湿式双离合变速器的优化升挡控制方法与流程

本发明涉及的是一种变速器控制领域的技术，具体是一种湿式双离合变速器的优化升挡控制方法。

背景技术：
目前使用的湿式双离合自动变速器的偶数挡位被分配到两个分变速器中的一个，奇数挡位被分配到另一个分变速器上。通过对被分配给分变速器的摩擦离合器进行交叉操作，可以无牵引力中断地从实际挡位向目标挡位进行换挡。无油门升挡策略是指在车辆行驶过程中，驾驶员松开油门踏板，在车辆达到升挡换挡点时TCU(TransmissionControlUnit，自动变速器控制器)采取的升挡控制方法。在无油门升挡策略执行过程中，驾驶员踩油门，TCU的执行策略可跳转到有油门升挡策略。在跳转时刻，若车辆不及时作出响应，会使驾驶员感到车辆动力性不足，响应迟钝，影响用户体验。无油门升挡策略分为两种工况：一种是在目标挡位为1/2/3挡，发动机输出扭矩大于其阈值且离合器摩擦片表面温度高于其阈值时对应的Clutch‐Open升挡策略，即CO策略，另一种是在目标挡位为2/4/6挡，发动机输出扭矩不大于其阈值或离合器摩擦片表面温度不高于其阈值时对应的Tighten‐Off升挡策略，即TO策略。有油门升挡策略即通常使用的在车辆行驶过程中通过踩油门实现升挡的控制方法。有油门升挡策略包括三个阶段：预充阶段、扭矩交互阶段和调速阶段。预充阶段的作用是建立驱动离合器结合的液压油压力；调速阶段的作用主要是让发动机转速与逐渐结合的离合器(目标挡位离合器)转速间的转速差逐渐减小到0；扭矩交互阶段的作用主要是让发动机输出扭矩在逐渐分离的离合器(当前挡位离合器)与目标挡位离合器之间重新分配。经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN101712319B，公告日2013.6.19，公开了一种在装配有双离合变速箱的机动车中控制升挡操作的方法，通过为第一摩擦离合器限定具有给定初始值和零最终值的线性扭矩曲线，为第二摩擦离合器限定具有零初始值和给定最终值的线性扭矩曲线，以及为发动机限定具有给定初始值和给定最终值的线性扭矩曲线来执行摩擦离合器的交叉阶段；已知发动机扭矩的初始值，通过确定车辆纵向加速度的最终值等于车辆纵向加速度的初始值的给定百分比来计算第二摩擦离合器的扭矩曲线的最终值；已知第二摩擦离合器的扭矩曲线的最终值，在确定的车辆纵向加速度最终值的基础上计算发动机扭矩曲线的最终值。但该技术无法解决在无油门升挡过程中，驾驶员意图加速踩下油门，控制程序不能立刻跳转到有油门升挡策略，响应慢，影响驾驶员的驾驶舒适性。

技术实现要素：
本发明针对现有技术存在的上述不足，提出一种双离合变速器的优化升挡控制方法，通过构建无油门升挡策略跳转有油门升挡策略模型，TCU控制离合器转速同步及扭矩交互，实现无油门升挡策略和有油门升挡策略之间的无中断切换。本发明是通过以下技术方案实现的：本发明根据TCU实时采集到的车辆运行信息，以优化升挡控制策略得到各阶段离合器相应的目标传递扭矩，并最终通过离合器扭矩交互和目标挡位离合器主动盘、从动盘转速同步实现优化升挡控制。所述的优化升挡控制策略包括三种跳转阶段，即对应CO策略和TO策略均有：①升挡预充阶段，满足判定条件时跳转有油门升挡预充阶段；②升挡调速阶段，满足判定条件时跳转有油门升挡调速阶段；③升挡调速完成，满足判定条件时跳转有油门升挡调速阶段。所述的判定条件是指：当检测到油门踩下的同时，经过换挡Map图输出的目标挡位没有变化，则跳转到相应的有油门升挡策略。所述的优化升挡控制策略通过在三种跳转阶段下分别计算目标挡位离合器和当前挡位离合器的对应目标传递扭矩实现优化控制。技术效果与现有技术相比，本发明通过构建无油门升挡策略跳转有油门升挡策略模型，TCU进行控制计算，对双离合变速器的离合器进行转速同步和扭矩交互，提升响应速度。附图说明图1为本发明示意图；图中：1为TO策略，2为CO策略；图2为CO策略的升挡预充阶段，即P1阶段下跳转前后的油门开度、输入轴/发动机转速信号和输入轴离合器/发动机输出扭矩的变化关系曲线；图3为CO策略的升挡调速阶段，即P2阶段下跳转前后的油门开度、输入轴/发动机转速信号和输入轴离合器/发动机输出扭矩的变化关系曲线；图4为CO策略的升挡调速完成，即P3阶段下跳转前后的油门开度、输入轴/发动机转速信号和输入轴离合器/发动机输出扭矩的变化关系曲线；图5为TO策略的升挡预充阶段，即Q1阶段下跳转前后的油门开度、输入轴/发动机转速信号和输入轴离合器/发动机输出扭矩的变化关系曲线；图6为TO策略的升挡调速阶段，即Q2阶段下跳转前后的油门开度、输入轴/发动机转速信号和输入轴离合器/发动机输出扭矩的变化关系曲线；图7为TO策略的升挡调速完成，即Q3阶段下跳转前后的油门开度、输入轴/发动机转速信号和输入轴离合器/发动机输出扭矩的变化关系曲线。具体实施方式下面对本发明的实施例作详细说明，本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。实施例1如图1所示，本实施例包括以下步骤：步骤1、TCU实时从发动机、离合器和变速箱上采集车辆运行信息，判断驾驶员踩油门前的无油门升挡策略所属阶段。所述的运行信息包括：发动机转速、发动机输出扭矩、离合器表面温度、油门开度状态、当前挡位、目标挡位、同步器动作标志、目标挡位离合器和当前挡位离合器的交互状态及从动盘转速。步骤2、根据优化升挡控制策略计算三种跳转阶段下分别计算目标挡位离合器和当前挡位离合器的对应目标传递扭矩，具体为：2.1)CO策略中：a)P1阶段：如图2所示，驱动目标挡位离合器接合的液压油预充目标压力值为LTP点压力值，当TCU内逻辑由P1阶段跳转到有油门升挡预充阶段后，液压油压力会继续预充，直至达到液压油预充目标压力值，液压油预充目标压力值对应PTP点压力值，其值高于LTP点压力值。当前挡位离合器目标传递扭矩计算逻辑维持跳转前逻辑。所述的LTP点为目标离合器主动盘与从动盘刚开始结合时的接触点，对应离合器目标传递扭矩为2N.m。所述的PTP点为离合器执行器实际压力线性增长的临界点。b)P2阶段：如图3所示，无油门情况下当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C1为标定常数，Tcoff_0为本阶段初始时刻目标挡位离合器扭矩输出目标值，T1为本阶段目标运行时间(标定值)，T2为时间常数，t1为本阶段程序已运行时间，offset1为当前挡位离合器第一补偿值。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：C1为标定常数，Tcon_0为本阶段初始时刻目标挡位离合器扭矩输出目标值，T1为本阶段目标运行时间，T2为时间常数，t1为本阶段程序已运行时间，offset2为目标挡位离合器补偿值。当驾驶员踩油门，且经过换挡Map图输出的目标挡位没有变化时，升挡控制策略跳转到有油门升挡策略调速阶段，则当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C2为标定常数，Tcoff_1为跳转时刻当前挡位离合器扭矩输出目标值，T1为本阶段目标运行时间，T3为时间常数，t2为有油门升挡调速阶段程序已运行时间。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：Tconf为本阶段目标挡位离合器目标扭矩PID算法补偿值，Tcon_1为跳转时刻目标挡位离合器扭矩输出目标值，T4为本阶段目标运行时间，T5为时间常数，t2为有油门升挡调速阶段程序已运行时间，Tcoff为当前时刻当前挡位离合器目标传递扭矩。所述的调速是指：TCU向发动机电控单元发送降扭请求，从而控制离合器主动盘与从动盘之间实现基于转速差的闭环PID扭矩控制，以使离合器主动盘与从动盘的转速同步。c)P3阶段：如图4所示，此时离合器控制发动机转速与目标挡位离合器从动盘转速保持同步，则当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C1为标定常数，Tcoff_2为跳转时刻当前挡位离合器扭矩输出目标值，T1为P2阶段目标运行时间，T6为时间常数，t3为本阶段程序已运行时间，offset3为当前挡位离合器第二补偿值。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：Tcon_2为本阶段起始时刻目标挡位离合器目标传递扭矩，T7为本阶段目标运行时间，T8为时间常数，t3为本阶段程序已运行时间，Tcontrol为补偿扭矩，其中：取发动机实际输出扭矩Te和离合器从动盘阻力矩TDCT二者中的较大值，即TPI为PI控制扭矩，ne为发动机转速，noff为当前挡位离合器从动盘转速，Tcoff为本阶段当前挡位离合器目标传递扭矩。当驾驶员踩油门，且经过换挡Map图输出的目标挡位没有变化时，升挡控制策略跳转到有油门升挡策略调速阶段，则当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C2为标定常数，Tcoff_3为跳转时刻的当前挡位离合器扭矩输出目标值，T1为P2阶段目标运行时间，T9为时间常数，t4为有油门升挡调速阶段程序运行时间；对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：Tconf为本阶段目标挡位离合器目标扭矩PID算法补偿值，Tcon_3为跳转时刻的目标挡位离合器扭矩输出目标值，T4为本阶段目标运行时间，T5为时间常数，t4为有油门升挡调速阶段程序已运行时间，Tcoff为本阶段当前挡位离合器目标传递扭矩。2.2)TO策略中：a)Q1阶段：如图5所示，驱动目标挡位离合器接合的液压油预充目标压力值为PTP点压力值。当TCU内逻辑由TO策略Q1阶段跳转到有油门升挡预充阶段后，TCU内部逻辑首先检查预充状态位status_fill_on，若status_fill_on＝1，表明控制目标挡位离合器的液压油压达到PTP点所要求得油压，无需预充；若status_fill_on＝0，表明控制目标挡位离合器的液压油压低于PTP点所需油压，需继续预充，直到油压达到PTP点油压。当前挡位离合器目标传递扭矩计算逻辑维持不变。b)Q2阶段：如图6所示，无油门情况下当前挡位离合器目标传递扭矩Tcoff＝|{[(ion－a·ioff)·Te－Td·Fac·ion]/(ion－ioff)}|，其中：ion为与目标挡位离合器对应的挡位速比，a为理论输出扭矩补偿系数，ioff为与当前挡位离合器对应的挡位速比，Te为发动机实际输出扭矩，Td为发动机转动惯量损耗力矩，Fac为比例系数。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩Tcon＝|[(a－1)Te+Td·Fac]·[ioff/(ion－ioff)]|；当驾驶员踩油门，且经过换挡Map图输出的目标挡位没有变化时，升挡控制策略跳转到有油门升挡策略调速阶段，则当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C2为标定常数，Tcoff_4为跳转时刻当前挡位离合器扭矩输出目标值，T1为P2阶段目标运行时间，T10为时间常数，t5为有油门升挡调速阶段程序已运行时间。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：Tconf为本阶段目标挡位离合器目标扭矩PID算法补偿值，Tcon_4为跳转时刻目标挡位离合器扭矩输出目标值，T4为本阶段目标运行时间，T5为时间常数，t5为有油门升挡调速阶段程序已运行时间，Tcoff为当前时刻当前挡位离合器目标传递扭矩。c)Q3阶段：如图7所示，当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C2为标定常数，Tcoff_5为本阶段初始时刻的当前挡位离合器扭矩输出目标值，T1为CO策略2P2阶段目标运行时间，T11为时间常数，t6为本阶段程序已运行时间。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：C为标定常数，Tcon_5为本阶段初始时刻的目标挡位离合器扭矩输出目标值，为发动机实际输出扭矩Te和离合器从动盘阻力矩TDCT二者中的较大值，T12为本阶段目标运行时间，T13为时间常数，t6为本阶段程序已运行时间。当驾驶员踩油门，且经过换挡Map图输出的目标挡位没有变化时，升挡控制策略跳转到有油门升挡策略调速阶段，则当前挡位离合器目标传递扭矩其中：C2为标定常数，Tcoff_6为跳转时刻当前挡位离合器扭矩输出目标值，T1为CO策略2P2阶段目标运行时间，T14为时间常数，t7为有油门升挡调速阶段程序已运行时间。对应地，目标挡位离合器目标传递扭矩其中：Tconf为本阶段目标挡位离合器目标扭矩PID算法补偿值，Tcon_6为跳转时刻的目标挡位离合器扭矩输出目标值，T4为本阶段目标运行时间，T5为时间常数，t7为有油门升挡调速阶段程序已运行时间，Tcoff为本阶段当前挡位离合器目标传递扭矩。上述计算过程中：T2为与发动机转速和目标挡位有关的常数，T3、T6、T9、T10、T11、T13和T14为与发动机转速、目标挡位和油门开度有关的时间常数，T8为与油门开度和变速箱阀体温度有关的时间常数，a和Fac分别为与目标挡位有关的补偿系数和比例系数。所述的当前挡位离合器第一补偿值offset1、当前挡位离合器第二补偿值offset3和目标挡位离合器补偿值offset2与目标挡位、发动机与当前挡位离合器从动盘转速差、油门开度和阀体温度有关。步骤3、通过当前挡位离合器和目标挡位离合器之间进行的扭矩交互，将发动机扭矩无间断地传递到驱动轮，即无动力中断换挡，实现优化升挡控制。本实施例通过TCU的监测和控制，根据驾驶员的驾驶意图，判断液压油预充状态、离合器转速差和输入轴离合器的目标扭矩，实现双离合器的转速同步和降扭控制，实现无油门升挡策略和有油门升挡策略的无中断换挡，响应速度快。