双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法及装置与流程

本发明涉及汽车技术领域，尤其涉及一种双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法及装置。

背景技术：

随着离合器使用时间的增加，离合器会产生一定的磨耗，其离合器扭矩特性也会随之发生变化，离合器扭矩特性对离合变速箱进行档位控制有一定的影响，可影响换挡质量，进而可影响驾驶的舒适性和安全性。因此，对离合器扭矩特性进行学习是十分重要的。

目前，车辆中所依据的传递扭矩和离合器位置之间的关系数据均是通过实验获得的。首先，通过离合滑磨位置的学习方法学习离合滑磨位置(即离合开始传递扭矩的位置)，然后通过实验数据推算出离合器扭矩特性，最后将实验数据导入到车辆中，以使车辆在离合器发生磨损后，可根据实验数据对离合器位置进行调整。

然而，上述通过实验学习离合器扭矩特性的方式存在如下问题：学习离合滑磨位置方法的准确度低，学习误差较大，对应的学习误差在推算离合特性曲线时被放大，导致学习的离合特性曲线与实际的离合特性曲线存在一定的误差。

技术实现要素：

本发明旨在至少解决上述技术问题之一。

为此，本发明的第一个目的在于提出一种用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法。该方法自动变速器换挡过程中能够实时地学习离合传递扭矩与位置和温度之间的关系，无需通过实验获得离合扭矩特性，可消除由于离合扭矩特性改变对变速箱控制带来的不利影响。

本发明的第二个目的在于提出一种用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置。

为了实现上述目的，本发明第一方面实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法，包括：S1，当所述双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据所述目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩；S2，根据发动机转速、发动机扭矩和所述目标离合器扭矩计算观测离 合器扭矩；S3，获取离合器温度，并根据所述离合器温度、所述目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置；以及S4，根据所述第一目标离合器位置和当前离合器位置对所述预设权值进行修正以更新所述预设权值。

本发明实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法，当双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩，然后根据发动机转速、发动机扭矩和目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩，以及根据离合器温度、目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置，最后根据第一目标离合器位置和当前离合器位置对预设权值进行修正以更新预设权值，该实施例在自动变速器换挡过程中能够实时地学习离合传递扭矩与位置和温度之间的关系，无需通过实验获得离合扭矩特性，消除了由于离合扭矩特性改变对变速箱控制带来的不利影响。。

为了实现上述目的，本发明第二方面实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置，包括：目标离合器扭矩计算模块，用于当所述双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据所述目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩；观测离合器扭矩计算模块，用于根据发动机转速、发动机扭矩和所述目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩；目标离合器位置计算模块，用于获取离合器温度，并根据所述离合器温度、所述目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置；以及权值更新模块，用于根据所述第一目标离合器位置和当前离合器位置对所述预设权值进行修正以更新所述预设权值。

本发明实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置，通过目标离合器扭矩计算模块当双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩，然后观测离合器扭矩计算模块根据发动机转速、发动机扭矩和目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩，以及目标离合器位置计算模块根据离合器温度、目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置，最后权值更新模块根据第一目标离合器位置和当前离合器位置对预设权值进行修正以更新预设权值，该实施例在自动变速器换挡过程中能够实时地学习离合传递扭矩与位置和温度之间的关系，无需通过实验获得离合扭矩特性，消除了由于离合扭矩特性改变对变速箱控制带来的不利影响。

本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明上述的和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中，

图1是本发明一个实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法的流程图。

图2是步骤S3的细化流程图。

图3是本发明一个实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置的结构示意图。

图4是本发明另一个实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置的结构示意图。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。相反，本发明的实施例包括落入所附加权利要求书的精神和内涵范围内的所有变化、修改和等同物。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

流程图中或在此以其他方式描述的任何过程或方法描述可以被理解为，表示包括一个或更多个用于实现特定逻辑功能或过程的步骤的可执行指令的代码的模块、片段或部分，并且本发明的优选实施方式的范围包括另外的实现，其中可以不按所示出或讨论的顺序，包括根据所涉及的功能按基本同时的方式或按相反的顺序，来执行功能，这应被本发明的实施例所属技术领域的技术人员所理解。

下面参考附图描述本发明实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法及装置。

图1是本发明一个实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法的流程图。

如图1所示，该用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法包括：

S1，当双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机 转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩。

具体地，在车辆运行过程，实时监控车辆中两个离合器的工作状态，当前监控到仅有一个离合器工作，且该离合器处于滑磨状态时，即发动机转速和目标档位离合转速不同步时，根据车辆的当前工况确定目标发动机转速和目标发动机扭矩。

例如，在检查到变速箱处于扭矩升档且一个离合器传递的扭矩降至零，该离合器仍处于滑磨状态时，可获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩。其中，变速箱升档过程包括扭矩相和惯性相。其中，惯性相是指发动机转速与目标档位离合器转速逐渐同步的过程。

在获得目标发动机转速和目标发动机扭矩后，可通过以下公式计算目标离合器扭矩T_c：

T_c＝T_{e_t}-J_eω′_t-c_eω_t

其中，T_{e_t}为目标发动机扭矩，J_e为发动机转动惯量，c_e为发动机等效旋转粘性阻尼系数，ω_t为目标发动机转速。

S2，根据发动机转速、发动机扭矩和目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩。其中，观测离合器扭矩是离合器传递的实际扭矩。

具体地，在从车辆中的发动机控制单元ECU(Electronic Control Unit)中获得发动机扭矩，并从变速箱控制单元TCU(Transmission Control Unit)中获得发动机转速后，可通过以下公式计算观测离合器扭矩：

其中，T_{c_rel_k+1}为K+1时刻的观测离合器扭矩，T_{c_rel_k}为K时刻的观测离合器扭矩，K₁、K₂、K₃为可调系数，T_c为目标离合器扭矩，ω_t为目标发动机转速，ω_e为发动机转速。

其中，公式中的ω_t可通过以下公式计算：

其中，T_e为发动机扭矩，J_e为发动机转动惯量。

S3，获取离合器温度，并根据离合器温度、目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置。

在本发明的一个实施例中，如图2所示，计算第一目标离合器位置的具体过程为：

S31，根据扭矩量化个数和目标离合器扭矩确定目标离合器扭矩的第一量化值。

具体地，在获得扭矩量化个数和目标离合器扭矩后，可通过以下公式计算目标离合器扭矩的第一量化值：

其中，d₁为第一量化值，T_c为目标离合器扭矩，T_max为扭矩最大值，T_min为扭矩最小值，R₁为扭矩量化个数。

S32，根据温度量化个数和离合器温度确定离合器温度的第二量化值。

具体地，在获得温度量化个数和离合器温度后，可通过以下公式计算离合器温度的第二量化值：

其中，d₂为第二量化值，Tmp_c为离合器当前温度，Tmp_max为离合器温度最大值，Tmp_min为离合器温度最小值，R₂为温度量化个数。

需要说明的是，该实施例的温度量化个数与扭矩量化个数相同。

S33，根据第一量化值、第二量化值和预设权值计算第二目标离合器位置。

在获得当前时刻的第一量化值和第二量化值后，可通过以下公式将二维的输入空间转换为一维空间的输入状态s：

s＝R₁(d₂-1)+d₁

在转换为一维空间的输入状态s后，可从权值存储空间中获得与输入状态s相关联的预设权值，并通过对预设权值求和得到第二目标离合器位置，其中，计算第二目标离合器位置P_{c_cmac}的公式如下：

其中，w_j为与输入状态s相关联的预设权值，L为设定的关联的权值长度。

需要说明的，设定的关联的权值长度与扭矩量化个数和温度量化个数相同。

另外，

S34，根据观测离合器扭矩、目标离合器扭矩、目标发动机转速和当前发送机转速计算第三目标离合器位置。

具体地，在观测离合器扭矩、目标离合器扭矩、目标发动机转速和当前发送机转速后，可通过以下公式计算第三目标离合器位置P_{c_ctl}：

P_{c_ctl}＝K₁(T_c-T_{c_rel})+K₂(ω_e-ω_t)

其中，T_c为目标离合器扭矩，T_{c_rel}为观测离合器扭矩，T_e为目标发动机扭矩，ω_t为目标发动机转速，ω_e为发动机转速，K₁、K₂为可调系数。

S35，根据第二目标离合器位置和第三目标离合器位置计算第一目标离合器位置。

具体地，在计算出第二目标离合器位置P_{c_cmac}和第三目标离合器位置P_{c_ctl}后，可通过以下公式计算第一目标离合器位置P_{c_t}：

P_{c_t}＝P_{c_ctl}+P_{c_cmac}

S4，根据第一目标离合器位置和当前离合器位置对预设权值进行修正以更新预设权值。

具体地，在计算出第一目标离合器位置和当前离合器位置后，可通过以下公式对预设权 值进行修正：

w_j(k)＝w_j(k-1)+η(P_{c_t}-P_c)/L

其中，w_j(k)为更新后预设权值，w_j(k-1)为更新前预设权值，η为学习率，且0<η<1，P_{c_t}为第一目标离合器位置，P_c为当前离合器位置，L为设定的修正的所关联的预设权值个数。

本发明实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习方法，当双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩，然后根据发动机转速、发动机扭矩和目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩，以及根据离合器温度、目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置，最后根据第一目标离合器位置和当前离合器位置对预设权值进行修正以更新预设权值，该实施例在自动变速器换挡过程中能够实时地学习离合传递扭矩与位置和温度之间的关系，无需通过实验获得离合扭矩特性，消除了由于离合扭矩特性改变对变速箱控制带来的不利影响。

为了实现上述实施例，本发明还提出一种用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置。

图3是本发明一个实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置的结构示意图。

如图3所示，该用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置包括：目标离合器扭矩计算模块100、观测离合器扭矩计算模块200、目标离合器位置计算模块300和权值更新模块400，其中：

目标离合器扭矩计算模块100用于当双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩；观测离合器扭矩计算模块200用于根据发动机转速、发动机扭矩和目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩；目标离合器位置计算模块300用于获取离合器温度，并根据离合器温度、目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置；以及权值更新模块，用于根据第一目标离合器位置和当前离合器位置对预设权值进行修正以更新预设权值。

在获得目标发动机转速和目标发动机扭矩后，目标离合器扭矩计算模块100可通过以下公式计算目标离合器扭矩T_c：

T_c＝T_{e_t}-J_eω′_t-c_eω_t

其中，T_{e_t}为目标发动机扭矩，J_e为发动机转动惯量，c_e为发动机等效旋转粘性阻尼系 数，ω_t为目标发动机转速。

具体地，在从车辆中的发动机控制单元ECU中获得发动机扭矩，并从变速箱控制单元TCU中获得发动机转速后，观测离合器扭矩计算模块200可通过以下公式计算观测离合器扭矩：

其中，T_{c_rel_k+1}为K+1时刻的观测离合器扭矩，T_{c_rel_k}为K时刻的观测离合器扭矩，K₁、K₂、K₃为可调系数，T_c为目标离合器扭矩，ω_t为目标发动机转速，ω_e为发动机转速。

其中，公式中的ω_t可通过以下公式计算：

其中，T_e为发动机扭矩，J_e为发动机转动惯量。

如图4所示，上述目标离合器位置计算模块300可以包括第一确定单元310、第二确定单元320、第一计算单元330、第二计算单元340和第三计算单元350，其中：

第一确定单元310用于根据扭矩量化个数和目标离合器扭矩确定目标离合器扭矩的第一量化值；第二确定单元320用于根据温度量化个数和离合器温度确定离合器温度的第二量化值；第一计算单元330用于根据第一量化值、第二量化值和预设权值计算第二目标离合器位置；第二计算单元340用于根据观测离合器扭矩、目标离合器扭矩、目标发动机转速和当前发送机转速计算第三目标离合器位置；第三计算单元350用于根据第二目标离合器位置和第三目标离合器位置计算第一目标离合器位置。

具体地，在获得扭矩量化个数和目标离合器扭矩后，第一确定单元310通过以下公式计算目标离合器扭矩的第一量化值：

其中，d₁为第一量化值，T_c为目标离合器扭矩，T_max为扭矩最大值，T_min为扭矩最小值，R₁为扭矩量化个数。

在获得温度量化个数和离合器温度后，第二确定单元320可通过以下公式计算离合器温度的第二量化值：

其中，d₂为第二量化值，Tmp_c为离合器当前温度，Tmp_max为离合器温度最大值，Tmp_min为离合器温度最小值，R₂为温度量化个数。

需要说明的是，上述温度量化个数与扭矩量化个数相同。

在第一确定单元310获得当前时刻的第一量化值，以及第二确定单元320获得当前时刻的第一量化值后，第一计算单元330可通过以下公式将二维的输入空间转换为一维空间的输 入状态s：

s＝R₁(d₂-1)+d₁

在转换为一维空间的输入状态s后，第一计算单元330可获得与输入状态s相关联的预设权值，并通过对预设权值求和得到第二目标离合器位置，其中，计算第二目标离合器位置P_{c_cmac}的公式如下：

其中，w_j为与输入状态s相关联的预设权值，L为设定的关联的权值长度。

需要说明的，设定的关联的权值长度与扭矩量化个数和温度量化个数相同。

具体地，在观测离合器扭矩、目标离合器扭矩、目标发动机转速和当前发送机转速后，第二计算单元340可通过以下公式计算第三目标离合器位置P_{c_ctl}：

P_{c_ctl}＝K₁(T_c-T_{c_rel})+K₂(ω_e-ω_t)

其中，T_c为目标离合器扭矩，T_{c_rel}为观测离合器扭矩，T_e为目标发动机扭矩，ω_t为目标发动机转速，ω_e为发动机转速，K₁、K₂为可调系数。

在第一计算单元330计算出第二目标离合器位置P_{c_cmac}，以及第二计算单元340计算出第三目标离合器位置P_{c_ctl}后，第三计算单元350可通过以下公式计算第一目标离合器位置P_{c_t}：

P_{c_t}＝P_{c_ctl}+P_{c_cmac}

具体地，在计算出第一目标离合器位置和当前离合器位置后，权值更新模块400可通过以下公式对预设权值进行修正：

w_j(k)＝w_j(k-1)+η(P_{c_t}-P_c)/L

其中，w_j(k)为更新后预设权值，w_j(k-1)为更新前预设权值，η为学习率，且0<η<1，P_{c_t}为第一目标离合器位置，P_c为当前离合器位置，L为设定的修正的所关联的预设权值个数。

本发明实施例的用于双离合自动变速箱的离合器扭矩特性自学习装置，通过目标离合器扭矩计算模块当双离合自动变速箱中的一个离合器开始工作且处于滑磨状态时，获取目标发动机转速和目标发动机扭矩，并根据目标发动机转速和目标发动机扭矩计算目标离合器扭矩，然后观测离合器扭矩计算模块根据发动机转速、发动机扭矩和目标离合器扭矩计算观测离合器扭矩，以及目标离合器位置计算模块根据离合器温度、目标离合器扭矩和预设权值计算第一目标离合器位置，最后权值更新模块根据第一目标离合器位置和当前离合器位置对预设权值进行修正以更新预设权值，该实施例在自动变速器换挡过程中能够实时地学习离合传递扭矩与位置和温度之间的关系，无需通过实验获得离合扭矩特性，消除了由于离合扭矩特 性改变对变速箱控制带来的不利影响。

应当理解，本发明的各部分可以用硬件、软件、固件或它们的组合来实现。在上述实施方式中，多个步骤或方法可以用存储在存储器中且由合适的指令执行系统执行的软件或固件来实现。例如，如果用硬件来实现，和在另一实施方式中一样，可用本领域公知的下列技术中的任一项或他们的组合来实现：具有用于对数据信号实现逻辑功能的逻辑门电路的离散逻辑电路，具有合适的组合逻辑门电路的专用集成电路，可编程门阵列(PGA)，现场可编程门阵列(FPGA)等。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。