CN100564955C - 变矩器离合器滑动控制 - Google Patents

变矩器离合器滑动控制 Download PDF

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Abstract

一种调节车辆中的变矩器离合器TCC接合的方法和系统，该车辆具有通过变矩器由发动机驱动的变速器，该方法和系统包括根据车辆运行参数确定非线性滑动曲线，计算实际TCC滑动，根据非线性滑动曲线和实际TCC滑动计算TCC斜上升压力，以及根据TCC斜上升压力调节TCC接合压力。

Description

变矩器离合器滑动控制
技术领域
本发明涉及一种具有由内燃机通过变矩器驱动的变速器的动力系，所述变矩器具有变矩器离合器(TCC)，尤其涉及一种在电子离合器控制(ECC)模式转换过程中的变矩器离合器滑动控制。
背景技术
此部分声明仅仅提供与本发明公开相关的背景信息，并且可以不构成现有技术。
典型的车辆动力系包括原动机如内燃机，变速器和将驱动转矩从原动机传递到变速器的连接装置。变速器通过一个应用的传动比放大驱动转矩来驱动车辆的传动系。典型变速器包括具有固定传动比的自动变速器和具有无级可变传动比的无级变速器(CVT)。
连接装置一般包括变矩器，所述变矩器在原动机的输出轴和变速器的输入轴之间提供液力耦合。当所述输出轴加速时，所述输入轴通过液力耦合导致加速。一旦所述输入轴的速度足够接近所述输出轴的速度，变矩器离合器接合以在输出轴和输入轴之间提供直接驱动。
在一些实例中，电子离合器控制(ECC)模式从关切换到开，以调节TCC的接合。更具体地，离合器滑动被调节直到离合器完全接合或锁止。传统控制策略是执行多个查找表，调节起来耗时多费用高。此外，传统控制策略不总是对车辆乘客公开的，降低了驾驶性能或驾驶感受。
发明内容
因此，本发明提供一种调节车辆中的变矩器离合器(TCC)接合的方法和系统，该车辆具有通过变矩器由发动机驱动的变速器。所述方法包括根据车辆运行参数确定滑动曲线，计算实际TCC滑动，根据滑动曲线和实际TCC滑动计算TCC斜上升压力，并根据TCC斜上升压力调节TCC接合压力。
在另一实施例中，所述方法进一步包括根据基本压力和TCC斜上升压力确定TCC接合压力。
在另一实施例中，TCC斜上升压力是根据TCC斜上升压力增量确定的。
在另一实施例中，TCC斜上升压力是根据滑动增量修正项和滑动误差修正项确定的。滑动增量修正项是根据车辆运行参数，TCC滑动目标值和TCC滑动参考值确定的。滑动参考值是固定值。滑动误差修正项是根据车辆运行参数和实际TCC滑动确定的。
在另一实施例中，实际TCC滑动是根据发动机速度和变矩器涡轮速度的差确定的。
本发明的TCC滑动控制针对固定目标产生唯一的TCC滑动曲线。结果，TCC滑动调节可以更快地实现，并直接对应于行车条件。更具体地，TCC滑动曲线依照变速器档位需求、发动机转矩和车速提升车辆的驾驶性能或感觉，以及ECC模式从关到开的转换不被驾驶员注意。
从以下的详细说明可以明白本发明的其它应用领域。应当理解，这些详细说明和具体实施例仅是为了作说明，并非用来限制本发明的范围。
附图说明
这里的附图说明只是为了作出说明，并非以任何方式限制本发明公开的范围。
图1是根据本发明公开的变矩器离合器(TCC)滑动控制来调节的典型整车辆动力系的功能框图；
图2是用于图1所示的典型车辆动力系的典型变矩器的示意图；
图3是图示从TCC滑动控制获得的典型运行参数迹线的曲线图；
图4是TCC滑动控制执行的典型步骤的流程图；以及
图5是执行TCC滑动控制的典型模块的功能框图。
具体实施方式
以下对本发明优选实施例的说明仅仅是说明性质，绝不用来限制本发明、其应用或使用。为了说明清楚，附图中采用了相同的附图标记表示相同的部件。本发明中涉及的术语模块指专用集成电路(ASLC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共用的、专用的或成组的)和存储器、组合逻辑电路、或其它可以实现期望功能的元件。
图1表示出了动力系10，动力系10包括发动机12，发动机12通过连接装置16驱动变速器14。更具体地，空气通过节气门20抽吸进入发动机12的进气歧管18。空气与燃料混合，空气/燃料混合物在汽缸22内燃烧以往复地驱动汽缸22内的活塞(未示出)。活塞旋转地驱动曲轴24(见图2)以提供驱动转矩。燃烧过程产生的废气通过排气歧管26从发动排出。虽然以4汽缸为例进行说明，本发明也可用于具有任意汽缸数的车辆。
驱动转矩通过变矩器16传递以驱动变速器14。变速器14通过一个期望的传动比来放大驱动转矩从而提供改进的驱动转矩。改进的驱动转矩由变速器输出轴28传递到车辆动力传动系统(未示出)。变速器14可以包括手动变速器，自动变速器，机械式自动变速器和无级变速器(CVT)中的一种。自动变速器包括多级预先确定的、固定的传动比。普通的无级变速器包括带和可调带轮系统，其能够在传动比之间无限可变而非离散步幅或换档。
控制模块30根据车辆的运行参数调节动力系的操作。更具体地，控制模块30通过节气门执行机构32调节有效节气门面积(AEFF)。节气门位置传感器34根据节气门20的角位置产生节气门位置信号(TPS)。控制模块30确定被请求的发动机转矩(TREQ)并调节节气门位置和其它发动机运行参数以使发动机扭矩达到TREQ。其它发动机运行参数包括但不限于，燃料供应率、点火正时、凸轮轴相位和/或进气/排气门升程或气门定时。
所述控制模块30也根据车辆的运行参数调节变速器14的操作。更具体地，曲轴位置传感器36产生曲轴位置信号，该信号用于确定实际发动机速度(RPMENG)。变速器输出轴速度(TOSS)传感器38产生TOSS信号，该信号用于确定车辆速度(VVEH)，以及变速器输入轴速度(TISS)传感器39产生TISS信号。控制模块30根据节气门位置(即TPS)和VVEH调节变速器14的传动比。在自动变速器中相应地换档，在无级变速器中相应地调节带轮传动比。
现在参考图2，连接装置16被图示为变矩器，其在发动机12和变速器14之间提供液力耦合。变矩器16包括壳体50，其通过飞轮52与曲轴24固定安装并随之一起旋转。泵轮54与壳体50固定安装并随之一起旋转，涡轮56与变速器的输入轴58固定安装并随之一起旋转。还提供导轮60，其固定安装不发生转动。变矩器16的内部充满粘性流体。泵轮54的旋转引起粘性流体的相应运动，粘性流体通过导轮60被引导向涡轮56使涡轮56转动。变矩器16包括变矩器离合器(TCC)57，其选择性地接合以在曲轴24和输入轴58之间提供直接驱动。
当曲轴24以怠速(RPMIDLE)旋转时，泵轮54随之转动。然而，RPMIDLE一般不足以克服抑制涡轮56转动的制动力。当制动力减小和/或RPMENG增加时，泵轮54驱动粘性流体流向涡轮56中并使涡轮56转动。结果，通过变速器14传递的驱动转矩驱动车辆。当达到涡轮56与泵轮54之间的转速差很小或转速相同的点时，TCC接合以在发动机12和变速器14之间提供直接驱动。这种情况下，涡轮56的转速(RPMTURB)等于RPMENG。通常，RPMTURB由TISS信号确定。TCC滑动(ΔRPM)被确定为RPMENG和RPMTISS之差。
本发明的TCC滑动控制设置当ECC从关模式切换到开模式时的TCC滑动曲线，并围绕滑动曲线执行闭环滑动控制。如此TCC滑动可以根据行车条件快速调节，车辆的驾驶性能得到提高，传统的耗时多费用高以按每个车辆平台开发的校准表可以被忽略了。
本公开TCC滑动控制在变速器14处于静定条件(即未在换档)，和初始ΔRPM误差(ΔRPMERROR)在最小值(ΔRPMERRORMIN)和最大值(ΔRPMERRORMAX)之间确定的范围内的情况下使用。如果这些初始条件是正确的，目标ΔRPM(ΔRPMTARGET)曲线由根据TISS信号和TCC滑动计算的涡轮速度梯度确定。TCC滑动控制执行关于ΔRPMTARGET曲线的闭环控制，使得ΔRPM将紧密地遵循该曲线。
TCC接合压力(PTCC)由基本TCC压力(PTCCBASE)与TCC斜上升压力(PTCCRAMP)的和计算得到。PTCCRAMP根据斜上升压力的增量(ΔPTCCRAMP)和循环时间(tLOOP)的乘积确定。tLOOP是执行所述计算过程的处理器的循环时间(如25ms)。ΔPTCCRAMP根据滑动增量修正项(ΔRPMCORR)和ΔRPMERROR修正项(ΔRPMERRORCORR)的和确定。ΔRPMCORR由作为TENG和ΔRPMTARGET与参考ΔRPM值(ΔRPMREF)之间的差值的函数的查找表确定。ΔRPMREF根据基于当前变速器档位、TENG和RPMTURB的查找表确定。ΔRPMERRORCORR由ΔRPM(即RPMENG-RPMTURB)和ΔRPMTARGET之间的差值确定。
现在参照图3，根据上述计算得到的PTCC调节该致动TCC接合的液压系统，以实现期望的TCC滑动曲线。在进入ECC开模式时，TCC滑动曲线由根据TISS信号和TCC滑动计算得到的涡轮速度梯度确定。因此，TCC滑动曲线从许多可行的TCC滑动曲线中被选择。本发明的TCC滑动控制调节TCC的接合使得ΔRPM投影(shadow)于TCC滑动曲线。依据校准值，滑动曲线可以是线性的(即随时间恒定的滑动减小)或非线性的(如累计效应)。
图4表示的TCC滑动控制执行的典型步骤将在下面详细描述。在步骤400中，控制确定是否ΔRPM在最小值(ΔRPMERRORMIN)和最大值(ΔRPMERRORMAX)之间限定的范围内。如果这些初始条件为真，控制继续步骤412。在步骤402，控制按照传统策略确定PTCCRAMP并在步骤412继续。如果ΔRPM不在最小值(ΔRPMERRORMIN)和最大值(ΔRPMERRORMAX)之间限定的范围内，控制在步骤406确定是否当前变速器处于过渡状态(如正在换档)。如果变速器处于过渡状态，控制继续步骤402。如果变速器不是处于过渡状态，控制继续步骤408。
在步骤408中，控制确定ΔRPMERROR。在步骤410中，控制确定是否ΔRPM在ΔRPMMIN和ΔRPMMAX之间限定的范围内。如果ΔRPM在所述范围内，控制继续步骤412。如果ΔRPM不在所述范围内，控制继续步骤414。在步骤414中，控制根据ΔPTCCRAMP确定PTCCRAMP，控制继续步骤404。在步骤404中，控制根据PTCCBASE和步骤414中的PTCCRAMP确定PTCC，控制结束。
在步骤412中，控制确定是否PTCCRAMP小于校准值(PTCCCAL)。如果PTCCRAMP小于PTCCCAL，控制继续步骤404。如果PTCCRAMP不小于PTCCCAL，控制在步骤416中设置PTCCRAMP等于PTCCCAL，控制继续步骤404。
图5表示的执行TCC滑动控制的典型模块将在下面详细描述。示范模块包括但不限于，ΔRPM模块500，TCC滑动曲线确定模块502，PTCCRAMP确定模块504和TCC调节模块506。ΔRPM模块500根据RPMTISS(即RPMTURB)和RPMENG确定ΔRPM。TCC滑动曲线确定模块502根据RPMTISS和TENG确定TCC滑动曲线。PTCCRAMP确定模块504根据ΔRPM和TCC滑动曲线确定PTCCRAMP。TCC调节模块506根据PTCCRAMP确定PTCC和产生相应的控制信号以调节TCC的接合。
本领域的技术人员从上述说明中可理解，本发明的广泛内容可以利用各种形式实现。所以，虽然对本发明是结合其具体实例加以说明的，但本发明的真正范围不应限于此，因为对于本专业的技术人员而言，在研究了附图、说明书和以下的权利要求书后，其它的修改就显而易见了。

Claims (24)

1、一种调节车辆中的变矩器离合器、即TCC接合的方法，该车辆具有通过变矩器由发动机驱动的变速器，该方法包括：
根据车辆运行参数确定非线性滑动曲线；
计算实际TCC滑动；
根据所述非线性滑动曲线和所述实际TCC滑动计算TCC斜上升压力；以及
根据所述TCC斜上升压力调节TCC接合压力。
2、根据权利要求1所述的方法，其特征在于还包括根据基本压力和所述TCC斜上升压力确定所述TCC接合压力。
3、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述TCC斜上升压力是根据TCC斜上升压力增量确定的。
4、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述TCC斜上升压力是根据滑动增量修正项和滑动误差修正项确定的。
5、根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述滑动增量修正项是根据车辆运行参数、TCC滑动目标值和TCC滑动参考值确定的。
6、根据权利要求5所述的方法，其特征在于所述TCC滑动参考值是固定值。
7、根据权利要求4所述的方法，其特征在于所述滑动误差修正项是根据车辆运行参数和所述实际TCC滑动确定的。
8、根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述实际TCC滑动是由发动机速度和所述变矩器的涡轮速度之差确定的。
9、一种调节车辆中的变矩器离合器、即TCC接合的方法，该车辆具有通过变矩器由发动机驱动的变速器，该方法包括：
启动电子离合器控制开模式；
确定发动机转矩和所述变矩器的涡轮速度；
根据所述发动机转矩和所述涡轮速度确定非线性滑动曲线；
确定实际TCC滑动；
根据所述非线性滑动曲线和所述实际TCC滑动计算TCC斜上升压力；以及
根据所述TCC斜上升压力调节TCC接合压力。
10、根据权利要求9所述的方法，其特征在于还包括根据基本压力和所述TCC斜上升压力确定所述TCC接合压力。
11、根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述TCC斜上升压力是根据TCC斜上升压力增量确定的。
12、根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述TCC斜上升压力是根据滑动增量修正项和滑动误差修正项确定的。
13、根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述滑动增量修正项是根据所述发动机转矩、TCC滑动目标值和TCC滑动参考值确定的。
14、根据权利要求13所述的方法，其特征在于所述TCC滑动参考值是固定值。
15、根据权利要求12所述的方法，其特征在于所述滑动误差修正项是根据所述发动机转矩和所述实际TCC 滑动确定的。
16、根据权利要求9所述的方法，其特征在于所述实际TCC滑动是由发动机速度和所述涡轮速度之差确定的。
17、一种车辆中的变矩器离合器、即TCC调节系统，该车辆具有通过变矩器由发动机驱动的变速器，该TCC调节系统包括：
根据车辆运行参数确定非线性滑动曲线的第一模块；
计算实际TCC滑动的第二模块；
根据所述非线性滑动曲线和所述实际TCC滑动计算TCC斜上升压力的第三模块；以及
根据所述TCC斜上升压力调节TCC接合压力的第四模块。
18、根据权利要求17所述的TCC调节系统，其特征在于所述第三模块根据基本压力和所述TCC斜上升压力确定所述TCC接合压力。
19、根据权利要求17所述的TCC调节系统，其特征在于所述TCC斜上升压力是根据TCC斜上升压力增量确定的。
20、根据权利要求17所述的TCC调节系统，其特征在于所述TCC斜上升压力是根据滑动增量修正项和滑动误差修正项确定的。
21、根据权利要求20所述的TCC调节系统，其特征在于所述滑动增量修正项是根据车辆运行参数、TCC滑动目标值和TCC滑动参考值确定的。
22、根据权利要求21所述的TCC调节系统，其特征在于所述TCC滑动参考值是固定值。
23、根据权利要求20所述的TCC调节系统，其特征在于所述滑动误差修正项是根据车辆运行参数和所述实际TCC滑动确定的。
24、根据权利要求17所述的TCC调节系统，其特征在于所述实际TCC滑动是由发动机速度和所述变矩器的涡轮速度之差确定的。
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