[发明专利]控制具有泵轮离合器的传动装置的方法

说明书

本发明公开了一种控制具有泵轮离合器的传动装置的方法。当变矩器包括泵轮离合器时，泵轮转速是难以测量的，基于泵轮转速、涡轮转速和涡轮扭矩之间的已知的关系来估计泵轮转速。涡轮扭矩可通过涡轮扭矩传感器直接测量或基于其它测量值(例如，输出轴扭矩或车辆加速度)进行估计。按照将涡轮扭矩与泵轮转速和涡轮转速相关的二次多项式的系数在控制器中存储所述关系。基于测量的输入轴转速和估计的泵轮转速计算打滑速度。使用闭环控制来调节泵轮离合器的扭矩容量以保持目标打滑。

技术领域

本公开涉及车辆控制领域。更具体地，本公开涉及传动系统的控制，该传动系统包括具有泵轮分离离合器的变矩器。

背景技术

许多车辆在包括前进运动和倒车运动两者的宽的车速范围内被使用。但是，某些类型的发动机只能够在窄的速度范围内有效地运转。因此，经常采用能够以多种传动比有效地传递动力的传动装置。当车辆处于低速时，传动装置通常以高传动比运转，从而使发动机扭矩倍增以提高加速度。在高车速时，使传动装置以低传动比运转允许与安静、节省燃料的巡航关联的发动机转速。通常，传动装置具有安装到车辆结构的壳体、由发动机曲轴驱动的输入轴和通常经由差速器总成驱动车轮的输出轴，所述差速器总成在车辆转弯时允许左车轮和右车轮以稍微不同的转速旋转。

即使选择了非常高的传动比，当车辆静止时，齿轮箱的输入转速也是零。由于内燃发动机在轴转速为零时不能够产生扭矩，因此通常在发动机和齿轮箱输入轴之间使用某种类型的起动装置。用于自动传动装置的常用的起动装置是液力耦合器。液力耦合器是具有泵轮和涡轮的液力扭矩传递装置，泵轮和涡轮以环面形状围绕传动装置轴线。当泵轮旋转得比涡轮快时，泵轮使流体沿着环面旋转而在涡轮上施加扭矩并且在泵轮上施加阻力矩。变矩器是一种还包括保持不旋转的导轮的液力耦合器。所述导轮改变流体方向，使得施加到涡轮的扭矩大于泵轮上的阻力矩。当车辆静止时，涡轮也静止而泵轮可连接到发动机曲轴。由于泵轮和涡轮之间的转速差，使得泵轮阻碍曲轴的旋转。阻力矩足够小而不会使发动机熄火。然而，为了克服阻力矩，发动机除消耗空载怠速下所需要的燃料之外还必须消耗额外的燃料。多倍的发动机扭矩被传递至连接到涡轮的齿轮箱输入。

发明内容

一种传动装置包括变矩器和控制器。变矩器包括泵轮和涡轮，泵轮通过泵轮离合器选择性地连接到传动装置输入轴，涡轮通过泵轮被液力地驱动。控制器基于估计的泵轮转速调节泵轮离合器的扭矩容量。基于涡轮转速和涡轮扭矩的估计值以及泵轮转速、涡轮转速和涡轮扭矩之间的已知的关系来估计泵轮转速。例如，已知的关系可被存储为得出涡轮扭矩的涡轮转速和泵轮转速的二次多项式。控制器可通过针对泵轮转速求解这样的方程式来估计泵轮转速。控制器可使用输入轴转速的测量值和泵轮转速的估计值来调节泵轮离合器的扭矩容量以在泵轮和输入轴之间保持目标打滑速度。

一种控制泵轮离合器的方法包括：测量涡轮转速；估计涡轮扭矩；基于所述涡轮转速和涡轮扭矩估计泵轮转速；然后基于估计的泵轮转速调节泵轮离合器的扭矩容量。所述方法还可包括：测量传动装置输入转速，并通过从测量的传动装置输入转速减去估计的泵轮转速来估计泵轮离合器打滑。扭矩容量可被调节以保持目标打滑速度。可通过接收来自涡轮轴扭矩传感器的信号来估计涡轮扭矩。或者，可通过估计不同的轴(例如，输出轴)上的扭矩并除以已知的扭矩比来估计涡轮扭矩。

根据本发明，提供一种传动装置，包括：泵轮；离合器，被构造为选择性地将泵轮连接至输入轴；涡轮；以及控制器，被配置为：估计涡轮转速和涡轮扭矩；基于泵轮转速、涡轮转速和涡轮扭矩之间的关系估计泵轮转速；基于估计的泵轮转速调节离合器的扭矩容量。

根据本发明的一个实施例，所述控制器还被配置为：接收指示输入轴的转速的信号；通过从输入轴的转速减去估计的泵轮转速来计算泵轮离合器打滑。

根据本发明的一个实施例，所述控制器通过控制器局域网接收指示输入轴的转速的信号。