WO2022262174A1 - 一种变速箱液压系统、控制方法及车辆 - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to the field of vehicle gearboxes, in particular to a gearbox hydraulic system, a control method and a vehicle.
  • the present invention provides a control method of a gearbox hydraulic system, the gearbox hydraulic system includes a fuel tank, a low-pressure oil pump, an oil cooler, a clutch, and a shaft-tooth planetary row component connected in sequence;
  • the larger value of the first rotational speed and the second rotational speed is taken as the target rotational speed of the electronic oil pump.
  • the temperature of the clutch is equivalently calculated according to the speed and torque of the input shaft in the gearbox, the speed and torque of the output shaft, wherein the operating parameters include the speed and torque of the input shaft, the speed and torque of the output shaft torque.
  • the second calibration relationship records the temperature of the clutch and the electronic oil pump The corresponding relationship of the rotational speed.
  • Step S100 Obtain the oil temperature at the outlet of the oil cooler and the operating parameters of the gearbox, where the gearbox includes the hydraulic system of the gearbox;
  • Step S200 Calculate the temperature of the clutch in the gearbox according to the operating parameters of the gearbox
  • the present invention determines the target rotational speed of the electronic oil pump according to the temperature of the clutch and the oil temperature at the outlet of the oil cooler, and controls the electronic oil pump to run according to the target rotational speed, so that the clutch can be supplied with a suitable amount of oil, realizing precise flow control and improving the The energy efficiency of the electronic oil pump reduces the energy consumption of the electronic oil pump.
  • the present invention adopts two independent control units, the electronic oil pump with low pressure and large flow independently controls the cooling and lubrication of the gearbox, and the electro-hydraulic actuator with high pressure and small flow independently controls the high-pressure oil circuit, thereby significantly reducing the low-pressure cooling lubrication and high-pressure lubrication.
  • the second rotational speed of the electronic oil pump is determined according to the temperature of the clutch, specifically:
  • the first rotational speed can range from 150r/min to 4500r/min; the second rotational speed can range from 0r/min to 4500r/min.
  • FIG. 4 is a schematic structural diagram of a transmission hydraulic system 100 according to another embodiment of the present invention.
  • the gearbox hydraulic system 100 includes an oil tank 30 , a suction filter 40 , an electronic oil pump 50 , an oil cooler 60 , a clutch 70 and a shaft-tooth planetary row component connected to each other.
  • Part of the oil flowing out of the oil cooler 60 flows to the clutch friction plate 71, and the other part flows to the shaft-tooth planetary row components, thereby cooling and lubricating the components in the gearbox.
  • the electro-hydraulic actuator 80 and the clutch control piston 72 provide high-pressure oil for it.

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Abstract

一种变速箱液压系统（100）、控制方法及车辆，根据离合器（70）的温度和油冷器（60）的出口处的油温来确定电子油泵（50）的目标转速，并控制电子油泵（50）按照目标转速运行，从而可以向离合器（70）提供合适的油量，实现精准流量控制，提高了电子油泵（50）的能效，降低了电子油泵（50）的能耗。

Description

一种变速箱液压系统、控制方法及车辆 技术领域
本发明涉及车辆变速箱领域，特别是涉及一种变速箱液压系统、控制方法及车辆。
背景技术
在自动变速箱领域，电子油泵凭借着控制方式灵活多变，控制简单，节能高效，有着非常广泛的使用。根据自动变速箱冷却润滑和换挡的需求，油泵主要有单联电子油泵，双联电子油泵。单联电子油泵通过液压阀板调节压力和切换油路从而实现高压换挡需求和低压冷却润滑需求，该种方案效率较低，能耗高。双联电子油泵由高压油泵和低压油泵组成，对高低压油路分别控制，可以有效的降低高压油路的能量损耗。目前电子油泵主要是基于目标控制压力和油温来控制电子油泵的实时转速；虽然通过控制策略的优化可以降低电子油泵的功率损耗，但是效果不显著。
发明内容
本发明第一方面的目的是要提供一种变速箱液压系统的控制方法，解决现有技术中不能有效降低电子油泵能耗的技术问题。
本发明第一方面的进一步目的是要进一步降低变速箱液压系统的功率损耗。
本发明第二方面的目的是要提供一种变速箱液压系统。
本发明第三方面的目的是要提供一种具有上述变速箱液压系统的车辆。
根据本发明第一方面的目的，本发明提供了一种变速箱液压系统的控制方法，变速箱液压系统包括依次连接的油箱、低压油泵、油冷器、离合器和轴齿行星排部件；
所述控制方法包括：
获取所述油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数，所述变速箱包括所述变速箱液压系统；
根据所述变速箱的运行参数计算出所述变速箱中离合器的温度；
根据所述离合器的温度和所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的目标转速；
控制所述电子油泵按照所述目标转速运行。
可选地，根据所述离合器的温度和所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的目标转速的步骤，具体包括：
根据所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的第一转速，并根据所述离合器的温度确定所述电子油泵的第二转速；
取所述第一转速和所述第二转速中的较大值作为所述电子油泵的目标转速。
可选地，根据所述变速箱的运行参数计算出所述变速箱中离合器的温度的步骤，包括：
根据所述变速箱中输入轴的转速和扭矩、所述输出轴的转速和扭矩等效计算出所述离合器的温度，其中，所述运行参数包括输入轴的转速和扭矩、输出轴的转速和扭矩。
可选地，在获取所述油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数的步骤之前，还包括：
检测所述电子油泵中电机的转子的位置状态信息；
判断所述电子油泵中电机的转子是否对中；
若是，则获取所述油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数。
可选地，所述离合器包括离合器摩擦片和离合器控制活塞，所述油冷器与所述离合器摩擦片连接，以通过所述电子油泵为所述离合器摩擦片提供低压油液；所述离合器控制活塞与电液作动器连接，以通过所述电液作动器为所述离合器控制活塞提供高压油液。
可选地，根据所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的第一转速，具体为：
根据所述油冷器的出口处的油温查询预存的第一标定关系获取与所述油冷器的出口处的油温相对应的所述电子油泵的第一转速，所述第一标定关系记录有所述油冷器的出口处的油温与所述电子油泵的转速的对应关系。
可选地，根据所述离合器的温度确定所述电子油泵的第二转速，具体为：
根据所述离合器的温度查询预存的第二标定关系获取与所述离合器的温度相对应的所述电子油泵的第二转速，所述第二标定关系记录有所述离合器的温度与所述电子油泵的转速的对应关系。
可选地，所述第一转速的范围为150r/min～4500r/min；所述第二转速的 范围为0r/min～4500r/min。
根据本发明第二方面的目的，本发明还提供了一种变速箱液压系统，包括：
获取单元，用于获取油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数；以及
控制模块，所述控制模块包括存储器和处理器，所述存储器内存储有计算程序，所述计算程序被所述处理器执行时用于实现上述的控制方法。
根据本发明第三方面的目的，本发明又提供了一种车辆，其包括上述的变速箱液压系统。
本发明根据离合器的温度和油冷器的出口处的油温来确定电子油泵的目标转速，并控制电子油泵按照目标转速运行，从而可以向离合器提供合适的油量，实现精准流量控制，提高了电子油泵的能效，降低了电子油泵的能耗。
进一步地，本发明中离合器包括离合器摩擦片和离合器控制活塞，油冷器与离合器摩擦片连接，以通过电子油泵为离合器摩擦片提供低压油液；离合器控制活塞与电液作动器连接，以通过电液作动器为离合器控制活塞提供高压油液。本发明采用两个独立的控制单元，低压大流量的电子油泵独立控制变速箱的冷却和润滑，高压小流量的电液作动器独立控制高压油路，从而可以显著减小低压冷却润滑和高压换挡同时工作时液压系统压力耦合带来的功率损耗。
根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
附图说明
后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：
图1是根据本发明一个实施例的变速箱液压系统的控制方法的示意性流程图；
图2是根据本发明另一个实施例的变速箱液压系统的控制方法的示意性流程图；
图3是根据本发明一个实施例的变速箱液压系统的示意性结构图；
图4是根据本发明另一个实施例的变速箱液压系统的示意性结构图。
具体实施方式
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，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。
图1是根据本发明一个实施例的变速箱液压系统的控制方法的示意性流程图。如图1所示，在一个具体的实施例中，变速箱液压系统包括依次连接的油箱、电子油泵、油冷器、离合器和轴齿行星排部件。控制方法包括以下步骤：
步骤S100：获取油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数，变速箱包括变速箱液压系统；
步骤S200：根据变速箱的运行参数计算出变速箱中离合器的温度；
步骤S300：根据离合器的温度和油冷器的出口处的油温确定电子油泵的目标转速；
步骤S400：控制电子油泵按照目标转速运行。这里，主要通过油温传感器直接获取油冷器的出口处的油温。
本发明根据离合器的温度和油冷器的出口处的油温来确定电子油泵的目标转速，并控制电子油泵按照目标转速运行，从而可以向离合器提供合适的油量，实现精准流量控制，提高了电子油泵的能效，降低了电子油泵的能耗。
图2是根据本发明另一个实施例的变速箱液压系统的控制方法的示意性流程图。如图2所示，在另一个实施例中，步骤S300具体包括以下步骤：
步骤S310：根据油冷器的出口处的油温确定电子油泵的第一转速，并根据离合器的温度确定电子油泵的第二转速；
步骤S320：取第一转速和第二转速中的较大值作为电子油泵的目标转速。
本发明的电子油泵以油冷器的出口处的油温和离合器的温度为参照依据，实时调整电子油泵的目标转速，向变速箱提供所需求的流量，实现精准流量供给，提高了电子油泵的能效。
进一步地，步骤S200具体为：
根据变速箱中输入轴的转速和扭矩、输出轴的转速和扭矩等效计算出离合器的温度，其中，运行参数包括输入轴的转速和扭矩、输出轴的转速和扭矩。
在一个优选的实施例中，步骤S100之前，还包括以下步骤：
步骤S10，检测电子油泵中电机的转子的位置状态信息；
步骤S20，判断电子油泵中电机的转子是否对中；若是，则执行步骤S100；若否，则执行步骤S500；
步骤S500，控制电机的转子对中。
也就是说，本发明在变速箱启动后，首先要检测电子油泵中电机的转子的位置状态信息，从而可以保证电子油泵在无故障的情况下运转，提高了系统运行的安全性。
进一步地，离合器包括离合器摩擦片和离合器控制活塞，油冷器与离合器摩擦片连接，以通过电子油泵为离合器摩擦片提供低压油液；离合器控制活塞与电液作动器(EHA，Electro-Hydraulic Actuator)连接，以通过电液作动器为离合器控制活塞提供高压油液。
本发明采用两个独立的控制单元，低压大流量的电子油泵独立控制变速箱的冷却和润滑，高压小流量的电液作动器独立控制高压油路，从而可以显著减小低压冷却润滑和高压换挡同时工作时液压系统压力耦合带来的功率损耗。
具体地，根据油冷器的出口处的油温查询预存的第一标定关系获取与油冷器的出口处的油温相对应的电子油泵的第一转速，第一标定关系记录有油冷器的出口处的油温与电子油泵的转速的对应关系。例如，表1为第一标定关系中部分的温度和转速的对应数据。
表1
温度 ℃ -30 -15 -10 0 10 80 100 105 110 120
转速 r/min 150 150 300 300 300 600 600 2400 4500 4500
进一步地，根据离合器的温度确定电子油泵的第二转速，具体为：
根据离合器的温度查询预存的第二标定关系获取与离合器的温度相对应的电子油泵的第二转速，第二标定关系记录有离合器的温度与电子油泵的转速的对应关系。例如，表2为第二标定关系中部分的温度和转速的对应数 据。
表2
温度 ℃ 60 70 100 110 130 135 140 150
转速 r/min 0 600 600 1200 2700 3300 3900 4500
从表1和表2中可以看出第一转速的范围可在150r/min～4500r/min；第二转速的范围可在0r/min～4500r/min。
图3是根据本发明一个实施例的变速箱液压系统100的示意性结构图。如图3所示，在一个具体的实施例中，变速箱液压系统100包括获取单元10和控制模块20，获取单元10用于获取油冷器60的出口处的油温和变速箱的运行参数，控制模块20包括存储器22和处理器21，存储器22内存储有计算程序，计算程序被处理器21执行时用于实现上述的控制方法。处理器21可以是一个中央处理单元(central processing unit，简称CPU)，或者为数字处理单元等等。处理器21通过通信接口收发数据。存储器22用于存储处理器21执行的程序。存储器22是能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何介质，也可以是多个存储器22的组合。上述计算程序可以从计算机可读存储介质下载到相应计算/处理设备或者经由网络(例如因特网、局域网、广域网和/或无线网络)下载到计算机或外部存储设备。
图4是根据本发明另一个实施例的变速箱液压系统100的示意性结构图。如图4所示，变速箱液压系统100包括相互连接的油箱30、吸滤器40、电子油泵50、油冷器60、离合器70和轴齿行星排部件。从油冷器60流出的油液一部分流向离合器摩擦片71，另一部分流向轴齿行星排部件，从而对变速箱中的零部件进行冷却润滑。而电液作动器80与离合器控制活塞72，为其提供高压油液。
由于变速箱低压冷却润滑和高压换挡需求存在很大的区别，冷却润滑需求是常态工作，流量需求较大，压力较低，对流量响应性要求较低；高压换挡是瞬态工作，瞬时流量需求变化较大，压力较高，对压力保压性要求以及流量响应性要求较高。因此本发明采用两个独立的油泵，低压大流量的电子油泵50独立控制变速箱的冷却和润滑，高压小流量电液作动器80控制高压油路为离合器控制活塞72提供高压油液。通过独立的动力单元配置，可以显著减小低压冷却润滑和高压换挡同时工作时液压系统压力耦合带来的功 率损耗。
本发明还提供了一种车辆，其包括上述的的变速箱液压系统100。对于变速箱液压系统100，这里不一一赘述。
至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例，但是，在不脱离本发明精神和范围的情况下，仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此，本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (10)

  1. 一种变速箱液压系统的控制方法，所述变速箱液压系统包括依次连接的油箱、低压油泵、油冷器、离合器和轴齿行星排部件；
    所述控制方法包括：
    获取所述油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数，所述变速箱包括所述变速箱液压系统；
    根据所述变速箱的运行参数计算出所述变速箱中离合器的温度；
    根据所述离合器的温度和所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的目标转速；
    控制所述电子油泵按照所述目标转速运行。
  2. 根据权利要求1所述的控制方法，其中，根据所述离合器的温度和所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的目标转速的步骤，具体包括：
    根据所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的第一转速，并根据所述离合器的温度确定所述电子油泵的第二转速；
    取所述第一转速和所述第二转速中的较大值作为所述电子油泵的目标转速。
  3. 根据权利要求1所述的控制方法，其中，根据所述变速箱的运行参数计算出所述变速箱中离合器的温度的步骤，包括：
    根据所述变速箱中输入轴的转速和扭矩、所述输出轴的转速和扭矩等效计算出所述离合器的温度，其中，所述运行参数包括输入轴的转速和扭矩、输出轴的转速和扭矩。
  4. 根据权利要求1所述的控制方法，其中，在获取所述油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数的步骤之前，所述控制方法还包括：
    检测所述电子油泵中电机的转子的位置状态信息；
    判断所述电子油泵中电机的转子是否对中；
    若是，则获取所述油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数。
  5. 根据权利要求1所述的控制方法，其中，
    所述离合器包括离合器摩擦片和离合器控制活塞，所述油冷器与所述离合器摩擦片连接，以通过所述电子油泵为所述离合器摩擦片提供低压油液；所述离合器控制活塞与电液作动器连接，以通过所述电液作动器为所述离合器控制活塞提供高压油液。
  6. 根据权利要求2所述的控制方法，其中，根据所述油冷器的出口处的油温确定所述电子油泵的第一转速，具体为：
    根据所述油冷器的出口处的油温查询预存的第一标定关系获取与所述油冷器的出口处的油温相对应的所述电子油泵的第一转速，所述第一标定关系记录有所述油冷器的出口处的油温与所述电子油泵的转速的对应关系。
  7. 根据权利要求2所述的控制方法，其中，根据所述离合器的温度确定所述电子油泵的第二转速，具体为：
    根据所述离合器的温度查询预存的第二标定关系获取与所述离合器的温度相对应的所述电子油泵的第二转速，所述第二标定关系记录有所述离合器的温度与所述电子油泵的转速的对应关系。
  8. 根据权利要求2所述的控制方法，其中，
    所述第一转速的范围为150r/min～4500r/min；所述第二转速的范围为0r/min～4500r/min。
  9. 一种变速箱液压系统，包括：
    获取单元，用于获取油冷器的出口处的油温和变速箱的运行参数；以及
    控制模块，所述控制模块包括存储器和处理器，所述存储器内存储有计算程序，所述计算程序被所述处理器执行时用于实现根据权利要求1-8中任一项所述的控制方法。
  10. 一种车辆，包括权利要求9所述的变速箱液压系统。
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