用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于具体的控制步骤如下：步骤1：实时计算并确定发送摘挂挡命令给选换挡控制模块；步骤2：实时计算并确定发送控制离合器命令给离合器控制模块；步骤3：实时计算并确定发动机控制请求给发动机控制模块。该方法基于驾驶员的需求档位、车辆动力状态和变速器换档状态，计算当前目标档位和达成该目标档位的换挡控制时序，选换挡控制模块和离合器控制模块基于该命令完成相应的摘挂挡动作和离合器动作；同时基于上述计算的换挡类型和时序判断并发送发动机控制请求。
【专利说明】
用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，属于自动变速器控制领域。
【背景技术】
[0002]双离合器变速器装置包含两套可以认为是独立的变速器，每套变速器包含一个离合器、变速器输入轴和一套齿轮速比装置。每套变速器通过和发动机的连接获得扭矩，在输出端，他们可能共用一个输出轴将扭矩传递给车轮，或者是通过齿轮机构输出到一个共同的从动齿轮，然后和输出轴连接。
[0003]湿式双离合器自动变速器控制软件基于驾驶员的油门、刹车和车速等信号的输入，能够实现自动的换挡过程。在换挡过程中，通过两个离合器的切换，可以实现无动力中断换挡。对比传统自动变速器，能够显著降低换挡时间，提高燃油经济性。现有的双离合自动变速器的换挡协调控制方法，未提到确定换挡命令的具体方法，在换挡类型的计算中也未考虑动力驱动形式的实时变化对换挡控制的影响。
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，该方法基于驾驶员的需求档位、车辆动力状态和变速器换档状态，计算当前目标档位和达成该目标档位的换挡控制时序，选换挡控制模块和离合器控制模块基于该命令完成相应的摘挂挡动作和离合器动作；同时基于上述计算的换挡类型和时序判断并发送发动机控制请求。
[0005]本发明的技术方案是这样实现的:一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于具体的控制步骤如下:
步骤1:实时计算并确定发送摘挂挡命令给选换挡控制模块；
步骤2:实时计算并确定发送控制离合器命令给离合器控制模块；
步骤3:实时计算并确定发动机控制请求给发动机控制模块。
[0006]所述的步骤I还包括如下步骤:
步骤Ia:处理档位请求确定是否换挡；
步骤Ib:计算每个轴上的要求档位；
步骤Ic:计算目标档位命令摘挂挡。
[0007]其中步骤Ia判断为“是”则继续步骤lb，“否”则返回步骤la。
[0008]所述的步骤Ia实时判定是否要响应新的档位请求确定换挡还是屏蔽该请求，包括:
步骤Ial:判断新的档位请求是否为空档和倒档；
步骤la2:判断是否为下述两种情况之一:(一)当前处于换挡的扭矩交换阶段若请求档位变化；(二)在动力降挡换挡类型的转速调整阶段发动机会提高转速，若请求档位变化时发动机转速加上一个转速容差已经大于新请求档位对应的离合器同步转速。
[0009]其中步骤Ial判断为“是”则响应新档位请求开始换挡，“否”则继续步骤la2；步骤la2判断为“是”则会屏蔽新的档位请求，直到本次换挡结束;其他情况均实时响应新的档位请求。
[0010]所述的步骤Ib根据油门、输出轴转速、手柄位置、经过所述步骤Ia处理的档位请求(请求档位和预选档位)以及轴的故障状态信息，综合下述情况输出每个轴的要求档位:
1)在正常情况下，两个轴的要求档位总有一个等于请求档位(请求档位或预选档位)，另外一个是空档或是离要求档位最近的档位或是当前档位；
2)当轴有故障的时候，选择一个最优档位作为换入档位，必要时进行中断动力换挡(SP同轴换挡)；
3)当输出轴转速低于一定阈值、手柄在驻车档时，变速器会在两个轴上分别挂上默认档位，目的是为了当驾驶员将手柄由驻车档拨到倒档或前进档时，有档位已经挂上，便于快速起步；
4)当输出轴转速低于一定阈值、手柄在空档时，轴上要求档位等于两个轴当前结合的档位，以减少不必要的摘挂挡动作。
[0011]所述的步骤Ic包括:根据步骤Ib计算的每个轴上的要求档位以及各个档位的故障信息，计算当前各轴目标档位，命令选换挡控制模块进行摘挂挡动作。如果档位故障不影响正常换挡，那么每个轴的目标档位等于轴上的要求档位，在离合器处于非工作状态时(当前离合器不传递扭矩)发给选换挡模块来要求摘挂挡；如果存在档位故障并且认为是可修复的，在条件允许情况下将会发档位修复的命令。
[0012]所述的步骤2还包括如下步骤:
步骤2a:判断发动机驱动状态；
步骤2b:计算换挡类型；
步骤2c:计算换挡时序。
[0013]所述的步骤2a为了防止误判发动机驱动状态，引入对发动机超速保护状态的判定逻辑:若油门大于超速保护开度阈值，发动机转速大于超速保护转速阈值，且发动机为断油状态时，则判定发动机处于超速保护状态。基于此发动机超速保护状态、发动机扭矩和油门开度判定发动机驱动状态:
1)如果发动机为非驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为驱动状态:(一)若发动机扭矩大于驱动扭矩阈值;(二)若发动机扭矩大于滑行扭矩阈值和滑行扭矩迟滞阈值之差，且油门大于一个滑行变驱动的开度阈值；
2)如果发动机为驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为非驱动状态:(一)若发动机扭矩小于等于滑行扭矩阈值，且发动机不处于超速保护状态；(二)若发动机扭矩小于驱动扭矩阈值，且油门小于一个驱动变滑行的开度阈值。
[0014]所述的步骤2b包括:
步骤2bl:根据步骤Ib计算的轴上要求档位和当前档位的比较结果判断换挡方向；
步骤2b2:根据步骤2a计算的发动机的驱动状态和油门来决定换挡的动力驱动形式。在非换挡过程中，换挡的动力驱动形式等于所述步骤2a计算的发动机驱动状态。在换挡过程中，除扭矩交换阶段外，若发动机驱动状态为动力驱动，但油门开度小于一定阈值，且与进入换挡时相比油门开度变化小于一定阈值时，换挡的动力驱动形式即为无动力驱动;若发动机驱动状态为无动力驱动，但油门开度大于一定阈值，且与进入换挡时相比油门开度变化大于一定阈值时，换挡的动力驱动形式则为动力驱动；
步骤2b3:根据上述两个步骤计算的换挡方向、换挡的动力驱动形式计算换挡类型(包括动力升挡、动力降挡、无动力升挡、无动力降挡以及动力中断换挡类型)。
[0015]所述的步骤2c主要根据步骤Ic计算的目标档位和步骤2b计算的换挡类型来实时计算换挡时序。换挡时序包括:
1)空闲阶段:没有换挡；
2)离合器充油准备阶段:该阶段用于给即将结合的离合器充油，以使离合器贴合到将要传递扭矩的位置；
3)扭矩交换(即离合器切换)阶段:该阶段用于两个离合器的扭矩传递切换，实现动力由当前的离合器传递到目标离合器的转换;转换过程中，两个离合器扭矩之和等于变速器需要传递的扭矩，譬如发动机扭矩；
4)转速调整阶段:该阶段用于控制发动机转速的改变;该阶段的结束条件是转速调整阶段发动机转速变化占目标变化值的百分比大于一定阈值，或是转速调整阶段的时间超出了最大时间限制阈值；
5)转速扭矩同时控制阶段:只有换挡类型为动力降挡并且跳挡的时候才有转速扭矩同时控制阶段。
[0016]几种换挡类型的换挡时序如下:
1)动力升挡(无跳挡)的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲；
2)动力降挡(有跳挡)的换挡时序依次为:空闲、转速调整、转速扭矩同时控制、转速调整、扭矩交换、空闲；
3)无动力升档的换挡时序依次为:空闲、转速调整、扭矩交换(如果需求扭矩为零则没有扭矩交换阶段)、空闲；
4)无动力降挡的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲；
5)中断动力换挡的换挡时序依次为:空闲、转速调整、扭矩交换、空闲。在转速调整阶段完成离合器分离、摘挡、挂挡、发动机转速变化，在扭矩交换阶段完成离合器的结合。
[0017]所述的步骤3综合步骤2a计算的发动机驱动状态、步骤2b计算的考虑了发动机驱动形式实时变化的换挡类型、步骤2c计算的换挡时序、油门开度、发动机转速以及离合器转速，判断并发送发动机控制请求，包括无动力请求、降低扭矩请求、转速控制请求、增加扭矩请求以及无请求命令。
[0018]本发明的积极效果在于明确了如何确定换挡命令，并将换挡过程中的动力驱动形式变化加入到换挡类型的实时计算中，准确识别驾驶员意图，减少摩擦损失，提高舒适性，从而提升换挡协调控制的品质，通过瞬时、精确的发动机干预，可优化自动变速器换挡过程控制，使其舒适、柔和，延长离合器寿命和最好地传递功率。
【附图说明】
[0019]图1是本发明所述湿式双离合器自动变速器控制系统的构型示意图。
[0020]图2是本发明所述的换挡协调控制方法的流程图。
[0021]图3是动力升挡(没有跳挡)的换挡类型的换挡过程示意图。
[0022]图4是动力降挡(有跳挡)的换挡类型的换挡过程示意图。
[0023]图5是无动力升档的换挡类型的换挡过程示意图。
[0024]图6是无动力降挡的换挡类型的换挡过程示意图。
[0025]图7是中断动力换挡的换挡类型的换挡过程示意图。
【具体实施方式】
[0026]下面结合附图详细说明本发明的具体实施方案。一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于具体的控制步骤如下:
步骤1:实时计算并确定发送摘挂挡命令给选换挡控制模块；
步骤2:实时计算并确定发送控制离合器命令给离合器控制模块；
步骤3:实时计算并确定发动机控制请求给发动机控制模块。
[0027]所述的步骤I还包括如下步骤:
步骤Ia:处理档位请求确定是否换挡；
步骤Ib:计算每个轴上的要求档位；
步骤Ic:计算目标档位命令摘挂挡。
[0028]其中步骤Ia判断为“是”则继续步骤lb，“否”则返回步骤la。
[0029]所述的步骤Ia实时判定是否要响应新的档位请求确定换挡还是屏蔽该请求，包括:
步骤Ial:判断新的档位请求是否为空档和倒档；
步骤la2:判断是否为下述两种情况之一:(一)当前处于换挡的扭矩交换阶段若请求档位变化；(二)在动力降挡换挡类型的转速调整阶段发动机会提高转速，若请求档位变化时发动机转速加上一个转速容差已经大于新请求档位对应的离合器同步转速。
[0030]其中步骤Ial判断为“是”则响应新档位请求开始换挡，“否”则继续步骤la2；步骤la2判断为“是”则会屏蔽新的档位请求，直到本次换挡结束;其他情况均实时响应新的档位请求。
[0031]所述的步骤Ib根据油门、输出轴转速、手柄位置、经过所述步骤Ia处理的档位请求(请求档位和预选档位)以及轴的故障状态信息，综合下述情况输出每个轴的要求档位:
1)在正常情况下，两个轴的要求档位总有一个等于请求档位(请求档位或预选档位)，另外一个是空档或是离要求档位最近的档位或是当前档位；
2)当轴有故障的时候，选择一个最优档位作为换入档位，必要时进行中断动力换挡(SP同轴换挡)；
3)当输出轴转速低于一定阈值、手柄在驻车档时，变速器会在两个轴上分别挂上默认档位，目的是为了当驾驶员将手柄由驻车档拨到倒档或前进档时，有档位已经挂上，便于快速起步；
4)当输出轴转速低于一定阈值、手柄在空档时，轴上要求档位等于两个轴当前结合的档位，以减少不必要的摘挂挡动作。
[0032]所述的步骤Ic包括:根据步骤Ib计算的每个轴上的要求档位以及各个档位的故障信息，计算当前各轴目标档位，命令选换挡控制模块进行摘挂挡动作。如果档位故障不影响正常换挡，那么每个轴的目标档位等于轴上的要求档位，在离合器处于非工作状态时(当前离合器不传递扭矩)发给选换挡模块来要求摘挂挡；如果存在档位故障并且认为是可修复的，在条件允许情况下将会发档位修复的命令。
[0033]所述的步骤2还包括如下步骤:
步骤2a:判断发动机驱动状态；
步骤2b:计算换挡类型；
步骤2c:计算换挡时序。
[0034]所述的步骤2a为了防止误判发动机驱动状态，引入对发动机超速保护状态的判定逻辑:若油门大于超速保护开度阈值，发动机转速大于超速保护转速阈值，且发动机为断油状态时，则判定发动机处于超速保护状态。基于此发动机超速保护状态、发动机扭矩和油门开度判定发动机驱动状态:
1)如果发动机为非驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为驱动状态:(一)若发动机扭矩大于驱动扭矩阈值;(二)若发动机扭矩大于滑行扭矩阈值和滑行扭矩迟滞阈值之差，且油门大于一个滑行变驱动的开度阈值；
2)如果发动机为驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为非驱动状态:(一)若发动机扭矩小于等于滑行扭矩阈值，且发动机不处于超速保护状态；(二)若发动机扭矩小于驱动扭矩阈值，且油门小于一个驱动变滑行的开度阈值。
[0035]所述的步骤2b包括:
步骤2bl:根据步骤Ib计算的轴上要求档位和当前档位的比较结果判断换挡方向；
步骤2b2:根据步骤2a计算的发动机的驱动状态和油门来决定换挡的动力驱动形式。在非换挡过程中，换挡的动力驱动形式等于所述步骤2a计算的发动机驱动状态。在换挡过程中，除扭矩交换阶段外，若发动机驱动状态为动力驱动，但油门开度小于一定阈值，且与进入换挡时相比油门开度变化小于一定阈值时，换挡的动力驱动形式即为无动力驱动;若发动机驱动状态为无动力驱动，但油门开度大于一定阈值，且与进入换挡时相比油门开度变化大于一定阈值时，换挡的动力驱动形式则为动力驱动；
步骤2b3:根据上述两个步骤计算的换挡方向、换挡的动力驱动形式计算换挡类型(包括动力升挡、动力降挡、无动力升挡、无动力降挡以及动力中断换挡类型)。
[0036]所述的步骤2c主要根据步骤Ic计算的目标档位和步骤2b计算的换挡类型来实时计算换挡时序。换挡时序包括:
1)空闲阶段:没有换挡；
2)离合器充油准备阶段:该阶段用于给即将结合的离合器充油，以使离合器贴合到将要传递扭矩的位置；
3)扭矩交换(即离合器切换)阶段:该阶段用于两个离合器的扭矩传递切换，实现动力由当前的离合器传递到目标离合器的转换;转换过程中，两个离合器扭矩之和等于变速器需要传递的扭矩，譬如发动机扭矩；
4)转速调整阶段:该阶段用于控制发动机转速的改变;该阶段的结束条件是转速调整阶段发动机转速变化占目标变化值的百分比大于一定阈值，或是转速调整阶段的时间超出了最大时间限制阈值； 5)转速扭矩同时控制阶段:只有换挡类型为动力降挡并且跳挡的时候才有转速扭矩同时控制阶段。
[0037]几种换挡类型的换挡时序如下:
1)动力升挡(无跳挡)的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲；
2)动力降挡(有跳挡)的换挡时序依次为:空闲、转速调整、转速扭矩同时控制、转速调整、扭矩交换、空闲；
3)无动力升挡的换挡时序依次为:空闲、转速调整、扭矩交换(如果需求扭矩为零则没有扭矩交换阶段)、空闲；
4)无动力降挡的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲；
5)中断动力换挡的换挡时序依次为:空闲、转速调整、扭矩交换、空闲。在转速调整阶段完成离合器分离、摘挡、挂挡、发动机转速变化，在扭矩交换阶段完成离合器的结合。
[0038]所述的步骤3综合步骤2a计算的发动机驱动状态、步骤2b计算的考虑了发动机驱动形式实时变化的换挡类型、步骤2c计算的换挡时序、油门开度、发动机转速以及离合器转速，判断并发送发动机控制请求，包括无动力请求、降低扭矩请求、转速控制请求、增加扭矩请求以及无请求命令。
[0039]如图1所示的湿式双离合器自动变速器控制系统的构型示意图。其中，I是发动机，2是输入轴，3是湿式双离合器5档(指前进档档位数)自动变速器，4是输出轴，5是传动装置驱动桥。该变速器中，6、8、10分别为奇数轴离合器、奇数轴以及奇数轴齿轮系，7、9、11分别为偶数轴离合器、偶数轴以及偶数轴齿轮系，12是奇数轴离合器控制阀，13是偶数轴离合器控制阀，14是第一选档(即拨叉选择)控制电磁阀，15是第二选档控制电磁阀，16是摘挡控制电磁阀，17是挂挡控制电磁阀，18是奇数轴离合器压力传感器，19是偶数轴离合器压力传感器，20是奇数轴转速传感器，21是偶数轴转速传感器，22是第一换挡拨叉位置传感器，23是第二换挡拨叉位置传感器，24是第三换挡拨叉位置传感器，25是输出轴转速传感器，26是液压系统，27是主油路压力控制阀、28是润滑流量控制阀，29是液压系统油温传感器，30是手柄，31是手柄位置传感器，32是发动机控制器，33是其他控制器，34是湿式双离合器自动变速器控制器。其中，35是换挡策略模块，根据车辆行驶状态计算档位请求;36是本发明所述换挡协调模块，根据请求档位与车辆行驶状态计算要求档位与换挡命令、离合器控制请求以及发动机控制请求;37是发动机控制模块，响应36的请求进行换挡过程的发动机转速/扭矩控制；38是离合器控制模块，响应36的请求进行换挡过程的离合器扭矩/压力控制；39是选换挡控制模块，响应36的请求进行选换挡控制;40是液压控制模块，根据38离合器控制模块和39选换挡控制模块输出主油路压力控制电流、润滑控制电流、选换挡开关命令以及离合器控制电流。
[0040]如图2所示的换挡协调控制方法50包括实时计算并确定摘挂挡命令的控制逻辑51、实时计算并确定离合器控制命令的控制逻辑55以及实时计算并确定发动机控制请求的控制逻辑59。其中，控制逻辑51还包括处理档位请求逻辑52、计算每个轴要求的档位逻辑53、计算每个轴的目标档位逻辑54;控制逻辑55还包括判断发动机驱动状态逻辑56、计算换挡类型逻辑57和计算换挡时序逻辑58;控制逻辑59包括发动机控制请求逻辑60。详细说明如下: 图2中，处理档位请求逻辑52实时判定是要响应新的档位请求还是屏蔽该请求。当前处于动力降挡类型的转速调整阶段，此时发动机转速会提高，若请求档位变化时发动机转速与一个转速容差(譬如18RPM)的和已经大于新请求档位对应的离合器同步转速，或者当前处于换挡时序的扭矩交换阶段，则屏蔽新的档位请求;其他情况均实时响应新的档位请求。
[0041]图2中，计算每个轴要求的档位逻辑53，根据油门、输出轴转速、手柄位置、逻辑52所述方法计算的档位请求以及轴的故障状态信息，综合输出每个轴的要求档位:在正常情况下，两个轴的要求档位总有一个等于请求档位(请求档位或预选档位)，另外一个等于空档或是离要求档位最近的档位或是当前档位；当轴有故障的时候，选择一个最优档位作为换入档位，在必要的时候进行同轴换挡即中断动力换挡方式;输出轴转速低于一定阈值(譬如20RPM)，并且手柄位置在驻车挡时，变速器会在两个轴上分别挂上默认档位;输出轴转速低于一定阈值(譬如20RPM)，并且手柄位置在空档时，轴上要求档位就等于两个轴当前结合的档位。
[0042]图2中，计算每个轴的目标档位逻辑54，主要根据逻辑53计算的各轴要求的档位以及各个档位的故障信息，计算当前各轴的目标档位。选换挡控制模块39则会基于该档位执行相应的摘挂挡命令。一般来说，如果故障不影响正常换挡，那么各轴目标档位等于各轴要求的档位，在离合器处于非工作状态时(譬如离合器分离)发给选换挡模块39来要求摘挂挡;如果存在档位故障并且认为是可修复的，若条件允许(譬如非换挡阶段)将会发出档位修复命令。
[0043]图2中，判断发动机驱动状态逻辑56:首先判定发动机超速保护状态:若油门大于超速保护开度阈值(譬如50%)，发动机转速大于超速保护转速阈值(譬如7000RPM)，且发动机为断油状态时，则判定发动机处于超速保护状态。然后判定发动机驱动状态:(一)若发动机为非驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为驱动状态:I)如果发动机扭矩大于驱动扭矩阈值(譬如25Nm) ; 2)如果发动机扭矩大于滑行扭矩阈值(譬如-5Nm)和滑行扭矩迟滞阈值(譬如5Nm)之差，且油门大于一个驱动变滑行的开度阈值(譬如10%); (二)若发动机为驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为非驱动状态:I)如果发动机扭矩小于等于滑行扭矩阈值(譬如_5Nm)，且发动机不处于超速保护状态;2)如果发动机扭矩小于驱动扭矩阈值(譬如25Nm)，且油门小于一个驱动变滑行的开度阈值(譬如10%)。
[0044]图2中，计算换挡类型逻辑57，首先根据逻辑53计算的每个轴上的要求档位和当前档位的比较结果判断换挡方向(譬如升挡或降挡)。然后，根据逻辑56计算的发动机的驱动状态和油门来决定换挡的动力驱动形式:在非换挡过程中，换挡的动力驱动形式等于逻辑56计算的发动机驱动状态;在换挡过程中，除扭矩交换阶段外，若发动机驱动状态为动力驱动，但油门开度小于一定阈值(譬如10%)，且与进入换挡时相比油门开度变化小于一定阈值(为负值，譬如-12%)时，换挡的动力驱动形式即为无动力驱动;若发动机驱动状态为无动力驱动，但油门开度大于一定阈值(譬如5%)，且与进入换挡时相比油门开度变化大于一定阈值(譬如13%)时，换挡的动力驱动形式则为动力驱动。最后，根据上述两个步骤计算的换挡方向、换挡的动力驱动形式确定换挡类型，包括动力升挡、动力降挡、无动力升挡、无动力降挡以及动力中断换挡类型。
[0045]图2中，计算换挡时序逻辑58，根据离合器充油状态、离合器期望扭矩、逻辑54计算的目标档位和逻辑57计算的换挡类型来实时计算换挡时序:I)空闲阶段:没有换挡;2)离合器充油准备阶段:该阶段用于给即将结合的离合器充油，以使离合器贴合到将要传递扭矩的位置；3)扭矩交换(即离合器切换)阶段:该阶段用于两个离合器的扭矩传递切换，实现动力由当前的离合器传递到目标离合器的转换;转换过程中，两个离合器扭矩之和等于变速器需要传递的扭矩(譬如发动机扭矩);4)转速调整阶段:该阶段用于控制发动机转速的改变;该阶段的结束条件是转速调整阶段发动机转速变化占目标变化值的百分比大于一定阈值(譬如95%)，或是转速调整阶段的时间超出了最大时间限制阈值(譬如1.5秒)；5)转速扭矩同时控制阶段:只有换挡类型为动力降挡并且跳挡的时候(譬如5档降3档)才有转速扭矩同时控制阶段。换挡类型和换挡时序发送给离合器控制模块38进行离合器控制。各种换挡类型的换挡时序参见图3-图7中的换挡时序曲线70。
[0046]图2中，计算并发送发动机控制请求逻辑60，综合判断逻辑56计算的发动机驱动状态、逻辑57计算的换挡类型、逻辑58计算的换挡时序、油门、发动机转速以及离合器转速，向发动机控制模块37发送发动机控制请求:无动力请求、降扭请求、转速控制请求、升扭请求以及无请求。
[0047]如图3所示的动力升挡3换4的换挡时序曲线70:71是换挡时序的空闲阶段，72为离合器充油阶段，73为扭矩交换阶段，74为转速调整阶段，81是奇数轴(S卩3档)离合器转速曲线，82是奇数轴离合器扭矩曲线，91是偶数轴(S卩4档)离合器转速曲线，92是偶数轴离合器扭矩曲线，100是发动机转速曲线。在目标档位4挡挂上后进入离合器充油阶段72;充油完毕后进入扭矩交换阶段73，完成离合器切换过程，此过程中奇偶离合器扭矩之和等于目标扭矩;4挡离合器完全结合后进入转速调整阶段74，发动机降速，有冲击，需要发送发动机控制的降扭请求，转速调节完成后换挡过程结束。
[0048]如图4所示的动力降挡5换3的换挡时序曲线70:71是空闲阶段，73为扭矩交换阶段，74为转速调整阶段，75为转速扭矩同时控制阶段，81是奇数轴(S卩5挡、3挡)离合器转速曲线，82是奇数轴离合器扭矩曲线，91是偶数轴(S卩4挡)离合器转速曲线，92是偶数轴离合器扭矩曲线，100是发动机转速曲线。动力降挡的换挡时序依次为:空闲、转速调整、转速扭矩同时控制、转速调整、扭矩交换、空闲。
[0049]如图5所示的无动力升挡3换4的换挡时序曲线70:71是空闲阶段，74为转速调整阶段，81是奇数轴(S卩3挡)离合器转速曲线，82是奇数轴离合器扭矩曲线，91是偶数轴(S卩4挡)离合器转速曲线，92是偶数轴离合器扭矩曲线，100是发动机转速曲线。此无动力升档的换挡时序依次为:空闲、转速调整、空闲。
[0050]如图6所示的无动力降挡4换3的换挡时序曲线70:71是空闲阶段，72为离合器充油阶段，73为扭矩交换阶段，74为转速调整阶段，81是奇数轴(S卩3挡)离合器转速曲线，82是奇数轴离合器扭矩曲线，91是偶数轴(S卩4挡)离合器转速曲线，92是偶数轴离合器扭矩曲线，100是发动机转速曲线。无动力降挡的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲。
[0051]如图7所示的中断动力换挡的换挡时序曲线70:71是空闲阶段，73为扭矩交换阶段，74为转速调整阶段，83是某离合器转速曲线，84是该离合器扭矩曲线，100是发动机转速曲线。换挡协调控制逻辑在此换挡类型的转速调整阶段74完成离合器分离、摘挡、挂挡、发动机转速变化，在扭矩交换阶段73完成离合器的结合。
[0052]以上列举了本发明的一个具体实施例来详细阐述一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制;在研读了本发明的附图、说明书和所附权利要求之后，本领域的普通技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴，并为本发明的各项权利要求所限定。
【主权项】
1.一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于具体的控制步骤如下: 步骤I:实时计算并确定发送摘挂挡命令给选换挡控制模块； 步骤2:实时计算并确定发送控制离合器命令给离合器控制模块； 步骤3:实时计算并确定发动机控制请求。2.根据权利要求1所述的一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤I包括如下步骤: 步骤Ia:处理档位请求确定是否换挡； 步骤Ib:计算每个轴上的要求档位； 步骤Ic:计算目标档位命令摘挂挡； 其中步骤Ia判断为“是”则确定换挡继续步骤lb，“否”则返回步骤la。3.根据权利要求2所述的一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤Ia实时判定是否要响应新的档位请求确定换挡还是屏蔽该请求，包括: 步骤Ial:判断新的档位请求是否为空档和倒档； 步骤la2:判断是否为下述两种情况之一:(一)当前处于换挡的扭矩交换阶段若请求档位变化；(二)在动力降挡换挡类型的转速调整阶段发动机会提高转速，若请求档位变化时发动机转速加上一个转速容差已经大于新请求档位对应的离合器同步转速;其中步骤Ial判断为“是”则响应新档位请求开始换挡，“否”则继续步骤la2;步骤la2判断为“是”则会屏蔽新的档位请求，直到本次换挡结束;其他情况均实时响应新的档位请求。4.根据权利要求2所述一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤Ib根据油门、输出轴转速、手柄位置、经过步骤Ia所述方法处理的档位请求(请求档位和预选档位)以及轴的故障状态信息，综合下述情况后输出每个轴的要求档位: 在正常情况下，两个轴的要求档位总有一个等于请求档位(请求档位或预选档位)，另外一个是空档或是离要求档位最近的档位或是当前档位； 当轴有故障的时候，选择一个最优档位作为换入档位，必要时进行中断动力换挡(即同轴换挡); 当输出轴转速低于一定阈值、手柄在驻车档时，变速器会在两个轴上分别挂上默认档位； 当输出轴转速低于一定阈值、手柄在空档时，轴上要求档位等于两个轴当前结合的档位，以减少不必要的摘挂挡动作。5.根据权利要求2所述的一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤Ic包括:根据步骤Ib计算的每个轴上的要求档位以及各个档位的故障信息，计算每个轴上的目标档位;选换挡控制模块则基于目标档位进行相应的摘挂挡动作；如果档位故障不影响正常换挡，那么每个轴的目标档位等于要求档位，在离合器处于非工作状态时(当前离合器不传递扭矩)发给选换挡模块来要求摘挂挡;如果存在档位故障并且认为是可修复的，在条件允许的情况下(如非换挡阶段)，将会发档位修复的命令。6.根据权利要求1所述的一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤2还包括如下步骤: 步骤2a:判断发动机驱动状态； 步骤2b:计算换挡类型； 步骤2c:计算换挡时序。7.根据权利要求6所述的一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的为了防止对发动机驱动状态的误判，步骤2a引入对发动机超速保护状态的判断逻辑:如果油门大于超速保护开度阈值，发动机转速大于超速保护转速阈值，且发动机为断油状态时，则判定发动机处于超速保护状态;步骤2a则基于该发动机超速保护状态、发动机扭矩和油门开度来判定发动机驱动状态，逻辑如下: 如果发动机为非驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为驱动状态:(一)若发动机扭矩大于驱动扭矩阈值；(二)若发动机扭矩大于滑行扭矩阈值和滑行扭矩迟滞阈值之差，且油门大于一个滑行变驱动的开度阈值； 如果发动机为驱动状态时满足下列条件之一则判定发动机为非驱动状态:(一)若发动机扭矩小于等于滑行扭矩阈值，且发动机不处于超速保护状态；(二)若发动机扭矩小于驱动扭矩阈值，且油门小于一个驱动变滑行的开度阈值。8.根据权利要求6所述的一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤2b包括: 步骤2bl:根据步骤Ib计算的轴上要求档位和当前档位的比较结果判断换挡方向； 步骤2b2:根据步骤2a计算的发动机的驱动状态和油门来决定换挡的动力驱动形式；步骤2b3:根据上述两个步骤计算的换挡方向、换挡的动力驱动形式计算换挡类型(包括动力升挡、动力降挡、无动力升挡、无动力降挡以及动力中断换挡类型)；其中步骤2b2还包括，在非换挡过程中换挡的动力驱动形式等于步骤2a所述方法计算的发动机驱动状态；而在换挡过程中，换挡的动力驱动形式还受油门的影响;在换挡阶段(除扭矩交换阶段外)，如果发动机驱动状态为动力驱动，但是油门开度小于一定阈值，且油门与进入换挡时油门相比其变化小于一定阈值(为负值)时，换挡的动力驱动形式即为无动力驱动;如果发动机驱动状态为无动力驱动，但是油门开度大于一定阈值且与进入换挡时油门相比其变化大于一定阈值时，换挡的动力驱动形式则为动力驱动。9.根据权利要求6所述一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于所述的步骤2c主要根据步骤Ic计算的目标档位和步骤2b计算的换挡类型来实时计算换挡时序;换挡时序包括: 空闲阶段:非换挡阶段； 离合器充油准备阶段:该阶段用于给即将结合的离合器充油，以使离合器贴合到将要传递扭矩的位置； 扭矩交换(即离合器切换)阶段:该阶段用于两个离合器的扭矩传递切换，实现动力由当前的离合器传递到目标离合器的转换;转换过程中，两个离合器扭矩之和等于变速器需要传递的扭矩，譬如发动机扭矩； 转速调整阶段:该阶段用于控制发动机转速的改变;该阶段的结束条件是转速调整阶段发动机转速变化占目标变化值的百分比大于一定阈值，或是转速调整阶段的时间超出了最大时间限制阈值； 转速扭矩同时控制阶段:只有换挡类型为动力降挡并且跳挡的时候才有转速扭矩同时控制阶段； 几种换挡类型的换挡时序如下: 动力升挡(无跳挡)的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲； 动力降挡(有跳挡)的换挡时序依次为:空闲、转速调整、转速扭矩同时控制、转速调整、扭矩交换、空闲； 无动力升挡的换挡时序依次为:空闲、转速调整、扭矩交换(如果需求扭矩为零则没有扭矩交换阶段)、空闲； 无动力降挡的换挡时序依次为:空闲、离合器充油、扭矩交换、转速调整、空闲； 中断动力换挡的换挡时序依次为:空闲、转速调整、扭矩交换、空闲；在转速调整阶段完成离合器分离、摘挡、挂挡、发动机转速变化，在扭矩交换阶段完成离合器的结合。10.根据权利要求1所述一种用于湿式双离合器自动变速器的换挡协调控制方法，其特征在于步骤3综合步骤2a计算的发动机驱动状态、步骤2b计算的换挡类型、步骤2c计算的换挡时序、油门开度、发动机转速以及离合器转速，判断并发送发动机控制请求，包括无动力请求、降低扭矩请求、转速控制请求、增加扭矩请求以及无请求。
【文档编号】F16H61/04GK105840808SQ201610263253
【公开日】2016年8月10日
【申请日】2016年4月26日
【发明人】马艳, 熊杰, 张广辉, 庞学文
【申请人】中国第汽车股份有限公司, 中国第一汽车股份有限公司