[发明专利]有级变速车辆换挡控制系统及控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及车辆换挡控制系统和控制方法，特别涉及一种减少车辆换挡过程中动力输出激变的有级变速车辆换挡控制系统及控制方法。

背景技术

有级自动变速换挡可分为动力中断和动力不中断换挡。动力不中断换挡又称为离合器到离合器换挡，主要应用于行星齿轮式(AT)和双离合器式(DCT)自动变速箱车辆。动力中断换挡主要应用于机械式(AMT)自动变速箱。动力不中断换挡的主要优势是车辆的换挡平顺性和加速性能。动力不中断换挡简称动力换挡。

动力换挡过程常规控制分为力矩同步和速度同步过程。以升挡为例，在换挡时，首先把原先由低挡传递的力矩分配到由高挡位传递，这是力矩同步过程。力矩同步过程结束后，低挡脱离，高挡通过离合器打滑传递力矩到驱动轴。速度同步过程在力矩同步过程结束后启动。在速度同步过程中，控制发动机的速度与变速箱的输入轴速度同步。当速度同步后，结合高挡离合器，调整发动机力矩到驾驶员踏板请求力矩。速度同步过程有时又称为惯性过程。

在常规动力换挡控制过程中，由于控制方法的本质缺陷，尽管动力不中断，但会造成变速箱动力输出激变。第一个激变是力矩同步过程，控制系统把低挡的力矩交由高挡传递，尽管变速箱输入轴的力矩变化很小，但由于挡位的骤然变化，变速箱输出轴的力矩将发生激变。第二个激变是由速度同步过程造成的。在速度同步过程时，发动机的速度急剧变化，驾驶员的请求力矩就会激变。这些激变造成对车辆和动力系统的冲击，进而影响车辆的舒适性和换挡平顺性，增加变速箱，驱动轴等动力系统的载荷，降低动力传动系统的寿命。

发明内容

鉴于上述的动力换挡控制过程中变速箱输出力矩激变问题，本发明目的在于提供一种有级变速车辆换挡控制系统及控制方法，以使其减少车辆换挡过程中的动力输出激变。

为了实现上述目的，依据本发明提出的一种有级变速车辆换挡控制系统，包括力矩同步控制单元和速度同步控制单元，其中所述力矩同步控制单元包括根据换挡速度及当前挡位传动比计算虚拟挡位传动比的虚拟挡位产生单元，该力矩同步控制单元控制自动变速箱的输出力矩随该虚拟挡位传动比连续平滑变化，所述的速度同步控制单元控制发动机的转速随该虚拟挡位传动比连续平滑变化。其中所述有级变速车辆，包括自动变速箱，该自动变速箱具有至少两个离合器，其中一个为当前挡位离合器，另一个为目标挡位离合器。

本发明还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的虚拟挡位传动比是当前挡位传动比+或-换挡速度的时间积分。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的力矩同步控制单元还包括离合器力矩计算单元，该离合器力矩计算单元接收驾驶员请求力矩信号及虚拟挡位传动比，计算当前挡位离合器、目标挡位离合器所要传递的力矩。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的自动变速箱的输出力矩＝驾驶员请求力矩×该虚拟挡位传动比。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的力矩同步控制单元还包括换挡速度计算单元，该换挡速度计算单元接收加速踏板位置信号、车速信号和当前变速箱挡位信号计算该换挡速度。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的力矩同步控制单元还包括目标挡位计算单元，该接目标挡位计算单元接收车速信号及加速踏板位置信号计算目标挡位及目标挡位传动比，该目标挡位不同于当前挡位时触发自动变速箱换挡。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的力矩同步控制单元还包括力矩指令转换单元，该力矩指令转换单元将当前挡位离合器、目标挡位离合器所要传递的力矩转化成自动变速箱的执行指令。

前述的有级变速车辆换挡控制系统，其中所述的速度同步控制单元包括发动机速度控制请求力矩计算单元，该发动机速度控制请求力矩计算单元接收变速箱输出轴转速和虚拟挡位传动比，计算发动机目标转速，该发动机目标转速＝变速箱输出轴转速虚拟挡位传动比；并根据发动机目标转速和发动机实际转速的差别计算发动机速度控制请求力矩。

为了实现上述目的，本发明还提出的一种有级变速车辆换挡控制方法，包括力矩同步控制步骤和速度同步控制步骤，其中所述力矩同步控制步骤包括根据换挡速度及当前挡位传动比计算虚拟挡位传动比的虚拟挡位产尘步骤，该力矩同步控制步骤控制自动变速箱的输出力矩随该虚拟挡位传动比连续平滑变化，所述的速度同步控制步骤控制发动机的转速随该虚拟挡位传动比连续平滑变化。

本发明还可采用以下技术措施进一步实现。

前述的有级变速车辆换挡控制方法，其中所述的虚拟挡位传动比是当前挡位传动比+或-换挡速度的时间积分。