CN109695640B - 离合器接合控制系统及离合器接合控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种离合器接合控制系统及离合器接合控制方法，其中，离合器接合控制系统包括变速器电子控制单元、主油压回路和离合器回路；主油压回路，包括主油压电磁阀和主油压调压阀；离合器回路，包括离合器电磁阀、离合器调压阀和离合器手动阀；液压油经主油压调压阀、离合器调压阀和离合器手动阀后能够进入离合器的对应油腔；变速器电子控制单元分别与离合器电磁阀和主油压电磁阀电连接，当检测到离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，变速器电子控制单元通过主油压电磁阀控制主油压调压阀，调节离合器回路的流量，使离合器平稳接合。即通过对主油压调压阀开口的控制，实现精确控制，降低对整车造成的冲击及对离合器的损伤。

Description

离合器接合控制系统及离合器接合控制方法

技术领域

本发明涉及汽车变速器控制系统技术领域，具体涉及一种离合器接合控制系统及离合器接合控制方法。

背景技术

无级自动变速器是一种机、电、液部件共同作用的复杂系统，搭载无级自动变速器的车辆，考虑出现离合器回路电磁阀失效后车辆“跛行”的需要，一般会将离合器回路设计为“常通”设计，保证离合器在离合器电磁阀发生电气故障后仍然能够接合。

如图1所示，变速器电子控制单元01对离合器电磁阀02进行低边驱动，即高边常供电12V，低边根据目标电流需要进行PMW脉宽调制低边驱动控制。在离合器电磁阀02发生电气故障时，“常通”设计的离合器调压阀的控制端压力最大，离合器调压阀阀芯全开，从主油路来的液压油将快速充满离合器对应档位的油腔并使离合器接合，以实现“跛行”回家的需要。

在离合器电磁阀02低边驱动端短接地电气故障时，由于离合器电磁阀02回路电流高于额定值，变速器电子控制单元01检测到离合器电磁阀02驱动回路电流超过额定值，则会关闭离合器电磁阀02高边12V供电，导致离合器电磁阀02回路中同样没有电流，“常通”设计的离合器调压阀的控制端压力也最大，离合器调压阀阀芯全开，从主油路来的液压油同样快速充满离合器对应档位的油腔并将离合器接合，以实现“跛行”回家的需要。

上述方案存在下述技术问题：

虽然离合器调压阀的“常通”设计实现了在离合器电磁阀02发生故障时能够实现“跛行”回家功能，但也会导致主油路来的液压油快速充满离合器油腔，且油腔充满后压力迅速上升，离合器瞬间接合，从而造成整车冲击和对离合器的损伤，影响离合器的使用寿命。

有鉴于此，当离合器电磁阀02发生电气故障后，如何改善离合器的接合，减少整车冲击和对离合器的损伤，是本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种离合器接合控制系统及方法，可在离合器电磁阀发生短接或开路电气故障后，通过对主油压调压阀开口的控制，实现离合器接合的精确控制，降低对整车造成的冲击及对离合器的损伤。

一方面，为解决上述技术问题，本发明提供一种离合器接合控制系统，该离合器接合控制系统包括变速器电子控制单元、主油压回路和离合器回路；所述主油压回路，包括主油压电磁阀和主油压调压阀；所述离合器回路，包括离合器电磁阀、离合器调压阀和手动阀；液压油经所述主油压调压阀、所述离合器调压阀后能够进入所述离合器的对应油腔；所述变速器电子控制单元分别与所述离合器电磁阀和所述主油压电磁阀电连接，当检测到所述离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，所述变速器电子控制单元通过所述主油压电磁阀控制所述主油压调压阀，调节离合器回路的流量，使所述离合器平稳接合。

液压油经过主油压回路调压后其中一部分液压油通过离合器调压阀和手动阀进入离合器的D档或R档油腔(还有一部分可以供给液力变矩器等)。变速器电子控制单元分别与离合器电磁阀和主油压电磁阀电连接，并通过主油压电磁阀控制主油压调压阀的开度，通过离合器电磁阀控制离合器调压阀的开度。

当离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，变速器电子控制单元通过控制主油压电磁阀的电流影响主油压调压阀的受力平衡，以调节主油压调压阀的开度，进而对流经离合器调压阀(此时处于“常通”的最大开度)的流量进行控制，即控制液压油进入离合器油腔的速度，使得离合器平稳接合，进而实现“跛行”回家的功能。

该离合器接合控制系统可在离合器电磁阀发生电气故障或液压卡滞故障后，通过控制主油压电磁阀的电流以调节主油压调压阀的开度，实现离合器接合的平稳控制，降低对整车造成的冲击及对离合器的损伤。

可选地，所述变速器电子控制单元还与发动机控制单元信号连接，在所述离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，所述变速器电子控制单元向所述发动机控制单元发送转速限制信号，以限制发动机的转速低于预设转速。

可选地，所述电气故障包括如下情形：

离合器电磁阀低边驱动端短接电源、短接地或开路；或，

高边驱动端短接地或开路。

另一方面，为解决上述技术问题，本发明还提供了一种基于上述离合器接合控制系统的离合器接合控制方法，包括如下步骤：

S1：检测所述离合器电磁阀是否发生电气故障或离合器回路是否发生液压卡滞，若是进入步骤S2；

S2：控制所述主油压调压阀调节离合器回路的流量，以使所述离合器平稳接合。

液压油经过主油压回路调压后其中一部分液压油通过离合器调压阀和手动阀进入离合器的D档或R档油腔。正常情况下，变速器电子控制单元未检测到离合器电磁阀发生电气故障时，变速器电子控制单元通过控制离合器电磁阀以调节离合器调压阀的开度，进而控制离合器回路的流量。

当变速器电子控制单元检测到离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，常通设计的离合器调压阀的控制端压力最大，离合器调压阀阀芯全开，此时，变速器电子控制单元通过控制主油压电磁阀的电流影响主油压调压阀的受力平衡，以调节主油压调压阀的开度，进而对流出主油压调压阀的流量进行控制，则从主油压调压阀流出并经过离合器调压阀而进入离合器对应油腔的液压油量得到控制，即离合器油腔的充油速度得以控制，从而避免液压油快速充满离合器油腔，使离合器能够平稳接合，实现“跛行”回家的功能。而当离合器平稳接合后，主油压回路则恢复正常控制，即主油压调压阀的开度则根据CVT钢带主从动带轮两端的液压需求来调节。

该离合器接合控制系统及方法可在离合器电磁阀发生故障后，通过控制主油压电磁阀的电流以调节主油压调压阀的开度，实现离合器接合的平稳控制，降低对整车造成的冲击及对离合器的损伤。

可选地，步骤S1检测所述离合器电磁阀的电流是否为零或高于额定值，或，高边驱动端的电压是否异常，若电流为零或高于额定值，或高边驱动端电压是否异常，或所述离合器电磁阀电流指令/返回电流与实际离合器主、被动端转速差是否超过预期，若电流为零或高于额定值，或高边驱动端电压异常，则发生电气故障，若所述离合器电磁阀电流指令/返回电流与实际离合器主、被动端转速差超过预期，则发生液压卡滞故障。

可选地，步骤S2中，还向所述发动机控制单元发送转速限制信号，以限制发动机的转速不高于预设转速。

可选地，步骤S2中，控制所述离合器回路的流量先增加后减小。

可选地，控制主油压调压阀处于第一预设开度，当所述离合器的对应油腔处于预充满状态时，控制主油压调压阀降低至第二预设开度。

附图说明

图1是变速器电子控制单元控制离合器电磁阀的原理图；

图2是本发明所提供的离合器接合控制系统的一种具体实施例的系统原理图；

图3是本发明所提供的离合器接合控制方法的一种具体实施例的流程框图；

图4离合器电磁阀发生故障后本发明实施例离合器接合控制与现有技术控制后的参数对比图。

附图1中，附图标记如下：

01-变速器电子控制单元；02-离合器电磁阀。

附图2中，附图标记如下：

1-变速器电子控制单元；2-主油压回路，21-主油压电磁阀，22-主油压调压阀；3-离合器回路，31-离合器电磁阀，32-离合器调压阀；33-离合器手动阀；4-离合器油腔。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

请参考图2-4，图2是本发明所提供的离合器接合控制系统的一种具体实施例的系统原理图；图3是本发明所提供的离合器接合控制方法的一种具体实施例的流程框图；图4离合器电磁阀发生故障后本发明实施例离合器接合控制与现有技术控制后的参数对比图，虚线示出现有技术中主油压调压阀在离合器换挡接合过程中随时间的多个参数变化情况，实线则示出本发明实施例在同样过程中的参数变化情况。

本发明实施例提供了一种离合器接合控制系统及离合器接合控制方法，其中如图2所示，该离合器接合控制系统包括变速器电子控制单元1、主油压回路2和离合器回路3；主油压回路2，包括主油压电磁阀21和主油压调压阀22，主油压电磁阀21控制主油压调压阀22的开度；离合器回路3，包括离合器电磁阀31、离合器调压阀32和离合器手动阀33，离合器电磁阀31控制离合器调压阀32的开度。液压油经主油压调压阀22、离合器调压阀32和离合器手动阀33后能够进入离合器的对应油腔。

如图2所示，液压油经过主油压回路调压后，其中一部分液压油通过离合器调压阀32和离合器手动阀33进入离合器的D档或R档油腔(还有一部分可以供给液力变矩器等)。

变速器电子控制单元1分别通过低边驱动控制实现其与离合器电磁阀31和主油压电磁阀21之间的电连接。当检测到离合器电磁阀31发生电气故障时，该变速器电子控制单元1通过控制主油压电磁阀21的电流，影响主油压调压阀22的受力平衡，以改变所述主油压调压阀22的开度，进而对流经离合器调压阀32(此时处于“常通”的最大开度)的流量进行控制，即控制液压油进入离合器油腔4的速度，如图4所示，使得离合器油腔4油压缓慢上升，冲击较小，直至离合器平稳接合，实现“跛行”回家的功能。

基于上述离合器接合控制系统的离合器接合控制方法，如图3所示，包括如下步骤：

S1：检测离合器电磁阀31是否发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞，若发生故障则进入步骤S2；

S2：控制主油压调压阀22调节离合器回路的流量，以使离合器平稳接合。

离合器接合时，离合器的两端转速差达到对应的阈值，此时可视为离合器已平稳接合。

液压油经过主油压回路调压后其中一部分液压油通过离合器调压阀32和离合器手动阀33进入离合器的D档或R档油腔。正常情况下，变速器电子控制单元1未检测到离合器电磁阀31发生故障(例如电气故障或液压卡滞等)时，变速器电子控制单元1通过控制离合器电磁阀31以调节离合器调压阀32的开度，进而控制离合器回路的流量。

当变速器电子控制单元1检测到离合器电磁阀31发生电气故障时，常通设计的离合器调压阀32的控制端压力最大，离合器调压阀32阀芯全开，此时，变速器电子控制单元1通过控制主油压电磁阀21的电流影响主油压调压阀22的受力平衡，以调节主油压调压阀22的开度，进而对流出主油压调压阀22的流量进行控制，则从主油压调压阀22流出并经过离合器调压阀32而进入离合器对应油腔的液压油量得到控制，即离合器油腔4的充油速度得以控制，从而避免液压油快速充满离合器油腔4，如图4所示，离合器油腔4内的压力缓慢上升，冲击较小，直至离合器平稳接合，实现“跛行”回家的功能。

当离合器平稳接合后，主油压回路2则恢复正常控制，即主油压调压阀22的开度则根据CVT钢带主从动带轮两端的液压需求来调节。离合器接合之前，CVT还不具有液压调节需求，所以离合器的接合采用主油压调压阀22调节，不会影响其正常工作。

该离合器接合控制系统及方法可在离合器电磁阀31发生电气故障后，通过控制主油压电磁阀21的电流以调节主油压调压阀22的开度，实现离合器接合的平稳控制，降低对整车造成的冲击及对离合器的损伤。

在离合器接合控制系统中，变速器电子控制单元1还与发动机控制单元信号连接，在离合器电磁阀31发生电气故障时，变速器电子控制单元1将向发动机控制单元发送转速限制信号，以限制发动机的转速不高于预设转速。也就是说，在离合器电磁阀31发生电气故障时，在通过主油压电磁阀21对离合器油腔4的充油速度进行控制的过程中，对发动机的转速也进行限制，离合器接合后，恢复正常的发动机转速控制。如图4所示，发动机转速不高于限速转速，可避免因离合器主动端，也就是发动机端的输入扭矩的扰动造成离合器扭矩传递不足而导致的打滑或冲击。

在上述实施例中，离合器电磁阀31所发生的电气故障指的是常见的离合器电磁阀31失效的情况，如离合器电磁阀31低边驱动端短接电源、短接地或开路，或者，高边驱动端短接地或开路。

此时，相应的，离合器接合控制方法中的步骤S1具体为：

变速器电子控制单元1检测离合器电磁阀31的电流是否为零或高于额定值，或，高边驱动端电压是否异常。任一条件符合，说明离合电磁阀31发生电气故障。

也就是说，在步骤S1中，主要通过检测电流判断离合器电磁阀31是否发生电气故障，若变速器电子控制单元1检测到离合器电磁阀31的电流为零，则离合器电磁阀31低边驱动端短接电源或开路，即该离合器电磁阀31发生电气故障；若变速器电子控制单元1检测到离合器电磁阀31的电流高于额定值，则离合器电磁阀31低边驱动端短接地，即该离合器电磁阀31发生电气故障；若高边驱动端电压异常，则高边驱动端短接地或开路，也是发生电气故障。当离合器电磁阀31发生故障时，按照步骤S2中的方法对离合器接合进行控制。

当然，在本实施例中，所说的故障也可以是离合器回路发生液压卡滞故障。例如，离合器调压阀或离合器电磁阀液压卡滞，卡滞后，在离合器对应的油腔中即将充满油液时，由于卡滞不能调整，也会导致离合器接合过快产生冲击。此时，相应的，在步骤S1中，通过校验离合器电磁阀的电流命令和返回电流，以及返回电流(或电流指令)和离合器主、被动端的转速差是否超过预期。据此判断是否发生了卡滞现象，按照步骤S2中的方法对离合器接合进行控制。

例如，当返回电流对应的离合器压力是8bar，该压力足够将离合器接合，但发现离合器主、被动端还有转速差，说明发生液压卡滞(离合器分离)；反之，如果返回电流对应的离合器压力是0bar，但发现离合器主、被动端转速差消除，说明也发生了液压卡滞(离合器接合)。

在上述实施例中，步骤S2具体通过调整主油压调压阀22流量而实现离合器平稳接合的方式，可以是控制主油压调压阀22流量先增加后减小。先增加流量，以便液压油尽快较多地充入离合器对应的油腔中，当油腔达到预充满状态时，再减小流量，避免压力飞升，从而达到控制离合器平稳接合的目的。

也就是说，变速器电子控制单元1在控制离合器油腔4的充油情况是分阶段控制的。进一步地，如图4所示，为分两个阶段控制离合器油腔4的充油情况。在离合器电磁阀31发生电气故障后，又需要换挡时，变速器电子控制单元1降低主油压电磁阀21回路中的电流，使得主油压调压阀22的开口变小，维持在第一预设开度，液压油迅速进入离合器对应油腔，呈现出离合器回路的流量递增的阶段，当离合器对应油腔内油压逐渐建立后，离合器回路的流量得以稳定；当离合器油腔4内即将充满时，将此时的状态定义为“预充满状态”，进一步降低主油压电磁阀21的电流，使得主油压调压阀22的开口进一步减小为第二预设开度，继续减小流量。其中，第一预设开度是为了满足一开始的快速充油，当油腔预充满时，液压油的进入会产生较大的压力飞升，所以第二预设开度是在预充满状态下避免压力飞升的设定值，以使液压油缓慢地向离合器油腔4内充油，第一预设值和第二预设值均可以理论计算获得或通过模拟、实验获取。

此种分阶段地控制离合器回路的流量，既满足充油速度，保证离合器接合响应速度，又能够避免现有技术中快速充油所导致的冲击和损伤。如图4所示，离合器油腔压力参数的示意图，现有技术的持续大流量充油，在即将充满开始，在很短的时间内压力由零飞升到最大的离合器油腔压力(虚线曲率大，很陡峭)，产生较大的冲击；而本实施例，离合器油腔压力缓慢增长(实线曲率小，较平缓)，冲击变小。

当然，在本实施例中，对离合器油腔4的充油情况也可以不分阶段控制，变速器电子控制单元1也可以直接降低主油压电磁阀21的电流至一定值，使得主油压调压阀22的开口被调节到较小的预设开度，并在此情况下对离合器油腔4充油，以使离合器平稳地接合。分阶段控制是随着离合器油腔4内的液压油量的增加，分阶段逐渐降低离合器回路的流量，由快而慢地加离合器油腔4内的液压油，直至离合器接合。相对而言，分阶段控制使得离合器接合的更为快速平稳。另外，变速器电子控制单元1也可以分多个阶段对主油压电磁阀21的电流进行控制，以调节主油压调压阀22的开度，并不限于上述的第一预设开度、第二预设开度，比如可以分四阶段控制，每个阶段的开度依次减小，目的都是根据离合器油腔4油压的建立过程，逐渐减小流量，进而减小对离合器的冲击。

以上仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种离合器接合控制系统，其特征在于，包括变速器电子控制单元、主油压回路和离合器回路；

所述主油压回路，包括主油压电磁阀和主油压调压阀；

所述离合器回路，包括离合器电磁阀、离合器调压阀和离合器手动阀；

液压油经所述主油压调压阀、所述离合器调压阀和离合器手动阀后能够进入所述离合器的对应油腔；

所述变速器电子控制单元分别与所述离合器电磁阀和所述主油压电磁阀电连接，当检测到所述离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，所述变速器电子控制单元通过所述主油压电磁阀控制所述主油压调压阀，调节离合器回路的流量先增加后减小，使所述离合器平稳接合。

2.根据权利要求1所述的离合器接合控制系统，其特征在于，所述变速器电子控制单元还与发动机控制单元信号连接，在所述离合器电磁阀发生电气故障或离合器回路发生液压卡滞时，所述变速器电子控制单元向所述发动机控制单元发送转速限制信号，以限制发动机的转速低于预设转速。

3.根据权利要求1或2所述的离合器接合控制系统，其特征在于，所述电气故障包括如下情形：

离合器电磁阀低边驱动端短接电源、短接地或开路；或，

高边驱动端短接地或开路。

4.一种基于权利要求1-3任一项所述的离合器接合控制系统的离合器接合控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：检测所述离合器电磁阀是否发生电气故障或离合器回路是否发生液压卡滞，若是进入步骤S2；

S2：控制所述主油压调压阀调节离合器回路的流量，控制所述离合器回路的流量先增加后减小，以使所述离合器平稳接合。

5.根据权利要求4所述的离合器接合控制方法，其特征在于，步骤S1检测所述离合器电磁阀的电流是否为零或高于额定值，或，高边驱动端的电压是否异常，或所述离合器电磁阀电流指令/返回电流与实际离合器主、被动端转速差是否超过预期，若电流为零或高于额定值，或高边驱动端电压异常，则发生电气故障，若所述离合器电磁阀电流指令/返回电流与实际离合器主、被动端转速差超过预期，则发生液压卡滞故障。

6.根据权利要求4所述的离合器接合控制方法，其特征在于，步骤S2中，还向发动机控制单元发送转速限制信号，以限制发动机的转速不高于预设转速。

7.如权利要求4所述的离合器接合控制方法，其特征在于，控制主油压调压阀处于第一预设开度，当所述离合器的对应油腔处于预充满状态时，控制主油压调压阀降低至第二预设开度。

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