CN108006218B - 一种自动变速器的非简单换挡的控制方法 - Google Patents

一种自动变速器的非简单换挡的控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种自动变速器的非简单换挡的控制方法，在满足非简单换挡条件，完成当前挡位GC、目标挡位GT和预选挡位GP的确定后，在进行当前挡位GC到目标挡位GT的离合器控制过程中，进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制和目标挡位到预选挡位的接合离合器OC2的充油控制，当当前挡位GC到达目标挡位GT后，此时目标挡位GT作为新的当前挡位GC，预选挡位GP作为新的目标挡位GT，继续进行新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的后续离合器控制；从而实现了一种非简单换挡的控制逻辑，通过离合器的压力控制，让两次换挡变成一次换挡，让换挡的整个变速过程连续发生，缩短换挡时间，提升了整车的动力性能。

Description

一种自动变速器的非简单换挡的控制方法
技术领域
本发明涉及一种自动变速器的非简单换挡的控制方法。
背景技术
动力性是整车性能的一项重要指标，也是各个整车厂提升的一个目标。从传动系统的角度，提高动力性一方面是提升发动机的动力性能，另一方面是从变速器的角度通过降挡提高速比来提高动力性。通常液力自动变速器的换挡控制会受换挡逻辑设计的限制，只能进行简单换挡逻辑的控制即换挡过程只有一个分离离合器和一个接合离合器，这样才能够保证速度的闭环控制。但是驾驶员在不同的车速和油门下，所需求的变速器挡位是不同的，不可能每次发生在当前挡位和需求挡位之间都是简单换挡。假如驾驶员的需求挡位更低的话，如果按照简单换挡的原则要求，那么只能将一次非简单换挡拆分成两次简单换挡进行，这样换挡的时间就会加长，会严重影响整车的加速性能。
如图3所示为一款8挡自动变速器的换挡逻辑，该变速器本身就包含15种升挡和15种降挡的简单换挡逻辑，所谓的简单换挡就是在挡位切换的过程中只有一个分离离合器和一个接合离合器。在15种降挡里面，有7种单步的换挡， 6种两步换挡以及2种多步换挡。即使如此多的换挡逻辑，但是按照简单换挡逻辑，还是无法快速的换到最佳的目标挡位。例如图3中对于8挡降5挡，就需要通过8挡降6挡，然后再6挡降5挡来实现。对于7挡降4挡，就需要通过7 挡降5挡，然后再5挡降4挡来实现。对于7挡降3挡，就需要通过7挡降5 挡，然后再5挡降3挡来实现。对于5挡降2挡，就需要通过5挡降3挡，然后再3挡降2挡来实现。而对于这种多挡位的降挡一般都是驾驶员有比较强的动力需求，如果按照两次简单换挡来时达到目标挡位，势必会造成较大的动力延迟而导致驾驶员的抱怨。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种能在不改变任何硬件机械结构的前提，通过软件控制的方法能够实现更快的换挡变速达到所需要的挡位，丰富变速器换挡的可能性，有效提高换挡的响应速度自动变速器的非简单换挡的控制方法。
本发明的技术方案是：一种自动变速器的非简单换挡的控制方法，在满足非简单换挡条件，完成当前挡位GC、目标挡位GT和预选挡位GP的确定后，在进行当前挡位GC到目标挡位GT的离合器控制过程中，进行目标挡位GT到预选挡位 GP的分离离合器OG2的压力降低控制和目标挡位到预选挡位的接合离合器 OC2的充油控制，当当前挡位GC到达目标挡位GT后，此时目标挡位GT作为新的当前挡位GC，预选挡位GP作为新的目标挡位GT，继续进行新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的后续离合器控制。
作为优选的技术方案，目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制是在新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的分离离合器OG1离合器控制压力POG1_D5D3的基础上进行补偿POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3，补偿值POGoffset_D7D5D3为设定的参数。
作为优选的技术方案，当前挡位GC到目标挡位GT的换挡进程到达设定的时间点ηOC2才开始目标挡位GT到预选挡位GP的接合离合器OC2的充油控制。
作为优选的技术方案，当前挡位GC到目标挡位GT的换挡进程到达设定的时间点ηOG2之后，开始进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制。
作为优选的技术方案，当当前挡位GC到到达目标挡位GT后，开始新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的换挡进程后，OG2的压力降低控制继续按照 POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3进行Tadapt，Tadapt为当前挡位GC到达目标挡位GT后，新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的换挡进程达到时间设定值ηD5D3_SP的时间长度。
作为优选的技术方案，变速器的需求挡位GR的计算是基于驾驶员控制的油门开度和当前的车速计算的，GR表达了整车在驾驶员的动力需求下最真实的需求挡位，计算目标挡位GT时，基于简单换挡矩阵和变速器的当前挡位GC对驾驶员的需求挡位GR进行决策；驾驶员的需求挡位GR和变速器目标挡位GT直接通过简单换挡矩阵可以确定一个预选挡位GP，GT表示的是下一次换挡的当前挡位， GP是下一次换挡的目标挡位；
作为优选的技术方案，所述非简单换挡条件为：基于当前挡位GC和目标挡位GT判断OC1和OG1离合器的ID，基于目标挡位GT和预选挡位GP判断OC2 和OG2离合器的ID；通过OC1，OG1，OC2，OG2离合器的ID可以判断是否进行非简单换挡控制；如果OC1和OC2的离合器ID相同，且OG1和OG2的离合器ID相同，则表明控制目标为简单换挡，其他的控制情况均为非简单换挡；如果是简单换挡，则将OC1和OG1离合器的控制压力分配给OC1和OG1离合器的ID，否者同时进行非简单换挡的控制。
由于采用了上述技术方案，一种自动变速器的非简单换挡的控制方法，在满足非简单换挡条件，完成当前挡位GC、目标挡位GT和预选挡位GP的确定后，在进行当前挡位GC到目标挡位GT的离合器控制过程中，进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制和目标挡位到预选挡位的接合离合器 OC2的充油控制，当当前挡位GC到达目标挡位GT后，此时目标挡位GT作为新的当前挡位GC，预选挡位GP作为新的目标挡位GT，继续进行新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的后续离合器控制；从而实现了一种非简单换挡的控制逻辑，通过离合器的压力控制，让两次换挡变成一次换挡，让换挡的整个变速过程连续发生，缩短换挡时间，提升了整车的动力性能。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例的判断是否满足非简单换挡条件的流程图；
图2是本发明实施例中7挡降3挡的非简单换挡压力控制过程图；
图3是一种8挡自动变速器的换挡逻辑图。
具体实施方式
如图1和图2所示，一种自动变速器的非简单换挡的控制方法，在满足非简单换挡条件，完成当前挡位GC、目标挡位GT和预选挡位GP的确定后，在进行当前挡位GC到目标挡位GT的离合器控制过程中，进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制和目标挡位到预选挡位的接合离合器OC2 的充油控制，当当前挡位GC到达目标挡位GT后，此时目标挡位GT作为新的当前挡位GC，预选挡位GP作为新的目标挡位GT，继续进行新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的后续离合器控制。
目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制是在新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的分离离合器OG1离合器控制压力POG1_D5D3的基础上进行补偿POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3，补偿值POGoffset_D7D5D3为设定的参数，作为设定的参数POGoffset_D7D5D3的数值可以根据需要进行设置。
当前挡位GC到目标挡位GT的换挡进程到达设定的时间点ηOC2才开始目标挡位GT到预选挡位GP的接合离合器OC2的充油控制。作为设定的时间点,ηOC2的数值可以根据需要进行设置。
当前挡位GC到目标挡位GT的换挡进程到达设定的时间点ηOG2之后，开始进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制。作为设定的时间点,ηOG2的数值可以根据需要进行设置。
当当前挡位GC到到达目标挡位GT后，开始新的当前挡位GC到新的目标挡位 GT的换挡进程后，OG2的压力降低控制继续按照POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3进行Tadapt， Tadapt为当前挡位GC到达目标挡位GT后，新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的换挡进程达到时间设定值ηD5D3_SP的时间长度。ηD5D3_SP作为时间设定值，其数值大小可以根据需要进行设置。
变速器的需求挡位GR的计算是基于驾驶员控制的油门开度和当前的车速计算的，GR表达了整车在驾驶员的动力需求下最真实的需求挡位，而变速器的换挡控制目标就是以最快的速度达到这个需求挡位GR，由于变速器控制的基础离合器压力控制均为简单换挡离合器控制，计算目标挡位GT时，基于简单换挡矩阵和变速器的当前挡位GC对驾驶员的需求挡位GR进行决策；驾驶员的需求挡位 GR和变速器目标挡位GT直接通过简单换挡矩阵可以确定一个预选挡位GP，GT表示的是下一次换挡的当前挡位，GP是下一次换挡的目标挡位，通过预选挡位GP可以在当前换挡过程中，准备下一次换挡的离合器压力控制；
所述非简单换挡条件为：基于当前挡位GC和目标挡位GT判断OC1和OG1 离合器的ID，基于目标挡位GT和预选挡位GP判断OC2和OG2离合器的ID；通过OC1，OG1，OC2，OG2离合器的ID可以判断是否进行非简单换挡控制；如果OC1和OC2的离合器ID相同，且OG1和OG2的离合器ID相同，则表明控制目标为简单换挡，其他的控制情况均为非简单换挡；如果是简单换挡，则将 OC1和OG1离合器的控制压力分配给OC1和OG1离合器的ID，否者同时进行非简单换挡的控制。
背景技术中结合一款八挡自动变速器的换挡逻辑对现有技术中存在的问题进行了说明，本实施例继续针对所述八挡自动变速器介绍这种非简单换挡(两个分离离合器和两个接合离合器的换挡控制)的控制过程，具体的，以当前挡位为 7挡、目标挡位为5挡、预选挡位为3挡、需求挡位为2挡为例进行说明。
如图2所示为7挡到3挡的非简单换挡控制过程。在变速器的需求挡位GR的计算是基于驾驶员控制的油门开度和当前的车速计算的，GR表达了整车在驾驶员的动力需求下最真实的需求挡位，而变速器的换挡控制目标就是以最快的速度达到这个需求挡位GR。由于变速器控制的基础离合器压力控制均为简单换挡离合器控制，所以需要基于简单换挡矩阵和变速器的当前挡位GC对驾驶员的需求挡位GR进行决策，从而得到变速器的目标挡位GT。例如需求挡位GR为3挡，当前挡位GC为7挡，而从简单换挡逻辑7挡是不能直接到3挡的，最接近的挡位为5挡，所以通过简单换挡矩阵计算出来的变速器目标挡位GT为5挡。虽然此时不能输出变速器的目标挡位GT到5挡，但是如果变速器能够在7挡降到5 挡之后，能够迅速从5挡直接开始变速到3挡，那么控制效果将会和7挡直接降到3挡相同。驾驶员的需求挡位GR和变速器目标挡位GT直接通过简单换挡矩阵可以确定一个预选挡位GP，GT表示的是下一次换挡的当前挡位，GP是下一次换挡的目标挡位，通过预选挡位GP可以在当前换挡过程中，准备下一次换挡的离合器压力控制。基于当前挡位GC和目标挡位GT判断OC1和OG1离合器的ID，基于目标挡位GT和预选挡位GP判断OC2和OG2离合器的ID。通过OC1，OG1， OC2，OG2离合器的ID可以判断是否进行非简单换挡控制。如果OC1和OC2 的离合器ID相同，且OG1和OG2的离合器ID相同，则表明控制目标为简单换挡，其他的控制情况均为非简单换挡。如果是简单换挡，则将OC1和OG1 离合器的控制压力分配给OC1和OG1离合器的ID，否者同时进行非简单换挡的控制。为了避免频繁的离合器控制，在进入非简单换挡的OC2和OG2的离合器控制前，需要进行相关条件判断。当条件满足之后，开始计算OC2和OG2 离合器的控制压力并分配给OC2和OG2离合器ID。
图2为7挡降3挡的非简单换挡压力控制过程，控制过程分成三个阶段，整个控制过程由D7D5(7挡降5挡)，D7D5D3(7挡降5挡，5挡降3挡同时存在)，D5D3(5挡降3挡)组成。
STEP1：该换挡控制过程首先是在当前挡位为7挡时进入5挡。此时D7D5 为简单换挡，可以直接进行离合器的控制，开始换挡的时候OC1离合器和OG1 离合器动作。换挡开始后，驾驶员的需求挡位变成2挡，表示驾驶员有更低的挡位需求，由于当前的目标挡位为5挡，驾驶员的需求挡位为2挡，而5挡和2 挡之间最近的简单换挡逻辑为5挡降3挡，所以将3挡定义为预选挡位。当预选挡位D3发出后，OC2和OG2离合器并不需要立即进行压力控制，而是可以等待一定的时间，一方面要考虑预选挡位的确认时间即在预选挡位发出并且保持一定时间，另一方面要考虑D7D5的换挡进程，只有在D7D5换挡进行到设定的目标值ηOC2才开始D5D3换挡的离合器控制。
STEP2：在进入D7D5D3这种非简单换挡控制后，就开始对OC2和OG2 离合器的压力进行控制，在该阶段，变速器的调速控制还是需要通过OC1和OG1 离合器的压力控制实现，OC2和OG2离合器的压力控制主要还是为下一次换挡的控制提前准备，保证D7D5换挡变速完成之后，D5D3换挡变速能够直接开始。因为OC2离合器的充油控制是不会影响D7D5的调速控制，而且充油控制是需要保证一段时间的，所以对于OC2离合器可以直接进行充油控制，充油控制参数与D5D3的控制参数相同，对于OG2离合器的压力控制开始时机既要保证 OG2离合器在D7D5调速完成之后OG2的压力能够下降到设定的目标值，又要保证在OG2离合器压力下降的过程中该离合器一直处于闭锁的状态，所以OG2 离合器的压力下降的起始点可以基于D7D5的换挡进程判断。即只有在D7D5 变速器完成到设定的目标值ηOG2之后，OG2离合器的压力才开始下降，对于OG2 离合器的压力控制是在D5D3的OG1离合器控制压力POG1_D5D3的基础上进行补偿 POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3，补偿值POGoffset_D7D5D3为设定的参数。在D7D5的换挡进程完成到设定的目标值ηD7D5_End之后，退出D7D5的压力控制。当当前挡位GC到达目标挡位GT后，此时目标挡位GT作为新的当前挡位GC，预选挡位GP作为新的目标挡位GT，继续进行新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的后续离合器控制。在本步骤中，当前挡位为7挡到达目标挡位为5挡后，之前的预选挡位3挡变为新的目标挡位，之前的目标挡位5挡变为新的当前的挡位。D5D3的OG1离合器和D7D5D3的OG2离合器是同一离合器，但在D5D3的换挡过程与D7D5D3的换挡过程中其控制参数不同，因此为了清楚的描述本发明的技术方案，在D5D3 的换挡过程与D7D5D3的换挡过程采用不同的标记。D5D3的OC1离合器和 D7D5D3的OC2离合器是同一离合器，为了清楚的描述本发明的技术方案，在 D5D3的换挡过程与D7D5D3的换挡过程采用不同的标记。
STEP3：在进入退出D7D5的控制后，立即进入D5D3的换挡压力控制，此时上一次换挡D7D5的OC1和OG1离合器控制并没有完全结束，需要在D5D3 控制的过程中完成，OC1和OG1的压力控制均为开环的快速上升和下降控制，所以不会对D5D3的控制造成影响。由于在D7D5D3中的OG2压力控制如果偏高，会导致在进入D5D3的时候，变速器不能够立即开始变速而影响整个换挡过程D7D3的调速过程。由于在D7D5D3中的OG2离合器压力控制如果偏低，会导致在D7D5的换挡过程中，OG2的离合器压力参与了D7D5换挡过程中的调速控制，从而影响D7D5的控制过程中的换挡品质。所以D7D5D3控制过程中的OG2离合器控制压力需要被自适应调整。而自适应过程中的监控对象为图 2中的时间变量Tadapt，Tadapt为从D5D3开始到D5D3的换挡进程达到设定值ηD5D3_SP的时间。如果Tadapt时间过长，就可以降低D7D5D3控制过程OG2的离合器目标控制压力参数，如果Tadapt时间过短，就可以增加D7D5D3控制过程OG2的离合器目标控制压力参数。将Tadapt控制在一定的时间范围内，就可以兼顾D7D3换挡过程的动力性和换挡品质。当换挡进程大于ηD5D3_SP之后，说明D5D3的调速开始，后面即可按照正常的D5D3控制。
本发明专利提出的非简单换挡的控制方法，在不改变任何硬件机械结构的前提，通过软件控制的方法能够实现更快的换挡变速达到目标挡位，丰富变速器换挡的可能性，提高换挡的响应速度；在不影响正常的简单换挡的基础上，通过预选挡位的控制和离合器时序的控制，能够将两个简单换挡组合起来实现多个离合器的非简单换挡控制；能够在驾驶员意图发生改变导致需求挡位换挡的时候，通过离合器的压力控制能够快速撤销当前的预选挡位，实现一个步长恢复到正常的换挡控制，能够有效的保证任何情况下动力的响应性。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (5)

1.一种自动变速器的非简单换挡的控制方法，其特征在于，在满足非简单换挡条件，完成当前挡位GC、目标挡位GT和预选挡位GP的确定后，在进行当前挡位GC到目标挡位GT的离合器控制过程中，进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制和目标挡位GT到预选挡位GP的接合离合器OC2的充油控制，当当前挡位GC到达目标挡位GT后，此时目标挡位GT作为新的当前挡位GC，预选挡位GP作为新的目标挡位GT，继续进行新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的后续离合器控制；目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制是在新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的分离离合器OG1离合器控制压力POG1_D5D3的基础上进行补偿POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3，补偿值POGoffset_D7D5D3为设定的参数；当当前挡位GC到到达目标挡位GT后，开始新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的换挡进程后，分离离合器OG2的压力降低控制继续按照POG1_D5D3+POGoffset_D7D5D3进行Tadapt，Tadapt为当前挡位GC到达目标挡位GT后，新的当前挡位GC到新的目标挡位GT的换挡进程达到时间设定值ηD5D3_SP的时间长度。
2.如权利要求1所述的自动变速器的非简单换挡的控制方法，其特征在于，当前挡位GC到目标挡位GT的换挡进程到达设定的时间点ηOC2才开始目标挡位GT到预选挡位GP的接合离合器OC2的充油控制。
3.如权利要求1所述的自动变速器的非简单换挡的控制方法，其特征在于，当前挡位GC到目标挡位GT的换挡进程到达设定的时间点ηOG2之后，开始进行目标挡位GT到预选挡位GP的分离离合器OG2的压力降低控制。
4.如权利要求1所述的自动变速器的非简单换挡的控制方法，其特征在于，变速器的需求挡位GR的计算是基于驾驶员控制的油门开度和当前的车速计算的，GR表达了整车在驾驶员的动力需求下最真实的需求挡位，计算目标挡位GT时，基于简单换挡矩阵和变速器的当前挡位GC对驾驶员的需求挡位GR进行决策；驾驶员的需求挡位GR和变速器目标挡位GT直接通过简单换挡矩阵可以确定一个预选挡位GP，GT表示的是下一次换挡的当前挡位，GP是下一次换挡的目标挡位。
5.如权利要求1所述的自动变速器的非简单换挡的控制方法，其特征在于，所述非简单换挡条件为：基于当前挡位GC和目标挡位GT判断接合离合器OC1和分离离合器OG1离合器的ID，基于目标挡位GT和预选挡位GP判断接合离合器OC2和分离离合器OG2离合器的ID；通过接合离合器OC1，分离离合器OG1，接合离合器OC2，分离离合器OG2离合器的ID可以判断是否进行非简单换挡控制；如果接合离合器OC1和接合离合器OC2的离合器ID相同，且分离离合器OG1和分离离合器OG2的离合器ID相同，则表明控制目标为简单换挡，其他的控制情况均为非简单换挡；如果是简单换挡，则将接合离合器OC1和分离离合器OG1离合器的控制压力分配给接合离合器OC1和分离离合器OG1离合器的ID，否者同时进行非简单换挡的控制。
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