CN104421359A - 离合器半接合点的自适应方法及机械式自动变速器 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于机械式自动变速器的离合器的半接合点的自适应方法，包括以下步骤：数据采集步骤，其中在机动车正常行驶中如果判出需要控制离合器并使之接合则在一数据采集时段中记录相关数据；计算步骤，在所述数据采集步骤结束后对所采集的数据进行处理并且由其确定出离合器的半接合点。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于机械式自动变速器的离合器半接合点的自适应方法以及一种相应的机械式自动变速器。
背景技术
机械式自动变速器（AMT）是在原有手动变速器的基础上加装换档装置和离合器动作装置来代替驾驶员的操作。其利用较低成本实现了自动变速器的功能，同时具有传动效率高的优点。
由于成本的原因，机械式自动变速器的离合器大多来自原有的手动变速器的干式膜片弹簧离合器，随着机构的老化与离合器摩擦片的磨损，离合器的半接合位置将会有偏差。半接合点是干式膜片弹簧离合器控制的基准点。不准确的半接合点会减少离合器的寿命，降低驾乘舒适性。因而，需要在汽车的使用过程中不断地自适应该半接合点、即自动地确定该半接合点的位置。
现有的离合器半接合点自适应方法主要是：在发动机运行并且车速为零时（例如在等红灯或路边驻车等情况中），先挂空挡，再尝试接合离合器，然后检测变速器输入轴的转速，如果变速器输入轴的转速没有增加，则当前半接合点过浅；如果变速器输入轴的转速增加过快，则当前半接合点过深。在此过程中，如果驾驶员要行驶，则立刻退出自适应控制程序，进入行驶状态。这种方法在驾驶员没有意识的情况下接合离合器，有一定的危险性。此外，需要增加一个变速器输入轴传感器。
具体地，在图1中示出了现有的离合器半接合点自适应方法，其包括以下步骤：
1.检测离合器自适应的条件是否满足，在此的自适应条件为发动机运行并且车速为零；
2.如果满足，则进入自适应控制程序；
3.如果在执行自适应控制程序中，车辆状况发生改变而不满足自适应，那么自适应控制算法需要退出；
4.如果检测到离合器输入端转速的下降率超过一定的值，那么就确定这时离合器的位置为半接合点。
该方法的缺点在于：对离合器输入端转速变化的检测存在滞后，转速变化不稳定，导致计算的离合器半接合点和实际的半接合点有漂移。并且在有外部影响的情况下，比如驾驶员干预，坡道变化，计算出的离合器半接合点和实际相比有较大的偏差。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，提供一种用于机械式自动变速器的离合器半接合点的自适应方法，该方法在屏蔽外界因素对半接合点计算的影响的基础上提高离合器半接合点自适应的准确性。
根据本发明，该技术问题通过用于机械式自动变速器的离合器的半接合点的自适应方法来解决，该方法包括以下步骤：
数据采集步骤，其中在机动车正常行驶中如果判出需要控制离合器并使之接合则在一数据采集时段中记录相关数据；
计算步骤，在所述数据采集步骤结束后对所采集的数据进行处理并且由其确定出离合器的半接合点。
本发明的优点在于，根据本发明的方法不对变速器运行产生影响，因此不影响车辆的行驶操作。同时，在本发明方法中，离合器半接合点的自适应过程也不受汽车运行状态的影响。
附图说明
图1是现有技术中的离合器的半接合点自适应方法的流程图。
图2是根据本发明的离合器半接合点的自适应方法的第一步骤、即数据采集步骤的流程图。
图3是根据本发明的离合器半接合点的自适应方法的第二步骤、即计算步骤的流程图。
图4是用于说明离合器接合过程的曲线图。
具体实施方式
下面参照附图描述根据本发明的方法。在下面的描述中，阐述了许多具体细节以便使所属技术领域的技术人员更全面地了解本发明。但是，对于所属技术领域内的技术人员明显的是，本发明的实现可不具有这些具体细节中的一些。此外，应当理解的是，本发明并不限于所介绍的特定实施例。相反，可以考虑用下面的特征和要素的任意组合来实施本发明，而无论它们是否涉及不同的实施例。因此，下面的方面、特征、实施例和优点仅作说明之用而不应被看作是权利要求的要素或限定，除非在权利要求中明确提出。
图4示出了用于机械式自动变速器的离合器接合过程的位置/转矩曲线图。在离合器接合过程中，由半接合点开始转矩急剧增大。因此，该半接合点形成了离合器控制的主要参数。
根据本发明的方法用于在机动车运行期间自动地确定并且更新当前的离合器半接合点，即离合器半接合点的自适应。下面参照图2和图3详细说明本发明方法的一个具体实施方式。根据本发明的方法主要包括数据采集步骤（见图2）和半接合点计算步骤（见图3）。但本发明并不限于此。
首先，参照图2对数据采集步骤进行说明。在机动车正常行驶期间，首先在子步骤S01中检测是否需要控制离合器接合。如果为否，则程序结束。如果判定出控制离合器并使之接合，则方法转到子步骤S02并且数据采集时段开始。在此，例如可以根据来自自动变速器控制装置或发动机控制装置的控制信号来确定出需要控制离合器接合。
在子步骤S02中，记录所需数据。在该子步骤中，随着时间的推移，与时间相关地对多个数据进行多次采集记录。换言之，针对每一记录时刻同时对各个数据进行记录。
在本实施例中，所述数据包括发动机输出的扭矩、发动机转速、加速踏板位置、路面坡度和离合器位置。将这五个变量以数组的格式依次记录。所记录的数据的格式示例如下：
其中，第一行为时间序列，第二行开始，依次分别为发动机输出的扭矩、发动机转速、加速踏板位置、路面坡度和离合器位置。
本方法基于扭矩和转速，使得半接合点的计算更准确。
在执行子步骤S02的同时，根据现有的离合器半接合点Ki对离合器的接合过程进行正常的控制。也就是说，在数据采集、记录的同时并不影响自动变速器的正常工作，因而不影响机动车的正常运行。
在开始记录各数据后，在子步骤S03中检查离合器接合是否完成。如果离合器接合尚未完成，则回到子步骤S02继续记录数据。而如果离合器接合已经完成，则结束数据采集步骤并且转到计算步骤，数据采集时段终止。离合器接合的完成可以通过传感器、例如离合器本身的传感器或输出轴转速传感器检测出。
因此，用于采集并记录数据的数据采集时段对应于离合器的整个接合过程。
在计算步骤中，首先，在子步骤S04中判断所采集的数据是否满足计算条件。具体地，判定在第一时间段内所采集的数据的波动是否超出一规定的范围。例如，对加速踏板位置和路面坡度数据进行处理，并且确定出其在该第一时间段中的波动是否在一规定范围内。该规定范围例如是数据与平均值的偏差不大于5%。或者也可以考虑利用数据的方差等统计变量来作为判断标准。
在一个优选实施方式中，所述第一时间段是整个数据采集时段的初始部分，例如包含所采集的数据中的前十个或二十个数据。当然该第一时间段也可以是整个数据采集时段。
如果在子步骤S04中判定满足计算条件，则转到子步骤S05。否则结束程序。
在子步骤S05中，对发动机的扭矩和转速进行处理，即记算出发动机扭矩上升梯度和发动机转速下降梯度。在子步骤S05后转到子步骤S06。
在子步骤S06中，将所记录的发动机转矩上升梯度与一发动机转矩上升梯度限值（TGrd）进行比较并且将所记录的发动机转速下降梯度与一发动机转速下降梯度限值（nGrd）进行比较。并且判定是否满足第一条件，即存在发动机转矩上升梯度大于发动机转矩上升梯度限值（TGrd）并且发动机转速下降梯度大于发动机转速下降梯度限值（nGrd）的半接合时刻。如果满足第一条件，则转到子步骤S07。如果一直不满足该第一条件，则程序结束。
在子步骤S07中，确定加速踏板位置和坡度系数是否一直平稳。如果是，则转到子步骤S08。如果否，则结束程序。
通过子步骤S07，实现了对驾驶员干预以及路面状态的过滤，确保计算出的离合器半接合点稳定准确。
需要指出的是，子步骤S07中的判断标准可以与子步骤S04中对计算条件的判断相同，只是所取数据的时间区间不同。换言之，如果在子步骤S04中第一时间段选择为整个数据采集时段，则可以省去子步骤S07。
在子步骤S08中，将在上述半接合时刻记录的相应的离合器位置设为新的半接合点位置Ki+1，并且将其存储在非易失性存储器中作为用于下一次离合器控制的半接合点。
所述自适应方法可以连续执行，例如在机动车运行期间连续执行。或者该方法也可以以固定的间隔周期性地执行。例如，可以在出厂前将该方法设置成每月执行十次。或者甚至可以设定用户接口，从而由用户来选择执行该方法的频率与时机。
虽然本发明已以较佳实施例披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内所作的各种更动与修改，均应纳入本发明的保护范围内，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。
Claims (12)
1.一种用于机械式自动变速器的离合器的半接合点的自适应方法，包括以下步骤：
数据采集步骤，其中在机动车正常行驶中如果判出需要控制离合器并使之接合则在一数据采集时段中记录相关数据；
计算步骤，在所述数据采集步骤结束后对所采集的数据进行处理并且由其确定出离合器的半接合点（Ki+1）。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数据采集步骤中，在记录相关数据的同时根据现有的半接合点（Ki）对离合器的接合过程进行正常的控制。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述数据采集步骤中，在离合器接合过程中与时间相关地对多个数据进行多次采集和记录（S02）。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述数据包括发动机输出的扭矩、发动机转速、加速踏板位置、路面坡度和离合器位置。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述计算步骤中，首先判定在第一时间段内所采集的数据的波动是否超出一规定范围（S04）并且仅当数据的波动不超出该规定范围时对数据进行进一步的处理。
6.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，在所述计算步骤中，确定出发动机转矩上升梯度和发动机转速下降梯度（S05）。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述计算步骤中，将所确定的发动机转矩上升梯度与一发动机转矩上升梯度限值（TGrd）进行比较并且将所确定的发动机转速下降梯度与一发动机转速下降梯度限值（nGrd）进行比较（S06）。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，如果存在发动机转矩上升梯度大于发动机转矩上升梯度限值（TGrd）并且发动机转速下降梯度大于发动机转速下降梯度限值（nGrd）的半接合时刻，则满足第一条件。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，如果加速踏板位置数据和路面坡度数据在整个数据采集时段上的波动一直小于第二波动限值，则满足第二条件（S07）。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，在第一条件和第二条件都被满足的情况下，将在所述半接合时刻记录的离合器位置确定为新的半接合点（Ki+1）并且将其存储起来（S08）。
11.根据权利要求1-10中任一项所述的方法，其特征在于，所述自适应方法持续地被执行或者以固定的间隔周期性地执行。
12.一种机械式自动变速器，在该机械式自动变速器中执行根据权利要求1-11中任一项所述的方法。
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