CN106938648B - 双离合器变速箱的动力降档标定方法及*** - Google Patents

双离合器变速箱的动力降档标定方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双离合器变速箱的动力降档标定方法及***，该方法包括：执行标定操作；使车辆运行，并当车辆运行至预定的档位后，根据设定的目标车速，控制油门开度，以使双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档；并向所述双离合器变速箱控制器发送所述转速同步时间；在动力降档过程中，采集车辆的纵向加速度信号，并将所述纵向加速度信号换算成换档冲击度；判断所述换档冲击度是否在预设的允许范围内；根据不同情况，重设所述转速同步时间或者重设所述目标车速，再次执行标定；最后筛选并存储标定参数组合，标定结束。本发明不依赖检测人员的经验和主观感受，实现了对降档平顺性进行数据化分析和评估，从而保证了标定精度和质量。

Description

双离合器变速箱的动力降档标定方法及***
技术领域
本发明涉及双离合器变速箱控制领域，尤其涉及一种双离合器变速箱的动力降档标定方法及***。
背景技术
双离合器变速箱(DCT)由于其换档速度快、传动效率高等优点日益得到重视。在使用双离合器变速箱进行动力降档时，尤其是当降档操作是在两个离合器之间进行切换时，换档冲击度对于驾驶体验来说尤为重要。换档冲击度是评价DCT控制品质的关键指标之一，其定义为车辆直行方向加速度对时间的导数，通常来说，换档冲击度过大即意味着降档平顺性较差，会给驾乘人员带来阻滞感、顿挫感等不佳的驾乘感受。
关于DCT动力降档过程，可以简述如下：DCT控制器(DCT-TCU)根据油门开度获得驾驶人的提速需求，进而DCT-TCU查询预先标定的换档表得到目标档位；DCT-TCU控制DCT预挂至目标档位，并向发动机控制单元(ECU)发出提升发动机转速的请求；当ECU将发动机转速提升至目标转速后，DCT-TCU切断提速请求并控制双离合器切换，从而实现降档操作。
为了达到平顺的换档效果，在整车出厂前需要针对转速响应，对DCT-TCU与ECU进行优化标定，目前的标定操作主要是由人工完成的，由测试人员通过踩踏油门踏板给定一个输入后，DCT进行动力降档，测试人员根据经验和主观感受判断动力降档是否带来阻滞感、顿挫感，据此对DCT-TCU与ECU进行参数标定、调校。
但该标定方法存在一定弊端，例如需要检测人员长时间、反复地操作车辆，导致标定周期较长、工作效率低下、及人力成本增加；依赖检测人员的经验和主观感受，无法保证标定精度和质量，并且也难于实现对降档平顺性进行数据化分析和评估。
发明内容
本发明的目的是提供一种适用于涉及双离合器切换的双离合器变速箱动力降档的标定方法及***，以解决传统的标定方法带来的问题。
本发明采用的技术方案如下：
一种双离合器变速箱的动力降档标定方法，包括：
步骤S1、按照设定的目标车速和转速同步时间，开始标定操作；
步骤S2、使车辆运行，并当车辆运行至预定的档位后，执行步骤S3；
步骤S3、根据所述目标车速，控制油门开度，以使双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档；并向所述双离合器变速箱控制器发送所述转速同步时间；
步骤S4、在动力降档过程中，采集车辆的纵向加速度信号，并将所述纵向加速度信号换算成换档冲击度；
步骤S5、判断所述换档冲击度是否在预设的允许范围内：若所述换档冲击度不在允许范围内，则执行步骤S6；若所述换档冲击度在允许范围内，则执行步骤S8；
步骤S6、按递增方式重设所述转速同步时间，然后执行步骤S7；
步骤S7、判断所述转速同步时间是否大于时间阈值，若不大于所述时间阈值，则再次执行步骤S1；若大于所述时间阈值，则执行步骤S11；
步骤S8、记录当前的标定参数组合，然后执行步骤S9；
步骤S9、按递增方式重设所述目标车速，然后执行步骤S10；
步骤S10、判断所述目标车速是否大于最高允许车速：若不大于所述最高允许车速，则再次执行步骤S1；若大于最高允许车速，则执行步骤S11；
步骤S11、筛选并存储标定参数组合，结束标定操作。
优选地，所述控制油门开度包括：通过模拟实际驾驶工况，控制油门开度。
优选地，所述双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档，包括：双离合器变速箱控制器根据监测到的油门开度和当前车速，确定提速所需的目标档位和目标转速；双离合器变速箱控制器控制双离合器变速箱预挂到所述目标档位，并向发动机控制单元发送发动机提速请求；所述发动机提速请求包括：所述目标转速和所述转速同步时间；发动机控制单元根据所述发动机提速请求，使发动机转速提升至目标转速；在发动机转速到达所述目标转速后，双离合器变速箱控制器控制离合器进行切换。
优选地，所述按递增方式重设所述转速同步时间包括：以定步长递增方式设定所述转速同步时间。
优选地，所述按递增方式重设所述目标车速包括：以定步长递增方式设定所述目标车速。
优选地，所述标定参数组合包括：目标车速、油门开度、转速同步时间、档位变化以及换档冲击度。
优选地，所述筛选并存储所述标定参数组合包括：在已记录的所述标定参数组合中，选取并存储所述换档冲击度最小的标定参数组合。
一种双离合器变速箱的动力降档标定***，包括：
主控制器，以及与所述主控制器电信号连接的测试车辆；
所述测试车辆包括：油门执行器、与发动机连接的发动机控制单元、与双离合器变速箱连接的双离合器变速箱控制器、以及设置在座椅处的纵向加速度传感器；发动机控制单元与双离合器变速箱控制器通过CAN总线连接；
主控制器用于执行标定操作，包括：主控制器控制测试车辆运行到预定的档位；并根据设定的目标车速，通过油门执行器改变油门开度，使双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档；并向使双离合器变速箱控制器发送设定的转速同步时间；在动力降档过程中，主控制器将所述纵向加速度传感器采集的纵向加速度信号换算成换档冲击度；在所述换档冲击度满足预定要求时，中止标定操作并记录本次标定参数组合；以及，在所述换档冲击度不满足预定要求时，重设所述转速同步时间，并再次执行所述标定操作；
所述主控制器，还用于在所述中止标定操作并记录本次标定参数组合后，重设所述目标车速，并再次执行所述标定操作；以及，在所述目标车速超过最高允许车速后，根据预设标准筛选并存储所述标定参数组合。
优选地，所述双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档，包括：双离合器变速箱控制器根据监测到的油门开度及当前车速，得到目标档位及目标转速，控制档位拨叉预挂到所述目标档位，并向发动机控制单元发送所述目标转速及转速同步时间；发动机控制单元根据所述目标转速及转速同步时间，使发动机转速在所述转速同步时间内提升至所述目标转速；双离合器变速箱控制器在监测到发动机转速达到所述目标转速后，控制双离合器切换。
优选地，还包括：用于模拟大气压的环境仓；所述测试车辆设置在所述环境仓内。
本发明通过引入转速同步时间作为降档的条件之一，并通过采集车辆的纵向加速度信号判断换档冲击度是否满足要求，将人工主观感受作数据化处理，再从多组标定参数组合中进行分析、筛选，同时，本发明提出了相应的包括主控制器和纵向加速度传感器的标定***。相较于传统的标定方法，本发明有效地节省人力成本，并且标定所需周期短提高效率；且不依赖检测人员的经验和主观感受，实现了对降档平顺性进行数据化分析和评估，从而进一步保证了标定精度和质量。
附图说明
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步描述，其中：
图1为本发明提供的一种双离合器变速箱的动力降档标定方法的流程图。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
本发明提供一种双离合器变速箱的动力降档标定方法，请参考图1所示，其中所述方法包括：
步骤S1、设定目标车速和转速同步时间，执行标定操作；
具体地，从实际操作角度，设定目标车速和转速同步时间可以先以较小值开始，但具体数值应视实际标定需求和条件而定，本发明不予限定。
步骤S2、使车辆运行到预定档位，然后执行步骤S3；
这里所说的预定档位是指进行动力降档标定的初始档位，因此，预定档位至少是2档以上。
步骤S3、根据上述设定的目标车速，控制油门踏板的开度，以使双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档，并向所述双离合器变速箱控制器发送所述转速同步时间；
由于在特定的车速下各个档位对应的发动机转速是一个定值，转速同步时间则是可以进行调整优化的，不同的转速同步时间决定发动机转速提升的速率，从而影响发动机能否及时响应双离合器变速箱控制器的请求，进而影响换挡平顺性，因此本发明引入了对转速同步时间进行优化的动力降档过程；具体而言，双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档，包括：双离合器变速箱控制器根据监测到的油门开度和当前车速，确定提速所需的目标档位和目标转速，其中目标档位的确定可以根据换档曲线图获得；双离合器变速箱控制器控制双离合器变速箱预挂到该目标档位，并向发动机控制单元发送发动机提速请求；这里所说的发动机提速请求包括：上文提及的目标转速和转速同步时间；发动机控制单元根据该提速请求，使发动机转速在转速同步时间内提升至目标转速；在发动机转速到达目标转速后，双离合器变速箱控制器切断请求，完成双离合器的切换。
需要进一步说明的是，由于动力降档的要求，这里所说的目标车速是需要高于当前车速的，因此当前车速在初始阶段可以是较低速度；此外，油门踏板需要将当前车速提升到目标车速，因此显而易见地，在控制油门踏板时，是使其开度逐步增大，在本发明的一个较佳实施例中，是通过模拟实际驾驶工况控制油门开度，即在同一目标车速下采用不同的油门开度进行标定。
步骤S4、在动力降档过程中，采集车辆的纵向加速度信号，并将所述纵向加速度信号换算成换档冲击度；
这里所说的纵向加速度是指车辆直行方向的加速度，可以用于计算车辆运行过程中的换档冲击度，通常换挡冲击度定义为车辆纵向加速度对时间的导数，这种运算把道路不平引起的弹跳和颠簸等加速度干扰排除在外，能够客观、数据化地反映驾驶员对来自于变速箱换挡产生冲击的感觉。
步骤S5、判断所述换档冲击度是否在预设的允许范围内；
其中，预设的换挡冲击度的允许范围是一个数据化的范围，而非单纯由测试人员的主观感受决定的冲击度，换挡冲击度可以通过模拟实际行驶工况并建立模型获得，也可以通过假人试验等仿真测试方式获得。接续上文，若所述换档冲击度不在允许范围内，说明当前的转速同步时间与相应的当前车速、目标车速以及档位等不适应，则执行步骤S6。
步骤S6、重设转速同步时间；
由于在初次标定时目标转速和转速同步时间都是以较小数值设定的，因而可以按照递增方式重设转速同步时间，为便于操作，在本发明的另一个实施例中可以采用定步长递增方式重设转速同步时间；另外，在保证降档平顺性的同时还需要考虑动力降档的实际需求，转速同步时间较长会明显降低换档速度，因此转速同步时间不能无限制地递增，需要根据具体情况设定一个时间阈值，例如针对某种车型，其时间阈值可以设定为600ms；接着，在重设了转速同步时间后以及再次进行标定前，需要执行步骤S7。
步骤S7、判断转速同步时间是否大于该时间阈值；
若不大于时间阈值，则仅改变转速同步时间，再次执行步骤S1进行标定；若大于所述时间阈值，则执行步骤S11。
上文谈及的是换档冲击度不满足的情况，如若所述换档冲击度在允许范围内，即由本次的目标车速、油门开度、转速同步时间、档位变化以及换档冲击度等参数组合而成的标定参数组合，符合降档平顺性要求，那么则执行步骤S8。
步骤S8、暂停标定操作(或者理解为针对本次的标定操作结束)，记录当前标定参数组合，然后执行步骤S9；
步骤S9、按递增方式重设所述目标车速，然后执行步骤S10；
步骤S10、判断所述目标车速是否大于最高允许车速；
若不大于所述最高允许车速，则再次执行步骤S1；若大于最高允许车速，则执行步骤S11；
这里需要说明的是，本发明考虑的角度是只要满足换档冲击度，那么即可认为当前的标定完成，在记录本次标定参数组合后，重设目标车速并进行下一轮标定。因此在完成一次标定后，可以是仅仅变更目标车速，而其他条件不变，即仅对尽量少的变量进行调整，从而确保最终结果涵盖范围广，且趋于准确有效；此外，步骤S8中还提及了按递增方式重设目标车速，与设定转速同步时间同理，可以按照定步长递增方式设定目标车速；再有，设定目标车速也需要有一定限制，根据不同车型车速有其特定的最高允许车速，因此，在循环往复进行标定操作时，应考虑递增的目标车速是否超出最高允许车速，若超出则说明标定过程已经涵盖了本车型的实际所需，那么则可以执行下一步骤。
步骤S11、筛选并存储标定参数组合，标定结束；
具体地，在已记录的多个标定参数组合中，选取并存储所述换档冲击度最小的标定参数组合。由上可知，本发明提供的标定方法，在经过多次往复循环的标定操作后，记录了多个符合换挡平顺度要求的标定参数组合，这其中根据数据化的换挡冲击度可以分析出，在特定档位变换或者车速组合下，存在冲击度相对最小的标定参数组合，因此可将其从众多组合中筛选出并存储起来，作为后续针对各控制器的程序编写或整车性能校验的参考之一。
相应于上述标定方法，本发明还提出了一种双离合器变速箱的动力降档标定***，该***包括：主控制器以及测试车辆，其中本发明不限定主控制器的设置位置，可以设在测试车内也可以是车外；接着，在测试车辆中与主控制器电信号连接的部件包括有：设置在油门踏板处的油门执行器、与发动机连接的ECU、与DCT连接的DCT-TCU、以及设置在座椅处的纵向加速度传感器；ECU与DCT-TCU通过CAN总线连接，当然，两者的连接方式还可以采用其他数据总线。
需要具体说明的是，主控制器用于设定所需参数并执行标定操作，所需参数例如是目标车速及转速同步时间等，而标定操作可以具体包括：
主控制器控制测试车辆运行到预定的档位，并根据设定的目标车速，通过油门执行器改变油门开度，使DCT-TCU和ECU执行动力降档；并向DCT-TCU发送设定的转速同步时间；在动力降档过程中，主控制器将纵向加速度传感器采集的纵向加速度信号换算成换档冲击度；在换档冲击度满足预设的要求时，中止标定操作并记录本次标定参数组合后，重设目标车速，并再次执行标定操作；以及，在换档冲击度不满足要求时，重设转速同步时间，并再次执行标定操作；
进一步地，主控制器还用于在重设目标车速后，根据预设的最高允许车速阈值，结束或继续标定操作；在结束标定操作中，主控制器还用于根据预设标准从已记录的多组标定参数中，筛选并存储适合的标定参数组合；其中，预设标准可以是指最小的换档冲击度等。
上文提及的DCT-TCU和ECU执行动力降档，具体来说，DCT-TCU可以用于监测当前车速、发动机转速以及油门踏板的开度信号等，并根据油门开度信号及当前车速，确定动力降档所需的目标档位及目标转速，此处，转速是指发动机转速，目标档位的获得可以通过查询换档曲线图获得，本发明对此不作限定；接着，DCT-TCU控制档位拨叉预挂到目标档位，并通过总线向ECU发送转速提升请求，该请求包括了上述目标转速及由主控制器设定的转速同步时间；ECU根据转速提升请求计算出转速梯度，并控制发动机在转速同步时间内提升至目标转速；DCT-TCU在监测到发动机转速达到目标转速后，切断对ECU的转速提升的请求，同时进行离合器的切换控制。
最后，需特别指出三点：其一，本发明强调的双离合动力降档是针对单数档降至双数档(或反之)，例如6档降到3档、以及6降5、5降2、5降4、4降3、3降2等，这种降档方式会涉及到双离合器之间的切换；其二，考虑到发动机在高海拔地区的扭矩损失，在实际操作过程中，还可以为测试车辆设置一个环境仓，该环境仓能够模拟各个典型的海拔高度对应的大气压力，将测试车辆置于该环境仓之中并进行本发明提出的标定步骤，就可以得到全地域的动力降档标定数据；其三，本发明上述的设定参数、执行标定、记录筛选及储存标定参数组等操作，都可以通过编写软件程序并灌入到主控制器来实现自动化操作，因此，主控制器可以考虑是一台配备有测试程序的多端口计算机或其他相近设备，本发明不予限定。
以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上所述仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种双离合器变速箱的动力降档标定方法，其特征在于，包括：
步骤S1、按照设定的目标车速和转速同步时间，开始标定操作；
步骤S2、使车辆运行，并当车辆运行至预定的档位后，执行步骤S3；
步骤S3、根据所述目标车速，控制油门开度，以使双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档；并向所述双离合器变速箱控制器发送所述转速同步时间；
步骤S4、在动力降档过程中，采集车辆的纵向加速度信号，并将所述纵向加速度信号换算成换档冲击度；
步骤S5、判断所述换档冲击度是否在预设的允许范围内：若所述换档冲击度不在允许范围内，则执行步骤S6；若所述换档冲击度在允许范围内，则执行步骤S8；
步骤S6、按递增方式重设所述转速同步时间，然后执行步骤S7；
步骤S7、判断所述转速同步时间是否大于时间阈值，若不大于所述时间阈值，则再次执行步骤S1；若大于所述时间阈值，则执行步骤S11；
步骤S8、记录当前的标定参数组合，然后执行步骤S9；
步骤S9、按递增方式重设所述目标车速，然后执行步骤S10；
步骤S10、判断所述目标车速是否大于最高允许车速：若不大于所述最高允许车速，则再次执行步骤S1；若大于最高允许车速，则执行步骤S11；
步骤S11、筛选并存储标定参数组合，结束标定操作。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述控制油门开度包括：通过模拟实际驾驶工况，控制油门开度。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档，包括：
双离合器变速箱控制器根据监测到的油门开度和当前车速，确定提速所需的目标档位和目标转速；
双离合器变速箱控制器控制双离合器变速箱预挂到所述目标档位，并向发动机控制单元发送发动机提速请求；所述发动机提速请求包括：所述目标转速和所述转速同步时间；
发动机控制单元根据所述发动机提速请求，使发动机转速提升至目标转速；
在发动机转速到达所述目标转速后，双离合器变速箱控制器控制离合器进行切换。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按递增方式重设所述转速同步时间包括：以定步长递增方式设定所述转速同步时间。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述按递增方式重设所述目标车速包括：以定步长递增方式设定所述目标车速。
6.根据权利要求1～5任一项所述的方法，其特征在于，所述标定参数组合包括：目标车速、油门开度、转速同步时间、档位变化以及换档冲击度。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述筛选并存储所述标定参数组合包括：在已记录的所述标定参数组合中，选取并存储所述换档冲击度最小的标定参数组合。
8.一种双离合器变速箱的动力降档标定***，其特征在于，包括：
主控制器，以及与所述主控制器电信号连接的测试车辆；
所述测试车辆包括：油门执行器、与发动机连接的发动机控制单元、与双离合器变速箱连接的双离合器变速箱控制器、以及设置在座椅处的纵向加速度传感器；发动机控制单元与双离合器变速箱控制器通过CAN总线连接；
主控制器用于执行标定操作，包括：主控制器控制测试车辆运行到预定的档位；并根据设定的目标车速，通过油门执行器改变油门开度，使双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档；并向使双离合器变速箱控制器发送设定的转速同步时间；在动力降档过程中，主控制器将所述纵向加速度传感器采集的纵向加速度信号换算成换档冲击度；在所述换档冲击度满足预定要求时，中止标定操作并记录本次标定参数组合；以及，在所述换档冲击度不满足预定要求时，重设所述转速同步时间，并再次执行所述标定操作；
所述主控制器，还用于在所述中止标定操作并记录本次标定参数组合后，重设所述目标车速，并再次执行所述标定操作；以及，在所述目标车速超过最高允许车速后，根据预设标准筛选并存储所述标定参数组合。
9.根据权利要求8所述的***，其特征在于，所述双离合器变速箱控制器和发动机控制单元执行动力降档，包括：
双离合器变速箱控制器根据监测到的油门开度及当前车速，得到目标档位及目标转速，控制档位拨叉预挂到所述目标档位，并向发动机控制单元发送所述目标转速及转速同步时间；
发动机控制单元根据所述目标转速及转速同步时间，使发动机转速在所述转速同步时间内提升至所述目标转速；
双离合器变速箱控制器在监测到发动机转速达到所述目标转速后，控制双离合器切换。
10.根据权利要求8或9所述的***，其特征在于，还包括：用于模拟大气压的环境仓；所述测试车辆设置在所述环境仓内。
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