一种无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法与流程

本发明属于汽车自动变速箱控制技术领域，具体涉及一种无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法。

背景技术：

在自动变速器产品中由于零部件公差使得离合器目标压力控制信号和离合器实际压力的关系出现误差，这种硬件误差很容易导致离合器结合过程产生冲击，通过软件进行离合器参数自学习是一种低成本减小这种硬件误差的办法。典型的湿式双离合变速器的离合器自学习方法要求有离合器压力传感器检测离合器油路的实际压力，而在无压力传感器的自动变速器中不能适用。且离合器自学习方法中大都只能覆盖变速器油温在30℃以上温度，不能适应低温的环境。而现有的基于转速检测的的离合器自学习方法是在整车下线时或者通过诊断仪激活才能进行，自学习的条件受限；且只能学习一个温度点，学习值不能适应汽车全部工作温度。

例如，申请公开号cn105909694a的中国专利公开了一种湿式双离合自动变速器离合器充油参数的自学习方法，提到通过监测并计算命令压力与实际压力的偏差来判断充油效果和性能，要求离合器油路必须有压力检测装置。

申请公开号cn111350813a的中国专利公开了一种自动变速器整车下线离合器自学习方法，提到了在汽车生产车间下线时强制进行离合器自学习，否则产生故障码，本发明是在驾驶员日常使用车辆时自学习功能开启，而且无故障码产生。cn111350813a的中国专利还提到了在特定工况下根据发动机和涡轮转速差学习离合器控制电流的偏差值，故其不适合进行实际在线情况下的离合器自学习。另外，申请公开号cn111365452a的中国专利公开了一种离合器结合过程中的自适应学习控制方法，然而其主要目的是在于设计一种明确四个阶段的具体切换条件的离合器在线自学习方法，但是其没有具体介绍如何科学有效地对各个油温阶段下的充油时间和半联动点压力进行自学习，也没有说明如何具体的对学习参数进行快速精准的计算，故该方法的参数自学习效率不够高。

基于此，亟需设计一种无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法，在无需增加任何压力检测硬件的基础上，通过该方法能够填补无级变速器离合器自学习方法的空白并在油温-30℃至120℃范围内进行离合器自学习，以大大提高自学习的效率，并能保证全工作油温范围都能学习到最优值。

技术实现要素：

(一)要解决的技术问题

基于此，本发明公开了一种无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法，该自学习方法不需要增加额外检测设备，节约了生产成本；且自学习过程不需要额外操作，在驾驶员日常使用中就可重复进行，减少生产的成本，能够在不同变速器油温情况快速得到不同的学习值，适应温度广；该方法除了大大提高了参数自学习效率外，还能在程序逐步循环过程中提高充油时间和半联动点压力的估算精度。

(二)技术方案

本发明公开了一种无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法，其特征在于，该自学习方法包括以下步骤：

步骤1：车辆在p或n挡时，制动踏板踩下并且发动机怠速时间大于2s，车辆启动后结合次数大于1次的离合器允许离合器自学习，并记录变速器的当前油温；

步骤2：驾驶员挂d或r挡，离合器先充油再滑磨，充油开始时使用两个计时器进行计时，检测到涡轮转速变化率小于标定值或者涡轮转速下降大于标定值时，停止计时器1，得到时间t1；滑磨阶段完成时，停止计时器2，得到时间t2；

步骤3：设定目标充油时间t0，通过t1线性插值查表得到离合器充油自学习时间δt，当t1-t0>t1时判断充油量不足，需要缩短充油时间，取δt为负值，当t1-t0<t2时判断充油量过多，需要增加充油时间，取δt为正值。

步骤4：将油温每隔10℃设为一个坐标点，根据当前油温将δt按照油温坐标百分比分配为δt1和δt2到临近的两个相差10℃的油温坐标，且对应临近当前油温的油温坐标按线性比例被分配给予较大的一个学习值，并存储在tcu的内存中，下次离合器结合时根据相近两个油温的温度点的值插值得到当前油温的离合器充油自学习值δt3，下次离合器的目标充油时间为t0+δt3。

进一步的，步骤4后还包括以下步骤：

步骤5：设定目标半联动点压力p0，通过t2线性插值查表得到离合器半联动点压力自学习值δp，当t2-t0>t3时判断半联动点压力偏小，需要增加半联动点压力，取δp为正值，当t2-t0<t4时判断半联动点压力偏大，需要减小半联动点压力，取δp为负值。

步骤6：将油温每隔10℃设为一个坐标点，根据当前油温将δp按照油温坐标占比分配为δp1和δp2到临近的两个相差10℃的油温坐标，且对应临近当前油温的油温坐标按线性比例被分配给予较大的一个学习值，并存储在tcu的内存中，下次离合器结合时根据相近两个温度点的值插值得到当前油温的离合器半联动点压力自学习值δp3，下次离合器的目标半联动点压为p0+δp3。

进一步的，步骤2执行完毕后，步骤3和步骤5能并行执行。

进一步的，步骤2执行完毕后，步骤3在步骤5-6执行完毕以后执行。

进一步的，t1取值具体为0.5s，t2取值为0.25s，t3取值为1.2s，t4取值为0.9s。

进一步的，所述t1线性插值查表和t2线性插值查表各自对应的表是通过离合器结合过程中试验得出并预存于tcu内的变量关系表。

进一步的，半联动压力学习值δp1和δp2和充油时间学习值δt1和δt2能够在下次滑磨阶段或者充油阶段自学习时使用。

进一步的，前一次存储在tcu内δt1和δt2的值能够与被新分配得到的δt1和δt2学习值进行相加计算综合得到δt1’和δt2’；前一次存储在tcu内δp1和δp2的值能够与被新分配得到的δp1和δp2学习值进行相加计算综合得到δp1’和δp2’。

在另外一方面，本发明还公开了一种变速器控制器，包括：至少一个处理器；以及与所述处理器通信连接的至少一个存储器，其中：所述存储器存储有可被所述处理器执行的程序指令，所述处理器调用所述程序指令能够执行如上述任一项所述的无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法。

在另外一方面，本发明还公开了一种非暂态计算机可读存储介质，所述非暂态计算机可读存储介质存储计算机指令，所述计算机指令使所述计算机执行如上述任一项所述的无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法。

(三)有益效果

相对于现有技术，本发明具备如下的有益效果：

(1)本发明的自学习方法无需设置多余硬件，通过设置“挡位在p/n挡，踩下刹车，发动机怠速稳定2s，离合器结合次数大于1”的条件来保证自学习值的稳定；通过涡轮转速变化率和涡轮转速判断充油完成；通过开始充油进行计时，到涡轮转速变化率小于标定值或者涡轮转速下降大于标定值结束计时，根据这个时间与充油时间差判断充油是否有偏差；通过开始滑磨进行计时，滑磨阶段完成确定滑磨阶段时间，根据这个滑磨时间与充油时间差判断半联动点压力的是否有偏差；学习的充油时间值和半联动压力值按照比例分配到临近的油温坐标中，保证全工作油温范围都能学习到最优值；故使得自学习程序能能在自动变速器全产品周期和-30℃到120℃温度范围内进行快速的自学习，以克服硬件误差引起的离合器结合冲击。

(2)此外，本发明的步骤3和步骤5中通过阈值判断来得到校正值的正负，并综合使用了两个计时器+查表方式+基于油温百分比分配的线性差值方式计算得到总的充油时间和半联动点压力，大大提高了自学习的准确度且减少了计算的复杂度。

(3)本发明的自学习过程不需要额外操作也无需新增传感器硬件，在驾驶员日常使用中就可重复进行，且由于本发明的相邻油温段之间的自学习实施例之间是有相互影响的，具体来说按照油温坐标占比分配的中间量δt1和δt2、δp1和δp2是可以存储到以后使用，故本发明的自学习方式实际上还能在逐步循环过程中提高充油时间和半联动点压力的学习精度。

附图说明

通过参考附图会更加清楚的理解本发明的特征和优点，附图是示意性的而不应理解为对本发明进行任何限制，在附图中：

图1为典型的无级变速器动力传递路径图；

图2为本发明的自学习方法的步骤流程图；

图3为本发明离合器结合过程变量的说明，图3中纵坐标p表示压力，n表示转速，横坐标t表示时间，

其中，附图标记为：13-主动轮转速，11-涡轮转速，22-发动机转速，22-离合器目标压力，31-发动机，32-泵轮，33-涡轮，34-dnr离合器，35-主动轮，36-从动轮，37-主减齿轮，38-差速器。

具体实施方式

下面将结合附图和实施例对本发明进行清楚、完整地描述，同时也叙述了本发明技术方案解决的技术问题及有益效果，需要指出的是，所描述的实施例仅旨在便于对本发明的理解，而对其不起任何限定作用。

如图1所示的典型的无级变速器动力传递路径图，cvt变速器动力传递路径依次为发动机31、泵轮32、涡轮33、dnr离合器34、主动轮35、从动轮36、主减齿37、差速器38。

基于上述动力传输路径，离合器在结合过程中可以进行本发明的离合器参数自学习方法。具体来说，离合器结合包括有充油和滑磨两个过程，充油是给离合器油缸充油的过程，充油参数包括充油时间和充油目标压力，充油目标压力越小需要的充油时间就越长。充油目标压力对应的是电磁阀开度。滑磨参数包括半联动点压力和斜率，以半联动点压力按斜率增加。p/n挡时发动机转速大于涡轮转速，主动轮转速为0；车辆静止d/r挡结合后发动机转速维持怠速不变，涡轮转速和主动轮转速为0。而本发明是根据转速和时间来进行充油时间和半联动点压力两个参数的自学习方法。

如图2-3所示，本发明提供的无级自动变速器离合器充油及半联动点自学习方法包括以下步骤：

步骤1：车辆在p或n挡时，制动踏板踩下并且发动机怠速时间大于2s，车辆启动后结合次数大于1次的离合器允许离合器自学习，并记录变速器的当前油温；

步骤2：驾驶员挂d或r挡，离合器先充油再滑磨，充油开始时使用两个计时器进行计时，检测到涡轮转速变化率小于标定值或者涡轮转速下降大于标定值时，停止计时器1，得到时间t1；滑磨阶段完成时，停止计时器2，得到时间t2。

步骤3：设定目标充油时间t0，通过t1线性插值查表得到离合器充油自学习时间δt，当t1-t0>t1时判断充油量不足，需要缩短充油时间，取δt为负值，当t1-t0<t2时判断充油量过多，需要增加充油时间，取δt为正值；

优选地，对于上下限的阈值t1和t2的取值(t1>t2)，t1取值可为0.5s，t2取值可为0.25s；且所述t1线性插值查表对应的表是通过离合器结合过程中试验得出并预存于tcu内的变量关系表；

步骤4：将油温每隔10℃设为一个坐标点，根据当前油温将δt按照油温坐标百分比分配为δt1和δt2到临近的两个相差10℃的油温坐标，且对应临近当前油温的油温坐标按线性比例被分配给予较大的一个学习值，以进行合理补偿(可结合实施例1或者实施例2来理解该分配方式)，并存储在tcu的内存中，下次离合器结合时根据相近两个油温的温度点的值插值得到当前油温的离合器充油自学习值δt3，下次离合器的目标充油时间为t0+δt3；步骤4是为了让自学习充油时间值能适应全部工作油温范围，将离合器自学习值和当前油温相对应，并保证学习的精度。

进一步的，如图2所示，半联动压力学习值δp1和δp2和充油时间学习值δt1和δt2可在下次滑磨阶段或者充油阶段使用，具体的，所述δt1和δt2的值能够在存储到tcu的内存中以备下一次的程序循环中使用，并能够与被新分配得到的δt1和δt2学习值进行相加计算综合得到δt1’和δt2’。需要指出的是，由于综合了两次参数采集的δt1’和δt2’的准确度明显更高，故用δt1’和δt2’计算得出的下一次的离合器充油自学习值δt3’的参数准确度也更高，因此本发明的自学习方式实际上还能在逐步循环过程中提高充油时间和半联动点压力的学习精度且计算量小，对此描述可具体参见实施例1-2。

步骤5：设定目标半联动点压力p0，通过t2线性插值查表得到离合器半联动点压力自学习值δp，当t2-t0>t3时判断半联动点压力偏小，需要增加半联动点压力，取δp为正值，当t2-t0<t4时判断半联动点压力偏大，需要减小半联动点压力，取δp为负值；

优选地，对于上下限的阈值t3和t4的取值(t3>t4)，t3取值可为1.2s，t4取值可为0.9s；所述t2线性插值查表对应的表也是通过离合器结合过程中试验得出并预存于tcu内的变量关系表；

步骤6：将油温每隔10℃设为一个坐标点，根据当前油温将δp按照油温坐标占比分配为δp1和δp2到临近的两个相差10℃的油温坐标，且对应临近当前油温的油温坐标按线性比例被分配给予较大的一个学习值，以进行合理补偿，并存储在tcu的内存中，下次离合器结合时根据相近两个温度点的值插值得到当前油温的离合器半联动点压力自学习值δp3，下次离合器的目标半联动点压为p0+δp3；该步骤6是为了让自学习充油时间值能适应全部工作油温范围，将离合器自学习值和当前油温相对应，并保证学习的精度。

同理，半联动压力学习值δp1和δp2和充油时间学习值δt1和δt2可在下次滑磨阶段或者充油阶段使用，具体的，所述δp1和δp2的值能够在存储到tcu的内存中以备下一次的程序循环中使用，并能够与被新分配得到的δp1和δp2学习值进行相加计算综合得到δp1’和δp2’，对此可具体参见实施例1-2。

另外，值得一提的是，参图2所示，由于p0+δp3和t0+δt3的计算时分立的，故步骤2执行完毕后，步骤3-4和步骤5-6可以并行执行，也可以先执行步骤5-6再执行步骤3-4，故图2所示的并行执行方式并非该自学习方法唯一的执行顺序。

进一步的，为了充分说明该方法的优点，以下将根据图2的自学习方法对应的实施例1-2来对本发明进行更具体的阐述，其中需要说明的是，实施例2是实施例1执行之后的另一个的实施例，因为自学习方法作为程序执行时必然是循环执行的：

实施例1：

1、车辆在启动后会一直检测是否满足自学习条件：挡位在p或n，制动踏板踩下并且发动机怠速时间大于2s，车辆启动后结合次数大于1次，变速器油温32℃。

2、满足条件后当驾驶员挂d/r挡，此时离合器进入结合过程，同时离合器自学习功能启动，两个离合器自学习的计时器启动。离合器目标压力按照设定目标充油压力6bar进行充油，充油时间t0＝0.12s，然后进入滑磨阶段，目标压力从充油压力变为滑磨压力1.4bar，滑磨压力按照设定斜率0.5bar/s逐渐增大，直到涡轮转速和主动轮转速差小于30rpm持续0.1s，离合器结合过程完成，停止计时器2得到时间t2＝1.5s。在结合过程中检测涡轮转速和涡轮转速变化率(通过涡轮转速求导计算得到)，当涡轮转速变化率小于-300时或者涡轮转速下降80rpm停止计时器1，得到充油时间t1＝0.68s。根据充油时间差值t1-t0＝0.56s判断充油不足(此时实施例1-2中的t1取值具体为0.5s，t2取值为0.25s，t3取值为1.2s，t4取值为0.9s)，假设由充油时间t1查表插值得到充油时间偏移值0.01s，将0.01s按照油温比例分配到临近坐标温度点，则30℃和40℃的充油时间自学习值分别为0.008s和0.002s(即按照油温坐标的百分比分配，由于油温是32℃，故对0.01s按照2:8分配为0.002s和0.008s，对应临近当前油温32℃的油温坐标30℃按线性比例2:8被分配给予较大的一个学习值，即0.002s和0.008s中更大的值0.008s，以对30℃的自学习值进行合理补偿)，32℃充油时间自学习值再由30和40℃的值插值得到：

滑磨过程时间为t2-t0＝1.38s，滑磨压力偏小，根据t2查表得到滑磨压力偏移值0.2bar，将0.2bar按照油温比例分配到临近坐标温点，为30℃和40℃的滑磨压力自学习值分别为0.16bar，0.04bar。32℃滑磨压力自学习值再根据30和40℃的油温进行线性插值得到：

这一次离合器结合之后充油时间和滑磨压力自学习值在油温32℃时为0.0044s和0.088bar。

实施例2(即执行完实施例1以后执行以下实施例2)：

1、车辆在启动后会一直检测是否满足自学习条件：挡位在p或n，制动踏板踩下并且发动机怠速时间大于2s，车辆启动后结合次数大于1次，变速器油温45℃。

2、满足条件后当驾驶员挂d/r挡，此时离合器进入结合过程，同时离合器自学习功能启动，两个离合器自学习的计时器启动。离合器目标压力按照设定目标充油压力6bar进行充油，充油时间t0＝0.12s，然后进入滑磨阶段，目标压力从充油压力变为滑磨压力1.4bar，滑磨压力按照设定斜率0.5bar/s逐渐增大，直到涡轮转速和主动轮转速差小于30rpm持续0.1s，离合器结合过程完成，停止计时器2得到时间t2＝0.9s。在结合过程中检测涡轮转速和涡轮转速变化率(通过涡轮转速求导计算得到)，当涡轮转速变化率小于-300时或者涡轮转速下降80rpm停止计时器1，得到充油时间t1＝0.13s。根据充油时间差值t1-t0＝0.01s判断充油过多，假设由时间t1查表插值得到充油时间偏移值-0.03s(此时充油时间偏移值根据判断条件取值为负)，将-0.03s按照油温比例分配到临近坐标温度点，则40℃和50℃的充油时间自学习值分别为-0.015s和-0.015s，40℃上一次学习到充油时间为0.002s，最终40℃点的值为

-0.015+0.002＝-0.013(s)

此时需要注意，下一次运行的实施例2将共享上一次实施例1中存储到tcu内的40℃自学习的充油时间0.002s，以提高自学习的效率和参数学习的准确度，后面的滑磨过程中的参数0.04bar同理；

45℃充油时间自学习值再由40和50℃的值插值得到：

滑磨过程时间为t2-t0＝0.78s，滑磨压力偏大，根据t2查表插值得到滑磨压力偏移值-0.2bar，将-0.2bar按照油温比例分配到临近坐标温点，为40℃和50℃的滑磨压力自学习值分别为-0.1bar，-0.1bar(45℃位于40℃和50℃中间，故按照线性比例1:1分配-0.2bar)。而40℃在上一次已经有0.04bar的值，故此次学习后40℃的滑磨压力自学习值为

-0.1+0.04＝-0.06(bar)

45℃滑磨压力自学习值再根据40和50℃的油温进行线性插值得到：

这一次离合器结合之后充油时间和滑磨压力自学习值在油温45℃时为-0.014s和-0.08bar。

由上述有关联性的实施例1-2可知，本发明的自学习方法可以一次更新完成cvt离合器的充油时间和/或半联动点压力两个参数的自学习，无需增加新的传感器，且按照油温坐标占比分配的对应相隔整10℃油温的自学习值δt1和δt2、δp1和δp2是可以存储到tcu中以备下一次计算使用，故该自学习方法实际上还能在逐步循环过程中提高充油时间和半联动点压力的学习精度，从而在不增加计算复杂度的基础上提高了自学习效率。

在本发明所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的学习方法和系统，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。上述以软件功能单元的形式实现的集成的单元，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。上述软件功能单元存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)或处理器(processor)执行本发明各个实施例所述方法的部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(read-onlymemory，rom)、随机存取存储器(randomaccessmemory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。