CN113048161B - 一种湿式dct离合器充油过程的调节控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及湿式双离合自动变速器领域，具体涉及一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法，综合考虑了液压系统硬件一致性、环境温度等因素对电磁阀驱动性能的影响，优化当前控制策略下固定充油时间带来的压力超调和压力欠充现象。通过设置离合器压力响应基准时间，实时监控离合器实际压力，计算离合器实际压力响应时间，实现充油过程充油时间的自调节功能，优化因离合器电磁阀响应时间差异引起的压力控制一致性差的问题，改善因压力超调带来的整车爬行工况拖低发动机转速甚至熄火、起步顿挫、静态切换PRND换挡冲击、升降档换挡冲击或因压力欠充导致的压力跟随超调、爬行响应慢、起步顿挫、动力输出滞后等技术问题。

Description

一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法

技术领域

本发明涉及湿式双离合自动变速器领域，具体涉及一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法。

背景技术

湿式DCT(双离合自动变速器)的离合器是以包含电磁阀的液压系统作为动力来源，通过变速器控制单元发送充油指令(电流信号)给控制离合器输出压力的电磁阀，该电磁阀根据其自身的PI特性(即压力与电流的对应关系)移动阀芯开启液压系统的油路，控制液压系统的液压油进入离合器活塞腔的油量来控制离合器的输出压力，从而实现离合器的结合来传递扭矩。

变速器控制单元发出充油指令控制电磁阀阀芯运动，使离合器的实际输出压力稳定达到离合器半联动状态(kisspoint)对应的目标压力的过程称为离合器充油过程。由此可见，在离合器充油过程中，对电磁阀的驱动控制至关重要，直接影响离合器输出压力的控制精度和汽车的驾驶舒适性。

目前常见的离合器充油过程的驱动控制方案为离合器固定充油时间控制方式：在离合器半联动状态(kisspoint)对应的目标压力基础上进行压力偏移，作为充油过程中的目标压力，并持续一段固定时间，使离合器的实际输出压力趋近离合器半结合点的控制压力。

现有的离合器充油过程的驱动控制方案未考虑硬件一致性，控制精度必然不够准确，控制离合器半联动状态(kisspoint)对应的输出压力极为不易，若压力控制不当，且电磁阀的硬件性能受环境温度的影响大，极易出现离合器压力欠充或过充，导致以下众多问题：

(1)当电磁阀实际延迟响应时间比基准延迟响应时间长的时候存在压力欠充的风险，会导致离合器充油过程的持续时间变短，从而引发压力跟随超调、爬行响应慢、起步顿挫、动力输出滞后等问题，该问题在低温下尤为明显。

欠充是指在离合器充油过程结束时，离合器的实际输出压力始终不能达到离合器半联动状态对应的目标压力的情况。此时，离合器还未开始传递扭矩，若离合器压力增加进行传扭会产生冲击，另外，因为离合器充油过程存在磁滞现象，离合器未到半联动状态就开始增加离合器的输出压力，会导致离合器的压力跟随控制不好，同样会产生冲击。

(2)当电磁阀实际延迟响应时间比基准延迟响应时间短的时候存在压力过充的风险，会导致离合器充油过程的持续时间变长，从而引发静态切换PRND换挡冲击、整车爬行拖低发动机转速甚至熄火、起步顿挫、升降档换挡冲击等情况，这些情况在低温下表现尤为明显。

过充是指在离合器充油过程结束时，离合器的实际输出压力超过离合器半联动状态对应的目标压力的情况。比如：静态换挡杆移动时，因离合器从动盘至车轮传动链由于刹车原因锁死，而主动盘与发动机相连，主从动盘间存在转速差，当离合器达到半联动状态时开始传递发动机扭矩，此时传递扭矩较小故不会有冲击感觉，但若离合器的实际输出压力超过离合器半联动状态对应的目标压力，则会传递更多扭矩，传递的扭矩越大产生的冲击就越大。

而且在液压系统运行过程中，电磁阀延迟响应时间受变速器油液粘稠度和硬件一致性散差影响存在差异，特别在低温环境下，整车冷启动后的前几次离合器电磁阀延迟响应时间差异很大，电磁阀的响应差异极易引发的充油压力控制不一致的问题，使离合器充油过程的稳定性和一致性降低。

发明内容

本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法，在离合器充油控制过程中，通过设置离合器压力响应基准时间，实时监控离合器实际压力，计算离合器实际压力延迟响应时间，运用压力基准延迟响应时间与压力实际延迟响应时间偏差，实现充油过程充油时间的自调节功能。

本发明的目的是采用下述方案实现的：一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法，包括以下步骤：

1)将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；

2)通过离合器充油时间分析试验得到离合器快速充油阶段基准时间与离合器稳定充油阶段基准时间，并存储在TCU中；

3)通过电磁阀延迟响应时间测试试验得到离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线，并存储在TCU中；

4)通过电磁阀延迟响应时间测试试验得到不同DCT油温下的电磁阀基准延迟响应时间，并存储在TCU中；

5)设置初始压力阈值；

6)设置离合器快速阶段充油基准时间为T₁，离合器稳定充油阶段基准时间为T₂，并根据当前的DCT油温设置离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间为T_base；

7)在TCU未发出充油指令前，根据下列办法判断是否修正充油时间：

①若离合器初始输出压力＜初始压力阈值，则不需要修正充油时间，TCU发出充油指令且按照离合器充油过程的基准时间对离合器进行充油；

②若离合器初始输出压力≥初始压力阈值，则需要修正充油时间，进入下一步；

8)根据离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线得到离合器初始输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间T_act；

9)通过下列公式计算电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间T_diff：

T_diff＝T_base-T_act

式中，T_diff为电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间，T_base为当前的DCT油温下离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间，T_act为离合器初始输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间；

10)根据下列公式得到离合器的快速充油阶段的实际充油时间：

t₁＝T₁-T_diff

式中，t₁为离合器的快速充油阶段的实际充油时间，T₁为离合器快速阶段充油基准时间，T_diff为电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间；

11)根据离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线得到离合器在快速充油阶段结束时实际输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间T_ACT；

12)通过下列公式计算电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间T_DIFF：

T_DIFF＝T_base-T_ACT

式中，T_DIFF为电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间，T_base为当前的DCT油温下离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间，T_ACT为离合器在快速充油阶段结束时实际输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间；

13)根据下列公式得到离合器的稳定充油阶段的实际充油时间：

t₂＝T₂-T_DIFF

式中，t₂为离合器的稳定充油阶段的实际充油时间，T₂为离合器稳定充油阶段基准时间，T_DIFF为电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间；

14)TCU发出充油指令，离合器在快速充油阶段按照t₁进行充油，离合器在稳定充油阶段按照t₂进行充油。

所述离合器快速充油阶段基准时间T1与离合器稳定充油阶段基准时间T2均由下列步骤获得：

2-1)测试离合器输出压力从0到离合器目标压力建立的时间，得到离合器充油时间T；

2-2)离合器充油过程不出现超调和欠充，通过若干次离合器充油时间分析试验，对离合器充油时间T进行组合标定测试得到离合器快速充油阶段基准时间T1和离合器稳定充油阶段基准时间T2，且保证T＝T1+T2。

所述离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线由下列步骤获得：

3-1)在电磁阀延迟响应时间测试试验中，使TCU发出充油指令信号，对电磁阀发出电流请求时，通过压力传感器获得当前离合器输出压力，TCU中的计数器开始计时；

3-2)电磁阀收到电流请求后开始运动产生反馈电流信号，TCU接收反馈电流信号，当反馈电流达到离合器的目标输出压力对应的电流值时，通过压力传感器获得实时的离合器输出压力，直到实时的离合器输出压力达到阈值，TCU根据压力传感器反馈的值的变化得到离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线。

所述不同DCT油温下的电磁阀基准延迟响应时间通过电磁阀性能试验台进行电磁阀延迟响应时间测试试验获得。

本发明包含如下有益效果：综合考虑了液压系统硬件一致性、环境温度等因素对电磁阀驱动性能的影响，优化当前控制策略下固定充油时间带来的压力超调和压力欠充现象。通过设置离合器压力响应基准时间，实时监控离合器实际压力，计算离合器实际压力响应时间，运用压力基准响应时间与压力实际响应时间偏差，实现充油过程充油时间的自调节功能，优化因离合器电磁阀响应时间差异引起的压力控制一致性差的问题，有效改善因压力超调带来的整车爬行工况拖低发动机转速甚至熄火、起步顿挫、静态切换PRND换挡冲击、升降档换挡冲击或因压力欠充导致的压力跟随超调、爬行响应慢、起步顿挫、动力输出滞后等技术问题。

附图说明

图1为本发明的流程图；

图2为本发明中按照修正时间进行充油的流程图；

图3为本发明中离合器充油时间分析试验得到的压力曲线示意图。

具体实施方式

如图1至图3所示，一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法，包括以下步骤：

1)将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；

2)通过离合器充油时间分析试验得到离合器快速充油阶段基准时间与离合器稳定充油阶段基准时间，并存储在TCU中；

3)通过电磁阀延迟响应时间测试试验得到离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线，并存储在TCU中；

4)通过电磁阀延迟响应时间测试试验得到不同DCT油温下的电磁阀基准延迟响应时间，并存储在TCU中；

5)设置初始压力阈值；

6)设置离合器快速阶段充油基准时间为T₁，离合器稳定充油阶段基准时间为T₂，并根据当前的DCT油温设置离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间为T_base；

7)在TCU未发出充油指令前，根据下列办法判断是否修正充油时间：

①若离合器初始输出压力＜初始压力阈值，则不需要修正充油时间，TCU发出充油指令且按照离合器充油过程的基准时间对离合器进行充油；

②若离合器初始输出压力≥初始压力阈值，则需要修正充油时间，进入下一步；

8)根据离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线得到离合器初始输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间T_act；

9)通过下列公式计算电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间T_diff：

T_diff＝T_base-T_act

式中，T_diff为电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间，T_base为当前的DCT油温下离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间，T_act为离合器初始输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间；

10)根据下列公式得到离合器的快速充油阶段的实际充油时间：

t₁＝T₁-T_diff

式中，t₁为离合器的快速充油阶段的实际充油时间，T₁为离合器快速阶段充油基准时间，T_diff为电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间；

11)根据离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线得到离合器在快速充油阶段结束时实际输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间T_ACT；

12)通过下列公式计算电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间T_DIFF：

T_DIFF＝T_base-T_ACT

式中，T_DIFF为电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间，T_base为当前的DCT油温下离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间，T_ACT为离合器在快速充油阶段结束时实际输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间；

13)根据下列公式得到离合器的稳定充油阶段的实际充油时间：

t₂＝T₂-T_DIFF

式中，t₂为离合器的稳定充油阶段的实际充油时间，T₂为离合器稳定充油阶段基准时间，T_DIFF为电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间；

14)TCU发出充油指令，离合器在快速充油阶段按照t₁进行充油，离合器在稳定充油阶段按照t₂进行充油。

所述离合器快速充油阶段基准时间T1与离合器稳定充油阶段基准时间T2均由下列步骤获得：

2-1)测试离合器输出压力从0到离合器目标压力建立的时间，得到离合器充油时间T；

2-2)离合器充油过程不出现超调和欠充，通过若干次离合器充油时间分析试验，对离合器充油时间T进行组合标定测试得到离合器快速充油阶段基准时间T1和离合器稳定充油阶段基准时间T2，且保证T＝T1+T2。

本实施例以目标压力为250cbar(半结合点压力)为例，根据压力阶跃测试结果，各温度下的压力从0到目标压力建立的时间可以得出，离合器充油时间T可以认定为充油控制的最大时间。

在充油控制最大时间内，即将离合器充油时间T分为T1和T2两段控制，而T1和T2的得出根据标定试验而来。

本实施例的离合器充油时间分析试验的过程如下：

标定目标压力250cbar，观测实际压力趋势；

实际压力从0开始呈曲线上升，最后稳定到达250cbar；

如图3所示，从数据趋势可明显看出，压力走势曲线呈两段，可得出压力拐点(拐点的产生是由于离合器活塞从刚走完空行程到完全运动的转折点)；

在最大时间限制下，重复标定压力拐点前后的时间控制T1和T2，观测曲线变化；

标定原则：以充油性能(最短充油时间内，确保充油压力达到目标压力，且不出现超调和欠充)为目标，通过不同的时间组合标定测试，得到T1和T2的最佳充油组合时间；

根据重复标定试验，得出相对稳定的T1和T2；

所述离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线由下列步骤获得：

3-1)在电磁阀延迟响应时间测试试验中，使TCU发出充油指令信号，对电磁阀发出电流请求时，通过压力传感器获得当前离合器输出压力，TCU中的计数器开始计时；

3-2)电磁阀收到电流请求后开始运动产生反馈电流信号，TCU接收反馈电流信号，当反馈电流达到离合器的目标输出压力对应的电流值时，通过压力传感器获得实时的离合器输出压力，直到实时的离合器输出压力达到阈值，TCU根据压力传感器反馈的值的变化得到离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线。

所述不同DCT油温下的电磁阀基准延迟响应时间通过电磁阀性能试验台按照企业标准QJZ 1835-2020_DCT《电磁阀性能试验标准》进行电磁阀延迟响应时间测试试验获得。

本发明在离合器充油自调节控制状态下，通过设置离合器压力响应基准时间，实时监控离合器实际压力，计算离合器实际压力响应时间，运用压力基准响应时间与压力实际响应时间偏差，实现充油过程充油时间的自调节功能，优化因离合器电磁阀响应时间差异引起的压力控制一致性差的问题。

以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，本领域的技术人员在不脱离本发明的精神的前提提下，对本发明进行的改动均落入本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种湿式DCT离合器充油过程的调节控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；

2)通过离合器充油时间分析试验得到离合器快速充油阶段基准时间与离合器稳定充油阶段基准时间，并存储在TCU中；

3)通过电磁阀延迟响应时间测试试验得到离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线，并存储在TCU中；

4)通过电磁阀延迟响应时间测试试验得到不同DCT油温下的电磁阀基准延迟响应时间，并存储在TCU中；

5)设置初始压力阈值；

6)设置离合器快速阶段充油基准时间为T₁，离合器稳定充油阶段基准时间为T₂，并根据当前的DCT油温设置离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间为T_base；

7)在TCU未发出充油指令前，根据下列办法判断是否修正充油时间：

①若离合器初始输出压力＜初始压力阈值，则不需要修正充油时间，TCU发出充油指令且按照离合器充油过程的基准时间对离合器进行充油；

②若离合器初始输出压力≥初始压力阈值，则需要修正充油时间，进入下一步；

8)根据离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线得到离合器初始输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间T_act；

9)通过下列公式计算电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间T_diff：

T_diff＝T_base-T_act

式中，T_diff为电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间，T_base为当前的DCT油温下离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间，T_act为离合器初始输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间；

10)根据下列公式得到离合器的快速充油阶段的实际充油时间：

t₁＝T₁-T_diff

式中，t₁为离合器的快速充油阶段的实际充油时间，T₁为离合器快速阶段充油基准时间，T_diff为电磁阀在离合器快速充油阶段实际多用的延迟响应时间；

11)根据离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线得到离合器在快速充油阶段结束时实际输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间T_ACT；

12)通过下列公式计算电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间T_DIFF：

T_DIFF＝T_base-T_ACT

式中，T_DIFF为电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间，T_base为当前的DCT油温下离合器半联动状态的目标压力对应的电磁阀基准延迟响应时间，T_ACT为离合器在快速充油阶段结束时实际输出压力对应的电磁阀实时延迟响应时间；

13)根据下列公式得到离合器的稳定充油阶段的实际充油时间：

t₂＝T₂-T_DIFF

式中，t₂为离合器的稳定充油阶段的实际充油时间，T₂为离合器稳定充油阶段基准时间，T_DIFF为电磁阀在离合器稳定充油阶段实际多用的延迟响应时间；

14)TCU发出充油指令，离合器在快速充油阶段按照t₁进行充油，离合器在稳定充油阶段按照t₂进行充油。

2.根据权利要求1所述的调节控制方法，其特征在于，所述离合器快速充油阶段基准时间T1与离合器稳定充油阶段基准时间T2均由下列步骤获得：

2-1)测试离合器输出压力从0到离合器目标压力建立的时间，得到离合器充油时间T；

2-2)离合器充油过程不出现超调和欠充，通过若干次离合器充油时间分析试验，对离合器充油时间T进行组合标定测试得到离合器快速充油阶段基准时间T1和离合器稳定充油阶段基准时间T2，且保证T＝T1+T2。

3.根据权利要求1所述的调节控制方法，其特征在于，所述离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线由下列步骤获得：

3-1)在电磁阀延迟响应时间测试试验中，使TCU发出充油指令信号，对电磁阀发出电流请求时，通过压力传感器获得当前离合器输出压力，TCU中的计数器开始计时；

3-2)电磁阀收到电流请求后开始运动产生反馈电流信号，TCU接收反馈电流信号，当反馈电流达到离合器的目标输出压力对应的电流值时，通过压力传感器获得实时的离合器输出压力，直到实时的离合器输出压力达到阈值，TCU根据压力传感器反馈的值的变化得到离合器输出压力与电磁阀实时延迟响应时间的对应关系曲线。

4.根据权利要求1所述的调节控制方法，其特征在于，所述不同DCT油温下的电磁阀基准延迟响应时间通过电磁阀性能试验台进行电磁阀延迟响应时间测试试验获得。

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