在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法与流程

1.本发明涉及变速器控制领域，具体涉及一种在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法。


背景技术：

2.离合器自激振荡，即当离合器主、从动盘的转速差达到某个特定区间时，离合器摩擦片的摩擦系数会出现不稳定的跳变而引起离合器从动端特定频率的抖动。
3.由于整车刚度、离合器固有频率、离合器扭矩负梯度等系统性能的影响，采用湿式离合器的变速器相对于其他类型的变速器来说，在滑磨过程中更容易产生离合器自激振荡。
4.而起步的加速过程是一个缓慢控制离合器主、从动盘的转速差由大变小，直至同步的过程，在这个过程中离合器摩擦片的摩擦系数会受到离合器主、从动盘的转速差以及离合器表面温度等参数的影响，导致起步是湿式离合器在使用过程中最易频繁产生自激振荡的离合器滑磨工况。
5.湿式离合器在起步过程中的自激振荡，不但会极大降低用户的驾驶舒适性，还会破坏离合器摩擦副的表面质量，导致离合器摩擦特性恶化，甚至引起整个传动系统崩溃。目前，避免离合器自激震荡的方法大多采取优化摩擦材料，或者增加摩擦副等会增加生产成本的方法，为了降低成本，也尝试开发出各种湿式双离合变速器起步控制策略来进行离合器自激震荡的控制，而现有的湿式双离合变速器起步控制策略仅仅是缓慢控制离合器主、从动盘的转速进行平滑同步，极易引起离合器自激振荡。
6.如何在保持起步平顺性的情况下，避免湿式离合器在起步过程中产生自激振荡，一直是本领域难以解决的问题。


技术实现要素：

7.本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法，在保证汽车起步过程的动力性和平顺性的同时，大大降低了离合器自激振荡造成的整车抖动的概率，提高了乘车舒适性，达到了成本优化控制的目的。
8.本发明的目的是采用下述方案实现的：一种在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法，包括以下步骤：
9.1)设置离合器自激振荡阈值；
10.2)在起步过程中获取离合器自激振荡实时判断参数，并根据离合器自激振荡实时判断参数与离合器自激振荡阈值判断是否需要自激振荡控制；
11.3)若离合器自激振荡实时判断参数不在对应的离合器自激振荡阈值内，说明不需要进行自激振荡控制，则重复步骤2)；
12.4)若离合器自激振荡实时判断参数在对应的离合器自激振荡阈值内，说明需要进行自激振荡控制，则按照下列方式进行自激振荡控制：
13.4-1)计算发动机目标转速控制值，并按照发动机目标转速控制值降低发动机目标转速，直到发动机目标转速等于发动机目标转速控制值；
14.4-2)查表获取离合器目标扭矩控制值，并根据离合器目标扭矩控制值提高离合器目标扭矩；
15.4-3)根据发动机目标转速控制值计算发动机扭矩限制值，并根据发动机扭矩限制值对当前的发动机扭矩进行限制；
16.4-4)当发动机转速达到发动机目标转速时，根据当前的离合器目标扭矩与离合器扭矩控制变化率控制离合器实际扭矩；
17.5)按照预设的控制周期重复步骤2)。
18.优选地，所述离合器自激振荡阈值包括变速器油温阈值、坡度阈值、海拔阈值、离合器压力阈值、发动机转速阈值、发动机目标转速与发动机转速之差的阈值以及各挡位对应的离合器从动盘转速阈值；
19.所述离合器自激振荡实时判断参数包括汽车当前所处位置的坡度、海拔，当前汽车的变速器油温、离合器压力、发动机转速、离合器从动盘转速以及发动机目标转速与发动机转速之差。
20.优选地，所述坡度阈值、海拔阈值、发动机转速阈值、发动机目标转速与发动机转速之差的阈值均在整车试验中根据汽车在各种坡度、海拔高度的动力性表现确定。
21.优选地，所述变速器油温阈值、离合器压力阈值、以及各挡位对应的离合器从动盘转速阈值均由变速器总成台架试验获得。
22.优选地，所述发动机目标转速控制值按照下列公式计算：
23.n
ref
＝n
output
×
i+n
offset
24.式中，n
ref
为发动机目标转速控制值，n
output
为变速器输出轴转速，i为当前挡位对应的速比，n
offset
为转速修正值。
25.优选地，所述转速修正值为经验值，通过在标定试验中参考can延迟、发动机扭矩响应延迟、发动机转速降低后发动机的抗负载能力变化来确定。
26.优选地，所述离合器目标扭矩控制值根据当前的油门开度以及当前挡位对应的变速器输入轴转速与发动机转速的差值，查询离合器目标控制扭矩二维表获取；
27.所述离合器目标控制扭矩二维表是在整车试验中根据整车舒适性确定不同的油门开度以及各个挡位对应的变速器输入轴转速与不同发动机转速的差值，对应的若干离合器目标扭矩控制值，建立得到的二维表。
28.优选地，所述发动机扭矩限制值按照下列公式计算得到：
29.t
req
＝t
without-(n
err
×
k1+errrate
×
k2)
30.errrate＝n
err-n
err
'
31.n
err
＝n
ref-n
eng
32.式中，t
req
为发动机扭矩限制值，t
without
为发动机气路扭矩，n
err
为当前信号采集周期内发动机目标转速控制值与发动机转速的差值，k1为发动机目标转速控制值与发动机转速的差值扭矩转换系数，errrate为相邻信号采集周期之间发动机目标转速控制值与发动机转速的差值变化率，k2为发动机目标转速控制值与发动机转速差值变化率的扭矩转换系数，n
ref
为发动机目标转速控制值，n
eng
为发动机转速，n
err
'为上一信号采集周期内发动机目
标转速控制值与发动机转速的差值。
33.优选地，所述发动机目标转速控制值与发动机转速的差值扭矩转换系数以及发动机目标转速控制值与发动机转速差值变化率的扭矩转换系数由整车试验获取的经验值。
34.优选地，所述离合器扭矩控制变化率根据当前的油门开度、发动机转速与离合器从动盘转速差，查询离合器扭矩控制变化率二维表得到；
35.所述离合器扭矩控制变化率二维表是在整车试验中根据整车舒适性确定不同的油门开度以及发动机转速与离合器从动盘转速差，对应的若干负梯度区间内的离合器扭矩控制变化率下限值，建立得到的二维表。
36.本发明的优点在于，保证汽车起步过程的动力性和平顺性的同时，大大降低了离合器自激振荡造成的整车抖动的概率，提高了乘车舒适性，优化了成本。
附图说明
37.图1为本发明的流程图。
具体实施方式
38.如图1所示，一种在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法，包括以下步骤：
39.1)设置离合器自激振荡阈值；
40.所述离合器自激振荡阈值包括变速器油温阈值、坡度阈值、海拔阈值、离合器压力阈值、发动机转速阈值、发动机目标转速与发动机转速之差的阈值以及各挡位对应的离合器从动盘转速阈值；
41.所述坡度阈值、海拔阈值、发动机转速阈值、发动机目标转速与发动机转速之差的阈值均在整车试验中根据汽车在各种坡度、海拔高度的动力性表现确定。
42.所述变速器油温阈值、离合器压力阈值、以及各挡位对应的离合器从动盘转速阈值均由变速器总成台架试验获得。
43.2)在起步过程中获取离合器自激振荡实时判断参数，并根据离合器自激振荡实时判断参数与离合器自激振荡阈值判断是否需要自激振荡控制；
44.所述离合器自激振荡实时判断参数包括汽车当前所处位置的坡度、海拔，当前汽车的变速器油温、离合器压力、发动机转速、离合器从动盘转速以及发动机目标转速与发动机转速之差。
45.3)若离合器自激振荡实时判断参数不在对应的离合器自激振荡阈值内，说明不需要进行自激振荡控制，则重复步骤2)；
46.4)若离合器自激振荡实时判断参数在对应的离合器自激振荡阈值内，说明需要进行自激振荡控制，则按照下列方式进行自激振荡控制：
47.4-1)计算发动机目标转速控制值，并按照发动机目标转速控制值降低发动机目标转速，直到发动机目标转速等于发动机目标转速控制值；
48.所述发动机目标转速控制值按照下列公式计算：
49.n
ref
＝n
output
×
i+n
offset
50.式中，n
ref
为发动机目标转速控制值，n
output
为变速器输出轴转速，i为当前挡位对
应的速比，n
offset
为转速修正值，所述转速修正值为经验值，通过在标定试验中参考can延迟、发动机扭矩响应延迟、发动机转速降低后发动机的抗负载能力变化来确定。
51.4-2)查表获取离合器目标扭矩控制值，并根据离合器目标扭矩控制值提高离合器目标扭矩，使当前的离合器目标扭矩等于查表获取的离合器目标扭矩控制值。
52.所述离合器目标扭矩控制值根据当前的油门开度以及当前挡位对应的变速器输入轴转速与发动机转速的差值，查询离合器目标控制扭矩二维表获取；
53.所述离合器目标控制扭矩二维表是在整车试验中根据整车舒适性确定不同的油门开度以及各个挡位对应的变速器输入轴转速与不同发动机转速的差值，对应的若干离合器目标扭矩控制值，建立得到的二维表。
54.4-3)根据发动机目标转速控制值计算发动机扭矩限制值，并由tcu向ecu发送发动机扭矩限制值，ecu根据接收到的发动机扭矩限制值对当前的发动机扭矩进行限制；
55.所述发动机扭矩限制值按照下列公式计算得到：
56.t
req
＝t
without-(n
err
×
k1+errrate
×
k2)
57.errrate＝n
err-n
err
'
58.n
err
＝n
ref-n
eng
59.式中，t
req
为发动机扭矩限制值，t
without
为发动机气路扭矩，n
err
为当前信号采集周期内发动机目标转速控制值与发动机转速的差值，k1为发动机目标转速控制值与发动机转速的差值扭矩转换系数，errrate为相邻信号采集周期之间发动机目标转速控制值与发动机转速的差值变化率，k2为发动机目标转速控制值与发动机转速差值变化率的扭矩转换系数，n
ref
为发动机目标转速控制值，n
eng
为发动机转速，n
err
'为上一信号采集周期内发动机目标转速控制值与发动机转速的差值。
60.所述发动机目标转速控制值与发动机转速的差值扭矩转换系数以及发动机目标转速控制值与发动机转速差值变化率的扭矩转换系数由整车试验获取的经验值。
61.4-4)当发动机转速达到发动机目标转速时，根据当前的离合器目标扭矩与离合器扭矩控制变化率控制离合器实际扭矩，即当前的离合器实际扭矩根据离合器扭矩控制变化率达到离合器目标扭矩，这时的离合器目标扭矩即是步骤4-2)中得到的离合器目标扭矩。
62.所述离合器扭矩控制变化率根据当前的油门开度、发动机转速与离合器从动盘转速差，查询离合器扭矩控制变化率二维表得到；
63.所述离合器扭矩控制变化率二维表是在整车试验中根据整车舒适性确定不同的油门开度以及发动机转速与离合器从动盘转速差，对应的若干负梯度区间内的离合器扭矩控制变化率下限值，建立得到的二维表。
64.5)按照预设的控制周期重复步骤2)。
65.以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

技术特征：
1.一种在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：1)设置离合器自激振荡阈值；2)在起步过程中获取离合器自激振荡实时判断参数，并根据离合器自激振荡实时判断参数与离合器自激振荡阈值判断是否需要自激振荡控制；3)若离合器自激振荡实时判断参数不在对应的离合器自激振荡阈值内，则重复步骤2)；4)若离合器自激振荡实时判断参数在对应的离合器自激振荡阈值内，则按照下列方式进行自激振荡控制：4-1)计算发动机目标转速控制值，并按照发动机目标转速控制值降低发动机目标转速，直到发动机目标转速等于发动机目标转速控制值；4-2)查表获取离合器目标扭矩控制值，并根据离合器目标扭矩控制值提高离合器目标扭矩；4-3)根据发动机目标转速控制值计算发动机扭矩限制值，并根据发动机扭矩限制值对当前的发动机扭矩进行限制；4-4)当发动机转速达到发动机目标转速时，根据当前的离合器目标扭矩与离合器扭矩控制变化率控制离合器实际扭矩；5)按照预设的控制周期重复步骤2)。2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述离合器自激振荡阈值包括变速器油温阈值、坡度阈值、海拔阈值、离合器压力阈值、发动机转速阈值、发动机目标转速与发动机转速之差的阈值以及各挡位对应的离合器从动盘转速阈值；所述离合器自激振荡实时判断参数包括汽车当前所处位置的坡度、海拔，当前汽车的变速器油温、离合器压力、发动机转速、离合器从动盘转速以及发动机目标转速与发动机转速之差。3.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述坡度阈值、海拔阈值、发动机转速阈值、发动机目标转速与发动机转速之差的阈值均在整车试验中根据汽车在各种坡度、海拔高度的动力性表现确定。4.根据权利要求2所述的控制方法，其特征在于，所述变速器油温阈值、离合器压力阈值、以及各挡位对应的离合器从动盘转速阈值均由变速器总成台架试验获得。5.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述发动机目标转速控制值按照下列公式计算：n
ref
＝n
output
×
i+n
offset
式中，n
ref
为发动机目标转速控制值，n
output
为变速器输出轴转速，i为当前挡位对应的速比，n
offset
为转速修正值。6.根据权利要求5所述的控制方法，其特征在于，所述转速修正值为经验值，通过在标定试验中参考can延迟、发动机扭矩响应延迟、发动机转速降低后发动机的抗负载能力变化来确定。7.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述离合器目标扭矩控制值根据当前的油门开度以及当前挡位对应的变速器输入轴转速与发动机转速的差值，查询离合器目标
控制扭矩二维表获取；所述离合器目标控制扭矩二维表是在整车试验中根据整车舒适性确定不同的油门开度以及各个挡位对应的变速器输入轴转速与不同发动机转速的差值，对应的若干离合器目标扭矩控制值，建立得到的二维表。8.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述发动机扭矩限制值按照下列公式计算得到：t
req
＝t
without-(n
err
×
k1+errrate
×
k2)errrate＝n
err-n
err
'n
err
＝n
ref-n
eng
式中，t
req
为发动机扭矩限制值，t
without
为发动机气路扭矩，n
err
为当前信号采集周期内发动机目标转速控制值与发动机转速的差值，k1为发动机目标转速控制值与发动机转速的差值扭矩转换系数，errrate为相邻信号采集周期之间发动机目标转速控制值与发动机转速的差值变化率，k2为发动机目标转速控制值与发动机转速差值变化率的扭矩转换系数，n
ref
为发动机目标转速控制值，n
eng
为发动机转速，n
err
'为上一信号采集周期内发动机目标转速控制值与发动机转速的差值。9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述发动机目标转速控制值与发动机转速的差值扭矩转换系数以及发动机目标转速控制值与发动机转速差值变化率的扭矩转换系数由整车试验获取的经验值。10.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，所述离合器扭矩控制变化率根据当前的油门开度、发动机转速与离合器从动盘转速差，查询离合器扭矩控制变化率二维表得到；所述离合器扭矩控制变化率二维表是在整车试验中根据整车舒适性确定不同的油门开度以及发动机转速与离合器从动盘转速差，对应的若干负梯度区间内的离合器扭矩控制变化率下限值，建立得到的二维表。

技术总结
本发明涉及变速器控制领域，具体涉及一种在起步过程中避免湿式离合器自激振荡的控制方法，包括以下步骤：1)设置离合器自激振荡阈值；2)判断是否需要自激振荡控制；3)若不需要进行自激振荡控制，则重复步骤2)；4)若需要进行自激振荡控制，则按照下列方式进行自激振荡控制：4-1)按照发动机目标转速控制值降低发动机目标转速；4-2)根据离合器目标扭矩控制值提高离合器目标扭矩；4-3)根据发动机扭矩限制值对当前的发动机扭矩进行限制；4-4)根据当前的离合器目标扭矩与离合器扭矩控制变化率控制离合器实际扭矩；5)按照预设的控制周期重复步骤2)。本发明大大降低了离合器自激振荡造成的整车抖动的概率，提高了乘车舒适性，优化了成本。本。本。


技术研发人员：陈勇 许谦 袁桃 池强
受保护的技术使用者：重庆青山工业有限责任公司
技术研发日：2023.04.29
技术公布日：2023/9/5