CN110005797B - 一种重卡amt离合器服役期咬合点自学习系统及方法 - Google Patents
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Abstract
一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，包括AMT控制器、离合器、离合器位置传感器、变速箱输入轴转速传感器，AMT控制器包括整车状态评估单元、咬合点自学习单元，咬合点自学习单元包括离合器结合控制单元、输入轴转速与咬合转速点比较单元、咬合点位置信息记录更新单元、离合器咬合转速点信息存储单元，运行时，整车状态评估单元判断整车状态是否满足自学习条件，若满足则离合器结合控制单元控制离合器结合，当输入轴转速与咬合转速点比较单元监测到变速箱输入轴转速上升至大于离合器咬合转速点时，咬合点位置信息记录更新单元记录此时的离合器位置并作为新的咬合点位置。该设计保证了AMT离合器服役期控制性能的稳定。
Description
技术领域
本发明属于重型卡车AMT离合器技术领域，具体涉及一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统及方法，适用于实现AMT离合器服役期咬合点参数的自学习。
背景技术
机械自动变速箱（AMT）是在传统的固定轴式有极变速箱的基础上加装电控离合器和选换挡执行机构而形成的一种变速箱，其与液力自动变速箱、金属带式无极自动变速箱相比，具有效率高、油耗低、成本低、生产继承性好、安装方便等优点，是自动变速箱发展的重点。
随着车辆的不断运行，AMT离合器片会由于不断磨损导致其特性发生变化，为保证AMT离合器磨损后仍然能够平稳工作，在AMT离合器服役期需要对其咬合点参数进行自学习。
发明内容
针对上述问题，本发明提供了一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统及方法。
为实现以上目的，本发明的技术方案如下：
一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，包括AMT控制器、离合器、离合器位置传感器、变速箱输入轴转速传感器，所述AMT控制器包括整车状态评估单元、咬合点自学习单元，所述咬合点自学习单元包括离合器结合控制单元、输入轴转速与咬合转速点比较单元、咬合点位置信息记录更新单元、离合器咬合转速点信息存储单元，所述离合器结合控制单元的输入、输出端口分别与整车状态评估单元、离合器相连接，所述输入轴转速与咬合转速点比较单元的输入端口与离合器咬合转速点信息存储单元、变速箱输入轴转速传感器的输出端口相连接，输入轴转速与咬合转速点比较单元、离合器位置传感器的输出端口与咬合点位置信息记录更新单元的输入端口相连接。
所述咬合点自学习单元还包括离合器分离控制单元、输入轴转速与分离转速点比较单元、离合器分离转速点存储单元，所述离合器分离控制单元的输入端口与咬合点位置信息记录单元的记录更新完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元的输出端口与离合器相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元的输入端口与离合器分离转速点存储单元、变速箱输入轴转速传感器的输出端口相连接。
所述整车状态评估单元的输入端口与发动机启动状态监测器、换挡手柄空挡状态监测器相连接。
一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法，所述自学习方法采用上述自学习系统，具体为：
所述整车状态评估单元判断整车状态是否满足自学习条件，若满足自学习条件，则至少进行一个自学习流程，其中，所述自学习流程包括离合器的结合步骤，该步骤是指：离合器结合控制单元控制离合器结合，在离合器结合的过程中，离合器位置传感器实时监测离合器的位置，输入轴转速与咬合转速点比较单元实时将变速箱输入轴转速传感器监测到的变速箱输入轴转速与离合器咬合转速点信息存储单元中存储的离合器咬合转速点进行比较，当变速箱输入轴转速上升至大于离合器咬合转速点时，咬合点位置信息记录更新单元记录此时离合器位置传感器监测到的离合器位置y，并比较y与上一次自学习得到的离合器咬合点位置Y，若｜y-Y｜在预设的数值范围内，则将y替换Y作为本次自学习的离合器咬合点位置。
所述咬合点自学习单元还包括离合器分离控制单元、输入轴转速与分离转速点比较单元、离合器分离转速点存储单元，所述离合器分离控制单元的输入端口与咬合点位置信息记录更新单元的记录完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元的输出端口与离合器相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元的输入端口与离合器分离转速点存储单元、变速箱输入轴转速传感器的输出端口相连接；
所述自学习流程还包括离合器的分离步骤，该步骤为：
离合器分离控制单元控制离合器分离，在离合器分离的过程中，输入轴转速与分离转速点比较单元实时将变速箱输入轴转速传感器监测到的变速箱输入轴转速与离合器分离转速点存储单元中存储的离合器分离转速点进行比较，当变速箱输入轴转速下降至小于离合器分离转速点之后，离合器分离操作完成。
所述离合器的结合步骤中，
离合器结合控制单元先控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为5-7mm/s的速度快速结合至近咬合点处，再控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为1-3mm/s的速度缓慢结合；
若｜y-Y｜＜3mm，则将y替换Y。
所述自学习条件是指：发动机处于启动状态、换挡手柄处于空挡状态。
与现有技术相比，本发明的有益效果为：
1、本发明一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统中咬合点自学习单元包括离合器结合控制单元、输入轴转速与咬合转速点比较单元、咬合点位置信息记录更新单元、离合器咬合转速点信息存储单元，离合器结合控制单元的输入、输出端口分别与整车状态评估单元、离合器相连接，输入轴转速与咬合转速点比较单元的输入端口与离合器咬合转速点信息存储单元、变速箱输入轴转速传感器的输出端口相连接，输入轴转速与咬合转速点比较单元、离合器位置传感器的输出端口与咬合点位置信息记录更新单元的输入端口相连接，该系统运行时，离合器结合控制单元控制离合器结合，在离合器结合的过程中，离合器位置传感器实时监测离合器的位置，输入轴转速与咬合转速点比较单元实时将变速箱输入轴转速传感器监测到的变速箱输入轴转速与离合器咬合转速点信息存储单元中存储的离合器咬合转速点进行比较，当变速箱输入轴转速上升至大于离合器咬合转速点时，咬合点位置信息记录更新单元记录此时离合器位置传感器监测到的离合器位置y，并比较y与上一次自学习得到的离合器咬合点位置Y，若｜y-Y｜在预设的数值范围内，则将y替换Y作为本次自学习的离合器咬合点位置，该设计将离合器结合过程中变速箱输入轴转速上升至大于离合器咬合转速点时的离合器位置作为离合器的自学习咬合点参数，不仅能够使得AMT离合器在服役期其控制性能保持稳定，而且该系统整体结构简单、容易实现。因此，本发明不仅保证了AMT离合器服役期控制性能的稳定，而且结构简单。
2、本发明一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法将离合器结合的整个过程拆分成两个动作，第一个动作以｜离合器目标位移变化率｜为5-7mm/s的速度快速结合至靠近咬合点处，第二动作以｜离合器目标位移变化率｜为1-3mm/s的速度缓慢结合至经过咬合点，即采用先快速结合离合器再缓慢结合离合器的控制策略，该设计不仅能够保证检测的准确度，而且可有效缩短自学习时间，从而满足在发动机启动之后、挂挡之前的短时间内完成自学习的需求，因此，本发明方法实现了自学习的快速和高效。
附图说明
图1为本发明系统的结构框图。
图2为本发明实施例1自学习过程中离合器位置、发动机转速以及变速箱输入轴转速变化图。
图中，AMT控制器1、整车状态评估单元11、咬合点自学习单元12、离合器结合控制单元121、输入轴转速与咬合转速点比较单元122、咬合点位置信息记录更新单元123、离合器咬合转速点信息存储单元124、离合器分离控制单元125、输入轴转速与分离转速点比较单元126、离合器分离转速点存储单元127、离合器2、离合器位置传感器3、变速箱输入轴转速传感器4、发动机启动状态监测器5、换挡手柄空挡状态监测器6。
具体实施方式
下面结合附图说明和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
参见图1，一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，包括AMT控制器1、离合器2、离合器位置传感器3、变速箱输入轴转速传感器4，所述AMT控制器1包括整车状态评估单元11、咬合点自学习单元12，所述咬合点自学习单元12包括离合器结合控制单元121、输入轴转速与咬合转速点比较单元122、咬合点位置信息记录单元123、离合器咬合转速点信息存储单元124，所述离合器结合控制单元121的输入、输出端口分别与整车状态评估单元11、离合器2相连接，所述输入轴转速与咬合转速点比较单元122的输入端口与离合器咬合转速点信息存储单元124、变速箱输入轴转速传感器4的输出端口相连接，输入轴转速与咬合转速点比较单元122、离合器位置传感器3的输出端口与咬合点位置信息记录更新单元123的输入端口相连接。
所述咬合点自学习单元12还包括离合器分离控制单元125、输入轴转速与分离转速点比较单元126、离合器分离转速点存储单元127，所述离合器分离控制单元125的输入端口与咬合点位置信息记录更新单元123的记录更新完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元125的输出端口与离合器2相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元126的输入端口与离合器分离转速点存储单元127、变速箱输入轴转速传感器4的输出端口相连接。
所述整车状态评估单元11的输入端口与发动机启动状态监测器5、换挡手柄空挡状态监测器6相连接。
一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法，所述自学习方法采用上述自学习系统，具体为：
所述整车状态评估单元11判断整车状态是否满足自学习条件，若满足自学习条件，则至少进行一个自学习流程，其中，所述自学习流程包括离合器的结合步骤，该步骤是指：离合器结合控制单元121控制离合器结合，在离合器结合的过程中，离合器位置传感器3实时监测离合器的位置，输入轴转速与咬合转速点比较单元122实时将变速箱输入轴转速传感器4监测到的变速箱输入轴转速与离合器咬合转速点信息存储单元124中存储的离合器咬合转速点进行比较，当变速箱输入轴转速上升至大于离合器咬合转速点时，咬合点位置信息记录更新单元123记录此时离合器位置传感器3监测到的离合器位置y，并比较y与上一次自学习得到的离合器咬合点位置Y，若｜y-Y｜在预设的数值范围内，则将y替换Y作为本次自学习的离合器咬合点位置。
所述咬合点自学习单元12还包括离合器分离控制单元125、输入轴转速与分离转速点比较单元126、离合器分离转速点存储单元127，所述离合器分离控制单元125的输入端口与咬合点位置信息记录单元123的记录完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元125的输出端口与离合器2相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元126的输入端口与离合器分离转速点存储单元127、变速箱输入轴转速传感器4的输出端口相连接；
所述自学习流程还包括离合器的分离步骤，该步骤位于离合器的结合步骤之后，具体为：
离合器分离控制单元125控制离合器分离，在离合器分离的过程中，输入轴转速与分离转速点比较单元126实时将变速箱输入轴转速传感器4监测到的变速箱输入轴转速与离合器分离转速点存储单元127中存储的离合器分离转速点进行比较，当变速箱输入轴转速下降至小于离合器分离转速点之后，离合器分离操作完成。
所述离合器的结合步骤中，
离合器结合控制单元121先控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为5-7mm/s的速度快速结合至近咬合点处，再控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为1-3mm/s的速度缓慢结合；
若｜y-Y｜＜3mm，则将y替换Y。
所述自学习条件是指：发动机处于启动状态、换挡手柄处于空挡状态。
本发明的原理说明如下：
本自学习系统可在车辆每行驶一定的里程或时间后，在发动机处于启动状态、换挡手柄处于空挡状态时激活自学习流程，若自学习过程中用户有其它操作，离合器可终止自学习，以响应用户的请求。
本发明所述离合器咬合转速点、离合器分离转速点可根据所装配离合器系统的特性通过标定得到。
由于离合器运行速度通常使用电磁阀的占空比控制，而占空比的大小来源于离合器目标位移，因此本发明以离合器目标位移变化率来表征离合器的结合速度。
实施例1：
参见图1，一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，包括AMT控制器1、离合器2、离合器位置传感器3、变速箱输入轴转速传感器4，所述AMT控制器1包括整车状态评估单元11、咬合点自学习单元12，所述咬合点自学习单元12包括离合器结合控制单元121、输入轴转速与咬合转速点比较单元122、咬合点位置信息记录更新单元123、离合器咬合转速点信息存储单元124、离合器分离控制单元125、输入轴转速与分离转速点比较单元126、离合器分离转速点存储单元127，所述整车状态评估单元11的输入端口与发动机启动状态监测器5、换挡手柄空挡状态监测器6相连接，所述整车状态评估单元11的输出端口与离合器结合控制单元121的输入端口相连接，离合器结合控制单元121的输出端口与离合器2相连接，所述输入轴转速与咬合转速点比较单元122的输入端口与离合器咬合转速点信息存储单元124、变速箱输入轴转速传感器4的输出端口相连接，输入轴转速与咬合转速点比较单元122、离合器位置传感器3的输出端口与咬合点位置信息记录更新单元123的输入端口相连接，所述离合器分离控制单元125的输入端口与咬合点位置信息记录更新单元123的记录更新完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元125的输出端口与离合器2相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元126的输入端口与离合器分离转速点存储单元127、变速箱输入轴转速传感器4的输出端口相连接。
一种重卡整车下线AMT离合器咬合点自学习方法，依次采用以下步骤：
步骤一、所述整车状态评估单元11判断整车状态是否满足自学习条件，若满足自学习条件，则进入步骤二，若不满足则结束流程。其中，所述自学习条件是指：发动机处于启动状态、换挡手柄处于空挡状态；
步骤二、离合器结合控制单元121先控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为6mm/s的速度结合至近咬合点处，再控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为1-3mm/s的速度缓慢结合，在离合器结合的过程中，离合器位置传感器3实时监测离合器的位置，输入轴转速与咬合转速点比较单元122实时将变速箱输入轴转速传感器4监测到的变速箱输入轴转速与离合器咬合转速点信息存储单元124中存储的离合器咬合转速点进行比较，当变速箱输入轴转速在上升至大于离合器咬合转速点时，咬合点位置信息记录更新单元123记录此时离合器位置传感器3监测到的离合器位置y，并比较y与上一次自学习得到的离合器咬合点位置Y，若｜y-Y｜＜3mm，则将y替换Y作为本次自学习的离合器咬合点位置，若变速箱输入轴转速在10s内未上升至大于离合器咬合转速点，则结束自学习流程，若｜y-Y｜≥3mm，则结束自学习流程；
步骤三、离合器分离控制单元125控制离合器分离，在离合器分离的过程中，输入轴转速与分离转速点比较单元126实时将变速箱输入轴转速传感器4监测到的变速箱输入轴转速与离合器分离转速点存储单元127中存储的离合器分离转速点进行比较，当变速箱输入轴转速下降至小于离合器分离转速点之后，离合器分离操作完成，若变速箱输入轴转速在20s内未下降至小于离合器分离转速点，则结束自学习流程；
所述步骤二至步骤三中离合器位置、发动机转速以及变速箱输入轴转速变化图见图2。
将本自学习系统用于带AMT变速箱的车辆中进行可靠性试验，结果显示：在车辆总计里程1,000,000km内未发生因离合器磨损导致离合器特性变化后车辆状态变差的状况，达成了可靠性指标。
Claims (7)
1.一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法，其特征在于：
所述自学习方法采用自学习系统，所述自学习系统包括AMT控制器（1）、离合器（2）、离合器位置传感器（3）、变速箱输入轴转速传感器（4），所述AMT控制器（1）包括整车状态评估单元（11）、咬合点自学习单元（12），所述咬合点自学习单元（12）包括离合器结合控制单元（121）、输入轴转速与咬合转速点比较单元（122）、咬合点位置信息记录更新单元（123）、离合器咬合转速点信息存储单元（124），所述离合器结合控制单元（121）的输入、输出端口分别与整车状态评估单元（11）、离合器（2）相连接，所述输入轴转速与咬合转速点比较单元（122）的输入端口与离合器咬合转速点信息存储单元（124）、变速箱输入轴转速传感器（4）的输出端口相连接，输入轴转速与咬合转速点比较单元（122）、离合器位置传感器（3）的输出端口与咬合点位置信息记录更新单元（123）的输入端口相连接；
所述自学习方法具体为：
所述整车状态评估单元（11）判断整车状态是否满足自学习条件，若满足自学习条件，则至少进行一个自学习流程，其中，所述自学习流程包括离合器的结合步骤，该步骤是指：离合器结合控制单元（121）控制离合器结合，在离合器结合的过程中，离合器位置传感器（3）实时监测离合器的位置，输入轴转速与咬合转速点比较单元（122）实时将变速箱输入轴转速传感器（4）监测到的变速箱输入轴转速与离合器咬合转速点信息存储单元（124）中存储的离合器咬合转速点进行比较，当变速箱输入轴转速上升至大于离合器咬合转速点时，咬合点位置信息记录更新单元（123）记录此时离合器位置传感器（3）监测到的离合器位置y，并比较y与上一次自学习得到的离合器咬合点位置Y，若｜y-Y｜在预设的数值范围内，则将y替换Y作为本次自学习的离合器咬合点位置。
2.根据权利要求1所述的一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法，其特征在于：
所述咬合点自学习单元（12）还包括离合器分离控制单元（125）、输入轴转速与分离转速点比较单元（126）、离合器分离转速点存储单元（127），所述离合器分离控制单元（125）的输入端口与咬合点位置信息记录更新单元（123）的记录完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元（125）的输出端口与离合器（2）相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元（126）的输入端口与离合器分离转速点存储单元（127）、变速箱输入轴转速传感器（4）的输出端口相连接；
所述自学习流程还包括离合器的分离步骤，该步骤位于离合器的结合步骤之后，具体为：
离合器分离控制单元（125）控制离合器分离，在离合器分离的过程中，输入轴转速与分离转速点比较单元（126）实时将变速箱输入轴转速传感器（4）监测到的变速箱输入轴转速与离合器分离转速点存储单元（127）中存储的离合器分离转速点进行比较，当变速箱输入轴转速下降至小于离合器分离转速点之后，离合器分离操作完成。
3.根据权利要求1或2所述的一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法，其特征在于：
所述离合器的结合步骤中，
离合器结合控制单元（121）先控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为5-7mm/s的速度快速结合至近咬合点处，再控制离合器以｜离合器目标位移变化率｜为1-3mm/s的速度缓慢结合；
若｜y-Y｜＜3mm，则将y替换Y。
4.根据权利要求1或2所述的一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习方法，其特征在于：
所述自学习条件是指：发动机处于启动状态、换挡手柄处于空挡状态。
5.一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，其特征在于：所述系统用于实现权利要求1所述自学习方法。
6.根据权利要求5所述的一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，其特征在于：所述咬合点自学习单元（12）还包括离合器分离控制单元（125）、输入轴转速与分离转速点比较单元（126）、离合器分离转速点存储单元（127），所述离合器分离控制单元（125）的输入端口与咬合点位置信息记录更新单元（123）的记录更新完成信息输出端口相连接，离合器分离控制单元（125）的输出端口与离合器（2）相连接，所述输入轴转速与分离转速点比较单元（126）的输入端口与离合器分离转速点存储单元（127）、变速箱输入轴转速传感器（4）的输出端口相连接。
7.根据权利要求5或6所述的一种重卡AMT离合器服役期咬合点自学习系统，其特征在于：所述整车状态评估单元（11）的输入端口与发动机启动状态监测器（5）、换挡手柄空挡状态监测器（6）相连接。
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