CN100554735C - 变矩器离合器的锁止方法和低滑差调整 - Google Patents

变矩器离合器的锁止方法和低滑差调整 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种变矩器离合器控制***。该***包括：模式确定模块，该模式确定模块基于锁止请求选择低滑差锁止调整模式和强锁止模式中的一个模式；和压力控制模块，该压力控制模块在低滑差锁止调整模式下调整提供给变矩器离合器的压力从而保持目标滑差，并在强锁止模式下指令给变矩器离合器最大的压力从而阻止滑差。

Description

变矩器离合器的锁止方法和低滑差调整
技术领域
[0001]本发明涉及一种控制变矩器离合器的方法和***。
背景技术
[0002]该部分仅涉及本发明公开的背景技术信息，并不构成现有技术。
[0003]自动变速器使用已知的如变矩器的液力离合器来将发动机转矩传递给变速器。变矩器通过自动变速器中的压缩流体提供的液压力运作。变矩器放大发动机的转矩并且将其直接传递给变速器。
[0004]传统的变矩器包括装有工作流体的密封腔室。该密封腔室包括被发动机驱动的泵(或叶轮)、与输出轴连接的涡轮以及放大转矩的定轮。当叶轮旋转时，离心力向外推动压缩流体，使涡轮旋转。从涡轮中射出的流体冲击定轮。当流体重入叶轮腔时，定轮的叶片使流体的径向运动换向从而使流体的运动方向和叶轮相同。这样的方向反向很大地增加了叶轮的效率。冲击定轮叶片的液力也施加转矩在涡轮的输出轴上，通过增加相同的额外转矩来达到更高数值的传动比。
[0005]当叶轮的速度和涡轮的速度不相等时，变矩器被认为是“滑差”。高滑差率会降低变矩器的效率并且可能产生过多的热量。许多变矩器与例如机械离合器的锁止机构配合使用，在巡航速度时使叶轮和涡轮物理连接而接合机械离合器。物理连接使叶轮和涡轮以相同或接近相同的速度旋转，从而减少或消除滑差。通过在旋转离合器装置的中心轴上的中空轴提供的流体，离合器被接合或释放。
[0006]不是在所有的车辆操作模式下都希望锁止变矩器离合器。典型地只有在高速低节气门开度时(巡航)条件下，才需要完全锁止变矩器离合器。在其它的操作模式下为了达到锁止变矩器离合器的益处，可以在离合器上增加一种材料以改进它在滑差条件期间的耐用性。这样就允许离合器部分锁止。这些类型的变矩器离合器的滑差被电控在接近目标值(大多数情况下为20rpm)。
[0007]通过指令变矩器离合器操作在众多模式中的一种模式下，可以调整变矩器离合器的啮合度。当执行“工作模式”命令时，离合器的压力被电控达到目标滑差值。变矩器没有完全被锁止。当执行“锁止工作模式”命令时，将会提供给变矩器离合器最大压力使变矩器离合器完全锁止。在锁止工作模式下滑差基本被消除。在整个传动周期，变矩器离合器在各个操作模式间转换。在这些转换过程中调整提供给变矩器离合器的压力可以改进整个车辆的驾驶性能。
发明内容
[0008]因此，本发明提供了一种变矩器离合器控制***。该***包括：模式确定模块，该模式确定模块基于锁止请求选择低滑差锁止调整模式和强锁止模式中的一种模式；和压力控制模块，该压力控制模块在低滑差锁止调整模式下调整提供给变矩器离合器的压力从而保持目标滑差，以及在强锁止模式下指令给变矩器离合器最大压力从而阻止其有滑差。
[0009]另外，本发明还提供了一种控制变矩器离合器(TCC)的方法。该方法包括：接收锁止变矩器离合器的请求；转换到低滑差锁止调整模式；和指令控制压力从而使在低滑差锁止调整模式下保持在目标滑差。
[0010]从这里提供的描述，领域的适用性进一步将变地更加明显。应该理解的是，描述和实施例只是用来说明本发明公开的范围，而不是将本发明局限于所披露的实施例。
附图说明
[0011]在这里对附图的描述只是用来说明而不是以任何方式将本发明公开的范围局限于所披露的附图。
[0012]图1是包括传统变矩器的车辆功能模块图。
[0013]图2是变矩器离合器控制***的数据流程图。
[0014]图3是状态转换图，用来表示控制***锁止变矩器离合器(TCC)的模式和转换状态。
[0015]图4是表示通过锁止TCC的控制方法输出的典型数据图。
具体实施方式
[0016]下面的描述实际上只是示范性的而不是限制本发明的公开内容、应用或使用。应该理解的是，整个附图中相应的附图标记表示了相应的零件和特征。正如这里所用的，术语模块指的是特定应用集成电路(ASIC)、电子电路、处理器(共享的，专用的，或一组)和执行一个或更多软件或硬件程序的存储器、组合逻辑电路、和/或提供了所述的功能的其它合适组件。
[0017]图1示出了包括传统变矩器***的车辆10。发动机12燃烧空气和燃料的混合物来产生驱动转矩。空气通过节气门16被吸入进气歧管14。节气门16调整进入进气歧管14的空气流量。进气歧管14内的空气被分配到气缸18中。虽然只是描述6气缸18的情形，但是也可以是包括多气缸的发动机，而不是局限于2、3、5、6、8、10、12和16缸。
[0018]发动机12输出的转矩通过变矩器(TC)22提供给变速器20。变矩器是任何已知的包括涡轮、定轮和变矩器离合器(TCC)的锁止变矩器。变速器包括液压泵26，该泵可以调整变速器的加压液，并通过至少一个磁力操作阀30控制流体流入和流出TC22。发动机12驱动液压泵26。电流和/或脉宽调制信号通过控制模块32被输出给螺线管从而改变提供给变矩器22的加压流体。基于对加压流体的控制改变TC22的滑差率。
[0019]基于从TC22、发动机12和变速器20接受到的输入，控制模块32确定合适的信号。控制模块32的输入可以包括：来自发动机转速传感器34测得的发动机转速信号；来自涡轮转速传感器36测得的涡轮转速信号；来自节气门位置传感器38测得的节气门位置信号；和来自变速器油温传感器40测得的变速器油温信号，但不限于这些信号。控制模块32通过传统的方法确定什么时候希望是TCC锁止工作模式。当TCC希望锁止时，基于本发明公开的锁止TCC的方法，控制模块32确定提供给TC22的合适的压力和给螺线管30相应的指令信号。
[0020]参看图2，数据流程图标表示了嵌入控制模块32的多种TCC锁止控制***的装置。根据本发明公开的TCC锁止控制***的多种装置可以包括任何数量的嵌入控制模块32的下级模块。示出的下级模块可以结合和/或进一步分割成类似地控制变矩器离合器。在多种装置中，图2的控制模块32包括模式确定模块44和TCC压力控制模块46。
[0021]模式确定模块44将TCC滑移误差48、发动机转矩50、锁止请求52和换档状态54作为输入。这些输入可以通过控制模块32的其它下级模块或车辆10的其他控制模块(未示出)确定。当希望的滑差和实际测量的滑差不同时就可以确定为TCC滑差误差48。当发动机转速和涡轮转速不相同时，就可以确定输入到TCC压力控制模块46中的实际测量的滑差57。基于如空气量、发动机转速、负荷和温度值这些多种发动机工作参数可以确定发动机转矩50。锁止请求52表示希望锁止模式。换档状态54表示目前是处于调高速档状态还是调低速档状态。下面将进一步讨论，基于接受到的输入，模式确定模块44确定目前的锁止模式56至少是低滑差锁止调整模式和强锁止模式中的一个模式。TCC压力控制模块46将TCC锁止模式56和TCC滑差57作为输入。TCC压力控制模块46调整变矩器离合器22(图1)的压力从而使离合器锁止。基于TCC锁止模式，改变压力以控制TCC锁止的强度。
[0022]参看图3，状态转换图表示了模式确定模块44是如何执行在工作模式60和锁止工作模式62之间的转换和更多与锁止工作模式62相关的特殊转换。当处于锁止工作模式62，根据本发明公开的内容，控制状态在低滑差锁止调整下级模式64和强锁止下级模式66之间转化。当处于低滑差锁止调整模式64时，控制压力命令发出以使离合器通过保持最低可能的测量滑差水平而被基本锁止。比如，滑差可以被调整到7.5rpm。当在强锁止模式66时，命令提供最大压力使TCC被完全锁止(发动机转速与涡轮转速相等。)
[0023]另外，低滑差锁止调整模式64考虑到被控制的压力以使离合器被完全锁止而不需要离合器的任何超额容量。必然地，仅仅在这种模式下的压力是有必要被调整而使离合器锁止。在锁止条件的这种模式下调整压力减少了发动机负荷和燃料的消耗，并使随后释放离合器更加迅速。
[0024]在附图3中，模式之间的转换被标记为A-C。基于传统转换方法，控制确定转换到锁止工作模式62的愿望。一旦确定希望是锁止工作模式，基于下面的条件，控制转换到图示转换A的低滑差锁止调整模式64：1)如果是首次进入TCC锁止工作模式；2)如果接收到低滑差命令；3)如果接收到强锁止请求，前次锁止工作模式不是强锁止，和滑差误差大于预设临界值；或4)如果当前时刻是处于换高速档或低速档或之前或之后或正换档的特殊时刻。
[0025]一旦在低滑差锁止调整模式64状态，基于下面的条件，控制转换到图示的B强锁止模式66：1)如果接收到强锁止请求并且滑差误差小于预设临界值；2)如果接收到低滑差锁止请求，发动机转矩大于预设临界值，和滑差误差小于预设临界值。当处于下面的条件时控制状态保持在强锁止模式66：1)如果前次模式是强锁止模式，发动机转矩大于预定输出临界值，和接收到低滑差锁止请求；或者2)如果前次模式是强锁止模式并且滑差误差大于预设输出临界值。如果在预定的时间内达到2)的条件，控制转换将回到所示转换状态C的低滑差锁止调整模式64。基于传统的转换方式，控制转换将从低滑差锁止调整模式64转换到其他模式(未示出转换过程)。
[0026]可以理解的是，依赖选取的临界值，可以有各种不同形式的比较。比如，在很多的实施例中“大于”可以是“大于或等于”。同样，在很多的实施例中“小于”可以是“小于或等于”。在很多的实施例中，“在一个范围内”与“小于或等于最大的临界值”和“大于或等于最小的临界值”的形式完全等同。
[0027]参看图4，图表示了当从工作模式进入工作锁止模式时的代表性方案。沿X-轴用100表示时间。提供给变矩器离合器的压力数据用102表示。实际测量的滑差数据用104表示。希望的滑差参考数据用106表示。低滑差坡度数据用108表示。在时间X，控制转换从工作状态转换到低滑差锁止调整模式。滑差死滞区用110表示。死滞区代表对***没有任何错误测量的情况下电子控制的最低滑差值。在时间Y，滑差被调整接近7.5rpm从而减少离合器的超额容量。在时间Z，控制转换到强锁止状态，此时压力偏差增加到保证强锁止离合器的压力值。
[0028]本领域技术人员可以从前面的描述中得到，本发明公开的主要教导的内容也可以有多种方式。因此，在这里公开的是与特定的例子有关系的描述，并不是用来限制本发明的保护范围，因此结合附图、具体实施方式和权利要求，本领域技术人员可以得到其它的明显的修改方式。

Claims (21)

1.一种变矩器离合器控制***，包括：
模式确定模块，该模式确定模块基于锁止请求选择低滑差锁止调整模式和强锁止模式中的一个模式；和
压力控制模块，该压力控制模块在低滑差锁止调整模式下调整变矩器离合器的压力从而保持目标滑差，并在强锁止模式下指令给变矩器离合器最大压力从而阻止滑差。
2.根据权利要求1所述的***，其中目标滑差是基于变矩器离合器容量确定的。
3.根据权利要求1所述的***，其中目标滑差小于或等于7.5转每分钟。
4.根据权利要求1所述的***，其中如果模式确定模块接收到基于发动机的工作参数的低滑差锁止请求，模式确定模块确定希望的模式为低滑差锁止调整模式。
5.根据权利要求1所述的***，其中如果模式确定模块接收到基于发动机的工作参数的强锁止请求，前次模式不是强锁止模式，和滑差误差大于预设临界值，模式确定模块确定希望的模式为低滑差锁止调整模式。
6.根据权利要求1所述的***，其中如果转换状态表明当前时刻处于换高速档和换低速档之一的预定时间段内，模式确定模块确定希望的模式为低滑差锁止调整模式。
7.根据权利要求1所述的***，其中如果模式确定模块接收到基于发动机的工作参数的强锁止请求和滑差误差小于预设临界值，模式确定模块确定希望的模式为强锁止模式。
8.根据权利要求1所述的***，其中如果模式确定模块接收到基于发动机的工作参数的低滑差锁止请求，发动机转矩大于预设临界值，和滑差误差小于预设临界值，模式确定模块确定希望的模式为强锁止模式。
9.根据权利要求1所述的***，其中当前次模式是强锁止模式，发动机转矩大于预设临界值，和模式确定模块接收到低滑差锁止请求，模式确定模块保持强锁止模式。
10.根据权利要求1所述的***，其中当前次模式是强锁止模式和滑差误差大于预设的输出临界值，模式确定模块保持强锁止模式。
11.根据权利要求1所述的***，其中如果在低滑差锁止调整模式预设的时间段内，前次模式是强锁止模式，滑差误差大于预设的输出临界值，和模式确定模块接收到低滑差锁止请求，模式确定模块确定模式为强锁止模式。
12.一种控制变矩器离合器的方法，包括：
接收锁止变矩器离合器锁止请求；
转换到低滑差锁止调整模式；和
指令压力以使在低滑差锁止调整模式下保持目标滑差。
13.根据权利要求12所述的方法，进一步包括：
转换到强锁止模式；和
指令压力为最大压力以使在强锁止调整模式下保持零滑差。
14.根据权利要求12所述的方法，其中如果接收到基于发动机工作参数的表示低滑差的请求，转换到低滑差锁止调整模式。
15.根据权利要求12所述的方法，其中如果接收到基于发动机工作参数的表示强锁止的请求，前次模式不是强锁止模式，和滑差误差大于预设临界值，转换到低滑差锁止调整模式。
16.根据权利要求12所述的方法，其中如果换档状态表示当前时刻处于换高速档和换低速档之一的预定时间段内，转换到低滑差锁止调整模式。
17.根据权利要求13所述的方法，其中如果接收到基于发动机工作参数的强锁止请求和滑差误差小于预设临界值，转换到强锁止模式。
18.根据权利要求13所述的方法，其中如果接收到基于发动机工作参数的低滑差的请求，发动机转矩大于预设临界值，和滑差误差小于预设值，转换到强锁止模式。
19.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：当前次模式是强锁止模式，发动机转矩大于预设输出临界值，和接收到低滑差锁止请求时，保持强锁止模式。
20.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：当前次模式是强锁止模式和滑差误差大于预设输出临界值，保持强锁止模式。
21.根据权利要求13所述的方法，进一步包括：如果在预设的时间段内，前次模式是强锁止模式，滑差误差大于预设的输出临界值，和接收到低滑差请求，从强锁止模式转换到低滑差锁止调整模式。
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