CN115289213B - 一种自动变速器换挡力控制方法、系统、自动变速器及其车辆 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种自动变速器换挡力控制方法、系统、自动变速器及其车辆,方法步骤具体包括:将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段中调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出。本发明与现有技术的单一维度的换挡压力控制方案相比,本发明采用结合了换挡压力和换挡流量的二维度控制量的换挡力控制方法,更具有良好的适应能力,且能够保证整个产品周期内换挡品质的一致性,有效解决目前市场反馈的双离合器变速器换挡耸动、换挡噪音等反馈抱怨的问题点。
Description
技术领域
本发明涉及一种换挡力控制方法、系统及其车辆,尤其涉及一种自动变速器换挡力控制方法、系统及其车辆,属于汽车自动变速器控制领域。
背景技术
双离合器变速器(DCT)目前已经在乘用车中得到了广泛的应用,为了进一步解决双离合器变速器换挡耸动、拨叉换挡噪音方面的问题,保证整个产品周期内,换挡品质的一致性,工程技术人员一直未放弃在变速器换挡控制方面的研究、优化。伴随着汽车电子控制技术的发展,双离合器变速器控制技术和控制方法也向着智能化、舒适性的方向发展。在目前的DCT变速器换挡控制,多采用一种多路开关阀MpxSol选择目标挡位,再通过两个换挡压力阀PPV1、PPV2控制变速器拨叉换挡力。在变速器的目标挡位接合的过程中,通过控制PPV1、PPV2的输出压力,控制换挡过程中的同步速度以及拨叉移动速度,最终实现挡位的接合过程。由于湿式双离合器变速器液压系统存在一定的迟滞性,换挡压力阀PPV(PPV1和PPV2)的压力与电流的PI特性也存在一定的差异,进一步导致命令压力和实际压力存在一定偏差的情况,对保证一致的控制效果,进一步实现舒适的换挡品质方面,提出了更高的挑战。
发明内容
本发明的目的在于提供一种自动变速器换挡力控制方法、系统及其车辆,首先要解决的技术问题是划分换挡类型、划分变速器目标挡位接合过程,通过对变速器换挡压力和换挡流量的控制,确保在变速器各种换挡类型下,实现目标挡位平顺接合;
其次要解决的技术问题是将变速器目标挡位接合过程分为七个控制阶段,根据变速器换挡类型,确定目标挡位换挡过程中各个阶段的预设边界条件范围,通过对变速器换挡压力PPV和换挡流量阀QPV分别控制变速器拨叉换挡力的压力和流量,实现目标挡位的平顺接合过程;
本发明所要解决的另一个技术问题是:根据不同的换挡类型,对于动力换挡模式,在加速踏板开度大于零的工况下发生,对目标挡位换挡力的控制,在满足换挡平顺性的同时,更注重换挡速度;
本发明所要解决的又一个技术问题是:对于非动力换挡模式,在加速踏板开度为零或在刹车工况下发生,对目标挡位换挡力的控制,更加注重换挡的平顺性,在转速同步、目标挡位啮合过程中,实现平顺切换、减小换挡扰动。
本发明提供了下述方案:
一种自动变速器换挡力控制方法,具体包括:
将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;
将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;
结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段中调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出。
进一步的,动力换挡模式具体包括:动力升挡换挡类型和动力降挡换挡类型,非动力换挡模式具体包括:滑行升挡换挡类型、滑行降挡换挡类型、移库模式换挡类型;
变速器从原始挡位到目标挡位的控制阶段具体包括:换挡充油控制阶段、快速启动控制阶段、预同步控制阶段、转速同步控制阶段、啮合速度控制阶段、挡位进齿阶段、挡位锁止控制阶段。
进一步的,在从原始挡位向目标挡位换挡前,识别变速器的换挡类型是否为动力换挡模式,如果识别为动力换挡模式,则进入换挡充油控制阶段,根据目标挡位和变速器油温设定换挡压力阀的换挡压力阈值,以及换挡流量阀的换挡流量阈值,当换挡时间大于第一时间阈值后进入快速启动控制阶段,或:识别变速器的换挡类型为非动力换挡模式,则直接进入快速启动控制阶段。
进一步的,根据拨叉速度的最小、最大阈值,结合变速器油温,确定换挡压力单位时间内增加的压力分量或减少的压力分量,计算拨叉移动速度,并确定换挡流量阀的流量输出;
实时判断目标挡位拨叉位置是否大于快速启动阶段的拨叉启动位置边界,如果目标挡位拨叉位置大于快速启动阶段的拨叉启动位置边界,则进入预同步控制阶段。
进一步的,在预同步控制阶段,监测拨叉移动速度:如果拨叉移动速度小于预同步拨叉移动速度,则继续增加拨叉换挡压力,或:如果拨叉移动速度大于预同步拨叉移动速度,将换挡压力保持在快速启动控制阶段的换挡压力,抑制拨叉移动速度过快;
目标挡位拨叉位置大于预同步位置后,进入转速同步控制阶段;
换挡流量继续保持为快速启动控制阶段的换挡流量。
进一步的,在同步控制阶段,确定转速同步速率的边界范围和边界值,判断转速同步速率是否处于边界范围内;
如果转速同步速率处于边界范围内,则保持当前时刻的换挡压力和换挡流量;如果转速同步速率处于边界范围外,则根据转速同步速率的偏差,对转速同步阶段的换挡压力、换挡流量进行动态调节;
将当前输出轴转速乘以目标挡位传动比,得到目标同步转速,再将目标同步转速与当前非换挡离合器转速相减,计算得到同步目标速差,在同步目标速差小于预设的同步阈值转速,且变速器拨叉挂挡行程大于预设最小同步位置时,判定目标挡位同步控制过程完成。
进一步的,检查拨叉移动速度是否在预设啮合速度区间内,如果拨叉移动速度在预设啮合速度区间内,则保持当前时刻的换挡压力和换挡流量;如果拨叉移动速度不在预设啮合速度区间内,则进一步判断:
如果拨叉移动速度小于预设的啮合速度最小值,则结合变速器油温,调整换挡压力的调节步骤和换挡流量的调节步长,增大换挡压力,增大换挡流量;
如果拨叉移动速度大于预设的啮合速度最大值,则结合变速器油温,调整换挡压力的调节步长和换挡流量的调节步长,减小换挡压力,减小换挡流量。
进一步的,在挡位进齿控制阶段中,换挡压力包括第一挡位进齿压力和第二挡位进齿压力;
根据目标挡位拨叉与拨叉接合标准位置点的偏差,确定第一挡位进齿压力;
利用挡位进齿控制时间的函数求得挡位进齿补偿压力,确定第二挡位进齿压力;
换挡流量以进入挡位进齿控制阶段时的流量为初值,并根据拨叉位移实时检测挡位啮合速度是否在预设的挡位进齿控制速度范围内,如果挡位进齿速度在预设的进齿控制速度范围,保持当前时刻的换挡流量进行输出,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,则根据挡位啮合速度与预设进齿速度的最大、最小值,进行挡位进齿控制阶段的流量调节。
进一步的,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,则进行挡位进齿控制的流量调节,具体包括:
挡位啮合速度小于预设进齿速度最小值,调节步长增加换挡流量;
挡位啮合速度大于预设进齿速度最大值,调节步长减小换挡流量;
当目标挡位拨叉位置大于拨叉接合标准位置点之后,判定当前目标挡位啮合完成,变速器非换挡轴判定当前轴上新的挡位已经啮合。
进一步的,在挡位锁止控制阶段,保持挡位为啮合状态,换挡力控制如下:持续锁止挡位固定时间满足阈值要求,防止挡位脱出;
挡位锁止控制阶段换挡压力以换挡锁止压力为初值,为锁止时间t的函数,满足出下公式:
Pph7=Pph7Init*(1-t/T7)
其中T7为目标挡位锁止时间阈值,Pph7Init为目标挡位锁止初始压力,
结合变速器油温,换挡流量以固定的流量输出。
一种自动变速器换挡力控制系统,具体包括:
换挡模式设置模块,用于将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;
挡位接合控制阶段模块,用于将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;
换挡压力调节/控制流量输出模块,用于结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出。
一种自动变速器,所述自动变速器为双离合变速器,所述双离合变速器与自动变速器换挡力控制系统建立连接,能够根据自动变速器换挡力控制方法的步骤进行换挡力控制。
一种电子设备,包括:处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;所述存储器中存储有计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行所述方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其存储有可由电子设备执行的计算机程序,当所述计算机程序在所述电子设备上运行时,使得所述电子设备执行所述方法的步骤。
一种车辆,所述车辆上设置有自动变速器,还包括:
车载电子设备,所述车载电子设备用于实现所述自动变速器换挡力控制方法;
处理器,所述处理器运行程序,当所述程序运行时从所述车载电子设备输出的数据执行自动变速器换挡力控制方法的步骤;
存储介质,用于存储程序,所述程序在运行时对于从车载电子设备输出的数据执行自动变速器换挡力控制方法的步骤。
本发明与现有技术相比具有以下的优点:
本发明首先将自动变速器划分换挡类型,并根据变速器目标挡位接合过程化分为多个换挡阶段,通过对变速器换挡压力和换挡流量的控制,确保在变速器各种换挡类型下,实现目标挡位平顺接合。
本发明将目标挡位接合分为七个换挡阶段,每个子阶段中独立的进行换挡压力P和换挡流量Q的控制,并根据变速器换挡类型,动态调整换挡过程中转速同步速率,在各个换挡子阶段中,根据拨叉位置目标、速度目标实现换挡的闭环控制。换挡力的控制过程中满足了车辆换挡动力性的要求,在不需要动力性要求的换挡工况下,更注重换挡舒适性、换挡噪音的抑制。
本发明与现有的单一维度的换挡压力控制方案相比,采用换挡压力P和换挡流量Q的二维度控制量的换挡力控制方法,更具有良好的适应能力,且能够保证整个产品周期内换挡品质的一致性,有效解决目前市场反馈的双离合器变速器换挡耸动、换挡噪音等反馈抱怨的问题点。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案,下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图是本发明的一些实施方式,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明自动变速器换挡力控制方法的流程图。
图2是本发明自动变速器换挡力控制系统的架构图。
图3是本发明液压换挡执行机构的结构示意图。
图4是换挡阶段及换挡压力和换挡流量控制曲线坐标图。
图5是本发明具体实施例的换挡力控制装置结构示意图。
图6是电子设备的系统架构图。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明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,本领域普通技术人员在没有做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。
如图1所示的自动变速器换挡力控制方法,具体包括:
将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;
将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;
结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出。
对于本实施例公开的方法步骤,出于简单描述的目的将方法步骤表述为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明实施例,某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
优选的,动力换挡模式具体包括:动力升挡换挡类型和动力降挡换挡类型,非动力换挡模式具体包括:滑行升挡换挡类型、滑行降挡换挡类型、移库模式换挡类型。
变速器从原始挡位到目标挡位的控制阶段具体包括:换挡充油控制阶段、快速启动控制阶段、预同步控制阶段、转速同步控制阶段、啮合速度控制阶段、挡位进齿阶段、挡位锁止控制阶段。
优选的,在从原始挡位向目标挡位换挡前,识别变速器的换挡类型是否为动力换挡模式,如果识别为动力换挡模式,则进入换挡充油控制阶段,根据目标挡位和变速器油温设定换挡压力阀的换挡压力阈值,以及换挡流量阀的换挡流量阈值,当换挡时间大于第一时间阈值后进入快速启动控制阶段,或:识别变速器的换挡类型为非动力换挡模式,则直接进入快速启动控制阶段。
优选的,根据拨叉速度的最小、最大阈值,结合变速器油温,确定换挡压力单位时间内增加的压力分量或减少的压力分量,计算拨叉移动速度,并确定换挡流量阀的流量输出;
实时判断目标挡位拨叉位置是否大于快速启动阶段拨叉启动位置边界,如果目标挡位拨叉位置大于快速启动阶段拨叉启动位置边界,则进入预同步控制阶段。
优选的,在预同步控制阶段,监测拨叉移动速度,控制滑动齿套与同步环初次接触的速度,如果拨叉移动速度小于预同步拨叉移动速度,则继续增加拨叉换挡压力,或:如果拨叉移动速度大于预同步拨叉移动速度,将换挡压力PPh3保持在快速启动控制阶段的换挡压力,抑制拨叉移动速度过快;
目标挡位拨叉位置大于/超过预同步位置ForkPreSynPassThd后,进入转速同步控制阶段Ph4;
优选的,在同步控制阶段,确定转速同步速率的边界范围和边界值,判断转速同步速率δ是否处于边界范围内;
如果转速同步速率处于边界范围内,则保持当前时刻的换挡压力和换挡流量;如果转速同步速率处于边界范围外,则根据转速同步速率的偏差,对转速同步阶段的换挡压力、换挡流量进行动态调节;
将当前输出轴转速OsSpd乘以目标挡位传动比GearTgtRatio,得到目标同步转速GearTgtSpd,再将目标同步转速GearTgtSpd与当前非换挡离合器转速CltSpdPass相减,计算得到同步目标速差SysTgtDetal,在同步目标速差SysTgtDetal小于预设的同步阈值转速SynMinThd,且变速器拨叉挂挡行程大于预设最小同步位置SynMinPos时,判定目标挡位同步控制过程完成,其预设的同步阈值转速SynMinThd、预设最小同步位置SynMinPos由标定确定。
优选的,检查拨叉移动速度是否在预设啮合速度区间内,如果拨叉移动速度在预设啮合速度区间内,则保持当前时刻的换挡压力和换挡流量;如果拨叉移动速度不在预设啮合速度区间内,则进一步判断:
如果拨叉移动速度小于预设的啮合速度最小值,则结合变速器油温,调整换挡压力的调节步长和换挡流量的调节步长,增大换挡压力,增大换挡流量;
如果拨叉移动速度大于预设的啮合速度最大值,则结合变速器油温,调整换挡压力的调节步骤和换挡流量的调节步长,减小换挡压力,减小换挡流量。
优选的,在挡位进齿控制阶段中,换挡压力包括第一挡位进齿压力和第二挡位进齿压力;
根据目标挡位拨叉与拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd的偏差,确定第一挡位进齿压力;
挡位进齿补偿压力是挡位进齿控制时间的函数,利用挡位进齿控制时间的函数求得挡位进齿补偿压力,确定第二挡位进齿压力;
换挡流量以进入挡位进齿控制的流量为初值,并根据拨叉位移实时检测挡位啮合速度ForkVelo是否在设定挡位进齿控制速度范围内,如果挡位进齿速度在预设的进齿控制速度范围,保持当前时刻换挡流量Qph6输出,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,则进行挡位进齿控制的流量调节。
优选的,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,则进行挡位进齿控制的流量调节,具体包括:
挡位啮合速度小于预设进齿速度最小值,调节步长增加换挡流量;
挡位啮合速度大于预设进齿速度最大值,调节步长减小换挡流量;
当目标挡位拨叉位置大于拨叉接合标准位置点之后,判定当前目标挡位啮合完成,变速器非换挡轴判定当前轴上新的挡位已经啮合。
优选的,在挡位锁止控制阶段,保持挡位为啮合状态,换挡力控制如下:持续锁止挡位固定时间满足阈值要求,防止挡位脱出。
挡位锁止控制阶段换挡压力Ph7以换挡锁止压力Pph7Init为初值,为锁止时间t的函数,满足如下公式:
Pph7=Pph7Init*(1-t/T7)
其中T7为目标挡位锁止时间阈值,Pph7Init为目标挡位锁止初始压力,
结合变速器油温,换挡流量以固定的流量Qph7输出。
如图2所示的自动变速器换挡力控制系统,具体包括:
换挡模式设置模块,用于将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;
挡位接合控制阶段模块,用于将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;
换挡压力调节/控制流量输出模块,用于结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出。
值得注意的是,虽然在本系统中只披露了换挡模式设置模块、挡位接合控制阶段模块、换挡压力调节/控制流量输出模块,但并不意味着本系统的组成仅仅局限于上述基本功能模块,相反,本发明所要表达的意思是:在上述基本功能模块的基础之上本领域技术人员可以结合现有技术任意添加一个或多个功能模块,形成无穷多个实施例或技术方案,也就是说本系统是开放式而非封闭式的,不能因为本实施例仅仅披露了个别基本功能模块,就认为本发明权利要求的保护范围局限于所公开的基本功能模块。同时,为了描述的方便,描述以上装置时以功能分为各种单元、模块分别描述。当然在实施本申请时可以把各单元、模块的功能在同一个或多个软件和/或硬件中实现。
如图3至图5所示的本发明的一个可能的实施例,本实施例中对前述的实施例做出的进一步的细化,属于实施例的一个具体应用场景。
图3为本发明的液压换挡执行机构示意图,换挡液压高压油6,通过换挡压力阀1和换挡流量电磁阀2进入换挡液压活塞缸3的右侧,推动换挡活塞向挂挡方向运动,拨叉位置传感器4实时反馈拨叉挂挡位置点,变速器油温传感器5能够实时反馈变速器油的温度。
图4为本发明的换挡阶段及换挡压力和换挡流量控制示意图,将变速器目标挡位接合过程分为七个控制阶段,根据变速器换挡类型,确定目标挡位换挡过程中各个阶段的预置边界条件范围,通过变速器换挡压力PPV和换挡流量阀QPV分别控制变速器拨叉换挡力的压力和流量,实现目标挡位的接合过程。
本发明实施例提供了一种自动变速器换挡力控制方法及控制装置,通过对变速器换挡压力和换挡流量的控制,确保在变速器各种换挡类型下,实现目标挡位平顺接合。
本实施例将变速器换挡类型分为五种换挡类型,分别为动力升挡换挡类型NU、动力降挡换挡类型KD、滑行升挡换挡类型CU、滑行降挡换挡类型CD、移库模式换挡类型GS;
进一步的,将变速器目标挡位接合过程分为七个控制阶段,根据变速器换挡类型,确定目标挡位换挡过程中各个阶段的预设边界条件范围,通过对变速器换挡压力阀PPV和换挡流量阀QPV分别控制变速器拨叉换挡力的压力和流量,实现目标挡位的平顺接合过程。具体的换挡的七个阶段,分为换挡充油控制Ph1、快速启动控制Ph2、预同步控制Ph3、转速同步控制Ph4、啮合速度控制Ph5、挡位进齿控制Ph6、挡位锁止控制Ph7。
进一步的,变速器五种换挡类型种,动力升挡换挡类型NU、动力降挡换挡类型KD的换挡类型为动力换挡类型,在加速踏板开度大于零的工况下发生,对目标挡位换挡力的控制,在满足换挡平顺的同时,更注重换挡速度;滑行升挡换挡类型CU、滑行降挡换挡类型CD、移库模式换挡类型GS换挡类型为非动力模式下发生的换挡,在加速踏板开度为零或在刹车工况下发生,对目标挡位换挡力的控制,更加注重换挡的平顺性,在转速同步、目标挡位啮合过程中,实现平顺切换、减小换挡扰动。
根据变速器五种换挡类型,进一步确定在变速器挂挡力控制过程中,是否使能换挡充油控制阶段Ph1:动力升挡换挡类型NU、动力降挡换挡类型KD换挡类型下,使能换挡力控制的换挡充油控制Ph1,滑行升挡换挡类型CU、滑行降挡换挡类型CD、移库模式换挡类型GS换挡类型为非动力换挡,不使能换挡力控制的换挡充油控制Ph1。
本实施例的方法流程包括如下步骤:
步骤1,换挡充油控制阶段Ph1:目标挡位换挡前,识别变速器换挡类型是否为动力换挡类型,即是否为动力升挡换挡类型NU或动力降挡换挡类型KD换挡类型。如果为上述动力换挡类型,则同时对换挡压力阀PPV和换挡流量阀QPV进行换挡充油控制,换挡压力阀PPV输出为设定换挡压力阈值Pph1,换挡流量阀QPV为设定的换挡流量阈值Qph1,其中Pph1和Qph1根据目标换挡挡位和变速器油的温度进一步由标定确定,换挡时间t大于设定的第一时间阈值T1后,进入步骤2;如果为非动力换挡类型,目标挡位换挡力控制直接进入步骤2。
步骤2,快速启动阶段Ph2,换挡压力PPh2按预设定的初始压力PPh2′输出,Pph2′是根据变速器油的温度和目标挡位Gear通过标定进一步确定。在设定第二时间阈值T2后,检查拨叉的移动速度ForkVel。如果拨叉移动速度ForkVel小于设定启动拨叉速度最小阈值ForkVelLchMinThd,换挡压力单位时间增加压力分量ΔP2OfsUp;如果拨叉移动速度ForkVel大于设定启动拨叉速度最大阈值ForkVelLchMaxThd,换挡压力单位时间减小压力分量ΔP2OfsDn。其压力分量ΔP2OfsUp、ΔP2OfsDn由变速器油的温度根据标定进一步优选确定,设定启动拨叉速度阈值ForkVelLchMinThd、ForkVelLchMaxThd根据经验值获得。
拨叉移动速度计算:
ForkVel=ForkPos(t)–ForkPos(t-1)
ForkPos(t)为当前采样时刻拨叉的位置,ForkPos(t-1)为上一采样时刻拨叉位置值;
在快速启动阶段Ph2中,换挡流量阀QPV的流量输出为QPh2,QPh2选取根据变速器油的温度由标定确定。
目标挡位拨叉位置大于设定快速启动阶段Ph2拨叉启动位置边界ForkPosLchThd,进入步骤3,其启动位置边界ForkPosLchThd通过标定优选。
步骤3,预同步控制阶段Ph3:检查拨叉移动速度,控制滑动齿套与同步环初次接触的速度。如果拨叉移动速度ForkVel小于设定预同步拨叉移动速度ForkPreSysMinThd,预同步控制Ph3的换挡压力PPh3在步骤2阶段的换挡压力PPh2基础上,继续增加拨叉换挡压力:
PPh3=PPh2+PStepPreSyn*Δt
其中PStepPreSyn为单位时间增加的换挡压力步长,根据变速器油的温度通过标定进一步确定。
换挡流量继续保持QPh2流量输出。
如果拨叉移动速度ForkVel大于设定预同步拨叉移动速度ForkPreSysMaxThd,判定滑动齿套与同步环有接触速度过快的趋势,易产生锥面撞击噪音。预同步控制Ph3的换挡压力PPh3保持在步骤2阶段的换挡压力PPh2输出。
换挡流量QPh3的计算过程为:
计算拨叉移动速度的偏差ΔForkVelPrsSys为实际拨叉移动速度与最大拨叉移动速度之差:
ΔForkVelPrsSys=ForkVel–ForkPreSysMaxThd
换挡流量将在QPh2流量基础上,减小固定流量偏差Qph3Ofs,抑制拨叉移动速度过快,t为时间变量,计算公式为:
QPh3=QPh2–ΔForkVelPrsSys*Qph3Ofs*t
其中Qph3Ofs为通过变速器油的温度进一步确定的预同步阶段Ph3的流量补偿量。
目标挡位拨叉位置大于预同步位置ForkPreSynPassThd后,进入步骤4,其中ForkPreSynPassThd为变速器拨叉预同步位置点,可由标定确定或变速器自学习确定。
步骤4,转速同步控制Ph4:根据变速器换挡类型:NU、KD、CU、CD、GS获取的预置目标转速同步速率δTgtmax、δTgtmin边界值,其同步速率边界范围δTgtmax、δTgtmin标定为:NU、KD换挡类型同步速度较大,CU、CD、GS换挡类型同步速率较小。较大的同步速率可以快速完成转速同步过程,较小的转速同步速率更有利于变速器换挡平顺性,避免非换挡轴离合器转速较大的波动,进一步影响到换挡离合器转速。
进一步根据目标挡位Gear和变速器油的温度,确定目标挡位的基础换挡压力Pph4Init;根据当前变速器油的温度和目标挡位Gear确定基础的换挡流量Qph4Init;并计算转速同步速率δ和最小同步时间T4;
δ=CltSpdPass(t)-CltSpdPass(t-1)
CltSpdPass(t)为当前非换挡离合器转速,CltSpdPass(t-1)为上一时刻非换挡离合器转速。
在转速同步时间大于最小同步时间T4后,进一步检查转速同步速率δ是否在目标转速同步速率范围。
δTgtmax、δTgtmin内,如果转速同步速率δ在目标转速同步速率范围δTgtmax、δTgtmin内,满足以下约束条件:
δTgtmin≦δ≦δTgtmax
保持当前时刻的换挡压力Pph4=Pph4Init和换挡流量Qph4=Qph4Init输出。
如果转速同步速率δ不在目标转速同步速率范围δTgtmax、δTgtmin内,将根据转速同步速率的偏差,对转速同步阶段的换挡压力、换挡流量进行动态调节。
第一方面,转速同步速率δ小于预设目标转速同步速率最小值δTgtmin时,计算转速同步速率偏差:
Δδ=δTgtmin-δ
第二方面,转速同步速率δ大于预设目标转速同步速率最大值δTgtmax时,计算转速同步速率偏差:
Δδ=δTgtmax-δ
换挡压力Pph4=Pph4Init+fp(Δδ),换挡流量Qph4=Qph4Init+fQ(Δδ)
其fp(Δδ)为检测到同步速率存在偏差调节下换挡压力补偿函数,其函数的实现形式可以根据转速同步速率偏差Δδ通过PI算法计算得到,或基于变速器目标挡位Gear、变速器油的温度标定确定,进行优选。
目标同步转速GearTgtSpd以当前输出轴转速OsSpd乘以目标挡位传动比GearTgtRatio:
GearTgtSpd=OsSpd*GearTgtRatio;
根据当前非换挡离合器转速CltSpdPass,计算同步目标速差:
SysTgtDetal=|GearTgtSpd–CltSpdPass|
在同步目标速差SysTgtDetal小于预设的同步阈值转速SynMinThd,且变速器拨叉挂挡行程大于预设最小同步位置SynMinPos时,判定目标挡位同步过程完成,其预设的同步阈值转速SynMinThd、预设最小同步位置SynMinPos由标定确定。
步骤5,啮合速度控制Ph5:以Ph4阶段结束时刻的换挡压力Pph4和换挡流量Qph4为初值,检查拨叉移动速度ForkVelo是否在预设的啮合速度ForkVelPokeMinThd、ForkVelPokeMaxThd区间,存在以下三种情况:
第一方面:拨叉移动速度ForkVelo在预设的啮合速度区间,符合以下约束条件:
ForkVelPokeMinThd≦ForkVelo≦ForkVelPokeMaxThd
保持当前时刻的换挡压力Pph5和换挡流量Qph5输出。
第二方面:拨叉移动速度ForkVelo小于预设的啮合速度最小值ForkVelPokeMinThd,符合以下条件:
ForkVelo<ForkVelPokeMinThd
增大换挡压力,增大换挡流量;其中换挡压力的调节步长Pph5StepUp、换挡流量调节步长Qph5StepUp均根据变速器油的温度通过标定确定。
Pph5=Pph5+Pph5StepUp*Δt
Qph5=Qph5+Qph5StepUp*Δt
第三方面:拨叉移动速度ForkVelo大于预设的啮合速度最大值ForkVelPokeMaxThd,符合以下条件:
ForkVelo>ForkVelPokeMinThd
减小换挡压力,减小换挡流量,其中换挡力的调节步长Pph5StepDn、换挡流量调节步长Qph5StepDn均根据变速器油的温度通过标定确定。
Pph5=Pph5-Pph5StepDn*Δt
Qph5=Qph5-Qph5StepDn*Δt
预设的啮合速度ForkVelPokeMinThd、ForkVelPokeMaxThd为经验优选值。
目标挡位拨叉位置大于接合最小位置点ForkEggMinThd后,进入步骤6,其中ForkEggMinThd为目标挡位接合最小位置阈值,可由标定确定。
步骤6,挡位进齿控制Ph6阶段:滑动齿套与目标挡位的接合齿已经接合,进一步输出换挡压力Pph6和换挡流量Qph6,使齿套与接合齿完全接合。
挡位进齿控制Ph6阶段的换挡压力Pph6由两部分组成:挡位进齿压力P1ph6和挡位进齿补偿压力P2ph6。
进一步的,挡位进齿压力的第一部分P1ph6的计算如下:
进一步的,挡位进齿压力P1ph6初值为进入Ph6阶段的换挡力初值,也为退出Ph5阶段的换挡压力Pph5,换挡压力的终值为换挡锁止压力Pph7。
进一步的,根据目标挡位拨叉与拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd的偏差,输出挡位进齿压力P1ph6:
P1ph6=Pph7+(Pph5–Pph7)*f(ΔS)
其中ΔS=ForkPos–ForkEggStdThd,为拨叉位置ForkPos与拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd的偏差,f(ΔS)是ΔS的函数,函数取值范围0~1。
进一步的,挡位进齿补偿压力P2ph6是挡位进齿控制时间的函数,根据进齿控制时间,确定如下:
时间T6为预设的进齿时间,ΔP6Ofs为压力补偿斜率,由变速器油的温度,通过标定确定。
换挡流量Qph6以进入挡位进齿控制的流量Qph6Init为初值,并根据拨叉位移实时检测挡位啮合速度ForkVelo是否在设定挡位进齿控制速度范围ForkVelEggMinThd~ForkVelEggMaxThd,如果挡位进齿速度在预设的进齿控制速度范围,保持当前时刻换挡流量Qph6输出,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,进行挡位进齿控制的流量调节,包括以下两个方面:
第一方面:挡位啮合速度ForkVelo小于预设进齿速度最小值ForkVelEggMinThd,以ΔQph6StepUp增加换挡流量;ΔQph6StepUp为通过变速器油的温度进一步确定的标定值;
第二方面:挡位啮合速度ForkVelo大于预设进齿速度最大值ForkVelEggMaxThd,以ΔQph6StepDn减小换挡流量;ΔQph6StepDn为通过变速器油的温度进一步确定的标定值;
目标挡位拨叉位置大于拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd后,判定当前目标挡位啮合完成,变速器非换挡轴判定当前轴上新的挡位已经啮合。
其中ForkVelEggMinThd、ForkVelEggMaxThd由标定优选值;
拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd为基于实际拨叉换挡行程物理计算值。
进入步骤7。
步骤7:挡位锁止控制Ph7,保持挡位为啮合状态,持续锁止挡位固定时间T7阈值,防止挡位脱出,其换挡力控制如下:
进一步的,换挡压力以换挡锁止压力Pph7Init为初值,为锁止时间t的函数,具体如下:
Pph7=Pph7Init*(1-t/T7)
T7为目标挡位锁止时间阈值,由标定优选;Pph7Init为目标挡位锁止初始压力,由标定优选。
进一步的,换挡流量以固定的流量Qph7输出,可进一步通过变速器油的温度,由标定优选。
如图5所示可以看出,本发明公开了第一、二、三控制单元组成的控制装置,第一控制单元识别变速器换挡类型,根据加速踏板位置、刹车状态,确定变速器换挡为动力升挡换挡类型NU、动力降挡换挡类型KD、滑行升挡换挡类型CU、滑行降挡换挡类型CD、移库模式换挡类型GS等换挡类型;第二控制单元识别变速器换挡控制的各个阶段,由步骤1到步骤7,计算换挡阶段中的换挡压力P和换挡流量Q,并控制换挡力输出;第三控制单元根据拨叉位置传感器反馈判定目标挡位是否完全接合,通过第一控制单元、第二控制单元、第三控制单元组成的控制装置,实现变速器目标挡位接合过程中换挡力的控制。
本发明还公开了一个可能的实施例,本实施例基于上一个实施例的基础对技术方案做出更详细的说明,本实施例中包括了优选的精确数值,依据经验值或先验值确定的边界范围表格,但可以理解的是,这些用优选的精确数值、经验值、先验值、边界范围表格等内容所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。
在加速踏板开度大于零的换挡工况,变速器为动力升挡换挡类型NU或动力降挡换挡类型KD。具体步骤:
步骤1:如图4,在t<T1时间阈值范围内,换挡充油控制Ph1的换挡压力为Pph1,换挡流量为Qph1,其Pph1和Qph1通过变速器标定进行优选,优选的,T1=20ms,在变速器油的温度为20℃条件下,Pph1=6bar,Qph1=5Lpm;
步骤2:快速启动阶段Ph2,换挡压力PPh2按预设定的初始压力PPh2′输出,PPh2′是根据变速器油的温度和目标挡位Gear通过标定进一步确定。如图4,预设的第二时间阈值T2后,检查拨叉的移动速度ForkVel。拨叉移动速度ForkVel小于预设阈值ForkVelLchMinThd,换挡压力单位时间增加压力分量ΔP2OfsUp;
优选的,第二时间阈值T2=50ms,在变速器油的温度为20℃条件下,优选的拨叉预设速度阈值ForkVelLchMinThd=0.4mm/10ms,压力分量ΔP2OfsUp=0.1Bar;
在快速启动阶段Ph2,换挡流量阀QPV的流量输出为QPh2,变速器油的温度20℃条件下,QPh2=4Lpm。
目标挡位拨叉位置大于设定快速启动阶段Ph2位置边界ForkPosLchThd时,进入步骤3,优选的ForkPosLchThd=2.0mm。
步骤3,预同步控制阶段Ph3:检查拨叉移动速度,如果拨叉移动速度ForkVel大于设定预同步拨叉移动速度ForkPreSysMaxThd,判定滑动齿套与同步环有接触速度过快的趋势,易产生锥面撞击噪音。
预同步控制阶段Ph3的换挡压力PPh3保持在步骤2阶段的换挡压力PPh2输出。
换挡流量QPh3的计算过程为:
计算拨叉移动速度的偏差ΔForkVelPrsSys
ΔForkVelPrsSys=ForkVel–ForkPreSysMaxThd
QPh3=QPh2–ΔForkVelPrsSys*Qph3Ofs*t
其中Qph3Ofs为通过变速器油的温度进一步确定的预同步控制阶段Ph3的流量补偿量,可有下表1的表格形式来确定:
温度 | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
Qph3Ofs/Lpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
本领域技术人员可以理解,上述表格中可由经验值或先验值等数据,结合现有技术的计算方法、工具书、技术手册等进行填充,获得预同步控制阶段Ph3的不同油温下的流量补偿量Qph3Ofs。
目标挡位拨叉位置大于预同步位置ForkPreSynPassThd后,进入步骤4。
在变速器油的温度为20℃条件下,ForkPreSysMaxThd为0.4mm/10ms,其中挡位的预同步位置ForkPreSynPassThd可由变速器自学习确定,初始的预同步位置ForkPreSynPassThd=3.0mm。
步骤4,转速同步控制阶段Ph4:根据变速器换挡类型NU、KD、CU、CD、GS获取的预置目标转速同步速率δTgtmax、δTgtmin边界值,其同步速率边界范围δTgtmax可由下表2的表格形式进行确定。
δTgtmin可由下表3的表格形式进行确定:
温度\δTgtmin | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
NU | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
KD | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
CU | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
CD | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
GS | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
本领域技术人员可以理解,上述表格中可由经验值或先验值等数据,结合现有技术的计算方法、工具书、技术手册等进行填充,获取转速同步控制阶段Ph4中不同油温下预置目标转速同步速率δTgtmax、δTgtmin边界值。
目标同步转速GearTgtSpd等于输出轴转速OsSpd乘以目标挡位传动比GearTgtRatio:
GearTgtSpd=OsSpd*GearTgtRatio;
根据当前非换挡离合器实际转速CltSpdPass,计算同步目标速差:
SysTgtDetal=|GearTgtSpd–CltSpdPass|
根据目标挡位Gear和变速器油的温度,确定目标挡位的基础换挡压力Pph4Init;根据当前变速器油的温度和目标挡位Gear确定基础的换挡流量Qph4Init;并计算转速同步速率δ和最小同步时间T4;
δ=CltSpdPass(t)–CltSpdPass(t-1)
基础换挡压力Pph4Init表4的表格形式如下:
温度\Pph4Init | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
Gear1 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear2 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear3 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear4 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear5 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear6 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear7 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
GearR | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
基础换挡流量Qph4Init表5的表格形式如下:
本领域技术人员可以理解,上述表格中可由经验值或先验值等数据,结合现有技术的计算方法、工具书、技术手册等进行填充,获取不同油温下基础换挡压力Pph4Init值和基础换挡流量Qph4Init值。
转速同步速率δ小于预设目标转速同步速率最小值δTgtmin时,计算转速同步速率偏差:
Δδ=δTgtmin-δ
换挡压力Pph4=Pph4Init+fp(Δδ),换挡流量Qph4=Qph4Init+fQ(Δδ)
其fp(Δδ)为检测到同步速率存在偏差调节下换挡压力补偿函数,基于变速器目标挡位Gear、变速器油的温度标定确定,进行优选,其fp(Δδ)见下表6的形式进行取值:
fp(Δδ)/Bar | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
-30rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
-10rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
0 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
10rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
30rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
其fQ(Δδ)见下表7的形式进行取值:
fQ(Δδ)/Lpm | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
-30rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
-10rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
0 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
10rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
30rpm | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
本领域技术人员可以理解,上述表格中可由经验值或先验值等数据,结合现有技术的计算方法、工具书、技术手册等进行填充,获取不同油温、不同转速下的fp(Δδ)值和fQ(Δδ)值。
同步目标速差SysTgtDetal小于预设的同步阈值转速SynMinThd,且变速器拨叉挂挡行程大于预设最小同步位置SynMinPos时,判定目标挡位同步过程完成,优选的SynMinThd=20rpm,SynMinPos=5.5mm。
步骤5:啮合速度控制Ph5,以Ph4阶段结束时刻的换挡压力Pph4和换挡流量Qph4为初值,检查拨叉移动速度ForkVelo是否在预设的啮合速度ForkVelPokeMinThd、ForkVelPokeMaxThd区间,预设的啮合速度ForkVelPokeMinThd、ForkVelPokeMaxThd为经验优选值。
ForkVelPokeMinThd=0.6mm/10ms
ForkVelPokeMaxThd=1.0mm/10ms
如图4所示,检测到目标挡位拨叉移动速度ForkVelo小于预设的啮合速度最小值ForkVelPokeMinThd。
符合以下条件:ForkVelo<ForkVelPokeMinThd
增大换挡压力,增大换挡流量;其中换挡力的调节步长Pph5StepUp、换挡流量调节步长Qph5StepUp均根据变速器油的温度通过标定确定。
Pph5=Pph5+Pph5StepUp*Δt
Qph5=Qph5+Qph5StepUp*Δt
换挡压力调节步长Pph5StepUp表8如下:
温度\Pph5StepUp | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
Gear1 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear2 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear3 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear4 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear5 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear6 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
Gear7 | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
GearR | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
换挡流量调节步长Qph5StepUp表9如下:
本领域技术人员可以理解,上述表格中可由经验值或先验值等数据,结合现有技术的计算方法、工具书、技术手册等进行填充,获取不同油温、不同挡位下的换挡压力的调节步长Pph5StepUp和换挡流量调节步长Qph5StepUp。
步骤6,挡位进齿控制阶段Ph6:滑动齿套与目标挡位的接合齿已经接合,进一步输出换挡压力Pph6和换挡流量Qph6,使齿套与接合齿完全接合。挡位进齿控制Ph6阶段的换挡压力Pph6有两部分组成:挡位进齿压力P1ph6和挡位进齿补偿压力P2ph6。
Pph6=P1ph6+P2ph6;
挡位进齿压力的第一部分P1ph6的计算如下:
挡位进齿压力P1ph6初值为进入Ph6阶段的换挡力初值,也为退出Ph5阶段的换挡压力Pph5,换挡压力的终值为换挡锁止压力Pph7。
根据目标挡位拨叉与拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd的偏差,输出挡位进齿压力P1ph6:
P1ph6=Pph7+(Pph5–Pph7)*f(ΔS)
其中ΔS=ForkPos–ForkEggStdThd,为拨叉位置ForkPos与拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd的偏差,f(ΔS)是ΔS的函数,函数取值范围0~1。
挡位进齿补偿压力P2ph6是挡位进齿控制时间的函数,根据进齿控制时间,确定如下:
时间T6为预设的进齿时间,ΔP6Ofs为压力补偿斜率,由变速器油的温度,通过下表10的表格形式进行确定:
温度/℃ | -40℃ | -20℃ | 0℃ | 20℃ | 40℃ | 60℃ | 80℃ | 100℃ | 120℃ |
ΔP6Ofs/Bar | … | … | … | … | … | … | … | … | … |
本领域技术人员可以理解,上述表格中可由经验值或先验值等数据,结合现有技术的计算方法、工具书、技术手册等进行填充,获取不同油温、不同时间区间、不同压力补偿斜率下的挡位进齿补偿压力P2ph6。
换挡流量Qph6以进入挡位进齿控制的流量Qph6Init为初值,并根据拨叉位移实时检测挡位啮合速度ForkVelo是否在设定挡位进齿控制速度范围ForkVelEggMinThd~ForkVelEggMaxThd,如果挡位进齿速度在预设的进齿控制速度范围,保持当前时刻换挡流量Qph6输出,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,进行挡位进齿控制的流量调节,如图4所示的那样。
挡位啮合速度ForkVelo大于预设进齿速度最大值ForkVelEggMaxThd,以ΔQph6StepDn减小换挡流量,ΔQph6StepDn为通过变速器油的温度进一步确定的标定值;
目标挡位拨叉位置大于拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd后,判定当前目标挡位啮合完成,变速器非换挡轴判定当前轴上新的挡位已经啮合,进入步骤7。
其中ForkVelEggMinThd、ForkVelEggMaxThd由标定优选值:
ForkVelEggMinThd=0.2mm/10ms;
ForkVelEggMaxThd=0.4mm/10ms;
拨叉接合标准位置点ForkEggStdThd基于实际拨叉换挡行程物理计算值,ForkEggStdThd=9.0mm。
步骤7:挡位锁止控制阶段Ph7,保持挡位为啮合状态,持续锁止挡位固定时间T7阈值,防止挡位脱出,其换挡力控制如下:
进一步的,换挡压力以换挡锁止压力Pph7Init为初值,为锁止时间t的函数,具体如下:
Pph7=Pph7Init*(1-t/T7)
T7为目标挡位锁止时间阈值,由标定优选;Pph7Init为目标挡位锁止初始压力,优选Pph7Init=1bar。
进一步的,换挡流量以固定的流量Qph7输出,可进一步通过变速器油的温度,优选Qph7=1Lpm。
在上述实施例的基础之上,本发明还存在一种替代技术方案:在变速器拨叉换挡控制过程中,将换挡流量的输出固定,将流量阀当作一种开关阀使用,通过调节换挡压力这一个维度去实现换挡,但对拨叉速度的抑制,特别是变速器液压系统是一个大滞后的系统,不利于系统的精确控制,不能解决变速器换挡一致性的问题,故本替代技术方案仅供参考。
如图6所示,本发明还公开了与自动变速器换挡力控制方法、系统相对应的电子设备和存储介质:
一种电子设备,包括:处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;所述存储器中存储有计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行自动变速器换挡力控制方法的步骤。
一种计算机可读存储介质,其存储有可由电子设备执行的计算机程序,当所述计算机程序在所述电子设备上运行时,使得所述电子设备执行自动变速器换挡力控制方法的步骤。
上述电子设备提到的通信总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect,PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture,EISA)总线等。该通信总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示,图中仅用一条粗线表示,但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。
电子设备包括硬件层,运行在硬件层之上的操作系统层,以及运行在操作系统上的应用层。该硬件层包括中央处理器(CPU,Central Processing Unit)、内存管理单元(MMU,Memory Management Unit)和内存等硬件。该操作系统可以是任意一种或多种通过进程(Process)实现电子设备控制的计算机操作系统,例如,Linux操作系统、Unix操作系统、Android操作系统、iOS操作系统或windows操作系统等。并且在本发明实施例中该电子设备可以是智能手机、平板电脑等手持设备,也可以是桌面计算机、便携式计算机等电子设备,本发明实施例中并未特别限定。
本发明实施例中的电子设备控制的执行主体可以是电子设备,或者是电子设备中能够调用程序并执行程序的功能模块。电子设备可以获取到存储介质对应的固件,存储介质对应的固件由供应商提供,不同存储介质对应的固件可以相同可以不同,在此不做限定。电子设备获取到存储介质对应的固件后,可以将该存储介质对应的固件写入存储介质中,具体地是往该存储介质中烧入该存储介质对应固件。将固件烧入存储介质的过程可以采用现有技术实现,在本发明实施例中不做赘述。
电子设备还可以获取到存储介质对应的重置命令,存储介质对应的重置命令由供应商提供,不同存储介质对应的重置命令可以相同可以不同,在此不做限定。
此时电子设备的存储介质为写入了对应的固件的存储介质,电子设备可以在写入了对应的固件的存储介质中响应该存储介质对应的重置命令,从而电子设备根据存储介质对应的重置命令,对该写入对应的固件的存储介质进行重置。根据重置命令对存储介质进行重置的过程可以现有技术实现,在本发明实施例中不做赘述。
本发明还公开了一种自动变速器和安装有该自动变速器的车辆:
一种自动变速器,所述自动变速器为双离合变速器,双离合变速器与自动变速器换挡力控制系统建立连接,能够根据自动变速器换挡力控制方法的步骤进行换挡力控制。
一种车辆,所述车辆上设置有自动变速器,还包括:
车载电子设备,所述车载电子设备用于实现自动变速器换挡力控制方法;
处理器,所述处理器运行程序,当所述程序运行时从所述车载电子设备输出的数据执行自动变速器换挡力控制方法的步骤;
存储介质,用于存储程序,所述程序在运行时对于从车载电子设备输出的数据执行自动变速器换挡力控制方法的步骤。
在本实施例中,自动变速器(双离合变速器)及其车辆根据变速器的换挡性质划分换挡类型,并根据变速器目标挡位接合过程化分为多个换挡阶段,通过对变速器换挡压力和换挡流量的控制,确保在变速器各种换挡类型下,实现目标挡位平顺接合。
本技术领域技术人员可以理解,除非另外定义,这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语),具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是,诸如通用字典中定义的那些术语,应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义,并且除非被特定定义,否则不会用理想化或过于正式的含义来解释。
需要说明的是,本说明书与权利要求中使用了某些词汇来指称特定元件。本领域技术人员应可以理解,车辆制造商可能会用不同名词来称呼同一个元件。本说明书与权利要求并不以名词的差异来作为区分元件的方式,而是以元件在功能上的差异作为区分的准则。如通篇说明书及权利要求当中所提及的“包含”或“包括”为一开放式用语,故其应被理解成“包括但不限定于”。后续将对实施本发明的较佳实施方式进行描述说明,但是所述说明是以说明书的一般原则为目的,并非用于限定本发明的范围。本发明的保护范围当根据其所附的权利要求所界定者为准。
在本说明书的描述中,参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
在本发明中,除非另有明确的规定和限定,术语“连接”、“固定”等应做广义理解,例如,“固定”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;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或两个元件的相互作用关系,除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
另外,本发明各个实施例之间的技术方案可以相互结合,但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础,当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在,也不在本发明要求的保护范围之内。
在本发明所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭示的装置和方法,也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上,流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分,所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意,在有些作为替换的实现方式中,方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如,两个连续的方框实际上可以基本并行地执行,它们有时也可以按相反的顺序执行,由所涉及的功能而定。也要注意的是,框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合,可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现,或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分,也可以是各个模块单独存在,也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
Claims (13)
1.一种自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,具体包括:
将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;
动力换挡模式具体包括:动力升挡换挡类型和动力降挡换挡类型,非动力换挡模式具体包括:滑行升挡换挡类型、滑行降挡换挡类型、移库模式换挡类型;
将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;
变速器从原始挡位到目标挡位的控制阶段具体包括:换挡充油控制阶段、快速启动控制阶段、预同步控制阶段、转速同步控制阶段、啮合速度控制阶段、挡位进齿阶段、挡位锁止控制阶段;
结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段中调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出;
在从原始挡位向目标挡位换挡前,识别变速器的换挡类型是否为动力换挡模式,如果识别为动力换挡模式,则进入换挡充油控制阶段,根据目标挡位和变速器油温设定换挡压力阀的换挡压力阈值,以及换挡流量阀的换挡流量阈值,当换挡时间大于第一时间阈值后进入快速启动控制阶段,或:识别变速器的换挡类型为非动力换挡模式,则直接进入快速启动控制阶段。
2.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,根据拨叉速度的最小、最大阈值,结合变速器油温,确定换挡压力单位时间内增加的压力分量或减少的压力分量,计算拨叉移动速度,并确定换挡流量阀的流量输出;
实时判断目标挡位拨叉位置是否大于快速启动阶段的拨叉启动位置边界,如果目标挡位拨叉位置大于快速启动阶段的拨叉启动位置边界,则进入预同步控制阶段。
3.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,在预同步控制阶段,监测拨叉移动速度:如果拨叉移动速度小于预同步拨叉移动速度,则继续增加拨叉换挡压力,或:如果拨叉移动速度大于预同步拨叉移动速度,将换挡压力保持在快速启动控制阶段的换挡压力,抑制拨叉移动速度过快;
目标挡位拨叉位置大于预同步位置后,进入转速同步控制阶段;
换挡流量继续保持为快速启动控制阶段的换挡流量。
4.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,在同步控制阶段,确定转速同步速率的边界范围和边界值,判断转速同步速率是否处于边界范围内;
如果转速同步速率处于边界范围内,则保持当前时刻的换挡压力和换挡流量;如果转速同步速率处于边界范围外,则根据转速同步速率的偏差,对转速同步阶段的换挡压力、换挡流量进行动态调节;
将当前输出轴转速乘以目标挡位传动比,得到目标同步转速,再将目标同步转速与当前非换挡离合器转速相减,计算得到同步目标速差,在同步目标速差小于预设的同步阈值转速,且变速器拨叉挂挡行程大于预设最小同步位置时,判定目标挡位同步控制过程完成。
5.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,检查拨叉移动速度是否在预设啮合速度区间内,如果拨叉移动速度在预设啮合速度区间内,则保持当前时刻的换挡压力和换挡流量;如果拨叉移动速度不在预设啮合速度区间内,则进一步判断:
如果拨叉移动速度小于预设的啮合速度最小值,则结合变速器油温,调整换挡压力的调节步骤和换挡流量的调节步长,增大换挡压力,增大换挡流量;
如果拨叉移动速度大于预设的啮合速度最大值,则结合变速器油温,调整换挡压力的调节步长和换挡流量的调节步长,减小换挡压力,减小换挡流量。
6.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,
在挡位进齿控制阶段中,换挡压力包括第一挡位进齿压力和第二挡位进齿压力;
根据目标挡位拨叉与拨叉接合标准位置点的偏差,确定第一挡位进齿压力;
利用挡位进齿控制时间的函数求得挡位进齿补偿压力,确定第二挡位进齿压力;
换挡流量以进入挡位进齿控制阶段时的流量为初值,并根据拨叉位移实时检测挡位啮合速度是否在预设的挡位进齿控制速度范围内,如果挡位进齿速度在预设的进齿控制速度范围,保持当前时刻的换挡流量进行输出,如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,则根据挡位啮合速度与预设进齿速度的最大、最小值,进行挡位进齿控制阶段的流量调节。
7.根据权利要求6所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,
如果进齿速度不在预设的进齿控制速度范围内,则进行挡位进齿控制的流量调节,具体包括:
挡位啮合速度小于预设进齿速度最小值,调节步长增加换挡流量;
挡位啮合速度大于预设进齿速度最大值,调节步长减小换挡流量;
当目标挡位拨叉位置大于拨叉接合标准位置点之后,判定当前目标挡位啮合完成,变速器非换挡轴判定当前轴上新的挡位已经啮合。
8.根据权利要求1所述的自动变速器换挡力控制方法,其特征在于,
在挡位锁止控制阶段,保持挡位为啮合状态,换挡力控制如下:持续锁止挡位固定时间满足阈值要求,防止挡位脱出;
挡位锁止控制阶段换挡压力以换挡锁止压力为初值,为锁止时间t的函数,满足出下公式:
Pph7=Pph7Init*(1-t/T7)
其中T7为目标挡位锁止时间阈值,Pph7Init为目标挡位锁止初始压力,
结合变速器油温,换挡流量以固定的流量输出。
9.一种自动变速器换挡力控制系统,其特征在于,具体包括:
换挡模式设置模块,用于将自动变速器的换挡类型划分为动力换挡模式和非动力换挡模式;
动力换挡模式具体包括:动力升挡换挡类型和动力降挡换挡类型,非动力换挡模式具体包括:滑行升挡换挡类型、滑行降挡换挡类型、移库模式换挡类型;
挡位接合控制阶段模块,用于将变速器从原始挡位到目标挡位的接合过程,划分为若干个控制阶段;
变速器从原始挡位到目标挡位的控制阶段具体包括:换挡充油控制阶段、快速启动控制阶段、预同步控制阶段、转速同步控制阶段、啮合速度控制阶段、挡位进齿阶段、挡位锁止控制阶段;
换挡压力调节/控制流量输出模块,用于结合变速器油温和/或拨叉速度,在不同的换挡模式和控制阶段调节换挡压力大小和/或控制换挡流量的输出;
在从原始挡位向目标挡位换挡前,识别变速器的换挡类型是否为动力换挡模式,如果识别为动力换挡模式,则进入换挡充油控制阶段,根据目标挡位和变速器油温设定换挡压力阀的换挡压力阈值,以及换挡流量阀的换挡流量阈值,当换挡时间大于第一时间阈值后进入快速启动控制阶段,或:识别变速器的换挡类型为非动力换挡模式,则直接进入快速启动控制阶段。
10.一种自动变速器,其特征在于,所述自动变速器为双离合变速器,所述双离合变速器与如权利要求9所述的自动变速器换挡力控制系统建立连接,能够根据权利要求1至8中至一项所述方法的步骤进行换挡力控制。
11.一种电子设备,其特征在于,包括:处理器、通信接口、存储器和通信总线,其中,处理器,通信接口,存储器通过通信总线完成相互间的通信;所述存储器中存储有计算机程序,当所述计算机程序被所述处理器执行时,使得所述处理器执行权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
12.一种计算机可读存储介质,其特征在于,其存储有可由电子设备执行的计算机程序,当所述计算机程序在所述电子设备上运行时,使得所述电子设备执行权利要求1至8中任一项所述方法的步骤。
13.一种车辆,其特征在于,所述车辆上设置有如权利要求10所述的自动变速器,还包括:
车载电子设备,所述车载电子设备用于实现权利要求1至8中任一项所述自动变速器换挡力控制方法;
处理器,所述处理器运行程序,当所述程序运行时从所述车载电子设备输出的数据执行权利要求1至8中任一项所述的自动变速器换挡力控制方法的步骤;
存储介质,用于存储程序,所述程序在运行时对于从车载电子设备输出的数据执行权利要求1至8中任一项所述的自动变速器换挡力控制方法的步骤。
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