离合器的控制方法、装置和车辆的制作方法_2

文档序号:9468167阅读:来源:国知局
当前状态确定离合器的接合位置具体包括:
[0040]S201,根据车辆的发动机当前转速和离合器当前轴速计算发动机当前转速变化率和离合器当前轴速变化率。
[0041]具体地,发动机当前转速变化率的计算方法为:以12个时间周期为计量时间段,用后6个时间周期发动机转速累加值,减去前6个时间周期发动机转速累加值,将差值乘以10/36倍(即先将差值除以时间周期的平方,然后再放大10倍)得到发动机当前转速变化率。类似的,用后6个时间周期离合器轴速累加值,减去前6个时间周期离合器轴速累加值,将差值乘以10/36倍得到离合器当前轴速变化率。
[0042]S202,根据发动机当前转速变化率和离合器当前轴速变化率计算发动机目标转速。
[0043]具体地,需要借助发动机目标转速来实现对发动机转速的控制,发动机目标转速每个时间周期均计算一次。将油门踏板开度从O到正值的时刻作为起始时刻,设置发动机目标转速的初值,为确保对发动机目标转速和实际转速的比较是从油门踏板开度从无到有的同一个时间点开始,将发动机目标转速的初值设置为与发动机起始时刻的转速相等的数值。根据发动机当前转速变化率和离合器当前轴速变化率得到当前周期发动机目标转速的变化量,该变化量加上前一个周期的发动机目标转速值,便得到当前周期的发动机目标转速。
[0044]S203,根据发动机目标转速、发动机当前转速获取离合器传递扭矩的增量。
[0045]在本发明的一个实施例中,S203具体包括:通过增量式PID控制算法根据所述发动机目标转速和所述发动机当前转速计算发动机转速在当前周期的变化量;根据所述发动机转速在当前周期的变化量和前一周期的发动机转速获取当前周期的离合器传递扭矩的增量。
[0046]在本发明的一个实施例中,根据下述公式计算发动机转速在当前周期的变化量,即增量式PID控制算法包括:
[0047]e (k) =r(k)-c(k),(I)
[0048]Δ e (k) = e (k) _e (k_l),(2)
[0049]Δ u (k) = Kp Δ e (k) +K1 e (k) +Kd [ Δ e (k) - Δ e (k_l) ],(3)
[0050]其中,k为采样序号,它对应的是时间周期,k = 0,1,2..., n, r(k)为当前周期k的发动机目标转速,c (k)为当前周期k的发动机当前转速,e(k)为发动机第k次采样时发动机目标转速与发动机当前转速的差值,Λ u(k)为发动机转速在当前周期k的变化量;KP为比例系数,K1为积分系数,Kd为微分系数,这三个系数是在车辆实验测试中得到的常量。
[0051]更具体地,根据所述发动机转速在当前周期的变化量和前一周期的发动机转速获取当前周期的离合器传递扭矩的增量。具体地,根据Au(k)和前一周期的发动机转速,通过查询发动机的转速扭矩表格,得到当前周期发动机输出扭矩的增量,离合器则准确传递发动机输出扭矩的增量,即离合器传递扭矩的增量。
[0052]S204,根据离合器传递扭矩的增量获取离合器的接合位置。
[0053]具体地,根据离合器传递扭矩的增量通过查表法确定离合器接合的位置,所查询的表格是离合器传递扭矩的增量每增加1N.m时对应的离合器位置变化量,根据离合器位置变化量可以获取离合器的接合位置。
[0054]在本发明的一个实施例中,如图5所示,当所述车辆的当前状态为同步状态时,所述根据所述车辆的当前状态确定所述离合器的接合位置具体包括:
[0055]S301,计算油门踏板开度变化率和发动机输出扭矩变化率。
[0056]具体地,为降低后续油门踏板开度持续大于O时产生滑摩的概率,离合器应保持接合,离合器接合的位置取决于油门踏板开度和发动机输出扭矩。
[0057]更具体地,首先计算油门踏板开度变化率和发动机输出扭矩变化率。
[0058]S302,根据油门踏板开度变化率和发动机输出扭矩变化率获取当前周期的离合器传递扭矩的增量,并根据离合器传递扭矩的增量确定离合器的接合位置。
[0059]具体地,根据公式A = B1*C+B2*D获取当前周期的离合器传递扭矩的增量,其中,A表示离合器传递扭矩的增量,C表示油门踏板开度变化率,D表示发动机输出扭矩变化率,BI表示第一权重系数,B2表示第二权重系数,BI和B2表征油门踏板开度变化率、发动机扭矩变化率在确定离合器传递发动机扭矩中所占的比例,BI和B2的具体数值通过实验得到。
[0060]进一步地,计算出离合器传递扭矩的增量后,根据查表法可以确定离合器接合的位置。
[0061]在本发明的一个实施例中,如图6所示,当车辆的当前状态为负扭矩状态时,根据车辆的当前状态确定离合器的接合位置具体包括:
[0062]S401,计算离合器轴速和发动机转速之间的差值,并根据差值计算发动机目标转速的增量。
[0063]具体地,当车辆的当前状态为负扭矩状态时,离合器轴速高于发动机转速。首先,计算离合器轴速和发动机转速之间的差值,然后取该差值的预设倍数(例如,1/10倍)作为发动机目标转速的增量。此处需要注意的是,应根据离合器轴速的不同范围限制发动机目标转速的增量小于对应的上限值。
[0064]S402,根据发动机目标转速的增量获取发动机目标转速。
[0065]具体地,将发动机目标转速的增量加上前一周期的发动机目标转速值,得到当前周期的发动机目标转速。
[0066]S403,根据发动机目标转速、发动机当前转速获取离合器传递扭矩的增量。
[0067]具体地,计算发动机目标转速与发动机当前转速的差值,然后根据增量式PID控制算法(即公式⑴、⑵、⑶)得到发动机转速在当前周期的变化量,根据转速变化量和前一周期的发动机转速,通过查询发动机的转速扭矩表格,得到当前周期发动机输出扭矩的增量,即离合器传递扭矩的增量(离合器准确传递发动机的扭矩增量)。
[0068]S404,根据离合器传递扭矩的增量获取离合器的接合位置的第一增量。
[0069]具体地,根据离合器传递扭矩的增量进行查表以确定离合器接合位置的第一增量。
[0070]S405,向发动机发送提速请求,并根据目标扭矩获取离合器的接合位置的第二增量。
[0071]具体地,由于发动机转速低于离合器轴速,为防止发动机转速偏低,需要对离合器接合位置的增量进行修正。
[0072]更具体地,变速箱控制单元-TCU向发动机控制单元-E⑶发送提速请求,请求发动机将发动机转速提高到与当前离合器轴速相同。
[0073]在本发明的一个实施例中,离合器至少需要接合到传递40N.m扭矩的位置,即目标扭矩为40N.m(目标扭矩是一个预先设定的值)。
[0074]进一步地,计算40N.m和离合器传递扭矩的差值,将该差值除以一个实验得到的比例系数,即得到I个周期内离合器传递扭矩的增量,再通过查表就可得到离合器的接合位置的第二增量。
[0075]S406,判断目标扭矩是否大于离合器传递的扭矩。
[0076]S407,如果目标扭矩大于离合器传递的扭矩,则根据第一增量和第二增量生成离合器的接合位置的最终增量。
[0077]具体地,如果目标扭矩大于离合器传递的扭矩,则说明离合器尚未接合到40N.m的位置,需继续接合。更具体地,选取第一增量和第二增量中的较大值作为离合器的接合位置的最终增量。
[0078]S408,如果目标扭矩不大于离合器传递的扭矩,则根据第一增量生成离合器的接合位置的最终增量。
[0079]具体地,如果目标扭矩不大于离合器传递的扭矩,则将第一增量作为离合器的接合位置的最终增量。
[0080]S409,根据离合器的接合位置的最终增量确定离合器的接合位置。
[0081]具体地,将离合器的接合位置的最终增量加上前一周期的离合器的接合位置,便得到了当前的离合器的接合位置。
[0082]进一步地,当油门踏板开度从O到持续大于O时,发动机输出扭矩逐渐增大,当发动机转速和离合器轴速同步时,车辆的状态从负扭矩状态变为同步状态,同步状态是从负扭矩状态变化为正扭矩状态的过渡状态,为避免后续变化到正扭矩状态时离合器产生较大抖动,离合器需要完全脱开,快速退回到滑摩位置。具体地,用O减去当前离合器传递的扭矩,将其差值的20%作为离合器扭矩的变化量,即当前周期在离合器退回过程中扭矩的变化量,根据查表法可以确定离合器的接合位置。
[0083]更进一步地,随着发动机输出扭矩的不断增大,当发动机转速高于离合器轴速时,车辆的状态变为正扭矩状态,此时的离合器的接合位置的确定方法在前面的实施例中已经做了详细说明,在此不再赘述。
[0084]本发明实施例的离合器的控制方法,在没有增加任何硬件的情况下,控制方法易于实现,易于应用,数据采集方便,具备可移植性,可大大提高城市跟车时驾驶员的可操控性,通过区分正扭矩、同步、负扭矩三种状态提高离合器对油门的响应速度,当油门踏板开度变化时能有效的控制车速,防止整车耸动、汽车加速过快现象,减小跟车时I档、2档反复换挡引发的冲击,既能提高整车的安全性和驾乘的舒适性,又能防止离合器滑摩时间过长发热从而影响离合器的使用寿命。
[0085]本发明实施例的离合器的控制方法,首先获取车辆的油门踏板开度和当前档位,如果当前档位属于预设档位,且油门踏板开度大于预设开度阈值,则
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