双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法与流程

本发明涉及变速器控制领域，尤其涉及一种双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法。
背景技术：
：换挡机构主要包括同步器和换挡拨叉，换挡过程即为同步器齿套与挡位齿轮结合的过程，同步器齿套可以通过拨叉的运动与挡位齿轮啮合，实现挡位切换；整个拨叉移动过程中均需要提供适当的挂挡力，既要防止挂挡力过大引起的挂挡冲击和挂挡噪声，又要避免出现挂挡力过小导致挂挡失败的问题。现有拨叉挂挡力是通过积分算法控制的，即设置一个初始挂挡压力以及挂挡压力变化斜率，通过积分算法得到拨叉挂挡力；该挂挡力是一个持续增加的压力，当检测到拨叉位置已经处于在挡状态时，通过复位激活命令，将挂挡力重置为零。然而，现有拨叉挂挡力控制方法虽然能够完成挂挡操作，确保挡位结合，但是由于其压力初始值较小，后续压力持续增加，导致部分挡位挂挡时间较长，产生换挡噪声，甚至造成换挡冲击。技术实现要素：本发明的目的是提供一种双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，以确保各挡位挂挡力适应性变化，使得挂挡过程中挂挡压力曲线平顺，实现一次性成功挂挡，消除挂挡噪声，同时实现快速挂挡，提升整车挂挡的快捷性和舒适性。本发明提供了一种双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，包括如下步骤：步骤A、挂挡压力控制模块接收到换挡命令后，进入初始阶段，且所述初始阶段维持有设定的时间；步骤B、所述挂挡压力控制模块进入预同步阶段，在所述预同步阶段中，所述挂挡压力控制模块控制初始挂挡压力，使齿套滑块通过拨叉的带动运动至准备与同步环接触的位置；步骤C、所述挂挡压力控制模块进入同步阶段，在所述同步阶段中，所述挂挡压力控制模块控制同步挂挡压力，使所述齿套滑块继续通过所述拨叉的带动与所述同步环接触，并将所述同步环压向齿轮的同步锥面；步骤D、所述挂挡压力控制模块进入滑行阶段，在所述滑行阶段中，所述挂挡压力控制模块控制滑行挂挡压力，使同步器齿套通过所述拨叉的带动运动至准备与结合齿接触的位置；步骤E、所述挂挡压力控制模块进入结合阶段，在所述结合阶段中，所述挂挡压力控制模块控制结合挂挡压力，使所述同步器齿套与所述结合齿完全啮合；步骤F、所述挂挡压力控制模块进入挂挡结束阶段，在所述挂挡结束阶段中，所述挂挡压力控制模块无挂挡压力，并通过输出挂挡结束状态信号，完成挂挡。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，所述初始挂挡压力通过PID控制，具体包括：步骤B1、获取当前采样时刻对应的拨叉位置和上一采样时刻对应的拨叉位置；步骤B2、根据获得的所述当前采样时刻对应的拨叉位置和所述上一采样时刻对应的拨叉位置，计算拨叉的实际移动速度，拨叉的实际移动速度计算公式如下：v(t)=s(t)-s(t-1)+0.5t*v(t-1)1.5t]]>其中，v(t)为拨叉的实际移动速度，t为当前采样时刻，t-1为上一采样时刻，s(t)为当前采样时刻对应的拨叉位置，s(t-1)为上一采样时刻对应的拨叉位置；步骤B3、计算拨叉移动的速度差，拨叉移动的速度差计算公式如下：Δv(t)＝vTag-|v(t)|其中，Δv(t)为拨叉移动的速度差，vTag为拨叉移动的目标速度；步骤B4、计算初始挂挡压力P(t)，挂挡压力的计算公式如下：P(t)={kp*Δv(t)+ki*Δv(t)*0.5a+1a+kd*[Δv(t)-Δv(t-1)]}*0.5a+1a]]>其中，P(t)为初始挂挡压力，a为缩放比例，kp为比例增益参数，ki为积分增益参数，kd为微分增益参数。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，在步骤B之后，所述控制方法还包括：步骤G、判断所述挂挡压力控制模块何时退出所述预同步阶段的方法，具体包括如下步骤：步骤G1、获取在第一时刻拨叉移动速度绝对值以及拨叉实际位置绝对值；步骤G2、获取在第二时刻拨叉移动速度绝对值以及拨叉实际位置绝对值，所述第二时刻在所述第一时刻之后；步骤G3、获取所述准备与同步环接触的位置的绝对值与补偿值的差值，当所述第二时刻拨叉移动速度绝对值小于等于所述第一时刻拨叉移动速度绝对值，且在所述第一时刻和所述第二时刻所述拨叉实际位置绝对值均大于等于所述差值时，所述挂挡压力控制模块退出所述预同步阶段。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，所述同步阶段的挂挡压力通过Ramp控制，具体包括：步骤C1、设定初始压力值；设定所述初始压力值的方法具体包括如下步骤：步骤C11、根据输出轴转速和各挡位传动比获取各挡位输入轴目标转速；步骤C12、根据所述输入轴目标转速与输入轴实际转速获取转速差；步骤C13、根据所述转速差和期望挡位在表中查找获取所述初始压力值；步骤C2、设定压力补偿值；设定所述压力补偿值的方法具体包括：步骤C21、根据变速箱温度和期望挡位在表中查找获取所述压力补偿值；步骤C3、根据所述初始压力值、所述压力补偿值及同步阶段挂挡力计算公式控制同步阶段挂挡力，所述同步阶段挂挡力计算公式如下：P(t)=P0+P1,t<t0P0+P1+k*(t-t0),t≥t0]]>其中，P(t)为同步阶段挂挡力，P1为挂挡补偿压力，k为Ramp斜率，t为同步阶段持续时间，t0为挂挡力开始增长时的时刻。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，在步骤C之后，所述控制方法还包括：步骤H、判断所述挂挡压力控制模块何时退出所述同步阶段的方法具体包括如下步骤：步骤H1、设定目标转速差；步骤H2、根据所述输入轴目标转速与所述输入轴实际转速获取实际转速差；步骤H3、将所述目标转速差与所述实际转速差进行比对，在设定的时间内，当所述实际转速差小于所述目标转速差时，所述挂挡压力控制模块退出所述同步阶段。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，在所述滑行阶段中，所述挂挡压力控制模块保持控制逐渐降低的挂挡力，具体包括：步骤D1、根据拨叉实际位置的位移值和拨叉目标位置的位移值获取位移差值的绝对值；步骤D2、根据所述位移差值的绝对值与期望挡位在表中查找获取所述滑行阶段的挂挡力。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，在步骤D之后，所述控制方法还包括：步骤I、判断所述挂挡压力控制模块何时退出所述滑行阶段的方法具体包括如下步骤：步骤I1、获取所述同步器齿套准备与结合齿接触的位置的偏移值；步骤I2、根据所述拨叉目标位置绝对值与所述偏移值获取二者的差值；步骤I3、将拨叉实际位置的位移值与所述拨叉目标位置绝对值和所述偏移值的差值进行比对，若拨叉实际位置的位移值大于所述拨叉目标位置绝对值和所述偏移值的差值时，所述挂挡压力控制模块退出所述滑行阶段。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，在所述结合阶段中，所述挂挡压力控制模块保持有恒定的挂挡力，具体包括：步骤E1、根据所述挂挡压力控制模块进入所述滑行阶段前和进入所述滑行阶段后所处临界位置时所分别对应的拨叉移动速度值，以获取拨叉移动速度差值，并根据所述拨叉移动速度差值在表中查找获取结合阶段的挂挡力。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，在所述结合阶段中，所述挂挡压力控制模块将所述结合挂挡压力保持设定的时间后，所述挂挡压力控制模块退出所述结合阶段。如上所述的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，优选的是，所述挂挡结束状态信号通过位置传感器采集与传递。本发明提供的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，实现了各挡位挂挡力的适应性变化，使得挂挡过程中挂挡压力曲线平顺，实现了一次性成功挂挡，消除挂挡噪声，同时实现了快速挂挡，提升了整车挂挡的快捷性和舒适性。附图说明下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。图1为本发明实施例提供的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法的流程图；图2为挂挡压力、拨叉位置与挂挡时间的关系曲线图；图3为预同步阶段PID控制逻辑图。附图标记说明：P1-初始阶段P2-预同步阶段P3-同步阶段P4-滑行阶段P5-结合阶段P6-挂挡结束阶段具体实施方式下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。图1为本发明实施例提供的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法的流程图，图2为挂挡压力、拨叉位置与挂挡时间的关系曲线图。请同时参照图1和图2，本发明实施例提供了一种双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，其中，包括如下步骤：步骤A、挂挡压力控制模块接收到换挡命令后，进入初始阶段，且初始阶段维持有设定的时间。需要说明的是，初始阶段为拨叉移动的准备阶段，拨叉尚未移动，故初始阶段无挂档力。图3为预同步阶段PID控制逻辑图，并如图3所示：步骤B、挂挡压力控制模块进入预同步阶段，在预同步阶段中，挂挡压力控制模块控制初始挂挡压力，使齿套滑块通过拨叉的带动运动至准备与同步环接触的位置。具体地，初始挂挡压力通过PID控制，具体包括如下步骤：步骤B1、获取当前采样时刻对应的拨叉位置和上一采样时刻对应的拨叉位置；步骤B2、根据获得的当前采样时刻对应的拨叉位置和上一采样时刻对应的拨叉位置，计算拨叉的实际移动速度，拨叉的实际移动速度计算公式如下：v(t)=s(t)-s(t-1)+0.5t*v(t-1)1.5t]]>其中，v(t)为拨叉的实际移动速度，t为当前采样时刻，t-1为上一采样时刻，s(t)为当前采样时刻对应的拨叉位置，s(t-1)为上一采样时刻对应的拨叉位置；步骤B3、计算拨叉移动的速度差，拨叉移动的速度差计算公式如下：Δv(t)＝vTag-|v(t)|其中，Δv(t)为拨叉移动的速度差，vTag为拨叉移动的目标速度；步骤B4、计算初始挂挡压力P(t)，挂挡压力的计算公式如下：P(t)={kp*Δv(t)+ki*Δv(t)*0.5a+1a+kd*[Δv(t)-Δv(t-1)]}*0.5a+1a]]>其中，P(t)为初始挂挡压力，a为缩放比例，kp为比例增益参数，ki为积分增益参数，kd为微分增益参数。具体地，预同步阶段的挂挡压力采用PID控制，通过对拨叉实际移动速度与拨叉目标移动速度的差值的实时跟踪响应，实现挂挡压力的精确控制，确保了控制系统的稳定性。具体地，在步骤B之后，控制方法还包括：步骤G、判断挂挡压力控制模块何时退出预同步阶段的方法，具体包括如下步骤：步骤G1、获取在第一时刻拨叉移动速度绝对值以及拨叉实际位置绝对值；步骤G2、获取在第二时刻拨叉移动速度绝对值以及拨叉实际位置绝对值，其中，第二时刻在第一时刻之后；步骤G3、获取准备与同步环接触的位置的绝对值与补偿值的差值，当第二时刻拨叉移动速度绝对值小于等于第一时刻拨叉移动速度绝对值，且在第一时刻和第二时刻拨叉实际位置绝对值均大于等于差值时，挂挡压力控制模块退出预同步阶段。步骤C、挂挡压力控制模块进入同步阶段，在同步阶段中，挂挡压力控制模块控制同步挂挡压力，使齿套滑块继续通过拨叉的带动与同步环接触，并将同步环压向齿轮的同步锥面。具体地，同步阶段的挂挡压力通过Ramp控制，具体包括如下步骤：步骤C1、设定初始压力值；设定初始压力值的方法具体包括如下步骤：步骤C11、根据输出轴转速和各挡位传动比获取各挡位输入轴目标转速；步骤C12、根据输入轴目标转速与输入轴实际转速获取转速差；步骤C13、根据转速差和期望挡位在表中查找获取初始压力值；步骤C2、设定压力补偿值；设定压力补偿值的方法具体包括：步骤C21、根据变速箱温度和期望挡位在表中查找获取压力补偿值；步骤C3、根据初始压力值、压力补偿值及同步阶段挂挡力计算公式控制同步阶段挂挡力，同步阶段挂挡力计算公式如下：P(t)=P0+P1,t<t0P0+P1+k*(t-t0),t≥t0]]>其中，P(t)为同步阶段挂挡力，P1为挂挡补偿压力，k为Ramp斜率，t为同步阶段持续时间，t0为挂挡力开始增长时的时刻。具体地，在步骤C之后，控制方法还包括：步骤H、判断挂挡压力控制模块何时退出同步阶段的方法具体包括如下步骤：步骤H1、设定目标转速差；步骤H2、根据输入轴目标转速与输入轴实际转速获取实际转速差；步骤H3、将目标转速差与实际转速差进行比对，在设定的时间内，当实际转速差小于目标转速差时，挂挡压力控制模块退出同步阶段。具体地，在同步阶段中，拨叉的位置变换很小，此阶段主要实现输入轴转速与输出轴转速的同步，即预定的挡位齿轮与输出轴的同步。步骤D、挂挡压力控制模块进入滑行阶段，在滑行阶段中，挂挡压力控制模块控制滑行挂挡压力，使同步器齿套通过拨叉的带动运动至准备与结合齿接触的位置。具体地，在滑行阶段中，挂挡压力控制模块保持控制逐渐降低的挂挡力，具体包括：步骤D1、根据拨叉实际位置的位移值和拨叉目标位置的位移值获取位移差值的绝对值；步骤D2、根据位移差值的绝对值与期望挡位在表中查找获取滑行阶段的挂挡力。需要说明的是，滑行阶段可以使挂挡压力控制模块保持控制逐渐降低的挂挡力，也可以保持恒定的挂挡力，以确保拨叉在移动中可以带动同步器齿套顺利通过同步器齿套与结合齿接触的位置。具体地，在步骤D之后，控制方法还包括：步骤I、判断挂挡压力控制模块何时退出滑行阶段的方法具体包括如下步骤：步骤I1、获取同步器齿套准备与结合齿接触的位置的偏移值；步骤I2、根据拨叉目标位置绝对值与偏移值获取二者的差值；步骤I3、将拨叉实际位置的位移值与拨叉目标位置绝对值和偏移值的差值进行比对，若拨叉实际位置的位移值大于拨叉目标位置绝对值和偏移值的差值时，挂挡压力控制模块退出滑行阶段。步骤E、挂挡压力控制模块进入结合阶段，在结合阶段中，挂挡压力控制模块控制结合挂挡压力，使同步器齿套与结合齿完全啮合。具体地，挂挡压力控制模块保持有恒定的挂挡力，具体包括：步骤E1、根据挂挡压力控制模块进入滑行阶段前和进入滑行阶段后所处临界位置时所分别对应的拨叉移动速度值，以获取拨叉移动速度差值，并根据拨叉移动速度差值在表中查找获取结合阶段的挂挡力。需要说明的是，在结合阶段同步器齿套在于结合齿结合的过程中无任何阻碍，故仅保持较小的压力即可，以确保同步器齿套可以与结合齿完全啮合。具体地，在结合阶段中，挂挡压力控制模块将结合挂挡压力保持设定的时间后，挂挡压力控制模块退出结合阶段。步骤F、挂挡压力控制模块进入挂挡结束阶段，在挂挡结束阶段中，挂挡压力控制模块无挂挡压力，并通过输出挂挡结束状态信号，完成挂挡。具体地，挂挡结束状态信号可以通过位置传感器采集与传递。本发明实施例提供的双离合自动变速器拨叉挂挡力控制方法，实现了各挡位挂挡力的适应性变化，使得挂挡过程中挂挡压力曲线平顺，实现了一次性成功挂挡，消除挂挡噪声，同时实现了快速挂挡，提升了整车挂挡的快捷性和舒适性。以上依据图式所示的实施例详细说明了本发明的构造、特征及作用效果，以上仅为本发明的较佳实施例，但本发明不以图面所示限定实施范围，凡是依照本发明的构想所作的改变，或修改为等同变化的等效实施例，仍未超出说明书与图示所涵盖的精神时，均应在本发明的保护范围内。当前第1页1 2 3