CN116685787A - 双离合器变速器热保护方法及装置、计算机存储介质 - Google Patents

Abstract

一种双离合器变速器热保护方法，包括：步骤S11：根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；步骤S12：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度；步骤S13：将预测温度与预设温度限值进行对比；步骤S14：在预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位；步骤S15：在预测温度未超过预设温度限值时，输出驾驶员请求的目标档位作为最终的目标档位。本发明的方法，通过对离合器过热风险进行预判，当存在过热风险时，对动力降档时序进行干预和修正，从而有效降低离合器过热风险，最大程度保护离合器不被热损坏，避免发动机限扭和离合器脱离等情况，并且不影响驾驶性能等车辆属性。还提供了一种双离合器变速器过热保护装置及计算机存储介质。

Description

双离合器变速器热保护方法及装置、计算机存储介质 技术领域

本发明涉及双离合器自动变速器控制技术领域，特别是涉及一种双离合器变速器热保护方法及装置、计算机存储介质。

背景技术

对于双离合变速器而言，离合器控制是其核心的关键技术之一。无论是干式双离合器变速器还是湿式双离合器变速器，离合器的性能和寿命均受工作特性的影响，而温度正是影响离合器工作特性的关键因素之一。离合器温升会影响离合器的摩擦系数，加速离合器的磨损，影响变速器的起步、换档等驾驶性能；若离合器温度长时间高于其极限能力，则会引起离合器的失效，直接影响变速器的可靠性及车辆安全性。

当前双离合变速器控制逻辑为避免离合器硬件损伤，会在离合器温度过高的时采取对发动机限扭、禁用过热离合器所在轴的挡位，甚至过热时打开离合器等操作进行规避过热，但是这些热保护策略会严重影响到驾驶性。

技术问题

也就是说，现有的离合器热保护策略，例如对发动机限扭、离合器打开等，这类策略是以牺牲驾驶员的驾驶体验为代价的；而且，现有的热保护策略属于离合器过热时的后处理措施，离合器过热已经对硬件造成了一定程度的伤害，无法最大程度的保护离合器硬件。

技术解决方案

本发明的目的在于提供一种双离合器变速器热保护方法及装置、计算机存储介质，以解决离合器长时间滑磨而导致离合器温度过高对离合器造成损坏的问题。

一种双离合器变速器热保护方法，包括：根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；获取切换至目标挡位后离合器的预测温度；将所述预测温度与预设温度限值进行对比；在预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位；在预测温度未超过预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标挡位。

在本发明的较佳实施例中，上述获取切换至目标挡位后离合器的预测温度的步骤之前包括：判断当前换挡需求是否为降档换挡需求；若是，则执行步骤：获取切换至目标挡位后的离合器预测温度；若否，则直接切换至目标挡位。

在本发明的较佳实施例中，上述获取切换至目标挡位后离合器的预测温度的步骤之前还包括：获取油门开度、发动机扭矩、发动机转速及当前挡位；根据油门开度、发动机扭矩及发动机转速判断当前换挡模式是否为非动力换挡模式；若是，则直接切换至目标挡位；若否，则执行步骤：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度。

在本发明的较佳实施例中，上述获取切换至目标挡位后离合器的预测温度的步骤包括：获取由当前挡位切换至目标挡位的预测温升；根据离合器的当前温度和预测温升获取预测温度。

在本发明的较佳实施例中，上述获取由当前挡位切换至目标挡位的预测温升的步骤包括：获取切换至目标挡位过程中的滑磨时长与离合器的加载扭矩和转速差；根据转速差、加载扭矩及滑磨时长计算离合器的滑磨功。

在本发明的较佳实施例中，上述获取由当前挡位切换至目标挡位的预测温升的步骤包括：根据离合器的比热容、变速器冷却能力及滑磨功计算预测温升。

在本发明的较佳实施例中，上述在预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位的步骤包括：在预测温度超过预设温度限值时，禁用目标挡位。

在本发明的较佳实施例中，上述在预测温度未超过预设温度限值时，输出目标挡位的步骤之后包括：判断目标挡位是否被禁用；若否，则将车辆挡位切换至目标挡位；若是，则将车辆挡位切换至目标挡位的上一挡位。

在本发明的较佳实施例中，上述双离合器变速器热保护方法还包括：若目标挡位至当前挡位之间不存在预测温度未超过预设温度限值的挡位，则进行动力中断换挡。

本发明还提供一种离合器热保护装置，包括：换挡时序模块、温度预测模块和过热保护模块；换挡时序模块：根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；温度预测模块：获取切换至目标挡位后的离合器预测温度；过热保护模块：在离合器预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位；在离合器预测温度未超过预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标档位。

本发明还提供一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序指令，计算机程序指令被处理器执行时，实现上述中任一所述的双离合器变速器热保护方法。

有益效果

本发明提供的双离合器变速器热保护方法及装置、计算机存储介质，根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；获取切换至目标挡位后离合器的预测温度；然后根据预测温度判断离合器是否存在过热风险，存在过热风险时对切换挡位进行干预和修正，最终输出离合器无过热风险的目标档位至变速器控制单元进行执行。在无可用挡位时，更换换挡模式至非动力换挡模式，进行换挡。有效的降低离合器过热的风险，最大程度保护离合器不受热伤害，而且不会出现发动机限扭和离合器打开等情况，不影响驾驶员的驾驶体验及整车的动力降档性能，并且不受硬件材料限制、不局限于离合器硬件特性，降低了硬件开发成本及整车成本。

附图说明

图1是本发明示出的双离合器变速器热保护方法的流程图。

图2是本发明示出的换挡需求判断方法的流程图。

图3是本发明示出的换挡模式判断方法的流程图。

图4是本发明示出的双离合器变速器热保护方法的原理框图。

图5是本发明示出的离合器热保护装置的结构框图。

本发明的实施方式

下面结合附图和实施例，详细地对示例性实施例进行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本申请相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本申请的一些方面相一致的装置和方法的例子。

本发明的说明书和权利要求书中的术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。

图1是本发明示出的双离合器变速器热保护方法的流程图；图2是本发明示出的换挡需求判断方法的流程图；图3是本发明示出的换挡模式判断方法的流程图；图4是本发明示出的双离合器变速器热保护方法的原理框图。

下面结合图1至图4对本发明实施方式双离合器变速器热保护方法进行说明：

请参阅图1和图4，如图1所示本发明示出的双离合器变速器热保护方法，包括以下步骤：

步骤S11：根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位。

需要说明的是，本发明主要用于在降档过程中，自动换挡控制器可根据驾驶员行为意图将当前挡位降档为目标挡位。降档过程中，离合器会产生滑磨，会产生大量的热量，可能导致离合器过热；而升档过程中，产生的热量可以被变速器油迅速冷却，使得离合器温度不会发生太大的变化。下面说明中，以当前挡位切换至目标挡位为降档进行说明。当然，本发明也可以应用于升档过程。

具体地，底盘控制器将计算出的当前车速信号及油门踏板信号发送到整车控制器，整车控制器根据整车油门和车速计算出驾驶员的需求挡位，然后将所述驾驶员的需求挡位设置为目标挡位。

请参阅图2，图2是本发明示出的换挡需求判断方法的流程图。

在一实施方式中，步骤S12：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度，之前包括：判断当前换挡需求是否为降档换挡需求；若是，则执行步骤：获取切换至目标挡位后的离合器预测温度；若否，则直接切换至目标挡位。

具体地，升/降挡需求判断是通过将当前挡位和目标挡位进行比较获得。当目标挡位大于当前挡位，则为升挡；当目标挡位小于当前挡位，则为降挡；当目标挡位等于当前挡位，则保持当前挡位工作，不进入换挡。

整车控制器在计算出驾驶员的需求挡位/目标挡位后，将目标挡位与当前挡位进行比对。若目标挡位比当前挡位高（如当前挡位为3，目标挡位为4）时，则确认当前换挡需求为升档换挡需求。若目标挡位比当前挡位低（如当前挡位为6，目标挡位为2）时，则确认当前换挡需求为将降档换挡需求。

易于理解的是，换挡需求分为升挡需求和降挡需求两种。

请参阅图3，图3是本发明示出的换挡模式判断方法的流程图。

在一实施方式中，步骤S12：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度，之前还包括：获取油门开度、发动机扭矩、发动机转速及当前挡位；根据油门开度、发动机扭矩及发动机转速判断当前换挡模式是否为非动力换挡模式；若是，则直接切换至目标挡位；若否，则执行步骤：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度。

具体地，若油门开度小于或等于预设开度，且发动机扭矩小于或等于预设扭矩，且发动机转速在当前工作挡位的转速范围内时，则为非动力换挡模式。若油门开度大于预设开度，且发动机扭矩大于预设扭矩，且发动机转速在当前工作挡位转速范围内，则为动力换挡模式。所述预设开度及所述预设扭矩根据所述车辆的类型进行设置，实际过程中不同的车辆具有不同的参数，本发明对此不加以限制。

易于理解的是，换挡模式分为动力换挡模式和非动力换挡模式两种。

在一实施方式中，在确认车辆当前的换挡模式为动力换挡模式后，还需要对车辆的换挡需求进行判断，在换挡需求为降档换挡需求时，执行步骤S12：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度。具体实施方式请参考上述说明，不在此再次叙述。

步骤S12：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度。

请参阅图4，图4是本发明示出的双离合器变速器热保护方法的原理框图.

离合器过热与离合器硬件的耐热程度、以及降档过程中温升过高有直接关系，离合器温升主要由于离合器加载扭矩和转速差与滑磨时间正比例积分导致。

具体地，根据变速器当前的变速器油温，降档过程中在档滑磨的时间长短、离合器加载扭矩、发动机与离合器的转速差等相关信息，对可能产生的滑磨功进行评估，以判断执行驾驶员需求档位的过程中是否会出现离合器温度过高、发动机扭矩受限等潜在风险。

一般情况下，变速器油温就是离合器温度。因此，可以通过当前油温与切换至目标挡位的预测温升之和得到离合器切换至目标挡位后的预测温度。

在一实施方式中，步骤S12：获取切换至目标挡位后离合器的预测温度，包括：获取由当前挡位切换至目标挡位的预测温升；根据离合器的当前温度和预测温升获取预测温度。

在一实施方式中，获取由当前挡位切换至目标挡位的预测温升的步骤包括：获取切换至目标挡位过程中的滑磨时长与离合器的加载扭矩和转速差；根据转速差、加载扭矩及滑磨时长计算离合器的滑磨功。

在一实施方式中，获取由当前挡位切换至目标挡位的预测温升的步骤包括：根据离合器的比热容、变速器冷却能力及离合器的滑磨功计算预测温升。

具体地，变速器油可以用来对离合器摩擦片、钢片进行冷却的，油温的高低对冷却效果有很大的影响（油温越高冷却能力越差，油温越低冷却能力越好）。变速器油可以经过油冷器进行冷却，然后循环到变速器内再次对离合器进行冷却，油温是进入油冷器前的温度。

具体地，离合器在工作过程中因滑磨会产生大量的热量，预测温升就是离合器工作过程中离合器的产热量减去变速器油的冷却能力后的可能升高的温度，油温加上预测温升的值即离合器在该工况能达到的温度作为离合器是否过热的判断条件。

步骤S13：将所述预测温度与预设温度限值进行对比。

离合器温度大于预设温度限值时，离合器过热，会对离合器硬件造成损害；离合器温度小于或等于预设温度限值时，离合器可正常工作，不会对离合器硬件造成损害。

需要说明的是，所述预设温度限值根据车辆的离合器类型进行设置，实际过程中不同的离合器具有不同的参数，本发明对此不加以限制。

步骤S14：在预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位。

在一实施方式中，步骤S14：在预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位，包括：在预测温度超过预设温度限值时，禁用目标挡位。

具体地，预测到切换至目标挡位后离合器的温度会超过预设温度限值时，禁用目标挡位。然后将目标挡位的上一挡位设置为次一级的目标挡位，并继续判断切换至次一级的目标挡位离合器的温度是否会超过预设温度限值。若超过，则禁用次一级目标挡位，将次一级目标挡位的上一挡位设置为次两级的目标挡位，并继续进行判断，直到切换至目标挡位的离合器温度不超过预设温度限值为止，或直到判断到车辆当前使用的挡位为止（即目标挡位为当前挡位）。

步骤S15：在预测温度未超过预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标挡位。

具体地，输出目标挡位至换挡控制器进行执行，以将当前挡位切换至目标挡位。

步骤S15：在预测温度未超过预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标挡位，之后包括：判断目标挡位是否被禁用；若否，则将车辆挡位切换至目标挡位；若是，则将车辆挡位切换至目标挡位的上一挡位。

具体地，若目标挡位的上一挡位为不可切换挡位（如，该挡位为车辆当前正在使用挡位），进行动力中断换挡（Interrupt Shift），以使车辆由当前使用挡位换挡至用户需求挡位，而离合器温度不会超过预设温度限值。

在一实施方式中，双离合器变速器热保护方法还包括：若目标挡位至当前挡位之间不存在预测温度未超过预设温度限值的挡位，则进行动力中断换挡（Interrupt Shift），以使车辆由当前使用挡位换挡至用户需求挡位，而离合器温度不会超过预设温度限值。

具体地，标挡位至当前挡位之间不存在预测温度未超过温度限值的挡位（即无可用挡位）时，将车辆切换为动力中断换挡。

本发明实施例提供的双离合器变速器热保护方法，在动力降档过程中出现离合器过热前对降档进行干预和修正，通过离合器温度和油温的高低进行离合器滑磨功的预判。在离合器存在过热风险时，输出无过热风险的次一级目标挡位（即目标挡位的上一挡位）。通过减少降档过程中的在档滑磨的时间避免离合器长时间滑磨导致的离合器温度超过限值，有效的降低离合器过热的风险，最大程度保护离合器不受热伤害，不会出现发动机限扭和离合器脱开等异常，不会影响整车驾驶性。而且，本发明实施例针对软件逻辑进行优化，不需要对离合器硬件材料进行改变，有效的降低成本、缩短开发周期；并且不涉及换挡点的变更，不会影响整车的驾驶风格，整车动力性和驾驶员的整车体验不受影响。

请参阅图5，图5为本发明示出的离合器热保护装置的模块框图。

本发明还提供一种离合器热保护装置，包括：换挡时序模块、温度预测模块和过热保护模块；换挡时序模块：根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；温度预测模块：获取切换至目标挡位后的离合器预测温度；过热保护模块：在离合器预测温度超过预设温度限值时，将目标挡位的上一挡位设置为目标挡位；在离合器预测温度未超过预设温度限值时，将驾驶员请求目标挡位输出最终的目标挡位。

本发明实施例提供的离合器热保护装置，在动力降档过程中出现离合器过热前对降档进行干预和修正，通过离合器温度和油温的高低进行离合器滑磨功的预判。在离合器存在过热风险时，输出无过热风险的次一级目标挡位（即目标挡位的上一挡位）。通过减少降档过程中的在档滑磨的时间避免离合器长时间滑磨导致的离合器温度超过限值，有效的降低离合器过热的风险，最大程度保护离合器不受热伤害，不会出现发动机限扭和离合器脱开等异常，不会影响整车驾驶性。而且，不需要对离合器硬件材料进行改变，有效的降低成本、缩短开发周期；并且不涉及换挡点的变更，不会影响整车的驾驶风格，整车动力性和驾驶员的整车体验不受影响。

本发明还包括一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令；所述计算机程序指令被处理器执行时实现如本发明实施方式中任一所述的数据业务管理方法。

本发明实施例还提供一种计算机程序产品，所述计算机程序产品包括计算机程序代码，当所述计算机程序代码在计算机上运行时，使得计算机执行如上各种可能的实施方式中所述的方法。

本发明实施例还提供一种芯片，包括存储器和处理器，所述存储器用于存储计算机程序，所述处理器用于从所述存储器中调用并运行所述计算机程序，使得安装有所述芯片的设备执行如上各种可能的实施方式中所述的方法。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (11)

1. 一种双离合器变速器热保护方法，其特征在于，所述双离合器变速器热保护方法包括：

   根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；

   获取切换至所述目标挡位后离合器的预测温度；

   将所述预测温度与预设温度限值进行对比；

   在所述预测温度超过所述预设温度限值时，将所述目标挡位的上一计算目标挡位设置为目标挡位；

   在所述预测温度未超过所述预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标档位。
2. 根据权利要求1所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，获取切换至所述目标挡位后离合器的预测温度的步骤之前包括：

   判断当前换挡需求是否为降档换挡需求；

   若是，则执行步骤：获取切换至所述目标挡位后的离合器预测温度；

   若否，则直接切换至所述目标挡位。
3. 根据权利要求1所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，获取切换至所述目标挡位后离合器的预测温度的步骤之前还包括：

   获取油门开度、发动机扭矩、发动机转速及当前挡位；

   根据所述油门开度、所述发动机扭矩及所述发动机转速判断当前换挡模式是否为非动力换挡模式；

   若是，则直接切换至所述目标挡位；

   若否，则执行步骤：获取切换至所述目标挡位后离合器的预测温度。
4. 根据权利要求1所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，获取切换至所述目标挡位后离合器的预测温度的步骤包括：

   获取由当前挡位切换至所述目标挡位的预测温升；

   根据所述离合器的当前温度和所述预测温升获取所述预测温度。
5. 根据权利要求4所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，获取由当前挡位切换至所述目标挡位的预测温升的步骤包括：

   获取切换至所述目标挡位过程中的滑磨时长与离合器的加载扭矩和转速差；

   根据所述转速差、所述加载扭矩及所述滑磨时长计算所述离合器的滑磨功。
6. 根据权利要求5所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，获取由当前挡位切换至所述目标挡位的预测温升的步骤包括：

   根据所述离合器的比热容、变速器冷却能力及所述滑磨功计算所述预测温升。
7. 根据权利要求1所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，在所述预测温度超过预设温度限值时，将所述目标挡位的上一目标挡位设置为目标挡位的步骤包括：

   在所述预测温度超过所述预设温度限值时，禁用所述目标挡位。
8. 根据权利要求1所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，在所述预测温度未超过所述预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标档位的步骤之后包括：

   判断所述目标挡位是否被禁用；

   若否，则将车辆挡位切换至所述目标挡位；

   若是，则将所述车辆挡位切换至所述目标挡位的上一挡位。
9. 根据权利要求1所述的双离合器变速器热保护方法，其特征在于，所述双离合器变速器热保护方法还包括：

   若所述目标挡位至当前挡位之间不存在所述预测温度未超过所述温度限值的挡位，则进行动力中断换挡。
10. 一种双离合器变速器热保护装置，其特征在于，包括：换挡时序模块、温度预测模块和过热保护模块；

    换挡时序模块：根据当前车速和油门踏板信号获取目标挡位；

    温度预测模块：获取切换至所述目标挡位后的离合器的预测温度；

    过热保护模块：在所述预测温度超过预设温度限值时，将所述目标挡位的上一挡位设置为目标挡位；

    在所述预测温度未超过所述预设温度限值时，将驾驶员请求的目标档位输出为最终的目标档位。
11. 一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序指令，所述计算机程序指令被处理器执行时，实现如权利要求1至9中任一所述的双离合器变速器热保护方法。