車輛用雙離合器變速器的控制方法及其控制系統與流程

2023-04-29 16:17:36 2

本公開涉及用於在車輛行駛時獲知雙離合器變速器(dual clutch transmission，雙離合器傳動裝置)的接觸點的雙離合器變速器控制方法及其控制系統。

背景技術：

本部分的陳述僅提供與本公開有關的背景信息，其可以不構成現有技術。

雙離合器變速器是一種用於自動控制手動變速器的系統，與使用扭矩變換器和溼式多片離合器的普通自動變速器(A/T)不同，其使用乾式離合器來傳輸發動機扭矩。

具體而言，乾式離合器傳輸的扭矩會因各種因素而發生很大變化，例如部件的差別、與使用周期有關的摩擦程度、高溫導致的熱變形以及盤的摩擦係數的改變，因此我們發現很難在車輛行駛時估計傳輸至離合器的扭矩。

如上所述，當無法準確地確定由這些各種因素導致的離合器扭矩的變化時，離合器可能過度打滑或產生震動，因此我們發現人們希望實時估計和校正乾式離合器的扭矩特徵。

具體而言，接觸點是指扭矩開始從發動機的驅動軸傳輸至變速器的輸入軸的離合器位置，其是控制離合器的重要因素，且可由於溫度或離心力而改變，即便在車輛行駛時也如此，因此希望檢查接觸點。

以上所述僅旨在幫助理解本公開的背景技術，並非旨在表示本公開落在本領域的技術人員已知的現有技術的範圍內。

技術實現要素：

本公開提供了即便在車輛行駛時也能通過獲知變速器的接觸點來提高離合器扭矩的精確度，從而有效地提高駕駛性能和換擋質量的車輛用雙離合器變速器的控制方法和系統。

本公開提供了一種車輛雙離合器變速器的控制方法，包括：預嚙合確定步驟，通過控制器確定是否釋放輸入軸上的任何一個齒輪已預嚙合；離合器移動步驟，當在預嚙合確定步驟中控制器確定釋放輸入軸上的任何一個齒輪已預嚙合時，向釋放輸入軸生成振蕩信號並通過控制釋放輸入軸的離合器致動器而增加離合器位置值；信號確定步驟，通過控制器確定是否已在嚙合輸入軸感測到向釋放輸入軸生成的振蕩信號；以及接觸點獲知步驟，當控制器在信號確定步驟中確定已在嚙合輸入軸感測到振蕩信號時，將獲知的釋放輸入軸的當前離合器點作為接觸點。

在離合器移動步驟中，控制器可通過控制釋放輸入軸的離合器致動器而周期性地改變釋放輸入軸的離合器扭矩值，從而生成具有控制器中預先設置的頻率的振蕩信號。

在信號確定步驟中，控制器可通過監控嚙合輸入軸的旋轉速度而確定是否在嚙合輸入軸處感測到向釋放輸入軸生成的振蕩信號。

在信號確定步驟中，控制器可通過對向嚙合輸入軸生成的信號進行濾波並監控經濾波的信號而確定是否在嚙合輸入軸感處測到向釋放輸入軸生成的振蕩信號。

在信號確定步驟中，向嚙合輸入軸生成的信號經高通濾波器濾波，且在振蕩信號生成步驟中生成的振蕩信號的頻率可在高通濾波器的通帶內。

根據本公開的另一個方面，提供了車輛用雙離合器變速器的控制系統，包括：變速器，包括分別連接至離合器的嚙合輸入軸和釋放輸入軸；離合器致動器，調整輸入軸的離合器位置；以及控制器，所述控制器確定釋放輸入軸上的任何一個齒輪是否已預嚙合，所述控制器通過控制離合器致動器來調整離合器位置和離合器扭矩，確定是否在嚙合輸入軸感測到向釋放輸入軸生成的振蕩信號，以及當在嚙合輸入軸感測到用於釋放輸入軸的振蕩信號時，所述控制器將獲知的釋放輸入軸的離合器位置作為接觸點。

根據車輛用雙離合器變速器的控制方法和控制系統，即便在車輛行駛時也可以通過獲知雙離合器變速器的接觸點，以提高離合器扭矩的精確度，從而有效地提高駕駛性能和換擋質量。

具體而言，通過向其上的任何一個齒輪已預嚙合的釋放輸入軸生成振蕩信號並控制離合器位置，通過確定是否在嚙合輸入軸感測到振蕩信號，並獲知釋放輸入軸的接觸點，即便釋放輸入軸上的任何一個齒輪已預嚙合的情況下，也可以獲知釋放輸入軸的接觸點。

進一步而言，通過利用信號濾波器監控向嚙合輸入軸生成的信號，可以區分並感測來自由於外部幹擾(例如，地面上的接觸)而產生的振蕩的振蕩信號，因此可以更準確地獲知接觸點。

根據本文提供的描述，進一步的應用領域將變得顯而易見。應理解，描述和具體實例僅僅是為了說明，並非意在限制本公開的範圍。

附圖說明

為了可以很好地理解本公開，現在將參考附圖來描述通過實例給出的本公開的各種形式，其中：

圖1是圖示車輛用雙離合器變速器的控制方法的流程圖。

圖2是示出車輛用雙離合器變速器的控制系統的圖示。

本文描述的附圖僅僅是為了說明，並非意在以任何方式限制本公開的範圍。

具體實施方式

以下描述在本質上僅僅是示例性的，並非意在限制本公開及其應用或使用。應理解，在所有附圖中，相應的附圖標記表示相同或相應部分和特徵。

根據本公開的車輛用雙離合器變速器的控制方法，如圖1和圖2所示，包括：預嚙合確定步驟S100，通過控制器150確定是否釋放輸入軸220上的任何一個齒輪已預嚙合；離合器移動步驟S200，當控制器150在預嚙合確定步驟S100中確定釋放輸入軸220上的任何一個齒輪已預嚙合時，向釋放輸入軸220生成振蕩信號，並通過控制釋放輸入軸220的離合器致動器120而增加離合器位置值；信號確定步驟S300，通過控制器150確定是否已在嚙合輸入軸210感測到向釋放輸入軸220生成的振蕩信號；以及接觸點獲知步驟S400，當控制器150在信號確定步驟S300中確定已在嚙合輸入軸210感測到振蕩信號時，將獲知的釋放輸入軸220的當前離合器點作為接觸點。

具體地，預嚙合確定步驟S100通過控制器150確定是否釋放輸入軸220上的任何一個齒輪已預嚙合。

本文闡述的雙離合器變速器是一種用於自動控制手動變速器的系統，與使用扭矩變換器和溼式多片離合器的普通A/T不同，其使用乾式離合器來傳輸發動機扭矩。

雙離合器變速器包括兩個輸入軸(例如，釋放輸入軸和嚙合輸入軸)。釋放輸入軸與發動機的驅動軸脫離，使得釋放輸入軸不會傳輸發動機的動力。本文闡述的預嚙合是指釋放輸入軸220上的任何一個齒輪與釋放輸入軸220嚙合，而無論當前的動力傳輸線(power transmission，動力變速器)中的齒輪如何。

當離合器扭矩利用預嚙合齒輪傳輸至釋放輸入軸220時，嚙合輸入軸210上的嚙合齒輪的齒輪比與釋放輸入軸220上的預嚙合齒輪的齒輪比不同，因此可發生互鎖，且變速器會受到震動，這可損壞變速器。

即便是在以上描述的情況下，本公開也可準確地在其上預嚙合有齒輪的釋放輸入軸220上找到離合器320的接觸點，因此，控制器150在預嚙合確定步驟S100中確定釋放輸入軸220上的任何一個齒輪已預嚙合。

在這種情況下，接觸點是指當動力開始傳輸至離合器310和320時的離合器位置，而離合器位置是指離合器310和320根據離合器致動器120的位置或行程量的移動量，其中通過調整離合器位置來控制離合器扭矩。

在離合器移動步驟S200中，當控制器150在預嚙合確定步驟S100中確定釋放輸入軸220上的任何一個齒輪已預嚙合時，向釋放輸入軸220生成了振蕩信號，且通過控制釋放輸入軸220的離合器致動器120增大了離合器位置值。

離合器致動器120的行程量增大也會使離合器位置值增大，因此離合器310和320的移動量增大且其與發動機的驅動軸嚙合，或隨著離合器嚙合而壓緊增加，且離合器扭矩相應地增大。

如上所述，在離合器移動步驟S200中，控制器150對離合器致動器120進行控制，使得達到釋放輸入軸220的離合器位置和接觸點，並向釋放輸入軸220生成具有特定頻率的振蕩信號。

可根據車輛狀態將振蕩信號的頻率確定在各種水平處，且可以各種方式生成振蕩信號，但是在本公開的一種形式中，如下所述，對離合器致動器120進行控制，使得通過控制釋放輸入軸220的離合器致動器120，使振蕩信號生成至行程量。

當根據振蕩信號確定其上任何一個齒輪已預嚙合的釋放輸入軸220的接觸點時，使用了可很容易與由於來自地面的振動或其它因素導致的噪音信號區分的信號，因此其有利於準確地確定接觸點。

另一方面，在信號確定步驟S300中，控制器150確定是否在嚙合輸入軸210處感測到由釋放輸入軸220生成的振蕩信號。

如上所述，通過控制離合器致動器120而生成的振蕩信號會影響離合器位置，且無法傳輸至釋放輸入軸220和能夠僅傳輸扭矩的嚙合輸入軸210，但即便傳輸了扭矩，扭矩也會很弱且很難在嚙合輸入軸210處感測到。

當離合器位置值具有振蕩信號且通過控制離合器致動器120的行程量逐漸增大並達到接觸點時，由於受離合器致動器120的行程量或離合器位置的振蕩信號的影響，在離合器扭矩中顯示出振蕩信號。

當離合器扭矩中顯示出振蕩信號時，釋放輸入軸220的旋轉速度中也顯示出振蕩信號，因此在本公開中，當釋放輸入軸220的離合器位置達到接觸位置時，釋放輸入軸220的旋轉速度中產成振蕩信號。

根據本公開的雙離合器變速器的結構，其中輸入軸始終嚙合以隨輸出軸旋轉，在離合器位置達到接觸點之前，釋放輸入軸220的振蕩信號無法 影響釋放輸入軸220的旋轉，因此無法在嚙合輸入軸210感測到振蕩信號。然而，當釋放輸入軸220的離合器位置達到接觸點時，釋放輸入軸220的旋轉速度中生成振蕩信號，因此由於持續嚙合，嚙合輸入軸210的旋轉速度中也會生成振蕩信號。

因此，可以通過感測離合器嚙合的嚙合輸入軸210的旋轉速度中是否生成振蕩信號來準確地確定振蕩信號，因此外部幹擾的影響相對較小。不需要釋放輸入軸220是因為很難感測到信號，這是由於離合器未嚙合，受外部幹擾(例如，地面上的接觸)造成的振動的影響相對較大。

在接觸點獲知步驟S400中，當控制器150確定已在嚙合輸入軸210感測到振蕩信號時，控制器將獲知的釋放輸入軸220的當前離合器位置作為接觸點。

在本公開中，乾式離合器傳輸的扭矩會因各種因素而大大改變，例如部件的差別、與使用周期有關的摩擦程度、高溫導致的熱變形以及盤的摩擦係數的改變，因此很難在車輛行駛時估計傳輸至離合器的扭矩。

因此，當無法在控制離合器期間準確地確定離合器扭矩的變化時，離合器可過度打滑或產生震動，因此希望實時估計和校正乾式離合器的扭矩特徵。

具體而言，接觸點是指當扭矩開始從發動機的驅動軸傳輸至變速器的輸入軸時離合器310和320的位置值或致動器的行程量，這是離合器控制中的重要因素。

如上所述，當釋放輸入軸220的離合器位置與接觸點對應時，嚙合輸入軸210的旋轉速度中也會生成振蕩信號，因此當嚙合輸入軸210中顯示出振蕩信號時，控制器150將獲知的釋放輸入軸220的當前離合器位置作為接觸點。

即，使用了具有特定頻率的振蕩信號，並在嚙合輸入軸210感測到了該振蕩信號，因此即便未直接與釋放輸入軸220的離合器320嚙合，也可以獲知其上已預嚙合有齒輪的釋放輸入軸220的接觸點，而且還可以準確地感測到來自地面的外部幹擾的振蕩信號。

另一方面，如圖1和圖2所示，在根據本公開的車輛用雙離合器變速器的控制方法中，在離合器移動步驟S200中，控制器150通過控制釋放輸入軸220的離合器致動器120，從而周期性地改變釋放輸入軸220的離合器扭矩值，以生成具有控制器150中預先設置的頻率的振蕩信號。

如上所述，在本公開的形式中，通過控制離合器致動器120，釋放輸入軸220的行程量中生成振蕩信號，因此當釋放輸入軸220的離合器位置達到接觸點時，離合器扭矩中生成振蕩信號。

由於釋放輸入軸220上生成了振蕩信號，因此僅當釋放輸入軸220的離合器位置達到接觸點時，可以生成可在嚙合輸入軸210感測到的振蕩信號，即便無特定信號發生器也是如此。

然而，當生成振蕩信號時，對離合器致動器120的行程量的控制變化範圍無需大至足以顯著改變離合器位置，因此在本公開中將行程量控制在精細振蕩水平是有利的。

因此，釋放輸入軸220的離合器位置可忽略由于振蕩信號而產生的精細變化，且可受控逐漸增大至接觸點。

如圖1和圖2所示，在車輛用雙離合器變速器的控制方法中，在信號確定步驟S300中，控制器150通過監控嚙合輸入軸210的旋轉速度而確定是否在嚙合輸入軸210處感測到向釋放輸入軸220生成的振蕩信號。

可以以各種方式在嚙合輸入軸210生成振蕩信號，但是如上所述，通過感測嚙合輸入軸210的旋轉速度中生成的振蕩信號，可以檢測由於外部 幹擾而導致的感測接觸點時的誤差，且可以感測僅當釋放輸入軸220的離合器位置達到接觸點時生成的振蕩信號。

如圖1和圖2所示，在用於車輛的雙離合器變速器的控制方法中，在信號確定步驟S300中，向嚙合輸入軸210生成的信號被濾波，且控制器150通過監控經濾波的信號來確定是否在嚙合輸入軸210感測到向釋放輸入軸220生成的振蕩信號。

該方法在嚙合輸入軸210感測向釋放輸入軸220生成的振蕩信號(即，用於旋轉速度的振蕩信號)以減小外部幹擾的影響，但是即便在這種情況下外部幹擾由多種原因造成，且可幹擾振蕩信號的感測。

因此，考慮到為振蕩信號，通過對噪音進行濾波，並從經濾波的信號中感測振蕩信號，可以提高在任何一個齒輪預嚙合的情況下確定釋放輸入軸220的接觸點的準確性。

進一步地，如圖1和圖2所示，在車輛用雙離合器變速器的控制方法中，在信號確定步驟S300中，向嚙合輸入軸210生成的信號經高通濾波器濾波，且在振蕩信號生成步驟生成的振蕩信號的頻率在高通濾波器的通帶內。

受來自地面或其它各種原因的影響而生成的噪音信號可以是暫時的，且在大多數情況下可能具有低帶頻率。因此，控制器150通過控制離合器致動器120生成振蕩信號，生成預定高帶頻率，並利用高帶濾波器除去噪音信號，從而提高了在嚙合輸入軸210感測振蕩信號的準確性。

另一方面，如圖2所示，車輛用雙離合器變速器的控制系統100，包括：變速器，其包括分別連接至離合器310和320的嚙合輸入軸210和釋放輸入軸220；離合器致動器120，其調整輸入軸的離合器位置；和控制器150，其確定釋放輸入軸220上的任何一個齒輪是否已預嚙合，該控制 器通過控制離合器致動器120來調整離合器位置和離合器扭矩，該控制器確定是否在嚙合輸入軸210感測到向釋放輸入軸220生成的振蕩信號，以及當在嚙合輸入軸210感測到用於釋放輸入軸220的振蕩信號時該控制器將獲知的釋放輸入軸220的離合器位置作為接觸點。

具體地，在變速器中，離合器310和320與發動機的驅動軸嚙合，動力通過嚙合輸入軸210而非通過釋放輸入軸220傳輸，且提供離合器致動器120是為了調整輸入軸的離合器位置。

控制器150確定釋放輸入軸220上的任何一個齒輪是否已與旋轉軸預嚙合，並調整釋放輸入軸220的離合器位置或通過調整離合器致動器120的行程量生成振蕩信號。

進一步地，控制器150通過監控嚙合輸入軸210的旋轉速度等感測是否向嚙合輸入軸210生成了振蕩信號，並當在嚙合輸入軸210感測到振蕩信號時將獲知的釋放輸入軸220的離合器位置作為並保持為接觸點。

由於控制器150會獲知接觸點，因此可準確地獲知車輛行駛時不斷變化的接觸點，因此可提高車輛的駕駛性能和換擋質量。

雖然參考附圖中示出的特定形式描述了本公開，但對於本領域的技術人員顯而易見的是，在不脫離本公開的範圍的情況下，能夠以多種方式對本公開進行改變和修改。