CN112709812B - 变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆。所述变速箱设置有离合器且换挡过程具有充油阶段、扭矩阶段和惯性阶段，所述方法包括步骤：在换挡过程中，判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段：i)如果是，则判断此时的变速箱输入轴转速的加速度波动值是否超过预设的门限值：若是，则判定离合器的充油时间过长，并减少充油时间以用于下一次换挡操作；ii)如果不是，则判断当前是否处于惯性阶段：若是，则判断将变速箱输入轴转速切换至目标挡位转速的速比切换时间是否在预设的时间范围内：若是，则判定离合器的回位弹簧压力稳定；否则，判定离合器的回位弹簧压力不稳定，并且调整所述回位弹簧压力以用于下一次换挡操作。

Description

变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆

技术领域

本发明涉及变速箱技术领域，尤其涉及用于变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆。

背景技术

对于传统液力自动变速箱、双离合自动变速箱等双离合器自动变速箱，换挡控制过程主要由三个离合器动作组成，即：其中一个是第一离合器（即Holding离合器），其在换挡过程中保持常结合状态；另外一个是第二离合器（即Offgoing离合器），其在换挡之前与Holding 离合器保持前挡位速比，在换挡过程中需要逐步分离；还有一个是第三离合器（即Oncoming离合器），其在换挡过程中逐步结合，完成换挡后与Holding离合器一起提供目标挡位速比。Oncoming离合器控制过程中有两个离合器硬件参数将会影响了具体控制压力，其中一个是回位弹簧压力，另一个是充油时间。回位弹簧压力是在离合器达到扭矩临界点时离合器压盘所需要克服的弹簧压力值，充油时间是离合器在充油压力条件下达到扭矩临界点时需要的时间。

如图1所示，在一般换挡控制过程中，需要经历三个阶段：充油阶段、扭矩阶段和惯性阶段，它们也可被分别称为充油相、扭矩相和惯性相。其中，充油阶段是第三离合器（即Oncoming离合器）快速充油阶段，其充油时间为充油时间；扭矩阶段是第三离合器（即Oncoming离合器）逐步增大压力开始传递部分扭矩，第二离合器（即Offgoing离合器）逐步减小压力，减少传递扭矩阶段；惯性阶段为第二离合器（即Offgoing离合器）油压完全解除，第三离合器（即Oncoming离合器）逐步增大压力，并保证变速箱输入轴转速逐步切换至目标挡位转速的阶段。其中，充油时间主要影响充油阶段及扭矩阶段的控制优劣，其过长会导致充油阶段或扭矩阶段第三离合器（即Oncoming离合器）的实际油压过大，造成冲击。过小则可能会导致油压不足，影响整体换挡时间。在换挡过程中的油压控制通常是将回位弹簧压力作为基础压力，在不同阶段会在基础压力增加不同的偏移量，因此，回位弹簧压力对于三个阶段的油压控制均会产生影响。

发明内容

有鉴于此，本发明提供了用于变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆，从而可以解决或者至少缓解了现有技术中存在的以上这些问题以及其他方面问题中的一个或多个。

首先，根据本发明的第一方面，它提供了一种用于变速箱的离合器控制自学习方法，所述变速箱设置有离合器且换挡过程具有充油阶段、扭矩阶段和惯性阶段，所述离合器控制自学习方法包括步骤：

在所述换挡过程中，判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段：

i) 如果是，则判断此时的变速箱输入轴转速的加速度波动值是否超过预设的门限值：若是，则判定离合器的充油时间过长，并减少充油时间以用于下一次换挡操作；以及

ii) 如果不是，则判断当前是否处于惯性阶段：若是，则判断将变速箱输入轴转速切换至目标挡位转速的速比切换时间是否在预设的时间范围内：若是，则判定离合器的回位弹簧压力稳定；否则，判定离合器的回位弹簧压力不稳定，并且调整所述回位弹簧压力以用于下一次换挡操作。

在根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中，可选地，在判定离合器的充油时间过长后，按照一个预设的步长T来减少离合器的充油时间。

在根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中，可选地，在判定离合器的回位弹簧压力不稳定后，按照一个预设的步长C来减小所述回位弹簧压力，或者按照一个预设的步长D来增加所述回位弹簧压力，所述步长C与所述步长D相等或不相等。

在根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中，可选地，所述离合器控制自学习方法还包括步骤：

在判定离合器的充油时间未过长后，进一步判断已判定了离合器的充油时间过长的次数是否小于设定值：如果是，则按照一个预设的步长来增加离合器的充油时间以用于下一次换挡操作。

在根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中，可选地，所述离合器控制自学习方法还包括步骤：

在判定离合器的回位弹簧压力稳定后，将预设的回位弹簧压力稳定性计数器进行累加计数；和/或

如果上一次换挡过程中的离合器的充油时间过长，并且本次换挡过程中的离合器的充油时间未过长，则将预设的充油时间稳定性计数器进行累加计数。

在根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中，可选地，所述离合器控制自学习方法还包括步骤：

设置自学习条件，并且在满足所述自学习条件后才开始在所述换挡过程中判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段、以及判断当前是否处于惯性阶段，并且在未满足所述自学习条件后，停止在所述换挡过程中判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段、以及判断当前是否处于惯性阶段。

在根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中，可选地，所述自学习条件是所述充油时间稳定性计数器的计数不大于预设值n、所述回位弹簧压力稳定性计数器的计数不大于预设值m并且车辆本次行驶里程增加量不大于预设值x。

其次，根据本发明的第二方面，它提供了一种控制器，其包括处理器与用于存储指令的存储器，在所述指令被执行时，所述处理器实现如以上任一项所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法。

此外，根据本发明的第三方面，它提供了变速箱，所述变速箱中设置有如以上所述的控制器、或者所述变速箱与所述控制器相连用于接受其控制，所述所述变速箱包括电力或液力控制的双离合器自动变速箱。

另外，根据本发明的第四方面，它提供了一种车辆，所述车辆上设置有如以上所述的变速箱。

从与附图相结合的以下详细描述中，将会清楚地理解根据本发明的各技术方案的原理、特点、特征以及优点等。例如，与现有技术相比较，采用本发明可以实现高效率的离合器控制自学习方案，通过判断并修正离合器的充油压力和/或充油时间来实现对于换挡操作的高效且准确控制，并且可以根据自学习稳定性来判断并决定学习频次。可将本发明方案应用到现有的变速箱中，这将有助于促使大批量生产的相同型号变速箱在实际换挡控制中保持良好的一致性。

附图说明

以下将结合附图和实施例来对本发明的技术方案作进一步的详细描述，但是应当知道，这些附图只是出于解释目的而设计的，仅意在概念性地说明此处描述的结构构造，而不必要依比例进行绘制。

图1是一个现有的双离合器自动变速箱的换挡过程示意图。

图2是根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法中的变速箱换挡过程的工况示意图。

图3是一个根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法实施例的流程示意图。

具体实施方式

首先，需要说明的是，以下将以示例方式来具体说明本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆的步骤、组成、特点和优点等，然而所有的描述仅是用来进行说明的，而不应将它们理解为对本发明形成任何的限制。技术术语“第一”、“第二”、“第三”仅是用于进行区分性表述目的而无意于表示它们的顺序和相对重要性。

此外，对于在本文所提及的实施例中予以描述或隐含的任意单个技术特征，或者被显示或隐含在各附图中的任意单个技术特征，本发明仍然允许在这些技术特征(或其等同物)之间继续进行任意组合或者删减，从而应当认为这些根据本发明的更多实施例也是在本文的记载范围之内。另外，为了简化图面起见，相同或相类似的零部件和特征在同一附图中可能仅在一处或若干处进行标示。

请结合参考图2和图3，在图2中以示意方式图示出了本发明方法中的变速箱换挡过程的大致工况，在该变速箱换挡过程具有充油相（即充油阶段）、扭矩相（即扭矩阶段）和惯性相（即惯性阶段），在图3中示例性地显示出了一个根据本发明方法实施例的流程示意图，下面就结合该实施例来详细介绍本发明的技术方案。

具体来讲，根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法示例，它可以包括以下这些步骤：

首先，可以判断在换挡过程中当前是否处于充油阶段或者处于扭矩阶段：

如果当前处于以上两个阶段中的任何一个阶段的话，那么就接着判断此时的变速箱输入轴转速的加速度波动值是否超过了预设的门限值，如果确实已经超过了，那么就判定离合器的充油时间存在过长问题（即超出了可以接受的预设门限值），并且由此减少充油时间，以便可将已减少优化后的充油时间用于下一次换挡操作。对于上述的变速箱输入轴转速的加速度波动值，可以例如采用变速箱通常配置有的变速箱输入轴转速传感器来实时监测变速箱输入轴转速，然后通过进行数值处理（例如微分及滤波处理等）来获得变速箱输入轴转速的加速度，随后就可以根据具有应用需求情况来计算得到上述加速度在一个设定时间段内的波动值。对于上述的预设的门限值，它也是可以根据实际应用情况来进行灵活选择、设定和调整的。

反之，当判断出在换挡过程中当前并不处于充油阶段或扭矩阶段的话，那么就接着判断当前是否处于惯性阶段。如果是的话，那么进一步判断将变速箱输入轴转速切换至目标挡位转速的速比切换时间是否在预设的时间范围（其可以根据实际应用情况来进行灵活选择、设定和调整的）内。如果是的话，那么即可判定离合器的回位弹簧压力目前处于稳定状态，可以不需要做出调整；否则，就可以认为离合器的回位弹簧压力不稳定，并且由此调整离合器的回位弹簧压力，以便可将已调整优化后的回位弹簧压力用于下一次换挡操作。

通过执行以上这些步骤，可以完成一次变速箱的离合器控制自学习过程，这在图3所示的示例性方法流程当中进行了图示。此外，在该图3中还同时展示了多种可选的流程步骤，以下就针对这些步骤进行详细说明。

如图3所示，可以单独地或者结合考虑实施以下步骤：

例如，在可选情形下，当判定离合器的充油时间过长之后，可以按照一个预设的步长T来减少离合器的充油时间，这样步长T的具体数值是可以根据实际应用情况来进行灵活选择、设定和调整的。

此外，在可选情形下，当判定离合器的回位弹簧压力不稳定之后，可以按照一个预设的步长C来减小回位弹簧压力，或者按照一个预设的步长D来增加回位弹簧压力，上述步长C与步长D二者可以相等，也可以不相等，它们的具体数值是被允许根据实际应用情况进行灵活的选择、设定和调整。

再举例来讲，在可选情形下，当判定离合器的充油时间没有过长之后，可以进一步判断已判定了离合器的充油时间过长的次数是否小于一个设定值（其可以根据实际应用情况来进行灵活选择、设定和调整的）。如果是的话，那么就可以按照一个预设的步长（其可以根据实际应用情况来进行灵活选择、设定和调整的）来增加离合器的充油时间，以便可以将已增加后的充油时间用于下一次换挡操作。

此外，在可选情形下，当判定离合器的回位弹簧压力稳定之后，可以将预设的回位弹簧压力稳定性计数器进行累加计数。作为举例说明，可以如图3中所示地采取将回位弹簧压力稳定性计数器的初始值设置为零，然后每次进行累计加1处理，当然也可以采用任何其他的适宜数值来进行累加计数。

另外，在可选情形下，当判定上一次换挡过程中的离合器的充油时间过长，并且本次换挡过程中的离合器的充油时间没有过长的情况下，可以将预设的充油时间稳定性计数器进行累加计数。例如，可以如图3中所示地采取将充油时间稳定性计数器的初始值设置为零，然后每次进行累计加1处理，当然也可以采用任何其他的适宜数值来进行累加计数。

再举例而言，在可选情形下，可以在本发明方法中设置自学习条件来决定是否进行或者结束对于变速箱中的上述离合器硬件参数（充油时间和/或回位弹簧压力）的控制自学习。根据实际应用情形，这样的自学习条件可以采用多种方式来进行设置。例如，可以将进行自学习的条件设置成：充油时间稳定性计数器的计数不大于预设值n（即，如果计数大于n，则表明目前的充油时间学习值已处于稳定状态，因此可结束对于充油时间的自学习），并且回位弹簧压力稳定性计数器的计数不大于预设值m（即，如果计数大于m，则表明目前的回位弹簧压力学习值已处于稳定状态，因此可结束对于回位弹簧压力的自学习），而且车辆本次行驶里程增加量不大于预设值x，上述参数n、m和x都是可以根据实际应用情况来进行灵活选择、设定和调整的。

然后，就可以例如图3中所示地，在首先判断已经符合自学习条件后，才开始如前所述地在变速箱的换挡过程中，进一步判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段，或者再判断当前是否处于惯性阶段；而且，在出现了已经不满足自学习条件的情况下，那么就认为目前对于充油时间和/或回位弹簧压力的学习值均能保持稳定状态，从而可以停止在换挡过程中进行以上这些判断，即判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段、以及当前是否处于惯性阶段，从而可以减少自学习频次。

需要说明的是，对于以上各处所讨论的预设的门限值、预设的时间范围、预设的步长、预设值n、预设值m、预设值x等，都是可以将其标定在例如控制器等任何合适的元器件、模块或单元中，以便在使用本发明方法时进行调用。

鉴于根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法具有显著优于现有技术的技术优势，因此非常适合将其应用到现有的变速箱和车辆上，以便克服例如在前文中所指出的现有技术中存在的弊端和不足之处。例如，根据本发明的一个技术方案，它提供了一种控制器，其包括处理器与用于存储指令的存储器，在指令被执行时，该处理器可以实现根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法。通过使用这样的控制器，将会有助于促使大批量生产的相同型号变速箱在实际换挡控制中保持良好的一致性。

此外，根据本发明的另一个技术方案，还提供了一种变速箱，可将根据本发明所设计提供的控制器设置在该变速箱中，或者可将根据本发明所设计提供的控制器与该变速箱相连，以便通过上述控制器来实现变速箱的离合器控制自学习。作为举例说明，上述变速箱包括但不限于采用电力控制的双离合器自动变速箱、采用液力控制的双离合器自动变速箱等。

另外，根据本发明的又一个技术方案，还提供了一种车辆，可以在该车辆上设置根据本发明所设计提供的变速箱，发挥出本发明方案所具备的如前所述的明显技术优势。

以上仅以举例方式来详细阐明根据本发明的用于变速箱的离合器控制自学习方法、控制器、变速箱和车辆，这些个例仅供说明本发明的原理及其实施方式之用，而非对本发明的限制，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，本领域技术人员还可以做出各种变形和改进。因此，所有等同的技术方案均应属于本发明的范畴并为本发明的各项权利要求所限定。

Claims (10)

1.一种用于变速箱的离合器控制自学习方法，所述变速箱设置有离合器且换挡过程具有充油阶段、扭矩阶段和惯性阶段，其特征在于，所述离合器控制自学习方法包括步骤：

在所述换挡过程中，判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段：

i) 如果是，则判断此时的变速箱输入轴转速的加速度波动值是否超过预设的门限值：

若是，则判定离合器的充油时间过长，并减少充油时间以用于下一次换挡操作；以及

ii) 如果不是，则判断当前是否处于惯性阶段：

若是，则判断将变速箱输入轴转速切换至目标挡位转速的速比切换时间是否在预设的时间范围内：

若是，则判定离合器的回位弹簧压力稳定；

否则，判定离合器的回位弹簧压力不稳定，并且调整所述回位弹簧压力以用于下一次换挡操作。

2.根据权利要求1所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法，其中，在判定离合器的充油时间过长后，按照一个预设的步长T来减少离合器的充油时间。

3.根据权利要求1所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法，其中，在判定离合器的回位弹簧压力不稳定后，按照一个预设的步长C来减小所述回位弹簧压力，或者按照一个预设的步长D来增加所述回位弹簧压力，所述步长C与所述步长D相等或不相等。

4.根据权利要求1所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法，其中，所述离合器控制自学习方法还包括步骤：

在判定离合器的充油时间未过长后，进一步判断已判定了离合器的充油时间过长的次数是否小于设定值：如果是，则按照一个预设的步长来增加离合器的充油时间以用于下一次换挡操作。

5.根据权利要求1-4中任一项所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法，其中，所述离合器控制自学习方法还包括步骤：

在判定离合器的回位弹簧压力稳定后，将预设的回位弹簧压力稳定性计数器进行累加计数；和/或

如果上一次换挡过程中的离合器的充油时间过长，并且本次换挡过程中的离合器的充油时间未过长，则将预设的充油时间稳定性计数器进行累加计数。

6.根据权利要求5所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法，其中，所述离合器控制自学习方法还包括步骤：

设置自学习条件，并且在满足所述自学习条件后才开始在所述换挡过程中判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段、以及判断当前是否处于惯性阶段，并且在未满足所述自学习条件后，停止在所述换挡过程中判断当前是否处于充油阶段或扭矩阶段、以及判断当前是否处于惯性阶段。

7.根据权利要求6所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法，其中，所述自学习条件是所述充油时间稳定性计数器的计数不大于预设值n、所述回位弹簧压力稳定性计数器的计数不大于预设值m并且车辆本次行驶里程增加量不大于预设值x。

8.一种控制器，其包括处理器与用于存储指令的存储器，其特征在于，在所述指令被执行时，所述处理器实现如权利要求1-7中任一项所述的用于变速箱的离合器控制自学习方法。

9.一种变速箱，其特征在于，所述变速箱中设置有如权利要求8所述的控制器、或者所述变速箱与所述控制器相连用于接受其控制，所述变速箱包括电力或液力控制的双离合器自动变速箱。

10.一种车辆，其特征在于，所述车辆上设置有如权利要求9所述的变速箱。

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