CN105736691A - 双离合变速器及液压控制***、离合器结合的控制方法 - Google Patents

Abstract

一种双离合变速器及其液压控制***、离合器结合的控制方法，其中液压控制***包括：供油***；离合器执行机构；位于所述离合器执行机构与供油***之间的比例压力电磁阀；位于所述比例压力电磁阀与供油***之间的比例流量电磁阀；所述比例流量电磁阀的进油口与供油***的出油口连通，所述比例流量电磁阀的出油口和所述比例压力电磁阀的进油口连通，所述比例压力电磁阀的出油口与离合器连通。本方案的液压控制***中，比例流量电磁阀能够优化充油阶段的充油流量，避免过充油或充油不足的问题，以改善离合器充油对后续压力控制的影响，进而改善车辆起步、换档过程。

Description

双离合变速器及液压控制***、离合器结合的控制方法

技术领域

本发明涉及自动变速器技术领域，特别涉及一种双离合变速器及其液压控制***、离合器结合的控制方法。

背景技术

双离合变速器(DualClutchTransmission，简称DCT)是一种新型的自动变速器，它将变速器档位按奇、偶数分别布置在与两个离合器所连接的输入轴上，通过两个离合器的交替切换完成换挡过程，实现动力换挡。

双离合变速器的换挡过程是通过汽车的变速器电子控制单元(TransmissionControlUnit,TCU)发出控制信号，以控制液压控制***来实现的。参照图1，现有的双离合变速器包括两套液压控制***H₁、H₂，H₁和H₂共用一个供油***(图中未示出)，该供油***为H₁和H₂供油，其中箭头A为油液流向。由于H₁和H₂的工作原理相同，在此以液压控制***H₁为例介绍液压控制***。

液压控制***H₁还包括：比例压力电磁阀1和离合器执行机构C₁。在一个离合器的一个换挡过程中，首先，供油***向比例压力电磁阀1的进油口110提供油液；充油阶段，对比例压力电磁阀1通电以打开电磁阀的进油口110和出油口111，油液通过出油口111输送至离合器执行机构C₁的油腔；待离合器执行机构C₁的油腔充满后，减小比例压力电磁阀1的通电电流，比例压力电磁阀1的进油口110和出油口111开口大小均减小；离合器结合压力控制阶段，调节比例压力电磁阀1的通电电流，并通过控制通电电流大小来调节比例压力电磁阀1的输出油压，以控制离合器执行机构C₁的主动盘和被动盘结合，实现离合器执行机构C₁所对应的离合器与发动机结合，完成换档。

现有的比例压力电磁阀以离合器执行机构的油腔的压力为控制目标，可线性控制离合器的结合压力，在离合器结合压力控制阶段，比例压力电磁阀的通电电流和离合器结合压力之间呈线性关系。但是，比例压力电磁阀无法在充油阶段准确控制充油流量，因此充油阶段终止时离合器执行机构的油腔中油液体积是不可控的，导致离合器油腔过充油或充油不足现象，这样，后续离合器结合压力控制阶段，比例压力电磁阀不能精确控制离合器的结合压力，影响车辆起步、换档过程。例如，如果离合器执行机构的油腔充油不足，将无法达到离合器结合所需压力，造成离合器不能结合。如果离合器执行机构的油腔过充油，离合器执行机构的主动盘和被动盘之间形成瞬时且不稳定的结合，主动盘通过被动盘施加给变速器一扭矩的同时，被动盘通过主动盘施加给发动机一反向扭矩，该瞬时较大反向扭矩会将发动机的转速拉下来，严重时会造成发动机哑火。

发明内容

本发明解决的问题是，现有用于双离合变速器的液压控制***中，比例压力电磁阀无法在充油阶段准确控制充油流量，导致离合器油腔过充油或充油不足现象，造成后续无法精确控制并保持离合器结合压力，影响车辆起步、换档过程。

为解决上述问题，本发明提供一种用于双离合变速器的液压控制***，该液压控制***包括：

供油***；

离合器执行机构；

位于所述离合器执行机构与供油***之间的比例压力电磁阀；

位于所述比例压力电磁阀与供油***之间的比例流量电磁阀；

所述比例流量电磁阀的进油口与供油***的出油口连通，所述比例流量电磁阀的出油口和所述比例压力电磁阀的进油口连通，所述比例压力电磁阀的出油口用于连通离合器。

可选地，所述双离合变速器为干式双离合变速器或湿式双离合变速器。

本发明还提供一种双离合器变速器，该双离合变速器包括上述液压控制***。

本发明还提供一种上述双离合变速器中离合器结合的控制方法，该控制方法包括：

控制所述供油***供油；

控制所述比例压力电磁阀打开且其泄油口关闭，并控制所述比例流量电磁阀的输出油液流量以调节离合器执行机构的充油流量，油液依次经所述比例流量电磁阀和比例压力电磁阀至离合器执行机构；

待所述离合器执行机构的油腔充满后，控制所述比例压力电磁阀的输出压力以控制离合器结合。

可选地，在对所述离合器执行机构充油过程，所述比例压力电磁阀保持全开状态。

可选地，所述控制比例压力电磁阀的输出压力过程包括：

减小所述比例压力电磁阀的通电电流以打开泄油口，之后，通过控制所述比例压力电磁阀的通电电流来控制比例压力电磁阀的输出压力。

可选地，根据所述离合器执行机构的油腔容积和油温来控制所述比例流量电磁阀的输出油液流量

与现有技术相比，本发明的技术方案具有以下优点：

充油阶段，比例流量控制阀的通电电流与输出油液流量呈线性关系，可精确控制离合器执行机构的油腔充油流量，使得充油阶段终止时，油腔中的油液体积约等于油腔容积，避免过充油或充油不足。由于充油阶段终止状态，离合器执行机构的油腔中的油液体积等于油腔容积，而在离合器结合控制阶段，比例压力电磁阀是以油腔恰好充满油液为前提来控制结合压力，因此比例压力电磁阀能够精确控制离合器结合压力。本方案的液压控制***中，比例流量电磁阀能够优化充油阶段的充油流量，避免过充油或充油不足的问题，以改善离合器充油对后续压力控制的影响，进而改善车辆起步、换档过程。

附图说明

图1是现有技术的双离合变速器中液压控制***的示意图，其中箭头A表示供油***的油液流向；

图2是现有技术的双离合变速器中，比例压力电磁阀的剖面结构示意图；

图3是本发明具体实施例的双离合变速器中液压控制***的示意图，其中箭头E表示供油***的油液流向；

图4是本发明具体实施例的双离合变速器中离合器结合的控制方法效果图。

具体实施方式

参照图1、图2，比例压力电磁阀1包括：电磁铁机构10、阀腔11、位于阀腔11中的阀芯12、阀芯背向电磁铁机构10一侧的反馈弹簧13，反馈弹簧13所在侧的阀腔部分作为反馈腔130，在阀芯12中设有沿轴向导通的反馈油路B，反馈油路B分别连通反馈腔130、和阀芯12与反馈弹簧13相对的另一侧的阀腔部分。阀腔11具有进油口110、出油口111和泄油口112，泄油口112沿阀芯12的轴向方向比进油口110和出油口111靠近电磁铁机构10。电磁铁机构10包括电磁铁101和衔铁102，在对离合器执行机构C₁的油腔充油阶段，对电电磁铁101的线圈通电，电磁铁101通电带磁以控制衔铁102推动阀芯12压缩反馈弹簧13移动，进油口110和出油口111均打开且连通，油液依次经进油口110、出油口111输出。由于反馈油路B，输出的油液一部分到达离合器执行机构C₁的油腔，另一部分通过出油口111、泄油口112和反馈油路B泄出至油底壳。在充油过程中，反馈腔130中的油液体积逐渐增大，该油液会对阀芯12产生与电磁力反向的不断增大的推力。随着推力增大，为保证阀芯12的位置稳定，通过控制电磁铁101线圈的通电电流以调节电磁力，使电磁力与反馈弹簧13的弹力和阀芯12所受推力平衡。在该过程中，比例压力电磁阀1的输出油液流量与通电电流之间呈非线性关系，也就是离合器执行机构C₁的油腔的充油流量不能通过通电电流得到精确控制，离合器执行机构C₁的油腔是否充满也是不可控的，容易导致充油不足或过充油。

因此，本发明针对现有技术存在的问题及原因，提出一种新的液压控制***，在比例压力电磁阀与供油***之间设有一比例流量电磁阀,以实现对离合器结合的精确控制。

为使本发明的上述目的、特征和优点能够更为明显易懂，下面结合附图对本发明的具体实施例做详细的说明。

参照图3，本实施例的双离合变速器可以是湿式双离合变速器或干式双离合变速器，包括两套并联的液压控制***H₁、H₂，液压控制***H₁和H₂共用一供油***(图中未示出)，供油***分别为两液压控制***H₁、H₂供油，箭头E表示油液流向。由于液压控制***H₁和H₂的结构和工作原理相同，因此本实施例将以液压控制***H₁为例来阐述本发明技术方案。液压控制***H₁还包括离合器执行机构C₁、位于离合器执行机构C₁和供油***之间的比例压力电磁阀1、位于比例压力电磁阀1和供油***之间的比例流量电磁阀2。比例流量电磁阀2的进油口21与供油***的出油口10连通，出油口22和比例压力电磁阀1的进油口110连通，比例压力电磁阀1的出油口111与离合器执行机构C₁的油腔连通。需要说明的是，离合器执行机构C₁具有液压缸，液压缸中的活塞与主动盘抵靠，活塞背向主动盘的液压缸体部分作为油腔。

使用本实施例的液压控制***，通过离合器执行机构C₁的结合使离合器与发动机结合，实现一次换档的过程：

首先，供油***供油，油液经出油口3到达比例流量电磁阀2的进油口21。

充油阶段。TCU发送指令以对比例压力电磁阀1通电，以使比例压力电磁阀1的进油口110和出油口111打开、且泄油口112关闭，同时控制比例流量电磁阀2通电以打开比例流量电磁阀2的进油口21和出油口22，油液依次经比例流量电磁阀2的进油口21、出油口22、比例压力电磁阀1的进油口110、出油口111到达离合器执行机构C₁的油腔。比例流量电磁阀2的输出油液流量与进油口21和出油口22的开口大小有关，通过控制比例流量电磁阀2的通电电流来控制其阀芯的位置，以控制进油口21和出油口22的开口尺寸，以获得所需输出油液流量。也就是，比例流量电磁阀2的通电电流与输出油液流量之间呈线性关系，能够根据通电电流大小精确控制输出油液流量。结合参照图2，由于比例压力电磁阀1的出油口111和进油口110为全开状态，阀芯12位于反馈弹簧13一侧，从比例流量电磁阀2导出的油液经比例压力电磁阀1的进油口110后，直接从出油口111输出，因此比例压力电磁阀1基本不会对比例流量电磁阀2的输出油液流量造成干扰，离合器执行机构C₁的充油油液流量基本等于比例流量电磁阀2的输出油液流量。作为变形例，即使比例压力电磁阀未保持全开，从出油口中流出的油液中一部分进入到反馈腔中，此时只要确保其泄油口关闭，也不会对比例流量电磁阀2的输出油液流量造成干扰。这样，TCU根据离合器执行机构C₁的油腔容积和油温控制比例流量电磁阀2的通电电流，以控制其输出油液流量，即可有效控制离合器执行机构C₁的充油流量，进而精确控制充油体积，确保充油阶段终止时，油液恰好充满离合器执行机构C₁的油腔，避免过充油或充油不足。

待离合器执行机构C₁的油腔恰好充满油液后，可立即减小比例压力电磁阀1的通电电流至其进油口110和出油口111的开口较小。之后，控制比例压力电磁阀1的通电电流大小以控制比例压力电磁阀1的输出油压，至离合器执行机构C₁结合，其中该输出油压提供离合器执行机构C₁的结合压力。

需要说明的是，上述离合器执行机构C₁的油腔恰好充满油液是指，离合器执行机构C₁的液压缸中，液压缸中的活塞背向主动盘一侧的油腔被油液所充满，油腔中油液体积基本等于油腔的容积。在离合器结合压力控制阶段，向油腔中充入少量油液，活塞就受到较大油压作用，使离合器的主动盘和被动盘结合。

在离合器结合压力控制阶段，由于充油阶段终止时，离合器执行机构C₁的油腔恰好充满，因此比例压力电磁阀1能够精确控制离合器结合压力。本实施例的液压控制***中，比例流量电磁阀2能够优化充油阶段油液流量，避免过充油或充油不足的问题，以改善离合器充油对后续压力控制的影响，进而改善车辆起步、换档过程。

下面结合比例流量电磁阀2和比例压力电磁阀1的工作原理详细阐述离合器结合的控制方法。

参照图3，比例流量电磁阀2包括：电磁铁机构20、位于电磁铁机构20一侧的阀腔24、位于阀芯背向电磁铁机构20一侧的回位弹簧25。未通电时，回位弹簧25对阀芯施加朝向电磁铁机构20方向的弹力；对电磁铁机构20中的电磁铁通电，电磁铁带磁并控制其衔铁推动阀芯压缩回位弹簧25移动，以打开进油口21和出油口22。

结合参照图2～图4，图4为本实施例的液压控制***的离合器结合控制方法的效果图，其中(a)表示离合器结合的控制过程中比例流量电磁阀2的电流随时间变化的效果图，(b)表示离合器结合控制过程中比例压力电磁阀1的电流随时间变化的效果图，(c)表示离合器结合控制过程中离合器执行机构的油腔充油流量随时间变化的效果图，(d)表示离合器结合控制过程中离合器油腔压力随时间变化的效果图，下面将结合图4的(a)～(b)详细阐述离合器结合的控制方法，其中离合器结合控制方法包括充油阶段和离合器结合压力控制阶段，其中充油阶段可细分为三步，离合器结合压力控制阶段细分为两步。

在离合器充油阶段，TCU根据离合器执行机构C1的油腔容积和油温，设定充油时间，并根据离合器执行机构C₁的油腔容积、比例流量电磁阀2的输出流量范围、所设充油时间，来计算充油阶段比例流量电磁阀2的输出油液流量，并根据设定的输出油液流量设定比例流量电磁阀2的通电电流，以期在设定的充油时间内，油液恰好充满离合器执行机构C₁的油腔。离合器充油阶段包括以下三步：

第一步A1，在初始状态，对比例压力电磁阀1通电以控制比例压力电磁阀1为全开状态，即，图4的(b)中比例压力电磁阀1的通电电流最大，其阀芯12处于阀腔11最远离电磁铁机构10的一侧，反馈弹簧13具有最大压缩量，进油口110和出油口111的开口最大，泄油口112关闭。作为变形例，当选择其他不同结构的比例压力电磁阀时，在充油阶段，只要确保比例压力电磁阀不会对比例流量电磁阀输出油液流量造成干扰，比例压力电磁阀无需保持全开状态。

参照图4的(a)，控制比例流量电磁阀2的通电电流为预设电流值，由于比例压力电磁阀1为全开状态，比例流量电磁阀2的出油口22的输出油液流量不会受到比例压力电磁阀1的影响，因此，离合器执行机构C₁的油腔的充油流量等于比例流量电磁阀2的输出油液流量。在图4的(c)中，离合器执行机构C₁的充油流量从0逐渐增大，这是由于比例流量电磁阀2的电流从0开始增加，因此其阀芯获得一个瞬间加速度而克服回位弹簧25的弹力移动，比例流量电磁阀2的进油口21和出油口22在较短时间内打开，输出油液流量会有一个从零快速增加阶段。在第一步A1终止时，充油流量达到预设值并逐渐趋于稳定。

第二步A2，参照图4的(a)、(b)，比例流量电磁阀2和比例压力电磁阀1的通电电流恒定，比例流量电磁阀2的阀芯所受电磁力与回位弹簧25的弹力大小相等且方向相反，阀芯位置固定，进油口21和出油口22的开口大小恒定，油液以恒定流量从比例流量电磁阀2输出，离合器执行机构C₁的油腔以恒定流量充油。

第三步A3，参照图4的(c)，离合器执行机构C₁的充油流量迅速降低，这是因为：参照图4(b)，比例压力电磁阀1的通电电流在较短时间内迅速降低为接近0，其阀芯受反馈弹簧13的弹力作用而向电磁铁机构10一侧移动，比例压力电磁阀1的进油口110和出油口111的开口迅速减小，从出油口111输出的油液流量迅速降低，离合器执行机构C₁的充油流量迅速降低并接近为0。

需要说明的是，在实际工作中，离合器执行机构C₁的充油时间并非绝对可预测的，为避免过充油，通常在接近但还未到预设充油时间，也就是离合器执行机构C₁的油腔接近充满时，大幅降低比例压力电磁阀1的通电电流。由于比例压力电磁阀1并未完全关闭，油液还会通过比例压力电磁阀1继续流向离合器执行机构C₁的油腔，至第三步A3终止状态，离合器执行机构C₁的油腔基本充满。

离合器结合压力控制阶段包括：

第四步A4，参照图4的(a)，比例流量电磁阀2保持全开。同时，参照(b)，线性增大比例压力电磁阀1的通电电流，阀芯12受电磁力作用而朝向反馈腔130移动，出油口111的开口逐渐增大，泄油口112的开口逐渐减小。参照(c)，由于第四步A4初始状态，离合器执行机构C₁的油腔中的油液体积等于油腔容积，当继续向离合器执行机构C₁的油腔输出少量油液时，参照(d)，油液对离合器执行机构C₁的液压缸中活塞施加油压，活塞在油压作用下，需逐渐克服连接主动盘与被动盘的压盘弹簧的弹力而使主动盘朝向被动盘移动，至第四步A4终止时，主动盘和被动盘接触。

在本实施例中，比例流量电磁阀2保持全开，但不限于此。作为变形例，比例流量电磁阀2只要保持打开状态即可，而不限于全开，也就是其进油口21和出油口22的开口尺寸大于0。这是因为，充油阶段后，离合器执行机构C₁的油腔中充满油液，因此只需向油腔中输出少许油液，就可获得主动盘和被动盘结合所需压力，所以比例流量电磁阀无需保持全开状态。

第五步A5，在初始状态，离合器执行机构C₁的主动盘和被动盘接触，因此参照(c)，油腔的充油流量接近于0。这是因为：在第四步A4时，待离合器主被动盘接触，油腔容积恒定，再向油腔中供油，油腔中已无额外空间，因此充油流量接近于0。参照(b)，当线性增加比例压力电磁阀1的通电电流，其阀芯所受电磁力呈线性增加，在电磁力作用下，阀芯压缩反馈弹簧13并克服反馈腔130中油液油压移动。结合参照(b)、(d)，借助于反馈油路B，比例压力电磁阀1输出油压随比例压力电磁阀1的通电电流增大而呈线性增加，而比例压力电磁阀1的输出油压提供了离合器结合所需压力。因此TCU通过控制比例压力电磁阀1的通电电流，可控制离合器结合所需压力，至第五步A5终止状态，离合器结合压力最大，主动盘和被动盘逐渐克服摩擦力而结合，实现换档。

另外，在比例压力电磁阀1和离合器油腔之间的油路上设有流量/压力传感器，来实时监控离合器油腔中油液流量和离合器结合压力，更精确控制离合器充油流量和结合压力。

虽然本发明披露如上，但本发明并非限定于此。任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围内，均可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围应当以权利要求所限定的范围为准。

Claims (7)

1.一种用于双离合变速器的液压控制***，包括：

供油***；

离合器执行机构；

位于所述离合器执行机构与供油***之间的比例压力电磁阀；

其特征在于，还包括：

位于所述比例压力电磁阀与供油***之间的比例流量电磁阀；

所述比例流量电磁阀的进油口与供油***的出油口连通，所述比例流量电磁阀的出油口和所述比例压力电磁阀的进油口连通，所述比例压力电磁阀的出油口用于连通离合器。

2.如权利要求1所述的液压控制***，其特征在于，所述双离合变速器为干式双离合变速器或湿式双离合变速器。

3.一种双离合变速器，其特征在于，包括权利要求1或2所述的液压控制***。

4.一种权利要求3所述的双离合变速器中离合器结合的控制方法，其特征在于，包括：

控制所述供油***供油；

控制所述比例压力电磁阀打开且其泄油口关闭，并控制所述比例流量电磁阀的输出油液流量以调节离合器执行机构的充油流量，油液依次经所述比例流量电磁阀和比例压力电磁阀至离合器执行机构；

待所述离合器执行机构的油腔充满后，控制所述比例压力电磁阀的输出压力以控制离合器结合。

5.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，在对所述离合器执行机构充油过程，所述比例压力电磁阀保持全开状态。

6.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，所述控制比例压力电磁阀的输出压力过程包括：

减小所述比例压力电磁阀的通电电流以打开泄油口，之后，通过控制所述比例压力电磁阀的通电电流来控制比例压力电磁阀的输出压力。

7.如权利要求4所述的控制方法，其特征在于，根据所述离合器执行机构的油腔容积和油温来控制所述比例流量电磁阀的输出油液流量。