CN109163087B - 自动变速器离合器扭矩自适应控制方法 - Google Patents

自动变速器离合器扭矩自适应控制方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种自动变速器离合器扭矩自适应控制的控制方法，可以保证换挡过程中离合器扭矩的最佳控制，对于有动力升档过程而言，依次进行充油阶段、扭矩阶段、速度阶段、锁止阶段，根据换挡过程中充油阶段和扭矩阶段的输入轴转速变化率、换挡时间、当前档位和目标档位，动态调整接合离合器压力修正量，从而在保证换挡时间的基础上，减小输入轴转速变化率，减少换挡冲击，提高了换挡质量。

Description

自动变速器离合器扭矩自适应控制方法
技术领域
本发明属于汽车技术领域，涉及自动变速器换档控制方法，尤其涉及自动变速器换档过程中接合离合器扭矩自适应的控制方法。
背景技术
在一次换档过程中，离合器压力增加最终压紧接合离合器主从动端，分离离合器压力减小至零，通过这种方式，完成一次换档过程，在换档过程中，由于离合器内部机械结构的磨损、ATF油性能老化、密封环性能下降等一系列问题，使得控制扭矩阶段的离合器压力需要自适应控制方法才能满足离合器压力控制达到足够精度要求。如果接合离合器压力增加过快，则使输入轴转速剧烈变化，造成换档冲击。如果接合离合器压力建立过慢，则使换档时间长。因此根据换档过程中计算的输入轴转速平均变化率和换档时间，计算换档过程中接合离合器扭矩调整量，如果输入轴转速变化率超过输入轴转速变化率标定值，则接合离合器扭矩调整量为负修正，也就减少每一步长的扭矩调整量，如果输入轴转速变化率没有超过输入轴转速变化率标定值，而换档时间超过了换档时间标定值，则接合离合器扭矩调整量为正修正，也就是增加每一步长的扭矩调整量，使得离合器压力控制满足要求，保证在换档中不会引起换档冲击、减少换档时间，提高了换档品质。
发明内容
本发明旨在提出一种自动变速器离合器扭矩自适应控制的控制方法，本方法可以保证换档过程中离合器扭矩的最佳控制。对于有动力升档过程而言，依次进行充油阶段、扭矩阶段、速度阶段、锁止阶段。
本发明的技术方案如下：
自动变速器离合器扭矩自适应控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：获取自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率，首先根据每一步长输入轴转速计算每一步长输入轴转速变化率，然后计算自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率，即自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率等于自动变速器换档过程中第一阶段的每一步长输入轴转速变化率的平均值；
所述的第一阶段是指充油阶段和扭矩阶段之和；所述的步长是指自动变速器换档过程中控制程序运行的时间间隔；
步骤2：获取自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率；首先根据每一步长输入轴转矩计算每一步长输入轴转矩变化率，然后计算自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率，即自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率等于自动变速器换档过程中第一阶段的每一步长输入轴转矩变化率的平均值；
步骤3：获取自动变速器当前档位的换档点，所述的自动变速器当前档位的换档点通过映射表1获取；也就是说根据映射表1中的自动变速器当前档位的和油门开度，查找对应的自动变速器当前档位的换档点，映射表1中，第一行的参数为自动变速器当前档位，第一列的参数为油门开度值，其他参数为油门开度值和自动变速器当前档位所对应的各个档位换档点(单位：千米/时)，映射表1中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表1
1 2 3 4 5 6
10 20 30 40 50 60 70
30 20 30 40 50 60 70
50 20 30 40 50 60 70
70 20 30 40 50 60 70
90 20 30 40 50 60 70
100 20 30 40 50 60 70
步骤4：获取自动变速器的目标档位，所述的自动变速器的目标档位通过当前车辆行驶速度、当前档位、目标换档点获取，如果当前车辆行驶速度大于自动变速器当前档位的换档点，则自动变速器的目标档位等于当前档位加1的算术值与6之间的最大值，如果当前车辆行驶速度小于自动变速器当前档位的换档点，则自动变速器的目标档位等于当前档位减1的算术值与1的最小值；
步骤5：获取基础目标输入轴转速平均变化率，所述的基础目标输入轴转速平均变化率通过映射表2获取；映射表2中，第一行的参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段的那个时刻的输入轴转矩(单位：牛米)，第一列的参数为自动变速器的当前档位，其他参数为自动变速器换档过程中第一阶段的那个时刻的输入轴转矩和自动变速器的当前档位对应的基础目标输入轴转速平均变化率，映射表2中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表2
Figure GDA0002382767130000021
Figure GDA0002382767130000031
步骤6：获取补偿目标输入轴转速平均变化率，所述的补偿目标输入轴转速平均变化率通过映射表3获取；映射表3中，第一行参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那时刻的自动变速器油温(单位：摄氏度)，第一列参数为自动变速器的当前档位，其他参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那个时刻的自动变速器油温和自动变速器的当前档位对应的补偿目标输入轴转速平均变化率，映射表3中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表3
-10 0 30 50 70 100
1 5 5 5 5 5 5
2 5 5 5 5 5 5
3 5 5 5 5 5 5
4 5 5 5 5 5 5
5 5 5 5 5 5 5
6 5 5 5 5 5 5
步骤7：根据步骤5获取的基础目标输入轴转速平均变化率和步骤6获取的补偿目标输入轴转速平均变化率计算目标输入轴转速平均变化率，即所述的目标输入轴转速平均变化率等于步骤5获取的基础目标输入轴转速平均变化率与步骤6获取的补偿目标输入轴转速平均变化率之和；
步骤8：获取自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间通过映射表4获取，映射表4中，第一行的参数为自动变速器的当前档位，第一列的参数为自动变速器的目标档位，其他参数为自动变速器的当前档位和自动变速器的目标档位对应的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间，·表示无意义参数，映射表4中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表4
1 2 3 4 5 6
1 · 1 1 1 1 1
2 1 · 1 1 1 1
3 1 1 · 1 1 1
4 1 1 1 · 1 1
5 1 1 1 1 · 1
6 1 1 1 1 1 ·
步骤9：获取自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间通过映射表5获取，映射表5中，第一行的参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那个时刻的自动变速器油温(单位：摄氏度)，第二行的参数为第一行参数对应的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间(单位：秒)，映射表5中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表5
-10 0 10 20 35 50 70
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
步骤10：获取自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的档总目标换档时间等于步骤8获取的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间与步骤9获取的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间两者之和；
步骤11：首先判断自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间与自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间的大小关系，如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间大于自动变速器换档过程中第一阶段总目标换档时间，则增加每一步长接合离合器压力增长量；如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间小于自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间，则判断自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率与自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率的大小关系，如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率大于自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率，则减少每一步长接合离合器压力增长量；
其中，接合离合器压力的增长量根据映射表6获取，映射表6中，第一行的参数为自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间和自动变速器换档过程中第一阶段的总目标时间的差值(单位：毫秒)，第二行的参数为第一行的参数对应的接合离合器压力增长量(单位：巴)，映射表6中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表6
-200 -100 -50 0 50 100 200
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
接合离合器压力增长量的减少量根据映射表7获取，映射表7中，第一行的参数为自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率和自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率的差值，第二行的参数为第一行的参数对应的接合离合器压力增长量(单位：巴)，映射表7中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表7
Figure GDA0002382767130000041
Figure GDA0002382767130000051
与现有技术相比本发明的有益效果是：
本发明提供了一种自动变速器换档过程中接合离合器扭矩自适应的控制方法。根据换档过程中充油阶段和扭矩阶段的输入轴转速变化率、换档时间、当前档位和目标档位，动态调整接合离合器压力修正量，从而在保证换档时间的基础上，减小输入轴转速变化率，减少换档冲击，提高了换档质量。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步的说明：
图1为本发明实施例所述的自动变速器换档过程中接合离合器扭矩自适应的控制方法的流程图；
具体实施方式
下面结合附图对本发明作详细的描述：
图1是本发明实施例所述的自动变速器换档过程中接合离合器扭矩自适应的控制方法的流程图。如图1所示，本实施例提供的自动变速器换档离合器扭矩自适应控制方法包括如下步骤：
步骤1：获取自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率，首先根据每一步长输入轴转速计算每一步长输入轴转速变化率，然后计算自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率，即自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率等于自动变速器换档过程中第一阶段的每一步长输入轴转速变化率的平均值；
所述的第一阶段是指充油阶段和扭矩阶段之和；所述的步长是指自动变速器换档过程中控制程序运行的时间间隔；
步骤2：获取自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率；首先根据每一步长输入轴转矩计算每一步长输入轴转矩变化率，然后计算自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率，即自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率等于自动变速器换档过程中第一阶段的每一步长输入轴转矩变化率的平均值；
步骤3：获取自动变速器当前档位的换档点，所述的自动变速器当前档位的换档点通过映射表1获取；也就是说根据映射表1中的自动变速器当前档位的和油门开度，查找对应的自动变速器当前档位的换档点，映射表1中，第一行的参数为自动变速器当前档位，第一列的参数为油门开度值，其他参数为油门开度值和自动变速器当前档位所对应的各个档位换档点(单位：千米/时)，映射表1中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表1
1 2 3 4 5 6
10 20 30 40 50 60 70
30 20 30 40 50 60 70
50 20 30 40 50 60 70
70 20 30 40 50 60 70
90 20 30 40 50 60 70
100 20 30 40 50 60 70
步骤4：获取自动变速器的目标档位，所述的自动变速器的目标档位通过当前车辆行驶速度、当前档位、目标换档点获取，如果当前车辆行驶速度大于自动变速器当前档位的换档点，则自动变速器的目标档位等于当前档位加1的算术值与6之间的最大值，如果当前车辆行驶速度小于自动变速器当前档位的换档点，则自动变速器的目标档位等于当前档位减1的算术值与1的最小值；
步骤5：获取基础目标输入轴转速平均变化率，所述的基础目标输入轴转速平均变化率通过映射表2获取；映射表2中，第一行的参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段的那个时刻的输入轴转矩(单位：牛米)，第一列的参数为自动变速器的当前档位，其他参数为自动变速器换档过程中第一阶段的那个时刻的输入轴转矩和自动变速器的当前档位对应的基础目标输入轴转速平均变化率，映射表2中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表2
50 90 150 200 250 300
1 5 5 5 5 5 5
2 5 5 5 5 5 5
3 5 5 5 5 5 5
4 5 5 5 5 5 5
5 5 5 5 5 5 5
6 5 5 5 5 5 5
步骤6：获取补偿目标输入轴转速平均变化率，所述的补偿目标输入轴转速平均变化率通过映射表3获取；映射表3中，第一行参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那时刻的自动变速器油温(单位：摄氏度)，第一列参数为自动变速器的当前档位，其他参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那个时刻的自动变速器油温和自动变速器的当前档位对应的补偿目标输入轴转速平均变化率，映射表3中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表3
Figure GDA0002382767130000061
Figure GDA0002382767130000071
步骤7：根据步骤5获取的基础目标输入轴转速平均变化率和步骤6获取的补偿目标输入轴转速平均变化率计算目标输入轴转速平均变化率，即所述的目标输入轴转速平均变化率等于步骤5获取的基础目标输入轴转速平均变化率与步骤6获取的补偿目标输入轴转速平均变化率之和；
步骤8：获取自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间通过映射表4获取，映射表4中，第一行的参数为自动变速器的当前档位，第一列的参数为自动变速器的目标档位，其他参数为自动变速器的当前档位和自动变速器的目标档位对应的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间，·表示无意义参数，映射表4中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表4
1 2 3 4 5 6
1 · 1 1 1 1 1
2 1 · 1 1 1 1
3 1 1 · 1 1 1
4 1 1 1 · 1 1
5 1 1 1 1 · 1
6 1 1 1 1 1 ·
步骤9：获取自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间通过映射表5获取，映射表5中，第一行的参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那个时刻的自动变速器油温(单位：摄氏度)，第二行的参数为第一行参数对应的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间(单位：秒)，映射表5中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表5
-10 0 10 20 35 50 70
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
步骤10：获取自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的档总目标换档时间等于步骤8获取的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间与步骤9获取的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间两者之和；
步骤11：首先判断自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间与自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间的大小关系，如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间大于自动变速器换档过程中第一阶段总目标换档时间，则增加每一步长接合离合器压力增长量；如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间小于自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间，则判断自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率与自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率的大小关系，如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率大于自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率，则减少每一步长接合离合器压力增长量；
其中，接合离合器压力的增长量根据映射表6获取，映射表6中，第一行的参数为自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间和自动变速器换档过程中第一阶段的总目标时间的差值(单位：毫秒)，第二行的参数为第一行的参数对应的接合离合器压力增长量(单位：巴)，映射表6中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表6
-200 -100 -50 0 50 100 200
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
接合离合器压力增长量的减少量根据映射表7获取，映射表7中，第一行的参数为自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率和自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率的差值，第二行的参数为第一行的参数对应的接合离合器压力增长量(单位：巴)，映射表7中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表7
-50 -30 -10 0 50 30 50
0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1

Claims (1)

1.自动变速器离合器扭矩自适应控制方法，其特征在于，具体步骤如下：
步骤1：获取自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率，首先根据每一步长输入轴转速计算每一步长输入轴转速变化率，然后计算自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率，即自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率等于自动变速器换档过程中第一阶段的每一步长输入轴转速变化率的平均值；
所述的第一阶段是指充油阶段和扭矩阶段之和；所述的步长是指自动变速器换档过程中控制程序运行的时间间隔；
步骤2：获取自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率；首先根据每一步长输入轴转矩计算每一步长输入轴转矩变化率，然后计算自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率，即自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转矩平均变化率等于自动变速器换档过程中第一阶段的每一步长输入轴转矩变化率的平均值；
步骤3：获取自动变速器当前档位的换档点，所述的自动变速器当前档位的换档点通过映射表1获取；也就是说根据映射表1中的自动变速器当前档位和油门开度，查找对应的自动变速器当前档位的换档点，映射表1中，第一行的参数为自动变速器当前档位，第一列的参数为油门开度值，其他参数为油门开度值和自动变速器当前档位所对应的各个档位换档点，单位：千米/时，映射表1中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表1
1 2 3 4 5 6 10 20 30 40 50 60 70 30 20 30 40 50 60 70 50 20 30 40 50 60 70 70 20 30 40 50 60 70 90 20 30 40 50 60 70 100 20 30 40 50 60 70
步骤4：获取自动变速器的目标档位，所述的自动变速器的目标档位通过当前车辆行驶速度、当前档位、目标换档点获取，如果当前车辆行驶速度大于自动变速器当前档位的换档点，则自动变速器的目标档位等于当前档位加1的算术值与6之间的最大值，如果当前车辆行驶速度小于自动变速器当前档位的换档点，则自动变速器的目标档位等于当前档位减1的算术值与1的最小值；
步骤5：获取基础目标输入轴转速平均变化率，所述的基础目标输入轴转速平均变化率通过映射表2获取；映射表2中，第一行的参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段的那个时刻的输入轴转矩，单位：牛米，第一列的参数为自动变速器的当前档位，其他参数为自动变速器换档过程中第一阶段的那个时刻的输入轴转矩和自动变速器的当前档位对应的基础目标输入轴转速平均变化率，映射表2中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表2
50 90 150 200 250 300 1 5 5 5 5 5 5 2 5 5 5 5 5 5 3 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 5 5 5 5 5 5
步骤6：获取补偿目标输入轴转速平均变化率，所述的补偿目标输入轴转速平均变化率通过映射表3获取；映射表3中，第一行参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那时刻的自动变速器油温，单位：摄氏度，第一列参数为自动变速器的当前档位，其他参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那个时刻的自动变速器油温和自动变速器的当前档位对应的补偿目标输入轴转速平均变化率，映射表3中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表3
-10 0 30 50 70 100 1 5 5 5 5 5 5 2 5 5 5 5 5 5 3 5 5 5 5 5 5 4 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 5 6 5 5 5 5 5 5
步骤7：根据步骤5获取的基础目标输入轴转速平均变化率和步骤6获取的补偿目标输入轴转速平均变化率计算目标输入轴转速平均变化率，即所述的目标输入轴转速平均变化率等于步骤5获取的基础目标输入轴转速平均变化率与步骤6获取的补偿目标输入轴转速平均变化率之和；
步骤8：获取自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间通过映射表4获取，映射表4中，第一行的参数为自动变速器的当前档位，第一列的参数为自动变速器的目标档位，其他参数为自动变速器的当前档位和自动变速器的目标档位对应的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间，●表示无意义参数，映射表4中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表4
1 2 3 4 5 6 1 ● 1 1 1 1 1 2 1 ● 1 1 1 1 3 1 1 ● 1 1 1 4 1 1 1 ● 1 1 5 1 1 1 1 ● 1 6 1 1 1 1 1 ●
步骤9：获取自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间通过映射表5获取，映射表5中，第一行的参数为进入自动变速器换档过程中第一阶段那个时刻的自动变速器油温，单位：摄氏度，第二行的参数为第一行参数对应的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间，单位：秒，映射表5中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表5
-10 0 10 20 35 50 70 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
步骤10：获取自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间，所述的自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间等于步骤8获取的自动变速器换档过程中第一阶段的基础换档时间与步骤9获取的自动变速器换档过程中第一阶段的补偿换档时间两者之和；
步骤11：首先判断自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间与自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间的大小关系，如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间大于自动变速器换档过程中第一阶段总目标换档时间，则增加每一步长接合离合器压力增长量；如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间小于自动变速器换档过程中第一阶段的总目标换档时间，则判断自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率与自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率的大小关系，如果自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率大于自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率，则减少每一步长接合离合器压力增长量；
其中，接合离合器压力的增长量根据映射表6获取，映射表6中，第一行的参数为自动变速器换档过程中第一阶段的实际换档时间和自动变速器换档过程中第一阶段的总目标时间的差值，单位：毫秒，第二行的参数为第一行的参数对应的接合离合器压力增长量，单位：巴，映射表6中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表6
-200 -100 -50 0 50 100 200 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
接合离合器压力增长量的减少量根据映射表7获取，映射表7中，第一行的参数为自动变速器换档过程中第一阶段的实际输入轴转速平均变化率和自动变速器换档过程中第一阶段的目标输入轴转速平均变化率的差值，第二行的参数为第一行的参数对应的接合离合器压力增长量，单位：巴，映射表7中的详细参数最终根据试验标定得到；
映射表7
-50 -30 -10 0 10 30 50 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1 0.1
。
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