節發動機轉速穩定在第四發動機轉速閾值，使驅動盤的轉速與第一離合器的轉速之間的誤差在一定范圍內，TCU指令驅動盤與第一離合器接合，接合后發動機可繼續驅動驅動輪加速；

步驟D、從3檔換入2檔，車輛被減速，TCU指令第一離合器和第二離合器均與驅動盤分離，第二平滑電機從驅動輪中回收動能，第二平滑電機向蓄能電容器充電，直至車速下降到2檔的速度范圍時，TCU同時指令2檔的嚙合套嚙合和4檔的嚙合套分離，1檔嚙合套嚙合，發動機的ECU控制發動機轉速穩定在第五發動機轉速閾值，發動機帶動第一平滑電機發電，向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電，第一平滑電機維持驅動輪的動力連續，當駕駛員踩下油門踏板加速時進入上述步驟C；

步驟E、從2檔換入1檔，車輛被減速，TCU指令第一離合器和第二離合器均與驅動盤分離，第二平滑電機從驅動輪中回收動能，第二平滑電機向蓄能電容器充電，直至車速下降到1檔的速度范圍時，TCU同時指令1檔和2檔的嚙合套保持嚙合，發動機的ECU控制發動機轉速穩定在第五發動機轉速閾值，發動機帶動第一平滑電機發電，向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電，第一平滑電機維持驅動輪的動力連續，當駕駛員踩下油門踏板加速時進入上述步驟B；

步驟F、1檔的離合器接合過程，車輛被減速至1檔的速度范圍內，第二平滑電機從驅動輪中回收動能，直至第一離合器的轉速低于怠速轉速時，TCU指令第一離合器與驅動盤分離，發動機的ECU控制發動機轉速穩定在第五發動機轉速閾值，發動機帶動第一平滑電機發電，向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電，第一平滑電機維持驅動輪的動力連續，第一平滑電機的驅動功率隨油門踏板的行程變化而變化，以給駕駛員提供低速蠕動控制，當駕駛員踩下油門踏板加速時進入上述步驟A；

其中，第一發動機轉速閾值、第二發動機轉速閾值、第四發動機轉速閾值和第三發動機轉速閾值依次遞增，第五發動機轉速閾值大于或等于第一發動機轉速閾值且小于第三發動機轉速閾值，第一發動機轉速閾值為怠速轉速，第三發動機轉速閾值為換擋轉速，第五發動機轉速閾值為怠速發電轉速。

技術方案六，在技術方案五的基礎上作改進，第五發動機轉速閾值根據蓄能電容器8的剩余電量的大小而變化。

技術方案七，在技術方案六的基礎上作改進，當蓄能電容器具有充足的剩余電量時，第五發動機轉速閾值被調節到怠速轉速上，第一平滑電機停止向第二平滑電機和/或蓄能電容器供電。

技術方案八，在技術方案五至七之一的基礎上作改進，當蓄能電容器不具有充足的剩余電量時，TCU在目標檔位為三檔和三檔以下的升檔或降檔過程中，不執行柔性換擋過程，改為執行半聯動控制。

這種技術方案獲得有益的技術效果是，在平滑電機的幫助下，離合器在低檔位切換過程中極大地減少離合器摩擦片的滑動摩擦和半聯動時間，允許離合器以極速壓合到驅動盤上，即使離合油壓偏大或偏小都不容易帶來頓挫，實現DCT的全部檔位都具有優異的換擋平順性，也避免了應用液力變矩器帶來的漏油、制造成本高的問題。該方案是針對雙離合變速器的典型問題而作出特別的優化改進，平滑電機的最大功率只需滿足針對三檔以下的運行狀態，且平滑電機的能量全部來源于發動機曲軸的能量輸出，避免了混合動力車輛所需的高功率、大尺寸的驅動電機和重量大、造價貴的動力電池。蓄能電容器、雙平滑電機及其能量變換器一體地集成到雙離合變速器的殼體上，形成一種具有磁力調矩器的雙離合變速器，適合匹配現有的各類自然吸氣發動機或渦輪增壓發動機，并基本保持內燃機汽車原有的操縱特性。

【附圖說明】

圖1為專利文獻US2006225527A1的動力總成結構圖；

圖2為專利文獻CN1796831A的動力總成結構圖；

圖3為專利文獻CN105422682A的離合器結構圖；

圖4為專利文獻CN104192147A的動力總成結構圖。

圖5為第一實施例的動力總成結構圖；

圖6為第一實施例的換擋控制的流程圖；

圖7為第七實施例的結構圖；

圖8為第八實施例的結構圖。

【具體實施方式】

<最佳實施例>(第一實施例)

如圖1所述，具有磁力調矩器的雙離合變速器主要包括TCU(Transmission Control Unit，變速器控制單元)、第一平滑電機2、第二平滑電機3、齒輪箱4、第一能量變換器6、第二能量變換器7、蓄能電容器8、第一離合器K1、第二離合器K2和驅動盤。其中，齒輪箱4包括6個前進檔，驅動盤C與發動機曲軸連接，第一平滑電機2的轉子與驅動盤C連接，第二平滑電機3的轉子與齒輪箱4的輸出軸連接，第一平滑電機2的定子和第二平滑電機3的定子均與變速器的殼體固定連接，第一平滑電機2和第二平滑電機3均具有轉速傳感器，且均為開關磁阻電機型(SRM)的電動/發電機，驅動盤C可選擇性地與第一離合器K1或第二離合器K2接合或分離，第一離合器K1對應奇數檔位(1檔、3檔位、5檔)，第二離合器K2對應偶數檔位(2檔、4檔位、6檔)，第一能量變換器6與第一平滑電機2電性連接，以調整第一平滑電機2的輸入電流或輸出電流，第二能量變換器7與第二平滑電機3電性連接，以調整第二平滑電機3的輸入電流或輸出電流，第一能量變換器6與第二能量變換器7之間電連接有蓄能電容器8，蓄能電容器8為超級電容器，第一平滑電機2可將發動機曲軸的動能回收并轉換為傳輸給第二平滑電機3和/或蓄能電容器8的電能，第二平滑電機3可將驅動輪的動能回收并轉換為傳輸給第一平滑電機2和/或蓄能電容器8的電能。第一平滑電機2、第二平滑電機3、第一能量變換器6、第二能量變換器7和蓄能電容器8屬于磁力調矩器的一部分。

車輛點火起動后，TCU自檢磁力調矩器中的各個部件是否存在故障，當判斷這些部件存在故障的情況下不執行柔性傳動的控制策略，改為執行半聯動的控制策略，當判斷不存在故障的情況下執行柔性換擋的控制策略，確保變速器具有較高的健壯性，即使磁力調矩器的各部件之一出現故障也能夠讓車輛保持正常的行駛能力。

發動機為直噴渦輪發動機，雙離合變速器具有P、R、N、D檔位。2000rpm為D檔下標準換擋轉速，當車輛處于爬坡時可以適當將換擋轉速推遲到2500rpm。車輛點火啟動，發動機維持在800rpm怠速轉速，駕駛員從P檔或N檔掛入D檔，車輛從1檔起步，此時蓄能電容器8的SOC為0％，無法為柔性換擋控制提供足夠的能量，事實上此時也沒必要執行柔性換擋控制，因為DCT在初始起步的升檔過程中幾乎不會發生換擋頓挫。

以下陳述整個升檔和降檔的過程。

一、升檔過程

駕駛員踩下油門踏板，DCT從1檔升至6檔，車速從零升到100km/h，首次升檔過程不執行柔性換擋控制，隨后駕駛員進行急速制動，大幅踩下制動踏板，制動盤提供機械制動力，第二平滑電機3提供再生制動力，兩者之和為整車制動力，再生制動力相對機械制動力占有更大比例(如比例為8:2)，第二平滑電機3從驅動輪回收大部分動能，并把這部分動能轉換為電能，以電能的形式傳輸給蓄能電容器8，蓄能電容器8暫時存儲著這部分能量，蓄能電容器8的SOC獲得較快的上升，在制動力的作用下驅動輪的轉速快速地下降，嚙合套仍然掛在6檔上，6檔對應的第二離合器K2的轉速也隨之下降，當第二離合器K2的轉速低于發動機的第一發動機轉速閾值時，第一發動機轉速閾值為比怠速轉速800rpm稍高的1000rpm，為了避免發動機被悶熄火，驅動盤C與第二離合器K2分離，發動機保持在大約1000rpm，驅動輪的轉速繼續下降，第二離合器K2的轉速亦隨之下降到低于800rpm。

A、1當的離合器接合過程

當車速降至0km/h時駕駛員松開制動踏板，變速器進入蠕變控制(Creep Control，又稱為蠕動控制、爬行控制)，發動機帶動第一平滑電機2發電，第一平滑電機2把電能傳輸給第二平滑電機3和/或蓄能電容器8，第二平滑電機3向驅動輪輸出正扭矩，車輛緩慢地低速前進，車輛處于線性的蠕變控制之下，同時TCU指令1檔的嚙合套和2檔的嚙合套嚙合，離合器依然處于分離狀態，駕駛員此時獲得線性的油門響應，能夠輕松地低速跟車。需要注明的是，第一平滑電機2優先把電能傳輸給第二平滑電機3，富余的電能再傳遞給蓄能電容器8暫存起來。

駕駛員再加深油門踏板，準備從蠕動到加速操作，發動機增加噴油量，使發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值，第三發動機轉速閾值為2000rpm的換擋轉速，同時第二平滑電機3驅動車輪提速，使相應的第一離合器K1的轉速升高至第二發動機轉速閾值，如高于怠速轉速的1000rpm，接著，第一平滑電機2輸出向發動機負扭矩，使發動機轉速回落并穩定在第二發動機轉速閾值(1000rpm)，過程中第一平滑電機2繼續向第二平滑電機3和/或蓄能電容器8供電。需要指出的是，發動機轉速不必升至第三發動機轉速閾值，也可以根據蓄能器的剩余電荷量(SOC)和兩個平滑電機的能量支出適當增減該轉速閾值。正在下降的發動機轉速與正在上升的第一離合器K1的轉速在第二發動機轉速閾值(1000rpm)附近交匯，此時的一段極短的時間段內發動機轉速與第一離合器K1的轉速保持在一個極小的誤差范圍內，TCU跳開離合器的半聯動控制程序，指令第一離合器K1的油壓迅速下降，在彈簧作用下第一離合器K1與驅動盤C快速接合。接合后柔性換擋控制處于不動作的狀態，也就是說，第一平滑電機2和第二平滑電機3進入既不發電也不驅動的狀態，保持在低磁阻狀態下運行。由于電機的響應速度遠高于發動機的響應速度，因此確保了在極短時間內完成發動機轉速的調整動作。

B、從1檔換入2檔

此時加速踏板仍然處于被踩下的狀態，離合器完成接合后發動機增加噴油量，使發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值(即2000rpm換擋轉速)，過程中發動機帶動驅動輪加速。下一步即將準備從1檔切換到2檔，柔性換擋控制處于不動作的狀態。

由于2檔的傳動比低于1檔的傳動比，2檔的離合器轉速高于1檔的離合器轉速，從1檔換入2檔的過程中欲使2檔對應的第二離合器K2的轉速與發動機轉速同步，需要第二平滑電機3調節驅動輪的轉速下降。

在發動機轉速到達換擋轉速(2000rpm)后，控制第一離合器K1分離，TCU指令進入柔性換擋控制，發動機帶動第一平滑電機2發電，第一平滑電機2把電能傳輸給第二平滑電機3和/或蓄能電容器8，第二平滑電機3向驅動輪輸出正扭矩以保持動力連續、平滑地輸出，發動機帶動第一平滑電機2優先給第二平滑電機3發電，至于第一平滑電機2是否給蓄能電容器8發電取決于蓄能電容器8的剩余電荷量或電量平衡狀態。TCU同時指令1檔的嚙合套分離和3檔的嚙合套嚙合，2檔的嚙合套本來已處于嚙合狀態，使得第二平滑電機3與第二離合器K2連接。接著第二平滑電機3調節第二離合器K2的轉速至第四發動機轉速閾值，第四發動機轉速閾值為1800rpm，第二平滑電機3提供的扭矩可能為正扭矩也可能是負扭矩，同時第一平滑電機2調節發動機轉速下降至第四發動機轉速閾值(1800rpm)并保持短暫穩定。正在下降的發動機轉速與第二離合器K2的轉速在第四發動機轉速閾值(1800rpm)附近交匯，此時的一段極短的時間段內發動機轉速與第二離合器K2的轉速保持在一個極小的誤差范圍內，TCU跳開離合器的半聯動控制程序，指令第二離合器K2的油壓迅速下降，在彈簧作用下第二離合器K2與驅動盤快速接合。接合后柔性換擋控制處于不動作的狀態。在上述調節發動機轉速回落的過程中，第一平滑電機2提供負扭矩并回收動能，第二平滑電機3取自第一平滑電機2和/或蓄能電容器8的電能。

可見，在上升一個檔位的過程，發動機的攀升次數比傳統的多一次。傳統的雙離合變速器在離合器接合后，發動機轉速一直攀升到換擋轉速為止；具有磁力調矩器的雙離合變速器，在離合器接合前需要發動機攀升一次，所回收的動能作為離合器接合期間保持驅動力不中斷的能量，發動機回落是為了在低轉速區間與離合器接合，避免第二平滑電機3處于較高的轉速，離合器接合后發動機與變速器處于硬連接，發動機可直接驅動車輪加速。

C、從2檔換入3檔

此時加速踏板仍然處于被踩下的狀態，離合器完成接合后發動機增加噴油量，使發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值(2000rpm)，過程中發動機帶動驅動輪加速，TCU不執行柔性換擋控制。下一步即將準備從2檔切換到3檔。

在發動機轉速到達換擋轉速(2000rpm)后，控制第二離合器K2分離，TCU指令進入柔性換擋控制，發動機帶動第一平滑電機2發電，第一平滑電機2把電能傳輸給第二平滑電機3和/或蓄能電容器8，第二平滑電機3向驅動輪輸出正扭矩以保持動力連續、平滑地輸出，TCU同時指令2檔嚙合套分離和4檔的嚙合套嚙合，3檔的嚙合套本來已處于嚙合狀態，使得第二平滑電機3與第一離合器K1間接連接。接著第二平滑電機3調節第一離合器K1的轉速下降至第四發動機轉速閾值如1800rpm，同時第一平滑電機2調節發動機轉速至第四發動機轉速閾值并保持短暫穩定。正在下降的發動機轉速與第一離合器K1的轉速在第四發動機轉速閾值(1800rpm)附近交匯，此時的一段極短的時間段內發動機轉速與第一離合器K1的轉速保持在一個極小的誤差范圍內，TCU跳開離合器的半聯動控制程序，指令第一離合器K1的油壓迅速下降，在彈簧作用下第一離合器K1與驅動盤快速接合。接合后柔性換擋控制處于不動作的狀態。在上述調節發動機轉速回落的過程中，第一平滑電機2提供負扭矩并回收動能，第二平滑電機3取自第一平滑電機2和/或蓄能電容器8的電能。

此時加速踏板仍然處于被踩下的狀態，發動機增加噴油量，使發動機轉速攀升至第三發動機轉速閾值(2000rpm)，過程中發動機帶動驅動輪加速，TCU不執行柔性換擋控制。下一步即將準備從3檔切換到4檔，此時從低檔位范圍進入到高檔位范圍，發動機轉速攀升的過程中不再執行柔性換擋控制，第一平滑電機2和第二平滑電機3既不發電也不驅動，保持在低磁阻狀態下運行。

在發動機轉速到達換擋轉速(2000rpm)后，控制第一離合器K1分離，TCU同時指令3檔的嚙合套分離和5檔的嚙合套嚙合，4檔的嚙合套本來已處于嚙合狀態，TCU指令進入離合器的半聯動控制，通過控制滑動摩擦點使驅動盤逐漸與第二離合器K2接合，同步發動機轉速與第二離合器K2的轉速，這一過程與傳統的雙離合變速器的控制過程沒有區別，TCU不執行柔性換擋控制，第一平滑電機2和第二平滑電機3保持既不發電也不驅動，在低磁阻狀態下運行。其后的4檔換至5檔、5檔換至6檔的過程是與3檔換至4檔的過程是類似的，換擋過程不再進行詳述。

二、降檔過程

駕駛員緩慢制動，車輛從6檔降低至1檔。6檔降至5檔、5檔降至4檔以及4檔降至3檔TCU均執行半聯動控制，3檔降至2檔以及2檔降至1檔TCU均執行柔性換擋控制。

D、從3檔換入2檔

當3檔降至2檔時制動踏板保持被踩下，車速降至2檔的速度范圍。TCU指令第一離合器K1和第二離合器K2均與驅動盤分離，第二平滑電機3從驅動輪中回收動能，第一平滑電機2保持低磁阻運行，3檔的嚙合套本來已處于嚙合狀態，TCU同時指令2檔的嚙合套嚙合和4檔的嚙合套分離，1檔嚙合套嚙合。

假如駕駛員松開制動踏板后，發動機轉速保持在第五發動機轉速閾值，第五發動機轉速閾值為1500rpm的怠速發電轉速，發動機帶動第一平滑電機2發電，給第二平滑電機3和/或蓄能電容器8供電，第二平滑電機3驅動車輪蠕動。待駕駛員踩下油門踏板后，發動機攀升至第三發動機轉速閾值為2000rpm，第二平滑電機3增加對驅動輪動力輸出，發動機回落至第四發動機轉速閾值(1800rpm)，第二平滑電機3驅動2檔對應的第二離合器K2與發動機轉速同步，第二離合器K2與驅動盤接合，接合后發動機驅動車輪加速，重復上述步驟C的升檔過程。

E、從2檔換入1檔

假如駕駛員繼續踩下踏板，車速降至1檔的速度范圍。TCU指令第一離合器K1和第二離合器K2繼續保持與驅動盤分離，第二平滑電機3從驅動輪中回收動能，第一平滑電機2保持低磁阻運行，3檔的嚙合套本來已處于嚙合狀態，TCU指令3檔的嚙合套分離，1檔的嚙合套嚙合。傳統DCT的相鄰檔位切換快，相間檔位切換慢，本發明中的DCT由于第二平滑電機連續、平滑地輸出動力，因此即使相間檔位切換慢也影響不大。待駕駛員松開制動踏板后，發動機轉速保持在第五發動機轉速閾值，第五發動機轉速閾值為1500rpm的怠速發電轉速，發動機帶動第一平滑電機2發電，給第二平滑電機3和/或蓄能電容器8供電，第二平滑電機3驅動車輪蠕動。待駕駛員踩下油門踏板后，發動機攀升至第三發動機轉速閾值為2000rpm，第二平滑電機3增加對驅動輪動力輸出，發動機回落至第四發動機轉速閾值(1800rpm)，第二平滑電機3驅動1檔對應的第一離合器K1與發動機轉速同步，第一離合器K1與驅動盤接合，接合后發動機驅動車輪加速，重復上述步驟B的升檔過程。

步驟F、1檔的離合器接合過程

車輛被減速至1檔的速度范圍內，第二平滑電機3從驅動輪中回收動能，直至第一離合器K1的轉速低于怠速轉速時，TCU指令第一離合器K1與驅動盤分離，發動機的ECU控制發動機轉速穩定在第五發動機轉速閾值，確保發動機轉速不低于怠速轉速，發動機帶動第一平滑電機發電，向第二平滑電機3和/或蓄能電容器8供電，第一平滑電機維持驅動輪的動力連續，第一平滑電機的驅動功率隨油門踏板的行程變化而變化，以給駕駛員提供低速蠕動控制，當駕駛員踩下油門踏板加速時進入上述步驟A。

假如在降檔過程中TCU執行跳檔操作，例如從6檔、5檔或4檔跳到2檔，與上述從3檔降至2檔的過程是類似的。傳統的DCT將會迅速跳至2檔并積極控制離合器進入半聯動狀態，以提供蠕變控制的動力，但是由于發動機的轉速變化難以實時跟隨驅動輪的變化，發動機的轉速與第二離合器K2的轉速存在較大的、具有時變性的轉速差，在通過控制摩擦力來消除該轉速差的過程中，有可能發生動力頓挫、異響。而本發明的DCT引入了主動控制發動機曲軸轉速和主動控制兩個離合器轉速的兩個平滑電機，確保即便在低速蠕動狀態下依然能夠保持動力連續、平滑地輸出，電機具有極快的響應速度，確保發動機轉速和離合器的轉速在非常短的時間內被調整至目標轉速，離合器的接合過程無需經過一個半聯動控制的過程，因此也無需考慮油壓偏差，換擋過程迅速，平滑電機的能量均是從發動機的動能回收而獲得，無需為電機配置動力電池，適用于傳統內燃機車的動力總成的改進。

如圖6所述的換擋控制的流程圖，該流程圖概況出是否進入柔性換擋控制取決于蓄能電容器的SOC。第一步判斷車速經過加速或減速是否達到下一檔位的速度范圍；第二部判斷下一檔位是否屬于三檔或以下的低檔位；第三步判斷蓄能電容器的SOC是否超過第一SOC閾值(SOC1)，若是則進入柔性換擋控制，若電量不足則進入傳統的半聯動控制；第四步分離當前檔位的離合器；第五步判斷蓄能電容器的SOC是否超過第二SOC閾值(SOC2)，第二SOC閾值高于第一SOC閾值，若是則第一平滑電機不發電，發動機轉速維持在怠速轉速，第二平滑電機根據油門踏板的信號驅動驅動輪，保持動力連續，若否則說明蓄能電容器的SOC處于中等水平，發動機帶動第一平滑電機發電，發動機轉速維持在第五發動機轉速閾值(怠速發電轉速)；第六步切換嚙合套；第七步驅動盤與下一檔位的離合器同步轉速，其轉速差穩定在一個極小的誤差范圍；第八步接合下一檔位的離合器；第九步指令第一平滑電機和第二平滑電機不驅動、不發電，處于低磁阻狀態下運行；第十步發動機根據油門踏板的信號驅動驅動輪。

需要指出的是，當車輛點火起動后，蓄能電容器的SOC為零，按照上述流程圖可知，不執行柔性換擋控制，而執行離合器半聯動的控制。當蓄能電容器在初次小幅度制動減速的過程中，假如未能獲取足夠的剩余電荷量，那么TCU在3檔或3檔以下的檔位切換中將會退出執行柔性換擋控制，依然維持原來的依靠控制滑動摩擦點的半聯動控制，隨著多次制動減速的動能回收以及第一平滑電機2在離合器分離期間的發電，蓄能電容器8將會獲得足夠的剩余電荷量，此情況下TCU將會進入柔性換擋控制。

選用超級電容器作為蓄能電容器8能夠滿足大電流瞬時放電和瞬時充電的工作要求，避免電池組充電效率低的問題。超級電容器與變速器殼體一體地集成，有利于與變速器共用一套液壓冷卻系統。在蠕動控制過程中，第二平滑電機3的輸出功率可根據油門踏板行程而確定。

<其他實施例>

第二實施例，發動機為雙循環發動機，在離合器接合期間發動機帶動第一平滑電機發電的過程中，發動機具有從奧拓循環到阿特金森循環雙向切換的特性，怠速發電轉速可以適當提高，以增加發電效率，在離合器接合后發動機從阿特金森循環切換到奧拓循環，增加扭矩輸出。

第三實施例，第一平滑電機和第二平滑電機為無刷直流電機(BLDC)、永磁同步電機(PMSM)中的任意組合。

第四實施例，第一平滑電機的轉子的轉軸與DCT的驅動盤的轉軸同軸或以平行軸的方式連接，第二平滑電機的轉子的轉軸與DCT的輸出軸的轉軸同軸或以平行軸的方式連接。

第五實施例，在第四實施例的基礎上，第一平滑電機通過減速器與驅動盤連接，該減速器為行星齒輪減速器或平行軸減速器。

第六實施例，在第四實施例的基礎上，第二平滑電機通過減速器與驅動盤連接，該減速器為行星齒輪減速器或平行軸減速器。

第七實施例，如圖7所示，對于橫置且前置發動機的車輛，DCT也是橫置，第一平滑電機和第二平滑電機布置在變速器殼體外周上，以平行軸的方式分別與驅動盤和輸出軸連接，并且在車輛的X軸方向上靠近車尾一側，使車輛的重心在車輛的X軸更加靠近中心位置。

第八實施例，如圖8所示，對于縱置發動機的車輛，DCT也是縱置，第一平滑電機和第二平滑電機布置在變速器殼體外周上，以平行軸的方式分別與驅動盤和輸出軸連接，并且在車輛的Y軸方向上(橫向上)靠近車輛的左右兩側，在車輛的Z軸方向上(高度方向上)靠近車輛的底部，降低車輛重心高度，縱置發動機也不限于前置、中置或后置發動機。

第九實施例，超級電容器本身有著能量密度低的缺點，當選用大容量的超級電容器時，可考慮將體積較大的超級電容器布置在后備箱底板的下側，或者布置在發動機艙中靠近中央通道的下側，同時獲得良好的散熱條件。

以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，并不用以限制本發明。盡管參照前述實施例對本發明進行了詳細的說明，對于本領域技術人員而言，其依然可以對前述各實施例所記載的技術方案進行修改、或對其中部分技術特征進行等同替換。凡在本發明的精神和原則之內所作的任何常規修改、替換均包含于本發明的保護范圍之內。