[发明专利]一种无级变速箱用湿式离合器换档及保护控制策略

说明书

技术领域

本发明属于自动变速箱自我保护与控制技术领域，特别涉及到一种无级变速箱用湿式离合器的换档及保护控制策略。

背景技术

随着电子技术与自动控制技术的快速发展，高性能的汽车自动变速箱不断被国内外汽车厂商推向市场，自动档车型所带给人们在驾驶过程中的轻松、舒适、全方位“行驶乐趣”等感觉及低油耗、低排放性能已逐渐被认可，市场上自动变速箱装车率越来越高，使用范围也越来越广。

由液力变矩器、前进/倒档湿式离合器系统、金属带及主、从动带轮机构组成的无级变速箱是一种靠摩擦力和油压传递动力的带传动式变速装置，在起步或换档结合等突变工况下，由于扭矩突变或油压滞后等原因，容易导致离合器换档异常，反复如此可造成离合器摩擦片等关键部件不可修复性损伤，给车主带来较大的经济损失，还影响到了整车驾驶的安全性和舒适性，因此急需一种离合器换档及保护控制方法，以保证变速箱在动力传递过程中具有很高的可靠性和安全性。

发明内容

本发明的目的是提出一种无级变速箱用湿式离合器的换档及保护控制策略，用于离合器换档结合及其安全保护，防止离合器换档异常或离合器打滑故障，为无级变速箱的正常工作提供可靠、安全的保护。

本发明的无级变速箱用湿式离合器的换档及保护控制策略包括离合器打开状态、充油状态、结合状态和锁止状态，变速箱控制单元根据油门踏板的角度计算得出离合器结合状态的目标油压，并根据该目标油压查表得出实时的目标保护扭矩，发动机管理系统根据所述目标保护扭矩来控制离合器结合状态的实际输出扭矩，使实际输出扭矩小于或等于目标保护扭矩。

具体来说，所述结合状态的时长为预定时间T1，变速箱控制单元在结合状态中根据油门踏板的角度计算得到目标油压曲线的斜率K1，并以充油状态的目标油压值P1为起始点，斜率K1为斜率，得出结合状态的目标油压曲线L1，所述K1=a*θ+b，所述a、b均为正数；变速箱控制单元根据目标油压曲线L1查预定的容量扭矩-油压表得到结合状态的容量保护扭矩曲线L2，并将所述容量保护扭矩曲线L2延时ΔT得到结合状态的目标保护扭矩曲线L3；发动机管理系统根据结合状态的目标保护扭矩曲线L3来控制实际输出扭矩，使结合状态的实际输出扭矩小于或等于目标保护扭矩。在上述结合状态下，发动机的实际输出扭矩小于或等于目标保护扭矩，而因为ΔT的存在，目标保护扭矩曲线基本与容量扭矩曲线重合或略滞后于容量扭矩曲线，这样发动机实际输出扭矩肯定会低于同步的容量扭矩，从而解决了因液压系统响应滞后，实际油压会滞后目标油压的问题，实现了离合器结合状态的安全控制。

所述打开状态下的目标保护扭矩值为一个设定的最大发动机扭矩值N_max。该最大发动机扭矩值N_max为发动机最大可实现扭矩×1.2，这样相当于不对发动机扭矩进行限制和保护，因为此时离合器处于打开状态，没有传递任何扭矩，因此发动机扭矩值对离合器没有影响，不会造成离合器损伤。

所述打开状态下的目标油压值为零，所述充油状态下的目标油压值P1为一个预定油压值，所述充油状态下的目标保护扭矩值为变速箱控制单元根据打开状态及充油状态下的目标油压值查预定的容量扭矩-油压表得到容量保护扭矩曲线L4，并将所述容量保护扭矩曲线L4延时ΔT得到的目标保护扭矩曲线L5；发动机管理系统根据充油状态的目标保护扭矩曲线L5来控制实际输出扭矩，使充油状态的实际输出扭矩小于或等于目标保护扭矩。在上述充油状态下，发动机的实际输出扭矩小于或等于目标保护扭矩，而因为ΔT的存在，目标保护扭矩曲线基本与容量扭矩曲线重合或略滞后于容量扭矩曲线，这样发动机实际输出扭矩肯定会低于同步的容量扭矩，从而解决了因液压系统响应滞后，实际油压会滞后目标油压的问题，实现了离合器充油状态的安全控制。

所述锁止状态下的目标油压为离合器可实现的最大油压，目标保护扭矩值为一个设定的最大发动机扭矩值N_max。该最大发动机扭矩值N_max为发动机最大可实现扭矩×1.2，这样相当于不对发动机扭矩进行限制和保护，以保证离合器锁止过程扭矩可靠传递。

所述容量扭矩-油压表是通过离合器油压－容量扭矩试验得出并预存于变速箱控制单元内的。该离合器油压－容量扭矩试验在研发过程中进行，通过逐步增大离合器油压，并同步测得此时的离合器最大传递扭矩而得出，在换挡过程中，只要发动机实际输出扭矩小于同一油压下的容量扭矩，离合器就不会出现打滑等故障。

当离合器滑差转速大于一个预定转速值S1或预定的最大充油时间T2完成时，离合器从充油状态进入结合状态；当离合器滑差转速小于一个预定转速值S1或结合状态的时长T1完成时，离合器从结合状态进入锁止状态。