学习离合器的填充参数的装置和方法
【专利说明】学习离合器的填充参数的装置和方法
[0001]相关申请
[0002]本申请要求2013年03月13日提交的，美国临时申请N0.61/778，723的权益，其通过援引全部纳入在此。
发明领域
[0003]本发明涉及液压离合器的操作，更具体地涉及一种学习湿式片离合器的填充参数的装置和方法。
[0004]发明背景
[0005]在级比率变速箱的换挡中，离合器接合和分离，以允许通过多个不同的功率路径的功率传输。通常情况下，当执行换挡时，一个离合器(也称为待分离离合器)通过降低离合器活塞上的油压而被分离，而另一个离合器(也称为待接合离合器)通过增加离合器活塞上的压力而被接合。在重叠换挡期间，这个过程以协调的方式同时发生。在换挡的填充阶段，通过调节传动液的压力使工作离合器的活塞毗邻多个摩擦片定位。
[0006]活塞的定位通过从控制器向电比例阀发出脉宽调制(也称为PWM)信号来执行。响应于该信号，电比例阀向离合器的活塞腔施加压力。根据由该压力产生的力，可以控制活塞的位置。通常情况下，期望尽可能快地使活塞毗邻一组摩擦片定位，同时确保摩擦片的接合以平稳的方式发生。
[0007]控制器采用的压力曲线可以取决于许多变量，例如但不限于离合器的多个机械特性、自动传动液的温度、流体导管内的压力和流体导管内的空气量。一般来说，可以通过调度用来参数化压力曲线的两个参数来将这些变量考虑在内。
[0008]然而还有一个问题是如何获取这些参数中的每一个的正确值。该值应当因变速箱而异，甚至因个体离合器而异。目前，普遍的做法是通过校准过程来确定填充参数。校准过程在车辆生产之后执行，然后基于车辆的操作小时数以固定的间隔重复该校准过程。典型地，该过程通过以下步骤发生。在预定操作小时数后，变速箱的控制器指示建议重新校准。当开始校准过程时，控制器向变速箱的阀发出具有变化的填充参数的若干填充曲线。这个过程一直持续，直到实现相应的离合器的足够填充。将变矩器速比下降的时间用作离合器的填充质量的指标。下降指示通过离合器的转矩传输，它是活塞接触一组摩擦片的标志。然后对其余的每个离合器重复该校准过程。
[0009]尽管上述的校准过程能够确定正确的填充参数，但是它仅在固定的条件下才能确定正确的填充参数。该校准过程对已经预热的变速箱执行，并且各填充之间的持续时间非常短。结果，得到的参数实际上只在与校准期间存在的那些条件相似的条件下才有效。在对变速箱的实际使用期间，需要应用人工近似校正因子以补偿这样的校准。这些校正因子并非在所有情况下都很好地代表实际系统的特性，从而导致填充错误，并且因此导致较差的换挡质量。
[0010]此外，关于变速箱的各组件的生产过程的容限对填充过程期间的变化性有部分负责。尽管通常准确参数可以通过执行在生产之后的校准来获得，但是系统也随着摩擦片磨损、自动变速箱流体耗尽、和离合器弹簧刚度恶化等而改变。这些参数的最佳值随时间改变。当前用来解决这些问题的典型的校准过程会花费相当长的时间量，并且在校准过程期间，车辆不能被使用。由于各重新校准之间的时间量不基于变速箱的实际情况，而基于固定操作时间量，降低重新校准的数目通过对机械系统施加限制来实现。在生产期间，对系统的各组件和组装件两者都施加紧密度容限。如果一个方法可用来确定特定离合器的填充的正确参数，并在离合器的整个寿命中将其保持在可接受的范围内，则可以放宽这些增加了系统成本的容限。
[0011]此外，制造商仅推荐使用单个类型的传动液，因为温度或粘度补偿因子仅对推荐类型的传动液有效。在这方面缺乏通用性可增加对车辆的所有权和维护成本。
[0012]当前的典型校准过程的另一个问题在于变速箱控制器并不知道何时由于不合适的填充参数而执行了坏的换挡。即使机械系统可能已经显著改变，但控制器保持使用相同的参数，直到手动启动校准过程或者达到所推荐的各校准之间的操作小时数。
[0013]开发一种用于学习离合器填充参数的装置和方法将是有利的，该装置和方法消除了变速箱校准的需要，允许在离合器中使用具有较大的生产容限的组件，并允许对离合器使用各种传动液。
[0014]发明概述
[0015]已经令人惊奇地发现本发明当前提供的一种用于学习离合器的填充参数的装置和方法消除了变速箱校准的需要，允许在离合器中使用具有较大的生产容限的组件，并允许对离合器使用各种传动液。
[0016]在一个实施例中，本发明涉及一种用于校准湿式离合器的方法。该离合器包括栗、活塞、比例阀、控制器以及压力传感器。栗向壳体提供液压流体。活塞可移动地布置在壳体中。活塞可在伸展位置和缩回位置之间移动，其通过预载弹簧移动到伸展位置，并通过由液压流体在活塞上施加接合压力移动到缩回位置。在缩回位置，可通过离合器传递转矩。比例阀设置在栗和壳体之间，用于调节液压流体在壳体中的压力。控制器控制比例阀。压力传感器测量液压流体在壳体中的压力。该方法包括以下步骤:通过从控制器向比例阀发送具有填充参数的压力曲线来关闭离合器，记录液压流体的压力信号，将压力曲线与压力信号进行比较，确定压力信号中是否有指示填充参数的错误的至少一个限定的特征，并且如果确定压力信号中有所述特征，则通过改变这些填充参数中的至少一个来修改压力曲线。
[0017]在另一个实施例中，本发明涉及一种用于校准湿式离合器的装置。离合器包括栗、活塞、比例阀、控制器、压力传感器、记录设备、比较设备和确定设备。栗向壳体提供液压流体。活塞可移动地布置在壳体中。活塞可在伸展位置(通过预载弹簧)和缩回位置(通过由液压流体在活塞上施加接合压力进入)之间移动。在缩回位置，可通过离合器传递转矩。比例阀设置在栗和壳体之间，用于调节液压流体在壳体中的压力。控制器被配置用于通过向比例阀发送具有填充参数的压力曲线来控制比例阀。压力传感器测量液压流体在壳体中的压力。记录设备记录液压流体的压力信号。比较设备比较压力信号。确定设备确定压力信号中指示填充参数的错误的至少一个定义的特征。
[0018]当根据各附图来阅读时，本发明的各个方面将通过下面对优选实施例的详细介绍而变得对本领域的技术人员显而易见。
[0019]附图简述
[0020]当根据附图来考虑时，本发明的以上优点以及其他优点将变得对本领域的技术人员显而易见，其中:
[0021]图1为示出与离合器系统相关联的接合液压活塞的压力曲线的示图；
[0022]图2为示出根据本发明的离合器系统的示意图；
[0023]图3为示出与图2所示的离合器系统相关联的接合液压活塞的若干压力曲线的一部分的示图，这些压力曲线示出在离合器系统的填充时间期间的特征；
[0024]图4为示出与图2所示的离合器系统相关联的接合液压活塞的若干压力曲线的一部分的示图，这些压力曲线示出在离合器系统的稳定化阶段期间的特征；
[0025]图5为示出与图2所示的离合器系统相关联的接合液压活塞的若干压力曲线的一部分的图示，这些压力曲线示出在离合器系统的稳定化阶段期间的特征；
[0026]图6为示出与图2所示的离合器系统相关联的接合液压活塞的若干压力曲线的一部分的示图，这些压力曲线示出在离合器系统的同步上升阶段期间的特征；
[0027]图7为示出与图2所示的离合器系统相关联的接合液压活塞的压力曲线和该压力曲线的多个特征的示图；
[0028]图8为指示这些类型的特征相对于图2所示的离合器系统相关联的接合液压活塞的欠填充、过填充、过接触和欠接触的影响的位置的填充平面；以及
[0029]图9为示出图2所示的离合器系统的学习算法的流程图。
[0030]发明的详细描述
[0031]应该理解的是，本发明可以采取各种替换的定向和步骤顺序，除非专门相反地规定。也可以理解