一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法
【專利摘要】本發明涉及一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法，其中雙離合器自動變速器包括：兩個變速器裝置，其中每個變速器裝置由一個濕式離合器及其冷卻裝置、變速器擋位組組成。共有七個前進擋、一個倒擋，其中R擋、2擋、4擋、6擋為偶數軸擋位，1擋、3擋、5擋、7擋為奇數軸擋位；其中該變速器還包括兩個離合器轉速傳感器，一個輸出軸轉速傳感器，四個撥叉位置傳感器；其針對一種雙離合器自動變速器機械結構，綜合變速器擋位撥叉位置、撥叉移動速度、輸入軸轉速、輸出軸轉速等信息對預掛擋位和當前擋位同時進行擋位脫擋狀態監控及判斷。在判斷為脫擋狀態后，根據脫擋狀態、工作擋位和預掛擋位的不同選擇最優補掛擋位并協調控制補掛動作。
【專利說明】
一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法
技術領域
[0001 ]本發明涉及一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法，屬于雙離合器自動變速器換擋控制領域。
【背景技術】
[0002]變速器是汽車傳動系統的重要部件，其重要作用是實現不同擋位下安全可靠的傳遞動力。如果車輛在行駛過程中出現當前擋位突然脫擋的現象，將會導致車輛瞬間喪失動力，危及整車安全性并影響整車駕駛性。
[0003]在專利CN 102072319 A中介紹了一種用于雙離合器自動變速器中的同步器監視方法，該方法通過布置于同步器各測試擋位點的傳感器向電子控制單元輸送信號，電子控制單元根據輸送的測試點信號判斷同步器是否處于脫擋狀態。首先該發明對脫檔判斷只依靠同步器各測試點傳感器的反饋信號，沒有綜合考慮輸入軸、輸出軸轉速等信號，受制于信號可靠性的影響，無法對脫擋做出快速準確的判斷。其次該方法預設各測試點位置值，因變速器生產存在個體差異，無法保證該預設值適用于多個變速器，非常容易造成誤判。再次該方法在各個同步器擋位測試點分別設置傳感器并逐一進行判斷，增加了硬件成本及電子控制單元的工作負荷。此外該發明也沒有描述電子控制單元如何根據不同脫擋工況進行脫擋的最優處理，從而保證整車安全性及駕駛性。
【發明內容】
[0004]本發明的目的在于提供一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法，其針對一種雙離合器自動變速器機械結構，綜合變速器擋位撥叉位置、撥叉移動速度、輸入軸轉速、輸出軸轉速等信息對預掛擋位和當前擋位同時進行擋位脫擋狀態監控及判斷。在判斷為脫擋狀態后，根據脫擋狀態、工作擋位和預掛擋位的不同選擇最優補掛擋位并協調控制補掛動作。
[0005]本發明的技術方案是這樣實現:一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法，其中雙離合器自動變速器包括:兩個變速器裝置，其中每個變速器裝置由一個濕式離合器及其冷卻裝置、變速器擋位組組成。共有七個前進擋、一個倒擋，其中R擋、2擋、4擋、6擋為偶數軸擋位，I擋、3擋、5擋、7擋為奇數軸擋位;其中該變速器還包括兩個離合器轉速傳感器，一個輸出軸轉速傳感器，四個撥叉位置傳感器;其特征在于具體的判斷及處理方法步驟如下:
首先根據當前嚙合擋位的換擋撥叉位置傳感器值同時結合輸入軸轉速、輸出軸轉速、撥叉移動速度進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷，其次根據脫擋狀態進行恢復擋位選擇和擋位恢復的動作控制，其中脫擋狀態的判斷分為三種方式，I)根據輸入軸轉速、輸出軸轉速進行當前工作擋位的脫擋狀態判斷;2)根據換擋撥叉位置傳感器值和換擋撥叉移動速度對嚙合擋位進行脫擋預判;3)根據換擋撥叉位置傳感器值進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷。
[0006]所述的輸入軸轉速、輸出軸轉速進行當前工作擋位的脫擋狀態判斷，是指當輸入軸轉速與根據輸出軸轉速計算的輸入軸同步轉速差大于脫擋轉速閾值時，直接判斷為徹底脫擋。
[0007]所述的換擋撥叉位置傳感器值和換擋撥叉移動速度對嚙合擋位進行脫擋預判，是指當換擋撥叉位置值在預判脫擋位置限制值和嚙合擋位限制值之間并且撥叉移動速度大于預判脫擋速度限制閾值時，判斷該嚙合擋位輕度脫擋。
[0008]所述的換擋撥叉位置傳感器值進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷，是指當換擋撥叉位置值的絕對值低于空擋位置限制值的絕對值時，判斷該嚙合擋位為徹底脫擋；當換擋撥叉位置值在脫擋位置限制值和嚙合擋位限制值之間，判斷該嚙合擋位為卡滯兩擋中間。
[0009]所述的脫擋轉速閾值、預判脫擋速度限制閾值根據試驗數據獲得；
預判脫檔位置限制值=換擋撥叉端點位置值-預判脫檔位置偏移量；
嚙合擋位位置限制值=換擋撥叉端點位置值-嚙合位置偏移量；
脫擋位置限制值=換擋撥叉端點位置值-脫擋位置偏移量；
空擋位置限制值=換擋撥叉同步位置值-空擋位置偏移量；
其中換擋撥叉端點位置值、換擋撥叉同步位置值是通過換擋過程中自動記錄換擋撥叉在各擋位端點和同步點位置獲得的，預判脫檔位置偏移量、嚙合位置偏移量、脫擋位置偏移量、空擋位置偏移量均根據試驗數據獲得。
[0010]所述的脫擋判斷過程中，為了避免因撥叉位置傳感器、輸入軸傳感器、輸出軸轉速傳感器抖動導致脫擋狀態的錯誤判斷，嚙合擋位脫擋的判斷條件均需要滿足大于脫擋檢測時間，該脫擋檢測時間根據試驗數據獲得。
[0011]所述的判斷嚙合擋位為脫擋狀態時，根據脫擋狀態及脫擋擋位進行恢復擋位的選擇及進行擋位恢復的動作控制，具體步驟如下:
1)當脫擋狀態為徹底脫擋時，如為預掛擋位直接執行掛擋動作，如為當前工作擋位則選擇就近的擋位進行替換，然后再恢復該脫擋擋位；
2)當脫擋狀態為卡滯兩擋中間，首先需要進行摘擋動作，如為預掛擋位摘擋成功后執行掛擋動作，如為當前工作擋位則選擇就近的擋位進行替換，然后再恢復該脫擋擋位；
3)當脫擋狀態為輕度脫擋時，直接執行掛擋動作；
4)上述1)2)3)中所述就近的擋位是選擇另一個軸可工作的合適擋位；
5)當同一個擋位連續輕度脫擋超過三次，則再次脫擋時不進行任何處理；
6)當同一個擋位連續徹底脫擋超過三次，則在本次駕駛循環中該擋位不可用。
[0012]本發明的積極效果是通過檢測嚙合擋位的撥叉位置傳感器值，同時結合輸入軸轉速、輸出軸轉速、換擋撥叉移動速度進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷，這種方法可以避免因撥叉位置傳感器故障引起的誤判斷，能夠更加準確迅速的判斷脫擋狀態，并且節省了硬件成本。本發明各個判斷位置限值由每個變速器換擋端點值和同步位置值偏移得到，避免了采用統一限值后因變速器個體差異導致的誤判。并且本發明根據判斷的脫擋狀態和脫擋擋位進行恢復擋位的選擇，有效的控制執行摘擋、掛擋動作，提高了整車的駕駛性。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的換擋撥叉位置狀態示意圖。
[0014]圖2是本發明的脫擋判斷處理邏輯圖。
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和實施例對本發明做進一步的描述:如圖1-2所示，一種雙離合器自動變速器的脫擋判斷及處理方法，其中雙離合器自動變速器包括:兩個變速器裝置，其中每個變速器裝置由一個濕式離合器及其冷卻裝置、變速器擋位組組成。共有七個前進擋、一個倒擋，其中R擋、2擋、4擋、6擋為偶數軸擋位，I擋、3擋、5擋、7擋為奇數軸擋位;其中該變速器還包括兩個離合器轉速傳感器，一個輸出軸轉速傳感器，四個撥叉位置傳感器;其特征在于具體的判斷及處理方法步驟如下:
1.對四個撥叉位置傳感器反饋電壓值進行計算和濾波，從而獲得四個換擋撥叉位置值，并根據換擋撥叉端點位置值、換擋撥叉同步位置值獲得對應的預判脫擋位置限制值、嚙合擋位限制值、脫擋位置限制值、空擋位置限制值。
[0016]所述的換擋撥叉端點位置值、換擋撥叉同步位置值，通過換擋過程中自動記錄換擋撥叉在各擋位端點和同步點位置獲得。其中:
預判脫擋位置限制值=換擋撥叉端點位置值-預判脫擋位置偏移量；
嚙合擋位位置限制值=換擋撥叉端點位置值-嚙合位置偏移量；
脫擋位置限制值=換擋撥叉端點位置值-脫擋位置偏移量；
空擋位置限制值=換擋撥叉同步位置值-空擋位置偏移量；
其中預判脫擋位置偏移量、嚙合位置偏移量小于I個嚙合齒長，預判脫擋位置偏移量小于嚙合位置偏移量，脫擋位置偏移量大于I個齒長，當前使用的預判脫擋位置偏移量為±2mm，嚙合位置偏移量為土 3mm，脫擋位置偏移量為土 4mm，空擋位置偏移量為土 2mm。
[0017]2.根據實時撥叉位置值、當前擋位、輸入軸轉速、輸出軸轉速等車輛信息判斷兩個軸的嚙合擋位是否脫擋，以及脫擋的狀態。具體內容如下:
I)如果嚙合擋位撥叉位置值絕對值低于空擋位置限制值絕對值，或嚙合擋位輸入軸轉速與根據輸出軸轉速計算的輸入軸同步轉速差大于脫擋轉速閾值，該嗤合擋位為脫擋，脫擋狀態為徹底脫擋。其中脫擋轉速閾值根據試驗數據獲得，當前該值為lOOrpm。
[0018]2)如果嚙合擋位撥叉位置值在脫擋位置限制值和空擋位置限制值之間，該嚙合擋位為脫擋，脫擋狀態為卡滯兩擋中間。
[0019]3)如果嗤合擋位輸入軸轉速與根據輸出軸轉速計算的輸入軸同步轉速差小于脫擋轉速閾值，嚙合擋位撥叉位置值在嚙合擋位位置限制值和脫擋位置限制值之間，當以上條件同時滿足時，該嚙合擋位為脫擋，脫擋狀態為輕度脫擋。其中脫擋轉速閾值與上述I)中所述為同一個值。
[0020]4)如果嗤合擋位輸入軸轉速與根據輸出軸轉速計算的輸入軸同步轉速差小于脫擋轉速閾值，嚙合擋位撥叉位置值在預判脫擋位置限制值和嚙合擋位限制值之間，撥叉移動速度大于預判脫擋速度限制閾值，當以上條件同時滿足時，該嚙合擋位為脫擋，脫擋狀態為輕度脫擋。其中脫擋轉速閾值與上述I)中所述為同一個值。預判脫擋速度限制閾值根據試驗數據獲得，當前該值為2mm/1 Oms。
[0021]5)上述1)2)3)4)中換擋撥叉位置的判斷條件均需要滿足大于脫擋檢測時間，該脫擋檢測時間根據試驗數據獲得，當前該值為20ms。
[0022]3.當嚙合擋位處于脫擋狀態時，根據脫擋狀態、嚙合擋位、當前擋位進行脫擋擋位恢復控制。具體內容如下:
I)當脫擋狀態為徹底脫擋時，如為預掛擋位直接執行掛擋動作，如為當前工作擋位則選擇就近的擋位進行替換，然后再恢復該脫擋擋位。
[0023]2)當脫擋狀態為卡滯兩擋中間，首先需要進行摘擋動作，如為預掛擋位摘擋成功后執行掛擋動作，如為當前工作擋位則選擇就近的擋位進行替換，然后再恢復該脫擋擋位。
[0024]3)當脫擋狀態為輕度脫擋時，直接執行掛擋動作。
[0025]4)上述1)2)3)中所述就近的擋位是根據車速選擇另一個軸可工作的合適擋位。
[0026]5)當同一個擋位連續輕度脫擋超過三次，則再次脫擋時不進行任何處理。
[0027]6)當同一個擋位連續徹底脫擋超過三次，則在本次駕駛循環中該擋位不可用。
[0028]實施例以嚙合擋位2擋、3擋為實例對本發明做進一步的描述:
I.首先對四個撥叉傳感器值進行計算和濾波，從而獲得四個撥叉位置值，并根據換擋撥叉端點位置值、換擋撥叉同步位置值獲得對應的預判脫擋位置限制值、嚙合擋位位置限制值、脫擋位置限制值、空擋位置限制值。該例中四個換擋撥叉端點位置值依次為10mm，-10mm, 10mm,-10mm, 10mm，-10mm，10mm，-10mm。四個撥叉對應換擋撥叉同步位置值依次為4mm，~4mm，4mm，-4mm，4mm，-4mm，4mm，-4mm 0 四個撥叉空擋位置值依次為Omm，Omm，Omm，Omm0貝1J2擋對應的預判脫擋位置限制值為8mm，嗤合位置限制值為7mm，脫擋位置限制值為6mm，空擋位置限制值為2mm，3擋對應的預判脫擋位置限制值為-8mm，嗤合位置限制值為-7mm，脫擋位置限制值為-6mm，空擋位置限制值為-2mm。
[0029]2.根據撥叉位置判斷嚙合擋位為2擋、3擋，并且2擋為當前工作擋位，3擋為預掛擋位。實時檢測撥叉位置，判斷2擋、3擋是否脫擋，以及脫擋的狀態。
[0030]I)若當前輸入軸轉速與根據輸出軸轉速計算的輸入軸同步轉速差高于脫擋轉速閾值10rpm，則2擋為徹底脫擋，則首先進行摘2擋動作，然后選擇2擋就近的預掛擋位3擋為工作擋位，再執行掛2擋動作。
[0031]2)若2擋撥叉位置值低于2擋空擋位置限制值2_，則2擋為徹底脫擋，則選擇2擋就近的預掛擋位3擋為工作擋位，再執行掛2擋動作。
[0032]3)若2擋撥叉位置值在2擋脫擋位置限制值和空擋位置限制值之間，即6mm和2mm之間，則2擋為卡滯兩擋中間，首先執行摘2擋動作，然后選擇2擋就近的預掛擋位3擋為工作擋位，再執行掛2擋動作。
[0033]4)若2擋撥叉位置值在2擋嚙合位置限制值和脫擋位置限制值之間，即7mm和6mm之間，則2擋為輕度脫擋，直接執行掛2擋動作。
[0034]5)若2擋撥叉位置值在2擋預判脫擋位置限制值和嚙合位置限制值之間，即8mm和7mm之間，并且撥叉移動速度大于預判脫擋速度限貝Ij2擋為輕度脫擋，直接執行掛2擋動作。
[0035]6)若3擋撥叉位置值高于3擋空擋位置限制值-2mm，則3擋為徹底脫擋，直接執行掛3擋動作。
[0036]7)若3擋撥叉位置值在3擋脫擋位置限制值和空擋位置限制值之間，即-6mm和_2_之間，則3擋為卡滯兩擋中間，先執行摘3擋動作，摘擋成功后再執行掛3擋動作。
[0037]8)若3擋撥叉位置值在3擋嚙合位置限制值和脫擋位置限制值之間，即-6mm和_7_之間，則2擋為輕度脫擋，直接執行掛3擋動作。
[0038]9)若3擋撥叉位置值在3擋預判脫擋位置限制值和嚙合位置限制值之間，S卩-8mm和-7mm之間，并且撥叉移動速度大于預判脫擋限制閾值2mm/10ms，貝1J3擋為輕度脫擋，直接執行掛3擋動作。
【主權項】
1.一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于:首先根據當前嚙合擋位的換擋撥叉位置傳感器值同時結合輸入軸轉速、輸出軸轉速、撥叉移動速度進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷，其次根據脫擋狀態進行恢復擋位選擇和擋位恢復的動作控制，其中脫擋狀態的判斷分為三種方式，I)根據輸入軸轉速、輸出軸轉速進行當前工作擋位的脫擋狀態判斷；2)根據換擋撥叉位置傳感器值和換擋撥叉移動速度對嚙合擋位進行脫擋預判;3)根據換擋撥叉位置傳感器值進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷。2.根據權利要求1所述的一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于所述的輸入軸轉速、輸出軸轉速進行當前工作擋位的脫擋狀態判斷，是指當輸入軸轉速與根據輸出軸轉速計算的輸入軸同步轉速差大于脫擋轉速閾值時，直接判斷為徹底脫擋。3.根據權利要求1所述的一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于所述的換擋撥叉位置傳感器值和換擋撥叉移動速度對嚙合擋位進行脫擋預判，是指當換擋撥叉位置值在預判脫擋位置限制值和嚙合擋位限制值之間并且撥叉移動速度大于預判脫擋速度限制閾值時，判斷該嚙合擋位輕度脫擋。4.根據權利要求1所述的一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于所述的換擋撥叉位置傳感器值進行嚙合擋位的脫擋狀態判斷，是指當換擋撥叉位置值的絕對值低于空擋位置限制值的絕對值時，判斷該嚙合擋位為徹底脫擋；當換擋撥叉位置值在脫擋位置限制值和嚙合擋位限制值之間，判斷該嚙合擋位為卡滯兩擋中間。5.根據權利要求2、3、4所述的一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于所述的脫擋轉速閾值、預判脫擋速度限制閾值根據試驗數據獲得;預判脫檔位置限制值=換擋撥叉端點位置值-預判脫檔位置偏移量； 嚙合擋位位置限制值=換擋撥叉端點位置值-嚙合位置偏移量； 脫擋位置限制值=換擋撥叉端點位置值-脫擋位置偏移量； 空擋位置限制值=換擋撥叉同步位置值-空擋位置偏移量； 其中換擋撥叉端點位置值、換擋撥叉同步位置值是通過換擋過程中自動記錄換擋撥叉在各擋位端點和同步點位置獲得的，預判脫檔位置偏移量、嚙合位置偏移量、脫擋位置偏移量、空擋位置偏移量均根據試驗數據獲得。6.根據權利要求1所述的一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于所述的脫擋判斷過程中，為了避免因撥叉位置傳感器、輸入軸傳感器、輸出軸轉速傳感器抖動導致脫擋狀態的錯誤判斷，嚙合擋位脫擋的判斷條件均需要滿足大于脫擋檢測時間，該脫擋檢測時間根據試驗數據獲得。7.根據權利要求1所述的一種雙離合器自動變速器脫擋判斷及處理方法，其特征在于所述的判斷嚙合擋位為脫擋狀態時，根據脫擋狀態及脫擋擋位進行恢復擋位的選擇及進行擋位恢復的動作控制，具體步驟如下: 1)當脫擋狀態為徹底脫擋時，如為預掛擋位直接執行掛擋動作，如為當前工作擋位則選擇就近的擋位進行替換，然后再恢復該脫擋擋位； 2)當脫擋狀態為卡滯兩擋中間，首先需要進行摘擋動作，如為預掛擋位摘擋成功后執行掛擋動作，如為當前工作擋位則選擇就近的擋位進行替換，然后再恢復該脫擋擋位； 3)當脫擋狀態為輕度脫擋時，直接執行掛擋動作； 4)上述1)2)3)中所述就近的擋位是選擇另一個軸可工作的合適擋位；5)當同一個擋位連續輕度脫擋超過三次，則再次脫擋時不進行任何處理；6)當同一個擋位連續徹底脫擋超過三次，則在本次駕駛循環中該擋位不可用。
【文檔編號】F16H61/12GK105840810SQ201610315575
【公開日】2016年8月10日
【申請日】2016年5月12日
【發明人】寧甲奎, 曲白雪, 李鳴, 李一鳴, 熊杰, 張廣輝
【申請人】中國第汽車股份有限公司, 中國第一汽車股份有限公司