動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速不變，監(jiān)測(cè)離合器轉(zhuǎn)速， 直至離合器實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速值（即進(jìn)入第三階段限值StallSynchBorder)之 后，目標(biāo)轉(zhuǎn)速計(jì)算進(jìn)入第三階段。第三階段基于離合器的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 通過(guò)離合器扭矩的控制實(shí)現(xiàn)該發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速的控制，使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速趨于目標(biāo)轉(zhuǎn)速， 直至發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速和離合器實(shí)際轉(zhuǎn)速的最后同步。
[0031 ] 本發(fā)明提出的控制方法詳細(xì)敘述如下。
[0032] 第一階段，基于發(fā)動(dòng)機(jī)的特性，不同油門(mén)下，發(fā)動(dòng)機(jī)的較大扭矩點(diǎn)對(duì)應(yīng)轉(zhuǎn)速不一 樣。因此可以通過(guò)油門(mén)的輸入，查表獲得一個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)較大扭矩對(duì)應(yīng)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速作為發(fā)動(dòng)機(jī) 第一控制階段的穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall。從當(dāng)前轉(zhuǎn)速到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall按照起步調(diào)速 時(shí)間（StallStartTime)和調(diào)速軌跡（StallProfile)計(jì)算出整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速軌跡。該 變化曲線是平滑沒(méi)有突變的。如何通過(guò)離合器扭矩的控制使得發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能夠很好地按 照該目標(biāo)轉(zhuǎn)速軌跡變化是控制的難點(diǎn)，特別是在將發(fā)動(dòng)機(jī)由當(dāng)前轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn) 速NEngStall的過(guò)程中。為了準(zhǔn)確地控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按照目標(biāo)轉(zhuǎn)速軌跡進(jìn)行變化，我們引入 ProActive扭矩進(jìn)行控制的。離合器結(jié)合扭矩由三部分組成：基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩變化積分獲 得的扭矩J T(IT1 △ TEng，基于發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速PI計(jì)算的速度閉環(huán)PI扭矩Tpi，和在 發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化過(guò)程中計(jì)算的ProActive扭矩。公式如下：
[0033] Tclt=/ τ〇ηΔΤΕη8+ΤΡΙ-Τ Proactive
[0034] 基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩變化積分獲得的扭矩丨TOT1 Λ TEng從發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元采集獲得，該 扭矩體現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的變化對(duì)應(yīng)離合器扭矩的變化，在整個(gè)起步階段該扭矩始終作用于離 合器扭矩。速度閉環(huán)PI扭矩Tpi主要是監(jiān)測(cè)發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差，Tpi=P X Espeed+I X J TOT1Espeed;P為比例因子、I為積分因子；E speed為發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn) 速的偏差。P、I的數(shù)值通過(guò)試驗(yàn)調(diào)節(jié)確定，保證發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速能夠快速穩(wěn)定地達(dá)到穩(wěn)定 目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall。通過(guò)離合器扭矩調(diào)節(jié)來(lái)彌補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的偏差部 分，該閉環(huán)計(jì)算扭矩TpiR有在出現(xiàn)了轉(zhuǎn)速偏差以后才開(kāi)始進(jìn)行補(bǔ)償，因此最后的控制結(jié)果 很難保證發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速能夠很好地和目標(biāo)轉(zhuǎn)速吻合，因此引入ProActive扭矩。在起步過(guò)程 中，我們計(jì)算獲得了發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速軌跡，基于該軌跡我們能夠得到發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速變 化的梯度（dNEngT/dt)。目標(biāo)轉(zhuǎn)速梯度的計(jì)算我們通過(guò)當(dāng)前時(shí)刻目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngTO和下一時(shí)刻目 標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngT1之差除以這兩個(gè)采樣時(shí)刻的時(shí)間差tl-tO,這兩個(gè)時(shí)刻的時(shí)間差tl-tO為控制 系統(tǒng)計(jì)算的時(shí)間周期，即dNEngT/dt = (NEngT1-NEngTCI)/(tl-tO)。發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化的梯度和 離合器輸入轉(zhuǎn)動(dòng)慣量Iln (包括發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)慣量，為車輛固有參數(shù)），我們可 以計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按照目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化所須補(bǔ)償?shù)呐ぞ豍roActive扭矩Tpraaetive= dN EngT/ dtX IIn〇
[0035] 待發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall之后，發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩達(dá)到一個(gè)比較大的扭 矩值，之后如何控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和離合器傳遞扭矩讓發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和離合器輸出軸轉(zhuǎn)速很好 地達(dá)到同步以完成起步是該發(fā)明第二階段實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速 NEngStall之后，該轉(zhuǎn)速點(diǎn)為發(fā)動(dòng)機(jī)在當(dāng)前負(fù)荷下的扭矩較大點(diǎn)，發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速維持在該轉(zhuǎn) 速，通過(guò)該扭矩傳遞給離合器，驅(qū)動(dòng)離合器轉(zhuǎn)速上升，監(jiān)控離合器輸出軸轉(zhuǎn)速，當(dāng)離合器輸 出軸轉(zhuǎn)速大于目標(biāo)值（2-Ks) XNEngStall(l〈Ks〈2)時(shí)，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速的控制進(jìn)入第三階段：該階 段中，發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速乂_的確定基于離合器的輸出轉(zhuǎn)速，計(jì)算公式如下：
[0036]
[0037] 其中Nat是離合器的實(shí)際轉(zhuǎn)速，通過(guò)離合器轉(zhuǎn)速傳感器獲得。該發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速 的變化體現(xiàn)了離合器目標(biāo)轉(zhuǎn)速的變化，并能夠隨著離合器轉(zhuǎn)速的上升，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速與離合 器轉(zhuǎn)速的差會(huì)一步一縮小，直到發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速達(dá)到Ks*NEngStall時(shí)，離合器轉(zhuǎn)速和發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn) 速同步，完成整個(gè)起步過(guò)程。在起步的第三階段，實(shí)時(shí)基于當(dāng)前離合器的轉(zhuǎn)速，計(jì)算出發(fā)動(dòng) 機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，由于離合器的轉(zhuǎn)速不會(huì)突變，基于該連續(xù)函數(shù)計(jì)算出來(lái)的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速 也是連續(xù)的，并能夠最終實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和離合器轉(zhuǎn)速的同步。
[0038] 利用此方法，計(jì)算出一個(gè)優(yōu)化的發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速曲線，通過(guò)離合器的控制，實(shí)現(xiàn)發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速和離合器轉(zhuǎn)速的最后同步。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種自動(dòng)濕式雙離合器變速器的起步控制方法，其特征在于包括下述步驟： 第一階段，首先使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到一個(gè)扭矩比較大的穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall; 第二階段，等待離合器的轉(zhuǎn)速上升，直到離合器實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到設(shè)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速值； 第三階段，基于離合器的實(shí)際轉(zhuǎn)速計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速，通過(guò)離合器扭矩的控制使 發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速趨于目標(biāo)轉(zhuǎn)速，直至發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速與離合器實(shí)際轉(zhuǎn)速最后同步； 所述第一階段中，采用下述方法使發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速達(dá)到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall: 一、 按照給定的時(shí)間和變化曲線計(jì)算出整個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間_目標(biāo)轉(zhuǎn)速軌跡，該變化曲 線是平滑沒(méi)有突變的； 二、 通過(guò)離合器扭矩的控制使得發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速按照發(fā)動(dòng)機(jī)的時(shí)間-目標(biāo)轉(zhuǎn)速軌跡由 當(dāng)前轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall;該過(guò)程中離合器結(jié)合扭矩Tat通過(guò)式⑴計(jì)算得到： TCit=/T〇nATEng+TPI-TProactive(1) 式中，丨T(lT1ATEng是基于發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩變化積分獲得的扭矩，TO是當(dāng)前時(shí)刻，T1是發(fā)動(dòng) 機(jī)轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)到穩(wěn)定目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngStall的時(shí)刻；TPI是基于發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速PI計(jì)算 的速度閉環(huán)PI扭矩；TPMac;tiTC是在發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速隨時(shí)間變化過(guò)程中根據(jù)式（3)、（4)計(jì)算 的ProActive扭矩； Tpi-PXEspeed+IX丨 T0Espeed (2) TProactive=dNEngT/dtXIIn (3) dNEngT/dt= (NEngT1-NEngTO)/(tl-tO) (4) 式中，P為比例因子、I為積分因子；Espeed為發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速和實(shí)際轉(zhuǎn)速的偏差；dNEngT/dt是發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速變化的梯度；NEngT(l是當(dāng)前時(shí)刻發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，NEngT1是下一時(shí)刻發(fā)動(dòng) 機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速；tl-tO是當(dāng)前時(shí)刻與下一時(shí)刻的時(shí)間差，其值等于控制系統(tǒng)計(jì)算的時(shí)間周期； IIn是離合器輸入轉(zhuǎn)動(dòng)慣量； 所述第二階段中，離合器轉(zhuǎn)速的目標(biāo)值為（2_Ks)XNEngStall，Ks為目標(biāo)轉(zhuǎn)速曲線因子，l<Ks<2 ； 所述第三階段中，根據(jù)式（5)計(jì)算發(fā)動(dòng)機(jī)的目標(biāo)轉(zhuǎn)速乂^，通過(guò)離合器扭矩的控制使發(fā) 動(dòng)機(jī)實(shí)際轉(zhuǎn)速趨于目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngT，直至發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速NEngT達(dá)到Ks*NEngStall時(shí)實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī) 實(shí)際轉(zhuǎn)速和離合器實(shí)際轉(zhuǎn)速的最后同步；式中Nat是離合器實(shí)際轉(zhuǎn)速。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種自動(dòng)濕式雙離合器變速器的起步控制方法，該方法如下：控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按照既定軌跡達(dá)到第一階段目標(biāo)轉(zhuǎn)速點(diǎn)，通過(guò)離合器的扭矩傳遞使得離合器轉(zhuǎn)速上升，達(dá)到一定離合器轉(zhuǎn)速之后，基于離合器轉(zhuǎn)速計(jì)算出發(fā)動(dòng)機(jī)目標(biāo)轉(zhuǎn)速，控制發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速上升，同時(shí)實(shí)現(xiàn)離合器轉(zhuǎn)速的上升，直到兩者轉(zhuǎn)速基本一致，完成起步過(guò)程。整個(gè)過(guò)程通過(guò)離合器的扭矩控制來(lái)實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明通過(guò)控制離合器的傳遞扭矩，使得起步過(guò)程中，發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速按照目標(biāo)轉(zhuǎn)速進(jìn)行變化，實(shí)現(xiàn)了濕式離合器起步過(guò)程的平穩(wěn)和快速，避免了起步的沖擊。
【IPC分類】F16H61/04, F16H61/24
【公開(kāi)號(hào)】CN104948728
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510226640
【發(fā)明人】熊杰, 張廣輝, 馬巖, 張榮輝, 閆濤
【申請(qǐng)人】中國(guó)第一汽車股份有限公司
【公開(kāi)日】2015年9月30日
【申請(qǐng)日】2015年5月6日