一种基于离合器控制的溜坡反拖控制方法与流程

本发明涉及一种基于离合器控制的溜坡反拖控制方法。

背景技术：

1、下坡溜坡工况在商用车中普遍存在，该工况下车速受重力影响会逐渐升高。为避免车速超出驾驶员预期从而引发安全隐患，商用车通常采用结合离合器的操作，利用发动机惯量及内摩擦阻力的反拖作用实现车辆制动。然而，该过程中变速箱输入轴转速与发动机转速往往相差较大，离合器结合时因速度突变产生的加速度剧烈变化会引起刚性冲击，不仅影响驾驶舒适性，还会缩短离合器的机械寿命。

2、例如公开号为cn109624964 a的中国发明专利公开了一种湿式双离合器自动变速器的起步控制方法：在车辆处于起步阶段时，获取发动机转速和传动轴转速，并根据所述发动机转速和所述传动轴转速判断传动轴是否拖动发动机进行转动，如果是，则确定车辆起步处于反拖工况，在车辆处于反拖工况时，执行发动机限扭、控制离合器压力保持在kisspoint压力，使发动机转速逐步上升；如果否，则获取油门开度，并根据所述油门开度控制发动机扭矩输出，使发动机转速带动传动轴转速上升。又如公开号为cn110159743a的中国发明专利公开了一种重型车amt发动机与离合器自适应协调控制方法，第一步：roll off阶段，在摘挡前发动机降扭然后控制离合器打开；第二步：speed contral阶段，发动机调速至目标转速；第三步：roll on阶段，离合器结合，当发动机、离合器转速同步以后，发动机扭矩恢复。然而，上述两个公开专利主要聚焦于起步或换挡工况下的协调控制，并未针对下坡溜坡工况下离合器结合时因转速差较大而产生的冲击问题提出有效解决方案。

技术实现思路

1、本发明的目的是解决下坡溜坡工况下离合器结合时因转速差较大而产生冲击的问题，而提供一种基于离合器控制的溜坡反拖控制方法。

2、为实现上述目的，本发明所提供的技术解决方案为：

3、一种基于离合器控制的溜坡反拖控制方法，其特殊之处在于，包括以下步骤：

4、步骤1、开始溜坡后，根据当前时间段变速箱的输入轴转速差，预测下一个时间段后变速箱的输入轴转速，并作为发动机目标转速nt；

5、步骤2、采集发动机实际转速ne，计算发动机实际转速ne与发动机目标转速nt之间的转速差△n，变速箱控制器以转速差△n作为输入偏差量，经运算后生成调节发动机扭矩的tsc1控制值，根据tsc1控制值对发动机扭矩进行调节，以减小转速差△n为目标，形成发动机转速闭环负反馈调节；

6、步骤3、根据整车阻力参数，计算反拖扭矩；同时通过变速箱控制器测量离合器位移传感器波动幅度，结合离合器扭矩特性曲线确定偏移扭矩值，根据偏移扭矩值和反拖扭矩计算传递扭矩，并将传递扭矩转换为离合器目标位移点；

7、步骤4、设定离合器结合阈值，根据实际测量变速箱的输入轴转速和转速差△n计算离合器结合速率，按照离合器结合速率控制离合器靠近离合器目标位移点，直至转速差△n达到离合器结合阈值，直接将离合器结合至离合器目标位移点，完成基于离合器控制的溜坡反拖控制。

8、进一步地，步骤1具体为：

9、步骤1.1、设置变速箱的输入轴转速采集的报文周期t，采集第一时间点t[j]对应的输入轴转速ni(j)，以及第二时间点t[j+1]对应的输入轴转速ni(j+1)，其中j表示采样时刻，取值范围为1,2,...j，j表示最大采样时刻；

10、步骤1.2、设定初始报文周期对应变速箱的输入轴转速变化斜率为0，对输入轴转速ni(j)、ni(j+1)进行有效性校验，若ni(j)、ni(j+1)均为有效值，则执行步骤1.3；否则将上一报文周期对应的输入轴转速变化斜率作为当前报文周期对应的输入轴转速变化斜率k，执行步骤1.4；

11、步骤1.3、根据输入轴转速ni(j)、ni(j+1)计算该报文周期对应输入轴转速的转速差△ni，对转速差△ni进行合理性校验，并获取当前报文周期对应的输入轴转速变化斜率k；

12、步骤1.4、根据当前报文周期对应的输入轴转速变化斜率k，预测下一报文周期后的输入轴转速，表达式为：

13、；

14、步骤1.5、将下一报文周期后的输入轴转速作为发动机目标转速nt。

15、进一步地，步骤1.2中，采用j1939协议对输入轴转速ni(j)、ni(j+1)进行有效性校验。

16、进一步地，步骤1.3具体为：

17、校验转速差△ni是否小于500rpm，若否，则将上一报文周期对应的输入轴转速变化斜率作为当前报文周期对应的输入轴转速变化斜率k；若是，则计算当前报文周期对应的输入轴转速变化斜率k，。

18、进一步地，步骤2中：变速箱控制器以转速差△n作为输入偏差量进行pid调节，经运算后生成调节发动机扭矩的tsc1控制值。

19、进一步地，步骤3具体为：

20、步骤3.1、根据整车重力平行于路面的作用分力，除去发动机的内摩擦扭矩、发动机外围附件的附件扭矩、滚动阻力力矩以及风阻等效力矩，计算反拖扭矩，表达式为：

21、；

22、式中，表示整车车轮滚动半径，表示传动系统总减速比；

23、步骤3.2、通过变速箱控制器测量离合器位移传感器波动幅度，结合离合器扭矩特性曲线确定偏移扭矩值；

24、步骤3.3、根据反拖扭矩和偏移扭矩值计算离合器所需的传递扭矩；

25、步骤3.4、根据离合器扭矩特性曲线，进行传递扭矩与离合器目标位移的转换，最终得到离合器目标位移点cp0。

26、进一步地，步骤3.1中，所述风阻等效力矩的计算公式为：

27、；

28、式中，表示传动效率，表示风阻。

29、进一步地，步骤3.1中，所述传动系统总减速比包括后桥速比、变速箱速比以及分动箱速比。

30、进一步地，步骤4具体为：

31、步骤4.1、设定离合器结合阈值，通过输入轴转速传感器测量变速箱的输入轴转速，设定预标定的三维map图，所述预标定的三维map图为以发动机实际转速与发动机目标转速之间的转速差为x轴变量，以报文周期对应输入轴转速的转速差为y轴变量，以离合器直接结合的速率为标定初值，以发动机转速波动不超过100rpm为条件，进行离合器结合速率偏差下的实车标定获得；根据变速箱的输入轴转速与转速差△n查询所述预标定的三维map图，得到离合器结合速率；

32、步骤4.2、按照离合器结合速率控制离合器靠近离合器目标位移点cp0；

33、步骤4.3、判断转速差△n是否满足小于等于离合器结合阈值，若满足，则直接将离合器结合至离合器目标位移点，否则返回步骤4.2。

34、进一步地，所述离合器结合阈值为50rpm。

35、与现有技术相比，本发明具有的有益技术效果如下：

36、1、本发明提供的一种基于离合器控制的溜坡反拖控制方法，通过对离合器位移和扭矩的精确控制，实现下坡溜坡工况下缓速溜坡的目的，同时消除传统反拖方式造成的驾驶冲击，提升驾驶平顺性和传动系统的可靠性。

37、2、本发明提供的一种基于离合器控制的溜坡反拖控制方法，过程中需要考虑离合器位移、变速箱扭矩控制与发动机扭矩响应的协调性以及预测输入轴转速的可靠性，及时准确地得到不同时刻对应的输入轴转速与发动机转速的转速差，根据转速差的大小不断进行发动机转速闭环负反馈调节，以便达到无冲击结合离合器的条件要求。