CN107002863A - 液压供给装置和操控方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种车辆的自动变速器中的液压供给装置，其具有用于对变速器部件进行供给的初级液压回路(I)、用于润滑和冷却变速器部件的次级液压回路(II)和至少一个用于在液压回路(I、II)中产生输送体积流量的泵(P)；其中，设有用于检测次级液压回路(II)中的当前的液压介质体积流量的检测装置(E)，用以调整泵(P)的所需的输送体积流量。此外，本发明涉及一种用于操控车辆的自动变速器中的液压供给装置的泵的方法，其中，检测用于润滑和冷却变速器部件的次级液压回路(II)中的相应当前的液压介质体积流量，从特征曲线族针对于自动变速器的当前工作范围求得体积流量需求，并根据求得的体积流量需求来操控泵(P)的输送体积流量。

Description

液压供给装置和操控方法
技术领域
本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分中详细定义的类型的车辆的自动变速器中的液压供给装置。
背景技术
例如由文献US4693081公开了一种用于操控自动变速器的液压泵的方法和操控系统。通过相应地分析节气门传感器、车轮转速传感器和发动机转速传感器，根据内燃机功率来操控给自动变速器供给液压介质的泵。液压泵的功率基本上通过发动机转速来预给定。
也公开了使用调节泵作为用于对自动变速器进行液压供给的液压泵。已经表明在已知的液压供给装置中具有如下缺点：通过足够稳定地运行调节泵，在最好的情况下能确定单一的工作点。这意味着，在其他工作点上提供太多或太少的液压介质。这提高车辆的燃料消耗或者导致变速器部件的磨损增大。
发明内容
本发明的目的是，提供一种开头所述类型的液压供给装置，其中可实现根据相应所需的体积流量需求来精确调节输送体积流量或者根据测得的压力来精确调节最小输送体积流量。
根据本发明，所述目的通过权利要求1或10的特征来实现，有利的进一步改进方案从相应的从属权利要求和说明书以及附图得知。
因此，所述目的通过一种车辆的自动变速器中的液压供给装置来实现，该液压供给装置具有：用于对变速器部件进行供给的初级液压回路和用于润滑和冷却变速器部件的次级液压回路以及至少一个用于在液压回路中产生输送体积流量的泵，其中，设有用于检测次级液压回路中的相应当前存在的液压介质体积流量或压力的检测装置，以便在次级液压回路中在冷却器之前或之后调节所需的液压介质体积流量或压力。
由此可实现符合需求的液压介质供给，因为设置在冷却和润滑回路中的检测装置防止过供给和欠供给液压介质或油并且因此实现消耗优化。
另外设置的所述检测装置出于安全原因仅防止欠供给，否则不能在所有工作点中在一次性特征曲线族设计的情况下提供润滑。
检测装置可具有至少一个或多个传感器，借助所述传感器可持续检测体积流量或者还有与体积流量等效的或者与体积流量限定地相关的参量。为了检测次级液压回路中的体积流量，例如可使用体积计或者还有测量涡轮。作为限定地相关的参量，例如可通过压力传感器检测压力，检测到的压力值可通过次级液压回路中已知的节流阻力换算成体积流量。
根据本发明的一种有利的进一步改进方案可以规定，检测装置沿流动方向在冷却装置下游设置在次级液压回路中。也可考虑检测装置的其他布置位置。在压力检测装置连接在冷却装置下游时，得到如下优点：避免通过不同的冷却器配置或不同地连接的冷却器旁路通过冷却回路中压力损失的变化例如通过用于更快达到运行温度的冷却旁路引起的液压量波动，因为所述液压量波动通过相应检测的参量被调控。
使用调节泵作为用于供给液压的泵。调节泵在下文中可理解为具有可变的排挤容积的容积式泵。优选地，调节泵构造为叶片泵。对此替换地，调节泵可构造为可调节的轴向活塞泵或径向活塞泵、构造为摆动活门式泵、构造为转子泵或者构造为可调节的盖劳特泵。
但是优选使用如下可调节的泵，在该可调节的泵中可实现与转速和调节机构的位置(相关的)输送体积，例如通过枢转或移动例如叶片泵上的冲程环以改变转子与冲程环之间的偏心度。调节机构可以例如被液压操控。例如，比例阀可用于经由电的压力调整元件自由地调节压力，以操控调节泵。借助由次级液压回路中的液压供给装置检测的体积流量或压力信息以及比例阀，相应的电的控制装置可根据借助于特征曲线族求得的体积流量需求操控输送体积流量。特征曲线族例如可存储在电子的变速器控制装置(ECU)中并且可以考虑例如下文的并非穷举的参量。
一方面可考虑温度用于确定与温度相关的泄漏和冷却油需求。此外可考虑驱动装置的和从动装置的转速，以确定冷却和润滑油需求。还可考虑发动机或涡轮机的压力或扭矩，以确定与负荷相关的需求。此外可考虑液力耦合器中的用于求得液力耦合器的冷却油需求的压力和用于对变速器部件进行供给的填充体积流量，例如用于填充离合器或用于提高液压回路中的压力。
本发明的目的也通过一种用于操控车辆的自动变速器中的液压供给装置的泵的方法来实现，其中，检测用于润滑和冷却变速器部件的次级液压回路中的相应当前存在的液压介质体积流量，根据特征曲线族针对于自动变速器的当前工作范围求得相应当前存在的体积流量需求，求出泵的输送体积流量，并根据求得的体积流量需求来相应地操控泵的输送体积流量。
以这种方式可实现与泵的主压力无关的冷却量控制，使得借助对调节泵的该调节可实现符合需求的液压介质或油供给。
以这种方式可根据符合需求地对于相应当前的运行点调节待调定或待调节的液压体积流量。作为要被考虑的参量，例如可以考虑液力耦合器损失功率、当前的变速器温度或其变化历程、关于发动机力矩和转速方面的变速器负荷、当前挡位、行驶计划和/或计算出的离合器温度。附加地可规定，在换挡之前和/或期间和/或之后有针对性地将可调定的体积流量提高一个偏移量，以便能例如更好地排出在换挡时产生的离合器热，或者在离合器旋转时更快地再次填充用于旋转的压力补偿的补偿空间，以便因此提高换挡质量。
借助本发明的方法和本发明的供给装置，提出一种以电的方式被调节的系统，其中不使用纯比例的调节，而是电的调节回路，其调节动态特性除了比例调节份额之外还通过积分和微分调节份额得到显著改善。因此在调节稳定性更大的同时可实现显著更高的调节动态特性。目标量、即液压泵的输送体积流量还可以理想地适配于自动变速器的工作范围。因此，通过详细的系统认识可界定调节器的工作范围(针对积分饱和的抗饱和、跳跃形地预控制到期望的调节值上并从此出发开始真正的调节、预给定不同的PID参数，视工作点等而定)。
为了实现例如消耗优点，可以例如在特征曲线族中在低的温度时考虑：通过在这些工作范围中操控低的目标输送体积流量，需要更小的冷却和润滑剂量。相反地，如果例如在高的温度时与此相对地在操控泵时考虑明显更大的冷却油量，则可避免供给不足。
附图说明
下面结合附图进一步阐述本发明。
本发明的唯一附图示出本发明的液压供给装置的示意图，该液压供给装置包括液压操控方法。
具体实施方式
供给装置包括用于对变速器部件、例如换挡元件A、B、C、D、E和液力耦合器WK以及驻车锁止装置PS进行供给的初级液压回路I。
通过初级液压回路I给换挡元件A至E供给液压，以便这些换挡元件能够接合或脱开。此外，液力耦合器和驻车锁止装置PS被供给液压介质，以便借助接合压力Pein和脱开压力Paus接合或脱开。
此外，供给装置包括次级液压回路II，该次级液压回路被供给液压介质用以润滑和冷却变速器部件。在次级液压回路II中设有冷却装置K，该冷却装置从次级液压回路II被供给压力p_zK，该压力在流动方向上在冷却器上游被测量。然后从冷却装置K将具有在冷却器下游测量的压力p_vK的液压介质再次输送给次级液压回路。
为了在液压回路I和II中产生输送体积流量设有泵P，该泵被输入压力p_抽吸并且该泵将压力p_压力输出给液压回路I、II。设置调节泵作为泵P。为了在泵P处调整输送体积流量，施加预先确定的调节压力p_调节泵，用于以液压方式调节所述泵P，该调节压力通过电的控制装置根据求得的体积流量需求预给定。
当泵例如由于卡在满行程位置中而不能被调节时，系统压力阀用作限压阀。
此外存在第三级液压回路III，用于将可能的损坏变速器的过量输送回泵P的抽吸管中。
为了调定所需的输送体积流量而规定：设有用于检测次级液压回路II中的当前的液压介质体积流量的检测装置S。检测装置S例如包括用于检测压力或体积流量的传感器，检测装置S沿流动方向在冷却装置K下游设置在次级液压回路II中。
因此提出一种系统用于通过在输送体积流量方面可调节的泵P对自动变速器符合需求地供给液压介质或油，用于液压操作换挡元件A至E和液力耦合器WK以及用于变速器冷却和润滑并且用于减小液压损失。输送体积在此在变速器运行范围的每个工作点适配于需求，使得达到变速器系统的相应所需的体积流量需求，该体积流量需求优选可由泄漏的体积流量、冷却和润滑油需求的体积流量以及液力耦合器WK的冷却油需求的体积流量组成。泄漏涉及初级液压回路I中的泄漏、泵泄漏、液压控制器上的泄漏以及在对换挡元件A至E和液力耦合器WK进行填充和加压时的泄漏。
泵P的输送体积流量的适配在此经由调节系统进行，该调节系统包括用于对换挡元件A-E和执行器以及液力耦合器WK和驻车锁止装置PS进行供给的初级液压回路I、用于对变速器冷却和润滑系统进行供给的次级液压回路II以及第三级液压回路III。检测装置E包括用于检测次级液压回路II中的体积流量或限定地相关的参量的传感器。
为了操控泵P，设有电子控制装置，借助该控制装置根据检测到的在次级液压回路II中的体积流量经由比例阀来操控泵P处的输送体积流量。根据特征曲线族来确定当前的在自动变速器的当前工作范围中所需的体积流量需求。特征曲线族存储在变速器控制装置中。
在根据本发明的方法的范围中，检测次级液压回路II中的相应的当前的液压介质体积流量，从特征曲线族求得目前的体积流量需求，并操控泵P的输送体积流量。如果求得的体积流量需求小于次级液压回路II中检测到的体积流量，则可以至少暂时减小或关断次级液压回路II中的体积流量。以这种方式可以进一步降低消耗。
如果从特征曲线族求得的体积流量需求大于次级液压回路II中检测到的体积流量，则识别出次级液压回路II中的供给不足。在识别出供给不足时，根据本发明，通过变速器控制装置进行转速限制或力矩干预。次级液压回路II中的压力调节例如借助被直接操控的压力调节器或被先导控制的比例阀来进行。
附图标记
A 换挡元件或者说离合器或制动器
B 换挡元件或者说离合器或制动器
C 换挡元件或者说离合器或制动器
D 换挡元件或者说离合器或制动器
E 换挡元件或者说离合器或制动器
P 泵
PS 驻车锁止装置
WK 液力耦合器
K 冷却装置
S 检测装置
I 初级液压回路
II 次级液压回路
III 第三级液压回路
p_aus 用于脱开的驻车锁止压力
p_ein 用于接合的驻车锁止压力
p_压力 泵的压力侧上的压力
p_抽吸 泵的抽吸侧上的压力
p_调节泵 用于液压地调节泵的压力
p_向冷却器中 冷却装置中的压力
p_来自冷却器 冷却装置下游的压力

Claims (12)

1.车辆的自动变速器的液压供给装置，具有用于对变速器部件进行供给的初级液压回路(I)、用于润滑和冷却变速器部件的次级液压回路(II)以及至少一个构造为具有可变输送体积流量的调节泵的泵(P)，用于在液压回路(I、II)中产生输送体积流量，其特征在于，设有用于检测次级液压回路(II)中当前的液压介质体积流量的检测装置(S)，用以调整泵(P)的所需的输送体积流量。
2.根据权利要求1所述的液压供给装置，其特征在于，所述检测装置(S)具有用于检测次级液压回路(II)中相应当前的液压介质体积流量的体积流量传感器。
3.根据权利要求1或2所述的液压供给装置，其特征在于，所述检测装置(S)具有用于检测限定地与液压介质体积流量相关的参量的传感器。
4.根据权利要求3所述的液压供给装置，其特征在于，在所述次级液压回路(II)中设有用于检测次级液压回路(II)的压力(p_vK、p_nK)的压力传感器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的液压供给装置，其特征在于，所述检测装置(S)沿流动方向在冷却装置(K)下游设置在次级液压回路(II)中。
6.根据前述权利要求中任一项所述的液压供给装置，其特征在于，所述调节泵具有液压调节机构，所述液压调节机构能够通过调节压力(p_调节泵)被调整。
7.根据前述权利要求中任一项所述的液压供给装置，其特征在于，为了操控所述泵(P)，设有电子控制和调节装置，借助该电子控制和调节装置根据检测到的在次级液压回路(II)中的体积流量和求得的体积流量需求经由比例阀来操控泵(P)处的输送体积流量。
8.根据权利要求7所述的液压供给装置，其特征在于，能根据特征曲线族来确定所述体积流量需求。
9.用于操控车辆的自动变速器中的液压供给装置的泵的方法，其特征在于，检测用于润滑和冷却变速器部件的次级液压回路(II)中的相应当前的液压介质体积流量，从特征曲线族针对于自动变速器的当前工作范围求得体积流量需求，并根据求得的体积流量需求来操控泵(P)的输送体积流量。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，如果求得的体积流量需求小于次级液压回路(II)中检测到的体积流量，则至少暂时减小或关断次级液压回路(II)中的体积流量。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，如果求得的或者通过特征曲线族作为目标参量预给定的体积流量需求大于次级液压回路(II)中检测到的体积流量，则识别出次级液压回路(II)中的供给不足。
12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，在识别出供给不足时，通过变速器控制装置进行转速限制或力矩干预。
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