[發明專利]變速箱熱平衡分壓調控系統

在審

• 申請號: 201710805607.0
• 申請日: 2017-09-08
• 公開（公告）號: CN109469723A
• 公開（公告）日: 2019-03-15
• 發明（設計）人: 張帥
• 申請（專利權）人: 日立汽車系統（蘇州）有限公司
• 主分類號: F16H57/04
• 分類號: F16H57/04
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 茅翊忞

本發明涉及一種用于發動機的變速箱熱平衡分壓調控系統。該系統包括使機油在發動機的變速箱箱體(GB)和變速箱恒溫穩壓油箱(1)之間循環的交換調壓油路(11)，并且利用PID控制算法來控制交換調壓油路(11)中的油壓。交換調壓油路(11)包括串聯在變速箱恒溫穩壓油箱(1)和變速箱箱體(GB)之間的無級變速式油壓調控器(4)。無級變速式油壓調控器(4)借助設置于其中的無級變速式增壓泵(41)和蝴蝶式泄壓閥(43)來實施PID控制算法。該系統不僅精確維持變速箱換擋時的工作油壓，以減少變速箱齒輪間的磨損、延長使用壽命，還能夠使變速箱快速達到最佳工作油溫，從而提高傳動性能，減少發動機輸出的扭矩損耗并增強車輛動力性能。

技術領域

本發明涉及一種熱平衡分壓調控系統。更具體地說，涉及一種用于發動機的變速箱熱平衡分壓調控系統。

背景技術

變速箱由變速傳動機構和操縱機構組成。在需要時，還可以加裝動力輸出器。變速箱具有以下技術效果：改變傳動比，擴大驅動輪轉矩和轉速的變化范圍，以適應經常變化的車輛行駛條件，同時使發動機在有利工況下工作；在發動機旋轉方向不變的情況下，使車輛能倒退行駛；利用空擋中斷動力傳遞，使發動機能夠起動、變速，并便于變速器換檔或進行動力輸出。

變速箱在工作時需要機油進行潤滑。但是，實際運行過程中需要對變速箱的油溫進行控制。當變速箱油溫過低時會產生如下缺點：

(i)變速箱潤滑油在低溫時變得粘稠，潤滑系數降低。此時，變速箱換擋阻力增大，各個齒輪間的摩擦系數較高，增加了變速箱的扭矩損耗。

(ii)變速箱的油溫是變速箱控制單元(TCU)識別負載情況的重要信號。在涼車狀態下，自動變速箱的換擋點存在一定程度的滯后。此時，換擋轉速與變速箱標定換擋轉速不匹配，在換擋時會對變速箱產生一定的沖擊，時間長了就會減少變速箱的使用壽命。

(iii)變速箱運行時只能通過內部齒輪或軸承間的摩擦來產生熱量，升溫速度慢、效率較低。

另一方面，當變速箱油溫過高時會產生如下缺點：

當變速箱溫度提升后，若溫度過高，變速箱油開始氧化變質。高溫會破壞變速箱油的質量和摩擦特性，同時，內部部件(如閥體)會產生油泥，導致變速箱的工作受到干擾。如果溫度超過120℃，橡膠密封材料會開始變硬，最后導致滲漏、液壓降低。

此外，變速箱在換擋時不同檔位的需求油壓是不同的。在換擋瞬間，變速箱油壓有時會無法快速上升到標準值，因而無法將柱塞保持在正確位置，造成換擋沖擊。因此，在使變速箱油溫達到最佳工作狀態并精確維持的同時，穩定變速箱油壓也是非常重要的。

為此，期望在盡可能短的時間內使變速箱油溫維持在80℃至85℃之間并且確保變速箱油壓穩定，可以大大地減少變速箱中各齒輪之間的磨損，保護變速箱并延長其壽命，提高變速箱的傳動性能，減少發動機輸出的扭矩損耗，以達到增強動力同時降低油耗的目的。

例如，在中國專利申請CN102087165A中公開了一種變速箱油溫控制系統。該系統包括控制器、變速箱、溫度傳感器、循環油泵、能量交換槽、加熱單元及冷卻單元。控制器用于設定控制的目標油溫，溫度傳感器測量變速箱的油溫。變速箱通過箱體內的內部油泵、冷卻管路的進出油口與能量交換槽構成第一循環回路，并且通過箱體上的加油口、抽油口與外部循環油泵、能量交換槽構成第二循環回路。

該專利申請的技術方案實現了在不同油溫下對變速箱性能的快速測試能力。但是，變速箱溫控能量來源完全是依靠外部電力單元來實現的，并不能達到充分利用車輛閑置資源的效果，其僅僅適用于實驗室測試，并不具有裝備在整車中量產的可能。另一方面，該專利申請僅僅提出了一種溫度控制方法，并不涉及變速箱換擋油壓的調控，且缺乏計算變速箱在當前工況下的所需油壓的有效手段。