CN111645686B - 一种驱动力恢复控制方法、装置及48v驱动系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种驱动力恢复控制方法、装置及48V驱动系统。当行驶工况由停机滑行模式切换为驱动模式时，控制方法包括：确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速；控制发动机转速提升至目标转速，在发动机开始提升转速时，控制变速器的拨叉接入目标档位，其中，目标档位与离合器转速相匹配。本发明提出的控制方法在驱动力恢复阶段，首先选定目标档位，将在停机滑行阶段摘空的拨叉直接接入目标档位，避免驱动力恢复过程中进行升、降档操作，可以减小停机滑行模式切换至驱动模式的时间。

Description

一种驱动力恢复控制方法、装置及48V驱动系统

技术领域

本发明实施例涉及汽车驱动控制技术，尤其涉及一种驱动力恢复控制方法、装置及48V驱动系统。

背景技术

具备48V电气系统的汽车具备停机滑行模式，该模式下汽车发动机停机，且发动机与离合器之间的传动链断开，当驾驶员重新踩下油门踏板时，整车需要恢复至正常的驱动模式。

现有技术中，当需要从停机滑行模式切换至正常的驱动模式时，为满足驾驶员的驾驶需求，在停机滑行过程通常需要进行降档控制，此外离合器控制器在停机滑行过程中还需向变速器中的摩擦联接元件供给油压，以使驱动系统可以及时响应驾驶员的加速请求。现有技术中的控制方法，需要在停机滑行阶段实现对离合器和变速器的控制，在停机滑行过程中存在额外的阻力，影响滑行距离，同时由于涉及变速器降档等控制过程，从停机滑行模式切换至驱动模式时存在一定的延时时间。

发明内容

本发明提供一种驱动力恢复控制方法、装置及48V驱动系统，以达到延长停机滑行距离，使车辆可以快速、平稳的恢复驱动力的目的。

第一方面，本发明实施例提供了一种驱动力恢复控制方法，当行驶工况由停机滑行模式切换为驱动模式时，控制方法包括：

确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速；控制所述发动机转速提升至所述目标转速，在所述发动机开始提升转速时，控制变速器的拨叉接入所述目标档位，

其中，所述目标档位与所述离合器转速相匹配。

进一步的，控制变速器的拨叉接入所述目标档位包括：

控制离合器充油，使所述离合器内的油压处于设定的目标油压，其中，所述目标油压与Kp点对应的油压相差第一压力值。

进一步的，当发动机处于所述目标转速且离合器的油压处于所述目标油压时，

控制所述发动机与所述离合器结合，当所述发动机的转速由所述目标转速继续提升时，分段控制所述离合器的输出扭矩跟随所述发动机的输出扭矩。

进一步的，基于变化系数，对所述离合器的输出扭矩进行两段控制，

处于对所述离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，控制所述离合器的输出扭矩的变化量与所述发动机输出扭矩的变化量相同。

进一步的，处于对所述离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，同时对所述发动机的转速进行前馈控制，使所述发动机的转速稳定提升。

进一步的，处于对所述离合器的输出扭矩进行第二阶段控制时，根据滑磨差控制所述输出扭矩与允许扭矩相同。

进一步的，所述目标转速由变速器输出轴转速、所述目标档位以及滑磨差确定。

第二方面，本发明实施例还提供了一种驱动力恢复控制装置，包括驱动力恢复模块，所述驱动力恢复模块用于：

当行驶工况由停机滑行模式切换为驱动模式时，确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速；控制所述发动机转速提升至所述目标转速，在所述发动机开始提升转速时，控制变速器的拨叉接入所述目标档位，

其中，所述目标档位与所述离合器转速相匹配。

第三方面，本发明实施例还提供了一种48V驱动系统，包括发动机控制单元以及变速器控制单元，

所述发动机控制单元与发动机相连接，所述变速器控制单元与湿式双离合变速器相连接，所述发动机控制单元通过CAN总线与所述变速器控制单元通信连接，

所述变速器控制单元用于执行本发明实施例记载的驱动力恢复控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：在驱动力恢复阶段，首先选定目标档位，将在停机滑行阶段摘空的拨叉直接接入目标档位，避免驱动力恢复过程中进行升、降档操作，可以减小停机滑行模式切换至驱动模式的时间。

附图说明

图1是实施例中的控制方法流程图；

图2是实施例中的48V驱动系统；

图3是实施例中的另一种控制方法流程图

图4是实施例中的一种控制方法时序图；

图5是实施例中的一种控制曲线图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，而非对本发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。

实施例一

图1是实施例一中的控制方法流程图，本实施例可适用于车辆停机滑行模式向驱动模式切换时，恢复车辆驱动力的情况，该方法可以由驱动力恢复控制装置执行，该装置可以采用软件的方式实现，该装置可配置于电子设备中，例如变速箱控制单元TCU中，如图1所示，该方法具体可以包括：

S1.确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速。

示例性的，本实施例中，传动装置采用湿式双离合变速器，湿式双离合变速器一般包括拨叉、两套档位齿轮、一个输入轴、两个输出轴、两个离合器、两个电磁阀以及一个液压泵，其中，两套档位齿轮分别布置在一个输出轴上，例如一个输出轴配置1档、3档、5档、7档齿轮，另一个输出轴上配置2档、4档、6档齿轮。两个离合器在电磁阀的作用下分别控制一个输出轴与发动机传动连接或断开。示例性的，本实施例中，拨叉，输入轴、输出轴和档位齿轮构成变速器。

本实施例中，控制方法用于控制48V系统恢复驱动力，图2是实施例中的48V驱动系统，参考图2，48V系统包括发动机控制单元100，变速器控制单元200、发动机300和湿式双离合变速器400。

发动机控制单元100与发动机300通信连接，变速器控制单元200与湿式双离合变速器400通信连接，发动机控制单元100和变速器控制单元200通过CAN总线实现信息交互。发动机300与湿式双离合变速器400机械连接。

本实施例中，48V系统主要涉及两种模式，即停机滑行模式和驱动模式，处于停机滑行模式时，变速器控制单元200控制湿式双离合变速器400中的两个离合器分别与配置奇数档位齿轮的输出轴、配置偶数档位齿轮的输出轴分离，同时控制所有的换挡拨叉摘空，此时，发动机的传动轴与离合器之间，以及变速器中的档位齿轮之间均为分离状态，使得车辆在停机滑行模式下滑行时无发动机反拖制动，离合器也不产生拖曳扭矩，进而车辆可以利用自身惯性保持最长时间的滑行过程。

当驾驶员踩下油门踏板时，车辆退出滑行停机模式而进入驱动模式，此时主要通过变速器控制单元200生成控制指令，使车辆恢复驱动力。

具体的，本步骤中变速器控制单元200的工作过程包括：

变速器控制单元200接收由发动机控制单元100通过CAN总线发送的启机标志位EMS_ESR，接收到启机标志位后，变速器控制单元200确定湿式双离合变速器400的目标档位TR、发动机300的目标转速TCU_ETS，并向发动机控制单元100发送启机允许标志位TCU_ESA、发动机转速控制请求TCU_ESCR以及发动机目标转速。

示例性的，变速器控制单元200可以根据当前车速，采用模糊控制的方式确定目标档位；确定目标转速时，采用的公式为：

TCU_ETS＝OS×TR+Slip

式中，OS为目标档位对应的输出轴的当前转速值，TR为目标档位，Slip为目标滑磨差。

本实施例中，Slip的确定方式为：变速器控制单元200获取湿式双离合变速器400内液压油的油温，根据油温以及目标档位通过查表的方式获取目标滑磨差。

变速器控制单元200确定目标档位后，同时确定与目标档位现匹配的离合器转速，控制离合器以指定的转速转动，目的是使发动机转速与目标挡位对应的离合器的转速同步，保证发动机与离合器之间能够平稳接合，保证动力恢复时驾驶平顺性。

S2.控制发动机转速提升至目标转速，在发动机开始提升转速时，控制拨叉接入目标档位。

具体的，在步骤S2中，发动机控制单元100接收到变速器控制单元200发送的启机允许标志位、发动机转速控制请求以及目标转速后，控制发动机300进入转速控制模式，控制发动机300的转速由零提升至目标转速TCU_ETS。

步骤S2中，变速器控制单元200监控发动机300的转速变化，发动机300的转速控制过程以变量ESP表征，ESP的计算公式为：

ESP＝(ES-ESI)/(TCU_ETS-ESI)

式中，ES为发动机转速，ESI为发动机初始速度，处于停机滑行模式时，ESI为零。

在发动机转速控制的起始时刻，也即ESP为0时，变速器控制单元200控制换挡拨叉直接挂入目标档位，挂挡成功后，变速器控制单元200控制与目标档位对应的离合器充油，使发动机300与离合器半接合，以使发动机300的扭矩输入至湿式双离合变速器400中。

图3是实施例中的另一种控制方法流程图，参考图3，作为一种优选方案，变速器控制单元200的控制过程还包括：

S3.控制离合器充油，使离合器内的油压处于设定的目标油压，其中，目标油压与Kp点对应的油压相差第一压力值。

Kp点为离合器半接合点，当离合器油压处于Kp点时，发动机的输出扭矩开始带动变速器中的输入轴转动，变速器开始输出扭矩。

S4.当发动机处于目标转速且离合器的油压处于目标油压时，控制发动机与离合器结合，当发动机的转速由目标转速继续提升时，分段控制离合器的输出扭矩跟随发动机的输出扭矩。

在本方案中，发动机处于转速提升阶段时，离合器的目标油压略小于Kp点，变速器的输入轴处于静止状态，其目的在于避免对发动机进行转速控制时，由于离合器油压偏高而引起车辆耸动。

当ESP为1时，即发动机转速与目标转速相同时，变速器控制单元200停止发送发动机转速控制请求，发动机300进入扭矩控制模式，发动机控制单元100控制发动机300输出目标扭矩，相应的，在此过程中，发动机300的转速大于处于转速控制模式时发动机300的目标转速。示例性的，发动机300的目标扭矩由油门踏板的踩踏深度确定。

发动机300处于转速控制模式时，器转速由0逐渐提升至目标转速，相应的ESP的数值也由0逐渐变为1，图4是实施例中的一种控制方法时序图，参考图4，当ESP的数值接近1时，变速器控制单元200控制离合器内的油压由目标油压提升至Kp点，变速器控制单元200开始对离合器进行扭矩控制。

图5是实施例中的一种控制曲线图，参考图5，示例性的，发动机300处于扭矩控制模式，变速器控制单元200对离合器进行扭矩控制，基于变化系数，对离合器的输出扭矩进行两段控制，处于对离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，控制离合器的输出扭矩的变化量与发动机输出扭矩的变化量相同。处于对离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，同时对发动机的转速进行前馈控制，使发动机的转速稳定提升。

示例性的，发动机与离合器接合的过程可以分为两个主要阶段，即滑磨阶段(第一阶段)和同步接合阶段(第二阶段)。

在滑磨阶段，变速器的输出扭矩与离合器的接合位置有关，步骤S4中，变速器控制单元200通过对离合器油压的控制，调整离合器的接合位置，进而调整离合器的允许传递扭矩，使离合器的允许传递扭矩可以跟随发动机输出扭矩的提高而提高。

处于滑磨阶段时，若离合器的接合速度过慢，且发动机输出扭矩提升过快，则会造成发动机转速飞升，因此在滑磨阶段，变速器控制单元200对发动机的转速进行前馈控制，使发动机的输出扭矩稳定提升。

示例性的，本步骤中引入前馈扭矩Torq，其表达式为：

Torq＝Profile×Gain

式中，Profile为变化系数，从滑磨阶段的起始时刻至同步接合阶段的起始时刻，变化系数的数值由1逐渐降至0，示例性的，可以根据接合时长，按照设定的步长，逐步减小变化系数。Gain为增益环节，示例性的，变速器控制单元200获取离合器当前的油压变化率，根据油压变化率和目标档位确定发动机的期望升转矩速率，将期望升转矩速率作为增益环节Gain，示例性的，油压变化率、目标档位以及期望升转矩速率的对应关系通过试验标定获得。

变速器控制单元200确定前馈扭矩Torq后，将前馈扭矩发送至发动机控制单元100中，发动机控制单元100优先根据接收到的前馈扭矩控制发动机的输出扭矩。

处于对离合器的输出扭矩进行第二阶段控制时，根据滑磨差控制输出扭矩与允许扭矩相同。

示例性的，处于第二阶段控制时，发动机与离合器同步接合，由于湿式双离合变速器在扭矩传递过程中需要保持一定的滑磨差，因此本步骤中，变速器控制单元200以实际滑磨差与目标滑磨差作为控制输入，以离合器的油压作为被控制量，对油压进行PI闭环控制，使输出扭矩和允许扭矩相同。

本实施例中，提出的驱动力恢复控制方法在停机滑行阶段，控制离合器分离、拨叉摘空，以最大限度减小滑行阻力，在驱动力恢复阶段，首先选定目标档位，并控制拨叉直接接入目标档位，避免驱动力恢复过程中进行升、降档操作，减小停机滑行模式切换至驱动模式的时间。处于驱动力恢复阶段，采用分段控制的方式对离合器扭矩进行控制，通过前馈扭矩控制发动机扭矩的变化量，可以使驱动力平稳、快速的提升至驾驶员的期望值。

实施例二

本实施例提出一种驱动力恢复控制装置，控制装置配置在变速器控制单元，控制装置包括驱动力恢复模块，驱动力恢复模块用于：

当行驶工况由停机滑行模式切换为驱动模式时，确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速；控制发动机转速提升至目标转速，在发动机开始提升转速时，控制变速器的拨叉接入所述目标档位，其中，目标档位与所述离合器转速相匹配。

可选的，变速器控制单元控制变速器的拨叉接入目标档位时：

驱动力恢复模块用于控制离合器充油，使离合器内的油压处于设定的目标油压，其中，目标油压与Kp点对应的油压相差第一压力值。

可选的，当发动机处于目标转速且离合器的油压处于目标油压时，驱动力恢复模块用于控制发动机与离合器结合，当发动机的转速由目标转速继续提升时，分段控制离合器的输出扭矩跟随发动机的输出扭矩。

作为一种可实施方案，驱动力恢复模块基于变化系数，对离合器的输出扭矩进行两段控制，处于对离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，控制离合器的输出扭矩的变化量与发动机输出扭矩的变化量相同，处于对离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，同时对发动机的转速进行前馈控制，使发动机的转速稳定提升。

处于对离合器的输出扭矩进行第二阶段控制时，驱动力恢复模块根据滑磨差控制输出扭矩与允许扭矩相同。

本实施例中，驱动力恢复控制装置起到的有益效果与实施例一中记载的内容相同，在此不再赘述。

实施例三

参考图2，本实施例提出一种48V驱动系统，包括发动机控制单元100以及变速器控制单元200。

发动机控制单元100与发动机300相连接，变速器控制单元200与湿式双离合变速器400相连接，发动机控制单元100通过CAN总线与变速器控制单元200通信连接。

本实施例中，变速器控制单元200用于执行实施例一中记载的驱动力恢复控制方法，且有益效果与实施例一中记载的内容相同。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。

Claims (6)

1.一种驱动力恢复控制方法，其特征在于，当行驶工况由停机滑行模式切换为驱动模式时，控制方法包括：

确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速；控制发动机的转速提升至所述目标转速；

在所述发动机开始提升转速时，控制变速器的拨叉接入所述目标档位，控制离合器充油，使所述离合器内的油压处于设定的目标油压；

当发动机处于所述目标转速且离合器的油压处于所述目标油压时，控制所述发动机与所述离合器结合；

当所述发动机的转速由所述目标转速继续提升时，基于变化系数，对所述离合器的输出扭矩进行两段控制；

处于对所述离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，控制所述离合器的输出扭矩的变化量与发动机的输出扭矩的变化量相同，

其中，所述目标档位与所述离合器转速相匹配，所述目标油压与Kp点对应的油压相差第一压力值。

2.如权利要求1所述的驱动力恢复控制方法，其特征在于，处于对所述离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，同时对所述发动机的转速进行前馈控制，使所述发动机的转速稳定提升。

3.如权利要求1所述的驱动力恢复控制方法，其特征在于，处于对所述离合器的输出扭矩进行第二阶段控制时，根据滑磨差控制所述输出扭矩与允许扭矩相同。

4.如权利要求1所述的驱动力恢复控制方法，其特征在于，所述目标转速由变速器输出轴转速、所述目标档位以及滑磨差确定。

5.一种驱动力恢复控制装置，其特征在于，包括驱动力恢复模块，所述驱动力恢复模块用于：

确定变速器的目标档位、发动机的目标转速以及离合器转速；控制发动机的转速提升至所述目标转速；

在所述发动机开始提升转速时，控制离合器充油，使所述离合器内的油压处于设定的目标油压，控制变速器的拨叉接入所述目标档位；

当发动机处于所述目标转速且离合器的油压处于所述目标油压时，控制所述发动机与所述离合器结合；

当所述发动机的转速由所述目标转速继续提升时，基于变化系数，对所述离合器的输出扭矩进行两段控制；

处于对所述离合器的输出扭矩进行第一阶段控制时，控制所述离合器的输出扭矩的变化量与发动机的输出扭矩的变化量相同，

其中，所述目标档位与所述离合器转速相匹配，所述目标油压与Kp点对应的油压相差第一压力值。

6.一种48V驱动系统，其特征在于，包括发动机控制单元以及变速器控制单元，

所述发动机控制单元与发动机相连接，所述变速器控制单元与湿式双离合变速器相连接，所述发动机控制单元通过CAN总线与所述变速器控制单元通信连接，

所述变速器控制单元用于执行权利要求1-4任一所述的驱动力恢复控制方法。

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