本發(fā)明涉及的是一種雙離合器控制領域的技術，具體是一種雙離合變速器功能安全監(jiān)控方法。

背景技術：

雙離合自動變速器電控系統(tǒng)是變速器系統(tǒng)的重要組成部分，其除需要完成變速器控制的相關工作外，還需要與發(fā)動機管理系統(tǒng)(ecm)、電子車身穩(wěn)定系統(tǒng)(ebcm)等控制單元通過can總線進行通信，以實施多系統(tǒng)的協(xié)調控制，因此其控制功能與整車的安全性能十分密切。當變速器出現(xiàn)功能安全相關的故障時，必須進入安全的行駛狀態(tài)，保證車輛以安全的模式行駛。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明針對現(xiàn)有技術僅僅對變速器輸出扭矩進行計算，并未對輸出扭矩進行監(jiān)控和合理性判斷，無法有效識別變速器輸出扭矩異常造成的非預期減速風險等不足，提出一種雙離合變速器功能安全監(jiān)控方法，針對變速器可能產生的非預期減速的風險，通過計算變速器輸出扭矩及車速變化率，建立變速器功能安全監(jiān)控機制，即監(jiān)控由于雙離合變速器故障導致的車輛非預期減速的監(jiān)控策略，按照iso26262標準，本方法在控制車輛不出現(xiàn)異常減速情況下的安全等級可以達到asil的c等級。

本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的：

本發(fā)明涉及一種雙離合變速器功能安全監(jiān)控方法，通過實時監(jiān)測車輛行駛狀態(tài)獲得變速器輸出扭矩和車速變化率，在得到變速器輸出扭矩后進行扭矩合理性判斷，當輸出扭矩小于兩倍發(fā)動機反拖扭矩折算的變速器輸出扭矩，且此時車速變化率小于閾值時，則認為變速器系統(tǒng)存在非預期減速的風險，從而立即進入安全狀態(tài)：打開雙離合器，關斷所有執(zhí)行器及其供電，保證車輛行駛的安全性。

所述的車輛行駛狀態(tài)是指：采集來自車輛上當干傳感器的輸入/輸出軸轉速信號、離合器轉速信號、撥叉位置信號、離合器壓力信號以及采集來自車輛上can的車速信號、發(fā)動機扭矩信號、發(fā)動機轉速信號。

所述的車輛行駛狀態(tài)，優(yōu)先對傳感器信號和can網絡信號經校驗后再進行輸出扭矩和車速變化率計算，該校驗是指：當傳感器出現(xiàn)短路、開路、卡滯等故障時，此時傳感器信號不可信，則直接進入安全狀態(tài)，即打開雙離合器；當can網絡信號出現(xiàn)幀丟失、crc校驗故障、alivecounter錯誤等故障時，此時can信號不可信，則進入安全狀態(tài)，即打開雙離合器。

所述的變速箱輸出扭矩是指：通過檢測變速器實際擋位以及奇偶離合器開閉狀態(tài)，得到離合器扭矩，并計算得出變速器輸出扭矩。

所述的車速變化率是指：通過輸出軸轉速信號轉成車速信號，根據采樣周期，計算車速變化率。

技術效果

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明通過can網絡信號和傳感器信號計算獲得變速器輸出扭矩，并結合車速信號進行扭矩合理性監(jiān)控，當輸出扭矩異常時，則立即進入安全狀態(tài)。通過該技術可以有效地防止車輛由于變速器輸出扭矩異常而導致的非預期減速風險，從而滿足整車系統(tǒng)對變速器功能安全開發(fā)的要求

附圖說明

圖1為實施例中7速雙離合變速器電控系統(tǒng)簡圖；

圖2為本發(fā)明流程示意圖；

圖3為變速器實際擋位判斷流程示意圖；

圖4為變速器奇、偶離合器狀態(tài)判斷流程示意圖；

圖5為變速器奇、偶離合器扭矩計算流程示意圖；

圖6為變速器輸出扭矩計算流程示意圖；

圖7為實施功能安全監(jiān)控前變速器輸出扭矩異常導致了非預期減速示意圖；

圖中的曲線自上而下分別為：變速器計算輸出扭矩、變速器正常輸出扭矩下限、車速變化率、奇數(shù)輸入值轉速、離合器轉速、偶數(shù)離合器轉速、奇數(shù)離合器壓力、偶數(shù)離合器壓力；

圖8為實施功能安全機制后變速器輸出扭矩異常時進入安全狀態(tài)示意圖；

圖中的曲線自上而下分別為：變速器計算輸出扭矩、變速器正常輸出扭矩下限、輸出軸轉速變化率、奇數(shù)輸入值轉速、離合器轉速、偶數(shù)離合器轉速、奇數(shù)離合器壓力、偶數(shù)離合器壓力。

具體實施方式

如圖1所示，現(xiàn)有的7速雙離合變速器電控系統(tǒng)包括：tcu和與之相連的輸入軸轉速傳感器、輸出軸轉速傳感器、奇數(shù)壓力傳感器、偶數(shù)壓力傳感器、撥叉位置傳感器、離合器執(zhí)行機構、ems、esp等。

其中傳感器優(yōu)選具有：換擋桿位置傳感器、四個撥叉位置傳感器(分別設置于1/5擋、2/6擋、3/7擋、4/r擋)、四個轉速傳感器(分別檢測離合器主動端轉速、奇偶輸入軸轉速、輸出軸轉速)、兩個離合器壓力傳感器(分別檢測奇、偶離合器壓力)、兩個溫度傳感器(分別檢測離合器油溫、變速器油溫)、電機位置傳感器等。

本實施例基于上述系統(tǒng)，進行如圖2所示的變速器輸出扭矩計算及合理性監(jiān)控方法，具體包括以下步驟：

步驟1、實時采集車輛運行信號，具體包括：

1.1采集傳感器信號，例如：輸入/輸出軸轉速信號、離合器轉速信號、撥叉位置信號、離合器壓力信號。

1.2采集can信號，例如：車速信號、發(fā)動機扭矩信號、發(fā)動機轉速信號。

1.3對傳感器信號進行校驗：當傳感器出現(xiàn)短路、開路、卡滯等故障時，此時傳感器信號不可信，則直接進入安全狀態(tài)：打開雙離合器。

1.4對can信號進行校驗，當can網絡信號出現(xiàn)幀丟失、crc校驗故障、alivecounter錯誤等故障時，此時can信號不可信，則進入安全狀態(tài)：打開雙離合器。

步驟2、變速箱扭矩監(jiān)控，具體包括：

2.1變速器實際擋位判斷：將奇、偶輸入轉速與輸出軸轉速相除，得到當前變速器的實際速比，并與撥叉位置信號得到的擋位信號所在的擋位速比進行對比，當速比一致，則認為當前擋位真實有效。當不一致則，則認為當前無擋位嚙合，速比為0。撥叉狀態(tài)判斷流程如圖3所示。

2.2離合器狀態(tài)判斷：通過離合器轉速信號、輸入軸轉速信號、離合器壓力信號獲得奇、偶離合器實際狀態(tài)：

a.當離合器轉速與奇、偶輸入軸轉速差值在100rpm內且離合器壓力大于半結合點壓力值，則認為奇、偶離合器處于閉合狀態(tài)。

b.離合器壓力小于半結合點壓力值，則認為奇、偶離合器處于打開狀態(tài)。

c.當離合器轉速高于奇、偶輸入軸轉速100rpm以上且離合器壓力大于半結合點壓力值，則認為奇、偶離合器處于正向滑摩狀態(tài)，即發(fā)動機向變速器輸出正向扭矩。

d.當奇、偶輸入軸轉速高于離合器轉速100rpm以上且離合器壓力大于半結合點壓力值，則認為奇、偶離合器處于反向滑摩狀態(tài)，即發(fā)動機向變速器輸入負扭矩(變速器反拖發(fā)動機)。變速器奇、偶離合器狀態(tài)判斷流程如圖4所示。

2.3離合器扭矩計算

a.奇、偶離合器打開時，t_c1＝t_c2＝0。t_c1指示奇數(shù)離合器實際傳遞扭矩，t_c2指示偶數(shù)離合器實際傳遞扭矩。

b.奇、偶離合器滑摩時，根據離合器壓力信號以及離合器壓力/扭矩特性曲線，得到離合器滑摩狀態(tài)下的扭矩值t_c1,2＝t_cap1,2。t_cap1指示奇數(shù)離合器滑摩時通過離合器對壓力曲線換算的實際傳遞扭矩，t_cap2指示偶數(shù)離合器滑摩時通過離合器對壓力曲線換算的實際傳遞扭矩。

c.當奇或偶數(shù)離合器結合時，則根據發(fā)動機扭矩和另一離合器(滑摩或打開)狀態(tài)得到結合離合器的扭矩t_c1,2＝t_engine-t_c2,1。t_engine指示發(fā)動機到變速器的實際傳遞扭矩。

d.根據步驟2.2得到的離合器狀態(tài)，當離合器正向滑摩，則扭矩值為正的t_c1,2，當離合器反向滑摩，則扭矩值為負的t_c1,2。變速器奇、偶離合器扭矩計算流程如圖5所示

2.4變速器輸出扭矩計算及安全監(jiān)控

根據步驟2.1得到的撥叉狀態(tài)和步驟2.3得到的離合器扭矩，計算變速器輸出扭矩t_out＝t_c1*i_odd+t_c2*i_even，t_out指示變速器輸出扭矩，i_odd指示奇數(shù)軸結合檔位對應速比，i_even指示偶數(shù)軸結合檔位對應速比。當變速器輸出計算扭矩＜兩倍發(fā)動機反拖扭矩，且車速變化率＜閾值(例如:-10m/s²)，則說明變速器存在非預期減速的風險，需要立即進入安全狀態(tài)：打開雙離合器。變速器輸入扭矩計算及非預期減速監(jiān)控流程如圖6所示。

本實施針對上汽通用車型進行實車測試，圖7為實施功能安全監(jiān)控前變速器輸出扭矩異常導致了非預期減速測試數(shù)據。圖8為實施功能安全機制后變速器輸出扭矩異常時進入安全狀態(tài)測試數(shù)據。圖7中可以看出當車輛發(fā)生異常降檔時，變速器輸出扭矩快速減小，車速出現(xiàn)明顯的波動，產生非預期減速的制動感，當此時繼續(xù)行駛，存在較大安全隱患。圖8中可以看出當車輛發(fā)生異常降檔，當扭矩快速減小到小于兩倍發(fā)動機拖曳扭矩折算的輸出扭矩且車速變化率小于-10m/s²時，立即激活安全狀態(tài)，打開雙離合器，使得變速器輸出扭矩為0，避免了非預期減速的持續(xù)發(fā)生，保障了行車安全。

上述具體實施可由本領域技術人員在不背離本發(fā)明原理和宗旨的前提下以不同的方式對其進行局部調整，本發(fā)明的保護范圍以權利要求書為準且不由上述具體實施所限，在其范圍內的各個實現(xiàn)方案均受本發(fā)明之約束。