用于通过带变换的双离合策略对混合式自动变速器进行负载换挡的方法技术

本发明专利技术涉及一种用于对任意拓扑的、带有任意数量的另外的驱动单元的混合式自动变速器进行负载换挡的方法，该方法的特征在于双离合变速器的真实变速器参量与虚拟参量之间有效关联性的通用变换，因而可以使用有典型的基本换挡的双离合负载换挡核。

Method of load shifting for hybrid automatic transmission by double clutch strategy with transformation

The present invention relates to a method for load shifting of a hybrid automatic transmission with arbitrary topology and an arbitrary number of additional drive units. The method is characterized by a general transformation of the effective correlation between real and virtual transmission parameters of a dual clutch transmission, and thus can be used with typical characteristics. The basic shift of the dual clutch load shifting core.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于通过带变换的双离合策略对混合式自动变速器进行负载换挡的方法
本专利技术涉及一种用于对任意拓扑的自动变速器、特别是混合式自动变速器进行负载换挡的方法，该方法的特征在于双离合变速器的真实的变速器参量与虚拟的参量的有效关联性的通用的变换，因而可以使用有典型的基本换挡的双离合负载换挡核。可以将能有级负载换挡的自动变速器分成两种重要类型：a)传统的自动变速器(AT，也称为变扭器变速器，下面简称为自动变速器)，在有不同的拓扑的传统的自动变速器中，多个行星齿轮组被布置成，能通过离合器和制动器用个性化的换挡逻辑实现相应的固定传动比；以及b)双离合变速器(DCT)，在双离合变速器中，驱动力矩随各一个离合器分配到两个并行独立的变速器输入轴或变速器驱动轴上，所述变速器输入轴或变速器驱动轴用相对输出轴的合适的齿轮对分别实现奇数或偶数的挡位。所述两种变速器类型可以被混合，亦即配设有另外的驱动单元。该另外的驱动单元作用到功率分流的、混合式自动变速器的特定的变速器元件上或者一条或多条功率路径上，并且引起了附加的驱动力矩。在带有一个或多个行星齿轮组和至少一个电机作为另外的驱动器的自动变速器中，在此可以基于功率分流实现无级可变变速传动比(电子连续可变变速器-eCVT)。在自动变速器中离合器和制动器之间的区别在于不同的连接原理。离合器连接两个可动的元件，例如两个可动的轴，而制动器则将一个可动的元件与一个刚性的元件连接起来，例如将轴与壳体连接起来。因为由此在控制或调节技术上不会产生显著的区别，所以下文中就此而言(在变速器背景下)离合器既指的是可以将两个轴抗扭地相互连接起来的离合器，也指的是可以将转动的构件力锁合地与变速器壳体连接起来的制动器。自动变速器通常装备有用于起动的液力变矩器，该液力变矩器在一些实施方案中被摩擦离合器取代。安装的起动元件对下游的变速挡位的换挡过程并不重要。自动变速器以及双离合变速器能负载换挡，因而在挡位切换时不允许从变速器输入端到变速器输出端的力流的中断。此外，换挡时间保持在很少且输出力矩保持得很平滑，也就是说，输出中性(abtriebsneutral)。不过在自动变速器中，与双离合变速器相反的是，在换挡过程期间，变速器输入端由于功率分流并不是始终与变速器输出端脱开，并且离合器力矩不是以有效因数1代入运动方程。有级自动变速器的所有拓扑在下文中都配属于自动变速器(AT)类型，所述有级自动变速器并不相当于有两个独立的子变速器的双离合变速器。上面提到的混合式变速器也属于此，在混合式变速器中，一个或多个电机集成在行星齿轮传动机构中。
技术介绍
公开文献DE102007033497A1涉及带有多个摩擦啮合元件的自动变速器和用于控制这种自动变速器的方法，其中，尤其切断驱动器的由于换挡过程期间转动状态的变化而起作用的惯性矩。为此将控制装置构造成：该控制装置这样来控制第一和第二摩擦啮合元件，使得由于挡位切换过程产生的惯性矩的至少一个第一部分得到平衡；以及该控制装置这样来控制驱动单元，使得惯性矩的第二部分得到平衡。所述控制装置可以构造用于，这样来控制第一和第二摩擦啮合元件，使得除了第二部分外的惯性矩得到平衡，确定惯性矩的第二部分的可能的最大值，以及在可能的最大值等于一个非零的值时确定了一个小于1大于0的分配比例，并且通过将惯性矩与所述分配比例相乘确定了惯性矩的第二部分。所述文献说明了四挡自动变速器通过包括双离合变速器的换挡过程的工序的换挡过程。不过既没有考虑到变速器输入端和变速器输出端通过行星齿轮组的重要的耦联，也没有观察到必需的变换。以DE102007033497A1的达到快速且平滑的换挡过程的任务为出发点，双离合变速器的运动方程到四挡自动变速器上的应用不够充分，因为没有考虑在转速转变期间由在输入轴和输出轴之间的耦联引起的对AT的输出力矩的影响。此外，所建议的对用于形成转速的离合器嵌接的计算仅能用于未经加速的车辆状态，这在双离合器变速器中对从动梯度接近零的滑移升挡而言是已知的。任意自动变速器借助完全成熟的用于承接负载和转变转速的方法在任意的、典型地为高动力的行驶状态下的这种通用的换挡策略，因此既不可行也不被推荐。公开文献DE102007032789A1说明了一种用于自动变速器的滑移降挡的方法，在该方法中确定了在离合器的驱动侧和从动侧之间的旋转速度差以及总扭矩容量到第一和第二离合器的分配比例，并且由所述两个控制变量产生了一个积分的或合并的控制变量。在该积分的控制变量的基础上，能够实现针对承接负载和转变转速的顺序的换挡控制，所述换挡控制能应用于多个自动变速器。所述专门的换挡控制不能将现有的换挡策略转移给任意一种自动变速器。此外，变速器输入端和变速器输出端通过行星齿轮组的重要的耦联在此也没有明确在运动方程中考虑到，因而所说明的换挡控制仅形成了有待为自动变速器个性化地配置的换挡控制的基础公开文献DE10153722A1公开了一种用于对负载换挡变速器进行换挡的方法，在该方法中，时间重合关闭使配属于新挡位的将要接合的离合器单元以及打开使配属于旧挡位的将要脱开的离合器单元，其中，所述离合器单元被构造成经持久转差调节的湿式离合器，大约直至对应将要脱开的离合器单元的离合器容量的工作压力才关闭将要接合的离合器的，并且在关闭将要接合的离合器单元之前发生了随填充结束而终止的用对应将要脱开的离合器单元的离合器容量的量级的更高的填充压力的填充。该过程也称为离合器预控。专利文献DE10014879B4说明了一种用于控制带有两个输入轴的双离合变速器的方法，其中，将第一摩擦离合器配设给第一输入轴以及将第二摩擦离合器配设给第二输入轴，并且借助每个摩擦离合器能实现各一个传动系统，其中，由摩擦离合器将驱动单元的驱动力矩从各输入轴经由各传动系统传递给输出轴，其中，变速器具有至少两个挡位，第一挡位至少由第一齿轮对形成以及第二挡位至少由第二齿轮对形成，以及其中，挡位切换通过脱开和/或接合至少一个与第一或第二齿轮对至少部分能处于啮合的接合套实现，以及其中，驱动单元的转速根据有待挂入的挡位改变。控制耗费以如下方式得到简化，即，借助两个摩擦离合器中的至少一个在挡位切换期间控制驱动单元的转速。除滑移升挡外，驱动单元的转速控制通常通过驱动单元的控制单元完成。这简化了双离合变速器的换挡控制，使得正好不必如在DE10014879B4中说明的那样通过张紧摩擦离合器完成补偿干预。专利文献DE19639376C1涉及机动车传动系统中的一种经自动控制的离合器。该离合器在关闭状态下过压紧地工作，因而能由该离合器传递的力矩比由发动机产生的力矩大一个预定的量。在外部低温度时，过压紧的程度降低，以便缩短离合器的调整行程并且减小离合器操纵时的能量需求。由此可以补偿用于操纵离合器的调整装置低温时渐增的约束。通常已知的过压紧控制的这种特殊的设计方案涉及一种离合器。未公开到多个离合器的扩展(Skalierung)。欧洲专利EP1497576B1说明了一种用于自动变速器的控制方法，该方法基于一种传动系统模型，该传动系统模型以概括的方式说明了与换挡过程的控制相关的条件。为了在构造用于在不同的传动比下在两个惯性元件之间传递力矩的自动变速器中执行换挡过程，规定下列步骤，其中惯性元件代表至少一个驱动单元或负本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于借助将混合式自动变速器的真实的变速器参量变换成双离合变速器的虚拟的参量对混合式自动变速器进行输出中性的负载换挡的方法，所述双离合变速器带有与之相关的双离合变速器特有的基本换挡，该混合式自动变速器带有任意数量的挡位和数量为n的离合器以及带有p个驱动单元中的第一驱动单元和p个驱动单元中的至少一个另外的驱动单元，该方法包括下列步骤：‑根据目标挡位预定来触发用于挡位切换对(i、j)从带有实际传动比(γi)的挡位i到带有目标传动比(γj)的挡位j的换挡过程，‑检测混合式自动变速器的实际参量和第一和/或所述至少一个另外的驱动单元的实际参量，其中，该实际参量包括下列参量中的至少一个：混合式自动变速器的至少一个驱动轴的驱动轴转速(ωin)，混合式自动变速器的从动轴的从动轴转速(ωout)，由第一和/或所述至少一个另外的驱动单元提供的并且施加在混合式自动变速器的所述至少一个驱动轴上的驱动力矩(Tin)；n个离合器的当前提供的离合器容量(Tcap)，和/或第一和/或所述至少一个另外的驱动单元的最小和/或最大可用的驱动力矩(Tin,min、Tin,max)，‑根据至少一个实际参量和来自状态表的挡位切换对(i、j)选出至少一个变换因子，‑根据至少一个实际参量和/或所述至少一个变换因子计算至少一个变换当量来用于通过双离合器变速器的基本换挡计算至少一个双离合变速器特有的调整量，‑根据至少一个实际参量和/或所述至少一个变换因子和/或所述至少一个变换当量通过基本换挡计算至少一个双离合变速器特有的调整量，‑根据至少一个实际参量和/或所述至少一个变换因子和/或所述至少一个变换当量和/或所述至少一个双离合变速器特有的调整量计算至少一个自动变速器特有的调整量，以及‑通过至少一个执行机构和所述至少一个另外的驱动单元实施所述至少一个自动变速器特有的调整量。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.11.27 DE 102015120599.8;2015.11.27 DE 10201511.一种用于借助将混合式自动变速器的真实的变速器参量变换成双离合变速器的虚拟的参量对混合式自动变速器进行输出中性的负载换挡的方法，所述双离合变速器带有与之相关的双离合变速器特有的基本换挡，该混合式自动变速器带有任意数量的挡位和数量为n的离合器以及带有p个驱动单元中的第一驱动单元和p个驱动单元中的至少一个另外的驱动单元，该方法包括下列步骤：-根据目标挡位预定来触发用于挡位切换对(i、j)从带有实际传动比(γi)的挡位i到带有目标传动比(γj)的挡位j的换挡过程，-检测混合式自动变速器的实际参量和第一和/或所述至少一个另外的驱动单元的实际参量，其中，该实际参量包括下列参量中的至少一个：混合式自动变速器的至少一个驱动轴的驱动轴转速(ωin)，混合式自动变速器的从动轴的从动轴转速(ωout)，由第一和/或所述至少一个另外的驱动单元提供的并且施加在混合式自动变速器的所述至少一个驱动轴上的驱动力矩(Tin)；n个离合器的当前提供的离合器容量(Tcap)，和/或第一和/或所述至少一个另外的驱动单元的最小和/或最大可用的驱动力矩(Tin,min、Tin,max)，-根据至少一个实际参量和来自状态表的挡位切换对(i、j)选出至少一个变换因子，-根据至少一个实际参量和/或所述至少一个变换因子计算至少一个变换当量来用于通过双离合器变速器的基本换挡计算至少一个双离合变速器特有的调整量，-根据至少一个实际参量和/或所述至少一个变换因子和/或所述至少一个变换当量通过基本换挡计算至少一个双离合变速器特有的调整量，-根据至少一个实际参量和/或所述至少一个变换因子和/或所述至少一个变换当量和/或所述至少一个双离合变速器特有的调整量计算至少一个自动变速器特有的调整量，以及-通过至少一个执行机构和所述至少一个另外的驱动单元实施所述至少一个自动变速器特有的调整量。2.按照权利要求1所述的用于对混合式自动变速器进行负载换挡的方法，其中，所述变换因子的选择包括下列步骤中的至少一个：-根据来自状态表的所述挡位切换对(i、j)选出确定自动变速器拓扑的系数(a(i,j))，-根据来自状态表的所述挡位切换对(i、j)选出n个离合器的有待提供的离合器容量(Tcap)的和由所述至少一个另外的驱动单元输出的驱动力矩(TEM)的有效因数(b(i,j))，-根据来自状态表的所述挡位切换对(i、j)和/或所选择的运行模式，将n个所述离合器中的零个或至少一个将要接合的离合器和零个或至少一个将要脱开的离合器和零个或至少一个保持闭合的离合器以及所述至少一个另外的驱动单元的状态索引化(idx(i,j))，-根据来自状态表的所述挡位切换对(i、j)选出所述混合式变速器的与挡位切换对相关的驱动惯性矩和所述混合式自动变速器的与挡位切换对相关的从动惯性矩-根据来自状态表的所述挡位切换对(i、j)选出用于确定针对m个保持闭合的离合器的切向力矩(Tcut,blb)以及用于确定所述至少一个另外的驱动单元的保持力矩(Tcut,EM)的系数(C(i,j))，和/或-根据至少一个实际参量选出n个离合器的最大可传递的离合器容量(Tcap,max)，其中，计算所述至少一个变换当量包括下列步骤中的至少一个：-根据与挡位切换对相关的驱动惯性矩以及与挡位切换对相关的从动惯性矩以及从动轴转速(ωout)与驱动轴转速(ωin)的转速比(ωout/ωin)和所述系数(a(i,j))计算等效的驱动惯性矩-根据挡位切换对(i、j)和从动轴转速(ωout)以及实际传动比(γi)和目标传动比(γj)计算双离合器变速器特有的输入轴转速和-根据挡位切换对(i、j)和n个离合器的离合器转速和计算用于m个保持闭合的离合器的切向力矩(Tcut,blb)的作用方向，-根据所述切向力矩(Tcut,blb)的计算出的作用方向和用于确定针对m个保持闭合的离合器的切向力矩(Tcut,blb)的系数(c(i,j))计算与作用方向匹配的系数-根据与作用方向匹配的系数和所述第一和/或所述至少一个另外的驱动单元的驱动力矩(Tin)以及所述n个离合器的当前提供的离合器容量(Tcap)和当前的从动梯度以及当前由所述至少一个另外的驱动单元提供的并且施加在所述混合式自动变速器的元件上的驱动力矩(TEM)，计算在m个保持闭合的离合器上的切向力矩(Tcut,blb)和所述至少一个另外的驱动单元的保持力矩(Tcut,EM)，和/或-根据挡位切换对(i、j)和有效因数(b(i,j))以及根据n个离合器的整体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：A·兰珀，U·梅廷，
申请(专利权)人：汽车交通工程有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE