CN115479120A - 液力变矩器的闭解锁方法、闭解锁系统及液力变矩器 - Google Patents

Abstract

本发明涉及工程机械领域，公开一种液力变矩器的闭解锁方法、闭解锁系统及液力变矩器，液力变矩器的闭解锁方法包括预先存储预设挡位，及每个挡位下的预设转速差和/或预设滑差率和/或预设转速比；采集数据信息，根据数据信息得到转速差和/或滑差率和/或转速比；当检测到挡位值大于等于预设挡位，且转速差小于对应挡位下的预设转速差和/或滑差率小于对应挡位下的预设滑差率和/或转速比大于等于对应挡位下的预设转速比时，则控制涡轮闭锁离合器进行闭锁。本发明提供的液力变矩器的闭解锁方法不但能够实现液力变矩器的自动闭锁，且闭解锁条件选择多样，闭锁控制更加灵活，并且保证了液力变矩器具有较高的工作效率和工作可靠性。

Description

液力变矩器的闭解锁方法、闭解锁系统及液力变矩器

技术领域

本发明涉及工程机械技术领域，尤其涉及一种液力变矩器的闭解锁方法、闭解锁系统及液力变矩器。

背景技术

液力变矩器涡轮闭锁技术通过一个液控机械离合器来控制液力变矩器离合器的闭锁与解锁。由于液力变矩器的泵轮与发动机飞轮刚性连接，涡轮与变速箱输入轴刚性连接，当车速达到一定值时，涡轮闭锁离合器结合，液力变矩器的泵轮与涡轮闭锁为一体，发动机的动力直接传递到变速箱等机械系统，此时液力变矩器变成一个刚性体，从而改善了变矩器自身效率低的缺点，提高了车辆的燃油经济性和整车在高速时的动力性，当车辆在低速工作时，涡轮闭锁离合器脱开，液力变矩器工作，保证车辆在低速区具有较高的动力性。

在现有技术中，液力变矩器的闭锁参数为挡位和油门开度值，设定挡位值和油门开度值所对应的涡轮转速的闭锁值，当检测到涡轮转速高于设定的闭锁值时，则进行液力变矩器闭锁操作。现有技术的闭锁策略的条件选择较为单一，控制不灵活。

此外在现有技术中，液力变矩器的闭解锁策略一般针对自动换挡，而现有技术提供一种换挡点的选择方式，即升挡点取在工作效率η为75％时对应的较大的涡轮转速nt-max(η75％)，而降挡点取在75％对应的较小的涡轮转速nt-min(η75％)，即当涡轮转速高于升挡点的涡轮转速nt-max(η75％)时进行升挡操作，当涡轮转速低于降挡点对应的涡轮转速nt-min(η75％)进行降挡操作。现有技术虽然给出了控制参数，但是没有明确控制参数的具体控制细节及各参数之间的控制关系，且没有考虑涡轮转速随负荷的变化关系，从而不能得到合适的换挡参数。

发明内容

本发明的目的在于提供一种液力变矩器的闭解锁方法、闭解锁系统及液力变矩器，能够实现液力变矩器的自动闭锁和解锁，且闭解锁条件选择多样，闭锁控制更加灵活。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种液力变矩器的闭解锁方法，包括：

预先存储预设挡位，以及每个挡位下的预设转速差和/或预设滑差率和/或预设转速比；

采集数据信息，所述数据信息包括挡位值、发动机转速以及涡轮转速，并根据发动机转速和涡轮转速得到转速差和/或滑差率和/或转速比；

当检测到挡位值大于等于预设挡位，且转速差小于对应挡位下的预设转速差和/或滑差率小于对应挡位下的预设滑差率和/或转速比大于等于对应挡位下的预设转速比时，则控制涡轮闭锁离合器进行闭锁。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：预先针对每个挡位存储一个解锁涡轮转速，当涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且检测到涡轮转速低于对应挡位下的解锁涡轮转速时，则控制涡轮闭锁离合器解锁。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，每个挡位的解锁涡轮转速低于对应挡位进行降挡时的降挡涡轮转速。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：当涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且在任一挡位下检测到制动踏板被踩踏到预设角度范围内时，则控制涡轮闭锁离合器解锁。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：当涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且检测到车辆停止时，则控制涡轮闭锁离合器解锁。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，涡轮闭锁离合器的闭解锁包括自动换挡闭解锁和手动换挡闭解锁。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，当为自动换挡闭解锁时，换挡点的涡轮转速：

其中，x代表换挡前的挡位；y代表换挡后的挡位；a代表油门开度；n_{t_min_xy}表示怠速状态下，x挡切换为y挡的涡轮转速；n_{t_max_xy}表示最高转速状态下，x挡切换为y挡的涡轮转速。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，当a＝0.2时为所述怠速状态，当a＝1时为所述最高转速状态，式1为0.2＜a＜1时的换挡点的涡轮转速的计算公式。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，变速箱在换挡时具有延迟转速n_{t_delay}，升挡时，实际的换挡点的涡轮转速n_{t_xy_actual}＝n_{t_xy}+n_{t_delay}；降挡时，实际的换挡点的涡轮转速n_{t_xy_actual}＝n_{t_xy}-n_{t_delay}。

作为液力变矩器的闭解锁方法的可选技术方案，涡轮闭锁离合器在闭锁之后，当变速箱在升挡和降挡时，涡轮闭锁离合器不解锁，仅变速箱的挡位离合器完成切换。

液力变矩器的闭解锁系统，采用如上任一方案所述的液力变矩器的闭解锁方法。

液力变矩器，包括如上所述的液力变矩器的闭解锁系统。

本发明的有益效果：

本发明提供一种液力变矩器的闭解锁方法，闭锁条件包括挡位与预设挡位的比较以及转速差与预设转速差的比较和/或滑差率与预设滑差率的比较和/或转速比与预设转速比的比较，当挡位达到预设挡位，以及转速差、滑差率和转速比中的至少一个达到设定条件时，则会进行闭锁，不但能够实现液力变矩器的自动闭锁，且闭锁条件选择多样，闭锁控制更加灵活，并且保证了液力变矩器具有较高的工作效率和工作可靠性。

进一步地，本发明的涡轮闭锁离合器的闭解锁包括自动换挡闭解锁和手动换挡闭解锁，并且详细给出了在自动换挡时每个挡位下换挡点的涡轮转速，并且换挡点的涡轮转速随油门开度而发生变化，即考虑了涡轮转速随负荷的变化关系，从而能够得到合适的换挡参数，保证了换挡的平稳性，提升了整机的驾驶舒适性；另外通过设置自动换挡闭解锁和手动换挡闭解锁两种模式，能够满足不同使用者的操作需求，同时保证在自动换挡失效时，车辆可以在手动换挡模式下继续工作。

附图说明

图1是本发明实施例提供的液力变矩器的闭解锁方法的流程示意图；

图2是本发明实施例提供的液力变矩器的闭解锁系统的原理示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。

如图1所示，本发明实施例提供一种液力变矩器的闭解锁方法，包括：预先存储预设挡位，以及每个挡位下的预设转速差和/或预设滑差率和/或预设转速比；采集数据信息，数据信息包括挡位值、发动机转速以及涡轮转速，并根据发动机转速和涡轮转速得到转速差和/或滑差率和/或转速比(发动机转速为n_e，涡轮转速为n_t，则转速差为n_e-n_t，滑差率为

转速比为

)；当检测到挡位值大于等于预设挡位，且转速差小于对应挡位下的预设转速差和/或滑差率小于对应挡位下的预设滑差率和/或转速比大于等于对应挡位下的预设转速比时，则控制涡轮闭锁离合器进行闭锁。本发明实施例能够实现液力变矩器的自动闭锁，且闭锁条件选择多样，闭锁控制更加灵活。优选地，预设挡位一般设为二挡，即挡位大于等于二挡时，涡轮闭锁离合器才会发生闭锁，挡位为一挡或倒挡时，涡轮闭锁离合器不闭锁。

通过设定不同挡位下的预设转速差、预设滑差率和/或预设转速比，能够实现低速挡晚闭锁，高速挡早闭锁，从而防止涡轮闭锁离合器频繁闭解锁，满足操作舒适性和作业效率。例如，低速挡的预设滑差率可以设置为7％-10％，高速挡的预设滑差率可以设置为11％-15％。此外低速挡和高速挡的预设转速差和预设转速比也可根据需要进行不同范围的设置，在此不再具体列出。

涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：预先针对每个挡位存储一个解锁涡轮转速，当涡轮闭锁离合器的闭锁状态下，且检测到涡轮转速低于对应挡位下的解锁涡轮转速时，则控制涡轮闭锁离合器解锁。优选地，每个挡位的解锁涡轮转速低于该挡位进行降挡时的降挡涡轮转速，即保证一定的解锁延迟，保证变速箱在降挡时，涡轮闭锁离合器不解锁。

涡轮闭锁离合器的解锁条件还包括：当涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且在任一挡位下检测到制动踏板被踩踏到预设角度范围内时，则控制涡轮闭锁离合器解锁，以保证不发生熄火。可以理解的是，每个挡位下的制动踏板可以预设不同的踩踏角度范围，当检测到制动踏板达到对应挡位的踩踏角度范围内时，则控制涡轮闭锁离合器解锁。

涡轮闭锁离合器的解锁条件还包括：当涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且检测到车辆停止时，则控制涡轮闭锁离合器解锁，以保证车辆在下一次起步时处于液力传动状态，保证车辆起步的平顺性，避免车辆发生起步熄火。

于本实施例中，涡轮闭锁离合器的闭解锁包括自动换挡闭解锁和手动换挡闭解锁，当为自动换挡闭解锁时，换挡点的涡轮转速：

其中，x代表换挡前的挡位；y代表换挡后的挡位；a代表油门开度；

表示怠速(a＝0.2)状态下，x挡切换为y挡的涡轮转速，一般是涡轮换挡参数的最小值；n_{t_max_xy}表示最高转速(a＝1)状态下，x挡切换为y挡的涡轮转速，一般是涡轮换挡参数的最大值。

当a＝0.2时，计算出来x挡与y挡的牵引特性相交点，根据牵引力-车速坐标图，该牵引特性相交点所对应的涡轮转速即为

当a＝1时，根据牵引力-车速坐标图，该牵引特性相交点所对应的涡轮转速即为n_{t_max_xy}。

表1

表1给出了挡位切换时，每个挡位的换挡点的涡轮转速、以及对应的涡轮换挡参数最小值和涡轮换挡参数最大值，表中仅列出了最高挡为4挡的情况，若最高挡高于4挡，则高于4挡的挡位的涡轮转速、以及对应的涡轮换挡参数最小值和涡轮换挡参数最大值可依表进行类推。

为便于理解，对1挡升2挡时的换挡点的涡轮转速进行具体说明，由表1可获知，1挡升2挡时，换挡点的涡轮转速为n_{t_12}，涡轮换挡参数最小值为

涡轮换挡参数最大值为n_{t_max_12}，则将值代入到上式1可得到：

其余挡位切换时换挡点的涡轮转速的计算可依此进行类推，在此不再一一列举。

优选地，变速箱在换挡时具有延迟转速n_{t_delay}，升挡时，实际的换挡点的涡轮转速n_{t_xy_actual}＝n_{t_xy}+n_{t_delay}；降挡时，实际的换挡点的涡轮转速n_{t_xy_actual}＝n_{t_xy}-n_{t_delay}。即，升挡时，涡轮转速上升到换挡点，同时再上升延迟转速时，挡位再上升；降挡时，涡轮转速下降到换挡点，同时再下降延迟转速时，挡位再下降。不同挡位的延迟转速可以不同。通过设置延迟转速，能够避免转速波动引起挡位在换挡点附件往复升降。

上述式1)详细给出了在自动换挡时每个挡位下换挡点的涡轮转速，并且换挡点的涡轮转速随油门开度而发生变化，即考虑了涡轮转速随负荷的变化关系，从而能够得到合适的换挡参数。

本实施例将变速箱的自动换挡与涡轮闭锁离合器的闭解锁进行了结合，且对换挡点以及闭锁时机和解锁时机进行了详细的设计，保证了液力变矩器具有较高的工作效率和工作可靠性，也保证了换挡的平稳性，提升了整机的驾驶舒适性。

此外，当变速箱为手动换挡时，涡轮闭锁离合器的闭解锁时机同自动换挡，只是不会自动升降挡。通过设置两种模式，能够满足不同使用者的操作需求，同时保证在自动换挡失效时，车辆可以在手动换挡模式下继续工作。

涡轮闭锁离合器在闭锁之后，当变速箱在升挡和降挡时，涡轮闭锁离合器不解锁，仅变速箱的挡位离合器完成切换。

本发明实施例还提供了一种液力变矩器的闭解锁系统，采用如上所述的液力变矩器的闭解锁方法。如图2所示，该液力变矩器闭解锁系统包括控制器以及用于采集液力变矩器的涡轮转速的涡轮转速传感器，控制器能够读取涡轮转速传感器采集到的转速n_t，另外控制器还能够读取发动机的转速n_e，油门踏板的油门开度a，变速箱的挡位信号g，以及制动踏板的制动信号brake，控制器会根据读取的信号，按照设定的控制逻辑进行实时运算，并根据运算结果输出控制指令。

本发明实施例还提供一种液力变矩器，包括上述液力变矩器的闭解锁系统。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。

Claims (12)

1.液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，包括：

预先存储预设挡位，以及每个挡位下的预设转速差和/或预设滑差率和/或预设转速比；

采集数据信息，所述数据信息包括挡位值、发动机转速以及涡轮转速，并根据所述发动机转速和所述涡轮转速得到转速差和/或滑差率和/或转速比；

当检测到挡位值大于等于所述预设挡位，且所述转速差小于对应挡位下的预设转速差和/或滑差率小于对应挡位下的预设滑差率和/或转速比大于等于对应挡位下的预设转速比时，则控制涡轮闭锁离合器进行闭锁。

2.根据权利要求1所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，所述涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：预先针对每个挡位存储一个解锁涡轮转速，当所述涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且检测到涡轮转速低于对应挡位下的解锁涡轮转速时，则控制所述涡轮闭锁离合器解锁。

3.根据权利要求2所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，每个挡位的解锁涡轮转速低于对应挡位进行降挡时的降挡涡轮转速。

4.根据权利要求1所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，所述涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：当所述涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且在任一挡位下检测到制动踏板被踩踏到预设角度范围内时，则控制所述涡轮闭锁离合器解锁。

5.根据权利要求1所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，所述涡轮闭锁离合器的解锁条件包括：当所述涡轮闭锁离合器在闭锁状态下，且检测到车辆停止时，则控制所述涡轮闭锁离合器解锁。

6.根据权利要求1-5任一项所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，所述涡轮闭锁离合器的闭解锁包括自动换挡闭解锁和手动换挡闭解锁。

7.根据权利要求6所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，当为自动换挡闭解锁时，换挡点的涡轮转速:

其中，x代表换挡前的挡位；y代表换挡后的挡位；a代表油门开度；n_{t_min_xy}表示怠速状态下，x挡切换为y挡的涡轮转速；n_{t_max_xy}表示最高转速状态下，x挡切换为y挡的涡轮转速。

8.根据权利要求7所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，当a＝0.2时为所述怠速状态，当a＝1时为所述最高转速状态，式1为0.2<a<1时的换挡点的涡轮转速的计算公式。

9.根据权利要求7所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，变速箱在换挡时具有延迟转速n_{t_delay}，升挡时，实际的换挡点的涡轮转速n_{t_xy_actual}＝n_{t_xy}+n_{t_delay}；降挡时，实际的换挡点的涡轮转速n_{t_xy_actual}＝n_{t_xy}-n_{t_delay}。

10.根据权利要求7所述的液力变矩器的闭解锁方法，其特征在于，所述涡轮闭锁离合器在闭锁之后，当变速箱在升挡和降挡时，所述涡轮闭锁离合器不解锁，仅所述变速箱的挡位离合器完成切换。

11.液力变矩器的闭解锁系统，其特征在于，采用如权利要求1-10任一项所述的液力变矩器的闭解锁方法。

12.液力变矩器，其特征在于，包括如权利要求11所述的液力变矩器的闭解锁系统。

Images