一种控制湿式双离合变速器档位接合的方法技术

本发明专利技术提出一种控制湿式双离合变速器档位接合的方法，本发明专利技术包含一种控制作用在执行机构上的作用力来提供一个初始目标速度，通过改变目标速度在需求时间内达到目标位置。控制方案包括通过当前变速箱的温度、偶数离合速度、奇数离合速度和离合器状态来确定需求的挂档力。然后，该挂档力只有在速度超过先前确定的限值时才会改变。如果该限值被超出，自适应功能将被激活，该功能将前一个值作为输入并存储为新的值。本方法的优点是采用开环控制加上自适应压力调节，实现高质量的换档、高稳定性和低成本。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及双离合变速箱控制技术，具体涉及双离合变速箱档位接合的控制方法。
技术介绍
控制双离合变速箱档位接合的方法为:需要接合的档位所在的输入轴通过离合器的打开与发动机的连接。档位接合通过控制驱动机构将作用力施加到换挡机构上，换挡机构再将作用力传递至同步器。双离合变速箱的布局在美国专利US2658405有公开，其主要表述了档位可选的变速箱(双离合变速箱)。双离合变速箱有一套偶数档变速单元，包括偶数输入轴、偶数离合器和一组偶数档；有一套奇数档变速单元，包括奇数输入轴，奇数离合器和一组奇数档。通过接合其中一个档位，使与其连接的输入轴与共用的输出轴连接。在通常的档位分配中，奇数档组为第一套传动装置，偶数档组为第二套传动装置。以这样的档位分配，换挡操作简单有序，从当前被挂档位到下一个更高的或者更低的档位。只要目标离合器能被接合，目标档位就可以在下一变速单元接合。换挡操作时序为从起初的离合器切换为目标档位所在的变速单元的离合器，接合目标档位，同时断开当前档位所在变速单元相应的离合器和接合目标档位所在的变速单元相应的离合器。在动力总成速比变化之前，预挂档位操作将自动完成，所以低噪音和平顺性是控制的关键。为了达到这个效果，现有技术状态提供的复杂并昂贵的控制方法不仅可以控制执行力还能控制执行速度，而降低系统复杂性并增加系统功能性具有重大的市场优势。在低灵敏度的系统中，控制系统无法准确跟踪目标特性，这个可能造成控制上的不稳定。变速箱是现代 动力总成非常重要的一部分。相当多的研发已经在过去开展，以提高动力总成的效率。作为这些研发的一部分，也作为改善现代控制的成果，相当一部分的工作专著在双离合变速箱的开 发 上。双离合变速箱挂档和普通的手动档变速箱有些相似。每个齿轮组的一个齿轮都布置在各自的轴上，以这种方式可以使它相对轴自由旋转。同步器贴着自由旋转的齿轮布置在同一个轴上，所以同步器可以选择性的使该齿轮挂入该轴。为使变速器自动化完成挂档，控制同步器的驱动机构将自动的完成齿轮组的选择。倒档齿轮组包含了一个输入轴的齿轮，一个中间轴上的齿轮，一个安装在一个独立的中间轴上并与前两个齿轮啮合的中间齿轮，因此可以实现输出轴反方向的运转。双离合变速箱的这种动力性换挡克服了普通变速箱和机械自动控制变速箱一些缺陷，但是也同时发觉控制和调节双离合变速箱的自动化的操作是一个非常复杂的过程，并在过去期望的乘客舒适性也未能达到。为了使每次换挡都平顺和高效，在变速箱中，需要在精确的时间内完成大量的控制操作，传统的控制策略和方法已经无法实现这种性能要求。正因如此，需要提出比现有相关技术更好的双离合变速箱的控制方法。其中一个控制优化的特殊领域是性价比领域。改进自动变速箱的成本是非常高的，而满足这些改进标准所需的电液控制成本也是非常高的。因此建议一种使用低成本低精度的控制系统但同时能获得较好的改进效果的方法。这将大大的降低成本。如前面所提到的专利，现有相关技术在档位接合的主要阶段使用了闭环控制。这种控制方法被广泛使用并且对控制精度有很高的要求来保证性能和稳定性。如果控制精度差或控制响应慢将很容易因目标跟随性变差而导致不稳定甚至导致发生错误。
技术实现思路
所以，针对现有技术存在的上述不足，本专利技术提出一种控制湿式双离合变速器的方法，采用开环加上自适应压力控制来实现高质量的换档、高稳定性、低开销。现有相关技术的缺陷可以通过本专利技术所提出的开环自适应控制档位接合的方法来克服。更明确一些，本专利技术是一种控制作用在执行机构上的执行力来提供一个初始目标速度，通过改变目标速度在需求时间内达到目标位置的控制方法。本专利技术是 关于双离合自动变速箱档位切换的控制方法，双离合器自动变速器包括一个偶数变速单元和一个奇数变速单元。偶数变速单元由偶数输入轴、偶数离合器和一组由偶数标识的档位齿轮组成，奇数变速单元由奇数输入轴、奇数离合器和一组由奇数标识的档位齿轮组成。当变速箱由其中的一组输入轴和离合器进行驱动时，另外的一个变速单元或称为非激活的变速单元就能进行档位预选。档位预选的意思是通过非激活的变速单元上的一个档位将未激活的离合器与变速箱输出单元相连。这样就能将换挡过程中的动力中断降到最低。本专利技术的控制方案是控制作用在执行机构上的作用力来提供一个初始目标速度，通过改变目标速度在需求时间内达到目标位置。特殊的是通过当前变速箱的温度、偶数离合速度、奇数离合速度和离合器状态来确定需求的挂档力。然后，该挂档力只有在速度超过先前确定的限值时才会改变。如果该限值被超出，自适应功能将被激活，该功能将前一个值作为输入并存储为新的值。这个方法所需要的步骤包括:(I)确定请求的目标档位，目标档位基于档位状态、油门开度和车速来计算；(2)确定目标轴转速，其中轴转速是指激活的同步器输出侧的转速，转速信号通过输出轴上的传感器测得，使用目标速比进行修正；(3)确定当前轴转速，该转速指激活的同步器在发动机侧的转速，通过发动机转速除以当前档位速比来计算；(4)基于前面所述检测的当前档位状态、油门开度、车速信号和计算的目标档位、目标轴转速、当前轴转速数据作为输入，决定速度阶段的初始作用力；(5)监测拨叉移动速度是否超过基于输入计算的速度限值；所述拨叉移动速度是通过计算拨叉位置的变化率而确定的，速度限值通过查标定的表来获得，如果查表获得的速度限值被超过，则改变该作用力；(6)基于查一个标定的表确定扭矩阶段的初始作用力，此标定表格的坐标为前面所述的通过检测和计算而得到的输入；(7)监测转速梯度是否超过基于输入计算的转速梯度限值，该阶段是为了控制同步器同步阶段的转速梯度即转速变化率，如果由查标定表格获得的速度梯度限值被超过，则改变该作用力即作用在拨叉上的力的大小；(8)决定到达终点位置所需的初始作用力，其中，在同步器完全接合并移除接合力后，判断为达到终点位置；(9)监测到达终点位置所需的时间是否超过基于输入计算的时间限值，如果通过查标定表格获得的时间限值被超过，则改变作用力，即如果整个档位接合的时间超过目标时间则在下次接合时增大作用力；(10)如果速度、转速和位置阶段中的任何阶段的时间限值被超过则调整基础作用力，其中基础作用力为每个阶段开始时所施加的力，调整后的基础作用力存储在变速箱控制单元中的表格里，此表格与调整前的基础作用力表格具有同样的输入参数。进一步包括步骤:基于换挡时间连续再次确定挂档力；其中，换挡时间分别计算，取决于换挡速度和输出轴转速的变化率。还包括如下步骤:确定车辆加速度，基于加速度修改目标限值。进一步包括步骤:确定两个离合器的压力，其中离合器压力由设置在离合器环路中的压力传感器测得；直到达到一定的阀值才开始控制过程，该阀值取决于标定。离合器压力一旦超过阀值，将开始档位接合控制。其中确定完成换挡每个阶段所需时间的步骤进一步包括:测量完成档位接合的每个阶段所需的时间并将测量值以转速和目标档位为坐标存储在数据库中；基于先前存储值和新测量值的平均值，参考基础目标时间是否超限来判断是否发生错误。可见，本方法的控制主要是以开环形式，即使电液控制系统本身精度并不高，也可获得高稳定性的控制，高精度的控制通常需要更高的成本，所以本专利技术使得双离合变速箱的低成本控制成为可能。 本方法使用不精确的压力请求来简化档位接合动作，本文档来自技高网...

【技术保护点】
种控制湿式双离合变速器档位接合的方法，特别是通过控制低成本的液压系统来控制档位接合的方法，其特征在于所述方法包括以下步骤：（1）确定请求的目标档位，目标档位基于当前档位状态、油门开度和车速来计算；（2）确定目标轴转速，其中轴转速是指激活的同步器输出侧的转速，转速信号通过输出轴上的传感器测得，使用目标速比进行修正；（3）确定当前轴转速，该转速指激活的同步器在发动机侧的转速，通过发动机转速除以当前档位速比来计算；（4）基于前面所述检测的当前档位状态、油门开度、车速信号和计算的目标档位、目标轴转速、当前轴转速数据作为输入，决定速度阶段的初始作用力；（5）监测拨叉移动速度是否超过基于输入计算的速度限值；所述拨叉移动速度是通过计算拨叉位置的变化率而确定的，速度限值通过查标定的表来获得，如果查表获得的速度限值被超过，则改变该作用力；（6）基于查一个标定的表格确定扭矩阶段的初始作用力，此标定表格的坐标为前面所述的通过检测和计算而得到的输入；（7）监测转速梯度是否超过基于输入计算的转速梯度限值，该阶段是为了控制同步器同步阶段的转速梯度即转速变化率，如果由查标定表格获得的速度梯度限值被超过，则改变该作用力即作用在拨叉上的力的大小；（8）决定到达终点位置所需的初始作用力，其中，在同步器完全接合并移除作用力后，判断为达到终点位置；（9）监测到达终点位置所需的时间是否超过基于输入计算的时间限值，如果通过查标定表格获得的时间限值被超过，则改变作用力，即如果整个档位接合的时间超过目标时间则在下次接合时增大作用力；（10）如果速度、转速和位置阶段中的任何阶段的时间限值被超过则调整基础作用力，其中基础作用力为每个阶段开始时所施加的力，调整后的基础作用力存储在变速箱控制单元中的表格里，此表格与调整前的基础作用力表格具有同样的输入参数。...

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：张德旺，斯红路，孙芬，徐姗，刘增玥，
申请(专利权)人：重庆青山工业有限责任公司，
类型：发明
国别省市：