一种自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法与流程

本发明提供一种自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法，它涉及换挡控制方法，属于汽车自动变速器技术领域。

背景技术：
静态换挡是指车辆静止或者低速时驾驶员移动换挡手柄导致变速器换挡，在静态换挡过程中驾驶员经常会再次移动换挡手柄，自动变速器中断当前换挡并执行新的换挡命令，即在一个换挡过程没有完成之前中断当前换挡并重新执行新的换挡，此类换挡属于中断换挡。在自动变速器发生静态换挡中的中断换挡时，自动变速器如何快速响应驾驶员的换挡命令，迅速实现驾驶员的驾驶意图，并且在保证换挡平顺性的基础上完成换挡控制过程是静态换挡中的中断换挡响应的控制关键。当中断换挡响应发生以后，这时自动变速器存在三个挡位：初始挡位，中间挡位，目标挡位，其中初始挡位是指自动变速器换挡没有发生时的原始挡位；中间挡位是指自动变速器发生中断换挡响应时的目标挡位；目标挡位是指自动变速器发生中断换挡响应后的最终挡位。传统的中断换挡响应的控制方法是采用先将当前换挡继续直至当前换挡完成以后再处理和响应中断换挡请求并执行新的换挡，也就是先将初始挡位和中间挡位的换挡完成以后再进行中间挡位到目标挡位的换挡控制方法，这样可以保证换挡的平顺性，但同时因为发生了两次完整的换挡，所以必然增加了换挡的时间。

技术实现要素：
有鉴于此，本发明旨在提出自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法，本方法可以减少换挡时间，迅速实现驾驶员的驾驶意图并保证换挡的平顺性。本申请提出的自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法主要针对中断换挡后目标挡位不是初始挡位的控制方法，下面本发明仅以N-D-R为例进行换挡说明。也就是自动变速器从空挡到前进挡的换挡过程中，驾驶员又移动了换挡手柄，换挡手柄从D挡位置又移动到R挡位置。驾驶员改变了当前驾驶意图，中断了从空挡到前进挡换挡过程并执行倒挡换挡动作。其中，D挡是指自动变速器的挡位为前进挡，N挡是指自动变速器的挡位为空挡，R挡是指自动变速器的挡位为倒挡；同时，N-D-R是指初始挡位为N挡，中间挡位为D挡，目标挡位为R挡。自动变速器的静态换挡过程也是通过控制相关离合器的充油或泄油实现离合器的接合或分离从而完成整个换挡过程。在N-D-R换挡过程中N-D-R换挡过程中发生中断换挡请求以前，对D挡的接合离合器进行充油；在发生中断换挡请求以后，因为中断换挡后的目标挡位为R挡，所以对D挡的接合离合器进行泄油，同时对R挡的分离离合器进行充油。因此在控制方法中分为两个部分，第一部分为N-D换挡，指从空挡换挡到前进挡。第二部分为在响应中断换挡后D-R换挡。本申请提供的自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法仅以中断换挡时刻发生在N-D换挡中的第一阶段内为例进行叙述，其中所述换挡中的第一阶段是指接合离合器充油过程中自动变速器的输入轴转速没有发生显著变化。为了达到上述目的，本发明的技术方案包括两个阶段，分别为第一阶段和第二阶段，其中第一阶段和第二阶段是先后关系，也就是指当第一阶段完成以后才会进行第二阶段。本发明一种自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法，其第一阶段N-D换挡的控制方法实施步骤如下：步骤1：通过自动变速器的油温值和油温值与快速充油时间的映射表1获取D挡对应离合器的快速充油时间，其中自动变速器的油温值由油温传感器获得，所述油温值越低，快速充油时间越长；其中：映射表1的内容如下表所示：-40-20020406080100120200200200200200200200200200第一行是自动变速器的油温值，第二行是对应的快速充油时间；获取方法如下：当变速器的油温值为60时，获取对应的快速充油时间值为200；映射表1的详细参数最终根据试验标定得到；步骤2：通过发动机的转矩值和发动机转矩值与快速充油压力的映射表2获取D挡对应离合器的快速充油压力，其中发动机的转矩值从发动机电子控制单元(即ECU)中获取，所述发动机的转矩值越大，快速充油压力越大；其中，映射表2的内容形式与映射表1相同，第一行是发动机的转矩值，第二行是快速充油压力值，获取方法与步骤1相同；映射表2的详细参数最终根据试验标定得到；步骤3：通过发动机的转速值和发动机的转速值与慢速充油时间的映射表3获取D挡对应离合器的慢速充油时间，其中发动机的转速值从ECU中获取，所述发动机的转速值越大，慢速充油时间越长；其中，映射表3的内容形式与映射表1相同，第一行是发动机的转速值，第二行是慢速充油时间值，获取方法与步骤1相同；映射表3的详细参数最终根据试验标定得到；步骤4：判断当前是否为首次起车换挡，如果是首次起车换挡，通过自动变速器的油温值和油温值与慢速充油时间补偿的映射表4获取D挡对应离合器的慢速充油的补偿时间；其中首次起车换挡是指在车辆起动后第一次执行换挡；判断当前车辆是否为冬季模式，如果是冬季模式，通过自动变速器的油温值和油温值与慢速充油时间补偿的映射表5获取D挡对应离合器的慢速充油的补偿时间；其中，映射表4的内容形式与映射表1相同，第一行是自动变速器的油温值，第二行是慢速充油时间补偿值，获取方法与步骤1相同；映射表4的详细参数最终根据试验标定得到；映射表5的内容形式与映射表1相同，第一行是自动变速器的油温值，第二行是慢速充油时间补偿值，获取方法与步骤1相同；映射表5的详细参数最终根据试验标定得到；步骤5：根据步骤3、步骤4得到D挡对应离合器的慢速充油总时间；所述的慢速充油总时间是发动机的转速值与慢速充油时间的映射表3获得值、通过首次起车时自动变速器的油温值和油温值与慢速充油时间补偿的映射表4获得值、通过冬季模式自动变速器的油温值和油温值与慢速充油时间补偿的映射表5获得值三者之和；步骤6：通过发动机的转速值、发动机的转矩值和发动机的转速值、发动机的转矩值和离合器充油压力上升斜率的映射表6获得D挡对应离合器的充油压力上升斜率；其中，充油压力上升斜率是指离合器油压增长的斜率，也是离合器油压在自动变速器电子控制单元(即TCU)中每一计算步长的油压增长量；其中，映射表6的内容如下表所示：●100015002000300045005500150.030.030.030.030.030.03300.030.030.030.030.030.03700.030.030.030.030.030.031400.030.030.030.030.030.032000.030.030.030.030.030.032200.030.030.030.030.030.03●表示无意义参数，第一行是发动机的转速值，第一列是发动机的转矩值，表中其他参数是离合器充油压力上升斜率值；获取方法如下：当发动机的转矩值为70、发动机的转速值3000时，获取对应的离合器充油压力上升斜率值值0.03；映射表6的详细参数最终根据试验标定得到；步骤7：通过发动机电子节气门开度变化率和发动机电子节气门开度变化率与充油压力上升斜率补偿值的映射表7获得D挡对应离合器的充油压力上升斜率补偿值，所述发动机电子节气门开度变化率越大充油压力上升斜率补偿值越大；其中，映射表7的内容形式与映射表1相同，第一行是发动机电子节气门开度变化率，第二行是油压力上升斜率补偿值，获取方法与步骤1相同；映射表7的详细参数最终根据试验标定得到；步骤8：根据步骤7和步骤8得到D挡对应离合器的充油压力上升斜率；其中所述的充油压力上升斜率为发动机的转速值、发动机的转矩值和离合器充油压力上升斜率的映射表6获得值、发动机电子节气门开度变化率与充油压力上升斜率补偿值的映射表7获得值两者之和；其第二阶段D-R换挡的控制方法实施步骤如下：步骤9：获取中断换挡时的离合器的充油压力，中断换挡时的充油压力是指当发生中断换挡响应时刻D挡对应离合器的油压值；步骤10：通过中断换挡时的充油压力和中断换挡时的充油压力与油压下降斜率的映射表8获得D挡对应的离合器油压下降的斜率，所述的中断换挡时的充油压力越大，D挡对应的离合器油压下降的斜率越大；其中，映射表8的内容形式与映射表1相同，第一行是中断换挡时的充油压力值，第二行是油压下降斜率值，获取方法与步骤1相同；映射表8的详细参数最终根据试验标定得到；步骤11：通过自动变速器输入轴转速变化率平均值和自动变速器输入轴转速变化率平均值与油压下降补偿斜率的映射表9获得D挡对应的离合器油压下降的补偿斜率；其中，映射表9的内容形式与映射表1相同，第一行是自动变速器输入轴转速变化率平均值，第二行是油压下降补偿斜率值，获取方法与步骤1相同；映射表9的详细参数最终根据试验标定得到；步骤12：根据步骤10和步骤11得到D挡对应离合器的油压下降总斜率，所述的油压下降总斜率是中断换挡时的充油压力与油压下降斜率的映射表8获得值和自动变速器输入轴转速与油压下降补偿斜率的映射表9获得值两者之和；步骤13：重复步骤1到步骤9得到R挡对应离合器的快速充油时间、快速充油压力、慢速充油压力和油压上升斜率，并对R挡对应离合器进行充油控制；步骤14：控制R挡离合器的油压增加，离合器逐渐压紧，最终完成整个换挡过程；从上述技术方案及其实施步骤可以看出，本申请提供了自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法，根据中断换挡时刻的对应离合器的油压值和自动变速器输入轴转速变化率的平均值获得对应离合器的油压下降总斜率，从而在响应换挡中断请求的基础上可以有效缩短换挡时间并保证了换挡品质，即在不影响换挡品质的基础上，缩短响应中断换挡的时间，快速完成换挡请求，最终完成换挡。附图说明图1为本发明所述方法流程图。图2为本发明实施例所述的离合器油压控制补充说明图。具体实施方式下面将结合附图并以实施例来详细说明本发明。本发明一种自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法，如图1所示，它包括如下步骤：步骤1：获得D挡对应离合器的快速充油时间，所述的D挡对应离合器的快速充油时间通过自动变速器的油温值和油温值与快速充油时间的映射表1获取。其中，自动变速器的油温值由油温传感器获得，所述油温值越低，快速充油时间越长；其中：映射表1的内容如下表所示：-40-20020406080100120200200200200200200200200200第一行是自动变速器的油温值，第二行是对应的快速充油时间；获取方法如下：当变速器的油温值为60时，获取对应的快速充油时间值200；映射表1的详细参数最终根据试验标定得到；步骤2：获得D挡对应离合器的快速充油压力，通过发动机的转矩值和发动机转矩值与快速充油压力的映射表2获取。其中，发动机的转矩值从ECU中获取，所述发动机的转矩值越大，快速充油压力越大；其中，映射表2的内容形式与映射表1相同，第一行是发动机的转矩值，第二行是快速充油压力值，获取方法与步骤1相同；映射表2的详细参数最终根据试验标定得到；步骤3：获取D挡对应离合器的慢速充油时间，所述的慢速充油时间通过发动机的转速值和发动机的转速值与慢速充油时间的映射表3获得，其中发动机的转速值从ECU中获取，所述发动机的转速值越大，慢速充油时间越长；其中，映射表3的内容形式与映射表1相同，第一行是发动机的转速值，第二行是慢速充油时间值，获取方法与步骤1相同；映射表3的详细参数最终根据试验标定得到；步骤4：获得D挡对应离合器的慢速充油补偿时间，所述的慢速充油补偿时间是首次起车换挡时自动变速器的油温值和油温值与慢速充油时间补偿的映射表4、冬季模式时自动变速器的油温值和油温值与慢速充油时间补偿的映射表5两者之和。所述的首次起车换挡是指车辆在起动后第一次执行换挡，如果不是车辆起动后的第一次换挡，映射表1查得的慢速充油时间补偿值为零；同样，如果车辆当前状态不是冬季模式，映射表2查得的慢速充油时间补偿值为零。其中，映射表4的内容形式与映射表1相同，第一行是自动变速器的油温值，第二行是慢速充油时间补偿值，获取方法与步骤1相同；映射表4的详细参数最终根据试验标定得到；映射表5的内容形式与映射表1相同，第一行是自动变速器的油温值，第二行是慢速充油时间补偿值，获取方法与步骤1相同；映射表5的详细参数最终根据试验标定得到；步骤5；计算D挡对应离合器的慢速充油总时间；所述的慢速充油总时间是慢速充油时间和慢速充油补偿时间之和；也就是说，所述的慢速充油总时间是发动机的转速值与慢速充油时间的映射表3获得值、通过首次起车时自动变速器的油温值和油温值和慢速充油时间补偿的映射表4获得值、通过冬季模式自动变速器的油温值和油温值和慢速充油时间补偿的映射表5获得值三者之和。步骤6：获得D挡对应离合器的充油压力上升斜率，所述的充油压力上升斜率通过发动机的转速值、发动机的转矩值和发动机的转速值、发动机的转矩值和离合器充油压力上升斜率的映射表6获得。其中，充油压力上升斜率是指离合器油压增长的斜率，也是离合器油压在TCU每一个计算步长的油压增长量。其中，映射表6的内容如下表所示：●100015002000300045005500150.030.030.030.030.030.03300.030.030.030.030.030.03700.030.030.030.030.030.031400.030.030.030.030.030.032000.030.030.030.030.030.032200.030.030.030.030.030.03●表示无意义参数，第一行是发动机的转速值，第一列是发动机的转矩值，表中其他参数是离合器充油压力上升斜率值；获取方法如下：当发动机的转矩值为70、发动机的转速值3000时，获取对应的离合器充油压力上升斜率值值0.03；映射表6的详细参数最终根据试验标定得到；步骤7：获得D挡对应离合器的充油压力上升补偿斜率，所述的充油压力上升补偿斜率通过发动机电子节气门开度变化率和发动机电子节气门开度变化率与充油压力上升斜率补偿值的映射表7获得；所述发动机电子节气门开度变化率越大充油压力上升斜率补偿值越大；其中，映射表7的内容形式与映射表1相同，第一行是发动机电子节气门开度变化率，第二行是油压力上升斜率补偿值，获取方法与步骤1相同；映射表7的详细参数最终根据试验标定得到；步骤8：计算D挡对应离合器的充油压力上升总斜率，所述的充油压力上升总斜率为充油压力上升斜率和充油压力上升补偿斜率之和；也就是说，所述的充油压力上升总斜率为发动机的转速值、发动机的转矩值和离合器充油压力上升斜率的映射表6获得值、发动机电子节气门开度变化率与充油压力上升斜率补偿值的映射表7获得值两者之和。步骤9：获取中断换挡时的D挡对应的离合器瞬时压力值，所述的中断换挡时的瞬时压力值是指当发生中断换挡响应时刻D挡对应离合器的油压值。步骤10：获得D挡对应的离合器油压下降的斜率，所述的油压下降的斜率通过中断换挡时的充油压力和中断换挡时的充油压力与油压下降斜率的映射表8获得；所述的中断换挡时的充油压力越大，D挡对应的离合器油压下降的斜率越大；其中，映射表8的内容形式与映射表1相同，第一行是中断换挡时的充油压力值，第二行是油压下降斜率值，获取方法与步骤1相同；映射表8的详细参数最终根据试验标定得到；步骤11：获得D挡对应的离合器油压下降的补偿斜率，所述的油压下降的补偿斜率通过自动变速器输入轴转速变化率平均值和自动变速器输入轴转速变化率平均值与油压下降补偿斜率的映射表9获得；其中，映射表9的内容形式与映射表1相同，第一行是自动变速器输入轴转速变化率平均值，第二行是油压下降补偿斜率值，获取方法与步骤1相同；映射表9的详细参数最终根据试验标定得到；步骤12：计算D挡对应离合器的油压下降总斜率，所述的油压下降总斜率是油压下降斜率和油压下降补偿斜率之和；也就是说，所述的油压下降斜率为中断换挡时的充油压力与油压下降斜率的映射表8获得值和自动变速器输入轴转速变化率平均值与油压下降补偿斜率的映射表9获得值两者之和。步骤13：重复步骤1到步骤9得到R挡对应离合器的控制油压，所述的离合器的控制油压包括R挡对应离合器的快速充油时间、R挡对应离合器的快速充油压力、R挡对应离合器的慢速充油压力和R挡对应离合器的油压上升斜率，并对R挡对应离合器进行充油控制。步骤14：控制R挡离合器的油压增加，离合器逐渐压紧，最终完成整个换挡过程。图2是本发明实施例所述的自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法的补充说明图。本实施例提供的自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的离合器油压控制方法补充说明图如图2所示：D挡对应离合器在N-D换挡过程首先在快速充油时间内以快速充油压力为命令油压进行充油，然后在慢速充油时间内以离合器固有特性决定的慢速充油压力为命令油压进行充油，最后根据油压上升斜率控制离合器油压上升；所述的慢速充油压力是根据离合器固有特性由试验标定人员通过标定得到。在中断换挡响应发生后，D挡对应的离合器不再控制离合器油压上升，反而根据输入轴转速平均变化率和D挡对应离合器的中断换挡时刻的瞬时油压值根据映射表获得离合器油压下降斜率，并根据离合器油压下降斜率控制离合器油压最终下降至零。R挡对应离合器在中断换挡响应发生后与N-D换挡过程类似，只是对R挡对应离合器进行充油控制并以中断换挡响应时刻为初始时刻。首先换挡快速充油时间内以快速充油压力为命令油压对其进行充油，然后在慢速充油时间内以离合器固有特性决定的慢速充油压力为命令油压对其进行充油，最后根据油压上升斜率控制离合器油压上升最终达到最大的系统油压使R挡对应离合器压紧最终完成换挡。其中，所述的慢速充油压力是根据离合器固有特性由试验标定人员通过标定得到。从上述技术方案及其实施步骤可以看出，本申请提供了自动变速器静态换挡中的中断换挡响应的控制方法，根据中断换挡时刻的对应离合器的油压值和自动变速器输入轴转速变化率的平均值获得对应离合器的油压下降总斜率，从而在响应换挡中断请求的基础上可以有效缩短换挡时间并保证了换挡品质，即在不影响换挡品质的基础上，缩短响应中断换挡的时间，快速完成换挡请求，最终完成换挡。