專利名稱:用于變速器螺線管的自適應(yīng)控制系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及車輛變速器,且更具體地涉及變速器螺線管控制系統(tǒng)和方法。
背景技術(shù):
這里提供的背景技術(shù)描述用于總體上介紹本發(fā)明的背景。當(dāng)前所署名發(fā)明人的在本背景技術(shù)部分中所描述的程度上的工作,以及本描述的在申請時可能不構(gòu)成現(xiàn)有技術(shù)的各方面,既非明示也非默示地被承認(rèn)為與本發(fā)明相抵觸的現(xiàn)有技術(shù)。發(fā)動機(jī)產(chǎn)生輸出到變速器的扭矩。車輛的自動變速器可以包括多個流體控制的摩擦裝置,例如離合器??刂颇K可以根據(jù)預(yù)定義的樣式接合和脫離離合器中的一個或多個, 從而在變速器內(nèi)建立不同的齒輪比(也稱作速度比)??梢愿鶕?jù)變速器輸入軸速度由變速器輸出軸速度除的比來定義齒輪比。從一個齒輪比到另一個齒輪比的換檔涉及脫離與當(dāng)前或?qū)嶋H齒輪比相關(guān)聯(lián)的第一離合器以及接合與下一個齒輪比相關(guān)聯(lián)的第二離合器。在換檔期間將脫離的離合器稱作即將離開的離合器,在換檔期間將接合的離合器稱作即將來臨的離合器。
發(fā)明內(nèi)容
目標(biāo)壓力模塊確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力。誤差模塊基于所述目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差。壓力偏差模塊使用所述目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差。偏差學(xué)習(xí)模塊選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差,并基于所述學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新所述映射。壓力指令模塊基于所述目標(biāo)壓力、所述壓力偏差和所述壓力誤差選擇性地生成指令壓力。螺線管控制模塊基于所述指令壓力控制所述螺線管的致動。一種用于車輛的方法包括確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力;基于所述目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差;使用所述目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差;選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差;基于所述學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新所述映射;基于所述目標(biāo)壓力、所述壓力偏差和所述壓力誤差選擇性地生成指令壓力;以及基于所述指令壓力控制所述螺線管的致動。本發(fā)明還提供如下方案
I、一種用于車輛的系統(tǒng),包括
目標(biāo)壓力模塊,所述目標(biāo)壓力模塊確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力;
誤差模塊,所述誤差模塊基于所述目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差;
壓力偏差模塊,所述壓力偏差模塊使用所述目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差;
偏差學(xué)習(xí)模塊,所述偏差學(xué)習(xí)模塊選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差,并基于所述學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新所述映射;壓力指令模塊,所述壓力指令模塊基于所述目標(biāo)壓力、所述壓力偏差和所述壓力誤差選擇性地生成指令壓力;以及
螺線管控制模塊,所述螺線管控制模塊基于所述指令壓力控制所述螺線管的致動。2、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括觸發(fā)模塊,當(dāng)所述壓力誤差小于預(yù)定壓力時,所述觸發(fā)模塊觸發(fā)所述偏差學(xué)習(xí)模塊以確定所述學(xué)習(xí)的壓力偏差并選擇性地更新所述映射。3、根據(jù)方案2所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括比例積分微分(PID)模塊,所述比例積分微分模塊基于所述壓力誤差生成積分項并根據(jù)所述積分項生成閉環(huán)調(diào)節(jié),
其中,當(dāng)所述壓力誤差小于所述預(yù)定壓力并且所述積分項大于第二預(yù)定壓力時,所述觸發(fā)模塊觸發(fā)所述偏差學(xué)習(xí)模塊以確定所述學(xué)習(xí)的壓力偏差并選擇性地更新所述映射。4、根據(jù)方案3所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括故障檢測模塊,所述故障檢測 模塊在被觸發(fā)時確定在所述螺線管中是否存在故障,
當(dāng)下述中至少之一時,所述觸發(fā)模塊觸發(fā)所述故障檢測模塊
(i)所述壓力誤差小于所述預(yù)定壓力,并且所述積分項大于所述第二預(yù)定壓力;以及
(ii)計時器值對應(yīng)于大于預(yù)定時段,并且所述壓力誤差在所述預(yù)定時段結(jié)束大于所述預(yù)定壓力。5、根據(jù)方案4所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括監(jiān)測模塊,當(dāng)在所述螺線管中存在所述故障時,所述監(jiān)測模塊激活故障指示燈。6、根據(jù)方案4所述的系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)在所述螺線管中存在所述故障時,所述觸發(fā)模塊選擇性地禁用所述偏差學(xué)習(xí)模塊。7、根據(jù)方案4所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括
比例積分微分(PID)模塊,所述比例積分微分模塊根據(jù)所述壓力誤差來確定閉環(huán)調(diào)節(jié);
以及
開環(huán)壓力模塊,所述開環(huán)壓力模塊根據(jù)所述壓力偏差和所述目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力,其中,當(dāng)存在所述故障時,所述壓力指令模塊禁止使用所述閉環(huán)調(diào)節(jié),并根據(jù)所述開環(huán)壓力確定所述指令壓力。8、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括
比例積分微分(PID)模塊,所述比例積分微分模塊根據(jù)所述壓力誤差來確定閉環(huán)調(diào)節(jié);
以及
開環(huán)壓力模塊,所述開環(huán)壓力模塊根據(jù)所述壓力偏差和所述目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力, 其中,所述壓力指令模塊根據(jù)所述閉環(huán)調(diào)節(jié)和所述開環(huán)壓力確定所述指令壓力。9、根據(jù)方案8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述開環(huán)壓力模塊設(shè)定所述開環(huán)壓力等于所述壓力偏差加上所述目標(biāo)壓力。10、根據(jù)方案8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述壓力指令模塊選擇性地設(shè)定所述指令壓力等于所述閉環(huán)調(diào)節(jié)加上所述開環(huán)壓力。11、根據(jù)方案I所述的系統(tǒng),其特征在于,所述螺線管是管道壓力調(diào)節(jié)器螺線管和離合器控制螺線管中之一。12、一種用于車輛的方法,包括
確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力;基于所述目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差;
使用所述目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差;
選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差;
基于所述學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新所述映射;
基于所述目標(biāo)壓力、所述壓力偏差和所述壓力誤差選擇性地生成指令壓力;以及 基于所述指令壓力控制所述螺線管的致動。13、根據(jù)方案12所述的方法,其特征在于,其還包括當(dāng)所述壓力誤差小于預(yù)定壓力時,觸發(fā)所述學(xué)習(xí)的壓力偏差的確定并觸發(fā)所述映射的更新。14、根據(jù)方案13所述的方法,其特征在于,其還包括
基于所述壓力誤差生成積分項;
根據(jù)所述積分項生成閉環(huán)調(diào)節(jié);以及
當(dāng)所述壓力誤差小于所述預(yù)定壓力并且所述積分項大于第二預(yù)定壓力時,
觸發(fā)所述學(xué)習(xí)的壓力偏差的確定并觸發(fā)所述映射的更新。15、根據(jù)方案14所述的方法,其特征在于,其還包括當(dāng)下述中至少之一時,確定在所述螺線管中是否存在故障
(i)所述壓力誤差小于所述預(yù)定壓力,并且所述積分項大于所述第二預(yù)定壓力;以及
(ii)計時器值對應(yīng)于大于預(yù)定時段,并且所述壓力誤差在所述預(yù)定時段結(jié)束大于所述預(yù)定壓力。16、根據(jù)方案15所述的方法,其特征在于,其還包括當(dāng)在所述螺線管中存在所述故障時,激活故障指示燈。17、根據(jù)方案15所述的方法,其特征在于,其還包括當(dāng)在所述螺線管中存在所述故障時,選擇性地禁止所述學(xué)習(xí)的壓力偏差的確定。18、根據(jù)方案15所述的方法,其特征在于,其還包括
根據(jù)所述壓力誤差來確定閉環(huán)調(diào)節(jié);
根據(jù)所述壓力偏差和所述目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力;以及
當(dāng)存在所述故障時,禁止使用所述閉環(huán)調(diào)節(jié),并根據(jù)所述開環(huán)壓力確定所述指令壓力。19、根據(jù)方案12所述的方法,其特征在于,其還包括
根據(jù)所述壓力誤差來確定閉環(huán)調(diào)節(jié);
根據(jù)所述壓力偏差和所述目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力;以及 根據(jù)所述閉環(huán)調(diào)節(jié)和所述開環(huán)壓力確定所述指令壓力。20、根據(jù)方案19所述的方法,其特征在于,其還包括設(shè)定所述開環(huán)壓力等于所述壓力偏差加上所述目標(biāo)壓力。21、根據(jù)方案19所述的方法,其特征在于,其還包括選擇性地設(shè)定所述指令壓力等于所述閉環(huán)調(diào)節(jié)加上所述開環(huán)壓力。22、根據(jù)方案12所述的方法,其特征在于,所述螺線管是管道壓力調(diào)節(jié)器螺線管和離合器控制螺線管中之一。本發(fā)明進(jìn)一步的適用范圍將通過下文提供的詳細(xì)描述而變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是,該詳細(xì)描述和具體示例僅用于說明目的,而并非旨在限制本發(fā)明的范圍。
通過詳細(xì)描述和附圖將會更全面地理解本發(fā)明,附圖中
圖I是根據(jù)本發(fā)明原理的示例車輛系統(tǒng)的功能框 圖2是根據(jù)本發(fā)明原理的示例變速器系統(tǒng)的功能框 圖3是根據(jù)本發(fā)明的示例螺線管控制系統(tǒng)的功能框圖;以及
圖4是根據(jù)本發(fā)明的用于更新用來確定壓力偏差的映射和用于控制變速器的螺線管的示例方法的流程圖。
具體實施方式
下面的描述本質(zhì)上僅是示例性的并且決不是要限制本發(fā)明、其應(yīng)用或用途。為了清楚起見,在附圖中將使用相同的附圖標(biāo)記標(biāo)識相似的元件。如這里所使用的,短語A、B和C中的至少一個應(yīng)當(dāng)被解釋為使用非排他邏輯或的邏輯(A或B或C)。應(yīng)當(dāng)理解的是,在不改變本發(fā)明的原理的情況下,可以以不同的順序執(zhí)行方法內(nèi)的步驟。如這里所使用的,術(shù)語模塊可以指或包括專用集成電路(ASIC);電子電路;組合邏輯電路;場可編程門陣列(FPGA);執(zhí)行代碼的處理器(共用的、專用的、或成組的);提供所描述功能的其它適合部件;或上述的一些或全部的組合,例如以芯片上系統(tǒng)的形式,或者可以是上述的一部分。術(shù)語模塊可以包括存儲由處理器執(zhí)行的代碼的存儲器(共用的、專用的、或成組的)。如上面所使用的,術(shù)語代碼可以包括軟件、固件和/或微代碼,并可以指程序、例程、函數(shù)、類和/或?qū)ο?。如上面所使用的,術(shù)語共用意味著來自多個模塊的一些或全部代碼可以使用單個(共用的)處理器來執(zhí)行。另外,來自多個模塊的一些或全部代碼可以由單個(共用的)存儲器存儲。如上面所使用的,術(shù)語成組意味著來自單個模塊的一些或全部代碼可以使用一組處理器來執(zhí)行。另外,來自單個模塊的一些或全部代碼可以使用一組存儲器存儲。這里描述的裝置和方法可以由通過一個或多個處理器執(zhí)行的一個或多個計算機(jī)程序來執(zhí)行。計算機(jī)程序包括存儲在非瞬時的有形計算機(jī)可讀介質(zhì)上的處理器可執(zhí)行指令。計算機(jī)程序還可以包括存儲的數(shù)據(jù)。非瞬時的有形計算機(jī)可讀介質(zhì)的非限制性示例是非易失性存儲器、磁存儲器和光存儲器。泵將變速器油從變速器油源(例如,集槽)泵送到閥體以及泵送到變矩器。變速器油在閥體和變速器的一個或多個離合器之間流動。一個或多個離合器控制螺線管調(diào)節(jié)從閥體到所述一個或多個離合器的變速器油的流量。一個或多個管路壓力調(diào)節(jié)器螺線管調(diào)節(jié)從閥體以及從變矩器回到源的變速器油的流量??刂颇K(例如,變速器控制模塊)確定變速器的螺線管的目標(biāo)壓力??刂颇K基于目標(biāo)壓力確定壓力偏差,并基于壓力偏差和目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力??刂颇K使用由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差??刂颇K還基于由壓力傳感器測量的壓力與目標(biāo)壓力之間的差來確定壓力誤差。控制模塊基于壓力誤差的時間歷史來確定積分項,并根據(jù)積分項來確定閉環(huán)調(diào)節(jié)??刂颇K基于閉環(huán)調(diào)節(jié)和開環(huán)壓力來確定指令壓力,并基于指令壓力來控制螺線管的致動。本發(fā)明的控制模塊選擇性地更新由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射。更具體地,控制模塊基于積分項來確定學(xué)習(xí)的壓力偏差,并通過學(xué)習(xí)的壓力偏差來更新映射。學(xué)習(xí)和更新映射可能夠使壓力誤差減小,并提供一個或多個其它優(yōu)點(diǎn)?,F(xiàn)在參照圖1,給出了示例車輛系統(tǒng)10的功能框圖。內(nèi)燃發(fā)動機(jī)12經(jīng)由變矩器16驅(qū)動變速器14。發(fā)動機(jī)12可以包括例如火花點(diǎn)火式發(fā)動機(jī)、壓燃式發(fā)動機(jī)和/或其它適當(dāng)類型的發(fā)動機(jī)。車輛還可以包括一個或多個電馬達(dá)和/或馬達(dá)發(fā)電機(jī)單元(MGU) 18。發(fā)動機(jī)12經(jīng)由發(fā)動機(jī)輸出軸20例如曲軸將扭矩輸出到變矩器16。變矩器16經(jīng)由變速器輸入軸22將扭矩供給到變速器14。盡管變速器14將被討論為包括離合器到離合器式變速器,但是變速器14可以包括其他類型的變速器,例如雙離合器變速器(DCT)或其它適當(dāng)類型的變速器。變速器14可以包括一個或多個齒輪組(未示出),可以通過所述一個或多個齒輪組在變速器輸入軸22和變速器輸出軸24之間傳遞扭矩。變速器輸出軸24驅(qū)動車輛系統(tǒng)10的驅(qū)動系26,驅(qū)動系26將扭矩傳遞到車輛的車輪(未示出)。
范圍選擇器28能夠使用戶選擇變速器14的操作模式。模式可以包括例如停車模式、倒檔模式、空檔模式或一種或多種前進(jìn)驅(qū)動模式。變速器14可能夠?qū)崿F(xiàn)多種齒輪比。僅舉例,變速器14可能夠?qū)崿F(xiàn)六種前進(jìn)齒輪比、倒檔齒輪比和空檔齒輪比。在各種實施方案中,變速器14可能夠?qū)崿F(xiàn)更多或更少數(shù)量的前進(jìn)齒輪比和/或更多數(shù)量的倒檔齒輪比。齒輪比可以定義為變速器輸入軸22的旋轉(zhuǎn)速度和變速器輸出軸24的旋轉(zhuǎn)速度之間的比。發(fā)動機(jī)控制模塊(ECM)60控制發(fā)動機(jī)12的操作。在各種實施方案中,ECM 60或其它控制模塊(未示出)可以控制一個或多個MGU 18的操作。變速器控制模塊(TCM) 70控制變速器14的操作。盡管TCM 70被示為在變速器14內(nèi)實現(xiàn),但在各種實施方案中,TCM 70可以在變速器14的外部實現(xiàn)。ECM 60和TCM 70可經(jīng)由連接件72而共享數(shù)據(jù)?,F(xiàn)在參照圖2,給出了變速器系統(tǒng)100的示例實施方案的功能框圖。變速器14包括多個離合器,例如分別為第一離合器104、第二離合器106、第三離合器108、第四離合器110和第五離合器112。變速器14可以包括更多或更少數(shù)量的離合器。第一、第二、第三、第四和第五離合器104-112在后面將統(tǒng)稱為離合器104-112。離合器104-112控制在給定的時間齒輪組中的哪一個在變速器14內(nèi)被接合。換言之,離合器104-112在給定的時間控制齒輪比。當(dāng)離合器104-112中的一個或多個和齒輪組的不同組合被接合時,可以建立不同的齒輪比。下面提供了可建立各種齒輪比的離合器接合組合的示例表。
權(quán)利要求
1.一種用于車輛的系統(tǒng),包括 目標(biāo)壓力模塊,所述目標(biāo)壓力模塊確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力; 誤差模塊,所述誤差模塊基于所述目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差; 壓力偏差模塊,所述壓力偏差模塊使用所述目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差; 偏差學(xué)習(xí)模塊,所述偏差學(xué)習(xí)模塊選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差,并基于所述學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新所述映射; 壓力指令模塊,所述壓力指令模塊基于所述目標(biāo)壓力、所述壓力偏差和所述壓力誤差選擇性地生成指令壓力;以及 螺線管控制模塊,所述螺線管控制模塊基于所述指令壓力控制所述螺線管的致動。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括觸發(fā)模塊,當(dāng)所述壓力誤差小于預(yù)定壓力時,所述觸發(fā)模塊觸發(fā)所述偏差學(xué)習(xí)模塊以確定所述學(xué)習(xí)的壓力偏差并選擇性地更新所述映射。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括比例積分微分(PID)模塊,所述比例積分微分模塊基于所述壓力誤差生成積分項并根據(jù)所述積分項生成閉環(huán)調(diào)節(jié), 其中,當(dāng)所述壓力誤差小于所述預(yù)定壓力并且所述積分項大于第二預(yù)定壓力時,所述觸發(fā)模塊觸發(fā)所述偏差學(xué)習(xí)模塊以確定所述學(xué)習(xí)的壓力偏差并選擇性地更新所述映射。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括故障檢測模塊,所述故障檢測模塊在被觸發(fā)時確定在所述螺線管中是否存在故障, 當(dāng)下述中至少之一時,所述觸發(fā)模塊觸發(fā)所述故障檢測模塊 (i)所述壓力誤差小于所述預(yù)定壓力,并且所述積分項大于所述第二預(yù)定壓力;以及 (ii)計時器值對應(yīng)于大于預(yù)定時段,并且所述壓力誤差在所述預(yù)定時段結(jié)束大于所述預(yù)定壓力。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括監(jiān)測模塊,當(dāng)在所述螺線管中存在所述故障時,所述監(jiān)測模塊激活故障指示燈。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,當(dāng)在所述螺線管中存在所述故障時,所述觸發(fā)模塊選擇性地禁用所述偏差學(xué)習(xí)模塊。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括 比例積分微分(PID)模塊,所述比例積分微分模塊根據(jù)所述壓力誤差來確定閉環(huán)調(diào)節(jié);以及 開環(huán)壓力模塊,所述開環(huán)壓力模塊根據(jù)所述壓力偏差和所述目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力,其中,當(dāng)存在所述故障時,所述壓力指令模塊禁止使用所述閉環(huán)調(diào)節(jié),并根據(jù)所述開環(huán)壓力確定所述指令壓力。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的系統(tǒng),其特征在于,其還包括 比例積分微分(PID)模塊,所述比例積分微分模塊根據(jù)所述壓力誤差來確定閉環(huán)調(diào)節(jié);以及 開環(huán)壓力模塊,所述開環(huán)壓力模塊根據(jù)所述壓力偏差和所述目標(biāo)壓力確定開環(huán)壓力, 其中,所述壓力指令模塊根據(jù)所述閉環(huán)調(diào)節(jié)和所述開環(huán)壓力確定所述指令壓力。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的系統(tǒng),其特征在于,所述開環(huán)壓力模塊設(shè)定所述開環(huán)壓力等于所述壓力偏差加上所述目標(biāo)壓力。
10.一種用于車輛的方法,包括 確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力; 基于所述目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差; 使用所述目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差; 選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差; 基于所述學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新所述映射; 基于所述目標(biāo)壓力、所述壓力偏差和所述壓力誤差選擇性地生成指令壓力;以及 基于所述指令壓力控制所述螺線管的致動。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于變速器螺線管的自適應(yīng)控制系統(tǒng)和方法,具體地,目標(biāo)壓力模塊確定用于控制變速器的螺線管的目標(biāo)壓力。誤差模塊基于目標(biāo)壓力和使用壓力傳感器測量的壓力之間的差來確定壓力誤差。壓力偏差模塊使用目標(biāo)壓力和由目標(biāo)壓力索引的壓力偏差的映射來確定壓力偏差。偏差學(xué)習(xí)模塊選擇性地確定學(xué)習(xí)的壓力偏差,并基于學(xué)習(xí)的壓力偏差選擇性地更新映射。壓力指令模塊基于目標(biāo)壓力、壓力偏差和壓力誤差選擇性地生成指令壓力。螺線管控制模塊基于指令壓力控制螺線管的致動。
文檔編號F16H59/72GK102966730SQ201210317530
公開日2013年3月13日 申請日期2012年8月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月31日
發(fā)明者P.G.奧塔內(nèi)斯, R.B.德盧戈斯 申請人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司