CN103363097B - 操作变矩器离合器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及操作变矩器离合器的方法。一种操作发动机起动－停止的车辆中的变矩器离合器的方法改善了自动停止事件之后的起动。在自动停止事件期间，液压流体通过辅助电泵经由一个或多个电磁阀供给到变矩器离合器操作器。当原动机在自动停止事件完结时被起动时，变矩器离合器因而锁止，确保快速且充足的扭矩传递通过变矩器到变速器，并提高车辆起动期间的加速。随着车辆加速，离合器操作器中的液压压力降低，通过离合器的滑转增加，以获得平顺的起动，并返回传统的变矩器操作。

Description

操作变矩器离合器的方法

技术领域

本公开涉及用在发动机起停（ESS）应用中的自动变速器变矩器锁止离合器，更特别地，涉及操作发动机起停应用中的变矩器锁止离合器以改善起动性能和加速的方法。

背景技术

该部分中的陈述仅提供与本公开相关的背景信息，可以或未能构成现有技术。

传统车辆动力系与为发动机起停操作构造的车辆动力系之间的公认最显著的操作区别是在自动起动事件期间感觉到加速之前的驾驶员感受延迟。而当传统车辆例如在交通中停止时，传统车辆的发动机在怠速下保持运行，使得当制动器被松开且加速踏板被踩下时，发动机速度迅速地提高超过怠速，且变矩器的耦合程度和通过变速器的扭矩传递迅速增加，在发动机起停动力系中，制动器被松开且加速踏板被踩下之后，发动机必须先转动曲柄并重新起动，然后随着发动机速度增加，开始通过变矩器和变速器传递扭矩。

尽管显然发动机起动次序和速度爬升是发动机动作和加速延迟的主要原因，但是已经发现，一些延迟是由无法快速建立通过变矩器的流体耦合器的扭矩通过量的事实引起，特别是之前到变矩器的输入以及因此到变矩器泵的输入由于停止的发动机而之前静止时。

发明内容

本发明提供了一种操作变矩器锁止离合器（TCC）的方法，其最小化了发动机起停动力系中的起动延迟，同时仍最大化变速器提供的传动系隔离。由于原动机和变速器液压泵在自动停止事件期间都静止，所以包括蓄能器或辅助电泵，以临时地提供增压液压流体。也可利用该增压液压流体保持自动变速器中离合器的位置或恢复其行程。当发生发动机自动停止事件时，原动机停止，并且当利用辅助泵时，车辆保持在档位，但是当利用蓄能器时则掉出档位。在自动停止事件期间或当自动停止事件完结时（依赖于利用泵还是蓄能器），液压流体通过一个或多个电磁阀供给到变矩器离合器的液压操作器，以接合该离合器。

因此，当在自动停止事件完结时而起动原动机时，变矩器离合器接合或锁止，从而确保车辆起动期间快速且充足的通过变矩器到变速器的扭矩传递，以及快速且适当的加速。此外，由于变矩器离合器被锁止，从起动电机或发动机到变速器的所有扭矩输入都传递到车轮。随着车辆加速，离合器操作器中的液压压力降低，通过离合器的打滑增大以获得平顺的起动，并允许变矩器用作传统的变矩器。可根据几种方法之一降低液压压力和增大打滑。例如，可根据简单的阶梯函数降低压力、根据线性或更高阶函数降低压力、或根据特定的（通常预定的）变矩器速度对离合器打滑的函数降低压力。当然，这些函数可为电子控制模块（例如变速器控制模块（TCM）、发动机控制模块（ECM）或其它专用或车辆控制系统或模块）的、并存储在该电子控制模块中的程序或子程序。

因此本发明的一方面是提供一种在发动机起动-停止（ESS）机动车辆动力系中操作变矩器锁止离合器的方法。

本发明的另一方面是提供一种在发动机起动-停止机动车辆动力系中操作变矩器离合器的方法，其在自动停止事件期间接合所述变矩器离合器。

本发明的又一方面是提供一种在发动机起动-停止机动车辆动力系中操作变矩器离合器的方法，其利用来自辅助泵或蓄能器的液压流体。

本发明的再一方面是提供一种在发动机起动-停止机动车辆动力系中操作变矩器离合器的方法，其在车辆起动期间分离所述变矩器离合器。

本发明的又一方面是提供一种在发动机起动-停止机动车辆动力系中操作变矩器离合器的方法，其提供车辆起动期间增大的打滑。

本发明提供以下技术方案：

1.一种在配置用于发动机起动－停止操作的动力系中操作变矩器离合器的方法，包括下列步骤：

提供具有离合器和致动器的变矩器；

提供原动机并停止所述原动机；

提供在所述原动机停止时用于产生增压液压流体流的装置；

提供所述增压液压流体流的至少一部分至所述致动器，以锁止所述离合器；

起动所述原动机；和

降低到所述致动器的液压流体压力，以允许所述离合器打滑。

2.如方案1所述的操作变矩器离合器的方法，其中用于产生的所述装置为蓄能器。

3.如方案1所述的操作变矩器离合器的方法，其中当相关联的车辆静止时，发生所述原动机的所述停止。

4.如方案1所述的操作变矩器离合器的方法，其中提供的所述原动机为汽油、灵活燃料、柴油、电动或混合动力动力装置。

5.如方案1所述的操作变矩器离合器的方法，其中在相关联的车辆移动之后发生所述压力降低步骤。

6.如方案1所述的操作变矩器离合器的方法，其中通过由变速器控制模块控制的电磁阀控制所述增压液压流体流。

7.如方案1所述的操作变矩器离合器的方法，还包括提供具有由所述变矩器驱动的输入的自动变速器的步骤。

8.一种操作动力系中的变矩器锁止离合器以改善车辆起动的方法，包括如下步骤：

提供原动机及具有锁止离合器和致动器的变矩器；

停止所述原动机；

在所述原动机停止时提供在压力下的增压液压流体流；

控制所述增压液压流体流至所述致动器，以接合所述锁止离合器；

起动所述原动机；和

在车辆起动期间降低到所述致动器的液压压力，以允许所述锁止离合器打滑。

9.如方案8所述的操作变矩器离合器的方法，其中所述液压流体流由蓄能器提供。

10.如方案8所述的操作变矩器离合器的方法，其中当相关联的车辆静止时，发生所述原动机的所述停止。

11.如方案8所述的操作变矩器离合器的方法，其中提供的所述原动机为汽油、灵活燃料、柴油、电动或混合动力动力装置。

12.如方案8所述的操作变矩器离合器的方法，其中在该车辆移动之后发生所述压力降低步骤。

13.如方案8所述的操作变矩器离合器的方法，其中通过由控制模块控制的电磁阀控制所述增压液压流体流。

14.一种在为发动机起动－停止操作配置的动力系中操作锁止离合器的方法，包括下列步骤：

提供原动机、锁止离合器及具有应用腔的离合器致动器；

停止所述原动机；

在所述原动机停止时提供在一定压力下的液压流体流；

控制所述增压液压流体流至所述致动器的所述应用腔，以接合所述锁止离合器；

起动所述原动机；和

在车辆起动期间调节到所述致动器的所述应用腔的液压压力，以允许所述锁止离合器打滑。

15.如方案14所述的操作锁止离合器的方法，其中所述锁止离合器为变矩器的一个部件。

16.如方案14所述的操作锁止离合器的方法，其中所述离合器致动器设有释放腔，并且还包括在降低所述应用腔中的所述压力时增大到所述释放腔的液压压力的步骤。

17.如方案14所述的操作锁止离合器的方法，其中通过辅助泵提供在一定压力下的所述液压流体流。

18.如方案14所述的操作锁止离合器的方法，其中所述压力被调节成获得平顺起动。

19.如方案14所述的操作锁止离合器的方法，其中在该车辆移动之后发生所述压力降低步骤。

从这里所提供的说明可清楚其它方面、优点和应用领域。应当理解，该说明及具体实例仅用于说明目的，不意欲限制本公开的范围。

附图说明

本文所述附图仅用于说明目的，不意欲以任何方式限制本公开的范围。

图1为机动车辆动力系的包括原动机、锁止变矩器和变速器的部分的示意图；

图2为示出发动机停止、发动机起动和加速事件期间现有发动机起停动力系的性能的曲线图；和

图3为示出发动机停止、发动机起动和加速事件期间利用本方法的发动机起停动力系的性能的曲线图。

具体实施方式

下面的说明实质上仅仅是示例性的，不意欲限制本公开、应用或使用。

参考图1，示出了机动车动力系的一部分，其总地由附图标记10表示。机动车动力系10包括原动机12，其可为汽油机、灵活燃料或柴油发动机、一个或多个电动机、或具有一个或多个发动机与一个或多个电动机的组合的混合动力装置。来自原动机12的驱动扭矩在曲轴14中提供给锁止变矩器组件20的输入轴16。锁止变矩器组件20包括联接至输入轴16并由其驱动的泵22、固定至变矩器组件20的固定壳体26的定子24、和涡轮28。涡轮28联接至输出构件32并驱动该输出构件，该输出构件32通过例如花键连接到自动变速器40的变速器输入轴38，或者为自动变速器40的变速器输入轴38的一体部件。自动变速器40通常包括一般串联布置的多个行星齿轮组件、以及摩擦制动器和离合器（全未示出），或者其可为具有一对输入离合器和一对中间轴的双离合器变速器（DCT）、无级变速器（CVT）或者其它类型的自动或手动变速器。自动变速器40经由变速器输出轴42向机动车的主减速器组件（FDA）（都未示出）提供驱动扭矩。

液压泵44被绕着变速器输入轴38紧固并由其驱动，该液压泵44在变速器输入轴38旋转时从变速器油底壳44汲取液压流体（变速器油）并向液压供给管路50提供增压液压流体。例如，液压泵44可为叶轮式、齿轮式或摆线式泵。液压供给管路50经由变速器供给管路52向自动变速器40的例如阀体（未示出）提供增压液压流体，并向辅助压力装置54提供增压液压流体。辅助压力装置54可为在变速器40的输入轴38未旋转从而液压泵44未旋转时提供增压液压流体贮存的弹簧或气体驱动的蓄能器，尤其在自动停止事件期间出现输入轴38及液压泵44不旋转。可选地，在（主）液压泵44不操作时可利用小型电动液压泵供给增压液压流体。液压供给管路50还与电磁阀60连通，该电磁阀可为可变力的电磁（VFS）阀或类似的或其它类型的阀，并可由变速器控制模块（TCM）62或类似的或其它类型的控制器或微处理器控制，例如发动机控制模块（ECM）。

电磁阀60包括与供给管路50流体连通的入口或供给口64和在回流管路68中将液压流体返回至变速器油底壳46的出口或排出口66。限定各种脊面和通道的阀槽70轴向地平移，以打开和关闭特定流路，如下所述。电磁阀60还包括第一释放供给口72、第二应用供给口74、第三应用排出口76和第四释放排出口78。第一释放口72和第四释放口78通过释放管路82供给到液压离合器操作器90的释放侧或腔室84，第二应用口74和第三应用口76通过应用管路86供给到液压离合器操作器90的应用侧或腔室88。液压离合器操作器90包括活塞92，该活塞92限定了在一侧上的释放腔84和在另一侧上的应用腔88。

在图1中总体示出的阀槽70的第一位置，来自入口64的液压流体流被提供给第一释放供给口72，通过释放管路82到液压离合器操作器90的释放腔84，来自应用腔88的液压流体通过应用管路86流至第三应用排出口76，流出排出口66，并经由回流管路68到变速器油底壳46。因此，液压离合器操作器90的活塞92移向图1中的右侧。在阀槽70的第二位置，来自入口64的液压流体流被提供给第二应用供给口74，通过应用管路86到液压离合器操作器90的应用腔88，来自释放腔84的液压流体通过释放管路82流到第四释放排出口78，流出排出口66，并经由回流管路68到变速器油底壳46。现在，液压离合器操作器90的活塞92移到图1中的左侧。

这样，可控制和调节液压离合器操作器90的活塞92的位置。应当理解，该布置仅是示例性的，也可利用其它阀结构及流体供给和排出布置来实现该功能。这类其它布置被认为是完全落在本发明的范围内。

液压离合器操作器90是变矩器组件20的锁止离合器100的部件。这样，锁止离合器100包括第一组或多个摩擦离合器板或盘102，所述离合器盘102通过例如互啮花键（未示出）联接至变矩器组件20的输入轴16。通过例如互啮花键（未示出）联接至变矩器组件20的输出构件32的第二组或多个离合器板或盘104与第一组或多个摩擦离合器板或盘102交错。

当通过电磁阀60向液压离合器操作器90的应用腔88提供增压液压流体时，根据应用至活塞92的总液压压力，第一和第二组离合器板或盘102和104被压缩，并且扭矩从输入轴16传递至输出构件32（及变速器输入轴38）。

操作中，当利用蓄能器作为辅助压力装置54并发生自动停止（发动机停止）事件时，原动机12、变速器输入轴38和液压泵44停止旋转。因此，（主）液压泵44不提供增压液压流体，供给管路50（及自动变速器40的其余部分）中的压力降低，自动变速器40进入空档状态。在自动停止事件期间，电磁阀60（及变速器40中的其它阀）被激励。当原动机12在自动停止事件结束时转动曲柄时，蓄能器辅助压力装置54泄压，阀槽70移至上述第二位置，液压流体被供给至变矩器离合器组件20的液压离合器操作器90的应用腔88，且锁止离合器100接合。

当利用辅助电动泵作为辅助压力装置54并发生自动停止（发动机停止）事件时，原动机12、变速器输入轴38及液压泵44停止旋转。尽管（主）液压泵44不提供增压液压流体，但是供给管路50中的压力被保持，并且通过电动泵辅助压力装置54供给增压液压流体。因此，自动变速器40保持在档位。在自动停止事件期间，电磁阀60（及变速器40中的其它阀）被激励，阀槽70移至上述第二位置，液压流体被供给至变矩器离合器组件20的液压离合器操作器90的应用腔88，以接合锁止离合器100。

因此，当在自动停止事件结束时起动原动机12时，变矩器锁止离合器100将被接合或锁止，从而确保车辆起动期间迅速且充足的通过变矩器组件20至变速器40的扭矩传递以及快速且适当的加速。在车辆加速时，可降低液压离合器操作器90中的液压压力，通过锁止离合器100的打滑被增大以获得平顺起动，并允许变矩器组件20用作传统变矩器，即，作为流体耦合器和扭矩倍增器。

可根据几个方法之一降低应用至锁止离合器100的液压离合器操作器90的应用腔88的液压压力，并增大所得到的滑转。例如，压力可根据简单阶梯函数降低。即，应用至离合器操作器90的应用腔88的液压压力可在几秒内以如下增量降低，例如十个相等的10%增量、较少数量的更大增量、较多数量的更小增量、不等增量（例如，初始增量较小、后续增量较大）以及在更长或更短时间周期上的增量以及其组合。

另外，可根据线性或更高阶函数降低应用至离合器操作器90的应用腔88的液压压力（并可增加所得到的离合器100的滑转）。即，不是按步骤或增量降低压力和增加滑转，所述压力和滑转可根据线性（成比例）关系或根据更高阶函数而变化。

最终，根据具体的（通常预定的）变矩器输入速度相对于离合器打滑的函数，可降低应用至离合器操作器90的应用腔88的液压压力（并增大所产生的打滑）。即，可利用来自车辆速度（或轴速度）传感器的数据根据预定程序或关系来获得任何程度的离合器接合（或分离）及所产生的离合器打滑。如果车辆操作员要求显著的加速，可通过延迟打滑增加而进一步改进或修改该速度相对于打滑的关系。

图2和3示出了自动起动期间配置了发动机起动－停止的车辆的比较的起动性能（加速）。在两个图中，都在横（X）轴上表示时间。表现传统的、现有技术的配置了发动机起动－停止的车辆的图2示出了过去S1秒后获得特定加速度。图3示出了含有本发明的方法并根据其操作的配置了发动机起动－停止的车辆的类似事件。这里，在车辆获得相同加速度之前仅过去了S2秒。因此，在自动起动事件开始时，相对于传统的现有技术的配置了发动机起动－停止的车辆，根据本发明方法操作的示例的配置了发动机起动－停止的车辆达到相同加速度仅需要大致四分之一的时间。

本发明的描述实质上仅仅是示例性的，不脱离本发明主旨的变型也被认为在本发明的范围内。这种变型不被认为脱离本发明的实质和范围。

Claims (19)

1.一种在配置用于发动机起动－停止操作的动力系中操作变矩器离合器的方法，包括下列步骤：

提供具有离合器和致动器的变矩器；

提供原动机并停止所述原动机；

提供在所述原动机停止时用于产生增压液压流体流的装置；

提供所述增压液压流体流的至少一部分至所述致动器，以锁止所述离合器；

起动所述原动机；和

降低到所述致动器的液压流体压力，以允许所述离合器打滑。

2.如权利要求1所述的操作变矩器离合器的方法，其中用于产生增压液压流体流的所述装置为蓄能器。

3.如权利要求1所述的操作变矩器离合器的方法，其中当相关联的车辆静止时，发生所述原动机的所述停止。

4.如权利要求1所述的操作变矩器离合器的方法，其中提供的所述原动机为汽油、灵活燃料、柴油、电动或混合动力动力装置。

5.如权利要求1所述的操作变矩器离合器的方法，其中在相关联的车辆移动之后发生所述降低到所述致动器的液压流体压力的步骤。

6.如权利要求1所述的操作变矩器离合器的方法，其中通过由变速器控制模块控制的电磁阀控制所述增压液压流体流。

7.如权利要求1所述的操作变矩器离合器的方法，还包括提供具有由所述变矩器驱动的输入的自动变速器的步骤。

8.一种操作动力系中的变矩器锁止离合器以改善车辆起动的方法，包括如下步骤：

提供原动机及具有锁止离合器和致动器的变矩器；

停止所述原动机；

在所述原动机停止时提供在压力下的液压流体流；

控制增压的所述液压流体流至所述致动器，以接合所述锁止离合器；

起动所述原动机；和

在车辆起动期间降低到所述致动器的液压压力，以允许所述锁止离合器打滑。

9.如权利要求8所述的方法，其中所述液压流体流由蓄能器提供。

10.如权利要求8所述的方法，其中当相关联的车辆静止时，发生所述原动机的所述停止。

11.如权利要求8所述的方法，其中提供的所述原动机为汽油、灵活燃料、柴油、电动或混合动力动力装置。

12.如权利要求8所述的方法，其中在该车辆移动之后发生所述降低到所述致动器的液压压力的步骤。

13.如权利要求8所述的方法，其中通过由控制模块控制的电磁阀控制增压的所述液压流体流。

14.一种在为发动机起动－停止操作配置的动力系中操作锁止离合器的方法，包括下列步骤：

提供原动机、锁止离合器及具有应用腔的离合器致动器；

停止所述原动机；

在所述原动机停止时提供在一定压力下的液压流体流；

控制增压的所述液压流体流至所述致动器的所述应用腔，以接合所述锁止离合器；

起动所述原动机；和

在车辆起动期间调节到所述致动器的所述应用腔的液压压力，以允许所述锁止离合器打滑。

15.如权利要求14所述的操作锁止离合器的方法，其中所述锁止离合器为变矩器的一个部件。

16.如权利要求14所述的操作锁止离合器的方法，其中所述离合器致动器设有释放腔，并且还包括在降低所述应用腔中的所述压力时增大到所述释放腔的液压压力的步骤。

17.如权利要求14所述的操作锁止离合器的方法，其中通过辅助泵提供在一定压力下的所述液压流体流。

18.如权利要求14所述的操作锁止离合器的方法，其中所述液压压力被调节成获得平顺起动。

19.如权利要求14所述的操作锁止离合器的方法，其中在该车辆移动之后发生所述调节到所述致动器的所述应用腔的液压压力的步骤。