CN107100947A - 湿式双离合器半结合点自学习优化方法及系统 - Google Patents

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Abstract

一种湿式双离合器半结合点自学习优化方法及系统，通过在无油门升档工况中实时监测发动机飞轮转速，并记录其变化拐点时刻对应的离合器目标电流值，然后与前次自学习拐点电流做差值计算，得到的差值用于修正离合器半结合点对应的离合器电磁阀电流值，进而改变半结合点对应的离合器摩擦片间的压力，从而消除或削弱磨损给离合器低速扭矩控制带来的不利影响。

Description

湿式双离合器半结合点自学习优化方法及系统
技术领域
本发明涉及的是一种变速器控制领域的技术，具体是一种湿式双离合器半结合点自学习优化方法及系统。
背景技术
离合器半结合点为离合器刚开始传递扭矩时对应的摩擦片相对位置，它会随离合器摩擦片温度、磨损量大小的不同而发生变化。双离合器自动变速箱中离合器在整个生命周期过程中会频繁进行打开和接合的动作，由于离合器主、从动盘间存在转速差，从而造成离合器摩擦片磨损，尤其是接合过程磨损更严重。车辆经过长距离行驶后，磨损积累量相当可观。采用液压执行器做驱动机构的湿式离合器的控制算法通过给定目标扭矩，然后查扭矩-压力曲线(T-P曲线)和电流-压力曲线(C-P曲线)得到目标控制电流，进而驱动离合器电磁阀达到预定压力来传递目标扭矩。离合器磨损后，相同的目标扭矩，实际传递的扭矩会有所减小，这就影响TCU(Transmission Control Unit，自动变速器控制器)对离合器扭矩的控制精度，导致驾驶员主观驾乘感受不佳，尤其是车辆在低速工况对扭矩控制精度要求很高，离合器磨损会使驾驶员不舒适感更明显。离合器半结合点的稳定性直接决定着车辆低速工况离合器的扭矩控制精度，因而维持离合器半结合点的稳定，半结合点自学习策略就显得尤为重要。
发明内容
本发明针对现有混合动力车辆无法按照传统车辆的半结合点自学习方法进行自学习的缺陷，提出一种湿式双离合器半结合点自学习优化方法及系统，通过跟踪发动机飞轮的转速，实现修正离合器半结合点对应的离合器电磁阀控制电流值，从而优化离合器表现不良时的低速扭矩控制性能。
本发明是通过以下技术方案实现的：
本发明涉及一种湿式双离合器半结合点自学习优化方法，通过在无油门升档工况中实时监测发动机飞轮转速，并记录其拐点时刻对应的离合器目标电流值，然后经过处理用于修正半结合点对应的离合器电磁阀控制电流值，进而改变半结合点对应的摩擦片间的实际压力，从而消除或削弱磨损给离合器低速扭矩控制带来的不利影响。
所述的无油门升档工况包括以下步骤：①Offgoing离合器快速打开，由于油门踏板为0，发动机飞轮在拖曳扭矩的作用下，转速快速下降；②当发动机转速降到参考转速以下时，TCU对发动机进行扭矩请求，请求扭矩与飞轮阻力矩大小相当，此时发动机飞轮转速开始进入稳定转动状态；③当TCU请求扭矩时间达到设定值后，Oncoming离合器目标扭矩开始按照固定步长斜坡方式(Ramp)增加，Oncoming离合器即由完全打开状态开始缓慢接合；④当开始接合后，由于Oncoming离合器从动盘转速低于发动机飞轮转速，发动机飞轮便会在Oncoming离合器从动盘的拖拽下开始下降。
所述的电流值，用于控制离合器主、从动盘之间的压力的所述离合器电磁阀的开度。
所述的Offgoing离合器，即双离合器变速器在换挡过程中待分离(或预分离)离合器。
所述的Oncoming离合器，即双离合器变速器在换挡过程中待结合(或预结合)离合器。
所述的无油门升档工况，优选在该工况下离合器温度和发动机水温在设定区域范围内，车辆自学习里程间隔大于设定值，目标档位为设定值。
所述的参考转速Nref＝C·Noff+(1+C)·Non，其中：Non为Oncoming离合器从动盘转速，Noff为Offgoing离合器从动盘转速，C为设定阈值。
所述的监测是指：当无油门升档过程中，自Oncoming离合器即由完全打开状态开始记录发动机飞轮的转速，当Oncoming离合器从动盘的拖拽下发动机飞轮开始下降，并出现拐点，记录该拐点的发生时刻。
所述的拐点，通过以下方式判断得到：
1)对发动机转速Ne进行N个采样周期算术平均滤波处理，处理后转速为Ne1；N的选取与发动机的转速和汽缸数成反比关系，即发动机转速越大，气缸数越多，N选取的数值越小，且N取偶数；
2)对Ne1进行N个采样周期差值计算，即本时刻滤波处理转速与N个采样周期前滤波处理转速做差值计算；
3)对步骤2中得到的差值做N个采样周期算术平均滤波处理，处理后差值记为ΔNe；
4)对ΔNe进行N/2个采样周期差值计算，得到的值与设定值比较，当小于设定值，认为此刻为发动机转速拐点，设定值根据实车测试统计得到。
所述的修正是指：以监测得到的发动机飞轮转速拐点时刻Oncoming离合器目标电流值与历史拐点电流值做差值计算，得到的差值经过处理作为补偿值用来修正离合器半结合点对应的离合器电磁阀的控制电流值。
所述的差值计算是指：计算发动机飞轮转速拐点时刻Oncoming离合器目标电流值与前次自学习拐点电流值之差Δi，当Δi的绝对值小于阈值，则认为离合器磨损量不影响TCU对离合器的扭矩控制精度，忽略此次自学习电流差值Δi；否则在现有半结合点对应的控制电流上加上sign(Δi)·Offset，从而消除或削弱磨损给离合器低速扭矩控制带来的不利影响，其中Offset为绝对补偿量，大小是根据传统车项目的补偿量经验值，数量级在10-3A。
优选地，首次离合器进行首次自学习时，历史拐点电流值为存储在EEPROM中的刚下线通过台架测试的统计数据。
技术效果
与现有技术相比，本发明对发动机飞轮转速拐点查找算法鲁棒性好，且获取合适的自学习电流补偿来保证离合器半结合点的对应摩擦片传递扭矩的稳定，消除车辆长时间行驶造成的离合器磨损对离合器扭矩精确控制的不利影响。
附图说明
图1是目标离合器自学习策略激活后TCU的控制流程图；
图2标明了自学习过程中发动机转速、两输入轴转速、目标离合器扭矩变化曲线，以及发动机扭矩请求标志位和拐点出现标志位的时序关系。
具体实施方式
本实施例用于湿式双离合器的混合动力汽车，其奇数离合器半结合点自学习优化方法包括以下步骤：
驾驶员以30％左右的油门驾驶车辆，当车速达到35Km/h后完全松开油门踏板，此时车辆会进入无油门2档升3档的过程。
阶段S10：车辆在无油门升档过程中，当检测到发动机转速在拖曳扭矩作用下降到参考转速1888.6rpm/min时，TCU将扭矩请求标志位置位，将扭矩请求值3Nm与其一并通过控制器局域网总线发送给发动机控制器；
阶段S20：发动机在接收到TCU的扭矩请求标志位后，发动机此时输出扭矩在3Nm左右，此扭矩与离合器本身拖曳扭矩平衡后，发动机转速基本维持平稳转动，当TCU对发动机控制器扭矩请求时间大于100ms时，进入阶段S30；
阶段S30：Oncoming离合器目标扭矩按照0.02Nm/ms从0开始Ramp增加，这时，Oncoming离合器主、从动盘开始缓慢结合，当Oncoming离合器开始传递扭矩时，发动机转速开始下降，当半结合点自学习策略检测到发动机转速拐点时，将拐点标志位置位，进入阶段S40；
阶段S40：计算Oncoming离合器电磁阀控制电流差值等于1.2mA，并将其与此次自学习过程中拐点电流值0.3031A存入EEPROM，得到的差值1.2mA经过处理后等于0.7mA作为补偿值用来修正奇数离合器的半结合点对应的离合器电磁阀电流值，自学习过程完成。
在进入阶段S40的同时，目标离合器会继续进行扭矩和转速交互，完成换挡过程。
上述具体实施可由本领域技术人员在不背离本发明原理和宗旨的前提下以不同的方式对其进行局部调整，本发明的保护范围以权利要求书为准且不由上述具体实施所限，在其范围内的各个实现方案均受本发明之约束。

Claims (9)

1.一种湿式双离合器半结合点自学习优化方法，其特征在于，通过在无油门升档工况中实时监测发动机飞轮转速，并记录其变化拐点时刻对应的离合器目标电流值，经过处理后用于修正离合器半结合点对应的离合器电磁阀控制电流值，进而改变半结合点对应的离合器摩擦片间的压力，从而消除或削弱磨损给离合器低速扭矩控制带来的不利影响。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的无油门升档工况包括以下步骤：①Offgoing离合器快速打开，由于油门踏板为0，发动机飞轮在拖曳扭矩的作用下，转速快速下降；②当发动机转速降到参考转速以下时，TCU对发动机进行扭矩请求，请求扭矩与飞轮阻力矩大小相当，此时发动机飞轮转速开始进入稳定转动状态；③当TCU请求扭矩时间达到设定值后，Oncoming离合器目标扭矩开始按照固定步长斜坡方式增加，Oncoming离合器即由完全打开状态开始缓慢接合；④当开始接合后，由于Oncoming离合器从动盘转速低于发动机飞轮转速，发动机飞轮便会在Oncoming离合器从动盘的拖拽下开始下降。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征是，所述的无油门升档工况，在该工况下离合器温度和发动机水温在设定区域范围内，车辆自学习里程间隔大于设定值，目标档位为设定值。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征是，所述的参考转速Nref＝C·Noff+(1+C)·Non，其中：Non为Oncoming离合器从动盘转速，Noff为Offgoing离合器从动盘转速，C为设定阈值。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的监测是指：当无油门升档过程中，自Oncoming离合器即由完全打开状态开始记录发动机飞轮的转速，当Oncoming离合器从动盘的拖拽下发动机飞轮开始下降，并出现拐点，记录该拐点的发生时刻。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的拐点，通过以下方式判断得到：
1)对发动机转速Ne进行N个采样周期算术平均滤波处理，处理后转速为Ne1；N的选取与发动机的转速和汽缸数成反比关系，即发动机转速越大，气缸数越多，N选取的数值越小，且N取偶数；
2)对Ne1进行N个采样周期差值计算，即本时刻滤波转速与N个采样周期前滤波转速做差值计算；
3)对步骤2中得到的差值做N个采样周期算术平均滤波处理，处理后差值记为ΔNe；
4)对ΔNe进行N/2个采样周期差值计算，得到的值与设定值比较，当小于设定值，认为此刻为发动机转速拐点，设定值根据实车测试统计得到。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的修正是指：以监测得到的发动机飞轮转速拐点时刻Oncoming离合器目标电流值与历史拐点电流值做差值计算，得到的差值经过处理作为补偿值用来修正离合器半结合点对应的离合器电磁阀的控制电流值。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征是，所述的差值计算是指：计算发动机飞轮转速拐点时刻Oncoming离合器目标电流值与前次自学习拐点电流值之差Δi，当Δi的绝对值小于阈值，则认为离合器磨损量不影响TCU对离合器的扭矩控制精度，忽略此次自学习电流差值Δi；否则在现有半结合点对应的控制电流上加上sign(Δi)·Offset，从而消除或削弱磨损给离合器低速扭矩控制带来的不利影响，其中Offset为绝对补偿量，大小是根据传统车项目的补偿量经验值，数量级在10-3A。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征是，首次离合器进行首次自学习时，历史拐点电流值为存储在EEPROM中的刚下线通过台架测试的统计数据。
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