專利名稱：基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及的是一種汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域的方法，具體是一種基于濕式離合器的 優(yōu)化離合控制方法。
背景技術(shù)：
所謂的濕式離合器是指離合器摩擦片在滑摩過程中摩擦接觸表面表現(xiàn)為液體和 半液體界面的摩擦，當(dāng)油分子層和摩擦面之間的附著力大于滑動(dòng)產(chǎn)生的剪切力時(shí)，離合器 才開始傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩。而這個(gè)附著力和離合器本身表面粗糙度、摩擦材料特性、摩擦片 結(jié)構(gòu)和形狀、油的特性、行駛溫度、離合器磨損情況等多種動(dòng)態(tài)因素相關(guān)，簡單而言，每個(gè)離 合器初始制造時(shí)，由于機(jī)械和材料的偏差，初始iTouch point就不同，該Touch point是指 離合器接合時(shí)，主、從動(dòng)盤接觸后，油分子層和摩擦面之間產(chǎn)生的滑摩力矩剛好開始傳遞發(fā) 動(dòng)機(jī)扭矩的離合器控制點(diǎn)，與傳統(tǒng)意義上克服所有外界阻力矩的離合器半接合點(diǎn)定義有所 區(qū)別。同時(shí)隨著駕駛里程的增加，離合器磨損后，這個(gè)值也在不斷的動(dòng)態(tài)變化。而Touch point的選取，對于離合器的性能、駕駛舒適性等有很大的影響。傳統(tǒng)離 合器控制均采用“一快一慢”的控制方法，即離合器在達(dá)到Touch point前，車輛沒有運(yùn)動(dòng)， 離合器的接合速度不會(huì)對車輛造成沖擊，這樣的空行程要求嚙合速度快、時(shí)間短，一旦達(dá)到 Touchpoint點(diǎn)后，車輛開始運(yùn)行，離合器接合速度、節(jié)氣門開度等因素將直接影響車輛沖擊 度的大小，為了保證駕駛舒適性，一般要求嚙合速度慢，盡量減少?zèng)_擊，因此，Touch point 點(diǎn)作為兩種不同控制方法的分界點(diǎn)，對于整個(gè)離合器在起步和換擋過程的性能優(yōu)劣有決定 性的作用。如果Touch point選取過低，離合器主、從動(dòng)片滑摩嚴(yán)重，會(huì)導(dǎo)致離合器嚙合過程 中產(chǎn)生大量的熱，并使離合器摩擦片磨損嚴(yán)重，大大影響離合器的壽命，而且起步時(shí)這個(gè)階 段的結(jié)合不充分，會(huì)需要下一階段離合器控制來彌補(bǔ)，延長了起步時(shí)間，影響整體控制效 果。如果Touchpoint選取過高，容易造成發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，且系統(tǒng)沖擊大，起步舒適性差。綜上 所述，Touch point點(diǎn)的優(yōu)化控制功能是實(shí)現(xiàn)濕式離合器優(yōu)化控制的必選功能。傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中，離合器控制中一般采用首次記錄Touch point的方式進(jìn)行初步優(yōu)化， 即在每臺(tái)變速箱下線檢測時(shí)，測量不同變速箱內(nèi)離合器的Touch point，并將其作為特殊變 量保存在每臺(tái)變速箱的控制單元系統(tǒng)TCU中，這種方法可以解決變速箱內(nèi)不同離合器本體 差異的區(qū)別，針對離合器本身表面粗糙度、摩擦材料特性、摩擦片結(jié)構(gòu)和形狀、油的特性等 參數(shù)的差異性，給予每臺(tái)變速箱一個(gè)初始的“個(gè)性化”的Touch point。但是，對于離合器磨 損等后期影響的動(dòng)態(tài)因素，無法直接的快速響應(yīng)以調(diào)整合適的Touch point，那么，隨著行 駛里程的增加、環(huán)境溫度的影響，離合器控制的效果將逐步變差。經(jīng)過對現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，對于離合器磨損、環(huán)境溫度變化對離合器Touch point影響的控制方法多數(shù)采用控制離合器輸入輸出端轉(zhuǎn)速差的方法，如“起步過程中離 合器半接合點(diǎn)的試驗(yàn)研究”一文所述，但該方法只適用于AMT等車型，適用范圍有限。而傳 統(tǒng)平行軸系機(jī)械結(jié)構(gòu)的變速箱，如雙離合器變速箱DCT等，離合器輸出端變速箱輸入軸轉(zhuǎn)速在無檔位嚙合時(shí)由于油的影響，存在跟轉(zhuǎn)，而在檔位嚙合時(shí)，拖動(dòng)阻力矩大時(shí)基本轉(zhuǎn)速為 Orpm，所以無法采用該方法作為Touch point的判斷基準(zhǔn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供了一種基于濕式離合器的優(yōu)化離合控 制方法，通過在駕駛過程中，根據(jù)當(dāng)前駕駛條件，例如離合器溫度，油門、剎車踏板位置，車 速，發(fā)動(dòng)機(jī)當(dāng)前狀態(tài)等自動(dòng)擇取時(shí)機(jī)進(jìn)行濕式離合器嚙合和松脫兩階段最優(yōu)Touch point 控制，綜合考慮離合器磨損和溫度影響等動(dòng)態(tài)因素，始終使離合器開始傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的臨界 點(diǎn)的控制保持在最優(yōu)狀態(tài)。本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明包括優(yōu)化嚙合控制和優(yōu)化松脫過程 兩個(gè)階段，其中第一步、在駕駛過程中，監(jiān)控當(dāng)前整車和變速箱狀況，并判斷當(dāng)前狀況是否滿足執(zhí) 行離合器優(yōu)化控制條件，該優(yōu)化控制條件是指同時(shí)滿足以下條件1)換擋機(jī)構(gòu)在前進(jìn)模式D、運(yùn)動(dòng)模式S、手動(dòng)模式M或倒檔R位置；2) 1檔或R檔檔位齒輪已嚙合；3)剎車踏板位于踩下的位置；4)離合器油溫范圍在W0，115] V ；5)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在范圍在W0，120] V ；6)當(dāng)前車速小于5km/h。第二步當(dāng)滿足第一步所述優(yōu)化控制條件時(shí)開始執(zhí)行優(yōu)化嚙合控制，以小步長電 流增加的方式逐步加大濕式離合器主動(dòng)盤和從動(dòng)盤間壓力，直到離合器傳遞扭矩大于等于 上限標(biāo)定值，記錄此時(shí)給定的壓力作為待優(yōu)化上限壓力值，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化嚙合控制。所述的上限標(biāo)定值來源于整車網(wǎng)絡(luò)CAN總線信號的離合器開始傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩 的臨界狀態(tài)值，優(yōu)選為3Nm。所述的離合器傳遞扭矩即發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際扭矩從整車網(wǎng)絡(luò)CAN總線上獲取。第三步、完成優(yōu)化嚙合控制后，逐步減小濕式離合器的主動(dòng)盤和從動(dòng)盤間壓力，直 到離合器傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值從上限標(biāo)定值逐步減小，直到小于等于下限標(biāo)定值，記錄此 時(shí)給定的壓力作為待優(yōu)化下限壓力值，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化松脫控制。所述的下限標(biāo)定值來源于整車網(wǎng)絡(luò)CAN總線信號的離合器主、從動(dòng)盤脫開，不傳 遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的狀態(tài)的臨界狀態(tài)值，優(yōu)選為ONm。第四步重復(fù)執(zhí)行第二步和第三部若干次，并將得到的若干組待優(yōu)化上限壓力值 和待優(yōu)化下限壓力值分別求和再取平均值，獲得最終的優(yōu)化上限壓力值和優(yōu)化下限壓力 值，并保存到變速箱控制單元TCU的EEPROM空間中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化離合控制。


圖1濕式離合器力學(xué)模型。圖2變速箱和TCU、EEPROM的連接關(guān)系示意圖。圖3離合器優(yōu)化控制流程圖。圖4優(yōu)化控制前后起步?jīng)_擊對比。
具體實(shí)施例方式下面對本發(fā)明的實(shí)施例作詳細(xì)說明，本實(shí)施例在以本發(fā)明技術(shù)方案為前提下進(jìn)行 實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過程，但本發(fā)明的保護(hù)范圍不限于下述的實(shí)施 例。如圖1所示，為濕式離合器的力學(xué)模型，增大離合器主、從動(dòng)盤間壓力可增加離合 器實(shí)際傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩。本發(fā)明通過優(yōu)化控制離合器傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的臨界點(diǎn)，從而優(yōu) 化濕式離合器的離合控制。如圖2所示，為變速箱和其控制單元TCU、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)單元EEPROM的連接關(guān)系示意 圖。TCU(Transmission Control Unit)是變速箱的電子控制單元，從用途上講是汽車變速 箱專用微機(jī)控制器，它和普通單片機(jī)一樣，由微處理器CPU、存儲(chǔ)器(RAM、EEPROM等)、輸出 輸出接口、驅(qū)動(dòng)等大規(guī)模集成電路組成。正常駕駛情況下，RAM會(huì)不停地記錄你行駛中的 數(shù)據(jù)，但由于是存儲(chǔ)于RAM中，就象錯(cuò)誤碼一樣，一但去掉電瓶而失去供電，所有的數(shù)據(jù)就 會(huì)丟失，所以本發(fā)明中將優(yōu)化離合控制后獲得的離合器最優(yōu)臨界控制點(diǎn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到特定的 EEPROM空間中，該空間的特點(diǎn)是斷電不丟失，下次上電后，其中數(shù)據(jù)自動(dòng)拷貝到RAM中，始 終保持離合器控制在最佳狀態(tài)。如圖3所示，為離合器優(yōu)化控制流程圖，該圖詳細(xì)說明了整個(gè)優(yōu)化離合即通過優(yōu) 化嚙合控制和優(yōu)化松脫兩個(gè)階段的控制流程。應(yīng)用于有雙濕式離合器的DCT變速箱，正常駕駛過程中，該優(yōu)化程序是否被激活 由當(dāng)前車況決定，對于奇數(shù)、偶數(shù)離合器，離合器優(yōu)化控制激活條件分別如下所示激活奇數(shù)離合器的條件為①嚙合1檔且目標(biāo)檔位為1檔，或者嚙合R檔且目標(biāo)檔位為R檔；②踩剎車踏板；③換擋機(jī)構(gòu)在前進(jìn)D、運(yùn)動(dòng)S、手動(dòng)M或倒檔R位置；④車速<0. 5kph,；⑤油門踏板開度< 0. 5% ；⑥離合器溫度(TMP_CLU)范圍在W0，115] V，⑦發(fā)動(dòng)機(jī)水溫(TMP_ENG)范圍在W0，120] V ；⑧發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出扭矩穩(wěn)定。激活偶數(shù)離合器的條件為①嚙合2檔且目標(biāo)檔位為2檔；②踩剎車踏板；③換擋機(jī)構(gòu)在前進(jìn)D或冬季模式W位置；④車速< 0. 5kph ；⑤油門踏板開度< 0. 5% ；⑥離合器溫度(TMP_CLU)范圍在W0，115] V，⑦發(fā)動(dòng)機(jī)水溫(TMP_ENG)范圍在W0，120] V ；⑧發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際輸出扭矩穩(wěn)定。以上信號，其中嚙合檔位來源于變速箱內(nèi)部的檔位傳感器，離合器溫度來源于變速箱內(nèi)部的離合器溫度傳感器，而其它信號均來源于整車CAN總線，由發(fā)動(dòng)機(jī)控制單元、車 身控制系統(tǒng)等提供。離合器優(yōu)化控制方法過程為首先當(dāng)離合器優(yōu)化控制被激活時(shí)，離合器壓力逐步 自增，直到扭矩大于標(biāo)定值C_FAC_SLN_TRQ_hTH，該標(biāo)定值大約為3Nm，即認(rèn)為發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際 扭矩為3Nm時(shí)離合器處于Touch point點(diǎn)，此處用發(fā)動(dòng)機(jī)的扭矩判斷是因?yàn)榘l(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際 扭矩是考慮離合器干涉的發(fā)動(dòng)機(jī)對變速箱的控制扭矩，該信號精度高、響應(yīng)快，而且在離合 器優(yōu)化的同時(shí)，也禁止了空調(diào)啟動(dòng)等對發(fā)動(dòng)機(jī)實(shí)際扭矩影響大的操作，盡量使此時(shí)優(yōu)化到 的離合器Touch point點(diǎn)精確；優(yōu)化嚙合控制完成后進(jìn)入松脫階段的離合器優(yōu)化控制模 塊，離合器壓力自減，直到扭矩小于標(biāo)定值C_FAC_SLN_TRQ_1TH，該標(biāo)定值大約為ONm，表示 此次優(yōu)化松脫控制完成。經(jīng)過上述3次優(yōu)化后，回到初始狀態(tài)，等待下一次的優(yōu)化控制激活 指令。在平常的駕車過程中，TCU控制策略綜合判斷當(dāng)前駕駛條件例如停車等待紅燈時(shí)， 自動(dòng)激活離合器優(yōu)化控制，更新離合器Touch point點(diǎn)。該優(yōu)化控制保證了駕駛過程中，離 合器開始傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的臨界點(diǎn)始終保持在最優(yōu)狀態(tài)。對比離合器優(yōu)化控制實(shí)施前后變速箱傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的情況，如圖4所示，該工 況指示的是變速箱升檔，此時(shí)變速箱傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩會(huì)減小，優(yōu)化控制后，變速箱傳遞扭 矩達(dá)到目標(biāo)扭矩的過程中扭矩波動(dòng)明顯變小，換擋沖擊減小，進(jìn)一步提高了換擋舒適性。
權(quán)利要求
1.一種基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征在于，包括以下步驟第一步、在駕駛過程中，監(jiān)控當(dāng)前整車和變速箱狀況，并判斷當(dāng)前狀況是否滿足執(zhí)行離 合器優(yōu)化控制條件；第二步當(dāng)滿足第一步所述優(yōu)化控制條件時(shí)開始執(zhí)行優(yōu)化嚙合控制，以小步長電流增 加的方式逐步加大濕式離合器主動(dòng)盤和從動(dòng)盤間壓力，直到離合器傳遞扭矩大于等于上限 標(biāo)定值，記錄此時(shí)給定的壓力作為待優(yōu)化上限壓力值，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化嚙合控制；第三步、完成優(yōu)化嚙合控制后，逐步減小濕式離合器的主動(dòng)盤和從動(dòng)盤間壓力，直到離 合器傳遞的發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩值從上限標(biāo)定值逐步減小，直到小于等于下限標(biāo)定值，記錄此時(shí)給 定的壓力作為待優(yōu)化下限壓力值，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化松脫控制；第四步重復(fù)執(zhí)行第二步和第三部若干次，并將得到的若干組待優(yōu)化上限壓力值和待 優(yōu)化下限壓力值分別求和再取平均值，獲得最終的優(yōu)化上限壓力值和優(yōu)化下限壓力值，并 保存到變速箱控制單元TCU的EEPROM空間中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化離合控制。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征是，所述的優(yōu) 化控制條件是指同時(shí)滿足以下條件1)換擋機(jī)構(gòu)在前進(jìn)模式D、運(yùn)動(dòng)模式S、手動(dòng)模式M或倒檔R位置；2)1檔或R檔檔位齒輪已嚙合；3)剎車踏板位于踩下的位置；4)離合器油溫范圍在W0，115]°C；5)發(fā)動(dòng)機(jī)水溫在范圍在W0，120]°C；6)當(dāng)前車速小于5km/h。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征是，所述的上 限標(biāo)定值來源于整車網(wǎng)絡(luò)CAN總線信號的離合器開始傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的臨界狀態(tài)值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征是，所述的 上限標(biāo)定值為3Nm。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征是，所述的離 合器傳遞扭矩即發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)際扭矩從整車網(wǎng)絡(luò)CAN總線上獲取。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征是，所述的下 限標(biāo)定值來源于整車網(wǎng)絡(luò)CAN總線信號的離合器主、從動(dòng)盤脫開，不傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的狀 態(tài)的臨界狀態(tài)值。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或6所述的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，其特征是，所述的 下限標(biāo)定值為ONm。
全文摘要
一種汽車變速器技術(shù)領(lǐng)域的基于濕式離合器的優(yōu)化離合控制方法，通過優(yōu)化嚙合控制和優(yōu)化松脫控制若干次后得到待優(yōu)化上限壓力值和待優(yōu)化下限壓力值分別求和再取平均值，獲得最終的優(yōu)化上限壓力值和優(yōu)化下限壓力值，并保存到變速箱控制單元TCU的EEPROM空間中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化離合控制。本發(fā)明綜合考慮離合器磨損和溫度影響等動(dòng)態(tài)因素，始終使離合器開始傳遞發(fā)動(dòng)機(jī)的臨界點(diǎn)的控制保持在最優(yōu)狀態(tài)。
文檔編號F16D48/06GK102062166SQ20111000707
公開日2011年5月18日 申請日期2011年1月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年1月13日
發(fā)明者張曄平, 李育, 王惠忠, 陳潔婧 申請人:上海汽車變速器有限公司