CN108343682A - 一种湿式dct的离合器过热保护系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种湿式DCT的离合器过热保护系统及方法，包括离合器表面温度获取模块、变速器控制模块和与变速器控制模块连接的变速器油温传感器、离合器润滑电磁阀、第一离合器电磁阀、第二离合器电磁阀、第一组拨叉换挡电磁阀、第二组拨叉换挡电磁阀、CAN通信模块，其根据第一、第二离合器表面温度以及变速器油温，分层级进行过热保护，能提高过热判断的准确性，也能提高离合器过热后的驾驶性能。

Description

一种湿式DCT的离合器过热保护系统及方法

技术领域

本发明涉及汽车自动变速器技术领域，具体涉及一种湿式DCT的离合器过热保护系统及方法。

背景技术

湿式DCT（即双离合变速器）包含两个输入轴，一个输入轴控制奇数挡齿轮，另一个输入轴控制偶数挡齿轮，换挡时，一个离合器将已啮合的齿轮失去动力，同时另一个离合器使预啮合的齿轮得到动力，通过两个离合器的交替工作实现连续传递动力。

湿式多片离合器接合时产生的热量若不能及时通过冷却系统散热，离合器摩擦片和对偶钢片可能会因热量累积而产生过热失效，若工作时对离合器施加长时大润滑流量控制，则将增大不必要的离合器拖曳扭矩，增加整车油耗；因此实际工程应用中必须按工作工况需要参考离合器表面温度给予恰当的离合器润滑冷却流量，并在离合器过热前采取相应的温度保护机制。

CN105156645A公开了一种湿式双离合器变速器的离合器温度控制方法和系统，其描述了在离合器过热时的温度保护机制，但是其过热条件判断不够全面准确，并且在过热时使第一、第二离合器都打开，没有考虑汽车的行驶性能。

发明内容

本发明的目的是提供一种湿式DCT的离合器过热保护系统及方法，以使其过热判断更准确，同时提高离合器过热后的驾驶性能。

本发明所述的湿式DCT的离合器过热保护系统，包括离合器表面温度获取模块、变速器控制模块、离合器润滑电磁阀、第一离合器电磁阀和第二离合器电磁阀，还包括变速器油温传感器、第一组拨叉换挡电磁阀、第二组拨叉换挡电磁阀和CAN通信模块，离合器表面温度获取模块将获取的第一、第二离合器表面温度发送给变速器控制模块，变速器控制模块与离合器润滑电磁阀连接，控制离合器润滑电磁阀的开度，变速器控制模块与第一离合器电磁阀连接，控制第一离合器电磁阀动作，变速器控制模块与第二离合器电磁阀连接，控制第二离合器电磁阀动作，变速器油温传感器与变速器控制模块连接，将采集的变速器油温发送给变速器控制模块，变速器控制模块与第一组、第二组拨叉换挡电磁阀连接，控制第一组、第二组拨叉换挡电磁阀动作，变速器控制模块与CAN通信模块连接，将限制发动机扭矩信号通过CAN通信模块发送到CAN线上。

采用上述过热保护系统进行湿式DCT的离合器过热保护的方法为：

变速器控制模块获取第一离合器表面温度T₁、第二离合器表面温度T₂和变速器油温T₃，并进行如下判断、处理：

在T_int1≤T₁＜T_int2时，或者在T_int1≤T₂＜T_int2时，或者在T_oil1≤T₃＜T_oil2时，控制离合器润滑电磁阀的开度，使离合器总成对润滑冷却油的目标需求流量为平衡散热流量。

在T_int2≤T₁＜T_int3时，或者在T_int2≤T₂＜T_int3时，或者在T_oil2≤T₃＜T_oil3时，控制离合器润滑电磁阀的开度，使离合器总成对润滑冷却油的目标需求流量为平衡散热流量，同时输出限制发动机扭矩信号。

在T₁≥T_int3且T₂＜T_int3且T₃＜T_oil3时，控制第一组拨叉换挡电磁阀，使第一离合器对应挡位禁止，控制第一离合器电磁阀，使第一离合器打开，同时控制第二组拨叉换挡电磁阀，使第二离合器对应的相邻挡位挂上，控制第二离合器电磁阀，使第二离合器结合，直至T₁≤T_int0时，控制第一组拨叉换挡电磁阀，使第一离合器对应挡位恢复。

在T₂≥T_int3且T₁＜T_int3且T₃＜T_oil3时，控制第二组拨叉换挡电磁阀，使第二离合器对应挡位禁止，控制第二离合器电磁阀，使第二离合器打开，同时控制第一组拨叉换挡电磁阀，使第一离合器对应的相邻挡位挂上，控制第一离合器电磁阀，使第一离合器结合，直至T₂≤T_int0时，控制第二组拨叉换挡电磁阀，使第二离合器对应挡位恢复。

在T₁≥T_int3且T₂≥T_int3时，或者在T₃≥T_oil3时，控制第一组拨叉换挡电磁阀和第二组拨叉换挡电磁阀，使第一离合器对应挡位和第二离合器对应挡位都禁止，控制第一离合器电磁阀和第二离合器电磁阀，使第一离合器和第二离合器都打开。

其中，T_int0＜T_int1＜T_int2＜T_int3，T_oil1＜T_oil2＜T_oil3，T_int0表示基础表面温度阈值，T_int1表示第一表面温度阈值， T_int2表示第二表面温度阈值，T_int3表示第三表面温度阈值，T_oil1表示第一油温阈值，T_oil2表示第二油温阈值，T_oil3表示第三油温阈值。

作为优选，所述平衡散热流量通过如下方式获得：

第一步、查询平衡散热流量比例表，获得离合器润滑冷却流量占总润滑冷却流量的百分比（相当于当前工况下离合器润滑冷却流量与外循环冷却流量的实时分配比例）。

第二步、将所述百分比与变速器总有效润滑冷却流量相乘，得到所述平衡散热流量。

其中，所述平衡散热流量比例表为通过变速器负载台架测试标定的表面温度、变速器油温与所述百分比的对应关系表，所述表面温度为第一离合器表面温度与第二离合器表面温度中的较大值。

本发明具有如下效果：

（1）使用第一、第二离合器表面温度和变速器油温来确定是否启动过热保护措施，避免了包括离合器表面温度因剧烈滑摩而瞬时过热导致的烧蚀，也避免了离合器因浸油温度过高而导致的功能减退或损坏，有利于全面保护延长离合器和变速器使用寿命。

（2）从过热趋势预判、限扭保护、过热分离三个层级，分三级实施不同程度保护措施，在保护离合器硬件功能与使用寿命基础上，提升了驾乘人员对整车的使用体验。

（3）从变速器润滑冷却油路系统角度出发，提前预判离合器表面温度和变速器油温是否有过热趋势，并在确认有过热趋势时采取平衡散热措施，增大离合器润滑以降低离合器表面温度或减小离合器润滑(即增大变速器外循环散热流量)以降低变速器油温，有利于整车在任何行驶工况下最大限度保持良好运行状态。

（4）当两个离合器其中之一过热时，可快速切换至另一离合器相邻挡位行驶，有利于在保护离合器使用寿命的同时最大限度保持整车行驶功能。

（5）当两个离合器其中之一过热，且以非过热离合器行驶过程中，已过热离合器可被大润滑流量持续快速降温，并在表面温度降至安全温度阈值（即基础表面温度阈值T_int0）以下后恢复控制功能，在最大限度保持行驶功能的基础上，提高了离合器过热发生后的驾驶性能。

附图说明

图1为本发明中湿式DCT的离合器过热保护系统原理框图。

图2为本发明中湿式DCT的离合器过热保护的逻辑流程图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作详细说明。

如图1所示的湿式DCT的离合器过热保护系统，包括离合器表面温度获取模块1、变速器控制模块2、离合器润滑电磁阀3、第一离合器电磁阀4、第二离合器电磁阀5、变速器油温传感器6、第一组拨叉换挡电磁阀7、第二组拨叉换挡电磁阀9和CAN通信模块8，离合器表面温度获取模块1将获取的第一离合器表面温度、第二离合器表面温度发送给变速器控制模块2，变速器油温传感器6与变速器控制模块2连接，将采集的变速器油温发送给变速器控制模块，变速器控制模块2与离合器润滑电磁阀3连接，通过离合器润滑电磁阀目标电流控制离合器润滑电磁阀3的开度，变速器控制模块2与第一离合器电磁阀4连接，通过第一离合器电磁阀目标电流控制第一离合器电磁阀4动作，变速器控制模块2与第二离合器电磁阀5连接，通过第二离合器电磁阀目标电流控制第二离合器电磁阀5动作，变速器控制模块2与第一组拨叉换挡电磁阀7连接，通过第一组拨叉换挡电磁阀目标电流控制第一组拨叉换挡电磁阀7动作，变速器控制模块2与第二组拨叉换挡电磁阀9连接，通过第二组拨叉换挡电磁阀目标电流控制第二组拨叉换挡电磁阀9动作，变速器控制模块2与CAN通信模块8连接，将限制发动机扭矩信号通过CAN通信模块8发送到CAN线上。

如图2所示，采用上述过热保护系统进行湿式DCT的离合器过热保护的方法为：

第一步、变速器控制模块2获取第一离合器表面温度T₁、第二离合器表面温度T₂和变速器油温T₃，然后执行第二步。

第二步、变速器控制模块2判断是否第一离合器表面温度T₁小于第一表面温度阈值T_int1且第二离合器表面温度T₂小于第一表面温度阈值T_int1且变速器油温T₃小于第一油温阈值T_oil1，如果是，则返回执行第一步，否则执行第三步。

第三步、变速器控制模块2判断第一、第二离合器表面温度T₁ 、T₂和变速器油温T₃是否满足：第一离合器表面温度T₁大于等于第一表面温度阈值T_int1且小于第二表面温度阈值T_int2，或者第二离合器表面温度T₂大于等于第一表面温度阈值T_int1且小于第二表面温度阈值T_int2，或者变速器油温T₃大于等于第一油温阈值T_oil1且小于第二油温阈值T_oil2，如果满足则执行第四步，否则执行第五步。

第四步、变速器控制模块2控制离合器润滑电磁阀3的开度，使离合器总成对润滑冷却油的目标需求流量为平衡散热流量，然后返回执行第一步。

第五步、变速器控制模块2判断第一、第二离合器表面温度T₁ 、T₂和变速器油温T₃是否满足：第一离合器表面温度T₁大于等于第二表面温度阈值T_int2且小于第三表面温度阈值T_int3，或者第二离合器表面温度T₂大于等于第二表面温度阈值T_int2且小于第三表面温度阈值T_int3，或者变速器油温T₃大于等于第二油温阈值T_oil2且小于第三油温阈值T_oil3，如果满足则执行第六步，否则执行第七步。

第六步、变速器控制模块2控制离合器润滑电磁阀3的开度，使离合器总成对润滑冷却油的目标需求流量为平衡散热流量，同时输出限制发动机扭矩信号，然后返回执行第一步。

第七步、变速器控制模块2判断是否第一离合器表面温度T₁大于等于第三表面温度阈值T_int3，且第二离合器表面温度T₂小于第三表面温度阈值T_int3，且变速器油温T₃小于第三油温阈值T_oil3，如果是则执行第八步，否则执行第十一步。

第八步、变速器控制模块2控制第一组拨叉换挡电磁阀7动作，使第一离合器对应挡位禁止，控制第一离合器电磁阀4动作，使第一离合器打开，同时控制第二组拨叉换挡电磁阀9动作，使第二离合器对应的相邻挡位挂上，控制第二离合器电磁阀5动作，使第二离合器结合，然后执行第九步。

第九步、变速器控制模块2判断第一离合器表面温度T₁是否小于等于基础表面温度阈值T_int0，如果是则执行第十步，否则继续执行第九步（即继续判断第一离合器表面温度T₁是否小于等于基础表面温度阈值T_int0）。

第十步、变速器控制模块2控制第一组拨叉换挡电磁阀7动作，使第一离合器对应挡位恢复。

第十一步、变速器控制模块2判断是否第二离合器表面温度T₂大于等于第三表面温度阈值T_int3，且第一离合器表面温度T₁小于第三表面温度阈值T_int3，且变速器油温T₃小于第三油温阈值T_oil3，如果是则执行第十二步，否则执行第十五步。

第十二步、变速器控制模块2控制第二组拨叉换挡电磁阀9动作，使第二离合器对应挡位禁止，控制第二离合器电磁阀5动作，使第二离合器打开，同时控制第一组拨叉换挡电磁阀7动作，使第一离合器对应的相邻挡位挂上，控制第一离合器电磁阀4动作，使第一离合器结合，然后执行第十三步。

第十三步、变速器控制模块2判断第二离合器表面温度T₂是否小于等于基础表面温度阈值T_int0，如果是则执行第十四步，否则继续执行第十三步（即继续判断第二离合器表面温度T₂是否小于等于基础表面温度阈值T_int0）。

第十四步、变速器控制模块2控制第二组拨叉换挡电磁阀9动作，使第二离合器对应挡位恢复。

第十五步、变速器控制模块2判断第一、第二离合器表面温度T₁ 、T₂和变速器油温T₃是否满足：第一离合器表面温度T₁大于等于第三表面温度阈值T_int3，且第二离合器表面温度T₂大于等于第三表面温度阈值T_int3，或者变速器油温T₃大于等于第三油温阈值T_oil3，如果满足则执行第十六步，否则返回执行第一步。

第十六步、变速器控制模块2控制第一组拨叉换挡电磁阀7和第二组拨叉换挡电磁阀9动作，使第一离合器对应挡位和第二离合器对应挡位禁止，控制第一离合器电磁阀4和第二离合器电磁阀5动作，使第一离合器和第二离合器都打开。

其中，基础表面温度阈值T_int0小于第一表面温度阈值T_int1，第一表面温度阈值T_int1小于第二表面温度阈值T_int2，第二表面温度阈值T_int2小于第三表面温度阈值T_int3，第一油温阈值T_oil1小于第二油温阈值T_oil2，第二油温阈值T_oil2小于第三油温阈值T_oil3。

作为优选，上述平衡散热流量通过如下方式获得：

第一步、查询平衡散热流量比例表，获得离合器润滑冷却流量占总润滑冷却流量的百分比（相当于当前工况下离合器润滑冷却流量与外循环冷却流量的实时分配比例）。

第二步、将离合器润滑冷却流量占总润滑冷却流量的百分比与变速器总有效润滑冷却流量相乘，得到平衡散热流量。

其中，平衡散热流量比例表为通过变速器负载台架测试标定的表面温度、变速器油温与离合器润滑冷却流量占总润滑冷却流量的百分比的对应关系表，表面温度为第一离合器表面温度与第二离合器表面温度中的较大值。

由于离合器润滑电磁阀的动作除了控制离合器总成润滑冷却油的流量外，其开度大小也同时影响变速器液压油外循环冷却流量，同一转速、主压压力条件下，离合器总成润滑冷却油的流量越大，外循环冷却流量将减小，采用上述方式来获得平衡散热流量，综合考虑了离合器总成润滑冷却油的流量和外循环冷却流量，从变速器润滑冷却油路系统出发，在保护离合器总成不过热的同时平衡了变速器系统产热与散热。

Claims (3)

1.一种湿式DCT的离合器过热保护系统，包括离合器表面温度获取模块（1）、变速器控制模块（2）、离合器润滑电磁阀（3）、第一离合器电磁阀（4）和第二离合器电磁阀（5），离合器表面温度获取模块（1）将获取的第一、第二离合器表面温度发送给变速器控制模块（2），变速器控制模块（2）与离合器润滑电磁阀（3）连接，控制离合器润滑电磁阀（3）的开度，变速器控制模块（2）与第一离合器电磁阀（4）连接，控制第一离合器电磁阀动作，变速器控制模块（2）与第二离合器电磁阀（5）连接，控制第二离合器电磁阀动作；其特征在于：还包括变速器油温传感器（6）、第一组拨叉换挡电磁阀（7）、第二组拨叉换挡电磁阀（9）和CAN通信模块（8），所述变速器油温传感器（6）与变速器控制模块（2）连接，将采集的变速器油温发送给变速器控制模块，变速器控制模块（2）与第一组、第二组拨叉换挡电磁阀（7、9）连接，控制第一组、第二组拨叉换挡电磁阀动作，变速器控制模块（2）与CAN通信模块（8）连接，将限制发动机扭矩信号通过CAN通信模块（8）发送到CAN线上。

2.采用如权利要求1所述的过热保护系统进行湿式DCT的离合器过热保护的方法为：

变速器控制模块（2）获取第一离合器表面温度T₁、第二离合器表面温度T₂和变速器油温T₃，并进行如下判断、处理：

在T_int1≤T₁＜T_int2时，或者在T_int1≤T₂＜T_int2时，或者在T_oil1≤T₃＜T_oil2时，控制离合器润滑电磁阀（3）的开度，使离合器总成对润滑冷却油的目标需求流量为平衡散热流量；

在T_int2≤T₁＜T_int3时，或者在T_int2≤T₂＜T_int3时，或者在T_oil2≤T₃＜T_oil3时，控制离合器润滑电磁阀（3）的开度，使离合器总成对润滑冷却油的目标需求流量为平衡散热流量，同时输出限制发动机扭矩信号；

在T₁≥T_int3且T₂＜T_int3且T₃＜T_oil3时，控制第一组拨叉换挡电磁阀（7），使第一离合器对应挡位禁止，控制第一离合器电磁阀（4），使第一离合器打开，同时控制第二组拨叉换挡电磁阀（9），使第二离合器对应的相邻挡位挂上，控制第二离合器电磁阀（5），使第二离合器结合，直至T₁≤T_int0时，控制第一组拨叉换挡电磁阀（7），使第一离合器对应挡位恢复；

在T₂≥T_int3且T₁＜T_int3且T₃＜T_oil3时，控制第二组拨叉换挡电磁阀（9），使第二离合器对应挡位禁止，控制第二离合器电磁阀（5），使第二离合器打开，同时控制第一组拨叉换挡电磁阀（7），使第一离合器对应的相邻挡位挂上，控制第一离合器电磁阀（4），使第一离合器结合，直至T₂≤T_int0时，控制第二组拨叉换挡电磁阀（9），使第二离合器对应挡位恢复；

在T₁≥T_int3且T₂≥T_int3时，或者在T₃≥T_oil3时，控制第一组拨叉换挡电磁阀（7）和第二组拨叉换挡电磁阀（9），使第一离合器对应挡位和第二离合器对应挡位都禁止，控制第一离合器电磁阀（4）和第二离合器电磁阀（5），使第一离合器和第二离合器都打开；

其中，T_int0＜T_int1＜T_int2＜T_int3，T_oil1＜T_oil2＜T_oil3，T_int0表示基础表面温度阈值，T_int1表示第一表面温度阈值， T_int2表示第二表面温度阈值，T_int3表示第三表面温度阈值，T_oil1表示第一油温阈值，T_oil2表示第二油温阈值，T_oil3表示第三油温阈值。

3.根据权利要求2所述的湿式DCT的离合器过热保护方法，其特征在于：

所述平衡散热流量通过如下方式获得：

第一步、查询平衡散热流量比例表，获得离合器润滑冷却流量占总润滑冷却流量的百分比；

第二步、将所述百分比与变速器总有效润滑冷却流量相乘，得到所述平衡散热流量；

其中，所述平衡散热流量比例表为通过变速器负载台架测试标定的表面温度、变速器油温与所述百分比的对应关系表，所述表面温度为第一离合器表面温度与第二离合器表面温度中的较大值。