[發明專利]一種液力變矩器動力沖擊控制裝置及控制方法

有效

• 申請號: 201710720845.1
• 申請日: 2017-08-22
• 公開（公告）號: CN107489751B
• 公開（公告）日: 2019-08-06
• 發明（設計）人: 劉金剛;鄭劍云;毛雄志
• 申請（專利權）人: 湘潭大學
• 主分類號: F16H41/22
• 分類號: F16H41/22
• 代理公司: 湘潭市匯智專利事務所(普通合伙) 43108
• 代理人: 顏昌偉

1.一種液力變矩器動力沖擊控制方法，其所采用的液力變矩器動力沖擊控制裝置，包括液力變矩器、液壓裝置及電子控制單元；所述的液力變矩器的輸入軸和輸出軸上均設有轉矩傳感器和轉速傳感器，閉鎖離合器和液力變矩器殼體之間設有壓力傳感器；所述的液壓裝置包括油箱、油泵和三位四通換向閥；所述的油泵進油口與油箱連通，油泵出油口與三位四通換向閥的進油口連通，回油口連回油箱，三位四通換向閥的A油路和B油路分別連接第一平衡閥和第二平衡閥，第一平衡閥和第二平衡閥通過進油管道和回油管道分別與液力變矩器的閉鎖壓力油進口和閉鎖壓力油出口連通，進油管道和回油管道之間并聯有兩管道，一管道上設有第一順序閥、第一單向閥，另一管道上設有第二單向閥、第二順序閥；轉矩傳感器、轉速傳感器、壓力傳感器、三位四通換向閥分別與電子控制單元連接；包括如下步驟：

液力變矩器由純液力傳動工況閉鎖進入剛性機械傳動工況時：

(1)設定液力變矩器的閉鎖目標速比i₀和解鎖目標速比i₁；

(2)電子控制單元通過轉速傳感器分別測量通過液力變矩器輸入軸和液力變矩器輸出軸處的轉速，并計算實際速比式中：w₂為輸出軸轉速，w₁為輸入軸轉速；

(3)比較實際速比與閉鎖目標速比，若實際速比i與閉鎖目標速比i₀不一致，則重復步驟(2)，直至實際速比i與閉鎖目標速比i₀一致；

(4)控制油泵的輸出壓力油大部分經三位四通換向閥的A油路、第二平衡閥的單向閥輸入液力變矩器的閉鎖壓力油進口，油泵輸出的小部分壓力油作為控制油控制第一平衡閥和第二順序閥，因第二順序閥較第一平衡閥的開啟壓力小，使得第二順序閥先打開，液力變矩器的閉鎖壓力油出口的壓力油經第二順序閥、第一單向閥回流進液力變矩器的閉鎖壓力油進口，形成差動連通，實現對閉鎖離合器摩擦元件上的壓緊油壓值的控制；

(5)電子控制單元通過液力變矩器輸入軸和液力變矩器輸出軸上的轉矩傳感器分別監測采集液力變矩器輸入軸和輸出軸的轉矩信息，計算摩擦力矩T_F0和沖擊度j₀，計算實際速比i；

摩擦力矩T_F0計算公式如下：

式中：R為摩擦片外半徑；r為摩擦片內半徑；q為摩擦片各點比壓；ρ為摩擦片上任意一點到摩擦片中心的距離；μ為摩擦因數，其值為：式中：

式中：R_w為驅動輪半徑；i_g和i_m分別為變速器和主減速器的傳動比；I為液力變矩器渦輪、閉鎖離合器從動盤、變速器、主減速器、輪胎以及整車慣量等效到閉鎖離合器從動側的轉動慣量集成；T_F0為摩擦力矩；T₁為輸入軸轉矩；T₂為輸出軸轉矩；為角加速度的變化率、K為變矩比；

式中：w₂為輸出軸轉速，w₁為輸入軸轉速；

(6)比較實際速比i與解鎖目標速比i₁，若實際速比i與解鎖目標速比i₁不一致，則重復步驟(5)，直至實際速比i與解鎖目標速比i₁一致；

液力變矩器由剛性機械傳動工況解鎖進入純液力傳動工況時：

(a)設定液力變矩器的解鎖目標速比i₁和閉鎖目標速比i₀；

(b)電子控制單元通過轉速傳感器分別測量通過液力變矩器輸入軸和液力變矩器輸出軸的轉速，并計算實際速比式中：w₂為輸出軸轉速，w₁為輸入軸轉速；

(c)將實際速比i與解鎖目標速比i₁進行比較，若實際速比i與解鎖目標速比i₁不一致，則重復步驟(b)的過程，直至實際速比i與解鎖目標速比i₁一致；

(d)控制油泵輸出的壓力油大部分經三位四通換向閥的B油路、第一平衡閥的單向閥輸入液力變矩器的閉鎖壓力油出口，油泵輸出的小部分壓力油作為控制油控制第二平衡閥和第一順序閥，因第一順序閥較第二平衡閥的開啟壓力小，第一順序閥先打開，液力變矩器的閉鎖壓力油進口的壓力油經第二單向閥、第一順序閥回到液力變矩器的閉鎖壓力油出口，形成差動連通，實現對閉鎖離合器摩擦元件上的壓緊油壓值的控制；

(e)電子控制單元通過液力變矩器輸入軸和液力變矩器輸出軸處的轉矩傳感器分別監測采集液力變矩器輸入軸和輸出軸的轉矩信息，計算摩擦力矩T_F1和沖擊度j₁，計算實際速比i；摩擦力矩T_F1的計算公式如下：

式中：R為摩擦片外半徑；r為摩擦片內半徑；q為摩擦片各點比壓，ρ為摩擦片上任意一點到摩擦片中心的距離，μ為摩擦因數，其值為：式中：

沖擊度j₁計算公式如下：

式中：R_w為驅動輪半徑；i_g和i_m分別為變速器和主減速器的傳動比；I為液力變矩器渦輪、閉鎖離合器從動盤、變速器、主減速器、輪胎以及整車慣量等效到閉鎖離合器從動側的轉動慣量集成；T_F0為摩擦力矩；T₁為輸入軸轉矩；T₂為輸出軸轉矩；為角加速度的變化率、K為變矩比；

式中：w₂為輸出軸轉速，w₁為輸入軸轉速；

(f)比較實際速比i與閉鎖目標速比i₀，若實際速比i與閉鎖目標速比i₀不一致，則重復步驟(e)，直至實際速比i與閉鎖目標速比i₀一致。