CN113339423B - 一种防止湿式dct离合器输出压力过大的方法 - Google Patents

一种防止湿式dct离合器输出压力过大的方法 Download PDF

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Abstract

一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法，包括以下步骤：1)设充油时间为Tn，输出压力为Pn；2)通过离合器充油时间分析试验，离合器输出压力不过充，记录若干离散数据点；3)建立坐标系；4)在坐标系中拟合时间‑压力曲线；5)将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；6)试验得到快速充油阶段最大目标压力与稳定充油阶段最大目标压力；7)设实际充油时间为tn，实际输出压力为pn，在时间‑压力曲线上设置若干输出压力控制点Am(tm，Pm)，与若干充油时间控制点Bm(Tm，pm)；8)在离合器充油时，若满足以下任一条件，则采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力：①pn＝Pm时，tm‑tm‑1≤tn‑tn‑1；②tn＝Tm时，pm≤pn。

Description

一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法
技术领域
本发明涉及湿式双离合变速器领域，具体涉及一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法。
背景技术
湿式DCT(双离合自动变速器)的两个离合器均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，在上述过程中，离合器输出压力的控制会直接影响双离合变速器各项性能的舒适性。
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，即离合器半结合点)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控制方案为：计算离合器对应的目标扭矩，通过P-T特性曲线插值得到目标压力，目标压力通过P-I特性曲线插值得到控制电流，将控制电流输入给液压系统中离合器电磁阀，推动离合器活塞运动，实现离合器的结合、分离动作。而离合器充油过程，常用的方法是在当前离合器半结合点(kisspoint)压力基础上进行偏移，用以计算充油过程中的最大目标压力；同时，让该目标压力保持一定时间，以控制离合器实际输出压力趋于真实半结合点压力值。
最理想的情况是在充油状态结束时，离合器实际压力刚好等于离合器半结合点压力，但是由于液压油粘稠度受环境温度影响较大，即电磁阀延迟响应时间因环境温度和硬件一致性因素存在响应散差，离合器半结合点(kisspoint)附近的压力控制极为敏感，导致离合器快速充油过程中，充油时间一旦过长，或者离合器充油目标压力过大，则极易导致离合器实际输出压力过大的情况。
在多样本整车试验中发现，现有的离合器充油过程的控制方式存在以下情况，导致多数车辆的离合器输出压力控制的稳定性、一致性极差，极易引发整车充油时产生冲击等问题：
1.在快速充油阶段，请求较大的目标压力配合时间控制，由于液压系统受环境温度影响较大、电磁阀硬件一致性存在差异、电磁阀驱动响应速度受外界影响较大等一系列原因，现有的控制策略极易出现在快速充油阶段压力超调的情况，从而引发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、升降档换挡冲击等情况。
2.在充油阶段，同一整车、同一变速器，连续多次采用同样的目标压力与时间控制，实际压力的表现均存在不同程度的差异，表现为欠充、充油良好、超调等情况不一，充油品质一致性、稳定性较差。
如何控制离合器快速充油过程中输出压力的稳定性和一致性，确保在快速充油过程中，离合器实际输出压力能够在最短时间内达到目标压力值，且不出现超调引发整车冲击的现象是亟待解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术对应的不足，提供一种一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法，保证了离合器充油的充油一致性与稳定性，让离合器实际压力稳定趋近于真实半结合点压力，不会再出现超调等恶劣情况。
本发明的目的是采用下述方案实现的：一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法，包括以下步骤：
1)设离合器实验充油时间为Tn，离合器实验输出压力为Pn，且n≥0；
2)通过离合器充油时间分析试验，在离合器充油过程中，离合器输出压力不过充时，记录各离合器实验充油时间Tn与对应的离合器实验输出压力Pn为若干离散数据点Kn(Tn，Pn)；
3)将时间数值作为x轴数据，压力数值作为y轴数据，以点K0(T0，P0)为原点建立坐标系xOy；
4)在坐标系xOy中将记录的若干离散数据点Kn(Tn，Pn)进行曲线拟合，得到用于表示Tn与Pn的映射关系的时间-压力曲线；
5)根据步骤4)所述的时间-压力曲线，将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；
所述的时间-压力曲线的拐点决定了该曲线的走势，将所述的时间-压力曲线分成了斜率明显不同的两部分曲线段，即斜率大的，走势陡的曲线段为快速充油阶段的时间-压力曲线，而斜率小的，走势平缓的曲线段为稳定充油阶段的时间-压力曲线。
6)再次通过离合器充油时间分析试验，在离合器充油过程中，离合器输出压力不过充时，得到离合器快速充油阶段最大目标压力与离合器稳定充油阶段最大目标压力；
7)设离合器实际充油时间为tn，离合器实际输出压力为pn，在快速充油阶段的时间-压力曲线上设置若干输出压力控制点Am(tm，Pm)，与若干充油时间控制点Bm(Tm，pm)，且m≥0；
输出压力控制点Am(tm，Pm)中，tm为离合器充油时间分析试验中，离合器从点K0(T0，P0)充油到输出压力控制点Am(tm，Pm)所需的理论充油时间，Pm为理论充油时间tm对应的离合器实验输出压力；
充油时间控制点Bm(Tm，pm)中，Tm为离合器充油时间分析试验中，离合器从点K0(T0，P0)充油到充油时间控制点Bm(Tm，pm)所需的理论充油时间，pm为离合器充油时间Tm对应的理论离合器输出压力；
8)在离合器开始充油时，采用离合器快速充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，若满足以下任一条件，则采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力：
①pn＝Pm时，tm-tm-1≤tn-tn-1；
采用上式判断离合器在实际运行当中，快速充油阶段的离合器实际输出压力pn从压力控制点Am-1(tm-1，Pm-1)升到压力控制点Am(tm，Pm)的离合器实验输出压力Pm时，所花费的离合器实际充油时间tn-tn-1是否大于离合器充油时间分析试验中得到的快速充油阶段的时间-压力曲线上，从压力控制点Am-1(tm-1，Pm-1)升到压力控制点Am(tm，Pm)所需要的理论离合器充油时间tm-tm-1，即当快速充油阶段的离合器实际输出压力pn与离合器充油时间分析试验中，离合器实验充油时间tm对应的离合器实验输出压力Pm相等时，若离合器实际充油时间tn-tn-1不小于理论离合器充油时间tm-tm-1，则采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力。
②tn＝Tm时，pm≤pn。
采用上式判断离合器在实际运行当中，快速充油阶段的离合器实际充油时间tn为充油时间控制点Bm(Tm，pm)的理论离合器充油时间Tm时，当前快速充油阶段的离合器实际输出压力pn是否大于离合器充油时间分析试验中得到的快速充油阶段的时间-压力曲线上，充油时间控制点Bm(Tm，pm)的离合器实验充油时间Tm对应的理论离合器输出压力pm，即当前快速充油阶段的离合器实际输出压力pn不小于理论离合器输出压力pm，则也应该采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，才可以保证离合器充油过程中输出的实际压力不会超过离合器半结合点压力，但是又无限接近于离合器半结合点压力。
所述离合器快速充油阶段最大目标压力按照下列公式计算得到：
PReq-A＝(BP+Tempoffset)+Poffset-A
式中，PReq-A为离合器快速充油阶段最大目标压力，BP为离合器半结合点压力，Tempoffset为离合器半结合点温度补偿值，Poffset-A为快速充油阶段压力修正值。
所述离合器稳定充油阶段最大目标压力按照下列公式计算得到：
PReq-B＝(BP+Tempoffset)+Poffset-B
式中，PReq-B为离合器稳定充油阶段最大目标压力，BP为离合器半结合点压力，Tempoffset为离合器半结合点温度补偿值，Poffset-B为稳定充油阶段压力修正值。
所述离合器半结合点温度补偿值Tempoffset为离合器在各温度环境下体现的物理特性变化，该值通过试验台架获取。
所述离合器半结合点温度补偿值Tempoffset为离合器在各温度环境下体现的物理特性变化，该离合器半结合点温度补偿值Tempoffset在台架上通过试验获取。
在步骤8)中，若离合器实际充油时间tn≥离合器充油时间最大值Tmax，或者离合器实际输出压力为pn≥离合器输出压力最大值Pmax，则立刻采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，即无论离合器当前是处于快速充油阶段，还是稳定充油阶段，均采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，以防止离合器输出压力过大。
本发明的优点在于，采用快速充油阶段的时间-压力曲线上的若干控制点，把离合器快速充油阶段分为若干控制段，在每一个控制段中都对当前的实际情况作出判断，根据判断结果来控制离合器快速充油过程中输出压力，以确保在快速充油过程中，离合器实际输出压力能够在最短时间内达到目标压力值，且不出现超调引发整车冲击的现象。
附图说明
图1为本发明的流程图；
图2为本发明中用于表示离合器充油时间分析试验中Tn与Pn的映射关系的时间-压力曲线以及离合器实际运行中产生的时间-压力曲线。
具体实施方式
如图1至图2所示，一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法，包括以下步骤：
1)设离合器实验充油时间为Tn，离合器实验输出压力为Pn，且n≥0；
2)通过离合器充油时间分析试验，在离合器充油过程中，离合器输出压力不过充时，记录各离合器实验充油时间Tn与对应的离合器实验输出压力Pn为若干离散数据点Kn(Tn，Pn)；
3)将时间数值作为x轴数据，压力数值作为y轴数据，以点K0(T0，P0)为原点建立坐标系xOy；
4)在坐标系xOy中将记录的若干离散数据点Kn(Tn，Pn)进行曲线拟合，得到用于表示Tn与Pn的映射关系的时间-压力曲线；
5)根据步骤4)所述的时间-压力曲线，将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；
所述的时间-压力曲线的拐点决定了该曲线的走势，将所述的时间-压力曲线分成了斜率明显不同的两部分曲线段，即斜率大的，走势陡的曲线段为快速充油阶段的时间-压力曲线，而斜率小的，走势平缓的曲线段为稳定充油阶段的时间-压力曲线。
6)再次通过离合器充油时间分析试验，在离合器充油过程中，离合器输出压力不过充时，得到离合器快速充油阶段最大目标压力与离合器稳定充油阶段最大目标压力；
所述离合器快速充油阶段最大目标压力按照下列公式计算得到：
PReq-A＝(BP+Tempoffset)+Poffset-A
式中，PReq-A为离合器快速充油阶段最大目标压力，BP为离合器半结合点压力，Tempoffset为离合器半结合点温度补偿值，Poffset-A为快速充油阶段压力修正值。
所述快速充油阶段压力修正值Poffset-A在离合器充油时间分析试验中根据离合器充油过程的输出压力情况来确定，以确保离合器快速充油阶段最大目标压力PReq-A能够控制离合器输出压力不过充的同时，在最短充油时间内达到离合器半结合点压力BP。
所述离合器稳定充油阶段最大目标压力按照下列公式计算得到：
PReq-B＝(BP+Tempoffset)+Poffset-B
式中，PReq-B为离合器稳定充油阶段最大目标压力，BP为离合器半结合点压力，Tempoffset为离合器半结合点温度补偿值，Poffset-B为稳定充油阶段压力修正值。
所述稳定充油阶段压力修正值Poffset-B在离合器充油时间分析试验中根据离合器充油过程的输出压力情况来确定，以确保离合器稳定充油阶段最大目标压力Poffset-B能够控制离合器输出压力不过充的同时，在最短充油时间内达到离合器半结合点压力BP。
所述离合器半结合点温度补偿值Tempoffset为离合器在各温度环境下体现的物理特性变化，该值通过试验台架获取。
所述离合器半结合点温度补偿值Tempoffset为离合器在各温度环境下体现的物理特性变化，该离合器半结合点温度补偿值Tempoffset在台架上通过试验获取。
7)设离合器实际充油时间为tn，离合器实际输出压力为pn，在快速充油阶段的时间-压力曲线上设置若干输出压力控制点Am(tm，Pm)，与若干充油时间控制点Bm(Tm，pm)，且m≥0；
输出压力控制点Am(tm，Pm)中，tm为离合器充油时间分析试验中，离合器从点K0(T0，P0)充油到输出压力控制点Am(tm，Pm)所需的理论充油时间，Pm为理论充油时间tm对应的离合器实验输出压力；
充油时间控制点Bm(Tm，pm)中，Tm为离合器充油时间分析试验中，离合器从点K0(T0，P0)充油到充油时间控制点Bm(Tm，pm)所需的理论充油时间，pm为离合器充油时间Tm对应的理论离合器输出压力；
8)在离合器开始充油时，采用离合器快速充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，若满足以下任一条件，则采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力：
①pn＝Pm时，tm-tm-1≤tn-tn-1；
采用上式判断离合器在实际运行当中，快速充油阶段的离合器实际输出压力pn从压力控制点Am-1(tm-1，Pm-1)升到压力控制点Am(tm，Pm)的离合器实验输出压力Pm时，所花费的离合器实际充油时间tn-tn-1是否大于离合器充油时间分析试验中得到的快速充油阶段的时间-压力曲线上，从压力控制点Am-1(tm-1，Pm-1)升到压力控制点Am(tm，Pm)所需要的理论离合器充油时间tm-tm-1，即当快速充油阶段的离合器实际输出压力pn与离合器充油时间分析试验中，离合器充油时间tm对应的离合器实验输出压力Pm相等时，若离合器实际充油时间tn-tn-1不小于理论离合器充油时间tm-tm-1，则采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力。
②tn＝Tm时，pm≤pn。
采用上式判断离合器在实际运行当中，快速充油阶段的离合器实际充油时间tn为充油时间控制点Bm(Tm，pm)的理论离合器充油时间Tm时，当前快速充油阶段的离合器实际输出压力pn是否大于离合器充油时间分析试验中得到的快速充油阶段的时间-压力曲线上，充油时间控制点Bm(Tm，pm)的离合器实验充油时间Tm对应的理论离合器输出压力pm，即当前快速充油阶段的离合器实际输出压力pn不小于理论离合器输出压力pm，则也应该采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，才可以保证离合器充油过程中输出的实际压力不会超过离合器半结合点压力。
通过离合器充油时间分析试验中得到离合器输出压力不过充时，离合器充油时间最大值为Tmax与离合器输出压力最大值为Pmax；
在步骤8)中，若离合器实际充油时间tn≥离合器充油时间最大值Tmax，或者离合器实际输出压力为pn≥离合器输出压力最大值Pmax，则立刻采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，即无论离合器当前是处于快速充油阶段，还是稳定充油阶段，均采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，以防止离合器输出压力过大。
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)

1.一种防止湿式DCT离合器输出压力过大的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)设离合器实验充油时间为Tn，离合器实验输出压力为Pn，且n≥0；
2)通过离合器充油时间分析试验，在离合器充油过程中，离合器输出压力不过充时，记录各离合器实验充油时间Tn与对应的离合器实验输出压力Pn为若干离散数据点Kn(Tn，Pn)；
3)将时间数值作为x轴数据，压力数值作为y轴数据，以点K0(T0，P0)为原点建立坐标系xOy；
4)在坐标系xOy中将记录的若干离散数据点Kn(Tn，Pn)进行曲线拟合，得到用于表示Tn与Pn的映射关系的时间-压力曲线；
5)根据步骤4)所述的时间-压力曲线，将离合器充油过程分为快速充油阶段和稳定充油阶段；
6)再次通过离合器充油时间分析试验，在离合器充油过程中，离合器输出压力不过充时，得到离合器快速充油阶段最大目标压力与离合器稳定充油阶段最大目标压力；
7)设离合器实际充油时间为tn，离合器实际输出压力为pn，在快速充油阶段的时间-压力曲线上设置若干输出压力控制点Am(tm，Pm)，与若干充油时间控制点Bm(Tm，pm)，且m≥0；
8)在离合器开始充油时，采用离合器快速充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力，若满足以下任一条件，则采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力：
①pn＝Pm时，tm-tm-1≤tn-tn-1；
②tn＝Tm时，pm≤pn。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离合器快速充油阶段最大目标压力按照下列公式计算得到：
PReq-A＝(BP+Tempoffset)+Poffset-A
式中，PReq-A为离合器快速充油阶段最大目标压力，BP为离合器半结合点压力，Tempoffset为离合器半结合点温度补偿值，Poffset-A为快速充油阶段压力修正值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述离合器稳定充油阶段最大目标压力按照下列公式计算得到：
PReq-B＝(BP+Tempoffset)+Poffset-B
式中，PReq-B为离合器稳定充油阶段最大目标压力，BP为离合器半结合点压力，Tempoffset为离合器半结合点温度补偿值，Poffset-B为稳定充油阶段压力修正值。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：通过离合器充油时间分析试验中得到离合器输出压力不过充时，离合器充油时间最大值Tmax与离合器输出压力最大值Pmax；
在步骤8)中，若离合器实际充油时间tn≥离合器充油时间最大值Tmax，或者离合器实际输出压力为pn≥离合器输出压力最大值Pmax，则立刻采用离合器稳定充油阶段最大目标压力控制湿式DCT离合器输出压力。
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