CN103629341A - 一种湿式双离合器自动变速箱电磁阀特性曲线补偿方法 - Google Patents

一种湿式双离合器自动变速箱电磁阀特性曲线补偿方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种湿式双离合器自动变速箱电磁阀特性曲线补偿方法，包括以下步骤：计算实际工作条件下的离合器当前期望压力；判断是否进行补偿处理，所述补偿处理包括：油温补偿、和/或迟滞补偿；如果是，则获取补偿值，并根据所述补偿值和所述当前期望压力计算最终期望压力；根据所述最终期望压力查找基础油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，并将查找到的电流值施加到电磁阀；如果否，则根据所述当前期望压力查找基础油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，并将查找到的电流值施加到电磁阀。本发明提高了变速箱控制单元对变速箱控制的精确度。

Description

一种湿式双离合器自动变速箱电磁阀特性曲线补偿方法
技术领域
本发明涉及汽车控制领域，具体涉及变速箱控制领域。
背景技术
湿式双离合器自动变速箱包含两个离合器，两个离合器分别连接两根输入轴，变速箱的奇数档及偶数档分别分布在两根输入轴上。通过液压油路中油压控制两个离合器的结合及分离，从而实现扭矩传递及切断。
湿式双离合器自动变速箱中的两个离合器的结合、分离、冷却以及各个档位对应的同步器、拨叉动作等，都是通过变速箱液压模块控制油路中的压力来实现。
湿式双离合器自动变速箱的控制逻辑及控制软件，都存储于变速箱控制单元（TCU）中。作为变速箱的执行机构的主要元件，电磁阀能够将变速箱控制单元发出的电信号，转化为液压油路中的压力信号，实现变速箱控制单元对变速箱的控制。
电磁阀的特性曲线（P-I特性曲线，P表示压力、I表示电流）表示的是施加到电磁阀上的电流强度与电磁阀输出端口压力之间对应的关系。在实际应用中，对于两个离合器的压力控制要求精度较高，特别在两个离合器kisspoint（离合器开始传递扭矩）点压力附近，要求离合器的压力控制精度应在10kPa以内，否则对整车驾驶行驶及舒适性影响较大。但是，电磁阀特性曲线受变速箱油温的影响较大，并且，受电磁阀本身物理特性影响，当车辆改变行驶状态时，例如离合器充油，换挡时离合器油压交替以及正常行驶过程中，tip in（加速）及tip out（减速）等工况变化时，施加到电磁阀上的电流强度需要相应变化，但这种变化并不与P-I特性曲线中的压力、电流值呈现严格的对应关系（会产生迟滞），这些问题造成了控制精度降低。
发明内容
本发明的目的是克服上述缺点，提供一种电磁阀特性曲线补偿方法，从而为湿式双离合器自动变速箱提供更精确的控制。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：
一种湿式双离合器自动变速箱电磁阀特性曲线补偿方法，包括以下步骤：计算实际工作条件下的离合器当前期望压力；判断是否进行补偿处理，所述补偿处理包括：油温补偿、和/或迟滞补偿；如果是，则获取补偿值，并根据所述补偿值和所述当前期望压力计算最终期望压力；根据所述最终期望压力查找基础油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，并将查找到的电流值施加到电磁阀；如果否，则根据所述当前期望压力查找基础油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，并将查找到的电流值施加到电磁阀。
优选地，预先测定基础油温下电磁阀特性曲线、不同油温下电磁阀的油温补偿值和上升沿迟滞补偿值、下降沿迟滞补偿值，并将所述油温补偿值、所述上升沿迟滞补偿值和所述下降沿迟滞补偿值存储在变速箱控制单元中。
优选地，所述基础油温为40℃。
优选地，所述测定变速箱基础油温下电磁阀特性曲线包括：在基础油温下对所述电磁阀施加不同强度的矩形电流，并测得各电流强度下对应的压力值；根据所述电流和所述压力值得到变速箱基础油温下电磁阀特性曲线。
优选地，所述测定不同油温下电磁阀的油温补偿值包括：在不同油温下对所述电磁阀施加不同强度的矩形电流，并测得各电流强度下对应的压力值；并将测得的压力值与基础油温下电磁阀特性曲线中的压力值对比，得到不同油温下电磁阀特性曲线的油温补偿值。
优选地，在不同油温下对电磁阀施加的矩形电流与在基础油温下对电磁阀施加的矩形电流的波形相同。
优选地，所述测定不同油温下电磁阀的上升沿迟滞补偿值包括：对所述电磁阀施加阶梯上升电流，测得各电流强度下对应的压力值；并将测得的压力值与基础油温下电磁阀特性曲线中的压力值对比，得到不同油温下电磁阀的上升沿迟滞补偿值。
优选地，所述测定不同油温下电磁阀的下降沿迟滞补偿值包括：对所述电磁阀施加阶梯下降电流，测得各电流强度下对应的压力值；并将测得的压力值与基础油温下电磁阀特性曲线中的压力值，得到不同油温下电磁阀的下降沿迟滞补偿值。
优选地，所述阶梯上升电流强度或者所述阶梯下降电流强度与在基础油温下对电磁阀施加的所述矩形电流的强度相同。
优选地，所述变速箱基础油温下电磁阀特性曲线上的值为离散值。
本发明根据变速箱油温变化，对电磁阀特性曲线进行补偿，减小因变速箱的工作环境变化对整车驾驶性的影响，同时考虑到由于电磁阀本身的物理特性产生的迟滞影响，分别从电磁阀电流的上升及下降两种工况对电磁阀特性曲线进行补偿，实现了对电磁阀压力的精确控制，进而提高了湿式双离合器自动变速箱的控制精度。
进一步地，本发明中测定P-I特性曲线过程中所输入的电流强度、输出的压力值均为离散值，并记录入变速箱控制单元，算法简单，通用性强，在电磁阀产品一致性较好的情况下，不再需要对每台变速箱进行油温及迟滞标定，数据可移植性强。
进一步地，采用40℃作为基础油温，在变速箱量产下线时进行测量标定比较容易。
附图说明
接下来将结合附图对本发明的具体实施例作进一步详细说明，其中：
图1表明了不同油温下施加到电磁阀上的电流所产生的电磁阀压力；
图2表明了变速箱零下20℃油温下的电磁阀特性曲线；
图3表明了变速箱40℃油温下的电磁阀特性曲线；
图4是变速箱零下20℃油温下与40℃油温下的电磁阀特性曲线对比图；
图5表明了本发明的实施例中电磁阀特性曲线、油温补偿值和迟滞补偿值确定过程；
图6表明了对离合器期望压力进行油温补偿、迟滞补偿后计算出实际需要加载至电磁阀上的电流值的过程。
具体实施方式
由图1可见，对电磁阀施加某一强度的电流，在不同的变速箱油温条件下，所产生的电磁阀压力并不相同，也就是说，变速箱油温会对电磁阀的P-I特性产生影响，而车辆在行驶过程中，变速箱油温的变化是不可避免的。
由图2和图3可见，即使在同一变速箱油温条件下，在电流上升过程中与在电流下降过程中所获得的P-I特性曲线并不相同。例如在图2中，同样是零下20℃，当电流强度是由300mA上升到400mA时，电磁阀压力值在300kPa以上，但当电流强度是由500mA下降到400mA时，电磁阀压力值在300kPa以下，也就是说，即使对电磁阀施加相同的电流强度，由于由上一工作周期的电流强度达到当前工作周期的电流强度的途径不同（上升或者下降），P-I特性曲线也会不同，会产生上升沿迟滞或者下降沿迟滞，这种影响主要是由电磁阀本身的物理特性造成的。
参考图4，其具体示出了在不同油温条件下、电流上升或者下降的不同所造成的P-I特性曲线的不同，变速箱控制单元以任意一条P-I特性曲线作为基准进行控制都是不精确的，因此要想实现变速箱控制单元对电磁阀压力的精确控制，必须考虑到油温、迟滞因素的影响，对这些因素进行补偿从而使得变速箱控制单元能够根据一条基础的P-I特性曲线进行精确控制。
在接下来的描述中，本实施例选择40℃作为变速箱基础油温，这主要是由于该油温便于变速箱下线时的测量标定。当然，本领域普通技术还能够选择其它油温作为基础油温。
参考图5，其具体表明了测定变速箱基础油温下电磁阀特性曲线、测定不同油温下电磁阀特性曲线的油温补偿值、测定不同油温下电磁阀的上升沿迟滞补偿值和下降沿迟滞补偿值的过程。
测定变速箱基础油温下电磁阀特性曲线：在变速箱下线时，将变速箱油温1保持在40℃，采用类似于图1中的不同强度的矩形脉冲电流0→I1、0→I2、0→I3、…、0→In施加到电磁阀上，见方框2。在电流稳定条件下，通过压力传感器测得各电流强度下对应的电磁阀输出端口压力值P1、P2、P3...Pn，见方框5，由此获得了变速箱基础油温下的电磁阀P-I特性曲线。本领域普通技术人员应当理解，该曲线并非一条连续曲线，而是一些列离散值，这些离散值能够被存储在变速箱控制单元中最为基础控制曲线。
测定不同油温下电磁阀特性曲线的油温补偿值：改变变速箱油温1，在例如-20℃、0℃、90℃等不同油温下，重复方框2和方框5中的步骤，将新获得的压力值与40℃油温下电磁阀特性曲线中的压力值对比，将两者的差值P01、P02、P03...P0n作为油温补偿值写入变速箱控制单元中预创建的表格中，见方框8。为了对不同油温下的压力值与40℃油温下的压力值进行更准确的对比，优选在方框2和方框5的步骤中所采用的矩形电流的波形相同。
测定不同油温下电磁阀的上升沿迟滞补偿值：在上述不同油温下，对电磁阀施加阶梯上升电流0→I1→I2→I3...→In，见方框3，测得各电流强度下对应的压力值UP1、UP2、UP3...UPn，见方框6。将UP1、UP2、UP3...UPn与40℃油温下的P1、P2、P3...Pn进行对比，将两者的差值P01、P02、P03...P0n作为上升沿迟滞补偿写入变速箱控制单元表格中，见方框9。
测定不同油温下电磁阀的下降沿迟滞补偿值：与测定上升沿迟滞补偿值类似，在上述不同油温下，对电磁阀施加阶梯下降电流In→In-1→In-2...→I1→0，见方框4。测得各电流强度下对应的压力值DP1、DP2、DP3...DPn，见方框7。将这些压力值与步骤a）中所测得的压力值的差值P01、P02、P03...P0n作为下降沿迟滞补偿写入变速箱控制单元表格中，见方框10。。
为了对不同油温下的压力值与40℃油温下的压力值进行更准确的对比，优选阶梯上升电流强度或者阶梯下降电流强度与在40℃油温下对电磁阀施加的矩形电流的强度相同。即在上述描述中，所有步骤中的I1、I2、I3、…In的值均相等。当然，本领域普通技术人员也能够选择不同的电流强度值进行测定。
通过以上步骤，40℃油温下的P-I特性曲线、不同油温下的油温补偿值和迟滞补偿值都被存储到了变速箱控制单元中。
参考图6，其具体表明了在实际工作条件下变速箱控制单元是如何根据基础油温下的P-I特性曲线进行精确控制的。
在车辆实际行驶过程中，TCU变速箱控制单元根据车辆状态，计算加载至双离合器端的当前期望压力P，见方框11。一方面，需要对该离合器期望压力P进行油温补偿：TCU变速箱控制单元始终记录当前变速箱实际油温，见方框16，然后根据当前变速箱实际油温查不同油温对应的电磁阀P-I特性曲线差值表，见方框17，得出相应的压力油温补偿值△P2，见方框21。当然，如果实际油温与基础油温相同，则△P2=0，不进行温度补偿。另一方面，需要对该离合器P进行迟滞补偿：变速箱控制单元将当前期望压力与上一工作周期的期望压力对比，见方框12。通过对比，能够获得三种当前期望压力变化情况：当前期望压力上升，见方框13；当前期望压力不变，见方框14；当前期望压力下降，见方框15。根据三种不同情况，选择进行方框18、方框19或者方框20内的操作，查出实际变速箱油温下，电磁阀压力对应的迟滞补偿值△P1，见方框22。当然，如果当前期望压力不变，则△P1=0，不进行迟滞补偿。如果需要进行油温补偿和/或迟滞补偿，则根据迟滞补偿值△P1、油温补偿值△P2对当前期望压力P进行计算，获得对应40℃油温下的最终期望压力：P＋△P1＋△P2，见方框23。
最后，根据最终期望压力查找40℃油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，将此电流值施加到电磁阀，最后电磁阀上实际产生的压力即为所需压力。当然，如果变速箱油温、期望压力均未发生变化，△P1和△P2均为0，不需要进行补偿，此时当前期望压力P即为最终期望压力。根据当前期望压力查找40℃油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，将此电流值施加到电磁阀，
由上述步骤可知，本发明将油温、迟滞影响全部归集到一条基础油温的P-I特性曲线上，最终实现了精确控制，克服了现有技术中变速箱控制单元根据某一条P-I特性曲线进行控制时的不准确问题。
虽然本发明是结合以上实施例进行描述的，但本发明并不限定于上述实施例，而只受权利要求的限定，本领域普通技术人员能够容易地对以上实施例进行修改和变化，但并不离开本发明的实质构思和范围。

Claims (10)

1.一种湿式双离合器自动变速箱电磁阀特性曲线补偿方法，其特征在于，包括以下步骤：
计算实际工作条件下的离合器当前期望压力；
判断是否进行补偿处理，所述补偿处理包括：油温补偿、和/或迟滞补偿；
如果是，则获取补偿值，并根据所述补偿值和所述当前期望压力计算最终期望压力；
根据所述最终期望压力查找基础油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，并将查找到的电流值施加到电磁阀；
如果否，则根据所述当前期望压力查找基础油温下电磁阀特性曲线中对应的电流值，并将查找到的电流值施加到电磁阀。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，预先测定基础油温下电磁阀特性曲线、不同油温下电磁阀的油温补偿值和上升沿迟滞补偿值、下降沿迟滞补偿值，并将所述油温补偿值、所述上升沿迟滞补偿值和所述下降沿迟滞补偿值存储在变速箱控制单元中。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述基础油温为40℃。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测定变速箱基础油温下电磁阀特性曲线包括：
在基础油温下对所述电磁阀施加不同强度的矩形电流，并测得各电流强度下对应的压力值；
根据所述电流和所述压力值得到变速箱基础油温下电磁阀特性曲线。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测定不同油温下电磁阀的油温补偿值包括：
在不同油温下对所述电磁阀施加不同强度的矩形电流，并测得各电流强度下对应的压力值；并将测得的压力值与基础油温下电磁阀特性曲线中的压力值对比，得到不同油温下电磁阀特性曲线的油温补偿值。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在不同油温下对电磁阀施加的矩形电流与在基础油温下对电磁阀施加的矩形电流的波形相同。
7.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测定不同油温下电磁阀的上升沿迟滞补偿值包括：
对所述电磁阀施加阶梯上升电流，测得各电流强度下对应的压力值；并将测得的压力值与基础油温下电磁阀特性曲线中的压力值对比，得到不同油温下电磁阀的上升沿迟滞补偿值。
8.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述测定不同油温下电磁阀的下降沿迟滞补偿值包括：
对所述电磁阀施加阶梯下降电流，测得各电流强度下对应的压力值；并将测得的压力值与基础油温下电磁阀特性曲线中的压力值，得到不同油温下电磁阀的下降沿迟滞补偿值。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述阶梯上升电流强度或者所述阶梯下降电流强度与在基础油温下对电磁阀施加的所述矩形电流的强度相同。
10.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变速箱基础油温下电磁阀特性曲线上的值为离散值。
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