用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法
【專利摘要】本發明涉及一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于具體的控制步驟如下：步驟1：實時計算并確定發送摘掛擋命令給選換擋控制模塊；步驟2：實時計算并確定發送控制離合器命令給離合器控制模塊；步驟3：實時計算并確定發動機控制請求給發動機控制模塊。該方法基于駕駛員的需求檔位、車輛動力狀態和變速器換檔狀態，計算當前目標檔位和達成該目標檔位的換擋控制時序，選換擋控制模塊和離合器控制模塊基于該命令完成相應的摘掛擋動作和離合器動作；同時基于上述計算的換擋類型和時序判斷并發送發動機控制請求。
【專利說明】
用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，屬于自動變速器控制領域。
【背景技術】
[0002]雙離合器變速器裝置包含兩套可以認為是獨立的變速器，每套變速器包含一個離合器、變速器輸入軸和一套齒輪速比裝置。每套變速器通過和發動機的連接獲得扭矩，在輸出端，他們可能共用一個輸出軸將扭矩傳遞給車輪，或者是通過齒輪機構輸出到一個共同的從動齒輪，然后和輸出軸連接。
[0003]濕式雙離合器自動變速器控制軟件基于駕駛員的油門、剎車和車速等信號的輸入，能夠實現自動的換擋過程。在換擋過程中，通過兩個離合器的切換，可以實現無動力中斷換擋。對比傳統自動變速器，能夠顯著降低換擋時間，提高燃油經濟性。現有的雙離合自動變速器的換擋協調控制方法，未提到確定換擋命令的具體方法，在換擋類型的計算中也未考慮動力驅動形式的實時變化對換擋控制的影響。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，該方法基于駕駛員的需求檔位、車輛動力狀態和變速器換檔狀態，計算當前目標檔位和達成該目標檔位的換擋控制時序，選換擋控制模塊和離合器控制模塊基于該命令完成相應的摘掛擋動作和離合器動作；同時基于上述計算的換擋類型和時序判斷并發送發動機控制請求。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現的:一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于具體的控制步驟如下:
步驟1:實時計算并確定發送摘掛擋命令給選換擋控制模塊；
步驟2:實時計算并確定發送控制離合器命令給離合器控制模塊；
步驟3:實時計算并確定發動機控制請求給發動機控制模塊。
[0006]所述的步驟I還包括如下步驟:
步驟Ia:處理檔位請求確定是否換擋；
步驟Ib:計算每個軸上的要求檔位；
步驟Ic:計算目標檔位命令摘掛擋。
[0007]其中步驟Ia判斷為“是”則繼續步驟lb，“否”則返回步驟la。
[0008]所述的步驟Ia實時判定是否要響應新的檔位請求確定換擋還是屏蔽該請求，包括:
步驟Ial:判斷新的檔位請求是否為空檔和倒檔；
步驟la2:判斷是否為下述兩種情況之一:(一)當前處于換擋的扭矩交換階段若請求檔位變化；(二)在動力降擋換擋類型的轉速調整階段發動機會提高轉速，若請求檔位變化時發動機轉速加上一個轉速容差已經大于新請求檔位對應的離合器同步轉速。
[0009]其中步驟Ial判斷為“是”則響應新檔位請求開始換擋，“否”則繼續步驟la2；步驟la2判斷為“是”則會屏蔽新的檔位請求，直到本次換擋結束;其他情況均實時響應新的檔位請求。
[0010]所述的步驟Ib根據油門、輸出軸轉速、手柄位置、經過所述步驟Ia處理的檔位請求(請求檔位和預選檔位)以及軸的故障狀態信息，綜合下述情況輸出每個軸的要求檔位:
1)在正常情況下，兩個軸的要求檔位總有一個等于請求檔位(請求檔位或預選檔位)，另外一個是空檔或是離要求檔位最近的檔位或是當前檔位；
2)當軸有故障的時候，選擇一個最優檔位作為換入檔位，必要時進行中斷動力換擋(SP同軸換擋)；
3)當輸出軸轉速低于一定閾值、手柄在駐車檔時，變速器會在兩個軸上分別掛上默認檔位，目的是為了當駕駛員將手柄由駐車檔撥到倒檔或前進檔時，有檔位已經掛上，便于快速起步；
4)當輸出軸轉速低于一定閾值、手柄在空檔時，軸上要求檔位等于兩個軸當前結合的檔位，以減少不必要的摘掛擋動作。
[0011]所述的步驟Ic包括:根據步驟Ib計算的每個軸上的要求檔位以及各個檔位的故障信息，計算當前各軸目標檔位，命令選換擋控制模塊進行摘掛擋動作。如果檔位故障不影響正常換擋，那么每個軸的目標檔位等于軸上的要求檔位，在離合器處于非工作狀態時(當前離合器不傳遞扭矩)發給選換擋模塊來要求摘掛擋；如果存在檔位故障并且認為是可修復的，在條件允許情況下將會發檔位修復的命令。
[0012]所述的步驟2還包括如下步驟:
步驟2a:判斷發動機驅動狀態；
步驟2b:計算換擋類型；
步驟2c:計算換擋時序。
[0013]所述的步驟2a為了防止誤判發動機驅動狀態，引入對發動機超速保護狀態的判定邏輯:若油門大于超速保護開度閾值，發動機轉速大于超速保護轉速閾值，且發動機為斷油狀態時，則判定發動機處于超速保護狀態。基于此發動機超速保護狀態、發動機扭矩和油門開度判定發動機驅動狀態:
1)如果發動機為非驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為驅動狀態:(一)若發動機扭矩大于驅動扭矩閾值;(二)若發動機扭矩大于滑行扭矩閾值和滑行扭矩遲滯閾值之差，且油門大于一個滑行變驅動的開度閾值；
2)如果發動機為驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為非驅動狀態:(一)若發動機扭矩小于等于滑行扭矩閾值，且發動機不處于超速保護狀態；(二)若發動機扭矩小于驅動扭矩閾值，且油門小于一個驅動變滑行的開度閾值。
[0014]所述的步驟2b包括:
步驟2bl:根據步驟Ib計算的軸上要求檔位和當前檔位的比較結果判斷換擋方向；
步驟2b2:根據步驟2a計算的發動機的驅動狀態和油門來決定換擋的動力驅動形式。在非換擋過程中，換擋的動力驅動形式等于所述步驟2a計算的發動機驅動狀態。在換擋過程中，除扭矩交換階段外，若發動機驅動狀態為動力驅動，但油門開度小于一定閾值，且與進入換擋時相比油門開度變化小于一定閾值時，換擋的動力驅動形式即為無動力驅動;若發動機驅動狀態為無動力驅動，但油門開度大于一定閾值，且與進入換擋時相比油門開度變化大于一定閾值時，換擋的動力驅動形式則為動力驅動；
步驟2b3:根據上述兩個步驟計算的換擋方向、換擋的動力驅動形式計算換擋類型(包括動力升擋、動力降擋、無動力升擋、無動力降擋以及動力中斷換擋類型)。
[0015]所述的步驟2c主要根據步驟Ic計算的目標檔位和步驟2b計算的換擋類型來實時計算換擋時序。換擋時序包括:
1)空閑階段:沒有換擋；
2)離合器充油準備階段:該階段用于給即將結合的離合器充油，以使離合器貼合到將要傳遞扭矩的位置；
3)扭矩交換(即離合器切換)階段:該階段用于兩個離合器的扭矩傳遞切換，實現動力由當前的離合器傳遞到目標離合器的轉換;轉換過程中，兩個離合器扭矩之和等于變速器需要傳遞的扭矩，譬如發動機扭矩；
4)轉速調整階段:該階段用于控制發動機轉速的改變;該階段的結束條件是轉速調整階段發動機轉速變化占目標變化值的百分比大于一定閾值，或是轉速調整階段的時間超出了最大時間限制閾值；
5)轉速扭矩同時控制階段:只有換擋類型為動力降擋并且跳擋的時候才有轉速扭矩同時控制階段。
[0016]幾種換擋類型的換擋時序如下:
1)動力升擋(無跳擋)的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑；
2)動力降擋(有跳擋)的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、轉速扭矩同時控制、轉速調整、扭矩交換、空閑；
3)無動力升檔的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、扭矩交換(如果需求扭矩為零則沒有扭矩交換階段)、空閑；
4)無動力降擋的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑；
5)中斷動力換擋的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、扭矩交換、空閑。在轉速調整階段完成離合器分離、摘擋、掛擋、發動機轉速變化，在扭矩交換階段完成離合器的結合。
[0017]所述的步驟3綜合步驟2a計算的發動機驅動狀態、步驟2b計算的考慮了發動機驅動形式實時變化的換擋類型、步驟2c計算的換擋時序、油門開度、發動機轉速以及離合器轉速，判斷并發送發動機控制請求，包括無動力請求、降低扭矩請求、轉速控制請求、增加扭矩請求以及無請求命令。
[0018]本發明的積極效果在于明確了如何確定換擋命令，并將換擋過程中的動力驅動形式變化加入到換擋類型的實時計算中，準確識別駕駛員意圖，減少摩擦損失，提高舒適性，從而提升換擋協調控制的品質，通過瞬時、精確的發動機干預，可優化自動變速器換擋過程控制，使其舒適、柔和，延長離合器壽命和最好地傳遞功率。
【附圖說明】
[0019]圖1是本發明所述濕式雙離合器自動變速器控制系統的構型示意圖。
[0020]圖2是本發明所述的換擋協調控制方法的流程圖。
[0021]圖3是動力升擋(沒有跳擋)的換擋類型的換擋過程示意圖。
[0022]圖4是動力降擋(有跳擋)的換擋類型的換擋過程示意圖。
[0023]圖5是無動力升檔的換擋類型的換擋過程示意圖。
[0024]圖6是無動力降擋的換擋類型的換擋過程示意圖。
[0025]圖7是中斷動力換擋的換擋類型的換擋過程示意圖。
【具體實施方式】
[0026]下面結合附圖詳細說明本發明的具體實施方案。一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于具體的控制步驟如下:
步驟1:實時計算并確定發送摘掛擋命令給選換擋控制模塊；
步驟2:實時計算并確定發送控制離合器命令給離合器控制模塊；
步驟3:實時計算并確定發動機控制請求給發動機控制模塊。
[0027]所述的步驟I還包括如下步驟:
步驟Ia:處理檔位請求確定是否換擋；
步驟Ib:計算每個軸上的要求檔位；
步驟Ic:計算目標檔位命令摘掛擋。
[0028]其中步驟Ia判斷為“是”則繼續步驟lb，“否”則返回步驟la。
[0029]所述的步驟Ia實時判定是否要響應新的檔位請求確定換擋還是屏蔽該請求，包括:
步驟Ial:判斷新的檔位請求是否為空檔和倒檔；
步驟la2:判斷是否為下述兩種情況之一:(一)當前處于換擋的扭矩交換階段若請求檔位變化；(二)在動力降擋換擋類型的轉速調整階段發動機會提高轉速，若請求檔位變化時發動機轉速加上一個轉速容差已經大于新請求檔位對應的離合器同步轉速。
[0030]其中步驟Ial判斷為“是”則響應新檔位請求開始換擋，“否”則繼續步驟la2；步驟la2判斷為“是”則會屏蔽新的檔位請求，直到本次換擋結束;其他情況均實時響應新的檔位請求。
[0031]所述的步驟Ib根據油門、輸出軸轉速、手柄位置、經過所述步驟Ia處理的檔位請求(請求檔位和預選檔位)以及軸的故障狀態信息，綜合下述情況輸出每個軸的要求檔位:
1)在正常情況下，兩個軸的要求檔位總有一個等于請求檔位(請求檔位或預選檔位)，另外一個是空檔或是離要求檔位最近的檔位或是當前檔位；
2)當軸有故障的時候，選擇一個最優檔位作為換入檔位，必要時進行中斷動力換擋(SP同軸換擋)；
3)當輸出軸轉速低于一定閾值、手柄在駐車檔時，變速器會在兩個軸上分別掛上默認檔位，目的是為了當駕駛員將手柄由駐車檔撥到倒檔或前進檔時，有檔位已經掛上，便于快速起步；
4)當輸出軸轉速低于一定閾值、手柄在空檔時，軸上要求檔位等于兩個軸當前結合的檔位，以減少不必要的摘掛擋動作。
[0032]所述的步驟Ic包括:根據步驟Ib計算的每個軸上的要求檔位以及各個檔位的故障信息，計算當前各軸目標檔位，命令選換擋控制模塊進行摘掛擋動作。如果檔位故障不影響正常換擋，那么每個軸的目標檔位等于軸上的要求檔位，在離合器處于非工作狀態時(當前離合器不傳遞扭矩)發給選換擋模塊來要求摘掛擋；如果存在檔位故障并且認為是可修復的，在條件允許情況下將會發檔位修復的命令。
[0033]所述的步驟2還包括如下步驟:
步驟2a:判斷發動機驅動狀態；
步驟2b:計算換擋類型；
步驟2c:計算換擋時序。
[0034]所述的步驟2a為了防止誤判發動機驅動狀態，引入對發動機超速保護狀態的判定邏輯:若油門大于超速保護開度閾值，發動機轉速大于超速保護轉速閾值，且發動機為斷油狀態時，則判定發動機處于超速保護狀態。基于此發動機超速保護狀態、發動機扭矩和油門開度判定發動機驅動狀態:
1)如果發動機為非驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為驅動狀態:(一)若發動機扭矩大于驅動扭矩閾值;(二)若發動機扭矩大于滑行扭矩閾值和滑行扭矩遲滯閾值之差，且油門大于一個滑行變驅動的開度閾值；
2)如果發動機為驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為非驅動狀態:(一)若發動機扭矩小于等于滑行扭矩閾值，且發動機不處于超速保護狀態；(二)若發動機扭矩小于驅動扭矩閾值，且油門小于一個驅動變滑行的開度閾值。
[0035]所述的步驟2b包括:
步驟2bl:根據步驟Ib計算的軸上要求檔位和當前檔位的比較結果判斷換擋方向；
步驟2b2:根據步驟2a計算的發動機的驅動狀態和油門來決定換擋的動力驅動形式。在非換擋過程中，換擋的動力驅動形式等于所述步驟2a計算的發動機驅動狀態。在換擋過程中，除扭矩交換階段外，若發動機驅動狀態為動力驅動，但油門開度小于一定閾值，且與進入換擋時相比油門開度變化小于一定閾值時，換擋的動力驅動形式即為無動力驅動;若發動機驅動狀態為無動力驅動，但油門開度大于一定閾值，且與進入換擋時相比油門開度變化大于一定閾值時，換擋的動力驅動形式則為動力驅動；
步驟2b3:根據上述兩個步驟計算的換擋方向、換擋的動力驅動形式計算換擋類型(包括動力升擋、動力降擋、無動力升擋、無動力降擋以及動力中斷換擋類型)。
[0036]所述的步驟2c主要根據步驟Ic計算的目標檔位和步驟2b計算的換擋類型來實時計算換擋時序。換擋時序包括:
1)空閑階段:沒有換擋；
2)離合器充油準備階段:該階段用于給即將結合的離合器充油，以使離合器貼合到將要傳遞扭矩的位置；
3)扭矩交換(即離合器切換)階段:該階段用于兩個離合器的扭矩傳遞切換，實現動力由當前的離合器傳遞到目標離合器的轉換;轉換過程中，兩個離合器扭矩之和等于變速器需要傳遞的扭矩，譬如發動機扭矩；
4)轉速調整階段:該階段用于控制發動機轉速的改變;該階段的結束條件是轉速調整階段發動機轉速變化占目標變化值的百分比大于一定閾值，或是轉速調整階段的時間超出了最大時間限制閾值； 5)轉速扭矩同時控制階段:只有換擋類型為動力降擋并且跳擋的時候才有轉速扭矩同時控制階段。
[0037]幾種換擋類型的換擋時序如下:
1)動力升擋(無跳擋)的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑；
2)動力降擋(有跳擋)的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、轉速扭矩同時控制、轉速調整、扭矩交換、空閑；
3)無動力升擋的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、扭矩交換(如果需求扭矩為零則沒有扭矩交換階段)、空閑；
4)無動力降擋的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑；
5)中斷動力換擋的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、扭矩交換、空閑。在轉速調整階段完成離合器分離、摘擋、掛擋、發動機轉速變化，在扭矩交換階段完成離合器的結合。
[0038]所述的步驟3綜合步驟2a計算的發動機驅動狀態、步驟2b計算的考慮了發動機驅動形式實時變化的換擋類型、步驟2c計算的換擋時序、油門開度、發動機轉速以及離合器轉速，判斷并發送發動機控制請求，包括無動力請求、降低扭矩請求、轉速控制請求、增加扭矩請求以及無請求命令。
[0039]如圖1所示的濕式雙離合器自動變速器控制系統的構型示意圖。其中，I是發動機，2是輸入軸，3是濕式雙離合器5檔(指前進檔檔位數)自動變速器，4是輸出軸，5是傳動裝置驅動橋。該變速器中，6、8、10分別為奇數軸離合器、奇數軸以及奇數軸齒輪系，7、9、11分別為偶數軸離合器、偶數軸以及偶數軸齒輪系，12是奇數軸離合器控制閥，13是偶數軸離合器控制閥，14是第一選檔(即撥叉選擇)控制電磁閥，15是第二選檔控制電磁閥，16是摘擋控制電磁閥，17是掛擋控制電磁閥，18是奇數軸離合器壓力傳感器，19是偶數軸離合器壓力傳感器，20是奇數軸轉速傳感器，21是偶數軸轉速傳感器，22是第一換擋撥叉位置傳感器，23是第二換擋撥叉位置傳感器，24是第三換擋撥叉位置傳感器，25是輸出軸轉速傳感器，26是液壓系統，27是主油路壓力控制閥、28是潤滑流量控制閥，29是液壓系統油溫傳感器，30是手柄，31是手柄位置傳感器，32是發動機控制器，33是其他控制器，34是濕式雙離合器自動變速器控制器。其中，35是換擋策略模塊，根據車輛行駛狀態計算檔位請求;36是本發明所述換擋協調模塊，根據請求檔位與車輛行駛狀態計算要求檔位與換擋命令、離合器控制請求以及發動機控制請求;37是發動機控制模塊，響應36的請求進行換擋過程的發動機轉速/扭矩控制；38是離合器控制模塊，響應36的請求進行換擋過程的離合器扭矩/壓力控制；39是選換擋控制模塊，響應36的請求進行選換擋控制;40是液壓控制模塊，根據38離合器控制模塊和39選換擋控制模塊輸出主油路壓力控制電流、潤滑控制電流、選換擋開關命令以及離合器控制電流。
[0040]如圖2所示的換擋協調控制方法50包括實時計算并確定摘掛擋命令的控制邏輯51、實時計算并確定離合器控制命令的控制邏輯55以及實時計算并確定發動機控制請求的控制邏輯59。其中，控制邏輯51還包括處理檔位請求邏輯52、計算每個軸要求的檔位邏輯53、計算每個軸的目標檔位邏輯54;控制邏輯55還包括判斷發動機驅動狀態邏輯56、計算換擋類型邏輯57和計算換擋時序邏輯58;控制邏輯59包括發動機控制請求邏輯60。詳細說明如下: 圖2中，處理檔位請求邏輯52實時判定是要響應新的檔位請求還是屏蔽該請求。當前處于動力降擋類型的轉速調整階段，此時發動機轉速會提高，若請求檔位變化時發動機轉速與一個轉速容差(譬如18RPM)的和已經大于新請求檔位對應的離合器同步轉速，或者當前處于換擋時序的扭矩交換階段，則屏蔽新的檔位請求;其他情況均實時響應新的檔位請求。
[0041]圖2中，計算每個軸要求的檔位邏輯53，根據油門、輸出軸轉速、手柄位置、邏輯52所述方法計算的檔位請求以及軸的故障狀態信息，綜合輸出每個軸的要求檔位:在正常情況下，兩個軸的要求檔位總有一個等于請求檔位(請求檔位或預選檔位)，另外一個等于空檔或是離要求檔位最近的檔位或是當前檔位；當軸有故障的時候，選擇一個最優檔位作為換入檔位，在必要的時候進行同軸換擋即中斷動力換擋方式;輸出軸轉速低于一定閾值(譬如20RPM)，并且手柄位置在駐車擋時，變速器會在兩個軸上分別掛上默認檔位;輸出軸轉速低于一定閾值(譬如20RPM)，并且手柄位置在空檔時，軸上要求檔位就等于兩個軸當前結合的檔位。
[0042]圖2中，計算每個軸的目標檔位邏輯54，主要根據邏輯53計算的各軸要求的檔位以及各個檔位的故障信息，計算當前各軸的目標檔位。選換擋控制模塊39則會基于該檔位執行相應的摘掛擋命令。一般來說，如果故障不影響正常換擋，那么各軸目標檔位等于各軸要求的檔位，在離合器處于非工作狀態時(譬如離合器分離)發給選換擋模塊39來要求摘掛擋;如果存在檔位故障并且認為是可修復的，若條件允許(譬如非換擋階段)將會發出檔位修復命令。
[0043]圖2中，判斷發動機驅動狀態邏輯56:首先判定發動機超速保護狀態:若油門大于超速保護開度閾值(譬如50%)，發動機轉速大于超速保護轉速閾值(譬如7000RPM)，且發動機為斷油狀態時，則判定發動機處于超速保護狀態。然后判定發動機驅動狀態:(一)若發動機為非驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為驅動狀態:I)如果發動機扭矩大于驅動扭矩閾值(譬如25Nm) ; 2)如果發動機扭矩大于滑行扭矩閾值(譬如-5Nm)和滑行扭矩遲滯閾值(譬如5Nm)之差，且油門大于一個驅動變滑行的開度閾值(譬如10%); (二)若發動機為驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為非驅動狀態:I)如果發動機扭矩小于等于滑行扭矩閾值(譬如_5Nm)，且發動機不處于超速保護狀態;2)如果發動機扭矩小于驅動扭矩閾值(譬如25Nm)，且油門小于一個驅動變滑行的開度閾值(譬如10%)。
[0044]圖2中，計算換擋類型邏輯57，首先根據邏輯53計算的每個軸上的要求檔位和當前檔位的比較結果判斷換擋方向(譬如升擋或降擋)。然后，根據邏輯56計算的發動機的驅動狀態和油門來決定換擋的動力驅動形式:在非換擋過程中，換擋的動力驅動形式等于邏輯56計算的發動機驅動狀態;在換擋過程中，除扭矩交換階段外，若發動機驅動狀態為動力驅動，但油門開度小于一定閾值(譬如10%)，且與進入換擋時相比油門開度變化小于一定閾值(為負值，譬如-12%)時，換擋的動力驅動形式即為無動力驅動;若發動機驅動狀態為無動力驅動，但油門開度大于一定閾值(譬如5%)，且與進入換擋時相比油門開度變化大于一定閾值(譬如13%)時，換擋的動力驅動形式則為動力驅動。最后，根據上述兩個步驟計算的換擋方向、換擋的動力驅動形式確定換擋類型，包括動力升擋、動力降擋、無動力升擋、無動力降擋以及動力中斷換擋類型。
[0045]圖2中，計算換擋時序邏輯58，根據離合器充油狀態、離合器期望扭矩、邏輯54計算的目標檔位和邏輯57計算的換擋類型來實時計算換擋時序:I)空閑階段:沒有換擋;2)離合器充油準備階段:該階段用于給即將結合的離合器充油，以使離合器貼合到將要傳遞扭矩的位置；3)扭矩交換(即離合器切換)階段:該階段用于兩個離合器的扭矩傳遞切換，實現動力由當前的離合器傳遞到目標離合器的轉換;轉換過程中，兩個離合器扭矩之和等于變速器需要傳遞的扭矩(譬如發動機扭矩);4)轉速調整階段:該階段用于控制發動機轉速的改變;該階段的結束條件是轉速調整階段發動機轉速變化占目標變化值的百分比大于一定閾值(譬如95%)，或是轉速調整階段的時間超出了最大時間限制閾值(譬如1.5秒)；5)轉速扭矩同時控制階段:只有換擋類型為動力降擋并且跳擋的時候(譬如5檔降3檔)才有轉速扭矩同時控制階段。換擋類型和換擋時序發送給離合器控制模塊38進行離合器控制。各種換擋類型的換擋時序參見圖3-圖7中的換擋時序曲線70。
[0046]圖2中，計算并發送發動機控制請求邏輯60，綜合判斷邏輯56計算的發動機驅動狀態、邏輯57計算的換擋類型、邏輯58計算的換擋時序、油門、發動機轉速以及離合器轉速，向發動機控制模塊37發送發動機控制請求:無動力請求、降扭請求、轉速控制請求、升扭請求以及無請求。
[0047]如圖3所示的動力升擋3換4的換擋時序曲線70:71是換擋時序的空閑階段，72為離合器充油階段，73為扭矩交換階段，74為轉速調整階段，81是奇數軸(S卩3檔)離合器轉速曲線，82是奇數軸離合器扭矩曲線，91是偶數軸(S卩4檔)離合器轉速曲線，92是偶數軸離合器扭矩曲線，100是發動機轉速曲線。在目標檔位4擋掛上后進入離合器充油階段72;充油完畢后進入扭矩交換階段73，完成離合器切換過程，此過程中奇偶離合器扭矩之和等于目標扭矩;4擋離合器完全結合后進入轉速調整階段74，發動機降速，有沖擊，需要發送發動機控制的降扭請求，轉速調節完成后換擋過程結束。
[0048]如圖4所示的動力降擋5換3的換擋時序曲線70:71是空閑階段，73為扭矩交換階段，74為轉速調整階段，75為轉速扭矩同時控制階段，81是奇數軸(S卩5擋、3擋)離合器轉速曲線，82是奇數軸離合器扭矩曲線，91是偶數軸(S卩4擋)離合器轉速曲線，92是偶數軸離合器扭矩曲線，100是發動機轉速曲線。動力降擋的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、轉速扭矩同時控制、轉速調整、扭矩交換、空閑。
[0049]如圖5所示的無動力升擋3換4的換擋時序曲線70:71是空閑階段，74為轉速調整階段，81是奇數軸(S卩3擋)離合器轉速曲線，82是奇數軸離合器扭矩曲線，91是偶數軸(S卩4擋)離合器轉速曲線，92是偶數軸離合器扭矩曲線，100是發動機轉速曲線。此無動力升檔的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、空閑。
[0050]如圖6所示的無動力降擋4換3的換擋時序曲線70:71是空閑階段，72為離合器充油階段，73為扭矩交換階段，74為轉速調整階段，81是奇數軸(S卩3擋)離合器轉速曲線，82是奇數軸離合器扭矩曲線，91是偶數軸(S卩4擋)離合器轉速曲線，92是偶數軸離合器扭矩曲線，100是發動機轉速曲線。無動力降擋的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑。
[0051]如圖7所示的中斷動力換擋的換擋時序曲線70:71是空閑階段，73為扭矩交換階段，74為轉速調整階段，83是某離合器轉速曲線，84是該離合器扭矩曲線，100是發動機轉速曲線。換擋協調控制邏輯在此換擋類型的轉速調整階段74完成離合器分離、摘擋、掛擋、發動機轉速變化，在扭矩交換階段73完成離合器的結合。
[0052]以上列舉了本發明的一個具體實施例來詳細闡述一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其僅供說明本發明的原理及其實施方式之用，而非對本發明的限制;在研讀了本發明的附圖、說明書和所附權利要求之后，本領域的普通技術人員還可以做出各種變形和改進。因此，所有等同的技術方案均應屬于本發明的范疇，并為本發明的各項權利要求所限定。
【主權項】
1.一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于具體的控制步驟如下: 步驟I:實時計算并確定發送摘掛擋命令給選換擋控制模塊； 步驟2:實時計算并確定發送控制離合器命令給離合器控制模塊； 步驟3:實時計算并確定發動機控制請求。2.根據權利要求1所述的一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟I包括如下步驟: 步驟Ia:處理檔位請求確定是否換擋； 步驟Ib:計算每個軸上的要求檔位； 步驟Ic:計算目標檔位命令摘掛擋； 其中步驟Ia判斷為“是”則確定換擋繼續步驟lb，“否”則返回步驟la。3.根據權利要求2所述的一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟Ia實時判定是否要響應新的檔位請求確定換擋還是屏蔽該請求，包括: 步驟Ial:判斷新的檔位請求是否為空檔和倒檔； 步驟la2:判斷是否為下述兩種情況之一:(一)當前處于換擋的扭矩交換階段若請求檔位變化；(二)在動力降擋換擋類型的轉速調整階段發動機會提高轉速，若請求檔位變化時發動機轉速加上一個轉速容差已經大于新請求檔位對應的離合器同步轉速;其中步驟Ial判斷為“是”則響應新檔位請求開始換擋，“否”則繼續步驟la2;步驟la2判斷為“是”則會屏蔽新的檔位請求，直到本次換擋結束;其他情況均實時響應新的檔位請求。4.根據權利要求2所述一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟Ib根據油門、輸出軸轉速、手柄位置、經過步驟Ia所述方法處理的檔位請求(請求檔位和預選檔位)以及軸的故障狀態信息，綜合下述情況后輸出每個軸的要求檔位: 在正常情況下，兩個軸的要求檔位總有一個等于請求檔位(請求檔位或預選檔位)，另外一個是空檔或是離要求檔位最近的檔位或是當前檔位； 當軸有故障的時候，選擇一個最優檔位作為換入檔位，必要時進行中斷動力換擋(即同軸換擋); 當輸出軸轉速低于一定閾值、手柄在駐車檔時，變速器會在兩個軸上分別掛上默認檔位； 當輸出軸轉速低于一定閾值、手柄在空檔時，軸上要求檔位等于兩個軸當前結合的檔位，以減少不必要的摘掛擋動作。5.根據權利要求2所述的一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟Ic包括:根據步驟Ib計算的每個軸上的要求檔位以及各個檔位的故障信息，計算每個軸上的目標檔位;選換擋控制模塊則基于目標檔位進行相應的摘掛擋動作；如果檔位故障不影響正常換擋，那么每個軸的目標檔位等于要求檔位，在離合器處于非工作狀態時(當前離合器不傳遞扭矩)發給選換擋模塊來要求摘掛擋;如果存在檔位故障并且認為是可修復的，在條件允許的情況下(如非換擋階段)，將會發檔位修復的命令。6.根據權利要求1所述的一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟2還包括如下步驟: 步驟2a:判斷發動機驅動狀態； 步驟2b:計算換擋類型； 步驟2c:計算換擋時序。7.根據權利要求6所述的一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的為了防止對發動機驅動狀態的誤判，步驟2a引入對發動機超速保護狀態的判斷邏輯:如果油門大于超速保護開度閾值，發動機轉速大于超速保護轉速閾值，且發動機為斷油狀態時，則判定發動機處于超速保護狀態;步驟2a則基于該發動機超速保護狀態、發動機扭矩和油門開度來判定發動機驅動狀態，邏輯如下: 如果發動機為非驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為驅動狀態:(一)若發動機扭矩大于驅動扭矩閾值；(二)若發動機扭矩大于滑行扭矩閾值和滑行扭矩遲滯閾值之差，且油門大于一個滑行變驅動的開度閾值； 如果發動機為驅動狀態時滿足下列條件之一則判定發動機為非驅動狀態:(一)若發動機扭矩小于等于滑行扭矩閾值，且發動機不處于超速保護狀態；(二)若發動機扭矩小于驅動扭矩閾值，且油門小于一個驅動變滑行的開度閾值。8.根據權利要求6所述的一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟2b包括: 步驟2bl:根據步驟Ib計算的軸上要求檔位和當前檔位的比較結果判斷換擋方向； 步驟2b2:根據步驟2a計算的發動機的驅動狀態和油門來決定換擋的動力驅動形式；步驟2b3:根據上述兩個步驟計算的換擋方向、換擋的動力驅動形式計算換擋類型(包括動力升擋、動力降擋、無動力升擋、無動力降擋以及動力中斷換擋類型)；其中步驟2b2還包括，在非換擋過程中換擋的動力驅動形式等于步驟2a所述方法計算的發動機驅動狀態；而在換擋過程中，換擋的動力驅動形式還受油門的影響;在換擋階段(除扭矩交換階段外)，如果發動機驅動狀態為動力驅動，但是油門開度小于一定閾值，且油門與進入換擋時油門相比其變化小于一定閾值(為負值)時，換擋的動力驅動形式即為無動力驅動;如果發動機驅動狀態為無動力驅動，但是油門開度大于一定閾值且與進入換擋時油門相比其變化大于一定閾值時，換擋的動力驅動形式則為動力驅動。9.根據權利要求6所述一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于所述的步驟2c主要根據步驟Ic計算的目標檔位和步驟2b計算的換擋類型來實時計算換擋時序;換擋時序包括: 空閑階段:非換擋階段； 離合器充油準備階段:該階段用于給即將結合的離合器充油，以使離合器貼合到將要傳遞扭矩的位置； 扭矩交換(即離合器切換)階段:該階段用于兩個離合器的扭矩傳遞切換，實現動力由當前的離合器傳遞到目標離合器的轉換;轉換過程中，兩個離合器扭矩之和等于變速器需要傳遞的扭矩，譬如發動機扭矩； 轉速調整階段:該階段用于控制發動機轉速的改變;該階段的結束條件是轉速調整階段發動機轉速變化占目標變化值的百分比大于一定閾值，或是轉速調整階段的時間超出了最大時間限制閾值； 轉速扭矩同時控制階段:只有換擋類型為動力降擋并且跳擋的時候才有轉速扭矩同時控制階段； 幾種換擋類型的換擋時序如下: 動力升擋(無跳擋)的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑； 動力降擋(有跳擋)的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、轉速扭矩同時控制、轉速調整、扭矩交換、空閑； 無動力升擋的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、扭矩交換(如果需求扭矩為零則沒有扭矩交換階段)、空閑； 無動力降擋的換擋時序依次為:空閑、離合器充油、扭矩交換、轉速調整、空閑； 中斷動力換擋的換擋時序依次為:空閑、轉速調整、扭矩交換、空閑；在轉速調整階段完成離合器分離、摘擋、掛擋、發動機轉速變化，在扭矩交換階段完成離合器的結合。10.根據權利要求1所述一種用于濕式雙離合器自動變速器的換擋協調控制方法，其特征在于步驟3綜合步驟2a計算的發動機驅動狀態、步驟2b計算的換擋類型、步驟2c計算的換擋時序、油門開度、發動機轉速以及離合器轉速，判斷并發送發動機控制請求，包括無動力請求、降低扭矩請求、轉速控制請求、增加扭矩請求以及無請求。
【文檔編號】F16H61/04GK105840808SQ201610263253
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年4月26日
【發明人】馬艷, 熊杰, 張廣輝, 龐學文
【申請人】中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司