[发明专利]液力变矩器闭锁离合器滑摩耗损补偿控制装置及控制方法

权利要求书

1.一种液力变矩器闭锁离合器滑摩耗损补偿控制方法，其利用液力变矩器闭锁离合器滑摩耗损补偿控制装置实现，液力变矩器闭锁离合器滑摩耗损补偿控制装置包括液力变矩器、液压装置及电子控制单元；液力变矩器的输入轴和输出轴处均设有转矩传感器和转速传感器，闭锁离合器和液力变矩器壳体之间设有一个压力传感器；液压装置包括油箱、小油泵、大油泵、溢流阀、三位四通换向阀、行程阀、单向阀I、单向阀Ⅱ和电磁阀；所述的大油泵和小油泵的进口分别与油箱连通；小油泵的出口通过进油管与三位四通换向阀的P口连通，进油管通过管道连接溢流阀的进油口，溢流阀的出油口连接油箱；所述的大油泵的出油口通过管道与进油管连通；所述大油泵的出油口与进油管连通的管道上设有单向阀Ⅰ，单向阀Ⅰ与电子控制单元连接；三位四通换向阀的A口分别与行程阀的进油口、单向阀Ⅱ的出油口和电磁阀的T口的连接，三位四通换向阀的B口与电磁阀的P口连接；行程阀的出油口和单向阀Ⅱ的进油口与液力变矩器的闭锁进油口连接，电磁阀的A口与液力变矩器的闭锁出油口连接；转矩传感器、转速传感器、压力传感器、三位四通换向阀、行程阀、单向阀Ⅱ和电磁阀分别与电子控制单元连接；

具体操作如下：

当闭锁离合器由完全闭锁工况进入完全解锁工况时，包括如下步骤：

(A)设定液力变矩器解锁目标滑差率r₀和解锁目标转矩比K₀；

(B)解锁滑差率的控制：启动小油泵，电子控制单元控制三位四通换向阀在右位工作，小油泵输出的压力油经三位四通换向阀B口、电磁阀的P口输入到液力变矩器的解锁压力油进口，液力变矩器的解锁压力油出口的回油经单向阀Ⅱ、三位四通换向阀T口回到油箱，不断增大闭锁离合器分离端的液压油压力，控制闭锁离合器开始远离液力变矩器壳体；

电子控制单元通过转速传感器测量液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴处的转速，并实时计算实际滑差率r＝(ω₁-ω₂)/ω₁，式中：ω₁为输入轴转速，ω₂为输出轴转速；

实时比较实际滑差率r与解锁目标滑差率r₀，直至实际滑差率r与液力变矩器闭锁离合器的解锁目标滑差率r₀一致后,液力变矩器闭锁离合器处于滑磨工况，进行下一步；

(C)解锁转矩比的控制：开启大油泵，大油泵输出的压力油经单向阀I与小油泵输出的压力油汇合，经三位四通换向阀B口、电磁阀的P口输入到液力变矩器的解锁压力油进口，液力变矩器的解锁压力油出口的回油经单向阀Ⅱ、三位四通换向阀T口回到油箱；

电子控制单元通过闭锁离合器和液力变矩器壳体之间的压力传感器实时测量出闭锁离合器摩擦元件上的压紧油压值，电子控制单元通过转速传感器实时测量液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴处的转速，进而实时计算闭锁离合器传递的力矩T_T0和滑摩功W₀，闭锁离合器传递的力矩T_T0和滑摩功W₀的计算公式如下：

式中：ω₁为输入轴转速；ω₂为输出轴转速；R_C为闭锁离合器摩擦片的等效半径；R_C1为闭锁离合器摩擦片内径；R_C2为闭锁离合器摩擦片的外径；μ为闭锁离合器动摩擦因数，其值为：静摩擦系数μ₀＝0.11；P是闭锁离合器摩擦元件上的压紧油压值；

式中：t₁为液力变矩器闭锁离合器进入滑磨工况的时间；t₂为液力变矩器闭锁离合器实现完全解锁的时间；

电子控制单元通过转矩传感器实时采集液力变矩器输入轴和输出轴的转矩，进而实时计算实际转矩比K＝T₁/T₂，T₁为输入轴转矩，T₂为输出轴转矩，

并实时比较实际转矩比K与解锁目标转矩比K₀，直至实际转矩比K与解锁目标转矩比K₀一致，完成液力变矩器闭锁离合器的完全解锁；

当闭锁离合器由完全解锁工况进入完全闭锁工况时，包括如下步骤：

(1)设定液力变矩器的闭锁目标滑差率r₁和闭锁目标转矩比K₁；

(2)闭锁滑差率的控制：关闭大油泵，保持小油泵开启,同时电子控制单元控制三位四通换向阀工作在左位，使得小油泵输出的压力油经三位四通换向阀A口、行程阀输入液力变矩器的解锁压力油出口，液力变矩器的解锁压力油进口的回油经电磁阀T口和行程阀进油口，再次进入液力变矩器的解锁压力油出口，实现差动加压，对闭锁离合器摩擦元件上的压紧油压值进行控制，控制闭锁离合器开始靠近液力变矩器壳体；

电子控制单元通过转速传感器测量液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴处的转速，并实时计算实际滑差率r；

实时比较实际滑差率r与闭锁目标滑差率r₁，当实际滑差率r与液力变矩器闭锁离合器的闭锁目标滑差率r₁一致后,液力变矩器闭锁离合器处于滑磨工况，进行下一步；

(3)闭锁转矩比的控制：增大小油泵的输出油压，电子控制单元通过闭锁离合器和液力变矩器壳体之间的压力传感器实时测量出闭锁离合器摩擦元件上的压紧油压值，电子控制单元通过转速传感器实时测量液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴处的转速，进而实时计算闭锁离合器传递的力矩T_T1和滑摩功W₁闭锁离合器传递的力矩T_T1和滑摩功W₁的计算公式如下：

式中：ω₁为输入轴转速；ω₂为输出轴转速；R_C为闭锁离合器摩擦片的等效半径；R_C1为闭锁离合器摩擦片内径；R_C2为闭锁离合器摩擦片的外径；μ为闭锁离合器动摩擦因数，其值为：静摩擦系数μ₀＝0.11；

式中：t₁为液力变矩器闭锁离合器进入滑磨工况的时间；t₂为液力变矩器闭锁离合器实现完全闭锁的时间；

电子控制单元通过转矩传感器实时采集液力变矩器输入轴和输出轴的转矩，进而实时计算实际转矩比K＝T₁/T₂，T₁为输入轴转矩，T₂为输出轴转矩，

并实时比较实际转矩比K与闭锁目标转矩比K₁，当实际转矩比K与闭锁目标转矩比K₁一致，完成液力变矩器闭锁离合器的完全闭锁。