CN103629344B - 湿式双离合自动变速器传动系统及其传动控制方法 - Google Patents

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Abstract

一种湿式双离合自动变速器传动系统，包括电动油泵、用于驱动所述电动油泵转动的电机、用于给所述电机供电的蓄电池、以及与所述电机电性连接的变速器控制单元，所述变速器控制单元接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号以判断车辆当前所处的工况，并根据车辆当前所处的工况控制和调整所述电机的启动及转动速度，由所述电机带动所述电动油泵进行相应转速的转动，使所述电动油泵的转速调整到满足车辆当前工况的需要。本发明湿式双离合自动变速器传动系统可以有效解决现有技术中变速器内的油泵系统传动效率降低的问题。本发明还涉及一种利用上述湿式双离合自动变速器传动系统的传动控制方法。

Description

湿式双离合自动变速器传动系统及其传动控制方法
技术领域
本发明涉及汽车技术领域，且特别涉及一种湿式双离合自动变速器传动系统及其传动控制方法。
背景技术
自动变速器是一种基于手动变速器且不同于传统自动变速器，介于手动变速器和传统自动变速器之间，综合了两者优点的自动变速器。但是，在传动效率方面，手动变速器可以达到并超过96％，自动变速器只有双离合变速器(Dual Clutch Transmission，DCT)的传动效率较高，可以达到85.3％，但还是远远低于手动变速器的传动效率。作为湿式DCT变速器，其能量损失主要在与双离合器摩擦(70％)、液压传动损失(14％)以及齿轮传动损失(12％)等。为了提高传动效率，需要降低能量损失。
为了给变速器内的液压元件提供液压动力以及冷却需求，变速器内设有一套包含了油泵与其他液压元件组成的液压系统。现有的湿式双离合变速器的油泵动力直接从发动机的输出轴传递到变速器的油泵驱动轴上，然后通过油泵齿轮啮合产生执行液压元件的液压动力以及为变速器内的冷却系统提供冷却，湿式双离合变速器的控制系统根据工况需求进行油压控制，在保证换挡机构和离合机构所需油压的前提下，多余的液压油流入冷却系统，冷却变速器的机械结构。
但是，随着发动机转速增高，这种机械式油泵的转速也随着增高。若产生的液压压力超过实际需要，则需要通过泄压阀等进行压力控制，从而使得发动机的其中部分输入的动能消耗了并转变成了热能，导致变速器的传动效率降低。也就是说，现有湿式双离合自动变速器的油泵系统存在传动损失和液压损失，影响自动变速器的传动效率。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种湿式双离合自动变速器传动系统，以有效解决现有技术中湿式双离合自动变速器内的油泵系统传动效率较低的问题。
一种湿式双离合自动变速器传动系统，包括电动油泵、用于驱动所述电动油泵转动的电机、用于给所述电机供电的蓄电池、以及与所述电机电性连接的变速器控制单元，所述电动油泵替代机械式油泵，所述变速器控制单元接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号以判断车辆当前所处的工况，并根据车辆当前所处的工况控制和调整所述电机的启动及转动速度，由所述电机带动所述电动油泵进行相应转速的转动，使所述电动油泵的转速调整到满足车辆当前工况的需要，以降低变速器内的油温。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号包括下述信号的一个或多个：变速器油温信号、目前档位信号、油门开度信号、刹车开度信号、车速信号、发动机转速信号及换挡手柄位置信号。
在本发明的一个具体实施方案中，所述传动系统还包括下述的一个或多个传感器：油温传感器、档位传感器、油门踏板传感器、制动踏板传感器、车速传感器、发动机转速传感器及换挡手柄位置传感器。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元根据车速信号及油门开度信号判断出车速为零且无油门信号时，所述变速器控制单元控制所述电机不启动。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元根据车速信号、油门开度信号及换挡手柄位置信号判断出车速为零、有加油信号且换挡手柄位于D/R档时，所述变速器控制单元控制所述电机启动。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元根据换挡手柄位置信号、油门开度信号、发动机转速信号判断换挡手柄是否位于D档、油门开度是否增加、发动机转速是否高于目前档位所设定的转速范围，若换挡手柄位于D档、油门开度增加、发动机转速高于目前档位所设定的转速范围时，所述变速器控制单元控制所述电机提高转速；若换挡手柄位于D档、油门开度减小、发动机转速低于目前档位所设定的转速范围时，所述变速器控制单元控制所述电机提高转速。
在本发明的一个具体实施方案中，所述变速器控制单元根据变速器油温信号判断出变速器内的油温是否在设定的温度范围内，若变速器内的油温高于设定的温度范围时，所述变速器控制单元控制所述电机在当前转速下提高转速；若变速器内的油温低于设定的温度范围时，所述变速器控制单元控制所述电机在当前转速下降低转速。
本发明还涉及一种利用上述的湿式双离合自动变速器传动系统的传动控制方法，包括以下步骤：
接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号；
根据所接收的信号判断车辆当前所处的工况；
根据车辆当前所处的工况控制和调整所述电机的启动及转动速度；以及
由所述电机带动所述电动油泵进行相应转速的转动，使所述电动油泵的转速调整到满足车辆当前工况的需要。
本发明的有益效果是，本发明的湿式双离合自动变速器传动系统中，将原来的机械式油泵换成可控的电动油泵，变速器控制单元通过获取车辆的各种信号(例如变速器油温信号、目前档位信号、油门开度信号、刹车开度信号、车速信号、发动机转速信号及换挡手柄位置信号等)，判定车辆当前所处的工况，并调整电机及电动油泵的转速至满足当前的工况需要即可，从而避免电动油泵的转速始终与发动机输出轴的转速一致所造成的不必要的能耗损失，避免随发动机转速增高而损失油泵动能。另外，本发明用可控的电动油泵取代原来的机械式油泵系统，在安装油泵时可以不受发动机输出轴的位置影响，可在变速器内有更多的布置选择余地，布置更加灵活，不需要考虑发动机动力传递路线，提高了空间的利用效率。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其他目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举较佳实施例，并配合附图，详细说明如下。
附图说明
图1是本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统的结构示意图。
具体实施方式
为更进一步阐述本发明为达成预定发明目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及较佳实施例，对本发明的具体实施例、结构、特征及其功效，详细说明如后。
请参阅图1，本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统，包括电动油泵11、用于驱动电动油泵11转动的电机12、用于给电机12供电的蓄电池13、以及与电机12电性连接的变速器控制单元14(Transmission Control Unit，TCU)。变速器控制单元14根据从发动机、变速器和整车传递过来的各种信号以判断车辆当前所处的工况，并根据车辆当前所处的工况控制和调整电机12的启动及转动速度，由电机12带动电动油泵11进行相应转速的转动，使电动油泵11的转速调整到满足车辆当前工况的需要，从而完成对变速器内的液压系统的供油，以保证换挡机构换挡、离合器接合、变速器冷却的需求。也就是说，本发明将原来机械式油泵换成可控的电动油泵11，并根据车辆的实际工况调节电动油泵11的转速，变速器控制单元14根据车辆的不同工况对电机12及电动油泵11进行相应转速的调节，避免电动油泵11的转速始终与发动机的输出轴转速一致所造成的不必要的能耗损失，从而提高湿式双离合变速器的传动效率。例如，发动机高速运转时，电动油泵11不必高速运转，如果变速器系统没有换挡可能，则电动油泵11可以稳定工作，从而提高发动机功率的利用效率。
其中，变速器控制单元14用于接收从发动机、变速器和整车传递过来的各种信号，并根据这些信号判断车辆当前所处的工况，再根据车辆当前所处的工况控制和调整电机12的启动及转动速度，由电机12带动电动油泵11进行相应转速的转动，将电动油泵11的转速调整到满足车辆当前工况的需要即可，从而避免电动油泵11的转速始终与发动机输出轴的转速一致所造成的不必要的能耗损失。具体地，从发动机、变速器和整车传递至变速器控制单元14的各种信号可以包括，但不限于，变速器油温信号、目前档位信号、油门开度信号、刹车开度信号、车速信号、发动机转速信号及换挡手柄位置信号等，变速器控制单元14根据这些信号判断车辆当前所处的工况，并相应地调整电机12的启动及转速，以对应地控制电动油泵11的启动及转速，从而控制电动油泵11的输出油压。
可以理解地，为了判定车辆当前的工况，变速器控制单元14可以基于上述的更少或更多的信号进行判定，也就是说，变速器控制单元14可以从变速器油温信号、目前档位信号、油门开度信号、刹车开度信号、车速信号、发动机转速信号及换挡手柄位置信号中选择其中的一些信号来进行车辆工况的判定，或者在这些信号的基础上再增加一些信号以更高精确度地判断车辆当前的工况，本发明在此不做限制。
进一步的，为获取变速器油温信号，本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测变速器内变速器油温并发送变速器油温信号至变速器控制单元14的油温传感器15。
进一步的，为获取目前档位信号，本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测目前档位并发送目前档位信号至变速器控制单元14的档位传感器16。
进一步的，为获取油门开度信号，本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测油门开度并发送油门开度信号至变速器控制单元14的油门踏板传感器17。
进一步的，为获取刹车开度信号，本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测刹车开度并发送刹车开度信号至变速器控制单元14的制动踏板传感器18。
进一步的，为获取车速信号，本发明实施例的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测车速并发送车速信号至变速器控制单元14的车速传感器19。
进一步的，为获取发动机转速信号，本发明的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测发动机转速并发送发动机转速信号至变速器控制单元14的发动机转速传感器20。
进一步的，为获取换挡手柄位置信号，本发明的湿式双离合自动变速器传动系统还包括用于感测换挡手柄位置并发送换挡手柄位置信号至变速器控制单元14的换挡手柄位置传感器21。
以下例举车辆的一些不同工况，对本发明湿式双离合自动变速器传动系统的工作原理进行说明，但这些工况的例举说明不应构成对本发明的限制，本发明也可以在其余更多的工况下适用。
工况一：车速为零且无油门信号时，变速器控制单元14控制电机12不启动。也就是说，变速器控制单元14根据车速信号及油门开度信号判断车速是否为零及油门是否关闭，若车速为零并且油门关闭(此处油门关闭即为油门未被踩下，也即无油门信号)时，则变速器控制单元14不启动电机12，相应地，电动油泵11也不启动。
工况二：车速为零、有加油信号、且换挡手柄处于D/R档(前进档/倒车档)时，变速器控制单元14控制电机12启动。也就是说，变速器控制单元14根据车速信号、油门开度信号及换挡手柄位置信号判断车速是否为零、油门是否打开及换挡手柄是否位于D/R档，若车速为零、油门打开(此处油门打开即为油门被踩下，也即有加油信号)并且换挡手柄位于D/R档时，则变速器控制单元14启动电机12，相应地，电动油泵11也启动。
工况三：换挡手柄处于D档，油门开度增加，发动机转速高于目前档位的设定范围时，变速器升档，且提高电机12的转速；反之，变速器降档，且提高电机12的转速。也就是说，变速器控制单元14根据换挡手柄位置信号、油门开度信号、发动机转速信号及目前档位信号判断换挡手柄是否位于D档、油门开度是否增加、发动机转速是否高于目前档位所设定的转速范围，若换挡手柄位于D档、油门开度增加(即油门踏板被持续踩下)、发动机转速高于目前档位所设定的转速范围时，则变速器升档，且变速器控制单元14控制电机12提高转速，从而相应地提高电动油泵11的转速及输出油压；若换挡手柄位于D档、油门开度减小(即油门踏板被持续松开)、发动机转速低于目前档位所设定的转速范围时，则变速器降档，且变速器控制单元14控制电机12提高转速，从而相应地提高电动油泵11的转速及输出油压。在此，无论是升档还是降档，电机12及电动油泵11的速度都要提高，以为换挡提供足够的油压。
工况四：变速器内的油温过高时，提高电机12的转速，增加液压油的流量，使变速器内的油温降低，从而使变速器的机械结构冷却；反之，降低电机12的转速甚至使电机12停止转动，减少液压油的流量。也就是说，变速器控制单元14根据变速器油温信号判断变速器内的油温是否在设定的温度范围之内，若变速器内的油温高于设定的温度范围，则变速器控制单元14控制电机12在当前转速下再进一步提高电机12的转速，以相应地提高电动油泵11的转速，从而增加液压油的流量；若变速器内的油温低于设定的温度范围，则变速器控制单元14控制电机12在当前转速下再进一步降低电机12的转速，以相应地降低电动油泵11的转速，从而减少液压油的流量。
以上仅例举了车辆的其中一些不同工况，并对本发明湿式双离合自动变速器传动系统的工作原理进行了说明，变速器控制单元14根据车辆的不同工况，将电机12及电动油泵11的速度相应地调整到满足车辆当前的工况所需即可。在此需要说明的是，这些工况的例举不应构成对本发明的限制，本发明也可以适用于更多的工况，在此不再赘述。
本发明还涉及一种利用上述湿式双离合自动变速器传动系统的传动控制方法，包括以下步骤:
接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号；
根据所接收的信号判断车辆当前所处的工况；
根据车辆当前所处的工况控制和调整电机12的启动及转动速度；以及
由电机12带动电动油泵11进行相应转速的转动，使电动油泵11的转速调整到满足车辆当前工况的需要。
本发明的有益效果是：
本发明的湿式双离合自动变速器传动系统中，将原来的机械式油泵换成可控的电动油泵，变速器控制单元14通过获取车辆的各种信号(例如变速器油温信号、目前档位信号、油门开度信号、刹车开度信号、车速信号、发动机转速信号及换挡手柄位置信号等)，判定车辆当前所处的工况，并调整电机12及电动油泵11的转速至满足当前的工况需要即可，从而避免电动油泵11的转速始终与发动机输出轴的转速一致所造成的不必要的能耗损失，避免随发动机转速增高而损失油泵动能，例如发动机高速运转时，如果变速器系统没有换挡可能，电动油泵11也就不必高速运转，则电动油泵11可以稳定工作，从而提高发动机功率的利用效率，有利于提高燃油经济性。另外，本发明用可控的电动油泵取代原来的机械式油泵系统，在安装油泵时可以不受发动机输出轴的位置影响，可在变速器内有更多的布置选择余地，布置更加灵活，不需要考虑发动机动力传递路线，提高了空间的利用效率。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然而并非用以限定本发明，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容作出些许更动或修饰为等同变化的等效实施例，但凡是未脱离本发明技术方案内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本发明技术方案的范围内。

Claims (8)

1.一种湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于，包括电动油泵(11)、用于驱动所述电动油泵(11)转动的电机(12)、用于给所述电机(12)供电的蓄电池(13)、以及与所述电机(12)电性连接的变速器控制单元(14)，所述电动油泵(11)替代机械式油泵，所述变速器控制单元(14)接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号以判断车辆当前所处的工况，并根据车辆当前所处的工况控制和调整所述电机(12)的启动及转动速度，由所述电机(12)带动所述电动油泵(11)进行相应转速的转动，使所述电动油泵(11)的转速调整到满足车辆当前工况的需要，以降低变速器内的油温。
2.如权利要求1所述的湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于：所述变速器控制单元(14)接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号包括下述信号的一个或多个：变速器油温信号、目前档位信号、油门开度信号、刹车开度信号、车速信号、发动机转速信号及换挡手柄位置信号。
3.如权利要求2所述的湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于：所述传动系统还包括下述的一个或多个传感器：油温传感器(15)、档位传感器(16)、油门踏板传感器(17)、制动踏板传感器(18)、车速传感器(19)、发动机转速传感器(20)及换挡手柄位置传感器(21)。
4.如权利要求1所述的湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于：所述变速器控制单元(14)根据车速信号及油门开度信号判断出车速为零且无油门信号时，所述变速器控制单元(14)控制所述电机(12)不启动。
5.如权利要求1所述的湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于：所述变速器控制单元(14)根据车速信号、油门开度信号及换挡手柄位置信号判断出车速为零、有加油信号且换挡手柄位于D/R档时，所述变速器控制单元(14)控制所述电机(12)启动。
6.如权利要求1所述的湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于：所述变速器控制单元(14)根据换挡手柄位置信号、油门开度信号、发动机转速信号判断换挡手柄是否位于D档、油门开度是否增加、发动机转速是否高于目前档位所设定的转速范围，若换挡手柄位于D档、油门开度增加、发动机转速高于目前档位所设定的转速范围时，所述变速器控制单元(14)控制所述电机(12)提高转速；若换挡手柄位于D档、油门开度减小、发动机转速低于目前档位所设定的转速范围时，所述变速器控制单元(14)控制所述电机(12)提高转速。
7.如权利要求1所述的湿式双离合自动变速器传动系统，其特征在于：所述变速器控制单元(14)根据变速器油温信号判断出变速器内的油温是否在设定的温度范围内，若变速器内的油温高于设定的温度范围时，所述变速器控制单元(14)控制所述电机(12)在当前转速下提高转速；若变速器内的油温低于设定的温度范围时，所述变速器控制单元(14)控制所述电机(12)在当前转速下降低转速。
8.一种利用如权利要求1至7任一项所述的湿式双离合自动变速器传动系统的传动控制方法，其特征在于，包括如下步骤：
接收从发动机、变速器和整车传递过来的信号；
根据所接收的信号判断车辆当前所处的工况；
根据车辆当前所处的工况控制和调整所述电机(12)的启动及转动速度；以及
由所述电机(12)带动所述电动油泵(11)进行相应转速的转动，使所述电动油泵(11)的转速调整到满足车辆当前工况的需要。
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