CN100453856C

CN100453856C - 用于控制自动变速装置的自动变速系统和方法

Info

Publication number: CN100453856C
Application number: CNB2004100962864A
Authority: CN
Inventors: 金会甲
Original assignee: Hyundai Motor Co
Current assignee: Hyundai Motor Co
Priority date: 2003-11-27
Filing date: 2004-11-26
Publication date: 2009-01-21
Anticipated expiration: 2024-11-26
Also published as: CN1629521A; DE102004056982A1; KR20050051387A; KR100579243B1; US6947821B2; DE102004056982B4; JP2005155920A; US20050125129A1

Abstract

将与自动变速装置中电磁阀液压压力特性相关的参数值保存在一个固定安装在变速装置主体上的存储器中。当用于控制变速装置主体的变速装置控制单元安装在机动车上时，该变速装置控制单元从存储器中提取数值并据此控制电磁阀的目标电流从而实现目标液压压力。

Description

用于控制自动变速装置的自动变速系统和方法

相关申请的交叉引用

本申请要求申请日为2003年11月27日、申请号为10-2003-0085161的韩国专利申请的优先权，其内容以参考的形式并入本申请。

技术领域

大体而言，本发明涉及一种自动变速装置，具体地说，本发明涉及一种用于控制自动变速装置的自动变速系统和方法，无论自动变速装置中电磁阀的液压压力公差特性如何，其均能提供稳定地控制。

背景技术

众所周知，自动变速装置可根据机动车的驱动状态而自动切换到合适的速度。对这种自动切换来说，自动变速装置至少包括一个摩擦件以及一个用来以液压压力控制摩擦件的液压压力电路。

为了控制加到摩擦件上的液压压力，该液压压力电路至少包括一个电磁阀，并且该电磁阀的操作由一个单独的电子控制单元(通常被称为变速控制单元)来控制。通常，该变速控制单元通过控制电磁阀的电流来控制电磁阀。作为对电流控制的响应，电磁阀对输入液压压力进行控制。

即使电磁阀按照相同的参数进行设计，电磁阀的液压压力-电流特性，即加到电磁阀上的电流与电磁阀根据所加电流形成的液压压力输出之间的关系，始终会在某一公差范围之内。

因此，如果自动变速装置实际使用的电磁阀在液压压力特性方面不同于设计参数，那么该自动变速装置就不会如设计那样提供精确地切换质量。

如果相对于电磁阀的公差能以相同的精度和可靠性来控制自动变速装置，这就意味着自动变速装置质量有所提高。此外，这还意味着可在不损害切换质量的情况下在自动变速装置中使用公差更大、更便宜简单的电磁阀。从而，可以减小自动变速装置的制造成本。

本发明背景部分中所披露的内容仅用来帮助更好地理解本发明的背景技术，而不应被视作是该信息构成已被在该国家的本领域普通技术人员所知的现有技术的明示或任何形式的暗示。

发明内容

本发明的目的在于提供一种自动变速系统，一种用于制造自动变速装置的方法，以及一种用于控制自动变速装置的方法，其具有的非限制性优点是：无论自动变速装置中所用电磁阀液压压力特性的公差如何，在控制上均具有相同的精确和可靠性。

根据本发明的一个实施方案的用于制造自动变速装置的方法实例包括：将一子存储器安装到一变速装置主体上，该子存储器能够保存多种数据；获得一个P-I值平均曲线，其与预定的摩擦件和用于该预定摩擦件的电磁阀相对应；在多条虚拟曲线中选取一条最佳匹配虚拟曲线，该最佳匹配虚拟曲线是一条与P-I值平均曲线最为匹配的虚拟曲线；设定最佳匹配虚拟曲线和P-I值平均曲线之间转换的参数值；以及将最佳匹配虚拟曲线的标识信息和该参数值存到子存储器中。

在进一步的实施方案中，子存储器固定安装在自动变速装置的阀体上。

在进一步的实施方案中，上述参数值包括用来定义P-I曲线的平移转换的偏移值以及用来定义P-I曲线的比例转换的增益值。

根据本发明的一个实施方案的用于控制自动变速装置的方法实例包括：提取参数值和最佳匹配虚拟曲线的标识信息，其中的最佳匹配虚拟曲线保存在变速装置主体上安装的子存储器中；对应于该标识信息从多个预定虚拟曲线中选取最佳匹配虚拟曲线；计算自动变速装置目标摩擦元件所需的目标液压压力；对应于该目标液压压力，根据虚拟曲线和参数值来计算目标电磁阀的目标电流；将目标电流加到目标电磁阀。

在进一步的实施方案中，目标电流的计算包括计算出目标电流的值为I_目标，该值满足公式“P_目标＝M_n(I_目标×RATIO)×GAIN-OFFSET”，其中M_n表示最佳匹配虚拟曲线，RATIO表示电流修正比率，P_目标表示目标液压压力。

在另一个进一步的实施方案中，用于控制自动变速装置的方法实例进一步包括：测量目标电流加到目标电磁阀时实际加到目标电磁阀上的实际电流；以及根据目标电流和实际电流计算电流修正值，其中目标电流的计算包括进一步根据电流修正值来计算目标电流。

在另一个进一步的实施方案中，用于控制自动变速装置的方法实例包括：确定是否能与子存储器进行通讯；以及将预定的基准曲线设定为最佳匹配虚拟曲线并将预定的基准值设定为参数值，其中目标电流的计算包括在不能与子存储器进行通讯的情况下，根据预定的基准曲线和预定的基准值来计算目标电流。

在进一步的实施方案中，根据本发明的一个实施方案的一个用于制造一自动变速装置的方法实例，最佳匹配虚拟曲线的标识信息和参数值保存在子存储器中。

根据本发明另一实施方案的一个自动变速系统实例包括：一变速装置主体，其至少包括一个摩擦件、一个用于控制该摩擦件上所加液压压力的电磁阀、以及一个用来保存最佳匹配曲线参数值和标识信息的子存储器；以及一个变速控制单元，其保存有多个预定的虚拟曲线并据此控制变速装置主体。

该变速控制单元执行指令，以便：提取参数值和最佳匹配虚拟曲线的标识信息，其中的最佳匹配虚拟曲线保存在变速装置主体上安装的子存储器中；对应于该标识信息从多个预定虚拟曲线中选取最佳匹配虚拟曲线；计算自动变速装置的目标摩擦元件所需的目标液压压力；对应于该目标液压压力，根据虚拟曲线和参数值来计算目标电磁阀的目标电流；将目标电流加到目标电磁阀。

在进一步的实施方案中，目标电流的计算包括计算出目标电流的值为I_目标，该值满足下式“P_目标＝M_n(I_目标×RATIO)×GAIN-OFFSET”，其中M_n表示最佳匹配虚拟曲线，RATIO表示电流修正比率，P_目标表示目标液压压力。

在进一步的实施方案中，该变速控制单元进一步执行指令，以便：测量目标电流加到目标电磁阀后实际加到目标电磁阀上的实际电流；以及根据目标电流和实际电流计算电流修正值，其中目标电流的计算包括进一步根据电流修正值来计算目标电流。

在另一个进一步的实施方案中，该变速控制单元进一步执行指令，以便：确定是否能与子存储器进行通讯；以及将预定的基准曲线设定为最佳匹配虚拟曲线并将预定的基准值设定为参数值，其中目标电流的计算包括在不能与子存储器进行通讯的情况下，根据预定的基准曲线和预定的基准值来计算目标电流。

在另一个进一步的实施方案中，根据本发明的一个实施方案的一个用于制造一自动变速装置的方法实例，最佳匹配虚拟曲线的标识信息和参数值保存在子存储器中。

附图说明

作为说明书一部分的附图用来展示本发明的实施方案，其与说明书一起用来解释本发明的原理。

图1所示为本发明的一个实施方案中自动变速系统中示意图；

图2所示为本发明的一个实施方案的自动变速系统中变速控制单元和变速装置主体之间的交互关系；

图3为本发明的一个实施方案中自动变速装置制造方法的流程图；

图4所示为本发明的一个实施方案中所用P-I平均曲线的P_平均；

图5所示为本发明的一个实施方案中所用的虚拟曲线；

图6所示为本发明的一个实施方案中所用的最佳匹配虚拟曲线；

图7所示为根据本发明的一个实施方案来获取偏移值OFFSET和增益值GAIN的方法；

图8所示为本发明的一个实施方案中自动变速装置控制方法的流程图。

具体实施方式

以下将结合附图来详细描述本发明的一个实施方案。

图1所示为本发明的一个实施方案中自动变速系统中示意图。

如图1所示，本发明的一个实施方案中的自动变速系统包括变速装置主体100以及一个用于控制变速装置主体100的变速装置控制单元(TCU)150。

变速装置主体100包括至少一个用来进行切换的摩擦件220(如离合器或刹车)(参见图2)以及至少一个用于控制摩擦件220上所加液压压力的电磁阀210(参见图2)。电磁阀210布置在阀体110中并可以构造为例如变力电磁阀(VFS)。

此外，如图1所示，子存储器120布置在变速装置主体100中(更具体地说，是在阀体110中)。根据本发明的一个实施方案中自动变速装置的制造方法，子存储器120中保存有参数值和最佳匹配虚拟曲线的标识信息。本发明的一个实施方案自动变速装置的制造方法将在后面详细描述。子存储器120可用例如EEPROM(电擦写可编程只读存储器)来实现。

TCU 150通过执行根据本发明的一个实施方案的自动变速装置控制方法来控制变速装置主体100。

TCU 150可通过一个或多个由一预定程序启动的处理器来实现，而该预定程序可以被编程以执行根据本发明的一个实施方案的方法中的每一个步骤。

下面可参考图2来概述TCU 150的操作。在机动车行驶过程中，TCU 150控制着电磁阀210的电流从而最终控制加到摩擦件220上的液压压力。在控制电磁阀210的过程中，TCU 150要读取子存储器120中保存的信息/数据。

首先，结合图3来详细描述根据本发明的一个实施方案的自动变速装置的制造方法。

在根据本发明的一个实施方案的自动变速装置的制造方法，首先是步骤S310，将能够保存多种数据的子存储器120安装在变速装置主体100上。

当变速装置主体的机构/液压部件组装在一起时，在步骤S320获取与预定摩擦件220和电磁阀210相关的P-I平均曲线P_平均。

P-I曲线表示的是加到摩擦件220上的液压压力P与加到电磁阀210上的电流I之间关系。当电流I加到电磁阀210上时，液压压力P就加到摩擦件220上。因此，P-I曲线表示的是液压压力P和电流I之间的关系。

对于同一个变速装置主体100来说，要进行多次实验以获取多条P-I曲线。P-I平均曲线P_平均表示的是液压压力P与电流I之间的平均关系，其通过对实验的各P-I曲线进行平均而得出。因此，特定变速装置主体中摩擦件和电磁阀的液压压力P和线圈电流I的特性就以P-I平均曲线P_平均的形式得到。

得到特定变速装置主体的P-I平均曲线P_平均对于本领域普通技术人员来说是显而易见的。为有助本领域普通技术人员更好地理解，图4展示了一例P-I平均曲线P_平均。

根据图4所示的P-I平均曲线P_平均，当高于0.3A的电流加到电磁阀210上时，液压压力开始加到摩擦件220，并且加到摩擦件220上的液压压力与加到电磁阀210上的电流呈线性关系。

为了例示以及更好地理解的目的，图4中示出的液压压力P电流I呈线性关系。然而，不应认为本发明仅限于此，因为可能获得任何形状的P-I平均曲线P_平均。

此外，对于每一个电流，图4仅示出一个液压压力测量结果。然而，这仅仅是为了例示和更好地理解，注意，P-I平均曲线最好通过对尽可能多的实验的结果进行平均而得出。

当P-I平均曲线P_平均在步骤S320获得时，就在步骤S330中从多个预定的虚拟曲线M_i(I)(i＝1，..，N)中选取一个与P-I平均曲线P_平均最佳匹配的最佳匹配虚拟曲线M_n。即，在步骤S330中得到变量i的数值n。

多个虚拟曲线M_i(I)(i＝1，..，N)显然可由本领域普通技术人员预先设好，这里要考虑变速装置主体100中特定阀体110的特性。为了本领域普通技术人员更好地理解，图5给出了一例虚拟曲线M_i(I)(i＝1，..，N)。

根据图5所示的虚拟曲线M_i(I)(i＝1，..，N)，线圈电流I至少应为0.1A才能将液压压力加到摩擦件220上。此外，当线圈电流为0.8A时，摩擦件220会加上最大液压压力。对于最小电流0.1A和最大电流0.8A之间的电流来说，加到摩擦件220上的液压压力取决于不同模式的电流，并且这些模式均预先设定在不同的虚拟曲线M_i(I)(i＝1，..，N)中。

从虚拟曲线M_i(I)(i＝1，..，N)中选取最佳虚拟曲线M_n的标准的设定，对于本领域普通技术人员而言是显而易见的。例如，可将平方法计算出来的相对于P-I平均曲线P_平均绝对偏移量最小的虚拟曲线选作最佳虚拟曲线M_n。

图6所示为如上选取的一例最佳匹配虚拟曲线M_n。

当最佳匹配虚拟曲线M_n已选定时，需要在步骤S340确定变速装置主体100的液压压力特性是否与所选的最佳匹配虚拟曲线M_n相一致。

在步骤S340，根据最佳匹配虚拟曲线M_n计算出与目标液压压力相对应的线圈电流，然后将计算出的线圈电流加到电磁阀210上，以确定摩擦件上是否已实际形成目标液压压力。

本领域普通技术人员显然可以预先设定用于确定变速装置主体100的液压压力特性是否与所选最佳匹配虚拟曲线M_n相符合的标准。例如，如果由平方法计算出来的实际液压压力相对于目标液压压力的绝对偏离量小于预定的数值，就可确定变速装置主体100的液压压力特性符合所选的最佳匹配虚拟曲线M_n。

如果步骤S340中，变速装置主体100的液压压力特性与所选的最佳匹配虚拟曲线M_n不相符，则再次执行步骤S320以计算P-I平均曲线P_平均。

如果变速装置主体100的液压压力特性与所选的最佳匹配虚拟曲线M_n相符，就在步骤S350获取最佳匹配虚拟曲线M_n与P-I平均曲线P_平均之间的转换参数值。

根据本发明的一个实施方案，这些参数包括用来定义P-I曲线的平移转换的偏移值OFFSET以及用来定义P-I曲线的比例转换的增益值GAIN。

即，在步骤S350中，将最佳匹配虚拟曲线M_n与P-I平均曲线P_平均之间的转换参数偏移量和增益量的数值设定为参数值。

图7所示为根据本发明的一个实施方案来获取偏移值和增益值的步骤S350。

如图7所示，用来改变最佳匹配虚拟曲线M_n的斜率使之等于P-I平均曲线P_平均的斜率的比例转换量被设定为增益GAIN的数值。

此外，偏离量OFFSET的数值是一个平移转换值，其可使比例转换后的最佳匹配虚拟曲线M_n移动从而使移动后的最佳匹配虚拟曲线M_n的X轴截距与P-I平均曲线P_平均的X轴截距重合。

因此，借助于该偏离和增益的数值，就可通过公式“P_实际＝M_n(I)×GAIN-OFFSET”而得到在电流I加到电磁阀210时实际加到摩擦件220上的实际液压压力P_实际。

在得到偏离和增益的数值后，就在步骤S360中将最佳匹配虚拟曲线M_n的标识信息n以及偏离和增益的数值OFFSET和GAIN保存到子存储器120中。

保存最佳匹配虚拟曲线M_n的标识信息n以及偏离和增益的数值可被认为是给变速装置主体100标上其液压压力特性。

从而，与特定变速装置主体100没有一对一的对应关系的TCU就可提取出最佳匹配虚拟曲线的标识信息n、偏离量以及增益的数值，并据此对变速装置主体100进行控制。

下面结合图8来详细描述根据本发明的一个实施方案的自动变速装置的控制方法，该方法中TCU 150提取出子存储器120中保存的数值，并据此来控制变速装置主体100。

在这种具有自动变速装置的机动车的制造过程中，变速装置主体100和TCU 150均安装在车上。因此，TCU 150能够与变速装置主体100的子存储器120进行通讯。此外，TCU 150中保存有多条虚拟曲线M_i(i＝1，..，N)。

首先是在步骤S805中，TCU确定是否能与子存储器进行通讯。例如可根据是否能从子存储器120检测出一信号来确定是否能够通讯。

TCU 150和子存储器120之间不能通讯的情况将在后面详细描述。

如果TCU 150和子存储器120之间能够进行通讯，那么TCU 150就在步骤S810将子存储器120中保存的最佳匹配虚拟曲线的标识信息n以及参数值(即，偏离和增益的数值OFFSET和GAIN)提取出来。

接着是在步骤S820，TCU 150对应于该标识信息n从多个虚拟曲线M_i(i＝1，..，N)中选取最佳匹配虚拟曲线M_n。

在机动车行驶的过程中，TCU 150根据机动车的行驶状态(如车速和截止阀的开度)来控制加到摩擦件220上的液压压力P。

此时，在步骤S830，TCU计算出应当加到摩擦件220上的目标液压压力P_目标。

接着在步骤S840，TCU 150计算出所要加到电磁阀210上的目标电流I_目标，这样就可将目标液压压力加到摩擦件220上。

在步骤S840中，TCU 150根据所选取的最佳匹配虚拟曲线M_n以及提取出来的参数值OFFSET和GAIN计算出目标电流I_目标。更为详细地说，在步骤S840，TCU 150所计算出的目标电流I_目标作为电流I的数值满足下面的公式1。

(公式1)P_目标＝M_n(I×RATIO)×GAIN-OFFSET

在步骤S840中，参数值RATIO是一个修正比率，其最初设定为1，然后可以在修正步骤中进行变化，其中的修正步骤将在下面详细描述。

当目标电流I_目标按如此方法计算时，TCU 150在步骤S850将目标电流I_目标加到电磁阀210上。此时，TCU 150以脉宽调制(PWM)的方式将目标电流I_目标加到电磁阀210上。

在TCU 150将目标电流I_目标加到电磁阀210之后，TCU 150在步骤860中测量出实际加到电磁阀210的实际电流I_实际。

即，TCU 150测量出PWM信号加到电磁阀210上后实际流过电磁阀210的实际电流I_实际。

然后是在步骤S870，TCU 150将目标电流I_目标与实际电流I_实际进行比较，并计算出它们的电流比值。在步骤S870中，电流比值计算为I_实际/I_目标，即实际电流I_实际与目标电流I_目标的比值。

接着在步骤S880，TCU 150将电流修正比率的数值设定为I_实际/I_目标的比值。

换句话说，TCU 150监测电磁阀210是否是按照TCU 150所加的目标电流I_目标进行的操作，并将监测结果反馈到目标电流I_目标的计算中。因此，电磁阀210的实际电流I_实际被始终控制在一个与摩擦件220目标液压压力P_目标相对应的数值上。

回到步骤S805，当TCU 150和子存储器120之间不能通讯时，TCU150就在步骤S890处将参数值设定为预定的1，并使程序进到步骤S830。在步骤S890，TCU 150将预定的基准曲线设定为最佳匹配虚拟曲线，并将预定的基准偏离和基准增益设定为偏离和增益的数值OFFSET和GAIN。

从而，当TCU 150和子存储器120之间不能通讯时，就在步骤S830处根据预定的基准偏离、预定的基准增益以及预定的基准曲线计算出目标电流I_目标，而不是根据从子存储器120提取的偏离和增益值以及从虚拟曲线选取的最佳匹配虚拟曲线来计算。

根据本发明的一个实施方案，无论自动变速装置中电磁阀上液压压力特性的允许/不允许的公差如何，均能精确地控制自动变速装置。

用来定义特定变速装置主体中电磁阀液压压力特性的参数值保存在固定安装在变速装置主体上的存储器中。因此，即使变速控制单元单独制造并与变速装置主体分开放置，变速控制单元也能可靠地控制变速装置主体。

此外，根据本发明的一个实施方案，流过电磁阀的实际电流被监测，因此摩擦件的控制更为精确和可靠。

还有，在本发明的一个实施方案中，即使变速控制单元和存储器之间不能通讯，也可保证控制精度至少像现有技术中的一样。

尽管已经结合目前认为最为实际并优选的实施方案对本发明进行了描述，但可以理解的是，本发明并不限于所公开的实施方案，相反，本发明理应覆盖各种落入所附权利要求的精神和范围之内的变更和等效设计。

Claims

1.一种用于制造自动变速装置的方法，包括：

将一子存储器安装到一变速装置主体上，该子存储器能够保存多种数据；

获得与一预定摩擦件和一用于该预定摩擦件的电磁阀相对应的一个P-I值平均曲线；

在多条虚拟曲线中选取一条最佳匹配虚拟曲线，该最佳匹配虚拟曲线是一条与P-I值平均曲线最为匹配的虚拟曲线；

设定最佳匹配虚拟曲线和P-I值平均曲线之间转换的参数值；以及

将最佳匹配虚拟曲线的标识信息以及参数值保存到子存储器中，

其中P表示液压压力，I表示电流。

2.如权利要求1的方法，其中的子存储器固定安装在自动变速装置的阀体上。

3.如权利要求1的方法，其中的参数值包括用来定义P-I曲线的平移转换信息的偏移值以及用来定义P-I曲线的比例转换信息的增益值。

4.一种控制通过如权利要求1的方法制造的自动变速装置的方法，其包括：

提取子存储器中保存的参数值和最佳匹配虚拟曲线的标识信息；

对应于该标识信息从多个预定的虚拟曲线中选取最佳匹配虚拟曲线；

计算自动变速装置的目标摩擦元件所需的目标液压压力；

根据最佳匹配虚拟曲线和参数值来计算对应于该目标液压压力的目标电磁阀的目标电流；

将目标电流加到目标电磁阀。

5.如权利要求4的方法，其中目标电流的计算包括计算出目标电流的值为I_目标，该值满足公式“P_目标＝M_n(I_目标×RATIO)×GAIN-OFFSET”，

其中M_n表示最佳匹配虚拟曲线，RATIO表示电流修正比率，P_目标表示目标液压压力，GAIN表示增益值，OFFSET表示偏移值。

6.如权利要求4的方法，其进一步包括：

测量当目标电流加到目标电磁阀时实际加到目标电磁阀上的实际电流；以及

根据目标电流和实际电流计算电流修正值，

其中目标电流的计算包括进一步根据电流修正值来计算目标电流。

7.一种包括通过权利要求1的方法制造的自动变速装置的自动变速系统，该自动变速系统包括：

所述变速装置主体，其包括至少一个所述摩擦件、用于控制该摩擦件上所加液压压力的所述电磁阀、以及用来保存参数值和最佳匹配虚拟曲线标识信息的所述子存储器；以及

一个变速控制单元，其保存有多个预定的虚拟曲线并据此控制变速装置主体；

其中的变速控制单元执行指令，以便：

对应于该标识信息从多个预定虚拟曲线中选取最佳匹配虚拟曲线；

计算自动变速装置的目标摩擦元件所需的目标液压压力；

对应于该目标液压压力，根据最佳匹配虚拟曲线和参数值来计算目标电磁阀的目标电流；以及

将目标电流加到目标电磁阀上。

8.如权利要求7的自动变速系统，其中目标电流的计算包括计算出目标电流的值为I_目标，该值满足公式“P_目标＝M_n(I_目标×RATIO)×GAIN-OFFSET”，

9.如权利要求7的自动变速系统，其中的变速控制单元进一步执行指令以便：

测量在目标电流加到目标电磁阀后实际加到目标电磁阀上的实际电流；以及

根据目标电流和实际电流计算电流修正值，

10.如权利要求9的自动变速系统，其中的变速控制单元进一步执行指令以便：

确定变速控制单元与子存储器之间是否能进行通讯；以及

将预定的基准曲线设定为最佳匹配虚拟曲线并将预定的基准值设定为参数值，

其中目标电流的计算包括在不能与子存储器进行通讯的情况下，根据预定的基准曲线和预定的基准值来计算目标电流。