CN100564921C - 用于接合离合器注油水平和容量的学习方法 - Google Patents

Abstract

一种用于适应式学习离合器容量和注油水平以补偿构造公差和离合器磨损的方法，包括在离合器到离合器变速器的接合注油阶段中增加离合器的注油水平。在接合注油阶段中监视离合器到离合器变速器的调节器阀门状态。基于在有效换档时间结束前前调节器阀门是否从调节状态转换到全供应状态，在下一换档前调节离合器的注油水平。

Description

用于接合离合器注油水平和容量的学习方法

技术领域

本发明通常涉及车辆离合器系统的电子控制，并且更具体地涉及一种在离合器到离合器变速器内用于适应接合(oncoming)离合器容量(clutch volume)和注油水平(fill level)的控制系统及方法。

背景技术

传统的变速器控制系统使用单向离合器或机械二极管(mechanical diode)作为分离元件来通过动力系传递扭矩。这些系统中，通过换档期间接合件的速度来控制释放。系统顺应性装置(systemcompliant device)例如蓄电池、波片(wave plate)以及孔已经与用于换档感觉(shift feel)的管线压力(line pressure)控制器一起使用，用来控制接合元件的速度。这个系统可物理上防止引起不希望的输出扭矩干扰的换档咬死(tie-up)或者换档烧糊(flare)的发生。然而，这个系统并不适用于离合器到离合器变速器。

离合器到离合器变速器通过移除机械系统顺应性装置及二极管以减少硬件成本和外壳尺寸。电子控制系统精确地控制接合元件和分离元件以避免换档烧糊和换档咬死。

发明内容

根据本发明，一种用于自适应地学习离合器容量和注油水平以补偿构造公差和离合器磨损的方法包括在离合器到离合器变速器的接合注油阶段中增加离合器的注油水平。在接合注油阶段中监视离合器到离合器变速器的调节器阀门状态。基于在有效换档时间结束前调节器阀门是否从调节状态转换到全供应状态，在下一次换档前调节离合器的注油水平。

本发明的进一步应用领域从下文的详细描述中将变得显而易见。应当理解，在表明本发明的优选实施例时，详细的描述及特定的实例是仅出于阐述的目的且并不意图限制本发明的范围。

附图说明

从详细的描述和附图中，本发明将变得更加完全显而易见。其中：

图1是根据本发明的示范性车辆变速器系统的原理框图；

图2是描述根据本发明的方法步骤的流程图；

图3及图4是描述根据本发明的转换事件检测的流程图；

图5是描述对检测及记录的转换事件进行评估以建立及记录适应离合器注油水平的原因的流程图；

图6是描述对检测及记录的转换事件进行评估以建立及记录适应预估离合器容量的原因的流程图；

图7是描述根据本发明判断相对于用于一个或多个适应的一个或多个原因要适应什么的流程图；

图8是描述根据本发明在下一换档前为增加或减少离合器注油水平而修正自适应参数(adaptive parameter)的流程图；

图9A及图9B是描述根据本发明为调节离合器容量水平而修正自适应参数的流程图。

具体实施方式

下文优选实施例的描述实质上仅是示范并且决不意图限制本发明、其应用或使用。出于清楚的目的，相同的参考标号将用于图中以标示相似元件。

现在参考图1，示范自动变速器10包括扭矩转换器12，多个齿轮组14a、14b，液压驱动复合离合器16a、16b，变速器控制系统18以及液压泵20。液压泵20可以由发动机或者电子马达驱动。扭矩转换器12允许起动，提供扭矩倍增，并吸收车辆变速器系统中的谐波振动。

齿轮组14a、14b位于连接到扭矩转换器12的输入轴22和输出轴24之间。齿轮组14a、14b允许输出轴24以复合传动比被驱动。变速器控制系统18可选择地啮合复合离合器16a、16b。液压泵20给阀门主体、换档部件和/或扭矩转换器12供应液压流体压力。

变速器控制系统18限定了档位选择和换档点，并且调节需求-响应换档。需求-响应换档是基于由驾驶员使用选择器26而选择的换档程序、加速器28的位置、发动机运行状态和/或车辆速度。变速器控制系统18一般是组合的液压及电子系统。变速器控制系统18液压驱动离合器16a、16b。变速器控制系统18驱动档位选择并且根据通过变速器10流动的扭矩电子式地调节离合器压力。

变速器控制系统18包括与多个传感器连通的控制器30。速度传感器32监视发动机速度，位置传感器33监视加速器28的位置。负载传感器35和速度传感器37分别监视扭矩转换器负载以及输出轴24的旋转速度。控制器30调节模拟或数字压力调节器36以控制离合器压力。

换档品质依赖于离合器16a、16b的压力根据扭矩传送水平调节的精确性。扭矩传送水平基于发动机负载和输出轴速度估计。当自动变速器改变传动比时，一个离合器逐渐脱离(即，离开)而另一个离合器逐渐啮合(即，接合)。离开及接合离合器的压力的减少与增加分别决定操作者的感觉。

在传动比之间的换档出现在两个截然不同的阶段：扭矩阶段和惯性阶段。在扭矩阶段中，来自扭矩转换器12的输入轴22的速度保持不变。在惯性阶段中，出现换档响应并且输入轴22改变速度。对于增档，速度降低。对于减挡，速度升高。

在操作中，第一齿轮组14a的第一齿轮40最初连接到输入轴22以第一传动比驱动输出轴24。当通过控制器30发出增档信号时，离合器16a逐渐减少第一齿轮40与输入轴22的啮合(即，离开)。第二离合器16b逐渐增加第二齿轮组14b的第二齿轮42与输入轴22的啮合(即，接合)。最后，第一离合器16a从输入轴22完全脱离第一齿轮40，并且第二离合器16b将第二齿轮42与输入轴22连接从而以第二传动比驱动输出轴24。

对于离合器，接合阶段可以进一步分为接合注油阶段和接合扭矩阶段。本发明部分地通过检测何时调节阀门转换到全供应状态来运转。在优选实施例中，本发明还通过检测何时调节器阀门从全供应状态转换到调节状态来检测从接合注油阶段到接合扭矩阶段的转换。因此，给调节器36提供了液压传感器(未示)以提供到控制器30的反馈。此反馈显示调节器阀门是在全供应状态还是调节状态。控制器30优选为在变速器的接合阶段监视这个状态。

接合注油阶段出现在变速器增加离合器的注油水平并且尝试啮合齿轮时。当注油压力到达一定水平，调节阀门转换到全供应状态。接合扭矩阶段出现在当离合器得到的扭矩容量大于零时。在此处调节阀门转回调节状态以便离合器可以在适于扭矩的水平啮合齿轮。离合器的注油水平是重要的自适应参数。当得到刚好大于在换档咬死中用于减小的零接合容量水平的调节压力时，它必须被适当地维持以最小化复位弹簧冲程时间。

如图2所示，本发明在步骤50执行转换事件检测以确定何时已达到有效的注油状态。它随时间监视调节器阀门从全供应状态到调节状态的转换。当调节器阀门转回调节状态时它还跟踪从接合注油阶段到接合扭矩阶段的变化。在步骤52这些组的信息被用于确定可以要求修正涉及离合器注油水平和离合器容量的自适应参数的一个或多个原因是否存在。反过来，步骤52中确定的原因在步骤54中被用来确定要适应什么。最后，要适应什么的判断用于步骤56以修正自适应参数，且用于适应的原因也被用来引导和限制修正过程。

图3和图4阐明了根据步骤50(图2)的转换事件检测的一种实现方式。例如，图4阐明了在例如，接合扭矩阶段中的转换事件检测，而图3阐明了在接合注油阶段中的转换事件检测。因此，累积离合器容量在步骤60基于预设的流速和累积换档时间计算。这个累积离合器容量是已用换档时间，其自接合注油阶段开始而追踪时间量。如在62的接合注油阶段中，累积容量与在64和66的掩盖容量标定(maskvolume calibration)相比。这个掩盖容量是暂时的临界值，其在接合注油阶段中支配控制器何时开始监视调节器阀门的状态。部分地，这个掩盖容量标记掩盖窗口的终止，在此期间转换到全供应状态并不被检测，因为它持续得不够长。

累积容量还与在66处的确认容量相比较。掩盖容量标记确认窗口的开始，并且标定容量标记确认窗口的终止。在这个转换事件检测的递归循环中，累积容量增加直到其进入确认窗口并且控制器开始查看调节器阀门的状态。如果在确认窗口中调节器阀门被检测为处于全供应状态，可能因为它在掩盖窗口中进入了全供应状态，然后过程开始递归地沿分支72前进。

分支72记录在确认窗口中存在的全供应状态，并且进一步记录在确认窗口的开始处全供应状态是否存在。如果在达到全供应状态后阀门转回到调节状态，那么如在步骤68和70，接合注油阶段被退出。然而，如果调节器阀门在确认窗口内没有转回调节状态，那么过程开始递归地沿分支74前进。

分支74记录在离开确认窗口前调节器阀门没有转回调节状态。它还记录调节器阀门在何种状态离开掩盖窗口。因此，单独的有效标记由循环分支72和74维持以表明三种观测：在确认窗口开始后全供应状态是否记录，在确认窗口开始之前或之后它是否启动，以及在确认窗口终止前是否观察到转回调节状态。

图4阐明了当变速器不在接合注油阶段内时发生的转换检测程序。例如，过程确定并记录在76以及步骤78和80中，接合扭矩阶段是否正在进行。同样，过程确定并记录调节器阀门在82、84、86以及步骤78和80中的位置。进一步，过程确定并记录在扭矩阶段渐变中调节器阀门是否从调节位置变化到全供应位置。另外，在全供应注油阶段直到调节的第一实例之间会碰到累积容量的量。结果在90和92中采用，以在步骤94和96记录，全供应的转换指示是否足够长以允许压力最终减少。通过这些过程的一个通路的迭代完成了步骤50(图2)，并且本发明的方法继续前进到步骤52，步骤52的实例参考图5和图6在下文描述。

图5阐明了在98到102中检测和记录的转换事件的评估以建立并记录在步骤110到120中适应离合器注油水平的原因。步骤110到120的每一步记录关于围绕调节器转换事件情况的信息，以及步骤110到118的每一步进一步记录当转换事件出现时的计算容量剩余量。这个信息记录了可表明离合器注油水平是否需要调节以及用何种方式调节的检测情况。同样，当这些情况出现时离合器容量剩余量可以进一步有益于确定是否调节离合器容量及用何种方式调节离合器容量，如下文参考图6所解释的。因此，适应离合器容量所需的部分信息在对适应离合器注油水平的原因进行评估期间被记录。

图6阐明了对在步骤122到128检测和记录的转换事件的评估以建立并记录在步骤130到134中适应估计的离合器容量的原因。特别地，每个确定步骤122-128都将当调节器阀门从全供应状态转换到调节状态时计算容量剩余量和预设临界点比较以确定估计的离合器容量是否需要增加或减少。当调节器阀门从全供应状态转换到调节状态时，在此处确定并记录估计的剩余离合器容量，从而离开接合注油阶段。这个估计是在基于流速的换档期间随时间而递减离合器容量，直到检测到从全供应状态到调节状态的转换而完成的。然后剩余容量与跨越零容量的高临界点和低临界点相比以确定容量窗口。相对如图5所示的离合器注油水平采用相似的程序以确定并记录离合器注油水平是否应当增加或减少。关于在扭矩渐变(torque ramp)阶段中发动机是否出现换档烧糊的信息可用于证实注油水平的调节。同样，在接合注油状态中调节器阀门的无转换(non-switch)到全供应可以用于证实注油水平的调节。进一步，剩余容量水平可以与有效注油是否完成相关以相互缓和以及相互影响。通过对示于图5和图6中过程的迭代可完成步骤52(图2)，并且本发明的方法继续前进至步骤54，步骤54的一种执行方式示于图7。

图7阐明了用于确定要修正何种自适应参数的程序，并且此过程在其已经确定是否增加或减少某个如上详述的自适应参数的情况下会变得易于操作。因此，如果在138处变速器不处在调节阀门位于全供应位置的扭矩阶段，那么是否适应离合器容量和/或注油水平的判断和记录简单地与检查容量或注油水平是否应当增加或减少相应，而不管隐藏在140处的判定之下的原因。同样，如果在138处调节器阀门在接合扭矩阶段中进入全供应状态并且在142处接合元件没有在扭矩阶段渐变(torque phase ramp)中及早降低涡轮速度，那么注油水平需要调节的记录在步骤144中产生。通过这个过程的迭代完成步骤54(图2)，并且本发明的方法继续前进至步骤56，步骤56的执行示于图8到图10。

图8阐明了注油自适应参数的修正。例如，模块146到152接收四种类型的信息：实测信息154，通过其以全修正156的形式计算自适应参数；自适应错误计数器158A，通过其计算用于自适应参数的适应增量160；用于适应在考虑中的参数的一个或多个记录的原因162，通过其确定适应因素164，以及适应误差计算器158B，通过其计算最大改变因素166。适应增量160和适应因素164在168处应用于全修正156以得到建议修正170。适应因素164还与最大改变因素166一起使用以在174处产生最大改变172。建议修正170反过来在176和178处基于最大改变172和最小改变180受限。在184处应用用于各注油适应单元的五乘五位置标定(five by five placecalibration)，以确定适应加权。注油自适应参数是管线压力指令和温度的函数，并且针对所有的单元，在三乘三适应矩阵(three by threeadaptive matrix)中运行这个过程。因此，加权的和受限的自适应参数在188处被应用到用于注油水平186的先前自适应参数。在188处的应用是否导致增加或减少由如前讨论的适应原因的记录支配。最大注油水平190被进一步应用在192处以得到用于注油水平194的新的自适应参数。

图9A阐明了用于修正离合器容量自适应参数的相似过程，但具有用于限制适应的一些备选程序。例如，最大改变172在174处基于用于一个循环改变的容量196确定，其在198处确定为在迭代时间202期间的流速200的函数。同样，这个用于一个循环改变的容量196在204进一步与最小容量修正因素206结合以达到最小改变180。最小改变180在178处还被采用来限制建议修正170，但也被传达到条件控制块208，条件控制块208基于涉及当前扭矩水平是否在预设范围内，以及有效注油是否已经达到的标准在块178的输出和最小改变180之间选择。控制块208还被适应于选择由基于用于一个循环改变的容量196的块212计算而来的迭代减少210。循环减少196在178处进一步被采用以限制建议修正170。块208的输出将置信值213应用在184处以得到容量减小后退(backoff)保护214。然后修正被应用到先前适应容量参数216以减小参数216，并且参数的改变根据最小适应限制220在218处受限。

图9B阐明了图9A过程对容量的增加进行适应后的过程。例如，在78或块208处并不要求迭代减少，并且不需要后退保护。同样，复合置信值222在184处被采用。进一步，作为修正的结果参数216增加，并且根据最大适应限制224受限。

现在本领域的技术人员可以从前述描述中理解到，当前发明的广泛教导可以用不同的形式实现。因此，当本发明与其特定实例结合描述时，本发明的真实范围不应当如此受限，因为对于熟练的从业者基于附图、说明书以及下述权利要求的研究，其它适应将变得显而易见。

Claims (19)

1.一种用于自适应地学习离合器容量和注油水平以补偿构造公差和离合器磨损的方法，包括：

在离合器到离合器变速器的接合注油阶段中增加离合器的注油水平；

在所述接合注油阶段中监视所述离合器到离合器变速器的调节器阀门状态；以及

基于在有效换档时间结束前所述调节器阀门是否从调节状态转换到全供应状态，在下一换档前调节所述离合器的注油水平。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述调节器阀门从所述全供应状态转换到所述调节状态时，基于离合器容量剩余的估计量是否属于预设容量窗口内，在所述下一换档前调节离合器容量。

3.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定在所述变速器的扭矩阶段渐变中是否出现换档烧糊；以及

基于在所述扭矩阶段渐变中是否出现换档烧糊，确定是否调节离合器容量和离合器注油水平中的至少一个。

4.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定所述变速器的接合元件是否在所述变速器的扭矩阶段渐变中及早降低涡轮速度；以及

基于所述接合元件是否在所述扭矩阶段渐变中及早降低涡轮速度来确定是否调节离合器容量和离合器注油水平中的至少一个。

5.根据权利要求2所述的方法，还包括：

在有效转换时间结束之后确定所述调节器阀门从所述调节状态转换到所述全供应状态，从而检测无效注油；

在离合器容量剩余量降到低于所述容量窗口的较低限界之后，确定所述调节器阀门从所述全供应状态转换到所述调节状态，从而检测延迟的无效注油；以及

基于所述延迟的无效注油增加注油水平。

6.根据权利要求2所述的方法，还包括：

确定下列中的至少一个：

(a)在所述接合注油阶段中所述调节器阀门没有从所述调节状态转换到所述全供应状态，从而检测所述调节器阀门的无转换，以及

(b)对于超过预设临界值的一段时间所述调节器阀门没有维持所述全供应状态，从而检测所述调节器阀门的无转换；以及

基于所述调节器阀门的无转换的检测来增加注油水平。

7.根据权利要求2所述的方法，还包括：当所述调节器阀门从所述全供应状态转换到所述调节状态时，基于降到低于所述容量窗口的较低限界的所述离合器容量剩余的估计量来增加离合器容量。

8.根据权利要求2所述的方法，还包括：当所述调节器阀门从所述全供应状态转换到所述调节状态时，基于超过所述容量窗口的较高限界的所述离合器容量剩余的估计量来减少离合器容量。

9.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述变速器的接合扭矩阶段中监视所述离合器到离合器变速器的所述调节器阀门的状态；

在所述接合扭矩阶段中检测所述调节器阀门到所述全供应状态的转换；

在所述变速器的扭矩阶段渐变中确定所述变速器的接合元件是否及早降低涡轮速度；

在所述扭矩阶段渐变中，没有所述变速器的接合元件及早降低涡轮速度的情况下，在所述接合扭矩阶段基于所述调节器阀门转换到所述全供应状态的检测来调节所述离合器的注油水平。

10.根据权利要求1所述的方法，还包括：在有效换档时间结束之前，基于所述调节器阀门从所述调节状态到所述全供应状态的转换来减少所述离合器的注油水平。

11.根据权利要求1所述的方法，还包括：在所述调节器阀门从所述调节状态到所述全供应状态的转换之前，基于有效换档时间的结束来增加所述离合器的注油水平。

12.根据权利要求1所述的方法，还包括：

在所述接合注油状态中基于流速和已用换档时间来计算所述离合器的累积容量；以及

不监视所述调节器阀门直到所述累积容量上升到高于预设水平。

13.一种用于适应地学习离合器容量和注油水平以补偿构造公差和离合器磨损的系统，包括：

在离合器到离合器变速器的接合注油阶段中增加离合器的注油水平的控制模块；

接收来自传感器的信号的输入件，所述传感器在所述接合注油阶段中监视所述离合器到离合器变速器的调节器阀门状态；以及

基于在有效换档时间结束前所述调节器阀门是否从调节状态转换到全供应状态，在下一换档前调节所述离合器的注油水平自适应参数的学习模块。

14.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，当所述调节器阀门从所述全供应状态转换到所述调节状态时，所述学习模块基于离合器容量剩余的估计量是否落入预设容量窗口内，在所述下一换档之前调节离合器容量自适应参数。

15.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述学习模块基于在所述变速器的扭矩阶段渐变中是否出现换档烧糊，调节离合器注油水平自适应参数和离合器容量自适应参数中的至少一个。

16.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述学习模块基于在所述变速器的扭矩阶段渐变中所述变速器的接合元件是否及早降低涡轮速度，调节离合器注油水平自适应参数和离合器容量自适应参数中的至少一个。

17.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，所述学习模块基于在所述接合注油阶段中所述调节器阀门没有转换到所述全供应状态，调节离合器注油水平自适应参数和离合器容量自适应参数中的至少一个。

18.根据权利要求14所述的系统，其特征在于，在所述变速器的接合扭矩阶段中，所述输入件进一步接收所述信号，以及在所述接合扭矩阶段中，所述学习模块基于所述调节器阀门是否转换到所述全供应状态，被适应来调节离合器注油水平自适应参数和离合器容量自适应参数中的至少一个。

19.根据权利要求13所述的系统，其特征在于，在所述接合注油阶段中，所述学习模块基于流速和已用换档时间，计算所述离合器的累积容量，并且忽视来自所述输入件的所述信号，直到所述累积容量上升到高于预设水平。

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