技术领域
[0001] 本
发明涉及一种用于车辆的
干式离合器控制方法，更具体地，涉及一种对用于自动手动
变速器(ATM)中的干式离合器中产生的震颤(judder)进行处理的技术，所述自动手动变速器(ATM)包括
双离合器变速器(DCT)。
背景技术
[0002] 近年来，为了研发能够同时实现
自动变速器的行驶便捷性及手动变速器的
燃料效率和高动
力效率的双离合器变速器(DCT)，已经进行了很多尝试。DCT是一种基于手动变速系统的自动手动变速器(AMT)，其具有两个
扭矩传输轴，从而在传动期间减小和避免的扭矩的减小，进而保证传动的
质量，并且DCT是一种在没有配置扭矩变换器的情况下自动地控制离合器从而提升燃料效率的系统。
[0003] 然而，DCT或AMT没有扭矩变换器而直接固定离合器以切换动力，所以离合器控制性能决定了车辆的发动性能和传动性能。
[0004] 这样，用于DCT或AMT的离合器被分为由油压控制的
湿式离合器和具有简单构造的机械操作方案的干式离合器。在一般行驶情况下，已知干式离合器的动力传输效率比湿式离合器高3％，因此干式离合器作为燃料效率改进技术而成为焦点。
[0005] 然而，当在例如车辆在上坡路上起动等情况下干式离合器
过热时，由于
摩擦系数的改变或干式离合器振动的发生等，离合器性能可能会降低。
[0006] 也就是说，由于如上所述的干式离合器的高温情况和车辆的重量或
刚度，取决于
发动机飞轮和离合器盘之间的转动速度差，在特定滑动部分中干式离合器的振动现象被称为震颤(judder)。
[0007] 这样的
硬件特性使得驾驶员感受到车辆的纵向振动从而降低行驶性能。为了解决上述问题，已经使用改变离合器盘的材料等的方法，但是可能对车辆的动力传输性能造成影响。
[0008] 公开于本发明背景部分的信息仅仅旨在增加对本发明的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域技术人员所公知的
现有技术。
发明内容
[0009] 本发明的各个方面的目的为：在排除例如改变离合器盘的材料的方法的情况下，本发明也可以提升车辆的行驶性能，而不需要额外
费用或改变车辆的重量，并且当在干式离合器中发生震颤时，可以利用干式离合器控制方法有效地抑制和消除震颤。
[0010] 根据本发明的各个方面提供了用于车辆的干式离合器控制方法，其包括：参考速度产生步骤，其从
车轮速度产生虚拟目标
输入轴速度；振动识别步骤，其基于实际测量的输入轴速度和虚拟目标输入轴速度之间的差而检测振动分量；以及控制输入步骤，其应用离合器控制扭矩作为抗震颤控制的输入，所述离合器控制扭矩只对应于从在振动识别步骤中被识别的振动分量的振幅中心的任意一个方向的振幅。
[0011] 根据本发明的另一方面提供了用于车辆的干式离合器控制装置，其包括：振动分量提取器，其被配置为从车轮速度产生虚拟目标轴速度，并基于实际测量的输入轴速度和虚拟目标输入轴速度之间的差而检测振动分量；以及反馈
控制器，其被配置为反馈应用离合器控制扭矩作为抗震颤控制的输入，所述离合器控制扭矩只对应于从在振动分量提取器中被识别的振动分量的振幅中心的任意一个方向的振幅。
[0012] 通过纳入本文的
附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式，本发明的方法和装置所具有的其它特征和优点将变得清楚或更为具体地得以阐明。
附图说明
[0013] 图1为显示了根据本发明的示例性实施方案的干式离合器控制方法的
流程图。
[0014] 图2为虚拟目标输入轴速度与实际测量的输入轴速度的比较图。
[0015] 图3为用于描述依据是否应用本发明的减小离合器震颤的效果的图，其中具有装备有DCT的车辆的测试结果。
[0016] 图4为显示根据本发明的示例性实施方式的考虑车辆行驶状态情况的过程的示意图。
[0017] 图5为显示根据本发明的示例性实施方式的用于车辆的干式离合器控制装置的构造的方
框图。
[0018] 图6为显示图5的振动分量提取器的构造的图。
[0019] 图7为用于在概念上描述图5的反馈控制器的构造的图。
[0020] 应了解的是，所述附图不一定成比例，所述附图简化表示了解释本发明基本原理的各种特性。这里公开的本发明的具体设计特性，例如包括特定的尺寸、方向、
位置以及形状，在一定程度上决定于具体的预期用途和使用环境。
[0021] 在这些图形中，贯穿附图的多幅图形，附图标记引用本发明的同样的或等同的部件。
具体实施方式
[0022] 现在将详细地参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的示例被显示在附图中并描述如下。尽管本发明将与示例性实施方案相结合进行描述，但是应当意识到，本
说明书并非旨在将本发明限制为那些示例性实施方案。相反，本发明旨在不但
覆盖这些示例性实施方案，而且覆盖可以被包括在由所附
权利要求所限定的本发明的精神和范围之内的各种选择形式、
修改形式、等价形式及其它实施方案。
[0023] 参考图1，根据本发明的示例性实施方案的用于车辆的干式离合器控制方法包括：参考速度产生步骤(S10)，其从车轮速度产生虚拟目标输入轴速度；振动识别步骤(S20)，其基于实际测量的输入轴速度和虚拟目标输入轴速度的差而检测振动分量；以及控制输入步骤(S50)，其应用离合器控制扭矩作为抗震颤控制的输入，所述离合器控制扭矩只对应于在振动识别步骤(S20)中被识别的从振动分量的振幅中心的任意一个方向的振幅。
[0024] 在参考速度产生步骤(S10)中，基于接收车辆的车轮速度而通过当前变速器
传动比和最终减速比相乘，使得与当前行驶有关的输入轴速度被确定，随后通过高通
滤波器对确定的输入轴速度进行处理，进而得到虚拟目标输入轴速度。
[0025] 也就是说，通过从车辆的车轮速度
传感器输入的速度
信号与变速器传动比和当前
啮合的换挡
齿轮的最终减速比相乘，使得通过当前车轮提供动力的输入轴速度(在DCT情况下，输入轴为两个)被确定，随后通过
高通滤波器对确定的信号进行处理，从而消除漂移并得到虚拟目标输入轴速度以作为稳定输入轴速度的参考。
[0026] 在振动识别步骤(S20)中，通过得到虚拟目标输入轴速度(以如上所述的方式得到的虚拟目标输入轴速度)和当前实际测量的输入轴速度之间的差而提取干式离合器的振动分量，输入轴连接至所述干式离合器。
[0027] 以供参考，图2为虚拟目标输入轴速度与实际测量的输入轴速度的比较图。
[0028] 在控制输入步骤(S50)中，对离合器控制扭矩按比例地控制，使其大小与振动分量的振幅成比例。根据本发明的示例性实施方案，在来自振动分量的振幅中心的双方向上的振幅中，离合器控制扭矩被应用在离合器被固定的方向上，只对应于离合器的振动可以被补偿的方向上的振幅的离合器控制扭矩被应用为抗震颤扭矩。
[0029] 即，当车辆从停止状态通过
油门踏板的操作而起动时执行发动(launch)控制，使离合器跟随发动机的RPM。在此情况下，用于操纵离合器的离合器
致动器被输入离合器控制扭矩，从而基本执行发动控制。在此情况下，当离合器中发生震颤时，通过参考速度产生步骤(S10)和振动识别步骤(S20)确定需要执行控制输入步骤(S50)，且在控制输入步骤(S50)中，额外地将抗震颤扭矩应用于通常设置的离合器控制扭矩中。在此情况下，抗震颤扭矩将离合器控制扭矩应用在如上所述离合器被固定的方向上，从而通过比例控制方法只在可以对离合器的振动进行补偿的方向的振幅上执行反馈控制。
[0030] 这里，当离合器控制扭矩被施加在离合器被固定的方向上时，在离合器的振动可以被补偿的方向上的振幅指的是，由震颤引起的离合器的振动分量缓于虚拟目标输入轴速度的振幅部分。所以，当离合器速度低于虚拟目标输入轴速度时，被应用为抗震颤扭矩的离合器控制扭矩被施加在离合器被固定的方向上。
[0031] 这样，将抗震颤扭矩只施加至离合器的振动分量的双振幅中的任意一个是为了考虑到离合器致动器的反应。进一步地，理论上，应用对应于两个离合器的振动分量的抗震颤扭矩可以轻松地补偿离合器的振动，但是实际上离合器致动器的反应速度不够快，而结果是导致离合器振动的现象还是产生了。所以，为了解决上述问题，本发明只将抗震颤扭矩施加至振动分量的双振幅中的任意一个。
[0032] 图3为显示了装备有DCT的车辆的测试结果的图，所述DCT包括离合器1和离合器2，所述离合器1和离合器2为干式离合器，首先显示通过踩下油门踏板而发动车辆时，不将本发明应用至震颤发生情况的情形，接下来显示通过再次踩下油门踏板而发动车辆时，将本发明应用至震颤发生情况的情形。
[0033] 在不应用本发明的情况中，当离合器1的速度与发动机速度(发动机速度取决于表示为APS的油门踏板的操作)成比例增加时，显示出强烈地上下振动的震颤状态，在应用本发明的情况中，可以看出抗震颤扭矩被应用在相同的情况中，因此由离合器1的震颤引起的振动显著地减小。
[0034] 同时，在振动识别步骤(S20)和控制输入步骤(S50)之间进一步包括限制控制输入步骤(S50)的振动状态确定步骤(S30)，只有当振动分量的振幅在振动识别步骤(S20)中被识别为等于或大于预定参考值时，才执行所述限制控制输入步骤(S50)的振动状态确定步骤(S30)。
[0035] 振动状态确定步骤(S30)只在需要明确减小由震颤引起的振动的情况中才应用本发明的控制，其中预定参考值为这样的值：在震颤
水平不被驾驶员意识到的情况下不执行控制输入步骤(S50)，在需要通过本发明的控制而明确减小震颤水平的情况下才执行控制输入步骤(S50)，并且所述预定参考值是可以通过各种实验等等而适当地选择出的值。
[0036] 同时，在振动状态确定步骤(S30)和控制输入步骤(S50)之间，进一步包括根据车辆的行驶状态，确定控制输入步骤(S50)是否开始的行驶状态确定步骤(S40)，其确定在行驶状态确定步骤(S40)中确定的车辆的行驶状态是否为从车辆停止状态开始的发动状态，在从停止状态开始的发动状态的情况中，执行控制输入步骤(S50)。
[0037] 也就是说，本发明的示例性实施方案包括行驶状态确定步骤(S40)，从而只在车辆的发动状态下应用本发明的控制输入步骤(S50)。即只在从车辆的停止状态开始的发动时产生离合器震颤情况下应用本发明，所述离合器震颤为车辆行驶时的主要问题，在重复进入发动和结束发动情况下不应用本发明。
[0038] 具体而言，用于确定车辆是否在从停止状态开始的发动状态的方法推断下述的情况为从停止状态开始的发动状态，所述情况是指在开始发动时输入轴速度小于预定的设定值的情况。即，发动控制从车辆速度(输入轴速度)大约为0时执行开始的情况被理解为从停止状态发动。因此，设定值可以被设定为表示车辆速度大约为0的值。
[0039] 同时，在行驶状态确定步骤(S40)中确定的车辆的行驶状态可以被配置为进一步包括以下行驶状态。
[0040] 即，可以额外考虑的行驶状态可以包括：车辆速度状态，其表示在车辆速度超过预定水平的情况下，车辆速度是否在可能发生离合器震颤的范围内；滑动状态，其表示在离合器的滑动小于预定水平的情况下，滑动是否在可能发生离合器震颤的范围内；发动机速度改变状态，其表示在发动机速度的改变在预定范围内的情况下，发动机是否在正常状态；以及发动机速度状态，其表示发动机速度是否大于发动机的
怠速速度。
[0041] 检查以上行驶状态，当车辆速度状态在可能发生离合器震颤的范围内，离合器的滑动在可能发生离合器震颤的范围内，发动机速度改变表示发动机在正常状态下，且发动机速度大于发动机的怠速速度时，执行控制输入步骤(S50)。
[0042] 具体而言，车辆速度状态确定与当前行驶相关的输入轴速度是否等于或大于预定的设定值，从而确定是否在可能发生离合器震颤的范围内。这不是将本发明应用在车辆速度过低以致难以与停止状态区别开的状态下，只将本发明应用在由于车辆速度增加至某种程度而可能发生离合器震颤的车辆速度水平的区域内，其中为了满足这个意图，通过实验和分析将设定值设定为不发生震颤的区域和开始发生震颤的区域之间的值。
[0043] 滑动状态考虑在哪些区域存在滑动速度，所述滑动速度是与当前行驶相关的输入轴速度和发动机速度之间的转动速度的差，震颤不发生在滑动速度过大时，而倾向发生在400至800RPM的区域内，这样可以只在滑动速度在例如300至900RPM的范围域内的情况下执行控制输入步骤(S50)。
[0044] 与表示发动机是否在正常状态的发动机速度改变的状态有关，排除通过油门踏板的操作而使发动机速度突变的过渡部分，在发动机速度的改变不太大的正常状态下频繁发生震颤，从而执行控制输入步骤(S50)。与详细确定是否执行控制输入步骤(S50)有关，当发动机速度变化小于设定值时，确定发动机在正常状态，其中为了满足此意图，设定值可以基于实验等等被设定为可以证实发动机是否在正常状态下的水平。
[0045] 另外，确定发动机速度是否大于发动机的怠速速度的原因是：为了防止发动机在发动机速度等于或小于怠速速度的情况下执行控制输入步骤(S50)时停转。
[0046] 同时，在行驶状态确定步骤(S40)中确定的车辆的行驶状态进一步包括驾驶员在预定时间内踩下油门踏板和松开油门踏板的操作的重复次数，因此当在预定时间内重复踩下油门踏板和松开油门踏板的操作时，不执行控制输入步骤(S50)。
[0047] 当驾驶员重复连续地踩下油门踏板和松开油门踏板的被称为补油门(tip in)/松油门(tip out)的操作时，可以通过不应用本发明的震颤
预防控制而进一步提升车辆的发动感受。
[0048] 所以，执行本发明的控制器根据驾驶员对油门踏板的操作而对补油门(tip in)/松油门(tip out)操作进行计数，从而只在计数值为0时执行控制输入步骤(S50)，并且当经过预定时间，计数执行程序初始化而使值为0，从而在驾驶员于短时间周期内反复操纵油门踏板时不应用本发明。
[0049] 因此，可以通过多种实验(所述实验是关于是否优选地将本发明应用至在一定时间内重复执行的油门踏板的操作的实验)等等，适当地设定用于初始化计数的预定时间。
[0050] 同时，在车辆的行驶状态中，当车辆速度状态、滑动状态和发动机速度状态偏离执行控制输入步骤(S50)的情况时，或者当驾驶员的脚松开油门踏板时，可以停止执行控制输入步骤(S50)而满足上述每个状态的意图。
[0051] 根据车辆的行驶状态，对是否执行控制输入步骤(S50)进行的确定可以被示意性地表示为如图4所示。
[0052] 同时，如上所述的根据本发明的示例性实施方案的控制方法可以通过以下控制装置而实施。如图5至图7所示，根据本发明的示例性实施方案的控制装置包括：振动分量提取器，其被配置为从车轮速度产生虚拟目标输入轴速度，并且基于实际测量的输入轴速度和虚拟目标输入轴速度之间的差而检测振动分量；反馈控制器，其被配置为反馈应用(feedback-apply)离合器控制扭矩作为抗震颤控制的输入，所述控制扭矩只对应于来自振动分量的振幅中心的任意一个方向的振幅，所述振动分量在振动分量提取器中被识别。
[0053] 如图6所示，振动分量提取器包括集成部分、高通滤波器和比较器；所述集成部分被配置为通过变速器传动比和最终减速比以及车轮速度相乘而得到与当前行驶相关的输入轴的转动速度，所述高通滤波器被配置为对上述得到的输入轴的转动速度进行处理，所述比较器被配置为基于实际测量的输入轴速度和从高通滤波器输出的虚拟目标输入轴速度之间的差而提取振动分量。
[0054] 如图7所示，反馈控制器被配置为只当从振动分量提取器输入的振动分量的振幅等于或大于预定参考值时，反馈应用离合器控制扭矩作为抗震颤控制的输入，所述离合器控制扭矩对应于任意一个方向上的振动分量，并且，反馈控制器通过比例控制方法而执行控制。
[0055] 根据本发明的示例性实施方案，在排除例如改变离合器盘的材料的方法的情况下，本发明也可以显著提升车辆的行驶性能，而不需要额外费用或改变车辆的重量，并且当在干式离合器中发生震颤时，可以利用干式离合器控制方法有效地抑制和消除震颤。
[0056] 当已经对本发明的
指定实施方案进行描述，本领域技术人员将清楚，在如以下权利要求所述的不脱离本发明的范围和精神的条件下可以进行各种修改和改变。
