双离合变速系统及其控制策略的制作方法

本发明涉及双离合变速系统及该双离合变速系统的控制策略。

背景技术：

双离合变速器具有二个离合器，在一个离合器结合时，另一个离合器做准备，当需要换挡时，可以迅速结合进行换挡，现有汽车的双离合变速器控制逻辑上，是由tcu(变速器控制器)通过接受汽车转速、油门深度(即发动机节气门开度)信号来进行调整挡位变化，例如，当车速在30km/h，变速器挡位在3挡，此时相对应的二个挡位2挡和4挡已经在另一个离合器上开始准备，当需要换挡时，现有的技术tcu依据发动机转速以及油门深度来判断此值是否需要升挡(4挡)以及降低2(挡)来控制整车行驶，从而预判驾驶员是需要升挡以及降挡。

相关技术中的双离合变速器控制策略无法理解驾驶员意图，使得换挡速度延迟，例如：1、如果前边出现车辆，无法预判驾驶员是要超车还是要停车，此时如果需要超车，是加速超车，还是减速降挡增扭打方向盘超车，此时变速器无法预知驾驶员驾驶意图，导致在换挡过程中出现滞后，出现延迟，使得驾驶员比较着急，经常被客户吐槽换挡速度慢，无法预知驾驶员驾驶意图；2、无法预知前方情况以及路况进行换挡反应，在当前变速器挡位是3挡时，如果驾驶员已经看到前方有较大爬坡，而目前变速器下个挡位还在2挡和4挡同时准备，如果当前车速只能控制减速降挡才能进行换挡，换挡逻辑上无法理解驾驶员要进行降挡爬坡，无法提前准备好再2挡，而是滞留在2挡和4挡，当驾驶员减速时才预判，无法理解驾驶员意图，使得换挡速度延迟。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明旨在提出一种双离合变速系统以增强双离合变速器的换挡速度。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种双离合变速系统，包括：双离合变速器和变速器控制器，所述双离合变速器与所述变速器控制器相连；用于监测车辆前方的障碍物距离的前监测单元；用于分析前方路况的路况分析单元；用于监测车辆转向的转向监测单元；用于监测车辆姿态的姿态监测单元；节气门开度传感器和车速传感器；所述前监测单元、所述路况分析单元、所述转向监测单元、所述姿态监测单元均与所述变速器控制器相连，以使所述变速器控制器根据对应的信号预挂挡；所述节气门开度传感器、所述车速传感器均与所述变速器控制器相连，以使所述变速器控制器根据对应的信号执行挂挡。

进一步地，所述的双离合变速系统还包括：用于监测车辆侧方以及后方的盲区监测单元，所述盲区监测单元与所述变速器控制器相连，以使所述变速器控制器根据对应的信号预挂挡。

进一步地，所述前监测单元包括前置摄像头，所述路况分析单元包括导航路况分析仪，所述导航路况分析仪根据导航地图分析路况，所述转向监测单元包括用于检测方向盘转角的方向盘转角传感器，所述姿态监测单元包括用于检测车辆姿态的整车姿态传感器，所述盲区监测单元包括雷达传感器。

相对于现有技术，本发明所述的双离合变速系统具有以下优势：

1)本发明实施例的双离合变速系统，通过设置各个用于检测车辆行驶状况、车辆姿态以及整车环境的单元，可以预知驾驶员的驾驶意图，减少换挡时间，动力衔接响应速度快。

本发明的另一目的在于提出一种双离合变速系统的控制策略，所述变速器控制器根据前监测单元检测的前方障碍物距离l、路况分析单元分析出的前方路况、转向监测单元检测的方向盘转角α大小、姿态监测单元检测的整车姿态角度β偏移大小预判挡位控制，且在节气门开度t及车速v达到目标变化值时执行对应的挂挡。

进一步地，在l＜a1时，变速器控制器预判降挡；在前方路况为山路时，变速器控制器预判降挡；在α≥a2时，变速器控制器预判降挡；在β≥a3或β≤-a3时，变速器控制器预判降挡；其中，a1、a2、a3均为预设值。

进一步地，150m≤a1≤300m，20°≤a2≤35°，25°≤a3≤35°。

进一步地，在平路，l≥a1，α＜a2，-a3＜β＜a3时，则变速器控制器预判升挡，当节气门开度增大且车速v增加时，执行升挡加速；在平路，l＜a1，α＜a2，-a3＜β＜a3时，则变速器控制器预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速；其中，a1、a2、a3均为预设值。

进一步地，所述双离合变速系统还包括：用于监测车辆侧方以及后方的盲区监测单元，所述盲区监测单元与所述变速器控制器相连，以使所述变速器控制器根据对应的信号预挂挡；在平路，l＜a1，α≥a2，-a3＜β＜a3，且盲区监测单元监测左右无障碍物时，则变速器控制器预判降挡，当节气门开度增大且车速v增加时，执行降挡增扭加速；在平路，l＜a1，α≥a2，-a3＜β＜a3，且盲区监测单元监测左右有障碍物时，则变速器控制器预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速；其中，a1、a2、a3均为预设值。

进一步地，在山路，l≥a1，α＜a2，-a3＜β＜a3时，则变速器控制器预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速；其中，a1、a2、a3均为预设值。

进一步地，在山路，l≥a1，α＜a2，β≥a3时，则变速器控制器预判降挡，当节气门开度增大且车速v减小时，执行降挡增扭；在山路，l≥a1，α＜a2，β≤-a3时，则变速器控制器预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速；其中，a1、a2、a3均为预设值。

所述双离合变速系统的控制策略与上述的双离合变速系统相对于现有技术所具有的优势相同，在此不再赘述。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的双离合变速系统的原理图；

图2为本发明实施例所述的双离合变速系统在整车上的结构示意图；

图3-图9为本发明实施例所述的双离合变速系统的控制策略的逻辑图。

附图标记说明：

前监测单元1，路况分析单元2，转向监测单元3，姿态监测单元4，节气门开度传感器5，车速传感器6，盲区监测单元7，变速器控制器8。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

如图1-图2所示，本发明实施例的双离合变速系统包括：双离合变速器、变速器控制器8、前监测单元1、路况分析单元2、转向监测单元3、姿态监测单元4、节气门开度传感器5、车速传感器6和盲区监测单元7。

其中，双离合变速器与变速器控制器8相连，变速器控制器8可以控制双离合变速器的两个离合器的耦合或断开状态，且用于控制变速器齿轮比挡位。

前监测单元1用于监测车辆前方的障碍物距离，前方的障碍物包括前车或路障等，比如前监测单元1可以包括前置摄像头，前监测单元1可以通过设定安全距离，监测安全距离内有无车辆，给驾驶员进行预警功能。

路况分析单元2用于分析前方路况，比如分析前方为山路或平路，路况分析单元2可以包括导航路况分析仪，导航路况分析仪根据导航地图分析前方3d路况，及时发送给变速器控制器8信号，判断实时路况为平路以及山路给变速器控制器8。

转向监测单元3用于监测车辆转向，比如转向监测单元3可以包括用于检测方向盘转角的方向盘转角传感器，方向盘转角传感器检测方向盘角度，当需要超车时，方向盘角度超过预定值时，将超车信号传送给变速器控制器8。

姿态监测单元4用于监测车辆姿态，姿态监测单元4包括用于检测车辆姿态的整车姿态传感器，保证在整车姿态发生变化时，及时将整车姿态传送给变速器控制器8，比如可以监测车头的倾斜角度，当车头向上倾斜角度大于预定值时，表明车辆在爬坡，当车头向下倾斜角度大于预定值时，表明车辆在下坡。

盲区监测单元7用于监测车辆侧方以及后方，盲区监测单元7监测车辆二侧以及后方盲区是否有车辆靠近，保证当前车辆盲区检测，并将信号传送给变速器控制器8，比如盲区监测单元7可以包括雷达传感器。

节气门开度传感器5用于监测节气门开度，踩下油门踏板，使得发动机节气门增大，使得发动机的转速以及功率扭矩增大。

车速传感器6用于检测当前车速的一个变化值，将实时车速信号传送给变速器控制器8。

上述各个单元的传感器类型仅为一个示例，并不对相应单元的结构形成限定，采用不同传感器以及布置位置，同样可以监测和达到相同结果，以为升挡和降低提供逻辑，比如前监测单元1还可以为前置的雷达测距仪，在此就不再一一赘述。

前监测单元1、路况分析单元2、转向监测单元3、姿态监测单元4、盲区监测单元7均与变速器控制器8相连，以使变速器控制器8根据对应的信号预挂挡，节气门开度传感器5、车速传感器6均与变速器控制器8相连，以使变速器控制器8根据对应的信号执行挂挡。

可以理解的是，变速器控制器8先接收前监测单元1、路况分析单元2、转向监测单元3、姿态监测单元4、盲区监测单元7的信号提前给出挡位控制方案，包括根据车辆行驶状况、车辆姿态以及整车环境提前给出挡位控制方案，且整车姿态传感器可以进一步的预判路况以及挡位，依据不同行驶姿态可以有效的提前预知驾驶员驾驶意图，由此，提前依据驾驶员预判的升挡和降挡的逻辑，减少换挡时间，以解决动力衔接反应慢的问题。

根据本发明实施例的双离合变速系统，通过设置各个用于检测车辆行驶状况、车辆姿态以及整车环境的单元，可以预知驾驶员的驾驶意图，减少换挡时间，动力衔接响应速度快。

如图3-图9所示，本发明实施例的双离合变速系统的控制策略包括变速器控制器8根据前监测单元1检测的前方障碍物距离l、路况分析单元2分析出的前方路况、转向监测单元3检测的方向盘转角α大小、姿态监测单元4检测的整车姿态角度β偏移大小、车辆二侧以及后方盲区是否有车辆靠近预判挡位控制，且在节气门开度t及车速v达到目标变化值时执行对应的挂挡。

也就是说，控制策略包括前期的预判挡位控制和之后的执行挂挡。在执行挂挡前，双离合变速系统已经根据采集的整车环境、车辆行驶状况、车辆姿态等数据进行预挂挡，随后当驾驶员进行相关操作时，比如踩油门或松油门，即可快速挂入驾驶员要挂入的挡位。

根据本发明实施例的双离合变速系统的控制策略，可以提前预判驾驶员的驾驶意图，减少换挡时间，动力衔接响应速度快。

在l＜a1时，表明前车距离较近或前方存在障碍物，变速器控制器8预判降挡，以在驾驶员松油门或踩刹车后可以迅速地执行降挡减速。

在前方路况为山路时，变速器控制器8预判降挡，以在驾驶员松油门或踩刹车后可以迅速地执行降挡减速。

在α≥a2时，表明驾驶员变道欲超车，变速器控制器8预判降挡，以在驾驶员加大油门后可以迅速地执行降挡增扭加速，或者后面或侧面有车辆妨碍超车，在驾驶员松油门或踩刹车后可以迅速地执行降挡减速。

在β≥a3时，预判为爬坡状态，变速器控制器8预判降挡，以在驾驶员加大油门后可以迅速地执行降挡增扭。

在β≤-a3时，预判为下坡状态，变速器控制器8预判降挡，以在驾驶员减小油门后可以迅速地执行降挡减速。

其中，a1、a2、a3均为预设值，可以根据具体的车型或驾驶习惯设置，

比如150m≤a1≤300m，具体地，a1＝200m，20°≤a2≤35°，具体地，a2＝30°，

25°≤a3≤35°，具体地，a3＝30°。

如表1所示，为双离合变速系统的控制策略表，下面结合表1以及图3-图9详细描述根据本发明实施例的多个状态的控制策略。

表1双离合变速系统的控制策略表

如图3所示，在平路，l≥a1，α＜a2，-a3＜β＜a3时，则变速器控制器8预判升挡，当节气门开度增大且车速v增加时，执行升挡加速。比如当前方200m内无障碍物或车辆，且路况为平路，方向盘角度左右偏移量不足30°，整车姿态的角度偏移小于30°，此时，变速器控制逻辑n为预判升挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给高挡位，当油门加大和车速增大时，执行升挡加速。

如图4所示，在平路，l＜a1，α＜a2，-a3＜β＜a3时，则变速器控制器8预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速。比如，当前方200m内有障碍物或车辆，且路况为平路，方向盘角度左右偏移量不足30°，整车姿态的角度偏移小于30°，此时，变速器控制逻辑n为预判降挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给低挡位，当油门减小和车速减小时，执行降挡减速。

如图5所示，在平路，l＜a1，α≥a2，-a3＜β＜a3，且盲区监测单元7监测左右无障碍物时，则变速器控制器8预判降挡，当节气门开度增大且车速v增加时，执行降挡增扭加速。比如当前方200m内有障碍物或车辆，且路况为平路，方向盘角度左右偏移量超过30°，整车姿态的角度偏移小于30°，且盲区雷达监测左右无车辆以及障碍物，此时，变速器控制逻辑n为预判降挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给低挡位，当油门加大和车速增大时，执行降挡增扭加速。

如图6所示，在平路，l＜a1，α≥a2，-a3＜β＜a3，且盲区监测单元7监测左右有障碍物时，则变速器控制器8预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速。比如当前方200m内有障碍物或车辆，且路况为平路，方向盘角度左右偏移量超过30°，整车姿态的角度偏移小于30°，且盲区雷达监测左右有车辆以及障碍物，此时，变速器控制逻辑n为预判降挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给低挡位，当油门减小和车速减小时，执行降挡减速。

如图7所示，在山路，l≥a1，α＜a2，-a3＜β＜a3时，则变速器控制器8预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速。比如，当前方200m内无障碍物或车辆，且路况为山路，方向盘角度左右偏移量不足30°，整车姿态的角度偏移小于30°，此时，变速器控制逻辑n为预判降挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给低挡位，当油门减小和车速减小时，执行降挡减速。

如图8所示，在山路，l≥a1，α＜a2，β≥a3时，则变速器控制器8预判降挡，当节气门开度增大且车速v减小时，执行降挡增扭。比如当前方200m内无障碍物或车辆，且路况为山路，方向盘角度左右偏移量不足30°，整车姿态角度偏移向上且达到30°，此时，变速器控制逻辑n为预判降挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给低挡位，当油门增大和车速减小时，执行降挡增扭。

如图9所示，在山路，l≥a1，α＜a2，β≤-a3时，则变速器控制器8预判降挡，当节气门开度减小且车速v减小时，执行降挡减速；判定条件：当前方200m内无障碍物或车辆，且路况为山路，方向盘角度左右偏移量不足30°，整车姿态发生角度偏移向下达到30°，此时，变速器控制逻辑n为预判降挡，在低挡位和高挡位判定时，反映时间预留给低挡位，当油门减小和车速减小。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。