[发明专利]一种液力变矩器动力冲击控制装置及控制方法

摘要

本发明公开了一种液力变矩器动力冲击控制装置及控制方法，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上均设有转矩传感器和转速传感器，液压装置包括油箱、油泵和三位四通换向阀；油箱通过油泵与三位四通换向阀的进油口连通，三位四通换向阀的A油路和B油路分别连接一平衡阀，两平衡阀分别通过进油管道和回油管道与液力变矩器的闭锁压力油进口和闭锁压力油出口连通，进油管道和回油管道之间并联有两管道，一管道上设有第一顺序阀、第一单向阀，另一管道上设有第二单向阀、第二顺序阀；转矩传感器、转速传感器、三位四通换向阀与电子控制单元连接。本发明控制方便、精确，减少了溢流损失，延长了液力变矩器的使用寿命。

主权项

1.一种液力变矩器动力冲击控制方法，其所采用的液力变矩器动力冲击控制装置，包括液力变矩器、液压装置及电子控制单元；所述的液力变矩器的输入轴和输出轴上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压力传感器；所述的液压装置包括油箱、油泵和三位四通换向阀；所述的油泵进油口与油箱连通，油泵出油口与三位四通换向阀的进油口连通，回油口连回油箱，三位四通换向阀的A油路和B油路分别连接第一平衡阀和第二平衡阀，第一平衡阀和第二平衡阀通过进油管道和回油管道分别与液力变矩器的闭锁压力油进口和闭锁压力油出口连通，进油管道和回油管道之间并联有两管道，一管道上设有第一顺序阀、第一单向阀，另一管道上设有第二单向阀、第二顺序阀；转矩传感器、转速传感器、压力传感器、三位四通换向阀分别与电子控制单元连接；包括如下步骤：液力变矩器由纯液力传动工况闭锁进入刚性机械传动工况时：(1)设定液力变矩器的闭锁目标速比i₀和解锁目标速比i₁；(2)电子控制单元通过转速传感器分别测量通过液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴处的转速，并计算实际速比式中：w₂为输出轴转速，w₁为输入轴转速；(3)比较实际速比与闭锁目标速比，若实际速比i与闭锁目标速比i₀不一致，则重复步骤(2)，直至实际速比i与闭锁目标速比i₀一致；(4)控制油泵的输出压力油大部分经三位四通换向阀的A油路、第二平衡阀的单向阀输入液力变矩器的闭锁压力油进口，油泵输出的小部分压力油作为控制油控制第一平衡阀和第二顺序阀，因第二顺序阀较第一平衡阀的开启压力小，使得第二顺序阀先打开，液力变矩器的闭锁压力油出口的压力油经第二顺序阀、第一单向阀回流进液力变矩器的闭锁压力油进口，形成差动连通，实现对闭锁离合器摩擦元件上的压紧油压值的控制；(5)电子控制单元通过液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴上的转矩传感器分别监测采集液力变矩器输入轴和输出轴的转矩信息，计算摩擦力矩T_F0和冲击度j₀，计算实际速比i；摩擦力矩T_F0计算公式如下：式中：R为摩擦片外半径；r为摩擦片内半径；q为摩擦片各点比压；ρ为摩擦片上任意一点到摩擦片中心的距离；μ为摩擦因数，其值为：式中：式中：R_w为驱动轮半径；i_g和i_m分别为变速器和主减速器的传动比；I为液力变矩器涡轮、闭锁离合器从动盘、变速器、主减速器、轮胎以及整车惯量等效到闭锁离合器从动侧的转动惯量集成；T_F0为摩擦力矩；T₁为输入轴转矩；T₂为输出轴转矩；为角加速度的变化率、K为变矩比；式中：w₂为输出轴转速，w₁为输入轴转速；(6)比较实际速比i与解锁目标速比i₁，若实际速比i与解锁目标速比i₁不一致，则重复步骤(5)，直至实际速比i与解锁目标速比i₁一致；液力变矩器由刚性机械传动工况解锁进入纯液力传动工况时：(a)设定液力变矩器的解锁目标速比i₁和闭锁目标速比i₀；(b)电子控制单元通过转速传感器分别测量通过液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴的转速，并计算实际速比式中：w₂为输出轴转速，w₁为输入轴转速；(c)将实际速比i与解锁目标速比i₁进行比较，若实际速比i与解锁目标速比i₁不一致，则重复步骤(b)的过程，直至实际速比i与解锁目标速比i₁一致；(d)控制油泵输出的压力油大部分经三位四通换向阀的B油路、第一平衡阀的单向阀输入液力变矩器的闭锁压力油出口，油泵输出的小部分压力油作为控制油控制第二平衡阀和第一顺序阀，因第一顺序阀较第二平衡阀的开启压力小，第一顺序阀先打开，液力变矩器的闭锁压力油进口的压力油经第二单向阀、第一顺序阀回到液力变矩器的闭锁压力油出口，形成差动连通，实现对闭锁离合器摩擦元件上的压紧油压值的控制；(e)电子控制单元通过液力变矩器输入轴和液力变矩器输出轴处的转矩传感器分别监测采集液力变矩器输入轴和输出轴的转矩信息，计算摩擦力矩T_F1和冲击度j₁，计算实际速比i；摩擦力矩T_F1的计算公式如下：式中：R为摩擦片外半径；r为摩擦片内半径；q为摩擦片各点比压，ρ为摩擦片上任意一点到摩擦片中心的距离，μ为摩擦因数，其值为：式中：冲击度j₁计算公式如下：式中：R_w为驱动轮半径；i_g和i_m分别为变速器和主减速器的传动比；I为液力变矩器涡轮、闭锁离合器从动盘、变速器、主减速器、轮胎以及整车惯量等效到闭锁离合器从动侧的转动惯量集成；T_F0为摩擦力矩；T₁为输入轴转矩；T₂为输出轴转矩；为角加速度的变化率、K为变矩比；式中：w₂为输出轴转速，w₁为输入轴转速；(f)比较实际速比i与闭锁目标速比i₀，若实际速比i与闭锁目标速比i₀不一致，则重复步骤(e)，直至实际速比i与闭锁目标速比i₀一致。