自动湿式双离合器变速器的起步控制方法技术

本发明专利技术涉及一种自动湿式双离合器变速器的起步控制方法，该方法如下：控制发动机转速按照既定轨迹达到第一阶段目标转速点，通过离合器的扭矩传递使得离合器转速上升，达到一定离合器转速之后，基于离合器转速计算出发动机目标转速，控制发动机转速上升，同时实现离合器转速的上升，直到两者转速基本一致，完成起步过程。整个过程通过离合器的扭矩控制来实现。本发明专利技术通过控制离合器的传递扭矩，使得起步过程中，发动机转速按照目标转速进行变化，实现了湿式离合器起步过程的平稳和快速，避免了起步的冲击。

【技术实现步骤摘要】
自动湿式双离合器变速器的起步控制方法
本专利技术属于变速器控制
，涉及一种自动湿式双离合器变速器的起步控制方法。
技术介绍
双离合器变速器作为一种自动变速器方案，它的结构已经比较熟悉。例如DE3546454A1早已披露。但在近些年它才作为一种自动化的双离合器变速器在轿车上批量使用。该装置包含两套可以认为是独立的变速器，每套变速器包含一个离合器，齿轮速比装置。每套变速器通过和发动机的连接获得扭矩，在输出端，他们可能共用一个输出轴，将扭矩传递给车轮。或者是通过齿轮机构输出到一个共同的从动齿轮然后和输出轴连接。两个独立的离合器可以是做成一体的离合器总成，这样两个离合器通过共同的油路进行冷却，或是独立的两个离合器总成，需要两个冷却油路进行冷却。进入起步阶段时，发动机转速要高于发动机稳定怠速转速，而离合器的输出轴转速从0开始上升。在起步的过程，发动机的转速是高于离合器输出轴转速的。离合器处于滑磨状态，可以通过离合器的接合程度来决定传递扭矩的大小，即发动机的负载大小，通过对发动机负载扭矩的控制，使得发动机转速控制在一个比较合理的区间，以获得比较大并且平稳的扭矩，之后随着离合器输出轴转速的上升，发动机转速和离合器转速同步上升，直到两者转速基本重合，已完成整个起步过程。该过程需要精确地控制离合器传递的扭矩，为了降低人工操作的复杂性，该离合器控制过程一般是通过伺服驱动装置自动化控制实现的。该伺服装置一般是电磁液压、电机操作等操作机构。在整个起步过程中，离合器的滑磨会产生大量的热量，使得离合器存在过温烧毁的危险，因此需要通过冷却油冷却的方式进行冷却，冷却油的动力源一般采用机械泵或是电动泵，前者通过发动机获得驱动力，后者通过电机驱动。油冷的方式可以使在起步过程中尽量地获得大的驱动力而不用担心离合器的过热问题。在起步的过程，发动机的扭矩较大点，高于发动机的怠速转速，因此需要先将发动机的转速控制到较高点，并且能够稳定在该转速，等待离合器输出轴转速的上升。此时，发动机任何转速的波动都会带来发动机扭矩的波动以及整车扭矩的波动，给驾驶员带来不适的感觉以及由于转速的波动误导驾驶员，或者由于控制的不佳带来扭矩传递的冲击等问题。待离合器转速上升之后，发动机转速和离合器转速开始同步上升直至两者转速同步，完成整个起步过程。发动机转速和离合器转速同步上升，需要通过离合器的扭矩控制来实现，两者以何种形式，何种轨迹进行结合影响到整车的驾驶感觉。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是提供一种在发动机起步过程中能够避免扭矩冲击和振动，从而实现湿式离合器平稳、快速起步，避免起步冲击的自动湿式双离合器变速器的起步控制方法。为了解决上述技术问题，本专利技术的自动湿式双离合器变速器的起步控制方法包括下述步骤：第一阶段，首先使发动机实际转速达到一个扭矩比较大的稳定目标转速NEngStall；第二阶段，等待离合器的转速上升，直到离合器实际转速达到设定目标转速值；第三阶段，基于离合器的实际转速计算发动机的目标转速，通过离合器扭矩的控制使发动机实际转速趋于目标转速，直至发动机实际转速与离合器实际转速最后同步；所述第一阶段中，采用下述方法使发动机实际转速达到稳定目标转速NEngStall：一、按照给定的时间和变化曲线计算出整个发动机的时间-目标转速轨迹，该变化曲线是平滑没有突变的；二、通过离合器扭矩的控制使得发动机实际转速按照发动机的时间-目标转速轨迹由当前转速调节到稳定目标转速NEngStall；该过程中离合器结合扭矩TClt通过式(1)计算得到：TClt＝∫T0T1ΔTEng+TPI-TProactive(1)式中，∫T0T1ΔTEng是基于发动机扭矩变化积分获得的扭矩,T0是当前时刻，T1是发动机转速调节到稳定目标转速NEngStall的时刻；TPI是基于发动机目标转速和实际转速PI计算的速度闭环PI扭矩；TProactive是在发动机目标转速随时间变化过程中根据式(3)、(4)计算的ProActive扭矩；TPI＝P×Espeed+I×∫T0T1Espeed(2)TProactive＝dNEngT/dt×IIn(3)dNEngT/dt＝(NEngT1-NEngT0)/(t1-t0)(4)式中，P为比例因子、I为积分因子；Espeed为发动机目标转速和实际转速的偏差；dNEngT/dt是发动机目标转速变化的梯度；NEngT0是当前时刻发动机目标转速，NEngT1是下一时刻发动机目标转速；t1-t0是当前时刻与下一时刻的时间差，其值等于控制系统计算的时间周期；IIn是离合器输入转动惯量；所述第二阶段中，离合器转速的目标值为(2-Ks)×NEngStall，Ks为目标转速曲线因子，1<Ks<2；所述第三阶段中，根据式(5)计算发动机的目标转速NEngT，通过离合器扭矩的控制使发动机实际转速趋于目标转速NEngT，直至发动机目标转速NEngT达到Ks*NEngStall时实现发动机实际转速和离合器实际转速的最后同步；式中NClt是离合器实际转速。所述第一步中，发动机的稳定目标转速NEngStall根据油门大小查表获得。根据不同的车辆特性，可以调节Ks获得不同的转速变化曲率。Ks越小，起步同步过程越快，Ks越大，过程越缓。本专利技术提供了一种应用于自动湿式双离合器变速器起步过程的控制方法，该双离合器变速器包括：两个变速器装置，每个由一个湿式离合器及其冷却装置、变速器档位组，还有至少一个离合器输入转速传感器装置、两个离合器输出转速传感器装置和一个输出轴转速传感器装置。起步过程如下:控制发动机转速按照既定轨迹达到第一阶段目标转速点，通过离合器的扭矩传递使得离合器转速上升，达到一定离合器转速之后，基于离合器转速计算出发动机目标转速，控制发动机转速上升，同时实现离合器转速的上升，直到两者转速基本一致，完成起步过程。整个过程通过离合器的扭矩控制来实现。起步开始时，基于油门的大小，算出一个发动机稳定目标转速NEngStall，基于变化的目标转速曲率和变化时间算出转速变化的梯度，基于梯度来补偿离合器的结合扭矩，在该扭矩的驱动下，离合器转速上升，当离合器扭矩达到一定值下，通过基于离合器的转速，计算发动机的目标转速，以保证最终两者的同步结合。本专利技术提出了一种用于自动湿式双离合器变速器起步过程的控制方法，该方法通过控制离合器的传递扭矩，使得起步过程中，发动机转速按照目标转速进行变化，实现了湿式离合器起步过程的平稳和快速，避免了起步的冲击。附图说明本专利技术的其他技术细节见下面的详细说明和附图。这些附图用于图示化地解释本专利技术所述的控制方法。图1是采用本专利技术在起步过程中发动机的目标转速变化曲线、实际变化曲线和离合器输出轴转速变化曲线图。图2是本专利技术离合器作用扭矩的计算过程示意图。具体实施方式如图1所示，整个起步过程可以分解为三个阶段。第一阶段为发动机实际转速调节到稳定目标转速NEngStall阶段，该阶段基于定义的起步调速时间(StallStartTime)和调速轨迹(StallProfile)获本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种自动湿式双离合器变速器的起步控制方法，其特征在于包括下述步骤：第一阶段，首先使发动机实际转速达到一个扭矩比较大的稳定目标转速NEngStall；第二阶段，等待离合器的转速上升，直到离合器实际转速达到设定目标转速值；第三阶段，基于离合器的实际转速计算发动机的目标转速，通过离合器扭矩的控制使发动机实际转速趋于目标转速，直至发动机实际转速与离合器实际转速最后同步；所述第一阶段中，采用下述方法使发动机实际转速达到稳定目标转速NEngStall：一、按照给定的时间和变化曲线计算出整个发动机的时间‑目标转速轨迹，该变化曲线是平滑没有突变的；二、通过离合器扭矩的控制使得发动机实际转速按照发动机的时间‑目标转速轨迹由当前转速调节到稳定目标转速NEngStall；该过程中离合器结合扭矩TClt通过式(1)计算得到：TClt＝∫T0T1ΔTEng+TPI‑TProactive   (1)式中，∫T0T1ΔTEng是基于发动机扭矩变化积分获得的扭矩,T0是当前时刻，T1是发动机转速调节到稳定目标转速NEngStall的时刻；TPI是基于发动机目标转速和实际转速PI计算的速度闭环PI扭矩；TProactive是在发动机目标转速随时间变化过程中根据式(3)、(4)计算的ProActive扭矩；TPI＝P×Espeed+I×∫T0T1Espeed     (2)TProactive＝dNEngT/dt×IIn    (3)dNEngT/dt＝(NEngT1‑NEngT0)/(t1‑t0)    (4)式中，P为比例因子、I为积分因子；Espeed为发动机目标转速和实际转速的偏差；dNEngT/dt是发动机目标转速变化的梯度；NEngT0是当前时刻发动机目标转速，NEngT1是下一时刻发动机目标转速；t1‑t0是当前时刻与下一时刻的时间差，其值等于控制系统计算的时间周期；IIn是离合器输入转动惯量；所述第二阶段中，离合器转速的目标值为(2‑Ks)×NEngStall，Ks为目标转速曲线因子，1<Ks<2；所述第三阶段中，根据式(5)计算发动机的目标转速NEngT，通过离合器扭矩的控制使发动机实际转速趋于目标转速NEngT，直至发动机目标转速NEngT达到Ks*NEngStall时实现发动机实际转速和离合器实际转速的最后同步；NEngT=NEngStall+(NClt+(Ks-2)×NEngStall)24×(ks-1)×NEngStall---(5)]]>式中NClt是离合器实际转速。...

【技术特征摘要】
1.一种自动湿式双离合器变速器的起步控制方法，其特征在于包括下述步骤：第一阶段，首先使发动机实际转速达到一个扭矩比较大的稳定目标转速NEngStall；第二阶段，等待离合器的转速上升，直到离合器实际转速达到设定目标转速值；第三阶段，基于离合器的实际转速计算发动机的目标转速，通过离合器扭矩的控制使发动机实际转速趋于目标转速，直至发动机实际转速与离合器实际转速最后同步；所述第一阶段中，采用下述方法使发动机实际转速达到稳定目标转速NEngStall：一、按照给定的时间和变化曲线计算出整个发动机的时间-目标转速轨迹，该变化曲线是平滑没有突变的；二、通过离合器扭矩的控制使得发动机实际转速按照发动机的时间-目标转速轨迹由当前转速调节到稳定目标转速NEngStall；该过程中离合器结合扭矩TClt通过式(1)计算得到：TClt＝∫T0T1ΔTEng+TPI-TProactive(1)式中，∫T0T1ΔTEng是基于发动机扭矩变化积分获得的扭矩,T0是当前时刻，T1是发动机转速调节到稳定目标转速NEngStall的时刻；TPI是基于发动机目标转速和实际转速PI计算的速度闭环PI扭矩；TProactive是在发动机目标转速随时间变化过程中根据式(3)、(4)计算的Pr...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊杰，张广辉，马岩，张荣辉，闫涛，
申请(专利权)人：中国第一汽车股份有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22