CN107741542A - 一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法及测试*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法及测试***，在学习过程中需满足学习条件，并依次进行以下步骤：进行待测离合器和其他离合器电流控制以形成空挡；计算空挡下变矩器滑差nCV0；设定预设初始学习电流；判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差nCV0的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值；计算离合器的电流压力参数偏差ΔIP2C＝IR‑IKP；计算离合器的电流压力特征参数IP2C＝Ideft+ΔIP2C，并存储至EEROM；不需要直接获取真实的压力传感器信号，而是间接的通过离合器的负载变化反映在液力变矩器滑差上的变化，来对比间接获得最终的离合器的电流压力特性参数，不仅学习的效率高，而且排除了来自发动机和变速器的一些干扰因素，能使得学习结果更加真实稳定。

Description

一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法及测试***
技术领域
本发明涉及一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法及液力自动变速器的电流压力测试***。
背景技术
液力自动变速器是集机械、液压、电控于一体的复杂***，变速器由300多个零部件组成，在生命周期内一直不通的进行着旋转运动和线性运动。所以随着整车的行驶里程和变速器的换挡次数，变速器的换挡性能将会发生变化，换挡品质变差。虽然变速器控制单元TCU一般都会开发自适应策略，但是也都是在一定压力范围的自动调整。否则容易造成过度学习，同样会影响换挡品质。对于个别性能变化超差，性能衰减比较大的变速器，TCU的自适应软件无法覆盖而不能保证良好的换挡品质。对于这种变速器如果在自动变速器台架上通过传感器设备重新直接获取变速器的电流压力特征参数并写入TCU软件中，这种方式的技术上是可行的，但是变速器的维修、测试成本是非常高的，而且周期也非常长，所以不具备售后维修的可操作性。
发明内容
为了弥补以上不足，本发明提供了一种不需要增加传感器测试设备，不需要对变速器进行拆装，整个学习的周期较短，而且排除了来自发动机和变速器的一些干扰因素，能使得学习结果更加真实稳定的液力自动变速器的电流压力离线学习方法。
本发明的技术方案是：一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法，在学习过程中需满足学习条件，并依次进行以下步骤：
步骤一：进行待测离合器和其他离合器电流控制以形成空挡；
步骤二：计算空挡下变矩器滑差nCV0；
步骤三：设定预设初始学习电流，保证初始学习的电流I0不能让待测离合器产生负载，并输出I＝I0；
步骤四：控制电磁阀电流，使得I＝I0+ΔI；
步骤五：判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差nCV0的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值，如果小于等于差值设定值则返回步骤四，如果大于设定的门限值则记录该控制电流I为IR，也即IR＝I，进入下一步骤；
步骤六：计算离合器的电流压力参数偏差ΔIP2C＝IR-IKP，其中IKP是按照预设的电流压力特征参数计算出的预设的临界点电流值；
步骤七：计算离合器的电流压力特征参数IP2C＝Ideft+ΔIP2C，并存储至EEROM，其中，Ideft是TCU软件预设的电流压力特征参数。
作为优选的技术方案，步骤二中计算空挡下变矩器滑差nCV0时，将Tck0内变矩器滑差nCV的平均值作为nCV0。
作为优选的技术方案，步骤三中：需要保证初始学习的电流I0不能让离合器产生负载，通过nCV-nCV0的差值可以表征初始电流I0对负载的影响，如果nCV-nCV0大于设定的门限值nthr1，则说明初始电流I0产生了负载，此时需要减小初始电流I0然后再重新确认，即使得初始电流I0＝I0-ΔI0,直至初始电流I0满足不让离合器产生负载的要求。
作为优选的技术方案，在步骤五，判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值时，计算在设定时间段Tck1内，变矩器滑差的最大值nCV_max与nCV0的差值nCV_max-nCV0小于设定的门限值nthr2，则按照时间Tck1退出该步长，否则就按照最长时间TStep退出，在时间周期TStep内的最后一段时间Tck2内，计算液力变矩器滑差的平均值nCV_ave，如果平均值nCV_ave与nCV0的差值nCV_ave-nCV0大于设定的门限值nthr3,则说明该电流为液力变矩器滑差变化的临界值，并记录该控制电流I为IR，否则返回步骤四。
作为优选的技术方案，所述学习条件包括以下：
a、变速器输出轴转速为0；
b、ATF油温在60℃-100℃之间；
c、油门为0；
d、发动机怠速转速700-900rpm；
e、发动机转速波动小于80rpm；
f、TCU无故障；
g、没有踩刹车制动信号。
作为优选的技术方案，换挡杆位置在P档。
作为优选的技术方案，ΔIP2C的数值应在安全范围内，避免出现异常的结果影响品质。
本发明还提供了一种不需要增加传感器测试设备，不需要对变速器进行拆装，整个学习的周期较短，而且排除了来自发动机和变速器的一些干扰因素，能使得学习结果更加真实稳定的液力自动变速器的电流压力测试***。
本发明的技术方案是：液力自动变速器的电流压力测试***，包括具有UDS服务的诊断仪，所述诊断仪和TCU之间设有UDS-CAN数据线,TCU经UDS-CAN数据线从诊断仪接收学习开始的请求，TCU经UDS-CAN数据线给诊断仪反馈测学习的过程状态和结果；TCU通过硬线对变速器的电磁阀电流进行控制，TCU通过硬线采集学习过程中变速器的转速信号、档位信号、温度信号；TCU通过整车的CAN总线从发动机控制单元获取发动机转速信号。
由于采用了上述技术方案，一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法，在学习过程中需满足学习条件，并依次进行以下步骤：步骤一：进行待测离合器和其他离合器电流控制以形成空挡；步骤二：计算空挡下变矩器滑差nCV0；步骤三：设定预设初始学习电流，保证初始学习的电流I0不能让待测离合器产生负载，并输出I＝I0；步骤四：控制电磁阀电流，使得I＝I0+ΔI；步骤五：判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差nCV0的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值，如果小于等于差值设定值则返回步骤四，如果大于设定的门限值则记录该控制电流I为IR，也即IR＝I，进入下一步骤；步骤六：计算离合器的电流压力参数偏差ΔIP2C＝IR-IKP，其中IKP是按照预设的电流压力特征参数计算出的预设的临界点电流值；步骤七：计算离合器的电流压力特征参数IP2C＝Ideft+ΔIP2C，并存储至EEROM，其中，Ideft是TCU软件预设的电流压力特征参数；不需要增加传感器测试设备，不需要对变速器进行拆装，整个学习的周期较短，而且排除了来自发动机和变速器的一些干扰因素，能使得学习结果更加真实稳定。不需要直接获取真实的压力传感器信号，而是间接的通过离合器的负载变化反映在液力变矩器滑差上的变化，来对比间接获得最终的离合器的电流压力特性参数。采用这种离线学习的方法，不仅学习的效率高，而且能够直接真实的反应变速器的换挡性能，且测试方法和结果稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例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，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明实施例中液力自动变速器的电流压力测试***的结构示意图；
图2是本发明实施例中液力自动变速器的电流压力离线学习方法的流程图；
图3是本发明实施例中C1/C2/C3的离合器电流压力学习过程图；
图4是本发明实施例中B1/C4的离合器电流压力学习过程。
具体实施方式
如图1所示，液力自动变速器的电流压力测试***，包括具有UDS服务的诊断仪，所述诊断仪和TCU之间设有UDS-CAN数据线,TCU经UDS-CAN数据线从诊断仪接收学习开始的请求，TCU经UDS-CAN数据线给诊断仪反馈测学习的过程状态和结果；TCU通过硬线对变速器的电磁阀电流进行控制，TCU通过硬线采集学习过程中变速器的转速信号、档位信号、温度信号；TCU通过整车的CAN总线从发动机控制单元获取发动机转速信号。在变速器控制单元TCU中还需增加相关的控制软件以便运行本液力自动变速器的电流压力离线学习方法。
液力自动变速器的电流压力离线学习方法是基于发动机处于怠速且变速器在空挡时，发动机的转速和变速器的输入轴转速之差及液力变矩器滑差处于相对稳定的小滑差阶段，当变速器的负载逐渐增加的时候，该滑差也会逐渐增加。通过寻找该滑差变化的临界点来定义变速器负载增加的临界点，再通过变速器负载的临界点与软件中预设的临界点进行对比，从得到离合器的电流压力特性参数的偏差值。对于不同的液力自动变速器，由于其离合器的换挡逻辑不同，其学习过程中的控制过程也存在差异，但是每个测试离合器的学习过程都是相同的，因此本发明可以应用于所有不同结构的液力自动变速器。本实施例中针对一款8档自动变速器的离合器换挡逻辑进行描述，表1为该变速器电流压力学习过程的电流控制。该变速器有五个换挡离合器B1、C1、C2、C3、C4，液力变矩器的闭锁离合器CV不在本学习的范围之内。该变速器三个离合器结合可以形成一个固定的档位，少于三个离合器的结合均为空挡。对每个换挡离合器都需要进行学习，学习过程中液力变速器的闭锁离合器必须是打开状态，所以CV控制电流为0。对B1进行测试学习的时候，控制C2和C4离合器为闭锁状态即控制电流为1000mA，此时变速器处于空挡状态，然后逐渐增加B1的电流到一定值的时候则变速器的负载增加，液力变矩器的滑差会增加，通过这个特点对B1离合器的电流压力特性参数学习。学习C1，C2，C3的时候控制B1和C4离合器为闭锁状态即控制电流为1000mA，学习C4的时候B1和C2离合器为闭锁状态控制电流为1000mA，待测离合器的学习过程均相同。
表一
如图2所示，一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法，在学习过程中需满足学习条件，所述学习条件包括以下：
a、变速器输出轴转速为0；
b、ATF油温在60℃-100℃之间；
c、油门为0；
d、发动机怠速转速700-900rpm；
e、发动机转速波动小于80rpm；
f、TCU无故障；
g、没有踩刹车制动信号；
h、换挡杆位置在P档。
并依次进行以下步骤：
步骤一：进行待测离合器和其他离合器电流控制以形成空挡；在P档怠速下，B1和C4为闭锁，其他离合器为打开状态。C1/C2/C3离合器在进入学习过程的时候，B1和C4已经是闭锁状态，所以可以直接进入学习状态，不需要进行离合器的转换控制，如图3所示。而B1和C4离合器却需要进行转换控制，进入B1离合器的学习过程的时候，需要先将B1离合器的电流逐渐减小到0，同时将C2离合器的电流逐渐增加到1000mA，如图4所示。在进入C4离合器的学习过程的时候，需要将C4离合器的电流逐渐减小到0，同时将C2离合器的电流逐渐增加到1000mA。当电流转换控制完成后就进入各离合器对应的空挡状态。
步骤二：计算空挡下变矩器滑差nCV0；在步骤二中计算空挡下变矩器滑差nCV0时，将Tck0内变矩器滑差nCV的平均值作为nCV0。
变矩器滑差nCV为发动机转速和变速器的输入轴转速的差值，计算空挡下的变矩器滑差是为了寻找变矩器滑差突变点的基础值，为了计算结果的稳定，选择的是时间Tck0内变矩器滑差nCV的平均值nCV0，如图3和图4所示。
步骤三：设定预设初始学习电流，保证初始学习的电流I0不能让待测离合器产生负载，并输出I＝I0；在步骤三中：需要保证初始学习的电流I0不能让离合器产生负载，通过nCV-nCV0的差值可以表征初始电流I0对负载的影响，如果nCV-nCV0大于设定的门限值nthr1，则说明初始电流I0产生了负载，此时需要减小初始电流I0然后再重新确认，即使得初始电流I0＝I0-ΔI0,直至初始电流I0满足不让离合器产生负载的要求；在本实施例中ΔI0为20mA。
步骤四：控制电磁阀电流，使得I＝I0+ΔI；在本实施例中ΔI为5mA；
步骤五：判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差nCV0的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值nthr，如果小于等于差值设定值则返回步骤四，如果大于设定的门限值nthr则记录该控制电流I为IR，也即IR＝I，进入下一步骤；
在步骤五，判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值时，计算在设定时间段Tck1内，变矩器滑差的最大值nCV_max与nCV0的差值nCV_max-nCV0小于设定的门限值nthr2，则按照时间Tck1退出该步长，否则就按照最长时间TStep退出，在时间周期TStep内的最后一段时间Tck2内，计算液力变矩器滑差的平均值nCV_ave，如果平均值nCV_ave与nCV0的差值nCV_ave-nCV0大于设定的门限值nthr3,则说明该电流为液力变矩器滑差变化的临界值，并记录该控制电流I为IR，否则返回步骤四。
步骤六：计算离合器的电流压力参数偏差ΔIP2C＝IR-IKP，其中IKP是按照预设的电流压力特征参数计算出的预设的临界点电流值；ΔIP2C的数值应在安全范围内，避免出现异常的结果影响品质。
步骤七：计算离合器的电流压力特征参数IP2C＝Ideft+ΔIP2C，并存储至EEROM，其中，Ideft是TCU软件预设的电流压力特征参数。
本液力自动变速器的电流压力离线学习方法不需要增加传感器测试设备，不需要对变速器进行拆装，整个学习的周期也可以在三分钟之内完成，完全通过诊断仪预先定义的功能触发，功能由TCU开发的控制策略进行实现。
不需要直接获取真实的压力传感器信号，而是间接的通过离合器的负载变化反映在液力变矩器滑差上的变化，来对比间接获得最终的离合器的电流压力特性参数。采用这种离线学习的方法，不仅学习的效率高，而且能够直接真实的反应变速器的换挡性能，且测试方法和结果稳定。
本发明专利提出的离合器的电流压力学习条件容易满足，而且排除了来自发动机和变速器的一些干扰因素，使得学习结果更加真实稳定。在学习过程中每个电流步长下的持续时间为基于液力变矩器的滑差状态进行柔性设置，能够在保证结果的准确性的前提下节省了学习时间。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征及本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (8)

1.一种液力自动变速器的电流压力离线学习方法，其特征在于，在学习过程中需满足学习条件，并依次进行以下步骤：
步骤一：进行待测离合器和其他离合器电流控制以形成空挡；
步骤二：计算空挡下变矩器滑差nCV0；
步骤三：设定预设初始学习电流，保证初始学习的电流I0不能让待测离合器产生负载，并输出I＝I0；
步骤四：控制电磁阀电流，使得I＝I0+ΔI；
步骤五：判断在电流I输出下的变矩器滑差与空挡下变矩器滑差nCV0的差值在设定时间段内是否大于设定的门限值，如果小于等于差值设定值则返回步骤四，如果大于设定的门限值则记录该控制电流I为IR，也即IR＝I，进入下一步骤；
步骤六：计算离合器的电流压力参数偏差ΔIP2C＝IR-IKP，其中IKP是按照预设的电流压力特征参数计算出的预设的临界点电流值；
步骤七：计算离合器的电流压力特征参数IP2C＝Ideft+ΔIP2C，并存储至EEROM，其中，Ideft是TCU软件预设的电流压力特征参数。
2.如权利要求1所述的液力自动变速器的电流压力离线学***均值作为nCV0。
3.如权利要求1所述的液力自动变速器的电流压力离线学习方法，其特征在于，步骤三中：需要保证初始学习的电流I0不能让离合器产生负载，通过nCV-nCV0的差值可以表征初始电流I0对负载的影响，如果nCV-nCV0大于设定的门限值nthr1，则说明初始电流I0产生了负载，此时需要减小初始电流I0然后再重新确认，即使得初始电流I0＝I0-ΔI0,直至初始电流I0满足不让离合器产生负载的要求。
4.如权利要求1所述的液力自动变速器的电流压力离线学***均值nCV_ave，如果平均值nCV_ave与nCV0的差值nCV_ave-nCV0大于设定的门限值nthr3,则说明该电流为液力变矩器滑差变化的临界值，并记录该控制电流I为IR，否则返回步骤四。
5.如权利要求1所述的液力自动变速器的电流压力离线学习方法，其特征在于，所述学习条件包括以下：
a、变速器输出轴转速为0；
b、ATF油温在60℃-100℃之间；
c、油门为0；
d、发动机怠速转速700-900rpm；
e、发动机转速波动小于80rpm；
f、TCU无故障；
g、没有踩刹车制动信号。
6.如权利要求1所述的液力自动变速器的电流压力离线学习方法，其特征在于，换挡杆位置在P档。
7.如权利要求1所述的液力自动变速器的电流压力离线学习方法，其特征在于，ΔIP2C的数值应在安全范围内，避免出现异常的结果影响品质。
8.液力自动变速器的电流压力测试***，其特征在于：包括具有UDS服务的诊断仪，所述诊断仪和TCU之间设有UDS-CAN数据线,TCU经UDS-CAN数据线从诊断仪接收学习开始的请求，TCU经UDS-CAN数据线给诊断仪反馈测学习的过程状态和结果；TCU通过硬线对变速器的电磁阀电流进行控制，TCU通过硬线采集学习过程中变速器的转速信号、档位信号、温度信号；TCU通过整车的CAN总线从发动机控制单元获取发动机转速信号。
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