专利名称：用于变速器螺线管的控制系统和方法
技术领域：
本发明涉及下述技术方案。1. 一种用于变速器螺线管的电流控制输出(CCO)系统，包括电流确定模块，所述电流确定模块基于期望压力确定螺线管的期望电流；电流补偿模块，所述电流补偿模块基于系统压力和变速器中的油温通过调节期望 电流来产生补偿电流；和电流控制模块，所述电流控制模块基于补偿电流执行螺线管的基于电流的控制并 且向螺线管施加滞后。2.根据方案1所述的控制系统，还包括电流转换模块，所述电流转换模块基于期望压力和先前压力确定滞后增益，并且 基于确定滞后增益通过向补偿电流施加滞后来产生转换电流。3.根据方案2所述的控制系统，其中，电流转换模块包括查询表，所述查询表包括 与期望压力和压力步长相关的多个滞后增益，其中压力步长每个均包括在期望压力与先前 压力之间的差的幅值和极性。4.根据方案2所述的控制系统，其中，电流控制模块基于转换电流执行螺线管的 基于电流的控制。5.根据方案4所述的控制系统，其中，电流控制模块将脉动引入到转换电流并且 基于带脉动的转换电流执行螺线管的基于电流的控制。6.根据方案5所述的控制系统，其中，脉动的幅值基于变速器中的油温和转换电 流，且其中脉动的频率基于预定脉动模型。7.根据方案1所述的控制系统，其中，电流确定模块包括第一和第二查询表，每个 查询表包括与期望压力相关的多个期望电流，其中当期望压力大于先前压力时使用第一查 询表，且其中当期望压力小于先前压力时使用第二查询表。8.根据方案1所述的控制系统，其中，电流补偿模块包括多个查询表，其中所述多 个查询表中的每个包括与系统压力和变速器中的油温中的至少一个相关的多个电流偏移。9.根据方案1所述的控制系统，其中，系统压力是估计的值和使用变速器中的压 力传感器测量的值中的一个。10.根据方案2所述的控制系统，其中，电流确定模块、电流补偿模块和电流转换 模块中的每个包括至少一个查询表，所述查询表包括基于公共参数以及对于变速器制造商 来说唯一的参数的值。11. 一种用于变速器螺线管的电流控制方法，包括基于期望压力确定用于螺线管的期望电流；基于系统压力和变速器中的油温通过调节期望电流来产生补偿电流；以及基于补偿电流执行螺线管的基于电流的控制并且向螺线管施加滞后。12.根据方案11所述的方法，还包括基于期望压力和先前压力确定滞后增益；基于确定滞后增益通过向补偿电流施加滞后来产生转换电流。13.根据方案12所述的方法，其中，转换电流使用查询表而产生，所述查询表包括 与期望压力和压力步长相关的多个滞后增益，其中压力步长每个包括在期望压力与先前压 力之间的差的幅值和极性。
14.根据方案12所述的方法，还包括基于转换电流执行螺线管的基于电流的控制。15.根据方案14所述的方法，还包括将脉动引入到转换电流；以及基于带脉动的转换电流执行螺线管的基于电流的控制。16.根据方案15所述的方法，其中，脉动的幅值基于变速器中的油温和转换电流， 且其中脉动的频率基于预定脉动模型。17.根据方案11所述的方法，其中，期望电流使用第一和第二查询表中的一个来 确定，每个查询表包括与期望压力相关的多个期望电流，其中当期望压力大于先前压力时 使用第一查询表，且其中当期望压力小于先前压力时使用第二查询表。18.根据方案11所述的方法，其中，使用多个查询表中的至少一个来产生补偿电 流，其中所述多个查询表中的每个包括与系统压力和变速器中的油温中的至少一个相关的 多个电流偏移。19.根据方案11所述的方法，其中，系统压力是估计的值和使用变速器中的压力 传感器估测量的值中的一个。20.根据方案12所述的方法，其中，使用至少一个查询表产生期望电流、补偿电流 和转换电流中的每个，所述至少一个查询表包括基于公共参数以及对于变速器制造商来说 唯一的参数的值。本发明的进一步应用领域从下文提供的详细说明显而易见。应当理解的是，详细 说明和具体示例仅旨在用于说明的目的且并不旨在限制本发明的范围。
从详细说明和附图将更充分地理解本发明，在附图中图1是根据本发明的示例性动力系系统的功能框图；图2是根据本发明的示例性变速器的示意图；图3A-3B是根据本发明的示例性螺线管阀的示意图；图4是根据本发明的示例性控制模块的功能框图；图5A-5C描述了根据本发明的示例性查询表；以及图6是根据本发明的用于变速器螺线管的示例性控制方法的流程图。
具体实施例方式以下说明本质上仅为示例性的且绝不旨在限制本发明、它的应用、或使用。为了清 楚起见，在附图中使用相同的附图标记标识类似的元件。如在此所使用的，短语A、B和C的 至少一个应当理解为意味着使用非排他逻辑“或”的一种逻辑(A或B或C)。应当理解的 是，方法内的步骤可以以不同顺序执行而不改变本发明的原理。如在此所使用的，术语模块指的是专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或更 多软件或固件程序的处理器(共享的、专用的、或组)和存储器、组合逻辑电路、和/或提供 所述功能的其他合适的部件。变速器可包括压力控制螺线管、换档螺线管、以及流量控制螺线管。压力控制螺线管和流量控制螺线管分别控制变速器中液压流体的压力和流量。在另一方面，换档螺线管 控制变速器的各个部件以实现期望的传动比。然而，换档螺线管还可用于在换档期间的精 确压力控制(“换档压力”)。精确压力控制可改善换档质量和/或换档速度。更确切地说，过高的换挡压力可 导致粗暴换档，而过低的换挡压力可导致离合器过热。因而，采用基于电流控制输出(CCO) 的控制策略可改善换档压力控制的精确性，从而改善换档质量和/或换档速度。常规变速 器控制系统可根据多个预定电流中的一个(即，制造商规定)控制施加到变速器中的螺线 管的电流幅值。因此，示出一种控制系统和方法，其控制供应给变速器中螺线管的电流量以改善 换档压力控制。更具体地，控制系统和方法基于期望换档压力确定供应给螺线管的期望电 流。附加地或替代性地，控制系统和方法可基于期望压力与先前压力之间的差的幅值和极 性确定期望电流。然后，控制系统和方法可基于系统压力和变速器油温通过调节所确定的 电流来产生补偿电流。附加地或替代性地，控制系统和方法可基于期望压力与先前压力之 间的差的幅值和极性通过调节所确定的电流来产生补偿电流。然后，控制系统和方法可通 过施用偏移来转换补偿电流，以补偿滞后。最后，控制系统和方法可基于所转换的(并且补 偿的)电流、所指令的脉动频率、以及所指令的脉动幅值执行螺线管的CC0。此外，控制系统和方法可包括用于确定电流、所产生补偿电流、以及转换补偿电流 的查询表。查询表可包括公共要素和制造商规定要素。换句话说，变速器的每个制造商可 将每个查询表的参数确定成对应于预定组的值。因此，控制系统和方法可利用来自于多种 制造商的不同变速器来实施。现参考图1，动力系系统10包括发动机12。发动机12将空气通过进气口 16抽吸 到进气歧管14中，该进气口 16可由节气门阀18调节。进气歧管14中的空气可分配到多 个气缸20中。虽然示出为六个气缸，但是发动机12可包括其它数量的气缸。分配到气缸 20中的空气可与来自于多个燃料喷射器22的燃料混合，以产生空气/燃料(A/F)混合物。 例如，燃料喷射器22可将燃料分别喷射到气缸20的进气端口中(即，端口燃料喷射)。替 代性地，燃料喷射器22可将燃料分别直接喷射到气缸20中(即，直接燃料喷射)。气缸20中的A/F混合物可由活塞(未示出)压缩并分别由来自于多个火花塞24 的火花点火(即，火花点火燃烧)。附加地或替代性地，A/F混合物可被压缩，直到达到临界 温度和/或压力，从而得到自动点火(即，均质充气压缩点火或HCCI燃烧、或者例如在柴油 发动机中的压缩点火燃烧)。气缸20中的A/F混合物的燃烧驱动活塞(未示出)，该活塞 旋转地转动曲轴26，从而产生驱动扭矩。源自于燃烧的排气从发动机12的气缸20通过排 气歧管28驱出。排气可由排气处理系统30处理以在释放到大气之前减少排放物。所产生的驱动扭矩可从曲轴26经由变矩器34和/或变速器36传递到车辆传动 系32(例如，车轮)。换句话说，变矩器34可将曲轴26联接到变速器36。例如，变矩器34 可包括液压流体耦合器并且变速器36可包括液压变速器和双干式离合器变速器(DCT)中 的一种。然而，变速器36还可以是不同类型的变速器。压力传感器35可测量变矩器34中 液压流体的压力。附加地，压力传感器35可测量变速器36中液压流体的压力(S卩，当变矩 器34将液压流体供应给变速器36时)。 变速器36可包括一个或多个行星齿轮组，用于实现期望传动比。变速器36中的阀
6本体(VB)37可包括多个螺线管阀，其控制液压流体的流量，以致动变速器36的各个部件。 例如，变速器36的各个部件可包括但不局限于离合器、伺服系统和开关等等。变速器36可 将来自于曲轴26 (经由变矩器34)的驱动扭矩乘以期望传动比并且将倍乘驱动扭矩输出到 车辆传动系32。油温传感器38可测量变速器36中的油温。例如，油温传感器38可测量位 于变速器36的润滑泵(未示出)中的油温。变速器36还可包括其它温度和/或液压流体 压力传感器。控制模块40控制动力系系统10的操作。虽然示出一个控制模块40，但是可实施 为具有多于一个控制模块。例如，单独的控制模块可分别实施用于动力系(即，发动机)控 制和变速器控制。控制模块40可控制节气门18、燃料喷射器22、火花塞24、变矩器34以及 变速器36 (包括阀本体37)。然而，控制模块40还可控制动力系系统10的其它部件。控制 模块40还可接收来自于压力传感器35和油温传感器38的信号。然而，控制模块40还可 接收来自于其它传感器的表示各个其它动力系操作参数的信号(即，测量值)。控制模块 40还可实施本发明的控制系统和/或方法。现参考图2，更详细地示出了变速器36。例如，变速器36可以是如图所示的六速 自动变速器。然而，应当理解的是，还可实施为各种其它变速器，例如不同类型的变速器和 包括不同数量齿轮的变速器。仅作为示例，变速器可以是双离合器变速器。变速器36还可 以与控制模块40通信。变速器36包括输入轴60、输出轴62、以及三个各自互连的行星齿轮组64A、64B、 64C。例如，输入轴60可由变矩器34的涡轮(未示出)驱动。行星齿轮组64A、64B、64C包 括各自的太阳轮66A、66B、66C、行星架68A、68B、68C、行星齿轮70A、70B、70C、以及齿圈72A、 72B、72C。变速器36还包括离合器C1-C5，其选择性地接合以建立变速器36的期望传动比。 更具体地，输入轴60连续地驱动齿轮组64A的太阳轮66A ；经由离合器Cl选择性地驱动齿 轮组64B、64C的太阳轮66B、66C ；以及经由离合器C2选择性地驱动齿轮组64B的行星架 68B。齿轮组64A、64B、64C的齿圈72A、72B、72C分别经由离合器C3、C4、C5选择性地固接。液压压力(Phyd)被选择性地提供给各个离合器以调节离合器的接合。换句话说， 压力Phyd可允许液压流体流动通过阀本体37的具体阀并且接合相应离合器。压力开关80 可与至每个离合器的压力线路相关并且在接通与断开状态之间切换。更具体地，当Phyd低 于阈值压力(Pthk)时，该开关处于断开状态。当Phyd大于Pthk时，该开关状态为接通。如下述表1中所图示的，离合器C1-C5的状态(即，接合或断开)可被控制以提供 六个前进速度比(1、2、3、4、5、6)、倒档速度比(R)或者空档状况(N)。表 权利要求
1.一种用于变速器螺线管的电流控制输出(CCO)系统，包括电流确定模块，所述电流确定模块基于期望压力确定螺线管的期望电流；电流补偿模块，所述电流补偿模块基于系统压力和变速器中的油温通过调节期望电流 来产生补偿电流；和电流控制模块，所述电流控制模块基于补偿电流执行螺线管的基于电流的控制并且向 螺线管施加滞后。
2.根据权利要求1所述的控制系统，还包括电流转换模块，所述电流转换模块基于期望压力和先前压力确定滞后增益，并且基于 确定滞后增益通过向补偿电流施加滞后来产生转换电流。
3.根据权利要求2所述的控制系统，其中，电流转换模块包括查询表，所述查询表包括 与期望压力和压力步长相关的多个滞后增益，其中压力步长每个均包括在期望压力与先前 压力之间的差的幅值和极性。
4.根据权利要求2所述的控制系统，其中，电流控制模块基于转换电流执行螺线管的 基于电流的控制。
5.根据权利要求4所述的控制系统，其中，电流控制模块将脉动引入到转换电流并且 基于带脉动的转换电流执行螺线管的基于电流的控制。
6.根据权利要求5所述的控制系统，其中，脉动的幅值基于变速器中的油温和转换电 流，且其中脉动的频率基于预定脉动模型。
7.根据权利要求1所述的控制系统，其中，电流确定模块包括第一和第二查询表，每个 查询表包括与期望压力相关的多个期望电流，其中当期望压力大于先前压力时使用第一查 询表，且其中当期望压力小于先前压力时使用第二查询表。
8.根据权利要求1所述的控制系统，其中，电流补偿模块包括多个查询表，其中所述多 个查询表中的每个包括与系统压力和变速器中的油温中的至少一个相关的多个电流偏移。
9.根据权利要求1所述的控制系统，其中，系统压力是估计的值和使用变速器中的压 力传感器测量的值中的一个。
10.一种用于变速器螺线管的电流控制方法，包括基于期望压力确定用于螺线管的期望电流；基于系统压力和变速器中的油温通过调节期望电流来产生补偿电流；以及基于补偿电流执行螺线管的基于电流的控制并且向螺线管施加滞后。
全文摘要
本发明涉及用于变速器螺线管的控制系统和方法。一种用于变速器螺线管的电流控制输出(CCO)系统包括电流确定模块、电流补偿模块以及电流控制模块。电流确定模块基于期望压力确定螺线管的期望电流。电流补偿模块基于系统压力和变速器中的油温通过调节期望电流产生补偿电流。电流控制模块基于补偿电流执行螺线管基于电流的控制并且向螺线管施加滞后。
文档编号F16H61/00GK102128253SQ20101062201
公开日2011年7月20日 申请日期2010年12月29日 优先权日2009年12月29日
发明者C·G·本森, M·R·马利克 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司