CN115045926B - 离合器油压控制方法、系统及存储介质和汽车 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种离合器油压控制方法、系统及存储介质和汽车，本发明的离合器油压方法包括获取离合器实际油压prs_actl和无刷直流电机的实际占空比duty_actl，根据预设周期内的所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，获取离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k，根据所述拟合斜率k获取估计的变速箱油温tmp_est，根据所述变速箱油温tmp_est、离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机的目标占空比duty_tar，以及，根据所述目标占空比duty_tar控制无刷直流电机带动电动泵旋转，建立离合器油压。本发明的离合器油压方法，能够实现对离合器油压控制，也可避免现有采用油温传感器的控制方式的不足，而有着很好的实用性。

Description

离合器油压控制方法、系统及存储介质和汽车

技术领域

本发明涉及汽车离合器控制技术领域，特别涉及一种离合器油压控制方法。本发明还涉及一种基于上述控制方法的离合器油压控制系统，以及计算机可读存储介质和汽车。

背景技术

在传统的自动变速箱以及专用混动变速箱中，湿式离合器都得到了广泛应用。通过湿式离合器，不但可以实现不同的传动比，还能实现发动机和变速箱之间的锁止和分离。而随着人们对汽车驾驶平顺性的要求越来越高，对湿式离合器扭矩控制精度的要求也越来越高。

在离合器油压的控制上，大多数车企采用无刷直流电机(BLDC)驱动电动泵，直接控制离合器压力的方式。这种控制方式和传统的采用电磁阀进行压力控制的方式相比，减少了加工复杂、成本较高的液压阀板和电磁阀，同时也能够避免电磁阀的卡滞问题，降低液压系统的复杂程度，而可提高系统的鲁棒性。

对于电动泵控制离合器油压的方式，电动泵转动将油液充入油道和离合器腔内，电动泵和离合器腔之间的油道上有固定开度的泄油口，电动泵泵入的流量和泄油口开口排出的流量达到平衡，产生对应的稳定油压。同时，不同无刷直流电机占空比(流量)，可以实现不同的油压，并且油压和无刷直流电机占空比的关系对油温也较为敏感。在不同的油温下，因为油液粘度不同，油泵转速和油压的对应关系会有明显的变化，其注定了现有油压控制会严重依赖油液温度传感器的信号。若没有油温传感器信号，油压控制的品质会受到很大的影响，并将极大影响整车驾驶的平顺性。

目前，在行业内，一般通过对变速箱采集不同油温下无刷直流电机占空比和油压的曲线关系，并将其作为基础MAP数据存入变速箱控制器(TCU)中，x轴和y轴分别是油温和目标油压，z轴为无刷直流电机占空比。在实际控制中，通常也采用前馈加反馈的方式，根据目标油压和实际油温，通过基础MAP查表获得无刷直流电机的目标占空比，作为前馈控制量。而且，由于离合器系统的散差会造成无刷直流电机占空比和油压关系出现偏差，往往通过反馈控制来进行补偿。

对于现有离合器的油压控制方式，在油压控制依赖油温传感器信号时，取消油温传感器或者当油温传感器出现故障时，将会严重影响离合器油压的控制效果，甚至使得离合器的控制功能无法正常实现。而针对油压进行前馈加反馈的控制方式，前馈控制越准确，需要反馈控制进行补偿的部分越少，越利于提高油压的控制精度，但这也对液压系统的散差度，以及油温传感器的精度提出了较高的要求，会大大增加系统的控制成本。

发明内容

有鉴于此，本发明旨在提出一种离合器油压控制方法，以能够实现对离合器油压的控制，且可避免现有采用油温传感器的控制方式的不足。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种离合器油压控制方法，该方法包括：

获取离合器实际油压prs_actl和无刷直流电机的实际占空比duty_actl；

根据预设周期内的所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，获取离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k；

根据所述拟合斜率k获取估计的变速箱油温tmp_est；

根据所述变速箱油温tmp_est、离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机的目标占空比duty_tar；

根据所述目标占空比duty_tar控制无刷直流电机带动电动泵旋转，建立离合器油压。

进一步的，所述根据所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，获取离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k包括：

获取的所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，使用迭代最小二乘法获得所述拟合斜率k。

进一步的，所述迭代最小二乘法使用带遗忘因子的迭代最小二乘法。

进一步的，所述根据所述拟合斜率k获取估计的变速箱油温tmp_est包括：

根据所述拟合斜率k，通过查Table表获得估计的所述变速箱油温tmp_est。

进一步的，所述根据所述变速箱油温tmp_est、离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机的目标占空比duty_tar包括：

根据所述变速箱油温tmp_est和所述离合器目标油压prs_tar，获取无刷直流电机的前馈目标占空比duty_ff；

根据所述离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机需要进行反馈补偿的反馈目标占空比duty_fb；

将获取的所述前馈目标占空比duty_ff和所述反馈目标占空比duty_fb相加，获得所述目标占空比duty_tar。

进一步的，所述根据所述变速箱油温tmp_est和所述离合器目标油压prs_tar，获取无刷直流电机的前馈目标占空比duty_ff包括：

根据所述变速箱油温tmp_est和所述离合器目标油压prs_tar，通过查离合器油压、变速箱油温、无刷直流电机占空比三者关系的MAP图，获得所述前馈目标占空比duty_ff。

进一步的，所述根据所述离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机需要进行反馈补偿的反馈目标占空比duty_fb包括：

根据所述离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl之间的偏差，通过PID控制器计算所述反馈目标占空比duty_fb。

相对于现有技术，本发明具有以下优势：

本发明所述的离合器控制方法，根据无刷直流电机占空比和离合器油压的对应关系估计变速箱油温，并利用估计的变速箱油温获取无刷直流电机的目标占空比，以实现对电动泵运转的控制，其能够使离合器油压的控制摆脱油温传感器的制约，既可以取消油温传感器，降低成本，也可以保留油温传感器，且在油温传感器出现故障时，保证变速箱离合器的功能不受影响。由此，本发明的控制方法在能够实现对离合器油压控制的同时，也可避免现有采用油温传感器的控制方式的不足，而有着很好的实用性。

本发明同时提出一种离合器油压控制系统，其包括处理器、存储器，以及存储在所述存储器中，并可在所述处理器上运行的计算机程序；

当所述计算机程序被所述处理器执行时，所述离合器油压控制系统执行如上所述的离合器油压控制方法。

此外，本发明也提出一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，该计算机程序被处理器执行时实现如上所述的离合器油压控制方法。

另外，本发明还提出一种汽车，所述汽车采用自动变速箱，所述自动变速箱中设有上述的离合器油压控制系统。

本发明的离合器油压控制系统和汽车，能够实现对离合器油压控制，并可避免现有采用油温传感器的控制方式的不足，有着很好的实用性。

附图说明

构成本发明的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1为本发明实施例所述的离合器油压控制方法的流程图；

图2为本发明实施例所述的离合器油压控制方法的控制逻辑图；

图3为本发明实施例所述的Table表的一种示例；

图4为本发明实施例所述的MAP图的一种示例；

图5为本发明实施例所述的离合器油压控制系统的构成示意图。

附图标记说明：

10、离合器油压控制系统；20、处理器；30、存储器。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，若出现“上”、“下”、“内”、“外”等指示方位或位置关系的术语，其为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，若出现“第一”、“第二”等术语，其也仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，在本发明的描述中，除非另有明确的限定，术语“安装”、“相连”、“连接”“连接件”应做广义理解。例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以结合具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

实施例一

本实施例涉及一种离合器油压控制方法，其用于对自动变速箱中离合器油压的控制，并且该控制方法能够实现对离合器油压的控制，同时也能够避免现有采用油温传感器的控制方式的不足，而提供了一种新的离合器油压控制方式。

参考图1和图2中所示，具体来说，本实施例的离合器油压控制方法包括如下的步骤。

步骤s01、获取离合器实际油压prs_actl和无刷直流电机的实际占空比duty_actl。

在该步骤中，在无刷电流电机得电启动后，离合器实际油压prs_actl一般可通过设置在变速箱内油路上的油压传感器进行持续采集，无刷直流电机的实际占空比duty_actl则可由无刷直流电机的控制器获得。

步骤s02、根据预设周期内的离合器实际油压prs_actl和实际占空比duty_actl，获取离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k。

在该步骤中，获取预设周期的离合器实际油压prs_actl和实际占空比duty_actl后，本实施例具体使用迭代最小二乘法获得离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k。

其中，上述预设周期可根据所需的控制精度要求，以及离合器实际油压prs_actl和无刷直流电机的实际占空比duty_actl的采样周期进行设置，以能够满足离合器油压的控制需求即可。

而在本领域中，对于采用无刷直流电机驱使电动泵供油的自动变速箱而言，在每个变速箱油温下，无刷直流电机占空比和离合器油压的关系可以近似为一条直线，针对于直线，其最主要的特征参数就是斜率。因此，通过对变速器样箱进行基础试验，获取不同变速箱油温下，无刷直流电机占空比和离合器油压的关系，再通过线性拟合的方式，便能够获取每个离合器温度下无刷直流电机占空比和离合器油压间线性关系的拟合斜率k。将变速箱油温和与之对应的拟合斜率存入基础表格，该基础表格即为变速箱油温t与拟合斜率k之间的Table表，且该Table表的一种示例可参见图3中所示。

此外，在离合器控制的过程中，每个时刻都会得到一组无刷直流电机占空比和离合器油压的对应关系，因为液压系统存在较强的非线性，同时，也因为离合器扭矩随时在变化，无刷直流电机占空比和离合器油压处于随动状态。与稳态相比，动态过程中无刷直流电机占空比和离合器油压的对应关系会有一定的偏差。由于离合器的工况变化频繁，控制离合器油压的电动泵也难以处于固定工作点，由此可通过对无刷直流电机占空比和离合器油压的关系取平均值，而可以使用现有普遍应用的迭代最小二乘法获得离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k。

采用迭代最小二乘法，可以在线对无刷直流电机占空比和离合器油压的线性关系进行拟合，避免少数强烈动态变化的工况点对拟合结果的影响，并且，无刷直流电机占空比和离合器油压线性关系的斜率可以在较短的时间内收敛，在这个过程中也可以将变速箱油温视为不变。这样，便能够使得利用迭代最小二乘法获得的离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k满足使用要求。

另外，考虑到自动变速箱在运行过程中，变速箱油温仍然会缓慢的变化。此时，在采用迭代最小二乘法的基础上，可对迭代最小二乘法加入遗忘因子，使得本实施例具体采用现有的带遗忘因子的迭代最小二乘法，如此能够更好地实现对变速箱油温的在线估计。由于随着油温的变化，拟合出来的斜率k需要有变化，若没有遗忘因子，在预设周期内采集的所有数据都会起作用，不能很好地响应温度的变化，加入遗忘因子，可使得最近的数据权重更大，之前的数据时间越久权重越小，这样对斜率k的估计更能响应油温的变化，而提升斜率k的准确程度。

在具体实施时，上述带遗忘因子的迭代最小二乘法可采用现有的能够实现斜率k在线非线性拟合的任意模型，对此并不加以限制。

步骤s03、根据拟合斜率k获取估计的变速箱油温tmp_est。

在该步骤中，基于上文所述的，在获得拟合斜率k之后，通过查询Table表便能够获得估计的变速箱油温tmp_est。

步骤s04、根据变速箱油温tmp_est、离合器目标油压prs_tar和离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机的目标占空比duty_tar。

在该步骤中，本实施例具体为首先根据变速箱油温tmp_est和离合器目标油压prs_tar，获取无刷直流电机的前馈目标占空比duty_ff。接着，根据离合器目标油压prs_tar和离合器实际油压prs_actl的差值，获取无刷直流电机需要进行反馈补偿的反馈目标占空比duty_fb。最后，再将获取的前馈目标占空比duty_ff和反馈目标占空比duty_fb相加，从而获得目标占空比duty_tar。

其中，在获得变速箱油温tmp_est和离合器目标油压prs_tar时，一般的，可通过查离合器油压、变速箱油温、无刷直流电机占空比三者关系的MAP图，获得前馈目标占空比duty_ff。该前馈目标占空比duty_ff也即基于离合器目标油压prs_tar下的，无刷直流电机占空比控制中的开环输入信息，对应的，下述反馈目标占空比duty_fb则为无刷直流电机实际输出和上述输入间的偏差，在无刷直流电机占空比控制上的闭环反馈信息。

需要说明的是，上述MAP图通常也通过对变速器样箱进行基础试验，以获取不同变速箱油温下无刷直流电机占空比和离合器油压的关系，并进而得出离合器油压、变速箱油温以及无刷直流电机占空比三者间的MAP图。该MAP图的一种示例如图4中所示。

此外，本实施例中，在获得离合器目标油压prs_tar和离合器实际油压prs_actl之间的偏差时，优选的，可通过PID控制器计算反馈目标占空比duty_fb。在得到反馈目标占空比duty_fb时，将其与前馈目标占空比duty_ff结合，便能够获得无刷直流电机最终的目标占空比duty_tar。

步骤s05、根据目标占空比duty_tar控制无刷直流电机带动电动泵旋转，建立离合器油压。

在该步骤中，得到无刷直流电机最终的目标占空比duty_tar后，即可通过该目标占空比duty_tar对无刷直流电机的旋转进行控制，无刷直流电机旋转带动电动泵运转，由此能够建立离合器油压，以驱使离合器工作。

需要指出的是，在基于目标占空比duty_tar控制无刷直流电机带动电动泵建立离合器油压后，本实施例的控制方法便能够重新进入下一循环，以通过当前离合器油压prs_actl、无刷直流电机实际占空比duty_actl，以及离合器目标油压prs_tar等，对变速箱油温tmp_est进行在线估计，并利用估计的变速箱油温tmp_est，最终获得无刷直流电机目标占空比duty_tar，实现对离合器油压的控制。

通过整个控制过程的不断循环，本实施例的控制方法便能够实现对自动变速箱中离合器油压的实时控制，保证离合器处于正常工作工况下。

本实施例的离合器控制方法，根据无刷直流电机占空比和离合器油压的对应关系估计变速箱油温，并利用估计的变速箱油温获取无刷直流电机的目标占空比，以实现对电动泵运转的控制，其能够使离合器油压的控制摆脱油温传感器的制约，既可以取消油温传感器，降低成本，也可以保留油温传感器，且在油温传感器出现故障时，保证变速箱离合器的功能不受影响。

并且，本实施例的控制方法利用油温的在线估计，在离合器油压和变速箱油温存在强耦合关系的条件下，可避免离合器油压控制对油温传感器信号有效性和精度的依赖，也能够降低对液压系统散差的要求，其既可以降低整体成本，又能够提高油压控制的自适应特性和鲁棒特性。

因此，综上所述的，本实施例的离合器控制方法在能够实现对离合器油压控制的同时，也可避免现有采用油温传感器的控制方式的不足，而有着很好的实用性。

实施例二

本实施例涉及一种离合器油压控制系统10，参考图5所示的，其包括处理器20和存储器30，以及存储在存储器30中，并可在处理器20上运行的计算机程序。而且，当上述计算机程序被处理器20执行时，本实施例的离合器油压控制系统10执行实施例一中的离合器油压控制方法。

此外，本实施例的离合器油压控制系统10一般可集成在变速器控制器(TCU)中。

而且，上述处理器20例如可采用微处理器或者数字信号处理器，存储器30可以是诸如闪存、EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)、EPROM之类的电子存储器。存储器30中具有用于计算机程序的存储空间。

实施例三

本实施例涉及一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，且该计算机程序被处理器执行时实现实施例一中的离合器油压控制方法。

此时，该计算机可读存储介质的一般示例即存储器。另外，该计算机可读存储介质包括永久性和非永久性、可移动和非可移动媒体可以由任何方法或技术来实现信息的存储。

信息可以是计算机可读指令、数据结构、程序的模块或其他数据。计算机可读存储介质的例子包括但不限于相变内存(PRAM)、静态随机存取存储器(SRAM)、动态随机存取存储器(DRAM)、其他类型的随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、快闪记忆体，或其他内存技术、只读光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)或其他光学存储、磁盒式磁带，磁带磁磁盘存储或其他磁性存储设备，或任何其他非传输介质，其可用于存储可以被计算设备访问的信息。

此外，本实施例也涉及一种汽车，该汽车采用自动变速箱，且该自动变速箱中设有实施例二中的离合器油压控制系统10。

在本实施例中，需要说明的是，该自动变速箱可为传统的自动变速箱，或者也可是专用的混动变速箱，并且自动变速箱中的离合器例如为湿式离合器，离合器的油压通过无刷直流电机带动电动泵建立。

而且，本实施例的汽车通过设置上述的离合器油压控制系统10，在实现对离合器油压控制的同时，也能够避免现有采用油温传感器的控制方式的不足，有着很好的实用性。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种离合器油压控制方法，其特征在于，该方法包括：

获取离合器实际油压prs_actl和无刷直流电机的实际占空比duty_actl；

根据预设周期内的所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，获取离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k；

根据所述拟合斜率k获取估计的变速箱油温tmp_est；

根据所述变速箱油温tmp_est、离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机的目标占空比duty_tar；

根据所述目标占空比duty_tar控制无刷直流电机带动电动泵旋转，建立离合器油压。

2.根据权利要求1所述的离合器油压控制方法，其特征在于：

根据所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，获取离合器油压和无刷直流电机占空比的拟合斜率k包括：

获取的所述离合器实际油压prs_actl和所述实际占空比duty_actl，使用迭代最小二乘法获得所述拟合斜率k。

3.根据权利要求2所述的离合器油压控制方法，其特征在于：

所述迭代最小二乘法使用带遗忘因子的迭代最小二乘法。

4.根据权利要求1所述的离合器油压控制方法，其特征在于：

所述根据所述拟合斜率k获取估计的变速箱油温tmp_est包括：

根据所述拟合斜率k，通过查Table表获得估计的所述变速箱油温tmp_est。

5.根据权利要求1所述的离合器油压控制方法，其特征在于：

根据所述变速箱油温tmp_est、离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机的目标占空比duty_tar包括：

根据所述变速箱油温tmp_est和所述离合器目标油压prs_tar，获取无刷直流电机的前馈目标占空比duty_ff；

根据所述离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机需要进行反馈补偿的反馈目标占空比duty_fb；

将获取的所述前馈目标占空比duty_ff和所述反馈目标占空比duty_fb相加，获得所述目标占空比duty_tar。

6.根据权利要求5所述的离合器油压控制方法，其特征在于：

所述根据所述变速箱油温tmp_est和所述离合器目标油压prs_tar，获取无刷直流电机的前馈目标占空比duty_ff包括：

根据所述变速箱油温tmp_est和所述离合器目标油压prs_tar，通过查离合器油压、变速箱油温、无刷直流电机占空比三者关系的MAP图，获得所述前馈目标占空比duty_ff。

7.根据权利要求5所述的离合器油压控制方法，其特征在于：

所述根据所述离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl，获取无刷直流电机需要进行反馈补偿的反馈目标占空比duty_fb包括：

根据所述离合器目标油压prs_tar和所述离合器实际油压prs_actl之间的偏差，通过PID控制器计算所述反馈目标占空比duty_fb。

8.一种离合器油压控制系统(10)，其特征在于：

包括处理器(20)、存储器(30)，以及存储在所述存储器(30)中，并可在所述处理器(20)上运行的计算机程序；

当所述计算机程序被所述处理器(20)执行时，所述离合器油压控制系统(10)执行权利要求1-7中任一项所述的离合器油压控制方法。

9.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，

该计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-7中任一项所述的离合器油压控制方法。

10.一种汽车，所述汽车采用自动变速箱，其特征在于：

所述自动变速箱中设有权利要求8所述的离合器油压控制系统(10)。

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