基于模型的液力变矩器控制制造技术

本发明专利技术提供一种控制通向液力变矩器的液压的方法。该方法包括：从目标滑动和测得滑动确定滑动误差；对所述滑动误差进行积分；确定所述测得滑动的状态空间反馈控制矩阵；确定所述积分滑动误差的状态空间反馈控制矩阵；并根据所述测得滑动的状态空间反馈控制矩阵和所述积分滑动误差的状态空间反馈控制矩阵来控制压力。

Model based torque converter control

The present invention provides a method of controlling hydraulic pressure to a hydraulic torque converter. The method includes: from the target slip and measured sliding the slide integral error; the sliding error; state space is determined by the measured sliding feedback control matrix; determine the state space of the integral sliding error feedback control matrix; and according to the measured state space feedback sliding state space control the matrix and the integral sliding error feedback control matrix to control pressure.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液力变矩器的控制系统和方法。
技术介绍
术语“公路—实验室—数学模型”描述的是尽量降低公路试验的次数并用部件和子系统的实验室测试替代公路试验。“公路—实验室一数学模型”在计算机上模拟汽车部件的功能。模拟利用使评估更精确，对使用状态更具有代表性的数学模型。 可选择的，原型车的道路试验的费用昂贵，不仅是因为车本身的造价昂贵，还因为它还包括许多原型子系统。如果一个子系统失效，其它子系统也无法进行测试。通过在实验室对这些子系统和部件进行测试，可用的硬件间的相互依赖将消除。例如，在没有原型发动机连接到变速箱的情况下，仍然可以对变速箱进行测试，所以发动机的故障将不会对变速箱的测试进程有影响。或者，在发动机没有设计原型或完全设计出来的情况下，可以检测原型变速箱和该发动机的兼容性。一旦原型机在实验室中检验通过，就可以安装在汽车上。
技术实现思路
因此，本专利技术提供一种控制通向液力变矩器的液压的方法。该方法包括从目标滑动和所测得滑动确定滑动误差；对上述滑动误差进行积分；对所述测得滑动确定状态空间反馈控制矩阵；对所述积分滑动误差确定状态空间反馈控制矩阵；并且根据所述测得滑动的状态空间反馈控制矩阵和所述积分滑动误差的状态空间反馈控制矩阵控制压力。 在其它特征中，还提供一种液力变矩器控制模拟系统。该系统包括控制器模型，其中控制模型包括液压控制模块，该模块对滑动误差积分，并基于包括所述积分滑动误差和接收到的各种信号的状态空间反馈控制确定施加压力和释放压力，其中所接收到的各种信号包括发动机转矩信号，发动机转速信号，涡轮转速信号，目标滑动信号和所测得滑动信号；和基于所述施加压力和释放压力确定压力信号的液压控制模块。该系统还包括设备模型，该设备模型包括基于电磁线圈和阀的状态空间表示来模拟电磁线圈和阀的液压流的液压模块；和基于液力变矩器中的转矩关系模拟液力变矩器的机械功能的机械模块。 从下面的详细描述中还可以很容易地看出本专利技术其它应用。应该知道详细的描述和具体实施例，是为了说明本专利技术的优选实施例，仅仅用于举例说明，而不是用来限制本专利技术的范围。 附图说明 通过下面的详细描述和随后的附图可以更好地理解本专利技术，其中 图1表示的是包括液力变矩器系统的车辆的功能方块图； 图2表示的是液力变矩控制系统的方块图； 图3A表示的是液力变矩器控制系统的机械系统图； 图3B表示的是液力变矩器控制系统的机械系统中的转矩关系图； 图4表示的是液力变矩器控制系统的液压系统示意图； 图5表示的是液压系统的键合图； 图6是表示液压系统状态空间的图；和 图7表示的是变矩器控制模块在Matlab中的一个示例模型。 具体实施例方式 以下关于优选实施方式的描述实际上仅仅是示例性的，决不是用来对本专利技术，及其应用或使用进行限制。为了清楚起见，在附图中相同的部件用相同的附图标记来表示。正如这里所使用的，术语模块指采用专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共用，专用或组)和存储器、组合逻辑电路和/或其他具有上述功能的合适的部件。 参见附图1，在确定车辆特定部件的数学模型之前，需要理解上述部件在车辆中的功能和其与其他部件的相互作用。图1表示的是带有传统液力变矩器系统的车辆10。发动机12燃烧油气混合物以产生驱动转矩。空气通过节气门16抽吸进入进气歧管14。节气门16控制进入进气歧管14的质量空气流量。进气歧管14中的空气被分配到汽缸18中。虽然实施例中给出的是六个汽缸18，可以知道发动机可以具有多个汽缸，包括但不限于2，3，5，6，8，10，12和16缸。 发动机12产生的转矩通过通常表示为22的液力变矩器(TC)系统供应给变速器20。TC系统22包括液力变矩器24，液压泵26，电磁线圈28和阀30。发动机12驱动液压泵26以通过电磁线圈28和阀30有选择地向液力变矩器24提供加压液体。由控制器32向控制阀30的电磁线圈28发出工作循环，以改变向液力转矩器24提供的加压液体。液力变矩器24的滑动率基于对加压液体的控制而变化。 控制器32根据从液力变矩器24，发动机12，变速器20和/或控制器32中的其他控制模块得到的输入来确定工作循环。该输入包括从发动机转速传感器34得到或从发动机转速控制模块确定的发动机转速信号，从涡轮转速传感器36得到或从涡轮转速控制模块确定的涡轮转速信号，由发动机转矩控制模块确定的发动机转矩信号，和由滑动模块确定的滑动信号。 为了对液力转矩器控制系统数学建模，设计了控制器模型和设备模型。该控制器模型模拟液力变矩器的控制方法。该设备模型模拟机械工作时的液力变矩器。在示例性的实施例中，该液力变矩器系统可以分解为两个子系统，液压系统和机械系统。该液压系统包括电磁线圈28和阀30。机械系统包括液力变矩器24。设备模型40和控制器模型42可以针对每一个子系统定义。在图2中，控制器模型42包括变矩器控制模块44和液压控制模块46。设备模型40包括液压模块48和机械模块50。 现在参见图3A和3B，图3A详细示出了机械系统的物理特征。液力变矩器24由涡轮52、导轮54和泵56三个元件组成。泵(P)56是输入(驱动)装置。泵56从发动机得到动力。涡轮(T)52是输出(从动)装置。涡轮52与变速器20相连(图1)。导轮(ST)54组件是反作用元件或者是转矩放大器。导轮(ST)54由单向离合器(C)58支撑，该离合器也可以称为液力变矩器离合器(TCC)，该离合器可以用作为超越离合器，并且允许导轮54在一个方向自由旋转同时在相反方向锁定。发动机惯量(Im)60传递给液力变矩器24。液力变矩器惯量(Iconv)62传递给变速器20(图1)。发动机12(图1)的转速用Es表示。涡轮52的转速用Ts表示。 图3B表示液力变矩器24各元件间的转矩关系。根据转矩关系，机械系统可以由下列两个等式数学建模 和 其中Cm表示发动机转矩，Ce表示输入转矩，Ct表示由TCC输送到轮子上的转矩，Cp表示泵的转矩和CT表示涡轮转矩。机械模块50(图2)可以利用等式1和2对液力变矩器机械系统进行建模。 现参考图4，详细示出了液压系统的液流。机械系统通过TCC由液压系统进行控制。通过常规的施加信号(Reg Apply)64和TCC电磁线圈信号(TCC_VBS)66来控制施加压力和释放压力(Papply和Prelease)。Papply68和Prelease70通过液力耦合驱动TCC并产生一定量的滑动。根据图5所示的液压系统的键合图和图6所示的状态空间表示，表示液压系统的输入/输出等式为 (3) y＝C·x 其中x表示系统状态向量，u表示输入向量和y表示输出向量。液压模块48(图2)采用等式3对液压系统进行建模。 回过来参考图2，控制方法由变矩器控制模块44和液压控制模块46提供以调节滑动，此滑动等于发动机的转速减去涡轮的转速 滑动＝Es-Ts·(4) 通过调节滑动可以将发动机的转矩更有效地传递给变速器20(图1)。变矩器控制模块44接收涡轮转速信号72、发动机转速信号74、发动机转矩信号76、目标滑动信号78和所测得滑动信号80作为输入。根据输入72-80，变矩器控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种控制通向液力变矩器的液压的方法，包括：从目标滑动和测得滑动确定滑动误差；对所述滑动误差进行积分；确定用于所述测得滑动的状态空间反馈控制矩阵；确定用于所述积分滑动误差的状态空间反馈控制矩阵；和根据用 于所述测得滑动的所述状态空间反馈控制矩阵和用于所述积分滑动误差的所述状态空间反馈控制矩阵来控制压力。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：V霍尔茨，M德德罗伊勒，M拉姆伯特，
申请(专利权)人：通用汽车环球科技运作公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]