CN114738399A - 一种湿式dct变速器离合器压力零点自适应控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，步骤如下：1）预设参数；2）变速器控制单元TCU采集所需数据；3）判断整车是否满足上电工况条件，若满足，对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前压力传感器的电压值，若不满足，返回步骤2）；4）判断整车是否处于行驶工况，若整车不处于行驶工况，返回步骤3），若整车处于行驶工况，且空闲离合器满足压力零点自适应控制条件，对空闲离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前压力传感器的电压值；5）判断变速器单元TCU是否处于休眠工况，若是，读取并记录当前各空闲离合器对应的压力传感器的电压值V4；6）对步骤3）、4）、5）记录的压力传感器的电压值进行合理化校验。

Description

一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法
技术领域
本发明涉及离合器控制技术领域，特别涉及一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法。
背景技术
湿式DCT变速器由于具有换挡速度快、传动效率高、结构紧凑、工作可靠、价格实惠等优点，各大汽车生产商和变速器零部件供应商都在加大DCT的研发，使DCT变速器技术越来越成熟。湿式DCT是一种通过油液进行冷却的双离合变速器，在车辆行驶过程中由液压系统来驱动控制电磁阀进行挂挡，以及实现离合器的结合和分离，通过两个离合器的扭矩切换实现动力的不间断传递，在传递过程中要保持离合器压力平稳地实现结合和分离，来保证换挡的平顺性。
离合器压力零点是离合器在没有压力请求时的压力值，在实际应用过程中，离合器控制采用压力闭环控制，由变速器控制单元TCU采集压力传感器的电压值，根据电压和压力的关系通过插值法得到离合器实际压力。而压力传感器零部件本身存在出厂零点电压与实际使用的零点电压一致性较差的问题，以及压力传感器在使用过程中受温度和环境的影响，也容易出现零点电压值偏移的情况，从而影响离合器压力零点的准确性。
离合器压力零点的准确性将直接影响到变速器半结合点以及扭矩和压力曲线的准确性，进一步会引起整车在静态切换手柄的换挡冲击、爬行响应慢，行驶过程中的换挡顿挫等性能问题，甚至电压值零点偏移严重的离合器还会导致发动机熄火和行驶过程中飞车等功能问题。
因此，如何保证离合器压力零点的准确性是本领域急需解决的问题。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其能在多种工况下对离合器实现压力零点的实时自适应，保证，解决离合器压力零点不准导致的整车出现功能问题。
本发明的技术方案是：1.一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，步骤如下：
1）预设发动机启动转速阈值、整车上电电压阈值范围、行驶车速阈值、空闲离合器的请求压力阈值、空闲离合器的电磁阀反馈电流阈值范围、海拔阈值、离合器电压-压力关系曲线；
2）变速器控制单元TCU通过CAN总线和硬线线束实时采集发动机转速、海拔高度、实际车速、压力传感器的电压值、换挡手柄位置信号、整车上电电压值、空闲离合器的请求压力、离合器电磁阀反馈电流；
3）判断整车是否满足上电工况条件，若满足，则对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前各离合器对应的压力传感器的电压值，若不满足，则返回步骤2）继续进行数据采集；
4）判断整车是否处于行驶工况，若整车不处于行驶工况，则继续对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制，若整车处于行驶工况，且空闲离合器满足压力零点自适应控制条件，则对空闲离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前空闲离合器对应的压力传感器的电压值；
5）判断变速器单元TCU是否处于休眠工况，若是，则读取并记录当前各空闲离合器对应的压力传感器的电压值V4；
6）对步骤3）、4）、5）记录的压力传感器的电压值进行合理化校验。
进一步的，步骤3）整车是否满足上电工况的判断条件为，①发动机转速小于发动机启动转速阈值，②整车上电电压在整车上电电压阈值范围内，③换挡手柄在P/N挡，若以上三个条件同时满足，则整车处于上电工况，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤3）。
进一步的，步骤4）整车是否处于行驶工况的判断条件为，①发动机转速大于发动机启动转速阈值，②整车上电电压在整车上电电压阈值范围内，③车速大于行驶车速阈值，④换挡手柄在前进挡，若以上四个条件同时满足，则整车处于行驶工况，若四个条件中任意一个不满足，则退出步骤4）。
进一步的，步骤5）变速器控制单元TCU处于休眠工况的判断条件为，①发动机转速为0r/min，②整车上电电压信号为0V，③换挡手柄在P/N挡，若以上三个条件同时满足，则变速器控制单元TCU处于休眠工况，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤5）。
进一步的，步骤4）空闲离合器是否满足压力零点自适应控制的判断条件为，①空闲离合器请求压力＜空闲离合器请求压力阈值，②空闲离合器的电磁阀反馈电流在空闲离合器的电磁阀反馈电流阈值范围内，③当前海拔高度＞海拔阈值，若以上三个条件同时满足，则空闲离合器满足压力零点自适应控制条件，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤4）。
进一步的，步骤3）上电工况时的离合器压力零点自适应控制步骤如下，
3-1）在变速器控制单元TCU中预设上电工况的离合器压力零点最大值；
3-2）由当前压力传感器电压值根据电压-压力关系曲线通过插值法得到上电工况的离合器实际压力值；
3-3）根据标准大气压力和海拔高度的公式计算当地平均大气压，并将当地平均大气压作为压力修正值，
P=101.3*[1-0.0255*H/1000{6357/(6357+H/1000)}]5.256
式中，P为当地平均大气压，单位kpa；
H为当地海拔高度，单位m；
3-4）将上电工况的离合器实际压力值与压力修正值的差值的绝对值作为上电工况的离合器压力零点值，如果该压力零点值≤上电工况的离合器压力零点最大值，则将上电工况的离合器压力零点值自适应为0cbar，并记录此时压力传感器对应的电压值V1，否则，不进行压力零点自适应控制。
进一步的，步骤4）行驶工况时的空闲离合器压力零点自适应控制步骤如下，
4-1）预设空闲离合器的压力零点最大值为Pmax、空闲离合器压力零点自适应控制的正常次数最多为N1；
4-2）由当前压力传感器的电压值根据离合器电压-压力关系曲线通过插值法得到空闲离合器实际压力，当空闲离合器实际压力≤Pmax时，将该离合器的压力零点值自适应为0cbar，每完成一次压力零点自适应控制，自适应次数n1加1；
4-2-1）将空闲离合器的自适应次数n1与N1进行比较，若n1≤N1，则继续进行下一次压力零点自适应控制，若n1＞N1，则停止自适应控制，并记录最后一次压力零点值自适应为0cbar对应的压力传感器电压值V2。
进一步的，预设空闲离合器压力零点自适应控制的异常次数最多为N2、空闲离合器的实际压力偏移值，
4-3）当空闲离合器实际压力＞Pmax时，以空闲离合器实际压力值减去实际压力偏移值作为该离合器的压力零点自适应值，每完成一次该情况的压力零点自适应控制，则自适应次数n2加1；
4-3-1）将空闲离合器的自适应次数n2与N2进行比较，若n2≤N2，则继续进行下一次压力零点自适应控制，若n2＞N2，则停止自适应控制，并记录这种情况的最后一次自适应值所对应的压力传感器电压值V3。
进一步的，合理化校验为，当压力传感器电压值V3未被记录时，且压力传感器电压值V1、V2、V4相互之间的差值均在误差范围内，则计算V1、V2、V4之间的平均值，并将该平均值预存为离合器电压-压力关系曲线中压力零点对应的电压值，采用NVM存储方式，在整车上下电时进行更新；当压力传感器电压值V3被记录时，将V3发送给故障模块进行故障码存储，并计算V1、V2的平均值，将该平均值预存为离合器电压-压力关系曲线中压力零点对应的电压值，采用NVM存储方式，在整车上下电时进行更新。
进一步的，所述离合器电压-压力关系曲线根据压力传感器电压和压力的计算公式设置，公式如下，
Uout=(0.032*P1+0.068)*Us
式中，Uout为压力传感器的实际电压值，单位V；
P1为压力传感器的压力值，单位bar；
Us为压力传感器的最大输出电压，单位V。
采用上述技术方案的有益效果：
1.本发明通过变速器控制单元TCU实现三种工况下的离合器压力零点自适应，在整个驾驶循环都可以实时对压力传感器的压力零点偏移进行校验和修正，保证离合器压力零点自适应的有效性和准确性。
2.本发明通过计算三种工况下压力零点自适应对应的压力传感器的电压值的平均值，并将其预存为变速器单元TCU中电压-压力关系曲线压力零点对应的电压值，在整车每次上下电时更新离合器的电压-压力关系曲线，从而可随时适应压力传感器受温度和环境造成的影响。
3.本发明在行驶过程中能够进行离合器压力零点自适应的同时，还能够对压力传感器零点偏移严重度或液压系统的异常进行监控及诊断，并记录故障码，便于售后人员维修。
综上，本发明能够确保离合器压力零点自适应的准确性，从可优化及改善由于离合器压力零点不准导致的整车静态切换手柄的换挡冲击、发动机熄火、爬行响应慢及行驶过程中换挡顿挫及飞车等技术问题。
下面结合说明书附图和具体实施例对本发明作进一步说明。
附图说明
图1为本发明的总流程图；
图2为本发明上电工况下的离合器压力零点自适应控制流程图；
图3为本发明行驶工况下的离合器压力零点自适应控制流程图。
具体实施方式
参见图1至图3，一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法的实施例，步骤如下：
1）预设发动机启动转速阈值、整车上电电压阈值范围、行驶车速阈值、空闲离合器的请求压力阈值、空闲离合器的电磁阀反馈电流阈值范围、海拔阈值、离合器电压-压力关系曲线。
2）变速器控制单元TCU通过CAN总线和硬线线束实时采集发动机转速、海拔高度、实际车速、压力传感器的电压值、换挡手柄位置信号、整车上电电压值、空闲离合器的请求压力、离合器电磁阀反馈电流；
变速器控制单元TCU通过CAN接收模块从发动机控制单元ECU和防抱死控制单元ABS实时获取发动机转速、海拔高度信号及车速信号。通过硬线采集压力传感器的电压值、换挡手柄位置信号及整车上电电压值。变速器控制单元TCU利用一阶顺序低通滤波器对压力传感器的电压值进行滤波。变速器控制单元TCU根据采集换挡手柄位置传感器电压值的大小识别手柄位置。变速器控制单元TCU根据采集的整车上电电压信号识别整车处于工作或休眠状态。
3）判断整车是否满足上电工况条件，判断条件为，①发动机转速小于发动机启动转速阈值，②整车上电电压在整车上电电压阈值范围内，③换挡手柄在P/N挡，若以上三个条件同时满足，则整车处于上电工况，对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制，若三个条件中任意一个不满足，则返回步骤2）继续进行数据采集。
上电工况时的离合器压力零点自适应控制步骤如下，
3-1）在变速器控制单元TCU中预设上电工况的离合器压力零点最大值，该压力零点最大值为经验值，通常取50cbar；
3-2）由当前压力传感器电压值根据电压-压力关系曲线通过插值法得到上电工况的离合器实际压力值；
3-3）根据标准大气压力和海拔高度的公式计算当地平均大气压，并将当地平均大气压作为压力修正值，
P=101.3*[1-0.0255*H/1000{6357/(6357+H/1000)}]5.256
式中，P为当地平均大气压，单位kpa；
H为当地海拔高度，单位m；
3-4）将上电工况的离合器实际压力值与压力修正值的差值的绝对值作为上电工况的离合器压力零点值，如果该压力零点值≤上电工况的离合器压力零点最大值，则将上电工况的离合器压力零点值自适应为0cbar，并记录此时压力传感器对应的电压值V1，否则，不进行压力零点自适应控制。
此外，离合器电压-压力关系曲线根据压力传感器电压和压力的计算公式设置，公式如下
Uout=(0.032*P1+0.068)*Us
式中，Uout为压力传感器的实际电压值，单位V；
P1为压力传感器的压力值，单位bar；
Us为压力传感器的最大输出电压，单位V；
设置电压-压力关系曲线时，可设置6个Uout的值，根据公式得到对应的6个P1值，由此形成电压-压力关系曲线。
4）判断整车是否处于行驶工况，判断条件为，①发动机转速大于发动机启动转速阈值，②整车上电电压在整车上电电压阈值范围内，③车速大于行驶车速阈值，④换挡手柄在前进挡，若以上四个条件同时满足，则整车处于行驶工况，若四个条件中任意一个不满足，则退出步骤4），继续对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制。
整车处于行驶工况时，若当前的运行挡位为奇数挡位，则此时偶数挡位对应的离合器为空闲离合器，反之，若当前的运行挡位为偶数挡位，则此时奇数挡位对应的离合器为空闲离合器。
当整车处于行驶工况，且空闲离合器满足压力零点自适应控制条件时，则对空闲离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前空闲离合器对应的压力传感器的电压值。
其中，空闲离合器是否满足压力零点自适应控制的判断条件为，①空闲离合器请求压力＜空闲离合器请求压力阈值，②空闲离合器的电磁阀反馈电流在空闲离合器的电磁阀反馈电流阈值范围内，③当前海拔高度＞海拔高度阈值，若以上三个条件同时满足，则空闲离合器满足压力零点自适应控制条件，若三个条件中任意一个不满足，则空闲离合器不满足控制条件，不会进入压力零点自适应控制。
行驶工况时的空闲离合器压力零点自适应控制步骤如下，
4-1）预设空闲离合器的压力零点最大值为Pmax、空闲离合器压力零点自适应控制的正常次数最多为N1、空闲离合器压力零点自适应控制的异常次数最多为N2、空闲离合器的实际压力偏移值；
4-2）由当前压力传感器的电压值根据离合器电压-压力关系曲线通过插值法得到空闲离合器实际压力，当空闲离合器实际压力≤Pmax时，则认为此时空闲离合器的压力零点值在正常范围内，将该离合器的压力零点值自适应为0cbar，每完成一次压力零点自适应控制，将正常自适应控制的次数n1加1；
4-2-1）将空闲离合器的自适应次数n1与N1进行比较，若n1≤N1，则继续进行下一次压力零点自适应控制，若n1＞N1，则停止自适应控制，并记录最后一次压力零点值自适应为0cbar对应的压力传感器电压值V2，由于正常情况下的压力传感器电压值区别很小，因此只需记录最后一次自适应值对应的V2用于后续的校验即可，并且设置正常情况下的自适应控制最大次数，可以节省自适应控制时间。
4-3）当空闲离合器实际压力＞Pmax时，则认为此时空闲离合器的压力零点值存在异常，以空闲离合器实际压力值减去实际压力偏移值作为该离合器的压力零点自适应值，每完成一次异常情况下的压力零点自适应控制，则异常自适应控制的次数n2加1；
4-3-1）将空闲离合器的异常自适应控制次数n2与N2进行比较，若n2≤N2，则说明异常情况出现的次数在允许范围内，可以不做处理，继续进行下一次压力零点自适应控制，若n2＞N2，则说明异常情况出现的次数超过了允许范围，此时需停止自适应控制，并记录这种情况的最后一次自适应值所对应的压力传感器电压值V3。
5）判断变速器单元TCU是否处于休眠工况，判断条件为，①发动机转速为0r/min，②整车上电电压信号为0V，③换挡手柄在P/N挡，若以上三个条件同时满足，则变速器控制单元TCU处于休眠工况，此时读取并记录当前各空闲离合器对应的压力传感器的电压值V4，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤5），继续对行驶工况时的空闲离合器进行压力零点自适应控制。
6）对步骤3）、4）、5）记录的压力传感器的电压值进行合理化校验，合理化校验步骤为，
6-1）当压力传感器电压值V3未被记录时，压力传感器电压值V1、V2、V4相互之间的差值均在误差范围内，则认为整个驾驶循环过程中记录的压力传感器电压值都属于正常值，并且通过计算V1、V2、V4之间差值的误差，可以保证数据记录的准确性，避免因程序记录错误导致后续的更新错误，然后计算V1、V2、V4之间的平均值，并将该平均值预存为离合器电压-压力关系曲线中压力零点对应的电压值，采用NVM存储方式，在整车上下电时进行更新。
6-2）当压力传感器电压值V3被记录时，则说明离合器压力零点值的异常太严重，此时需将V3发送给故障模块进行故障码存储，同时认为变速器控制单元TCU处于休眠工况下的压力传感器电压值V4同样为异常值，因此计算V1、V2的平均值，将该平均值预存为离合器电压-压力关系曲线中压力零点对应的电压值，采用NVM存储方式，在整车上下电时进行更新。

Claims (10)

1.一种湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于步骤如下：
1）预设发动机启动转速阈值、整车上电电压阈值范围、行驶车速阈值、空闲离合器的请求压力阈值、空闲离合器的电磁阀反馈电流阈值范围、海拔阈值、离合器电压-压力关系曲线；
2）变速器控制单元TCU通过CAN总线和硬线线束实时采集发动机转速、海拔高度、实际车速、压力传感器的电压值、换挡手柄位置信号、整车上电电压值、空闲离合器的请求压力、离合器电磁阀反馈电流；
3）判断整车是否满足上电工况条件，若满足，则对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前各离合器对应的压力传感器的电压值，若不满足，则返回步骤2）继续进行数据采集；
4）判断整车是否处于行驶工况，若整车不处于行驶工况，则继续对上电工况的离合器执行压力零点自适应控制，若整车处于行驶工况，且空闲离合器满足压力零点自适应控制条件，则对空闲离合器执行压力零点自适应控制，并记录当前空闲离合器对应的压力传感器的电压值；
5）判断变速器单元TCU是否处于休眠工况，若是，则读取并记录当前各空闲离合器对应的压力传感器的电压值V4；
6）对步骤3）、4）、5）记录的压力传感器的电压值进行合理化校验。
2.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：步骤3）整车是否满足上电工况的判断条件为，①发动机转速小于发动机启动转速阈值，②整车上电电压在整车上电电压阈值范围内，③换挡手柄在P/N挡，若以上三个条件同时满足，则整车处于上电工况，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤3）。
3.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：步骤4）整车是否处于行驶工况的判断条件为，①发动机转速大于发动机启动转速阈值，②整车上电电压在整车上电电压阈值范围内，③车速大于行驶车速阈值，④换挡手柄在前进挡，若以上四个条件同时满足，则整车处于行驶工况，若四个条件中任意一个不满足，则退出步骤4）。
4.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：步骤5）变速器控制单元TCU处于休眠工况的判断条件为，①发动机转速为0r/min，②整车上电电压信号为0V，③换挡手柄在P/N挡，若以上三个条件同时满足，则变速器控制单元TCU处于休眠工况，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤5）。
5.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：步骤4）空闲离合器是否满足压力零点自适应控制的判断条件为，①空闲离合器请求压力＜空闲离合器请求压力阈值，②空闲离合器的电磁阀反馈电流在空闲离合器的电磁阀反馈电流阈值范围内，③当前海拔高度＞海拔阈值，若以上三个条件同时满足，则空闲离合器满足压力零点自适应控制条件，若三个条件中任意一个不满足，则退出步骤4）。
6.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：步骤3）上电工况时的离合器压力零点自适应控制步骤如下，
3-1）在变速器控制单元TCU中预设上电工况的离合器压力零点最大值；
3-2）由当前压力传感器电压值根据电压-压力关系曲线通过插值法得到上电工况的离合器实际压力值；
3-3）根据标准大气压力和海拔高度的公式计算当地平均大气压，并将当地平均大气压作为压力修正值，
P=101.3*[1-0.0255*H/1000{6357/(6357+H/1000)}]5.256
式中，P为当地平均大气压，单位kpa；
H为当地海拔高度，单位m；
3-4）将上电工况的离合器实际压力值与压力修正值的差值的绝对值作为上电工况的离合器压力零点值，如果该压力零点值≤上电工况的离合器压力零点最大值，则将上电工况的离合器压力零点值自适应为0cbar，并记录此时压力传感器对应的电压值V1，否则，不进行压力零点自适应控制。
7.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：步骤4）行驶工况时的空闲离合器压力零点自适应控制步骤如下，
4-1）预设空闲离合器的压力零点最大值为Pmax、空闲离合器压力零点自适应控制的正常次数最多为N1；
4-2）由当前压力传感器的电压值根据离合器电压-压力关系曲线通过插值法得到空闲离合器实际压力，当空闲离合器实际压力≤Pmax时，将该离合器的压力零点值自适应为0cbar，每完成一次压力零点自适应控制，自适应次数n1加1；
4-2-1）将空闲离合器的自适应次数n1与N1进行比较，若n1≤N1，则继续进行下一次压力零点自适应控制，若n1＞N1，则停止自适应控制，并记录最后一次压力零点值自适应为0cbar对应的压力传感器电压值V2。
8.根据权利要求7所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：预设空闲离合器压力零点自适应控制的异常次数最多为N2、空闲离合器的实际压力偏移值，
4-3）当空闲离合器实际压力＞Pmax时，以空闲离合器实际压力值减去实际压力偏移值作为该离合器的压力零点自适应值，每完成一次该情况的压力零点自适应控制，则自适应次数n2加1；
4-3-1）将空闲离合器的自适应次数n2与N2进行比较，若n2≤N2，则继续进行下一次压力零点自适应控制，若n2＞N2，则停止自适应控制，并记录这种情况的最后一次自适应值所对应的压力传感器电压值V3。
9.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：合理化校验为，当压力传感器电压值V3未被记录时，且压力传感器电压值V1、V2、V4相互之间的差值均在误差范围内，则计算V1、V2、V4之间的平均值，并将该平均值预存为离合器电压-压力关系曲线中压力零点对应的电压值，采用NVM存储方式，在整车上下电时进行更新；当压力传感器电压值V3被记录时，将V3发送给故障模块进行故障码存储，并计算V1、V2的平均值，将该平均值预存为离合器电压-压力关系曲线中压力零点对应的电压值，采用NVM存储方式，在整车上下电时进行更新。
10.根据权利要求1所述的湿式DCT变速器离合器压力零点自适应控制方法，其特征在于：所述离合器电压-压力关系曲线根据压力传感器电压和压力的计算公式设置，公式如下，
Uout=(0.032*P1+0.068)*Us
式中，Uout为压力传感器的实际电压值，单位V；
P1为压力传感器的压力值，单位bar；
Us为压力传感器的最大输出电压，单位V。
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