CN115217962B - 换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法及*** - Google Patents

换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法及*** Download PDF

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Abstract

本发明涉及汽车线束检测技术领域，提供了一种换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，包括如下步骤：S1、在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，计算当前时刻的冲击度值并预测下一时刻的冲击度值S2、检测下一时刻的冲击度值是否大于冲击度阈值检测结果为是，则获取发动机的扭矩补偿值；S3、发动机下一时刻的输出扭矩为当前扭矩与扭矩补偿值之和。双离合变速箱DCT由于1档和2档机械速比差异较大，继而导致离合器换挡时的扭矩交互过程必然存在冲击度，本发明通过动态补偿发动机扭矩，以缓解加速度降低实产生的冲击度，下一时刻冲击度预测值与冲击度阀值的循环对比构成对发动机扭矩修正的闭环控制。

Description

换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法及***
技术领域
本发明涉及发动机扭矩技术领域，提供了一种换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法及***。
背景技术
随着汽车电子智能控制方法的完善和控制水平的提高，双离合器式自动变速(DCT)是近年来出现的一种机械式自动变速器，因其换挡速度快、动力无中断换档及传动效率高等优点日益得到重视，目前主机厂在家用乘用车均匹配有DCT变速箱。
自动变速箱根据换挡过程中发动机驱动扭矩正负及升降档的不同，换挡过程按照工况分为有动力升档、有动力降档、无动力升档及无动力降档。其中客户踩油门起步主要是有动力升档，具体换挡时序分为充油阶段、转矩交互阶段(转矩项)、速度交互阶段(速度相)、离合器脱开值KP点、离合器完全脱开、换挡末期、末期斜率曲线及换挡结束。
起步与换档控制技术是双离合器自动变速器DCT控制***的关键技术。DCT变速箱为了保持驾驶动力性及换挡转速，发动机踏板MAP采用前恒扭矩(即保持在一定转速不衰减)和后段恒功率(即随转速增加，功率不衰减，扭矩相应降低)策略，前段恒扭矩保证发动机动力性及响应性，后段恒功率主要是在换挡转矩交互前期踏板MAP扭矩按照一定速率衰减，这样保证降低起步换挡转速上程度；同时后段恒功率由于发动机和离合器之间的自调节扭矩平衡，又可使在挡稳油门匀速行驶。不同油门开度下衰减斜率不同，油门开度越大，衰减斜率越大；≤25％油门开度，可以用(10-25Nm)/(500r/min)；30％～50％油门开度下，可以用(20-35Nm)/(500r/min)；＞50％油门开度，可用(20-40Nm)/(500r/min)降幅衰减，具体值依托实车调整，调教宗旨是换挡转速项转速上冲控制在150～400r/min范围。在实际换挡过程中，为了降低DCT换挡上冲转速，希望换挡转矩交互阶段时间越短越好，每家变速箱厂家转矩相时间不一样，取决于硬件及软件策略，也是关键核心技术。但是时间越短，DCT变速箱的1档和2档速比差比较大，一般2档速比是1档速比55-65％，这样换挡时间越短，前面所述换挡转矩采用恒功率策略，1档和2档速比差导致整车加速度降低明显，不同油门开度下加速度在转矩相高达50％，整车会感知明显整车冲击，导致驾乘体验差。
发明内容
本发明提供了一种换挡转矩交互阶段的发动机扭矩控制方法，旨在改善车辆处于起步离合器换挡时冲击力。
本发明是这样实现的，一种换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，所述方法具体包括如下步骤：
S1、在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，计算当前时刻的冲击度值并预测下一时刻的冲击度值/>
S2、检测下一时刻的冲击度值是否大于冲击度阈值/>检测结果为是，则获取发动机的扭矩补偿值；
S3、发动机下一时刻的输出扭矩为当前扭矩与扭矩补偿值之和。
进一步的，下一时刻i+1的冲击度值预估公式具体如下：
其中，k为平滑系数，一般取值介于0.1～0.4，平滑系数k基于当前转速和油门开度来取值。
进一步的，当前时刻的冲击度值的计算公式具体如下：
Jsi＝da′i/dt
其中，a′i表示当前时刻i滤波后的整车加速度，t表示时长。
进一步的，采用距当前时刻最近的n个加速度的算数平均对ESP模块输出的当前加速度ai进行滤波，具体公式如下：
a′i＝ai-(n-1)+ai-(n-2)+…+ai/n
a′i表示当前时刻i滤波后的整车加速度，ai-(n-1)表示ESP模块在历史时刻i-(n-1)输出的整车加速度。
进一步的，起步离合器换挡时的扭矩交互阶段判定条件具体如下：
车辆处于起步状态，双离合变速箱DCT处于D档，且存在换挡操作。
进一步的，基于当前时刻的油门开度及车速来确定下一时刻的冲击度阈值
进一步的，基于下一时刻的冲击度差值及当前油门开度Wped确定发动机扭矩的补偿值。
进一步的，在计算当前时刻的冲击度之前还包括
对ESP模块输出的整车加速度ai进行有效性判断，在判定当前的整车加速度ai有效后，再计算当前时刻的冲击度
进一步的，在车辆处于高原区域时，基于发动机扭矩高原稀释补偿系数k对输出的发动机扭矩补偿值进行再次修正，其中，发动机扭矩高原稀释补偿系数k由海拔和转速补偿系数k1及海拔和充气效率修正补偿系数k2组成，k＝k1·k2，且k≥1。
本发明是这样实现的，一种换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制***，其特征在于，所述***包括：
TCU控制模块，用于双离合变速箱DCT，输入端通过CAN线与ESP模块通讯连接，输出端与发动机控制器ECU通讯连接，
ESP模块通过CAN信号将当前时刻车辆的整车加速度ai发送至TCU控制模块；在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，TCU控制模块基于上述换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法来计算发动机下一时刻的发动机扭矩，并发送至发动机控制器ECU，发动机控制器基于计算出来的发动机扭矩来控制发动机的输出扭矩。
本发明提供的双离合自动变速器起步换挡过程扭矩补偿控制方法，在不增加任何硬件成本的情况下，通过合理优化变速箱起步相关控制策略，保证起步工况变速箱换挡平顺性，提高双离合变速箱换动品质，改善用户体验。
附图说明
图1为本发明实施例提供的离合器换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法流程图；
图2为本发明实施例提供的离合器换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制***结构示意图。
具体实施方式
下面对照附图，通过对最优实施例的描述，对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
双离合变速箱DCT由于1档和2档机械速比差异较大，继而导致离合器换挡时的扭矩交互过程必然存在冲击度，本发明通过动态补偿发动机扭矩，以缓解加速度降低实产生的冲击度，下一时刻冲击度预测值与冲击度阀值的循环对比构成对发动机扭矩修正的闭环控制。
图1为本发明实施例提供的离合器换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法流程图，该方法具体包括如下步骤：
S1、在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，计算当前时刻的冲击度值并预测下一时刻的冲击度值/>
在本发明实施例中，起步离合器换挡时的扭矩交互阶段判定条件具体如下：
车辆处于起步状态，双离合变速箱DCT处于D档，且存在换挡操作，主要是从1档切换至2档，其他档位如果有需补偿扭矩也可以打开使用。
在本发明实施例中，基于当前时刻的整车加速度ai计算当前时刻的冲击度，整车加速度ai为ESP模块输出的，当前时刻的冲击度Jsi的计算公式具体如下：
Jsi＝dai/dt；
其中，ai表示ESP模块当前时刻i输出的整车加速度，t表示时长，由于ESP模块输出的加速曲线可能存在毛刺，为了获取较为光滑的加速度曲线，又能保障整车加速度矩趋势，用于预测下一时刻冲击度，本发明对ESP模块输出的加速度进行滤波，采用距当前时刻最近的n个加速度的算数平均方式对ESP模块输出的当前加速度进行滤波，具体公式如下：
a′i＝ai-(n-1)+ai-(n-2)+…+ai/n
a′i表示当前时刻i滤波后的整车加速度，ai-(n-1)表示ESP模块在历史时刻i-(n-1)输出的整车加速度，基于过滤后的加速度计算冲击度，其计算公式具体如下：
Jsi＝da′i/dt；
在本发明实施例中，下一时刻i+1的冲击度值预估公式具体如下：
其中，k为平滑系数，一般取值介于0.1～0.4，平滑系数k基于当前转速和油门开度来取值，在使用前，通过实车对转速和油门的MAP进行标定，转速越大和油门开度，一般平滑系数k越大。
在本发明实施例中，在基于当前时刻的整车加速度ai来计算当前时刻的冲击度之前，对ESP模块输出的整车加速度ai进行有效性判断，有效性判断主要是判断当前输出的整车加速度ai的数值是否合理，数据格式是否正确，只有在判定当前的整车加速度ai有效后，才能将当前时刻的整车加速度ai用于当前时刻的冲击度计算。
S2、检测下一时刻的冲击度值是否大于冲击度阈值/>检测结果为是，则获取发动机的扭矩补偿值；
在本发明实施例中，冲击度阈值是基于当前时刻的油门开度及车速来确定，在使用前，需要预先实车标定不同车速及油门开度下的冲击度阈值/>一般来说，车速越大，冲击度阈值/>也就越大，在相同车速下油门开度越大，冲击度阈值/>也就越大。
在本发明实施例中，基于下一时刻的冲击度差值及当前油门开度Wped确定发动机扭矩的补偿值，在使用前，需要预先标定不同冲击度差值ΔJi+1和油门开度下的扭矩补偿值，冲击度差值ΔJi+1越大，扭矩补偿值越大，在相同冲击度差值ΔJi+1下油门开度越大，相应的扭矩补偿值越大。
在本发明实施例中，在车辆处于高原区域时，基于发动机扭矩高原稀释补偿系数k(k≥1)对输出的发动机扭矩补偿值进行再次修正，以补偿发动机的高原的动力衰减，其中，发动机扭矩高原稀释补偿系数k由两部分组成，包括：海拔和转速补偿系数k1及海拔和充气效率修正补偿系数k2，k＝k1·k2，海拔和转速补偿系数k1的MAP及海拔和充气效率修正补偿系数k2的MAP是实车在高原区域标定的，不同发动机响应速度有差异，如果响应较好发动机可以将k设置为1，或者部分区域将k设置为1，代表不需要额外补偿高原扭矩。
S3、发动机下一时刻的输出扭矩为当前扭矩与扭矩补偿值之和。
图2为本发明实施例提供的离合器换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制***结构示意图，为了便于说明，仅示出与本发明实施例相关的部分，该***包括：
TCU控制模块，用于双离合变速箱DCT，输入端通过CAN线与ESP模块通讯连接，输出端与发动机控制器ECU通讯连接，
ESP模块通过CAN信号将当前时刻车辆的整车加速度ai发送至TCU控制模块；在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，TCU控制模块基于上述换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法来计算发动机下一时刻的发动机扭矩，并发送至发动机控制器ECU，发动机控制器基于计算出来的发动机扭矩来控制发动机的输出扭矩。
本发明进行了示例性描述，显然本发明具体实现并不受上述方式的限制，只要采用了本发明的方法构思和技术方案进行的各种非实质性的改进，或未经改进将本发明的构思和技术方案直接应用于其它场合的，均在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，所述方法具体包括如下步骤：
S1、在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，计算当前时刻的冲击度值并预测下一时刻的冲击度值/>
S2、检测下一时刻的冲击度值是否大于冲击度阈值/>检测结果为是，则获取发动机的扭矩补偿值；
S3、发动机下一时刻的输出扭矩为当前扭矩与扭矩补偿值之和。
2.如权利要求1所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，下一时刻i+1的冲击度值预估公式具体如下：
其中，k为平滑系数，取值介于0.1～0.4，平滑系数k基于当前转速和油门开度来取值。
3.如权利要求2所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，当前时刻的冲击度值的计算公式具体如下：
Jsi＝da′i/dt
其中，a′i表示当前时刻i滤波后的整车加速度，t表示时长。
4.如权利要求3所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，采用距当前时刻最近的n个加速度的算数平均对ESP模块输出的当前加速度ai进行滤波，具体公式如下：
a′i表示当前时刻i滤波后的整车加速度，ai-(n-1)表示ESP模块在历史时刻i-(n-1)输出的整车加速度。
5.如权利要求1所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，起步离合器换挡时的扭矩交互阶段判定条件具体如下：
车辆处于起步状态，双离合变速箱DCT处于D挡，且存在换挡操作。
6.如权利要求1所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，基于当前时刻的油门开度及车速来确定下一时刻的冲击度阈值
7.如权利要求1所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，基于下一时刻的冲击度差值及当前油门开度Wped确定发动机扭矩的补偿值。
8.如权利要求1所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，在计算当前时刻的冲击度之前还包括
对ESP模块输出的整车加速度ai进行有效性判断，在判定当前的整车加速度ai有效后，再计算当前时刻的冲击度
9.如权利要求1所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法，其特征在于，在车辆处于高原区域时，基于发动机扭矩高原稀释补偿系数k对输出的发动机扭矩补偿值进行再次修正，其中，发动机扭矩高原稀释补偿系数k由海拔和转速补偿系数k1及海拔和充气效率修正补偿系数k2组成，k＝k1·k2，且k≥1。
10.一种换挡时转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制***，其特征在于，所述***包括：
TCU控制模块，用于双离合变速箱DCT，输入端通过CAN线与ESP模块通讯连接，输出端与发动机控制器ECU通讯连接，
ESP模块通过CAN信号将当前时刻车辆的整车加速度ai发送至TCU控制模块；在车辆处于起步离合器换挡时的扭矩交互阶段时，TCU控制模块基于如权利要求1至9任一权利要求所述换挡转矩交互阶段的发动机扭矩补偿控制方法来计算发动机下一时刻的发动机扭矩，并发送至发动机控制器ECU，发动机控制器基于计算出来的发动机扭矩来控制发动机的输出扭矩。
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Effective date of registration: 20240425

Address after: 241000 No. 8, Changchun Road, Wuhu economic and Technological Development Zone, Anhui, China

Patentee after: CHERY AUTOMOBILE Co.,Ltd.

Country or region after: China

Address before: 241000 Building 8, science and Technology Industrial Park, 717 Zhongshan South Road, Yijiang District, Wuhu City, Anhui Province

Patentee before: Chery Commercial Vehicles (Anhui) Co., Ltd.

Country or region before: China

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