WO2022179537A1 - 变速器用双联泵控制方法 - Google Patents

变速器用双联泵控制方法 Download PDF

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    • F16H57/0435—Pressure control for supplying lubricant; Circuits or valves therefor

Definitions

  • the same external power source drives two hydraulic pumps at the same time, which brings about the problem of coupling of the two hydraulic pumps working together.
  • the high-pressure demand flow Q R1 and the output flow Q 1 of the high-pressure hydraulic pump should satisfy: Q 1 ⁇ Q R1 ; the low-pressure demand flow Q R2 and the output flow Q 2 of the low-pressure hydraulic pump should satisfy: Q 2 ⁇ Q R2 .
  • the high-pressure oil circuit pressure control valve 3 is closed, and the oil will not return to the oil tank 1 through the high-pressure oil circuit pressure control valve 3 at this time.
  • the pressure sensor 5 detects that the pressure of the high-pressure oil circuit is higher than the upper limit value, the high-pressure oil circuit pressure control valve 3 is opened.
  • the low-pressure oil circuit working condition and the high-pressure oil circuit working condition appear in combination, and the target speed N is determined according to the combined working condition and the pressure of the high-pressure oil circuit.
  • An example is as follows:

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Abstract

一种变速器用双联泵控制方法，包括确定高压液压泵的输出流量Q 1关于油温T、外部动力源的转速n、高压液压泵出口压力p 1的第一函数关系f 1以及低压液压泵的输出流量Q 2关于油温T、外部动力源的转速n、低压液压泵出口压力p 2的第二函数关系f 2；根据第一函数关系f 1的逆函数f 1 -1确定达到高压需求流量Q R1时的高压液压泵的高压需求转速n 1，根据第二函数关系的逆函数f 2 -1确定达到低压需求流量Q R2时的低压液压泵的低压需求转速n 2，并获得外部动力源的目标转速N。

Description

变速器用双联泵控制方法
本申请要求在2021年02月26日提交中国专利局、申请号为202110221050.2的中国专利申请的优先权，该申请的全部内容通过引用结合在本申请中。
技术领域
本申请涉及变速器技术领域，例如涉及一种变速器用双联泵控制方法。
背景技术
随着人们生活水平的日益提高，汽车越来越多的进入每个家庭，人们对汽车的舒适性也提出了更高的要求。搭载自动变速器的汽车由于其操作的便利性，越来越受到人们的青睐，市场占有率也逐年上升，已逐步成为市场的主流配置。
液压泵是汽车自动变速器液压***的动力来源，为液压***提供足够压力和流量的润滑油。压力油通常由液压泵从油底壳抽取后，经过液压泵加压进入液压***，经过多级液压阀压力和流量控制后，驱动执行元件和对多个运动部件进行润滑冷却。
为了提高驱动效率，变速器上出现了一种新型液压泵，与传统液压泵不同，传统液压泵通常为一个外部动力源(发动机或电机)驱动一个液压泵，而该种液压泵用一个外部动力源(发动机或电机)通过同轴驱动两个液压泵，分别给液压***的高压油路、低压油路供油，同时输出两种压力与流量的润滑油，避免传统的液压泵同一时刻只能输出一种压力/流量给液压***，液压***内部进行降压而带来能量损失，从而提高***效率。
同一外部动力源同时驱动两个液压泵，带来两个液压泵协同工作发生耦合的问题。
发明内容
本申请提供了一种变速器用双联泵控制方法，以解决两个液压泵协同工作发生耦合的问题。
一种变速器用双联泵控制方法，包括：确定高压液压泵的输出流量Q 1关于油温T、外部动力源的转速n、高压液压泵出口压力p 1的第一函数关系f 1以及低压液压泵的输出流量Q 2关于油温T、外部动力源的转速n、低压液压泵出口压力p 2的第二函数关系f 2；根据所述第一函数关系f 1的逆函数f 1 -1确定达到高压需求流量Q R1时的所述高压液压泵的高压需求转速n 1，根据所述第二函数关系的 逆函数f 2 -1确定达到低压需求流量Q R2时的所述低压液压泵的低压需求转速n 2，并获得所述外部动力源的目标转速N。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述高压需求流量Q R1和所述高压液压泵的输出流量Q 1之间应满足：Q 1≥Q R1；所述低压需求流量Q R2和所述低压液压泵的输出流量Q 2之间应满足：Q 2≥Q R2。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述目标转速N与所述高压需求转速n 1以及所述低压需求转速n 2的关系为：N＝max{n 1,n 2}。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，根据所述第一函数关系f 1的逆函数f 1 -1确定达到高压需求流量Q R1时的所述高压液压泵的高压需求转速n 1，根据所述第二函数关系的逆函数f 2 -1确定达到低压需求流量Q R2时的所述低压液压泵的低压需求转速n 2，并获得所述外部动力源的目标转速N之后，还包括：根据工况和所述高压油路的压力，确定所述目标转速N。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述根据工况和所述高压油路的压力，确定所述目标转速N包括当所述工况为高压油路的压力低于下限值且需要连续换挡时，所述目标转速N为最大设计转速。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述根据工况和所述高压油路的压力，确定所述目标转速N还包括：当所述工况为所述高压油路的压力低于所述下限值且不需要连续换挡时，所述高压油路的压力需要升高至上限值，以所述低压液压泵的输出流量Q 2为控制目标，所述低压液压泵的输出流量Q 2为离合器润滑需求流量与轴齿润滑需求流量之和。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述根据工况和所述高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：当所述工况为所述高压油路的压力介于上限值和下限值之间，所述高压油路无需补充液压油时，以所述低压液压泵的输出流量Q 2为控制目标，所述低压液压泵的输出流量Q 2为离合器润滑需求流量与轴齿润滑需求流量之和，同时关闭所述高压液压泵的出口端。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述根据工况和所述高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：当所述工况为停机时，关闭所述高压液压泵和所述低压液压泵。
作为上述变速器用双联泵控制方法的可选方案，所述根据工况和所述高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：当所述工况为低压油路需要最大润滑流量，所述高压油路的压力低于下限值，且不需要紧急提升压力下时，以所述低压液压泵的输出流量Q 2为控制目标，所述目标转速N为所述低压液压泵在当前油温、当前低压液压泵出口压力下所能达到的最大输出流量时对应的低压需 求转速n 2。
附图说明
图1是本申请实施例中变速器用双联泵***的示意图。
图2是本申请实施例中变速器用双联泵控制方法的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本申请进行说明。可以理解的是，此处所描述的实施例仅仅用于解释本申请，而非对本申请的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本申请相关部分的结构。
在本申请的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”、“固定”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据情况理解上述术语在本申请中的含义。
在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本实施例的描述中，术语“上”、“下”、“左”、“右”等方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化操作，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。
本申请提供一种变速器用双联泵控制方法，用于图1所示的变速器用双联泵***中。
变速器用双联泵***包括油箱1、高压油路和低压油路。
高压油路包括高压液压泵2、高压油路压力控制阀3、单向阀4、压力传感器5、蓄能器6和高压负载7，高压液压泵2的输入端连接油箱1，高压液压泵2的输出端并联至高压油路压力控制阀3和单向阀4，单向阀4的输出端并联至 蓄能器6和高压负载7，压力传感器5设置在单向阀4的输出端和蓄能器6的输入端之间，高压油路压力控制阀3的输出端连接至高压液压泵2的输入端和油箱1之间。
低压油路包括低压液压泵8、轴齿润滑阀9和离合器润滑阀10，低压液压泵8的输入端连接油箱1，低压液压泵8的输出端并联至轴齿润滑阀9和离合器润滑阀10，低压液压泵8和高压液压泵2同轴连接至外部动力源11的输出轴。
可选地，低压液压泵8的出口端还设有冷却器12，油液通过冷却器12再并联进入轴齿润滑阀9和离合器润滑阀10。
需要说明的是，压力传感器5测得高压油路的压力低于下限值时，高压油路压力控制阀3关闭，此时油液不会通过高压油路压力控制阀3回流至油箱1。压力传感器5测得高压油路的压力高于上限值时，高压油路压力控制阀3打开。
高压液压泵2的作用为给高压油路供油，其特点是排量较小，输出压力较高。低压液压泵8的作用为给低压油路供油，其特点为排量较大，输出压力较低，并且高压液压泵2与低压液压泵8具有相同转速。
变速器用双联泵控制方法包括如下步骤。
S100、确定高压液压泵2的输出流量Q 1关于油温T、外部动力源11的转速n、高压液压泵2的出口压力p 1的第一函数关系f 1以及低压液压泵8的输出流量Q 2关于油温T、外部动力源11的转速n、低压液压泵出口压力p 2的第二函数关系f 2。
由于高压液压泵2的输出流量Q 1以及低压液压泵8的输出流量Q 2均与外部动力源11的输出轴转速相关，因此输出流量Q 1以及输出流量Q 2具备一定的耦合关系，该关系通过试验在一定油温T、转速n下两个泵的输出流量确定：
Q 1＝f 1(T,n,p 1)，Q 2＝f 2(T,n,p 2)。
S200、根据第一函数关系f 1的逆函数f 1 -1确定达到高压需求流量Q R1时的高压液压泵2的高压需求转速n 1，根据第二函数关系的逆函数f 2 -1确定达到低压需求流量Q R2时的低压液压泵8的低压需求转速n 2，并获得外部动力源11的目标转速N。
需要说明的是，高压需求流量Q R1和高压液压泵2的输出流量Q 1之间应满足Q 1≥Q R1。低压需求流量Q R2和低压液压泵8的输出流量Q 2之间应满足Q 2≥Q R2。
因此，输出流量Q 1的高压液压泵2的转速n 1以及输出流量Q 2的低压液压泵8的转速n 2分别为：
n 1＝f 1 -1(T,p 1,Q 1)，n 2＝f 2 -1(T,p 2,Q 2)。
目标转速N与高压需求转速n 1以及低压需求转速n 2的关系为：N＝max{n 1,n 2}，即目标转速为高压需求转速n 1以及低压需求转速n 2数值较大的那个，从而同时满足高压液压泵2和低压液压泵8的需求。
高压液压泵2的输出流量和低压液压泵8的输出流量可以根据变速器设计工况确定。
高压油路工况包括高压油路急需供油、高压油路一般供油和高压油路停止供油。低压油路工况包括低压油路按需供油，低压油路停止供油和低压油路最大供油。
低压油路工况和高压油路工况组合式出现，根据组合式的工况和高压油路的压力确定目标转速N。举例如下：
工况1：高压油路急需供油+低压油路按需供油。
工况1为：当高压油路压力低于下限值且需要连续换挡时(如连续快速降档)，需要高压油路油压急速上升至最高限值。此时目标转速N为外部动力源11的最高设计转速，低压液压泵8被动输出最大流量，此时低压油路中离合器润滑阀10控制开度最大，尽量降低高压油路的润滑油流阻，降低液压双联泵功率消耗。
工况2：高压油路一般供油+低压油路按需供油。
工况2为液压***压力在低于下限值且不需要连续换挡时，高压油路需要补充液压油使***压力升高至上限值。此时以低压液压泵8输出流量Q 2为控制目标，低压液压泵8输出流量Q 2为离合器润滑需求流量与轴齿润滑需求流量之和，根据前述方法液压泵转速控制方法，使得低压液压泵8输出流量Q 2大于低压需求流量Q R2。
工况3：高压油路停止供油+低压油路按需供油。
工况3为液压***压力介于下限值与上限值之间，高压油路无需补充液压油，此时以低压液压泵8输出流量Q 2为控制目标。低压液压泵8的输出流量Q 2为离合器润滑需求流量与轴齿润滑需求流量之和，根据前述方法液压泵转速控制方法，使得低压液压泵8输出流量Q 2大于低压需求流量Q R2，而高压液压泵2关闭，使高压液压泵2出口油液流回油箱1中。
工况4：高压油路停止供油+低压油路停止供油。
工况4为停机状态。高压液压泵2和低压液压泵8停止工作。
工况5：高压油路一般供油+低压油路最大供油。
工况5为低压油路需要最大润滑流量，高压油路的压力低于下限值，且不需要紧急提升压力(如需要连续换挡)下，为高压油路的一般性供油。低压油路供油为最大供油状态，此时离合器、轴齿需要最大润滑流量或者油液温度达到上限值，需要在冷却器中加大油液流量，加快油液降温。
在该工况下，目标转速N为低压液压泵8在该油温、出口压力下所能达到的最大输出流量时对应的低压需求转速n 2，由公式n 2＝f 2 -1(T,p 2,Q 2)确定。由于高压液压泵2和低压液压泵8的转速耦合关系，高压液压泵2被动的输出较大流量，高压液压***压力上限将进行相应的下调，以降低液压双联泵的功率消耗。
通过输出流量、油温、动力源转速、液压泵出口压力获得互为反函数的函数关系，能够确定最终目标转速，解决两个液压泵协同工作发生耦合的问题。

Claims (9)

  1. 一种变速器用双联泵控制方法，包括：
    确定高压液压泵的输出流量Q 1关于油温T、外部动力源的转速n、高压液压泵出口压力p 1的第一函数关系f 1以及低压液压泵的输出流量Q 2关于油温T、外部动力源的转速n、低压液压泵出口压力p 2的第二函数关系f 2；
    根据所述第一函数关系f 1的逆函数f 1 -1确定达到高压需求流量Q R1时的所述高压液压泵的高压需求转速n 1，根据所述第二函数关系的逆函数f 2 -1确定达到低压需求流量Q R2时的所述低压液压泵的低压需求转速n 2，并获得所述外部动力源的目标转速N。
  2. 根据权利要求1所述的方法，其中，所述高压需求流量Q R1和所述高压液压泵的输出流量Q 1之间满足：
    Q 1≥Q R1；
    所述低压需求流量Q R2和所述低压液压泵的输出流量Q 2之间满足：
    Q 2≥Q R2。
  3. 根据权利要求2所述的方法，其中，所述目标转速N与所述高压需求转速n 1以及所述低压需求转速n 2的关系为：
    N＝max{n 1,n 2}。
  4. 根据权利要求1-3任一项所述的方法，其中，所述根据所述第一函数关系f 1的逆函数f 1 -1确定达到高压需求流量Q R1时的所述高压液压泵的高压需求转速n 1，根据所述第二函数关系的逆函数f 2 -1确定达到低压需求流量Q R2时的所述低压液压泵的低压需求转速n 2，并获得所述外部动力源的目标转速N之后，还包括：
    根据工况和高压油路的压力，确定所述目标转速N。
  5. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据工况和高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：
    在所述工况为所述高压油路的压力低于下限值且需要连续换挡的情况下，所述目标转速N为最大设计转速。
  6. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据工况和高压油路的压力，确定所述目标转速N还包括：
    在所述工况为所述高压油路的压力低于下限值且不需要连续换挡的情况下，所述高压油路的压力需要升高至上限值，以所述低压液压泵的输出流量Q 2为控制目标，所述低压液压泵的输出流量Q 2为离合器润滑需求流量与轴齿润滑 需求流量之和。
  7. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述步根据工况和高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：
    在所述工况为所述高压油路的压力介于上限值和下限值之间，所述高压油路无需补充液压油的情况下，以所述低压液压泵的输出流量Q 2为控制目标，所述低压液压泵的输出流量Q 2为离合器润滑需求流量与轴齿润滑需求流量之和，同时关闭所述高压液压泵的出口端。
  8. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据工况和高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：
    在所述工况为停机的情况下，关闭所述高压液压泵和所述低压液压泵。
  9. 根据权利要求4所述的方法，其中，所述根据工况和高压油路的压力，确定所述目标转速N包括：
    在所述工况为低压油路需要最大润滑流量，所述高压油路的压力低于下限值，且不需要紧急提升压力下的情况下，以所述低压液压泵的输出流量Q 2为控制目标，所述目标转速N为所述低压液压泵在当前油温、当前低压液压泵出口压力下所能达到的最大输出流量的情况下对应的低压需求转速n 2。
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