CN114754135B - 一种车辆、变速箱半结合点学习方法及装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种车辆、变速箱半结合点学习方法及装置，其中变速箱半结合点学习方法包括：当车辆换挡时，获取涡轮的初始转速；根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器；在所述目标离合器充油结束后，获取所述涡轮的实际转速；调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速；当所述实际转速调整至目标转速时，获取阶梯数；根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。由此可以在装载机使用过程中能够实时保持离合器的控制精度，即在使用过程中自动进行半结合点自学习，并更新学习值，学习频率高。

Description

一种车辆、变速箱半结合点学习方法及装置

技术领域

本发明涉及车辆控制技术领域，具体涉及一种车辆、变速箱半结合点学习方法及装置。

背景技术

目前由于湿式离合器在使用生命周期内会因为冲击、磨损等因素导致其Kisspoint点产生变化，而离合器控制中不精确的Kisspoint点影响离合器的控制效果，具体表现为冲击、顿挫等现象。因此离合器控制中一般都用到Kisspoint半结合点(下面简称KP点)自学习的策略来保证离合器在使用过程中的平顺性，从而延长其使用寿命。

专利申请号为CN111963673A的发明专利申请公开了一种湿式双离合变速箱半结合点的自学习方法，其通过观测请求油压和实际油压线性上升时实际油压掉坑的现象来计算KP点油压。但对于装载机变速箱来说，离合器的碟簧扭矩过大，请求油压和实际油压线性上升时实际油压由于离合器空腔填充产生的掉坑现象不明显，因此不适用。另外，专利US9789867B2中的KP点自学习策略，其离合器学习基于的系统架构是混动系统，不能直接应用于装载机变速箱系统。

发明内容

有鉴于此，本发明实施例提供了一种车辆、变速箱半结合点学习方法及装置，以解决目前的变速箱半结合点自学习方法不适用于装载机变速箱的问题。

根据第一方面，本发明实施例提供了一种变速箱半结合点学习方法，包括：当车辆换挡时，获取涡轮的初始转速；根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器；在所述目标离合器充油结束后，获取所述涡轮的实际转速；调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速；当所述实际转速调整至目标转速时，获取阶梯数；根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

结合第一方面，在第一方面第一实施方式中，所述调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速包括：当所述实际转速与所述初始转速的差值小于所述第一阈值时，增加所述目标离合器的油压；当所述实际转速与所述初始转速的差值大于所述第一阈值时，减小所述目标离合器的油压。

结合第一方面，在第一方面第二实施方式中，所述根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值包括：利用所述阶梯数乘以与所述阶梯数相关的系数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

结合第一方面，在第一方面第三实施方式中，在获取换挡初转速之前，还包括：判断车辆是否符合预设的学习条件。

结合第一方面第三实施方式中，在第一方面第四实施方式中，所述学习条件包括以下中的一项或多项：油温在预设的第一范围内、发动机处于怠速状态、所述车辆处于原地静止状态。

第一方面，在第一方面第五实施方式中，所述根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器包括：当所述换挡为由空挡变为前进档时，所述目标离合器为前进低速离合器；当所述换挡为由空档变为倒档时，所述目标离合器为转速离合器；当所述换挡为由1档变为2档时或由3档变为2档时，所述目标离合器为二档离合器；当所述换挡为由2档变为3档时，所述目标离合器为三档离合器；当所述换挡为由3档变为4档时，所述目标离合器为前进档高速离合器；当所述换挡为由2档变为1档时，所述目标离合器为一档离合器。

根据第二方面，本发明实施例还提供了一种半结合点学习装置，包括第一获取模块、目标离合器确定模块、第二获取模块、调节模块、第三获取模块和学习模块；当车辆换挡时，所述第一获取模块用于获取涡轮的初始转速；所述目标离合器确定模块用于根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器；在所述目标离合器充油结束后，所述第二获取模块用于获取所述涡轮的实际转速；所述调节模块用于调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速；当所述实际转速调整至目标转速时，所述第三获取模块用于获取阶梯数；所述学习模块用于根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

根据第三方面，本发明实施例还提供了一种车辆，包括变速箱和控制器，所述变速器与所述控制器之间互相通信连接，所述控制器中存储有计算机指令，所述控制器通过执行所述计算机指令，从而执行第一方面或者第一方面的任意一种实施方式中所述的变速箱半结合点学习方法。

结合第三方面，在第三方面第一实施方式中，所述变速箱为自动变速箱。

结合第三方面，在第三方面第二实施方式中，所述车辆为装载机。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为本发明实施例1中前进4档、后退3档的自动变速箱的架构示意图；

图2为本发明实施例1中变速箱半结合点学习方法的流程示意图；

图3是充油结束后增加目标离合器油压的控制原理图；

图4是充油结束后减小目标离合器油压的控制原理图；

图5为KP点自学习一示例的流程示意图；

图6为本发明实施例2中变速箱半结合点学习装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

本发明实施例1提供了一种变速箱半结合点学习方法。在本发明实施例1中，变速箱为自动变速箱，示例的，可以为液力自动变速箱。示例的，以前进4档、后退3档的自动变速箱为例，来说明变速箱半结合点学习方法。

图1为本发明实施例1中前进4档、后退3档的自动变速箱的架构示意图，如图1所示，自动变速箱包含一个液力变矩器(Torque Convertor)，液力变矩器将发动机的转速转化成变速箱的输入扭矩。自动变速箱内部有多个齿轮和6个离合器，分别代表：FwdLoClutch(前进低挡)、Rev Clutch(倒挡)、FwdHi Clutch(前进高档)、Gear1st Clutch(1档)、Gear2nd Clutch(2档)、Gear3rd Clutch(3档)，其中前三个是方向离合器，后三个是档位离合器。根据装载机的工作特性以及离合器自适应条件的苛刻要求，必须在怠速时的AMT换档下才允许进行离合器自适应学习。而且为了观察涡轮转速的变化，档位离合器自学习时方向离合器必须结合。通过6个离合器中的2个离合器结合实现方向和档位的控制，FwdLo/Rev+Gear1st＝前进/后退1档；FwdLo/Rev+Gear2nd＝前进/后退2档；FwdLo/Rev+Gear3rd＝前进/后退3档；FwdHi+Gear3rd＝前进4档。示例的，比如要进行前进挡1挡的控制，就需要FwdLo Clutch→Gear1st Clutch→向下一直到OutputSh输出。

图2为本发明实施例1中变速箱半结合点学习方法的流程示意图，图5为KP点自学习一示例的流程示意图。如图2和图5所示，本发明实施例1的变速箱半结合点学习方法包括以下步骤：

S101：当车辆换挡时，获取涡轮的初始转速。

在本发明实施例1中，车辆的换挡包括以下几种情况：由空挡变为前进档、由空档变为倒档、由1档变为2档、由2档变为3档、由3档变为4档、由3档变为2档、由2档变为1档。

S102：根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器。

作为具体的实施方式，所述根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器采用如下方式：当所述换挡为由空挡变为前进档时，所述目标离合器为前进低速离合器；当所述换挡为由空档变为倒档时，所述目标离合器为转速离合器；当所述换挡为由1档变为2档时或由3档变为2档时，所述目标离合器为二档离合器；当所述换挡为由2档变为3档时，所述目标离合器为三档离合器；当所述换挡为由3档变为4档时，所述目标离合器为前进档高速离合器；当所述换挡为由2档变为1档时，所述目标离合器为一档离合器。

S103：在所述目标离合器充油结束后，获取所述涡轮的实际转速。

S104：调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速。

作为具体的实施方式，所述调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速可以采用如下方式：当所述实际转速与所述初始转速的差值小于所述第一阈值时，增加所述目标离合器的油压；当所述实际转速与所述初始转速的差值大于所述第一阈值时，减小所述目标离合器的油压。

图3是充油结束后增加目标离合器油压的控制原理图，如图3所示，在正常充油阶段，涡轮转速是不变的，即图3中的虚线1与虚线2之间。一旦充油结束，涡轮转速就会下降，如图3所示，最上面一条线与虚线2相交时刻即为充油结束时刻，再往后可以看到图3中最上面一条线涡轮转速开始下拉，可是不会直接下拉至我们需要达到的目标转速，只是下拉一点，也就是说，涡轮的实际转速与初始转速之间的差值小于第一阈值(即一定值)。此时，为了让涡轮转速降到目标转速，控制油压逐渐增加，使涡轮转速逐渐下降(因为油压增加会使涡轮转速降低)，直到达到目标转速。当然这个“逐渐”的过程就是图3中虚线2、虚线3和虚线4所对应的区间。需要说明的是，目标转速需要根据充油结束后的路况确定，并不是一个固定值，只是我们想要达到的目标转速而已。

图4是充油结束后减小目标离合器油压的控制原理图，如4所示，在正常充油阶段，涡轮转速是不变的，即图4中的虚线1与虚线2之间。一旦充油结束，涡轮转速就会下降，如图4所示，最上面一条线与虚线2相交时刻即为充油结束时刻，如若已经下拉超过一定值，也就是说，涡轮的实际转速与初始转速之间的差值大于等于第一阈值；此时控制油压指令逐渐下降，直到观测涡轮转速上拉到目标转速为止，记录此时的step数值，step乘以相关的系数即为学习值，如下图4所示。

S105：当所述实际转速调整至目标转速时，获取阶梯数。

S106：根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

作为具体的实施方式，所述根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值可以采用如下方式：利用所述阶梯数乘以与所述阶梯数相关的系数得到所述目标离合器的半结合点学习值。需要说明的是，为避免影响换档时间，自适应时的阶梯数受到限制，超过限值后直接结束，其中限值可以通过多次实验标定来确定。因此在本发明实施例1中利用与所述阶梯数相关的系数与阶梯数相乘来防止阶梯数超过限值。

也就是说，本发明实施例1的变速箱半结合点学习方法如下：当目标学习离合器充油结束后，根据当前的涡轮转速状况阶梯式地增加或者减少目标学习离合器的油压。当观测到涡轮转速相对于离合器未结合时的转速，达到KP点油压预设的变化幅度时记录此时的阶梯数，并乘以相应的学习系数得到学习值，下电后存储该学习值。具体要分如下情况：充油时读取涡轮转速，充油结束后观察涡轮转速是否拉下来到第一阈值，如若没有拉下来，控制油压指令就往上增加，直到观测涡轮转速拉下到目标转速为止，记录此时的step数值，step乘以相关的系数即为学习值，如图3所示；充油结束后观察涡轮转速是否拉下来到第一阈值，如若已经下拉超过第一阈值，控制油压指令就往下降，直到观测涡轮转速上拉到目标转速为止，记录此时的step数值，step乘以相关的系数即为学习值，如图4示。

作为进一步的实施方式，在获取换挡初转速之前，还包括判断车辆是否符合预设的学习条件。具体的，所述学习条件包括以下中的一项或多项：油温在预设的第一范围内、发动机处于怠速状态、所述车辆处于原地静止状态。示例的，所述第一范围为-20℃～100℃，优选为10℃～50℃，由此可以包括学习的精度和不受外界干扰。

本发明实施例1提供的变速箱半结合点学习方法能够适用于装载机自动变速箱的离合器KP点自学习方法，其中自动变速箱包括方向离合器和多档位离合器；示例的，自动变速箱如前进4档以上，后退3档以上的系统，但不局限于前进4档后退3档的自动变速箱。

同时，现有技术中装载机用自动变速箱每隔2000h才要求客户做一次自学习，在2000h之内的离合器控制精度差；而采用本发明实施例的方法可以在装载机使用过程中能够实时保持离合器的控制精度，即在使用过程中自动进行KP点离合器自学习，并更新学习值，学习频率高。

实施例2

与本发明实施例1相对应，本发明实施例2提供了一种变速箱半结合点学习装置。图6为本发明实施例2中变速箱半结合点学习装置的结构示意图。如图6所示，本发明实施例2的变速箱半结合点学习装置包括第一获取模块20、目标离合器确定模块21、第二获取模块22、调节模块23、第三获取模块24和学习模块25。

具体的，当车辆换挡时，所述第一获取模块20用于获取涡轮的初始转速；

所述目标离合器确定模块21，用于根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器；

在所述目标离合器充油结束后，所述第二获取模块22用于获取所述涡轮的实际转速；

所述调节模块23，用于调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速；

当所述实际转速与所述初始转速的差值为预设的第一阈值时，所述第三获取模块24用于获取阶梯数；

所述学习模块25，用于根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

上述变速箱半结合点学习装置具体细节可以对应参阅图1至图5所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

实施例3

本发明实施例还提供了一种车辆，该车辆包括离合器和控制器。具体的，控制器包括处理器和存储器，其中处理器和存储器可以通过总线或者其他方式连接。

具体的，变速箱包括方向离合器和多档位离合器。示例的，自动变速箱如前进4档以上，后退3档以上的系统，但不局限于前进4档后退3档的自动变速箱。

处理器可以为中央处理器(Central Processing Unit，CPU)。处理器还可以为其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现场可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等芯片，或者上述各类芯片的组合。

存储器作为一种非暂态计算机可读存储介质，可用于存储非暂态软件程序、非暂态计算机可执行程序以及模块，如本发明实施例中的变速箱半结合点学习方法对应的程序指令/模块(例如，图6所示的第一获取模块20、目标离合器确定模块21、第二获取模块22、调节模块23、第三获取模块24和学习模块25)。处理器通过运行存储在存储器中的非暂态软件程序、指令以及模块，从而执行处理器的各种功能应用以及数据处理，即实现上述方法实施例中的变速箱半结合点学习方法。

存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储处理器所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非暂态存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非暂态固态存储器件。在一些实施例中，存储器可选包括相对于处理器远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至处理器。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。

所述一个或者多个模块存储在所述存储器中，当被所述处理器执行时，执行如图1至图5所示实施例中的变速箱半结合点学习方法。

上述车辆具体细节可以对应参阅图1至图6所示的实施例中对应的相关描述和效果进行理解，此处不再赘述。

本领域技术人员可以理解，实现上述实施例方法中的全部或部分流程，是可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的程序可存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，可包括如上述各方法的实施例的流程。其中，所述存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体(Read-Only Memory，ROM)、随机存储记忆体(Random AccessMemory，RAM)、快闪存储器(Flash Memory)、硬盘(Hard Disk Drive，缩写：HDD)或固态硬盘(Solid-State Drive，SSD)等；所述存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。

虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下作出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。

Claims (10)

1.一种变速箱半结合点学习方法，其特征在于，包括：

当车辆换挡时，获取涡轮的初始转速；

根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器；

在所述目标离合器充油结束后，获取所述涡轮的实际转速；调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速；当所述实际转速调整至目标转速时，获取阶梯数；

根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速包括：

当所述实际转速与所述初始转速的差值小于第一阈值时，增加所述目标离合器的油压；

当所述实际转速与所述初始转速的差值大于所述第一阈值时，减小所述目标离合器的油压。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值包括：

利用所述阶梯数乘以与所述阶梯数相关的系数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在获取换挡初转速之前，还包括：

判断车辆是否符合预设的学习条件。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述学习条件包括以下中的一项或多项：油温在预设的第一范围内、发动机处于怠速状态、车辆处于原地静止状态。

6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器包括：

当所述换挡为由空挡变为前进档时，所述目标离合器为前进低速离合器；

当所述换挡为由空档变为倒档时，所述目标离合器为转速离合器；

当所述换挡为由1档变为2档时或由3档变为2档时，所述目标离合器为二档离合器；

当所述换挡为由2档变为3档时，所述目标离合器为三档离合器；

当所述换挡为由3档变为4档时，所述目标离合器为前进档高速离合器；

当所述换挡为由2档变为1档时，所述目标离合器为一档离合器。

7.一种半结合点学习装置，其特征在于，包括：

第一获取模块，当车辆换挡时，用于获取涡轮的初始转速；

目标离合器确定模块，用于根据换挡的类型，确定需要进行半结合点学习的目标离合器；

第二获取模块，在所述目标离合器充油结束后，用于获取所述涡轮的实际转速；

调节模块，用于调节所述目标离合器的油压以调整所述实际转速；

第三获取模块，当所述实际转速调整至目标转速时，用于获取阶梯数；

学习模块，用于根据所述阶梯数得到所述目标离合器的半结合点学习值。

8.一种车辆，其特征在于，包括：

变速箱；

控制器，所述变速箱与所述控制器之间互相通信连接，所述控制器中存储有计算机指令，所述控制器通过执行所述计算机指令，从而执行权利要求1～6中任一项所述的变速箱半结合点学习方法。

9.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述变速箱为自动变速箱。

10.根据权利要求8所述的车辆，其特征在于，所述车辆为装载机。