CN111059281A - 一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法、***及车辆 - Google Patents

一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法、***及车辆 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法、***及车辆，涉及车辆领域。本发明先控制第一离合器将发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，然后控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，之后将第二离合器的扭矩维持在预设阈值扭矩，以使得目标挡位对应的传动轴的转速等于发动机的输出轴转速。之后控制第二离合器的扭矩在第一预设时间内由预设阈值扭矩减小至零，最后在第二预设时间内控制换挡拔叉与目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在换挡拔叉与目标挡位接合前，目标挡位对应的传动轴无动力输出。本发明能够缩小目标挡位预挂时目标转速差，并且重点缩短挂挡时间，改善了挂挡过程中NVH异响噪音及冲击。

Description

一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法、***及车辆
技术领域
本发明涉及车辆领域，特别是涉及一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法、***及车辆。
背景技术
集成搭载DCT自动变速器的传动***总成(或含电机)的车辆，在车辆滑行行驶过程中，主动轴进行当前动力传递，从动轴会依据当前的驾驶工况选择合适的预选择挡位。因不同挡位的速比不同，在选择相应的目标预选挡位时，存在目标预选挡位的对应轴转速的调节，在该调节过程中，主要依据控制拨叉的同步器进行相应作用，挂挡过程中同步力：
Figure BDA0002363061090000011
不同的转速差，会导致需求不同大小的挂挡力以及不同的同步转速所需的时间，在控制挂挡过程中，同步力过大或过小，均会带来不同程度的挂挡NVH(Noise、Vibration、Harshness噪声、振动与声振粗糙度)异响噪音及冲击，用户体验较差。
发明内容
本发明第一方面的目的是要提供一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法，解决现有技术中在挂挡过程中挂挡同步转速差过大而导致NVH异响噪音及冲击较大的问题。
本发明第二方面的目的是要提供一种双离合器降挡过程中挂挡的控制***。
本发明第三方面的目的是要提供一种车辆。
根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法，包括：
控制第一离合器将发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，以通过所述当前挡位对应的传动轴进行动力输出；
控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，所述第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连；
将所述第二离合器的扭矩维持在所述预设阈值扭矩，以使得所述目标挡位对应的传动轴的转速等于所述发动机的输出轴转速；
控制所述第二离合器的扭矩在第一预设时间内由所述预设阈值扭矩减小至零；
在第二预设时间内控制换挡拔叉与所述目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在所述换挡拔叉与所述目标挡位接合前，所述目标挡位对应的传动轴无动力输出。
可选地，控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，具体包括：
将所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，从而使得所述第二离合器的扭矩增大至预设阈值扭矩。
可选地，控制所述第二离合器的扭矩由所述预设阈值扭矩减小至零，具体包括：
控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴断开。
可选地，完成挂挡过程后，还包括：
控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，并将所述第一离合器与所述发动机的输出轴断开，以通过目标挡位将所述发动机的动力输出，从而完成换挡过程。
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种双离合器降挡过程中挂挡的控制***，包括发动机、第一离合器、第二离合器、换挡拔叉和控制单元，所述控制单元与所述发动机、所述第一离合器、所述第二离合器和所述换挡拔叉均相连，其中，
所述控制单元，用于先控制所述第一离合器将所述发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，以通过所述当前挡位对应的传动轴进行动力输出；然后控制所述第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，所述第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连；之后将所述第二离合器的扭矩维持在所述预设阈值扭矩，以使得所述目标挡位对应的传动轴的转速等于所述发动机的输出轴转速；之后控制所述第二离合器的扭矩在第一预设时间内由所述预设阈值扭矩减小至零，最后在第二预设时间内控制所述换挡拔叉与所述目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在所述换挡拔叉与所述目标挡位接合前，所述目标挡位对应的传动轴无动力输出。
可选地，所述控制单元，配置成通过控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，从而使得所述第二离合器的扭矩增大至预设阈值扭矩。
可选地，所述控制单元，还配置成通过控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴断开，从而使得所述第二离合器的扭矩由所述预设阈值扭矩减小至零。
可选地，所述控制单元，又配置成在完成挂挡过程后控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，并将所述第一离合器与所述发动机的输出轴断开，以通过目标挡位将所述发动机的动力输出，从而完成换挡过程。
根据本发明第三方面的目的，本发明还提供了一种车辆，安装有上述的控制***。
本发明先控制第一离合器将发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，以通过当前挡位对应的传动轴进行动力输出，然后控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连。之后将第二离合器的扭矩维持在预设阈值扭矩，以使得目标挡位对应的传动轴的转速等于发动机的输出轴转速。之后控制第二离合器的扭矩在第一预设时间内由预设阈值扭矩减小至零，最后在第二预设时间内控制换挡拔叉与目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在换挡拔叉与目标挡位接合前，目标挡位对应的传动轴无动力输出。本发明通过控制目标挡位对应的传动轴对应的第二离合器扭矩的结合方式，尽量缩小目标挡位预挂时目标转速差，并且重点缩短挂挡时间，改善了挂挡过程中NVH异响噪音及冲击，并提升了换挡拔叉的使用耐久性。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制方法的示意性流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制方法的示意性流程图；
图3是根据本发明一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制***的示意性结构图；
图4是根据本发明一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制方法中各参数的示意性关系图。
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体地实施例中，双离合器降挡过程中挂挡的控制方法，具体包括以下步骤：
S10，控制第一离合器正常地将发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，以通过当前挡位对应的传动轴进行动力输出；
S20，控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连；
S30，将第二离合器的扭矩维持在预设阈值扭矩，以使得目标挡位对应的传动轴的转速等于发动机的输出轴转速；
S40，控制第二离合器的扭矩在第一预设时间内由预设阈值扭矩减小至零；
S50，在第二预设时间内控制换挡拔叉与目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在换挡拔叉与目标挡位接合前，目标挡位对应的传动轴无动力输出。
本发明通过控制目标挡位对应的传动轴对应的第二离合器扭矩的结合方式，尽量缩小目标挡位预挂时目标转速差，并且重点缩短挂挡时间，改善了挂挡过程中NVH异响噪音及冲击，并提升了换挡拔叉的使用耐久性。
具体地，S20步骤具体包括：
将第二离合器与发动机的输出轴接合，从而使得第二离合器的扭矩增大至预设阈值扭矩。这里，借助发动机的动力向第二离合器传递扭矩，但是需要控制第二离合器的扭矩在增加至预设阈值扭矩时不再增大，由于第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连，因此，通过增加第二离合器的扭矩可以使得目标挡位对应的传动轴转动起来。
进一步地，S40步骤具体包括：
控制第二离合器与发动机的输出轴断开。这里，当目标挡位对应的传动轴的转速等于发动机的输出轴转速时断开第二离合器与发动机输出轴的连接。
图2是根据本发明另一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制方法的示意性流程图。如图2所示，并参见图1，在另一个实施例中，在完成挂挡过程后还包括以下步骤：
S60，控制第二离合器与发动机的输出轴接合，并将第一离合器与发动机的输出轴断开，以通过目标挡位将发动机的动力输出，从而完成换挡过程。
本发明在换挡之前先利用目标挡位对应的第二离合器将目标挡位对应的传动轴带动起来，当该传动轴有了与发动机输出轴相等的转速时再进行换挡，通过该控制方法不仅可以降低挂挡时的转速差，并且可以缩短挂挡时间。
图3是根据本发明一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制***的示意性结构图。如图3所示，在一个具体地实施例中，双离合器降挡过程中挂挡的控制***100包括发动机1、第一离合器3、第二离合器2、换挡拔叉7和控制单元6，控制单元6与发动机1、第一离合器3、第二离合器2和换挡拔叉7均相连，其中，控制单元6用于先控制第一离合器3将发动机1的动力传递至当前挡位对应的传动轴5，以通过当前挡位对应的传动轴5进行动力输出；然后控制第二离合器2的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，第二离合器2与目标挡位对应的传动轴4相连；之后将第二离合器2的扭矩维持在预设阈值扭矩，以使得目标挡位对应的传动轴4的转速等于发动机1的输出轴转速；之后控制第二离合器2的扭矩在第一预设时间内由预设阈值扭矩减小至零，最后在第二预设时间内控制换挡拔叉7与目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在换挡拔叉7与目标挡位接合前，目标挡位对应的传动轴4无动力输出。
进一步地，控制单元6配置成通过控制第二离合器2与发动机1的输出轴接合，从而使得第二离合器2的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩。控制单元6还配置成通过控制第二离合器2与发动机1的输出轴断开，从而使得第二离合器2的扭矩由预设阈值扭矩减小至零。控制单元6又配置成在完成挂挡过程后控制第二离合器2与发动机1的输出轴接合，并将第一离合器3与发动机1断开，以通过目标挡位将发动机1的动力输出，从而完成换挡过程。
本发明提供的控制***中的控制单元6能够通过控制第二离合器2与发动机1的输出轴接合与分离从而在挂挡之前先提高目标挡位对应的传动轴4的转速，缩小了挂挡的转速差，通过该辅助方法，有效地改善了挂挡过程中的异响和噪音。
图4是根据本发明一个实施例的双离合器降挡过程中挂挡的控制方法中各参数的示意性关系图。如图4所示，并参见图1-3，图中，虚线表示未采用本发明控制方法挂挡过程中第二离合器2扭矩、换挡拔叉7位置以及目标挡位对应的传动轴4的转速，实线表示采用本发明控制方法挂挡过程中第二离合器2扭矩、换挡拔叉7位置以及目标挡位对应的传动轴4的转速。n1表示当前挡位对应的传动轴5的转速，n2虚线表示目标挡位对应的传动轴4的转速，ne表示发动机1的输出轴转速，T0表示第二离合器2的预设阈值扭矩，Shift Forkposition表示换挡拔叉7中同步器的位置，neutral表示空挡位置，sync表示同步位置、engaged表示啮合位置。由于挂挡过程中同步力是由
Figure BDA0002363061090000061
来决定的，其中，Δω是决定F的主要动态变化因素，基于Δω这个因素，本发明在车辆行驶过程中，驾驶员松开油门踏板后，控制单元6根据车速变化选择与车速相对应的目标挡位，此时，目标挡位对应的传动轴4的转速n2小于发动机1输出轴的转速ne。在t0时间段将第二离合器2的扭矩由零增加至T0，并将第二离合器2的扭矩维持在T0，从图中可以看出，此时，目标挡位对应的传动轴4的转速n2不断增加直至与发动机1输出轴的转速ne相同，然后在t1时间段，将第二离合器2的扭矩减小至零，此阶段目标挡位对应的传动轴4的转速n2会稍微下降一点点，由于t1时间段很短，所以几乎无影响。之后，在t2时间段控制换挡拔叉7与目标挡位接合，此时转速差Δω1(采用本发明的控制方法)明显小于Δω2(未采用本发明的控制方法)，因此，同步力F变得更容易控制，且挂挡时间t2相对于t2+t3(未采用本发明的控制方法)有明显的提升，在较小的转速差中控制挂挡同步力可以改善挂挡NVH异响及冲击，同时提高了同步器的硬件使用寿命。
本发明还提供了一种车辆，其安装有上述任一项实施例中的控制***100，对于控制***100，这里不一一赘述。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (9)

1.一种双离合器降挡过程中挂挡的控制方法，其特征在于，包括：
控制第一离合器将发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，以通过所述当前挡位对应的传动轴进行动力输出；
控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，所述第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连；
将所述第二离合器的扭矩维持在所述预设阈值扭矩，以使得所述目标挡位对应的传动轴的转速等于所述发动机的输出轴转速；
控制所述第二离合器的扭矩在第一预设时间内由所述预设阈值扭矩减小至零；
在第二预设时间内控制换挡拔叉与所述目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在所述换挡拔叉与所述目标挡位接合前，所述目标挡位对应的传动轴无动力输出。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，具体包括：
将所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，从而使得所述第二离合器的扭矩增大至预设阈值扭矩。
3.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，控制所述第二离合器的扭矩由所述预设阈值扭矩减小至零，具体包括：
控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴断开。
4.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，完成挂挡过程后，还包括：
控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，并将所述第一离合器与所述发动机的输出轴断开，以通过目标挡位将所述发动机的动力输出，从而完成换挡过程。
5.一种双离合器降挡过程中挂挡的控制***，其特征在于，包括发动机、第一离合器、第二离合器、换挡拔叉和控制单元，所述控制单元与所述发动机、所述第一离合器、所述第二离合器和所述换挡拔叉均相连，其中，
所述控制单元，用于先控制所述第一离合器将所述发动机的动力传递至当前挡位对应的传动轴，以通过所述当前挡位对应的传动轴进行动力输出；然后控制所述第二离合器的扭矩以预设变化速率由零增大至预设阈值扭矩，其中，所述第二离合器与目标挡位对应的传动轴相连；之后将所述第二离合器的扭矩维持在所述预设阈值扭矩，以使得所述目标挡位对应的传动轴的转速等于所述发动机的输出轴转速；之后控制所述第二离合器的扭矩在第一预设时间内由所述预设阈值扭矩减小至零，最后在第二预设时间内控制所述换挡拔叉与所述目标挡位进行接合，从而完成挂挡过程，其中，在所述换挡拔叉与所述目标挡位接合前，所述目标挡位对应的传动轴无动力输出。
6.根据权利要求5所述的控制***，其特征在于，
所述控制单元，配置成通过控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，从而使得所述第二离合器的扭矩增大至预设阈值扭矩。
7.根据权利要求5所述的控制***，其特征在于，
所述控制单元，还配置成通过控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴断开，从而使得所述第二离合器的扭矩由所述预设阈值扭矩减小至零。
8.根据权利要求5所述的控制***，其特征在于，
所述控制单元，又配置成在完成挂挡过程后控制所述第二离合器与所述发动机的输出轴接合，并将所述第一离合器与所述发动机的输出轴断开，以通过目标挡位将所述发动机的动力输出，从而完成换挡过程。
9.一种车辆，其特征在于，安装有如权利要求5-8中任一项所述的控制***。
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