本發(fā)明涉及一種干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法，更為詳細(xì)地涉及一種干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法，所述方法隨機(jī)分析由發(fā)動機(jī)(engine)的轉(zhuǎn)矩誤差和離合器溫度模型化(modelling)誤差產(chǎn)生的轉(zhuǎn)矩-沖程(T-S：Torque-Stroke)曲線的變形，并能夠通過調(diào)整的值進(jìn)行研究。

背景技術(shù)：

通常，傳遞發(fā)動機(jī)動力的變速器中，作為變速器部件之一的離合器的作用在于，使得與齒輪嚙合的驅(qū)動軸連接于發(fā)動機(jī)來傳遞動力，或者從發(fā)動機(jī)分離驅(qū)動軸來中斷動力。

為了使得離合器傳遞發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩，通過螺線管(solenoid)或馬達(dá)(motor)等致動器(actuator)改變離合器的位置，將根據(jù)離合器的移動距離的離合器傳遞轉(zhuǎn)矩容量稱作T-S(Torque-Stroke)曲線，T-S曲線由于磨損、熱變形、車輛偏差必須進(jìn)行研究才能根據(jù)準(zhǔn)確的離合器移動距離預(yù)測離合器傳遞轉(zhuǎn)矩。

另外，雙離合變速器(DCT：Dual Clutch Transmission)的離合器控制時，應(yīng)準(zhǔn)確了解離合器轉(zhuǎn)矩和沖程的關(guān)系(即，T-S曲線)，才能實(shí)際上將輸入的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩完全地傳遞至離合器。

作為參考，所述雙離合變速器(DCT：Dual Clutch Transmission)不同于現(xiàn)有的單離合器變速器系統(tǒng)，其由兩組離合器組成，并且通過兩個輸入軸(即，向通過旋轉(zhuǎn)運(yùn)動或直線往返運(yùn)動而分離的地方傳遞動力的棒狀的軸)和一個輸出軸連接。

并且，發(fā)動機(jī)通過離合器(換句話說，在軸與軸連接或切斷時使用，作為使得發(fā)動機(jī)的動力暫時中斷或繼續(xù)的一種結(jié)合裝置，在用于速度變更的齒輪改變時使用)與所述輸入軸連接，所述輸入軸通過齒輪與輸出軸連接后向車輪(輪子)傳遞動力。

就常規(guī)七速DCT(雙離合變速器)而言，第一輸入軸連接單數(shù)段(1、3、5、7)齒輪，并具有將齒輪端與發(fā)動機(jī)連接的第一離合器。并且第二輸入軸連接后退及雙數(shù)段(R，2、4、6)齒輪，并具有將齒輪端與發(fā)動機(jī)連接的第二離合器。

由此，車輛通過第一輸入軸和單數(shù)段齒輪加載通過輸出軸連接的運(yùn)行中的第二輸入軸的雙數(shù)段齒輪，如果在消除第一離合器的轉(zhuǎn)矩的同時使得第二離合器的轉(zhuǎn)矩上升，則實(shí)現(xiàn)變速。在此，緊固(或結(jié)合)的離合器(例：第二離合器)為行進(jìn)(ongoing)離合器，而解除緊固的離合器(例：第一離合器)為斷開(offgoing)離合器。

如圖1所示，在控制所述雙離合變速器DCT時所需的是：致動器(actuator)110，其負(fù)責(zé)離合器控制；變速裝置120，其控制變速器的掛擋叉(Shift fork)來執(zhí)行實(shí)際齒輪變速；以及控制部130，其根據(jù)車速及節(jié)流閥(throttle valve)開度等來控制所述變速裝置120。

在此，所述變速裝置120不僅僅單純進(jìn)行齒輪變速，而且具備自由選擇(free Select)功能，所述自由選擇功能能夠使得分別所屬于分為單數(shù)段和雙數(shù)段的兩個變速系統(tǒng)的變速段同時一一嚙合，并僅通過兩個離合器的緊固及解除狀態(tài)的轉(zhuǎn)換來實(shí)現(xiàn)變速。

此外，應(yīng)具備主動聯(lián)鎖(active interlock)功能，所述主動聯(lián)鎖功能使得與變速無關(guān)的相同變速系統(tǒng)的變速套管(lug)保持中立狀態(tài)，以便所屬于相同變速系統(tǒng)的兩個變速端無法同時嚙合。當(dāng)然，所述變速裝置120應(yīng)能夠形成為具有如上所述的基本功能的簡單構(gòu)成及構(gòu)造，并為了保證其耐久性，應(yīng)確保穩(wěn)定且切實(shí)的操作性。

另外，所述雙離合變速器DCT在離合器控制時，需準(zhǔn)確了解離合器轉(zhuǎn)矩和沖程的關(guān)系(T-S曲線)，才能將實(shí)際輸入的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩完全地傳遞至離合器。如果在T-S曲線上，特定沖程匹配有正常值以上的離合器轉(zhuǎn)矩，則發(fā)生過度直接沖擊，與此相反，如果施加正常值以下的離合器轉(zhuǎn)矩，則發(fā)動機(jī)發(fā)生加速(Run-Up)問題。

此外，即使初期準(zhǔn)確地匹配T-S曲線，也會隨著離合器的磨損、熱變形、大量偏差等使得T-S曲線與實(shí)際不同，為了防止由此發(fā)生的變速系統(tǒng)(或離合器系統(tǒng))的異常，對T-S曲線進(jìn)行研究。但是，就干式離合器而言，因?yàn)椴荒軠?zhǔn)確了解離合器溫度，所以發(fā)生誤研究的可能性較大，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩并非一直固定，所以存在難以正常研究T-S曲線的問題。

本發(fā)明的背景技術(shù)公開于韓國公開專利10-2014-0055191號(2014.05.09.公開，(車輛的干式離合器傳遞轉(zhuǎn)矩預(yù)測方法))。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

要解決的技術(shù)問題

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明為解決如上所述問題而提出，其目的在于提供一種干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法，所述方法隨機(jī)分析因發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩誤差和離合器溫度模型化誤差而產(chǎn)生的T-S(Torque-Stroke)曲線的變形，從而能夠通過調(diào)整的值進(jìn)行研究。

問題的解決手段

根據(jù)本發(fā)明的一方面的干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法包括如下步驟：控制部在之前T-S曲線C1上計(jì)算用于使得與任意轉(zhuǎn)矩y3相應(yīng)的位置變更點(diǎn)P3隨著預(yù)期T-S曲線C3而移動的位置變更值a；所述控制部在所述位置變更值a有效的范圍內(nèi)，計(jì)算能夠考慮離合器的各種環(huán)境因素的概率Pr_X3，并將其乘以所述位置變更值a，從而計(jì)算最終位置變更值a；以及所述控制部使所述最終位置變更值a用于所述之前T-S曲線C1的位置變更點(diǎn)P3，從而計(jì)算新的點(diǎn)P3，并且生成連接所述新的點(diǎn)P3和接觸點(diǎn)的最終T-S曲線，從而進(jìn)行研究。

在本發(fā)明中，計(jì)算最終位置變更值a的步驟包括：所述控制部在之前T-S曲線C1上，按照已設(shè)定的單位偏差(unit bias)移動與任意的轉(zhuǎn)矩y3相應(yīng)的位置變更點(diǎn)P3；所述控制部生成虛擬T-S曲線C2，所述虛擬T-S曲線連接在之前T-S曲線C1上使得位置移動所述單位偏差的點(diǎn)P3和接觸點(diǎn)；所述控制部計(jì)算在與所述虛擬T-S曲線(C2)的適配點(diǎn)的位置和所述適配點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩一一對應(yīng)的之前T-S曲線(C1)的適配點(diǎn)上的位置的差值(x)；所述控制部計(jì)算在與所述之前T-S曲線C1的適配點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩一一對應(yīng)的預(yù)期T-S曲線C3的適配點(diǎn)上的位置變化量△pos；以及所述控制部計(jì)算在所述之前T-S曲線C1和虛擬T-S曲線C2的適配點(diǎn)上的位置差值x與在所述之前T-S曲線C1和預(yù)期T-S曲線C3的適配點(diǎn)上的位置變化量△pos間的位置變更值a。

在本發(fā)明中，所述之前T-S曲線C1、虛擬T-S曲線C2及預(yù)期T-S曲線C3利用樣條函數(shù)使得所述接觸點(diǎn)和各個T-S曲線C1、C2、C3的位置變更點(diǎn)P3以樣條曲線形態(tài)連接并生成。

在本發(fā)明中，所述之前T-S曲線C1是初始設(shè)定的T-S曲線或之前研究并存儲的T-S曲線，所述預(yù)期T-S曲線C3是車輛實(shí)際行駛時連接在全轉(zhuǎn)矩區(qū)域上的各個轉(zhuǎn)矩所對應(yīng)的位置點(diǎn)所生成的T-S曲線，所述虛擬T-S曲線C2是連接在所述之前T-S曲線C1上使得位置移動所述單位偏差的點(diǎn)P3和接觸點(diǎn)所形成的T-S曲線。

在本發(fā)明中，所述單位偏差設(shè)為1mm。

在本發(fā)明中，所述概率Pr_X3是以所述位置變更值a的正態(tài)分布曲線為基礎(chǔ)計(jì)算的概率密度函數(shù)的結(jié)果值。

在本發(fā)明中，所述概率Pr_X3是其中，σ1是標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation)aMax/2，a是在位置變更點(diǎn)P3上的位置變更值。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明隨機(jī)分析因發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩誤差和離合器溫度模型化誤差而產(chǎn)生的T-S曲線的變形，從而能夠通過調(diào)整的值進(jìn)行研究。

附圖說明

圖1是示出常規(guī)的雙離合變速器控制裝置的概略性構(gòu)成的示例圖。

圖2是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法的流程圖。

圖3是示出用于說明根據(jù)本實(shí)施例的干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法的T-S曲線的示例圖。

圖4是說明根據(jù)本實(shí)施例用于形成最終T-S曲線的概率計(jì)算方法的示例圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法的一個實(shí)施例進(jìn)行說明。

在此過程中，為了說明的清楚性和便利性，可能夸張地示出附圖所示出的線條的粗細(xì)或構(gòu)成要素的大小等。此外，后述的術(shù)語作為考慮到在本發(fā)明中的功能而定義的術(shù)語，其根據(jù)使用者、運(yùn)用者的意圖或慣例而可能不同。因此，對所述術(shù)語的定義應(yīng)以本說明書的整體為基礎(chǔ)來決定。

本實(shí)施例涉及干式離合器系統(tǒng)，離合器從傳遞汽車發(fā)動機(jī)的動力的變速器傳遞或切斷動力，所述系統(tǒng)因?yàn)殡x合器由空冷方式實(shí)現(xiàn)，所以溫度特性不準(zhǔn)確，且離合器的位置由馬達(dá)控制，更為詳細(xì)地，本實(shí)施例提供一種干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法，所述方法可適用于干式離合器系統(tǒng)，該干式離合器系統(tǒng)能夠修正T-S曲線(即，表示離合器可傳遞的轉(zhuǎn)矩和離合器位置的相關(guān)關(guān)系的曲線)的摩擦系數(shù)和接觸點(diǎn)。

作為參考，就濕式變速器而言，增加螺線管的位置，從而換算為離合器轉(zhuǎn)矩，但就干式變速器(例：DCT)而言，因?yàn)橹饕褂民R達(dá)，所以增加所述馬達(dá)的位置(即，沖程(Stroke))，從而換算為離合器轉(zhuǎn)矩。

換句話說，馬達(dá)的位置S(即，沖程)增加時，推動離合器板，從而產(chǎn)生力F，在此，與摩擦系數(shù)μ相乘，從而確定施加于離合器板的轉(zhuǎn)矩t，換句話說確定T-S曲線特性。由此，為了滿足目標(biāo)離合器轉(zhuǎn)矩，計(jì)算目標(biāo)馬達(dá)位置，其被換算為T-S曲線，從而TCU(自動變速箱控制器)控制目標(biāo)馬達(dá)位置，由此使得離合器轉(zhuǎn)矩上升。

圖2是用于說明根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法的流程圖，圖3是示出用于說明根據(jù)本實(shí)施例的干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法的T-S曲線的示例圖，圖4是說明根據(jù)本實(shí)施例用于生成最終T-S曲線的概率計(jì)算方法的示例圖。

如圖1及圖2所示，控制雙離合變速器的控制部130隨機(jī)分析因發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩誤差和離合器溫度模型化誤差而產(chǎn)生的T-S(Torque-Stroke)曲線的變形，從而通過調(diào)整的值進(jìn)行研究。

在以下本實(shí)施例中，之前設(shè)定于控制部130(例：TCU)的T-S曲線被稱為C1，通過實(shí)際車輛的運(yùn)行所得到T-S曲線(例：行駛一小時或一天左右，并連接在全轉(zhuǎn)矩區(qū)域上的各個轉(zhuǎn)矩所對應(yīng)的位置(即，沖程)點(diǎn)所得到的T-S曲線)(以下，預(yù)期T-S曲線)被稱為C3(參照圖3)。

此時，所述預(yù)期T-S曲線C3雖然是以通過實(shí)際車輛運(yùn)行所得到的數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)而得到的T-S曲線，但是如上所述，因?yàn)榘l(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩并非一直固定，所以不能稱之為準(zhǔn)確的T-S曲線。

但是，能夠確認(rèn)之前T-S曲線C1與預(yù)期T-S曲線C3之間的差異，并且最終使得所述預(yù)期T-S曲線C3定型，從而使得之前T-S曲線C1能夠追蹤。

如上所述，為了使得之前T-S曲線C1將要追蹤的預(yù)期T-S曲線易于定型，在本實(shí)施例中，生成虛擬T-S曲線C2(參照圖3)。

以下，參照圖2至圖4，對干式離合器的轉(zhuǎn)矩-沖程曲線研究方法進(jìn)行說明。

參照圖2，首先，控制部130在之前T-S曲線(例：C1)上，按照已設(shè)定的單位偏差(unit bias)移動與任意的轉(zhuǎn)矩(例：y3)相應(yīng)的位置變更點(diǎn)(例：P3)(S101)。

所述單位偏差(unit bias)是任意設(shè)定的值，優(yōu)選地，設(shè)定能夠易于用于T-S曲線的計(jì)算的值。例如，在本實(shí)施例中假設(shè)所述單位偏差(unit bias)設(shè)定為1mm。

接下來，所述控制部130生成新的虛擬T-S曲線(例：C2)，所述虛擬T-S曲線連接在所述之前T-S曲線C1上使得位置被移動所述單位偏差(unit bias)(例：lmm)的點(diǎn)(例：P3)以及接觸點(diǎn)(S102)。

作為參考，連接所述接觸點(diǎn)和與任意轉(zhuǎn)矩(例：y3)相應(yīng)的位置變更點(diǎn)(例：P3)的T-S曲線(例：C1、C2、C3等)利用樣條(spline)函數(shù)生成為樣條曲線形態(tài)。

接下來，所述控制部130計(jì)算在之前T-S曲線(例：C1)的對應(yīng)地點(diǎn)(即，適配點(diǎn)(adaptation point，研究點(diǎn)))上的差值(例：x)，所述之前T-S曲線的對應(yīng)地點(diǎn)與所述虛擬T-S曲線(例：C2)的適配點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩一一對應(yīng)(S103)。

在此，所述適配點(diǎn)(adaptation point)作為一種研究點(diǎn)，與發(fā)動機(jī)和離合器相適應(yīng)(adaptation)的轉(zhuǎn)矩(即，發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩)(例：y1)對應(yīng)的地點(diǎn)(即，位置)被稱為適配點(diǎn)(adaptation point)，并且所述差值(例：x)是如下值：計(jì)算在之前T-S曲線C1的點(diǎn)(例：P3)地點(diǎn)上按照單位偏差向位置方向(即，X軸方向)移動時，在產(chǎn)生研究的轉(zhuǎn)矩(即，在適配點(diǎn)上的轉(zhuǎn)矩)上位置(即，沖程)應(yīng)移動多少。

作為參考，所述位置變更點(diǎn)(例：P3)為位置值X3與轉(zhuǎn)矩值y3相交的地方。但是，在本實(shí)施例中，所述各個地點(diǎn)(例：適配點(diǎn)、P3等)的轉(zhuǎn)矩在一定狀態(tài)(即，不變更的狀態(tài))下只移動位置值(即，沖程值、X3)，因此結(jié)果P3地點(diǎn)可被稱作X3地點(diǎn)。

接下來，所述控制部130計(jì)算在與所述之前T-S曲線(例：C1)的適配點(diǎn)的轉(zhuǎn)矩一一對應(yīng)的預(yù)期T-S曲線(例：C3)的對應(yīng)地點(diǎn)(即，適配點(diǎn))上的變化量(例：△pos)(S104)。

接下來，所述控制部130利用在所述之前T-S曲線C1和虛擬T-S曲線C2的相同地點(diǎn)(即，適配點(diǎn))上的差值(例：x)以及在所述之前T-S曲線C1和預(yù)期T-S曲線C3的相同地點(diǎn)(即，適配點(diǎn))上的變化量(例：△pos)間的比率來計(jì)算位置變更值(例：a＝△pos/x)(S105)。

此時，如果利用所述差值(例：x)和變化量(例：△pos)間的比率計(jì)算的位置變更值(例：a)是準(zhǔn)確的值，則將所述位置變更值(例：a)適用之前T-S曲線(例：C1)的點(diǎn)(例：P3)，從而計(jì)算新的點(diǎn)(例：P3)，并生成連接所述新的點(diǎn)(例：P3)和接觸點(diǎn)的最終T-S曲線，從而存儲(即，研究)于所述控制部130(例：TCU)即可。

但是，實(shí)際上(即，按照經(jīng)驗(yàn)來講)，由于離合器的各種環(huán)境因素(例：離合器的摩擦、溫度等)，利用所述差值(例：x)和變更量(例：△pos)間的比率計(jì)算的位置變更值(例：a)有可能不準(zhǔn)確。

由此，在本實(shí)施例中，所述控制部130在所述位置變更值(例：a)有效的范圍內(nèi)，考慮離合器的各種環(huán)境因素(例：離合器的摩擦、溫度等)，從而乘以概率Pr_X3更加準(zhǔn)確地計(jì)算最終位置變更值(例：a)(S106)。

作為參考，所述概率Pr_X3是在此，所述σ1是標(biāo)準(zhǔn)偏差(standard deviation)aMax/2，a是在P3上的位置偏差值(或可稱作位置誤差(position error))。

參照圖4，位置誤差(即，位置變化量)表示T-S曲線(即，在本實(shí)施例中，應(yīng)用所述計(jì)算的位置變更值a時可變的T-S曲線)一次能夠變化多少的值。

根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，所述位置誤差最大值aMax(即，a的最大值)沒有改變1mm以上，但是所述最大值aMax也可設(shè)定為其他值(例：3mm等)。

例如，所述最大值aMax能夠利用公知的公式計(jì)算，也能夠以經(jīng)驗(yàn)值為基礎(chǔ)計(jì)算。但是如果所述位置變更值a超過所述最大值aMax，則判斷為接觸點(diǎn)被錯誤計(jì)算或出現(xiàn)其他問題。換句話說，所述控制部130可判斷所述位置變更值a為無效。

如上所述，如果最大值aMax確定，則通過圖4所示的正態(tài)分布曲線能夠計(jì)算概率密度函數(shù)的結(jié)果值(即，概率Pr_X3)。

并且，所述位置變更值a乘以概率Pr_X3計(jì)算最終位置變更值a。

再次參照圖2，所述控制部130將所述最終位置變更值(例：a)用于所述之前T-S曲線(例：C1)的位置變更點(diǎn)(例：P3)，從而計(jì)算新的點(diǎn)(例如：P3)，并生成連接所述新的點(diǎn)(例：P3)和接觸點(diǎn)的最終T-S曲線(未示出)，從而存儲(研究)于所述控制部130(例：TCU)(S107)。

換句話說，在之前T-S曲線(例：C1)的點(diǎn)(P3，在C1的y3轉(zhuǎn)矩上相交的地點(diǎn))上按照已設(shè)定的單位偏差(例：±1mm)移動后，如果將其與接觸點(diǎn)進(jìn)行連接，則能夠生成虛擬T-S曲線C2，并且利用在所述兩個T-S曲線(C1和C2)間的相同適配點(diǎn)(換句話說，發(fā)動機(jī)和離合器的adaptation point)上的位置差值(即，x)與在所述兩個T-S曲線(C1和C3)間的相同適配點(diǎn)上的位置變化量△pos間的比率，能夠計(jì)算所述點(diǎn)P3的位置變更值(即，a)。換句話說，使得所述位置變更值(例：a)用于T-S曲線C1的點(diǎn)P3，從而移動位置后，如果將其(即，變更的點(diǎn)(P3，或X3))與接觸點(diǎn)連接，則生成最終T-S曲線(未示出)。

此時，在本實(shí)施例中，所述位置變更值(例：a)乘以經(jīng)驗(yàn)的概率，從而計(jì)算最終位置變更值(例：a)，使所述最終位置變更值(例：a)用于所述之前T-S曲線C1的點(diǎn)P3或X3(X3_new＝X3_old+{a*Pr_X3}，其中，X3_old為將位置變更值(例：a)應(yīng)用于T-S曲線前的點(diǎn)X3，X3_new為將位置變更值(例：a)應(yīng)用于T-S曲線并進(jìn)行移動時的點(diǎn)X3)，從而移動后，如果生成連接其移動的最終點(diǎn)P3或X3和接觸點(diǎn)的T-S曲線，則所述生成的T-S曲線最終為適用概率的最終T-S曲線(未示出)。

如上所述，本實(shí)施例的效果在于，隨機(jī)分析因發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩誤差和離合器溫度模型化誤差而產(chǎn)生的T-S(Torque-Stroke)曲線的變形，從而能夠通過調(diào)整的值進(jìn)行研究。

以上，本發(fā)明雖參照附圖所示實(shí)施例進(jìn)行了說明，但是這只是示例性的，可以理解的是，該技術(shù)所屬領(lǐng)域內(nèi)具有通常知識的人員由此可進(jìn)行各種變形及均等的其他實(shí)施例。由此，本發(fā)明的技術(shù)保護(hù)范圍應(yīng)通過所附權(quán)利要求范圍來決定。

標(biāo)號說明

110：致動器

120：變速裝置

130：控制部。