CN109488760B - 双离合变速***的控制策略 - Google Patents

双离合变速***的控制策略 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种双离合变速***及其控制策略，所述双离合变速***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；前监测单元；路况分析单元；转向监测单元；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。本发明实施例的双离合变速***，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。

Description

双离合变速***的控制策略
技术领域
本发明涉及双离合变速***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。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在提出一种双离合变速***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***，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***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***具有以下优势：
1)本发明实施例的双离合变速***，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***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***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***的控制策略与上述的双离合变速***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***的原理图；
图2为本发明实施例所述的双离合变速***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***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***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***，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***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***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***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***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***的控制策略表
Figure GDA0002482685220000081
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。

Claims (6)

1.一种双离合变速***的控制策略，其特征在于，所述双离合变速***包括：
双离合变速器和变速器控制器(8)，所述双离合变速器与所述变速器控制器(8)相连；
用于监测车辆前方的障碍物距离的前监测单元(1)；
用于分析前方路况的路况分析单元(2)；
用于监测车辆转向的转向监测单元(3)；
用于监测车辆姿态的姿态监测单元(4)；
节气门开度传感器(5)和车速传感器(6)；
所述前监测单元(1)、所述路况分析单元(2)、所述转向监测单元(3)、所述姿态监测单元(4)均与所述变速器控制器(8)相连，以使所述变速器控制器(8)根据对应的信号预挂挡；
所述节气门开度传感器(5)、所述车速传感器(6)均与所述变速器控制器(8)相连，以使所述变速器控制器(8)根据对应的信号执行挂挡；
所述变速器控制器(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，在L＜A1时，变速器控制器(8)预判降挡；在前方路况为山路时，变速器控制器(8)预判降挡；在α≥A2时，变速器控制器(8)预判降挡；在β≥A3或β≤-A3时，变速器控制器(8)预判降挡；其中，A1、A2、A3均为预设值。
2.根据权利要求1所述的双离合变速***的控制策略，其特征在于，150m≤A1≤300m，20°≤A2≤35°，25°≤A3≤35°。
3.根据权利要求1所述的双离合变速***的控制策略，其特征在于，
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；
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；
其中，A1、A2、A3均为预设值。
4.根据权利要求1所述的双离合变速***的控制策略，其特征在于，所述双离合变速***还包括：用于监测车辆侧方以及后方的盲区监测单元(7)，所述盲区监测单元(7)与所述变速器控制器(8)相连，以使所述变速器控制器(8)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(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；
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；
其中，A1、A2、A3均为预设值。
5.根据权利要求1所述的双离合变速***的控制策略，其特征在于，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；
其中，A1、A2、A3均为预设值。
6.根据权利要求1所述的双离合变速***的控制策略，其特征在于，
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；
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；
其中，A1、A2、A3均为预设值。
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