CN110219971B - 自动变速器电动液压冷却润滑***及其控制*** - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动变速器电动液压冷却润滑***，该***所述的吸油滤清器的进油口与储油箱连接，吸油滤清器的出油口与电动液压泵的吸油口连接，电动液压泵的出油口并联连接电动液压泵出口滤清器和卸荷阀的一端油口，电动液压泵出口滤清器的另一端与冷却器的进口端相连，冷却器的出口端并联连接多个离合器比例流量控制阀以及轴齿流量调节装置的进口端；卸荷阀的另一端油口与储油箱相连，单向阀并联于电动液压泵的出口与冷却器的出口端；各离合器比例流量控制阀另一端连接离合器；轴齿滑流量调节装置另一端通向轴齿冷却润滑喷油管。本发明不包含压力及流量传感器，控制过程不需要获得实时的***压力及流量信号即可完成，可节约***占用空间和成本。

Description

自动变速器电动液压冷却润滑***及其控制***

技术领域

本发明属于变速器技术领域，具体涉及一种湿式离合器自动变速器电动液压冷却润滑***及其控制***。

背景技术

汽车在运行过程中，湿式离合器自动变速器的齿轮、轴承、离合器、同步器等部件均会快速产生热量，导致部件温度升高，需要用液压油进行冷却及润滑，以保证***的性能及使用寿命。

目前的自动变速器冷却润滑方案中，一般由机械泵提供润滑流量，对冷却润滑流量一般不进行主动控制，或仅对某个润滑支路采用流量电磁阀进行主动控制。采用类似的被动润滑冷却方式时，为保证润滑效果会不可避免的造成大量的流量浪费，进而影响变速器整箱效率。

为了提高自动变速器整箱效率以及混合动力化后的多工况适应能力，新一代变速器液压***开始采用电动液压油泵作为***液压源，供给***压力和流量。主动润滑冷却方式也开始被采用，将液压泵加压后的液压油供给需要润滑冷却的部件上，与被动润滑冷却方式相比可减少不必要的润滑冷却流量，达到降低搅油损失、提高变速器效率的效果。对于含有电动液压泵的主动润滑***而言，根据各部件润滑冷却需求，控制电动液压泵的输出压力、流量，并按需合理分配各润滑部件的液压油供给量，是进一步提高***效率的合理解决方案。但是目前采用的按需主动润滑冷却方式需要在冷却润滑***中设置压力及流量传感器，控制过程需要通过压力及流量传感器获得实时的***压力及流量信号才能完成，占用空间大，成本高。

发明内容

本发明要解决的一个技术问题是提供一种自动变速器电动液压冷却润滑***，该***占用空间小，成本低。

为了解决上述技术问题，本发明的自动变速器电动液压冷却润滑***包括储油箱、吸油滤清器、电动液压泵、卸荷阀、电动液压泵出口滤清器、冷却器、单向阀、多个离合器比例流量控制阀以及轴齿流量调节装置；所述的吸油滤清器的进油口与储油箱连接，吸油滤清器的出油口与电动液压泵的吸油口连接，电动液压泵的出油口并联连接电动液压泵出口滤清器和卸荷阀的一端油口，电动液压泵出口滤清器的另一端与冷却器的进口端相连，冷却器的出口端并联连接多个离合器比例流量控制阀以及轴齿流量调节装置的进口端；卸荷阀的另一端油口与储油箱相连，单向阀并联于电动液压泵的出口与冷却器的出口端；各离合器比例流量控制阀另一端连接离合器；轴齿滑流量调节装置另一端通向轴齿冷却润滑喷油管。

可选地，所述轴齿流量调节装置为比例流量控制阀。

可选地，所述轴齿流量调节装置为节流孔。

可选地，所述离合器比例流量控制阀数量与离合器数量相同，各离合器比例流量控制阀的另一端连接对应的离合器润滑油道。

可选地，所述离合器比例流量控制阀的另一端连接润滑油道独立的离合器的润滑油道或润滑油道串联的多个离合器的润滑油道。

上述自动变速器电动液压冷却润滑***的控制***包括：流量需求计算模块A、冷却润滑工况判断模块B、控制信号计算输出模块C、输出信号调理模块D；

流量需求计算模块A：根据***的各离合器表面温度、离合器滑摩功、冷却器出口油温，得到当前各离合器的冷却润滑流量；

冷却润滑工况判断模块B：根据各离合器的冷却润滑流量需求仲裁冷却润滑工况；仲裁方法如下：若离合器润滑流量需求大于试验标定的离合器流量阈值，则为紧急离合器冷却润滑工况；

控制电流计算输出模块C：根据接收到的冷却润滑工况判断模块B的仲裁结果，在第一、第二执行模块C1、C2中进行选择；若为常规冷却润滑工况，触发第一执行模块C1，若为紧急离合器冷却润滑工况触发第二执行模块C2；

第一执行模块C1被触发时，读取流量需求计算模块A输出的各离合器冷却润滑流量需求信号，通过查询电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map，得到满足润滑需求的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号；

第二执行模块C2被触发时，根据试验标定结果给出紧急离合器冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号；

输出信号调理模块D：接收并响应控制信号计算输出模块C输出的电动液压泵需求转速信号、各比例流量控制阀的需求电流信号，调理成电动液压泵控制器可接受的信号并令比例流量控制阀达到相应的开度。

所述轴齿流量调节装置为节流孔；流量需求计算模块A根据变速箱油底壳温度、在挡主动齿轮转速以及在挡主动齿轮转矩得到当前轴齿需求的冷却润滑流量；在轴齿冷却润滑流量需求大于试验标定的轴齿流量阈值时，冷却润滑工况判断模块B仲裁冷却润滑工况为紧急轴齿冷却润滑工况；控制电流计算输出模块C还包括第三执行模块C3，在紧急轴齿冷却润滑工况下第三执行模块C3被触发，根据试验标定结果给出紧急轴齿冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号。

所述轴齿流量调节装置为比例流量控制阀；流量需求计算模块A根据变速箱油底壳温度、在挡主动齿轮转速以及在挡主动齿轮转矩得到当前轴齿需求的冷却润滑流量；在轴齿冷却润滑流量需求大于试验标定的轴齿流量阈值时，冷却润滑工况判断模块B仲裁冷却润滑工况为紧急轴齿冷却润滑工况；控制电流计算输出模块C还包括第三执行模块C3，在紧急轴齿冷却润滑工况下第三执行模块C3被触发，根据试验标定结果给出紧急轴齿冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号和轴齿比例流量控制阀的需求电流信号。

若离合器冷却润滑流量需求及轴齿冷却润滑流量需求同时大于其判断阈值，按照紧急离合器冷却润滑工况处理，触发第二执行模块C2。

进一步，本发明包括第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀两个比例流量控制阀，两个比例流量控制阀的另一端连接对应的离合器润滑油道；设电动液压泵转速最小值为N_min，最大值为N_max；第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀的最小电流分别为Ic1_min、Ic2_min，最大电流分别为Ic1_max、Ic2_max；轴齿比例流量控制阀的最小电流为ILube_min，最大电流为ILube_max；ΔIc1、ΔIc2、ΔILube分别为试验标定时定义的第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀及轴齿比例流量控制阀的电流增量；ΔN为电机转速增量；Map行数定义为变量Num；

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成过程具体包括以下步骤：

Step1：输入Map行数初值Num＝1，电动液压泵转速初始值N＝N_min，第一比例流量控制阀的控制电流初始值Ic1＝Ic1_min，第二比例流量控制阀的控制电流初始值Ic2＝Ic2_min，轴齿比例流量控制阀的控制电流初始值ILube＝ILube_min；

Step2：判断电动液压泵转速N≤N_max，是否成立，若成立则进行step3；若不成立，则转入结束状态；

Step3:判断第一比例流量控制阀的控制电流命令值Ic1≤Ic1_max是否成立，若成立，则进行step4；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1_min；N＝N+ΔN；然后再转入step2；

Step4：判断第二比例流量控制阀的控制电流命令值Ic2≤Ic2_max是否成立，若成立，则进行step5；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1+ΔIc1；然后再转入step3；

Step5：判断轴齿比例流量控制阀的控制电流命令值ILube≤ILube_max是否成立，若成立，则进行step6；若不成立，则令ILube＝ILube_min；Ic2＝Ic2+ΔIc2；然后再转入step4；

Step6：输出Map矩阵Matr1ix的第Num行，其中前四个元素为表头值，即[N；Ic1；Ic2；ILube]表中求得的电动液压泵转速，第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀的控制电流，及轴齿比例流量控制阀的控制电流。试验得出此时离合器Clt1、Clt2的润滑流量Flow1、Flow2和轴齿润滑流量FlowL并填充在表中；即Matrix1(Num,:)＝[N；Ic1；Ic2；ILube；Flow1；Flow2；FlowL]；经过此过程生成了Map表中第Num行的所有值然后令ILube＝ILube+ΔILube；Num＝Num+1；再转入Step5。

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map存储在TCU(Transmission ControlUnit，自动变速器控制单元)中，待查表使用。

所述电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的查询方法如下：

设当前查表行数为Count，查表最大行数为Count_max；

Step1:输入当前两个离合器Clt1、Clt2的冷却润滑流量和轴齿冷却润滑流量需求Flow1_cmd、Flow2_cmd、FlowL_cmd以及查表最大行数Count_max，赋查表行数初值Count＝1；

Step2：判断Count≤Count_max是否成立，若成立则转入step3，若不成立则输出缺省控制期望Control(1，：)＝[N_d；Ic1_d；Ic2_d；ILube_d]；

Step3：判断Flow1(Count)≥Flow1_cmd是否成立，若成立则转入step4，若不成立则令Count＝Count+1，之后转入step2；

Step4：判断Flow2(Count)≥Flow2_cmd是否成立，若成立则转入step5，若不成立则令Count＝Count+1，之后转入step2；

Step5：判断ILube(Count)≥ILube_cmd是否成立，若成立则输出控制期望为Map中第Count行电动液压泵转速及各比例流量控制阀的控制电流值。

所述电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成方法如下：

设电动液压泵转速最小值为N_min，最大值为N_max；第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀的最小电流分别为Ic1_min、Ic2_min，最大电流分别为Ic1_max、Ic2_max；ΔIc1、ΔIc2分别为试验标定时定义的第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀的电流增量；ΔN为电机转速增量；Map行数定义为变量Num；

Step1：输入Map行数初值Num＝1，电动液压泵转速初始值N＝N_min，第一比例流量控制阀的控制电流初始值Ic1＝Ic1_min，第二比例流量控制阀的控制电流初始值Ic2＝Ic2_min；

Step2：判断电动液压泵转速N≤N_max，若成立则进行step3；若不成立，则转入结束状态；

Step3:判断第一比例流量控制阀的控制电流命令值Ic1≤Ic1_max是否成立，若成立，则进行step4；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1_min；N＝N+ΔN；然后再转入step2；

Step4：判断第二比例流量控制阀的控制电流命令值Ic2≤Ic2_max是否成立，若成立，则进行step5；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1+ΔIc1；然后再转入step3；

Step5：输出Map矩阵Matrix2的第Num行，其中前三个元素为表头值，即[N；Ic1；Ic2]表中求得的电动液压泵转速，第一比例流量控制阀、第二比例流量控制阀的控制电流；试验得出此时离合器Clt0、离合器Clt1和Clt2的润滑流量，以及轴齿润滑流量填充在表中；即Matrix2(Num,:)＝[N；Ic1；Ic2；Flow1；Flow2；FlowL]；经过此过程生成了Map表中第Num行的所有值然后令Ic2＝Ic2+ΔIc2；Num＝Num+1；再转入Step4。

由于采用了上述技术方案，其带来的有益效果在于：

1、电动液压泵作为液压源可提供连续可调的转速，为流量按需分配增加了控制自由度；

2、冷却器位于各被控电磁阀进油口之前，可为所有被控电磁阀提供冷却后的液压油，利于达到较好的冷却润滑效果；

3、单向阀的布置可保护与之并联的电动液压泵出口滤清器及冷却器，防止特殊情况下(如滤清器堵塞)引起的压力过高。合理调节单向阀弹簧刚度，令低温时液压油不经过电动液压泵出口滤清器及冷却器，从而使液压油温度迅速提高；

4、卸荷阀布置方式可防止电动液压泵出口压力过高，有效保护电动液压泵及管路；

5、本冷却润滑***不包含压力及流量传感器，控制过程不需要获得实时的***压力及流量信号即可完成，可节约***占用空间和成本。

附图说明

图1为本发明实施例1的结构拓扑图；

图2为本发明实施例2的结构拓扑图；

图3为本发明的自动变速器电动液压冷却润滑控制***结构框图；

图4a、4b分别为实施例1、2的电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map生成方法流程图；

图5a、5b分别为实施例1、2的查表方法框图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图通过具体实施例进行详细描述。

实施例1

本实施例用于有两个润滑油道相互独立湿式离合器的双离合器自动变速器，其中的轴齿流量调节装置采用轴齿比例流量控制阀的润滑冷却***。

如图1所示，本发明的自动变速器电动液压冷却润滑***包括：储油箱1、吸油滤清器2、电动液压泵3、卸荷阀4、电动液压泵出口滤清器5、冷却器6、单向阀7、第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9和轴齿流量调节装置10；其中，所述吸油滤清器2的进油口与储油箱1连接，吸油滤清器2的出油口与电动液压泵3的吸油口连接，电动液压泵3的出油口并联连接电动液压泵出口滤清器5和卸荷阀4的进口端，电动液压泵出口滤清器5的出口端与冷却器6的进口端相连，冷却器6的出口端并联连接第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9以及轴齿流量调节装置10的进油口端，卸荷阀4的出口端与储油箱1相连；单向阀7的进油口连接电动液压泵3出口，出油口连接冷却器6出口端；比例流量控制阀8、9的出油口端分别连接离合器Clt1、Clt2的润滑油道；第一比例流量控制阀8控制离合器Clt1的冷却润滑流量，第二比例流量控制阀9控制离合器Clt2的冷却润滑流量。轴齿流量调节装置10的出油口端通向轴齿冷却润滑喷油管，用于调节通往轴齿的流量。轴齿流量调节装置10采用比例流量控制阀。

如图1所示，电动液压泵3经吸油滤清器2从储油箱1中将工作介质抽取上来，经过电动液压泵出口滤清器5和冷却器6输送给彼此并联的第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9、轴齿比例流量控制阀10之前，通过调节第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9、轴齿比例流量控制阀10开度以及电动液压泵3的转速，来控制输出到离合器Clt1、离合器Clt2，及轴齿的流量，以实现离合器及轴齿的冷却润滑。

如图3所示，上述自动变速器电动液压冷却润滑***的控制***包括：流量需求计算模块A、冷却润滑工况判断模块B、控制信号计算输出模块C、输出信号调理模块D。

流量需求计算模块A：根据***的各离合器表面温度、离合器滑摩功、冷却器出口油温、变速箱油底壳温度、在挡主动齿轮转速以及在挡主动齿轮转矩等信号，得到当前各离合器及轴齿需求的冷却润滑流量；具体如下：

当离合器表面温度大于通过试验标定的温度阈值时，给出紧急离合器冷却润滑流量需求；温度阈值通过试验标定；否则离合器冷却润滑流量需求与离合器滑摩功和流入离合器润滑油温度有关，通过查询试验得到的不同油温下，离合器滑摩功与润滑流量需求曲线可得到当前冷却器出口油温及离合器滑摩功对应的离合器冷却润滑流量需求；轴齿冷却润滑流量需求可首先根据在挡主动齿轮转速和在挡主动齿轮力矩，计算得到在挡齿轮传递功率，再通过查询试验得出的不同变速箱油底壳温度下在挡齿轮传递功率与轴齿冷却润滑流量需求关系曲线得到。

冷却润滑工况判断模块B：根据各离合器及轴齿的冷却润滑流量需求仲裁冷却润滑工况，分别为常规冷却润滑工况、紧急离合器冷却润滑工况、紧急轴齿冷却润滑工况；仲裁方法如下：若离合器润滑流量需求大于试验标定的离合器流量阈值，则为紧急离合器冷却润滑工况；若轴齿冷却润滑流量需求大于试验标定的轴齿流量阈值，则为紧急轴齿冷却润滑工况；否则为常规冷却润滑工况；

控制信号计算输出模块C：根据接收到的冷却润滑工况判断模块B的仲裁结果，在第一、第二、第三执行模块C1、C2、C3中进行选择；若为常规冷却润滑工况，触发第一执行模块C1，若为紧急离合器冷却润滑工况触发第二执行模块C2，若为紧急轴齿冷却润滑工况触发第三执行模块C3；

第一执行模块C1被触发时，读取流量需求计算模块A输出的各离合器及轴齿冷却润滑流量需求信号，通过查询电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map，得到满足润滑需求的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号及轴齿比例流量控制阀的需求电流信号；

第二或者第三执行模块C2、C3被触发时，根据试验标定结果分别给出紧急离合器冷却润滑工况、紧急轴齿冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号及轴齿比例流量控制阀的需求电流信号；由于轴齿件相对于离合器短时耐热性能更优，因此设置离合器冷却润滑工况优先级最高，若离合器冷却润滑流量需求及轴齿冷却润滑流量需求同时大于其判断阈值，按照紧急离合器冷却润滑工况处理，触发第二执行模块C2；当第二执行模块C2或第三执行模块C3被使能时，输出的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号及轴齿比例流量控制阀的需求电流信号为试验确定值，具体取值需经试验标定得出。

输出信号调理模块D：接收并响应控制信号计算输出模块C输出的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号，及轴齿比例流量控制阀的需求电流信号，调理成电动液压泵控制器可接受的信号并令比例流量控制阀达到相应的开度。

上述各模块均设置在TCU中。变速箱油底壳温度及各个档位的转速信号由对应的温度及转速传感器给出。离合器表面温度、冷却器出口油温由TCU中温度估计模块给出，离合器滑摩功由TCU滑摩功计算模块给出，具体为：滑摩时间内离合器传递转矩和离合器主从动盘转速差乘积的积分。

进一步地，所述电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成需要在冷却润滑***中各润滑支路中加装流量计，此工作需提前进行试验标定，经试验确定电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map后，存储在TCU中即可，用于产品时采用本发明所述控制方法则不需要加装流量计。

具体地，电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成方法流程如图4a所示，其中电动液压泵转速最小值为N_min，最大值为N_max；第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9的最小电流分别为Ic1_min、Ic2_min，最大电流分别为Ic1_max、Ic2_max；轴齿比例流量控制阀的最小电流为ILube_min，最大电流为ILube_max；ΔIc1、ΔIc2、ΔILube分别为试验标定时定义的第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9及轴齿比例流量控制阀的电流增量；ΔN为电机转速增量；Map行数定义为变量Num；

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成过程具体包括以下步骤：

Step1：输入Map行数初值Num＝1，电动液压泵转速初始值N＝N_min，第一比例流量控制阀8的控制电流初始值Ic1＝Ic1_min，第二比例流量控制阀9的控制电流初始值Ic2＝Ic2_min，轴齿比例流量控制阀的控制电流初始值ILube＝ILube_min。

Step2：判断电动液压泵转速N≤N_max，是否成立，若成立则进行step3；若不成立，则说明Map所有数据也就是Matrix1矩阵表头已经生成，转入结束状态。需要说明的是由于各初始值的设定如step1所描述，故只要N_min≤N_max，那么第一次进行此判断时，结果必然为成立，转入step3。

Step3:判断第一比例流量控制阀8的控制电流命令值Ic1≤Ic1_max是否成立，若成立，则进行step4；若不成立，则令ILube＝ILube_min；Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1_min；N＝N+ΔN；然后再转入step2。

Step4：判断第二比例流量控制阀9的控制电流命令值Ic2≤Ic2_max是否成立，若成立，则进行step5；若不成立，则令ILube＝ILube_min；Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1+ΔIc1；然后再转入step3。

Step5：判断轴齿比例流量控制阀10的控制电流命令值ILube≤ILube_max是否成立，若成立，则进行step6；若不成立，则令ILube＝ILube_min；Ic2＝Ic2+ΔIc2；然后再转入step4。

Step6：输出Map矩阵Matrix1的第Num行，其中前四个元素为表头值，即[N；Ic1；Ic2；ILube]表中求得的电动液压泵转速，第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9的控制电流，及轴齿比例流量控制阀10的控制电流。试验得出此时离合器Clt1、Clt2的润滑流量Flow1、Flow2和轴齿润滑流量FlowL并填充在表中。即Matrix1(Num，；)＝[N；Icv1；Icv2；ILube；Flow1；Flow2；FlowL]。经过此过程生成了Map表中第Num行的所有值然后令ILube＝ILube+ΔILube；Num＝Num+1；再转入step5。

上述Map表生成方法中，如果把电动液压泵转速命令值可取值的个数记做N_pump，那么，N_pump＝Floor((N_max-N_min)/ΔN)，式中Floor运算表示向下取整。同样的，第一比例流量控制阀8的控制电流可取值个数N_Ic1＝Floor((Ic1_max-Ic1_min)/ΔIc1)；第二比例流量控制阀9的控制电流可取值个数N_Ic2＝Floor((Ic2_max-Ic2_min)/ΔIc2)；轴齿比例流量控制阀的控制电流可取值个数N_ILube＝Floor((ILube_max-ILube_min)/ΔILube)。经上述操作，可生成总行数为N_pump×N_Ic1×N_Ic2×N_ILube的Map表。

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map存储在TCU中，待查表使用。

所述Map的查询方法如图5a所示，其中离合器Clt1、Clt2润滑需求流量分别为Flow1_cmd、Flow2_cmd，轴齿润滑需求流量FlowL_cmd，当前查表行数Count，及查表最大行数Count_max，Count_max也就是所述Map生成方法中生成的Map的行数。

实施例1结构对应Map的查询方法具体包括以下步骤，：

Step1:输入需求流量Flow1_cmd、Flow2_cmd、FlowL_cmd以及查表最大行数Count_max，赋查表行数初值Count＝1。

Step2：判断Count≤Count_max是否成立，若成立则转入step3，若不成立则表示查询Map所有控制组合后，均不能满足流量需求，此时输出缺省控制期望Control(1，：)＝[N_d；Ic1_d；Ic2_d；ILube_d]，下脚标d代表缺省值，此缺省控制期望通过试验标定得到。

Step3：判断Flow1(Count)≥Flow1_cmd是否成立，若成立则转入step4，若不成立则令Count＝Count+1，之后转入step2。

Step4：判断Flow2(Count)≥Flow2_cmd是否成立，若成立则转入step5，若不成立则令Count＝Count+1，之后转入step2。

Step5：判断FlowL(Count)≥FlowL_cmd是否成立，若成立则输出控制期望为Map中第Count行转速及电流值，即Control(1，：)＝Matrix1(Count，1：4)。Matrix(Count，1：4)表示Map中第Count行1至4列元素，由Map生成过程可知，从左至右分别为[N；Ic1；Ic2；ILube]。

经过step2或step5后，一次查表过程结束，输出即为此时的冷却润滑***控制输出，也就是能同时满足各润滑需求所需要输出的电动液压泵转速以及各流量控制阀的控制电流。

实施例2

本实施例与实施例1不同之处在于该实施例用于混合动力汽车的自动变速器润滑***，该***包括三个离合器，其中离合器Clt0为分离离合器，有独立的润滑油道；离合器Clt1、Clt2的润滑油道串联；第一比例流量控制阀8的出油口端连接离合器Clt1、Clt2的润滑油道，控制离合器Clt1、Clt2的冷却润滑流量；第二比例流量控制阀9的出油口端连接离合器Clt0的润滑油道，控制离合器Clt0的冷却润滑流量。轴齿流量调节装置10采用节流孔；节流孔的孔径根据润滑流量需求和试验标定后确定；本实施例中，节流孔孔径可设置值为φ3mm。

如图2所示，电动液压泵3经吸油滤清器2从储油箱1中将工作介质抽取上来，经过电动液压泵出口滤清器5和冷却器6输送到彼此并联的第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9以及节流孔之前，通过调节第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9的开度以及电动液压泵3的转速，来控制输出到三个离合器Clt0、Clt1、Clt2及轴齿的流量，实现三个离合器及轴齿的冷却润滑。

如图3所示，上述自动变速器电动液压冷却润滑***的控制***包括：流量需求计算模块A、冷却润滑工况判断模块B、控制信号计算输出模块C、输出信号调理模块D。

流量需求计算模块A：根据***的各离合器表面温度、离合器滑摩功、冷却器出口油温、变速箱油底壳温度、在挡主动齿轮转速以及在挡主动齿轮转矩等信号，得到当前各离合器及轴齿需求的冷却润滑流量；具体如下：

当离合器表面温度大于通过试验标定的温度阈值时，给出紧急离合器冷却润滑流量需求；温度阈值通过试验标定；否则离合器冷却润滑流量需求与离合器滑摩功和流入离合器润滑油温度有关，通过查询试验得到的不同油温下，离合器滑摩功与润滑流量需求曲线可得到当前冷却器出口油温及离合器滑摩功对应的离合器冷却润滑流量需求；轴齿冷却润滑流量需求可首先根据在挡主动齿轮转速和在挡主动齿轮力矩，计算得到在挡齿轮传递功率，再通过查询试验得出的不同变速箱油底壳温度下在挡齿轮传递功率与轴齿冷却润滑流量需求关系曲线得到。

冷却润滑工况判断模块B：根据各离合器及轴齿的冷却润滑流量需求仲裁冷却润滑工况，分别为常规冷却润滑工况、紧急离合器冷却润滑工况、紧急轴齿冷却润滑工况；仲裁方法如下：若离合器润滑流量需求大于试验标定的离合器流量阈值，则为紧急离合器冷却润滑工况；若轴齿冷却润滑流量需求大于试验标定的轴齿流量阈值，则为紧急轴齿冷却润滑工况；否则为常规冷却润滑工况；

控制信号计算输出模块C：根据接收到的冷却润滑工况判断模块B的仲裁结果，在第一、第二、第三执行模块C1、C2、C3中进行选择；若为常规冷却润滑工况，触发第一执行模块C1，若为紧急离合器冷却润滑工况触发第二执行模块C2，若为紧急轴齿冷却润滑工况触发第三执行模块C3；

第一执行模块C1被触发时，读取流量需求计算模块A输出的各离合器及轴齿冷却润滑流量需求信号，通过查询电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map，得到满足润滑需求的电动液压泵转速需求信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号；

第二或第三执行模块C2、C3被触发时，根据试验标定结果分别给出紧急离合器冷却润滑工况、紧急轴齿冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号；由于轴齿件相对于离合器短时耐热性能更优，因此设置离合器冷却润滑工况优先级最高，若离合器冷却润滑流量需求及轴齿冷却润滑流量需求同时大于其判断阈值，按照紧急离合器冷却润滑工况处理，触发第二执行模块C2；当第二执行模块C2或第三执行模块C3被使能时，输出的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号为试验确定值，具体取值需经试验标定得出。

输出信号调理模块D：接收并响应控制信号计算输出模块C输出的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号，调理成电动液压泵控制器可接受的信号并令比例流量控制阀达到相应的开度。

上述各模块均设置在TCU中。变速箱油底壳温度及各个档位的转速信号由对应的传感器给出，离合器表面温度、冷却器出口油温及离合器滑摩功由TCU中温度估计模块和滑摩功计算模块给出。

进一步地，所述电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成需要在冷却润滑***中各润滑支路中加装流量计，此工作需提前进行试验标定，经试验确定电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map后，存储在TCU中即可，用于产品时采用本发明所述控制方法则不需要加装流量计。

具体地，电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成方法流程如图4b所示，其中电动液压泵转速最小值为N_min，最大值为N_max；第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9的最小电流分别为Ic1_min、Ic2_min，最大电流分别为Ic1_max、Ic2_max；ΔIc1、ΔIc2分别为试验标定时定义的第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9的电流增量；ΔN为电机转速增量；Map行数定义为变量Num；

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成过程具体包括以下步骤：

Step1：输入Map行数初值Num＝1，电动液压泵转速初始值N＝N_min，第一比例流量控制阀8的控制电流初始值Ic1＝Ic1_min，第二比例流量控制阀9的控制电流初始值Ic2＝Ic2_min。

Step2：判断电动液压泵转速N≤N_max，若成立则进行step3；若不成立，则说明Map所有数据也就是Matrix2矩阵表头已经生成，转入结束状态。需要说明的是由于各初始值的设定如step1所描述，故只要N_min≤N_max，那么第一次进行此判断时，结果必然为成立，转入step3。

Step3:判断第一比例流量控制阀8的控制电流命令值Ic1≤Ic1_max是否成立，若成立，则进行step4；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1_min；N＝N+ΔN；然后再转入step2。

Step4：判断第二比例流量控制阀9的控制电流命令值Ic2≤Ic2_max是否成立，若成立，则进行step5；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1+ΔIc1；然后再转入step3。

Step5：输出Map矩阵Matrix2的第Num行，其中前三个元素为表头值，即[N；Ic1；Ic2]表中求得的电动液压泵转速，第一比例流量控制阀8、第二比例流量控制阀9的控制电流。试验得出此时离合器Clt0、离合器Clt1和Clt2的润滑流量，以及轴齿润滑流量填充在表中。即Matrix2(Num,:)＝[N；Ic1；Ic2；Flow1；Flow2；FlowL]。经过此过程生成了Map表中第Num行的所有值然后令Ic2＝Ic2+ΔIc2；Num＝Num+1；再转入step4。

上述Map表生成方法中，如果把电动液压泵转速命令值可取值的个数记做N_pump，那么，N_pump＝Floor((N_max-N_min)/ΔN)，式中Floor运算表示向下取整。同样的，第一比例流量控制阀8的控制电流可取值个数N_Ic1＝Floor((Ic1_max-Ic1_min)/ΔIc1)；第二比例流量控制阀9的控制电流可取值个数N_Ic2＝Floor((Ic2_max-Ic2_min)/ΔIc2)。经上述操作，可生成总行数为N_pump×N_Ic1×N_Ic2的Map表。

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map存储在TCU中，待查表使用。

所述Map的查询方法如图5b所示，其中离合器Clt0润滑需求流量Flow1_cmd、离合器Clt1、Clt2润滑需求流量Flow2_cmd，轴齿润滑需求流量FlowL_cmd，当前查表行数Count，及查表最大行数Count_max，Count_max也就是所述Map生成方法中生成的Map的行数。

实施例2结构对应Map的查询方法具体包括以下步骤，：

Step1:输入需求流量Flow1_cmd、Flow2_cmd、FlowL_cmd以及查表最大行数Count_max，赋查表行数初值Count＝1。

Step2：判断Count≤Count_max是否成立，若成立则转入step3，若不成立则表示查询Map所有控制组合后，均不能满足流量需求，此时输出缺省控制期望Control(1，：)＝[N_d；Ic1_d；Ic2_d]，下脚标d代表缺省值，此缺省控制期望通过试验标定得到。

Step3：判断Flow1(Count)≥Flow1_cmd是否成立，若成立则转入step4，若不成立则令Count＝Count+1，之后转入Step2。

Step4：判断Flow2(Coount)≥Flow2_cmd是否成立，若成立则转入step5，若不成立则令Count＝Count+1，之后转入step2。

Step5：判断FlowL(Count)≥FlowL_cmd是否成立，若成立则输出控制期望为Map中第Count行转速及电流值，即Control(1，：)＝Matrix2(Count，1：3)。Matrix2(Count，1：3)表示Map中第Count行1至3列元素，由Map生成过程可知，从左至右分别为[N；Ic1；Ic2]。

经过step2或step5后，一次查表过程结束，输出即为此时的冷却润滑***控制输出，也就是能同时满足各润滑需求所需要输出的电动液压泵转速以及各流量控制阀的控制电流。

需要说明的是实施例2中，由于轴齿流量调节装置10采用节流孔，可以采用调节电动液压泵转动方式处理紧急轴齿冷却润滑工况，也可以通过合理设置节流孔孔径，保证紧急轴齿冷却工况的冷却润滑效果。

并联连接的离合器比例流量控制阀的数量可根据实际应用情况调整，不限具体个数。若轴齿流量调节装置为比例流量控制阀会较节流孔增加一个控制自由度；多离合器由单独的比例流量控制阀会较单个比例流量控制阀增加相应数目的控制自由度。

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map生成方法，具体效果为关联诸如电动液压泵转速、电磁阀电流等控制量与实际输出冷却流量的关系。所述查表方法具体为根据多个冷却润滑流量需求反查Map，得到需要的控制转速及电流命令。

本发明为湿式离合器自动变速器电动液压冷却润滑***实现流量按需分配提供了可实现的控制方法，同时考虑了紧急润滑工况下冷却润滑***的大冷却流量供给，可实现各待润滑部件冷却润滑流量解耦控制，进而提升液压***效率。

本发明为类似结构类型单离合器或多离合器电驱动冷却润滑***的流量按需控制提供一种有效解决途径，能够有效实现湿式离合器自动变速器中齿轮、离合器、轴承、同步器等运动部件的按需主动冷却润滑功能。

如图4a、图4b所示，位于图中流程越下端的变量(优先级最低)，其变化周期最短。将对***流量及能耗影响最大的量，选取其为最后变化变量，即位于流程图最上端的变量(优先级最高)，变化周期最长(这里选取为电动液压泵转速)。生成表头时，各变量均从小到大变化，以保证顺序查表得到的润滑***能耗最低。

当前查表次数小于最大查表次数时，依次向下查表，当电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map表中各支路润滑流量表值均大于等于各自支路流量期望时，选定此时的电动液压泵转速及各比例流量控制阀的电流控制值作为控制输出。

当所有表值均查完不能满足润滑期望值时，输出缺省控制值。

以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.一种自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于包括储油箱(1)、吸油滤清器(2)、电动液压泵(3)、卸荷阀(4)、电动液压泵出口滤清器(5)、冷却器(6)、单向阀(7)、多个离合器比例流量控制阀(8)、(9)以及轴齿流量调节装置(10)；所述的吸油滤清器(2)的进油口与储油箱(1)连接，吸油滤清器(2)的出油口与电动液压泵(3)的吸油口连接，电动液压泵(3)的出油口并联连接电动液压泵出口滤清器(5)和卸荷阀(4)的一端油口，电动液压泵出口滤清器(5)的另一端与冷却器(6)的进口端相连，冷却器(6)的出口端并联连接多个离合器比例流量控制阀以及轴齿流量调节装置(10)的进口端；卸荷阀(4)的另一端油口与储油箱(1)相连，单向阀(7)并联于电动液压泵(3)的出口与冷却器(6)的出口端；各离合器比例流量控制阀另一端连接离合器；轴齿滑流量调节装置另一端通向轴齿冷却润滑喷油管；该自动变速器电动液压冷却润滑***的控制***包括：流量需求计算模块A、冷却润滑工况判断模块B、控制信号计算输出模块C、输出信号调理模块D；

流量需求计算模块A：根据***的各离合器表面温度、离合器滑摩功、冷却器出口油温，得到当前各离合器的冷却润滑流量；

冷却润滑工况判断模块B：根据各离合器的冷却润滑流量需求仲裁冷却润滑工况；仲裁方法如下：若离合器润滑流量需求大于试验标定的离合器流量阈值，则为紧急离合器冷却润滑工况；

控制电流计算输出模块C：根据接收到的冷却润滑工况判断模块B的仲裁结果，在第一、第二执行模块C1、C2中进行选择；若为常规冷却润滑工况，触发第一执行模块C1，若为紧急离合器冷却润滑工况触发第二执行模块C2；

第一执行模块C1被触发时，读取流量需求计算模块A输出的各离合器冷却润滑流量需求信号，通过查询电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map，得到满足润滑需求的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号；

第二执行模块C2被触发时，根据试验标定结果给出紧急离合器冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号、各离合器比例流量控制阀的需求电流信号；

输出信号调理模块D：接收并响应控制信号计算输出模块C输出的电动液压泵需求转速信号、各比例流量控制阀的需求电流信号，调理成电动液压泵控制器可接受的信号并令比例流量控制阀达到相应的开度。

2.根据权利要求1所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于所述轴齿流量调节装置(10)为比例流量控制阀。

3.根据权利要求1所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于所述轴齿流量调节装置(10)为节流孔。

4.根据权利要求3所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于所述流量需求计算模块A根据变速箱油底壳温度、在挡主动齿轮转速以及在挡主动齿轮转矩得到当前轴齿需求的冷却润滑流量；在轴齿冷却润滑流量需求大于试验标定的轴齿流量阈值时，冷却润滑工况判断模块B仲裁冷却润滑工况为紧急轴齿冷却润滑工况；控制电流计算输出模块C还包括第三执行模块C3，在紧急轴齿冷却润滑工况下第三执行模块C3被触发，根据试验标定结果给出紧急轴齿冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号。

5.根据权利要求2所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于所述流量需求计算模块A根据变速箱油底壳温度、在挡主动齿轮转速以及在挡主动齿轮转矩得到当前轴齿需求的冷却润滑流量；在轴齿冷却润滑流量需求大于试验标定的轴齿流量阈值时，冷却润滑工况判断模块B仲裁冷却润滑工况为紧急轴齿冷却润滑工况；控制电流计算输出模块C还包括第三执行模块C3，在紧急轴齿冷却润滑工况下第三执行模块C3被触发，根据试验标定结果给出紧急轴齿冷却润滑工况下的电动液压泵需求转速信号和轴齿比例流量控制阀的需求电流信号。

6.根据权利要求5所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于若离合器冷却润滑流量需求及轴齿冷却润滑流量需求同时大于其判断阈值，按照紧急离合器冷却润滑工况处理，触发第二执行模块。

7.根据权利要求4所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于包括第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)两个比例流量控制阀，两个比例流量控制阀的另一端连接对应的离合器润滑油道；设电动液压泵转速最小值为N_min，最大值为N_max；第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)的最小电流分别为Ic1_min、Ic2_min，最大电流分别为Ic1_max、Ic2_max；ΔIc1、ΔIc2分别为试验标定时定义的第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)的电流增量；ΔN为电机转速增量；Map行数定义为变量Num；

所述电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成方法如下：

Step1：输入Map行数初值Num＝1，电动液压泵转速初始值N＝N_min，第一比例流量控制阀(8)的控制电流初始值Ic1＝Ic1_min，第二比例流量控制阀(9)的控制电流初始值Ic2＝Ic2_min；

Step2：判断电动液压泵转速N≤N_max，若成立则进行step3；若不成立，则转入结束状态；

Step3:判断第一比例流量控制阀(8)的控制电流命令值Ic1≤Ic1_max是否成立，若成立，则进行step4；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1_min；N＝N+ΔN；然后再转入step2；

Step4：判断第二比例流量控制阀(9)的控制电流命令值Ic2≤Ic2_max是否成立，若成立，则进行step5；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1+ΔIc1；然后再转入step3；

Step5：输出Map矩阵Matrix2的第Num行，其中前三个元素为表头值，即[N；Ic1；Ic2]表中求得的电动液压泵转速，第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)的控制电流；试验得出此时离合器Clt0、离合器Clt1和Clt2的润滑流量，以及轴齿润滑流量填充在表中；即Matrix2(Num,:)＝[N；Ic1；Ic2；Flow1；Flow2；FlowL]；经过此过程生成了Map表中第Num行的所有值然后令Ic2＝Ic2+ΔIc2；Num＝Num+1；再转入Step4。

8.根据权利要求5所述的自动变速器电动液压冷却润滑***，其特征在于包括第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)两个比例流量控制阀，两个比例流量控制阀的另一端连接对应的离合器润滑油道；设电动液压泵转速最小值为N_min，最大值为N_max；第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)的最小电流分别为Ic1_min、Ic2_min，最大电流分别为Ic1_max、Ic2_max；轴齿比例流量控制阀的最小电流为ILube_min，最大电流为ILube_max；ΔIc1、ΔIc2、ΔILube分别为试验标定时定义的第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)及轴齿比例流量控制阀的电流增量；ΔN为电机转速增量；Map行数定义为变量Num；

电动液压泵转速及电磁阀电流-润滑流量Map的生成过程具体包括以下步骤：

Step1：输入Map行数初值Num＝1，电动液压泵转速初始值N＝N_min，第一比例流量控制阀(8)的控制电流初始值Ic1＝Ic1_min，第二比例流量控制阀(9)的控制电流初始值Ic2＝Ic2_min，轴齿比例流量控制阀的控制电流初始值ILube＝ILube_min；

Step2：判断电动液压泵转速N≤N_max，是否成立，若成立则进行step3；若不成立，则转入结束状态；

Step3:判断第一比例流量控制阀(8)的控制电流命令值Ic1≤Ic1_max是否成立，若成立，则进行step4；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1_min；N＝N+ΔN；然后再转入step2；

Step4：判断第二比例流量控制阀(9)的控制电流命令值Ic2≤Ic2_max是否成立，若成立，则进行step5；若不成立，则令Ic2＝Ic2_min；Ic1＝Ic1+ΔIc1；然后再转入step3；

Step5：判断轴齿比例流量控制阀的控制电流命令值ILube≤ILube_max是否成立，若成立，则进行step6；若不成立，则令ILube＝ILube_min；Ic2＝Ic2+ΔIc2；然后再转入step4；

Step6：输出Map矩阵Matrix1的第Num行，其中前四个元素为表头值，即[N；Ic1；Ic2；ILube]表中求得的电动液压泵转速，第一比例流量控制阀(8)、第二比例流量控制阀(9)的控制电流，及轴齿比例流量控制阀的控制电流；试验得出此时离合器Clt1、Clt2的润滑流量Flow1、Flow2和轴齿润滑流量FlowL并填充在表中；即Matrix1(Num,:)＝[N；Ic1；Ic2；ILube；Flow1；Flow2；FlowL]；经过此过程生成了Map表中第Num行的所有值然后令ILube＝ILube+ΔILube；Num＝Num+1；再转入Step5。

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