前置前驅型自動變速箱及其控制方法
【專利摘要】本發明公開了前置前驅型自動變速箱，包括機械執行機構、液壓控制系統和供油系統，其中，供油系統包括機械泵、電泵和壓力調節閥；機械泵與機動車中的發動機連接，機械泵的吸油口與油底殼連通，機械泵的出油口通過單向閥與液壓控制系統連通；電泵與機動車中的供電系統連接，電泵的吸油口與油底殼連通，電泵的出油口通過單向閥與液壓控制系統連通；壓力調節閥的壓力調節口與機械泵的出油口連通，壓力調節閥的回油口與機械泵的吸油口連通，壓力調節閥用于調節進入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量。本發明公開的前置前驅型自動變速箱，自動變速箱能夠在發動機剛剛啟動時快速響應，從而滿足整車的快速啟動需求。本發明還公開了具體的控制方法。
【專利說明】前置前驅型自動變速箱及其控制方法

【技術領域】
[0001]本發明屬于機動車變速箱【技術領域】，尤其涉及前置前驅型自動變速箱及其控制方法。

【背景技術】
[0002]機動車的變速箱具有以下功能:一、改變傳動比；二、在發動機旋轉方向不變的情況下，使機動車能倒退行駛；三、利用空檔，中斷動力傳遞，使發動機能夠啟動、怠速。
[0003]變速箱通常包括機械執行機構、液壓控制系統和供油系統，供油系統用于將液壓油送入液壓控制系統。目前變速箱的供油系統中設置有一個機械泵，由該機械泵提供液壓控制系統需要的液壓油，從而提供離合器壓緊所需的油壓和齒輪軸承所需的潤滑油，該機械泵與發動機連接、由發動機驅動。
[0004]但是，目前的變速箱存在以下問題:在機動車的發動機啟動之后，只有在發動機達到一定轉速后，變速箱才能正常運行，也就是說變速箱無法在發動機剛剛起步時快速響應。


【發明內容】

[0005]有鑒于此，本發明的目的在于提供一種能夠在發動機剛剛起步時快速響應的前置前驅型自動變速箱，同時提供應用于該前置前驅型自動變速箱的控制方法。
[0006]為實現上述目的，本發明提供如下技術方案:
[0007]—種前置前驅型自動變速箱，包括機械執行機構、液壓控制系統和供油系統，所述供油系統包括機械泵、電泵和壓力調節閥；
[0008]所述機械泵與機動車中的發動機連接，所述機械泵的吸油口與油底殼連通，所述機械泵的出油口通過單向閥與所述液壓控制系統連通；
[0009]所述電泵與所述機動車中的供電系統連接，所述電泵的吸油口與所述油底殼連通，所述電泵的出油口通過單向閥與所述液壓控制系統連通；
[0010]所述壓力調節閥的壓力調節口與所述機械泵的出油口連通，所述壓力調節閥的回油口與所述機械泵的吸油口連通，所述壓力調節閥用于調節進入所述液壓控制系統的液壓油的壓力和流量。
[0011]優選的，上述前置前驅型自動變速箱還包括濾清器，所述機械泵的吸油口和所述電泵的吸油口通過所述濾清器與所述油底殼連通。
[0012]優選的，上述前置前驅型自動變速箱還包括兩個濾清器，所述機械泵的吸油口通過一個濾清器與所述油底殼連通，所述電泵的吸油口通過另一個濾清器與所述油底殼連通。
[0013]優選的，上述前置前驅型自動變速箱中，所述液壓控制系統中的循環管路設置于所述發動機的水箱內。
[0014]本發明還提供一種控制方法，應用于上述第一種前置前驅型自動變速箱，所述控制方法包括:
[0015]在發動機自動熄火后，啟動所述電泵，控制所述電泵在預設的低速區運轉；
[0016]在接收到發動機啟動指令后，控制所述電泵在預設的高速區運轉；
[0017]在所述機械泵的轉速達到第一轉速閾值時，控制所述電泵在預設的中速區運轉；
[0018]在所述機械泵的轉速達到第二轉速閾值或者所述發動機本次運行時間達到預設時長時，逐步降低所述電泵的轉速直至所述電泵的轉速為零，由所述機械泵單獨向所述液壓控制系統供油，其中，所述第二轉速閾值大于所述第一轉速閾值。
[0019]優選的，上述控制方法中，在啟動所述電泵之后，還包括:若在預設時間段內未接收到發動機啟動指令，則控制所述電泵停止運行。
[0020]優選的，上述控制方法中，所述預設的高速區為2800轉/秒，所述預設的中速區為2000轉/秒，所述預設的低速區為1200轉/秒。
[0021]由此可見，本發明的有益效果為:本發明公開的前置前驅型自動變速箱，其供油系統中設置有機械泵和電泵，在發動機剛剛啟動時，機械泵和電泵同時運行，將液壓油送入液壓控制系統，滿足潤滑需求和離合器壓緊所需要的油壓，保證自動變速箱能夠快速響應，從而滿足整車的快速啟動需求。
[0022]本發明公開的控制方法，對供油系統中的電泵進行分級控制，在發動機自動熄火之后，控制電泵低速運轉，在發動機剛剛啟動時，控制電泵高速運轉，隨著機械泵轉速的提高，降低電泵的運轉速度，在機械泵單獨運行即可滿足液壓控制系統油壓需求時，關閉電泵。基于本發明公開的控制方法，在發動機自動熄火之后，電泵低速運轉用以補償液壓控制系統的泄露、對機械執行機構進行潤滑、對BI離合器和C4離合器進行預沖油，并且，在發動機再次啟動之后電泵高速運轉，電泵和機械泵同時為液壓控制系統供油，快速為Cl離合器沖油，保證車輛的快速啟動，另外，在滿足液壓控制系統油壓需求的前提下，通過調整電泵的轉速，減少電泵消耗的電能，從而降低整車的能耗。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0023]為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據提供的附圖獲得其他的附圖。
[0024]圖1為本發明公開的前置前驅型自動變速箱中供油系統的一種結構示意圖；
[0025]圖2為本發明公開的前置前驅型自動變速箱中供油系統的另一種結構示意圖；
[0026]圖3為本發明公開的前置前驅型自動變速箱中供油系統的另一種結構示意圖；
[0027]圖4為本發明公開的前置前驅型自動變速箱的一種控制方法的流程圖。

【具體實施方式】
[0028]下面將結合本發明實施例中的附圖，對本發明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發明保護的范圍。
[0029]本發明公開一種前置前驅型自動變速箱，能夠在機動車的發動機剛剛起步時快速響應，從而滿足整車的快速啟動需求。
[0030]本發明公開的前置前驅型自動變速箱包括機械執行機構、液壓控制系統和供油系統。其中，供油系統的結構如圖1所示，包括機械泵1、電泵2和壓力調節閥3。
[0031]機械泵I與機動車中的發動機連接，由發動機驅動機械泵I。另外，機械泵I的吸油口與自動變速箱中的油底殼連通，機械泵I的出油口通過單向閥4與液壓控制系統連通。自動變速箱中的油底殼用于回收和存儲液壓油。單向閥4能夠避免僅電泵2單獨運行時，液壓油倒流入機械泵I。
[0032]電泵2與機動車中的供電系統連接。另外，電泵2的吸油口與自動變速箱中的油底殼連通，電泵2的出油口通過單向閥5與液壓控制系統連通。單向閥5能夠避免僅機械泵I單獨運行時，液壓油倒流入電泵2。
[0033]壓力調節閥3的壓力調節口與機械泵I的出油口連通，壓力調節閥3的回油口與機械泵I的吸油口連通，壓力調節閥3用于調節進入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量。
[0034]在前置前驅型自動變速箱運行過程中，流入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量要保持穩定。壓力調節閥3的開度隨著流入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量的變化而發生相應變化，從而使得流入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量保持穩定。具體的:當流入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量較大時，壓力調節閥3的開度增大；當流入液壓控制系統的液壓油的壓力和流量較小時，壓力調節閥3的開度減小。
[0035]下面對本發明公開的前置前驅型自動變速箱的工作過程進行說明:
[0036]在用戶啟動車輛后，發動機開始運轉，但是在短時間內發動機的轉速較低，因此機械泵I的轉速也較低，機械泵I提供的液壓油無法滿足潤滑需求和離合器壓緊所需要的油壓。而本發明公開的前置前驅型自動變速箱的供油系統中還設置有電泵，在用戶啟動車輛后，電泵2運轉將油底殼中液壓油送入液壓控制系統中。也就是說，在用戶啟動車輛后，供油系統中的機械泵I和電泵2同時運行，將油底殼中的液壓油送入液壓控制系統，滿足潤滑需求和離合器壓緊所需要的油壓。
[0037]本發明公開的前置前驅型自動變速箱，其供油系統中設置有機械泵I和電泵2，在發動機剛剛啟動時，機械泵I和電泵2同時運行，將液壓油送入液壓控制系統，滿足潤滑需求和離合器壓緊所需要的油壓，保證自動變速箱能夠快速響應，從而滿足整車的快速啟動需求。
[0038]實施中，可以對圖1所示供油系統進行進一步改進。請參見圖2和圖3。
[0039]與圖1相比，在圖2所示前置前驅型自動變速箱的供油系統中，進一步設置濾清器61。機械泵I的吸油口和電泵2的吸油口通過濾清器61與油底殼連通，濾清器61能夠將液壓油中的雜質濾除，降低機械泵1、電泵2和液壓控制系統被損壞的概率。
[0040]與圖1相比，在圖3所示前置前驅型自動變速箱的供油系統中，進一步設置濾清器61和62。其中，機械泵I的吸油口通過濾清器61與油底殼連通，電泵2的吸油口通過濾清器62與油底殼連通。在對現有的自動變速箱進行改造過程中，將機械泵I和電泵2的吸油口分別與不同的濾清器連接，可以減小改動成本。
[0041]另外，在現有的自動變速箱中設置有油冷器，液壓控制系統中的循環管路設置在該油冷器中，由油冷器對循環管路中的液壓油進行降溫冷卻。本發明公開的前置前驅型自動變速箱，可以進一步進行結構改進，不再設置油冷器，而是將液壓控制系統中的循環管路設置于發動機的水箱內，也就是說與發動機共用同一套冷卻設備，從而減小自動變速箱體積。
[0042]本發明還公開應用于上述前置前驅型自動變速箱的控制方法，請參見圖4，該控制方法包括:
[0043]步驟SlO:在發動機自動媳火后，啟動電栗，控制電栗在預設的低速區運轉。
[0044]在發動機自動熄火后，控制電泵低速運轉，以補償液壓控制系統的液壓油泄漏，對機械執行機構進行潤滑、并為兩個離合器(BI離合器和C4離合器)預沖油，使得在后續啟動發動機的瞬間能夠快速為第三個離合器(Cl離合器)沖油，從而快速啟動車輛。當車輛的檔位處于N檔時，自動變速箱要鎖閉BI離合器和C4離合器，當發動機啟動的時候，要快速結合Cl離合器來結合傳動鏈，實現車輛的啟動。
[0045]實施中，預設的低速區可設置為1200轉/秒。
[0046]步驟S20:接收到發動機啟動指令后，控制電泵在預設的高速區運轉。
[0047]發動機啟動后，在短時間內的轉速較低，因此機械泵的轉速也較低，機械泵僅能將少量的液壓油送入液壓控制系統。在啟動電泵后，要控制電泵在預設的高速區運轉，以便迅速壓緊前進檔離合器。需要說明的是，在當前情況下，機械泵和電泵是同時運轉的。
[0048]液壓控制系統中的油壓要達到:8bar(glO(rC，或者6bar(glO(rC。也就是說，當油溫為100°C時，液壓控制系統中的油壓要達到8bar，當油溫為120°C時，液壓控制系統中的油壓要達到6bar。其中，Ibar (巴)=10Kpa(千帕)。
[0049]實施中，預設的高速區間可以設置為2800轉/秒。
[0050]步驟S30:在機械泵的轉速達到第一轉速閾值時，控制電泵在預設的中速區運轉。
[0051]隨著發動機轉速的提高，機械泵的轉速也相應提高。當機械泵的轉速達到第一轉速閾值時，就可以控制電泵降速至中速區運轉，此時在機械泵和電泵的共同作用下，仍然能夠將足量的液壓油送入液壓控制系統。在滿足液壓控制系統油壓需求的情況下，通過控制電泵降速，能夠減少電泵消耗的電能。
[0052]實施中，預設的高速區間可以設置為2000轉/秒。
[0053]步驟S40:在機械泵的轉速達到第二轉速閾值時，逐步降低電泵的轉速直至電泵的轉速為零，由機械泵單獨向液壓控制系統供油，其中，第二轉速閾值大于第一轉速閾值。
[0054]當發動機完成整個啟動過程后，機械泵的轉速達到第二轉速閾值，此時僅依靠機械泵就可以將足量的液壓油送入液壓控制系統中，因此控制電泵逐步降速直至轉速為零，僅由機械泵單獨向液壓控制系統供油。
[0055]實施中，也可以根據發動機本次運行時間來判斷是否要控制電泵降速至零。具體的，在發動機本次運行時間達到預設時長時，逐步降低電泵的轉速直至電泵的轉速為零。
[0056]本發明公開的控制方法，對供油系統中的電泵進行分級控制，在發動機自動熄火之后，控制電泵低速運轉，在發動機剛剛啟動時，控制電泵高速運轉，隨著機械泵轉速的提高，降低電泵的運轉速度，在機械泵單獨運行即可滿足液壓控制系統油壓需求時，關閉電泵。基于本發明公開的控制方法，在發動機自動熄火之后，電泵低速運轉用以補償液壓控制系統的泄露、對機械執行機構進行潤滑、對BI離合器和C4離合器進行預沖油，并且，在發動機再次啟動之后電泵高速運轉，電泵和機械泵同時為液壓控制系統供油，快速為Cl離合器沖油，保證車輛的快速啟動，另外，在滿足液壓控制系統油壓需求的前提下，通過調整電泵的轉速，減少電泵消耗的電能，從而降低整車的能耗。
[0057]機動車的啟停功能指的是發動機在關閉之后再重啟。機動車的啟停功能主要用于用戶需要短時間停車的場合，也就是說，用戶對于短時間停車后車輛的啟動速度更為關注。例如:用戶在路口等待綠燈通行，當信號燈變為綠燈之后，用戶希望車輛能夠快速啟動，通過路口。
[0058]在上述公開的控制方法中，如果車輛的發動機長時間處于關閉狀態，若電泵一直處于低速運轉狀態，會產生較多的功耗，同時也會降低電泵的使用壽命。作為優選方案，在發動機自動熄火后，如果在啟動電泵之后的預設時間段內未接收到發動機啟動指令，則控制電泵停止運行。
[0059]最后，還需要說明的是，在本文中，諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用來將一個實體或者操作與另一個實體或操作區分開來，而不一定要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何這種實際的關系或者順序。而且，術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過程、方法、物品或者設備不僅包括那些要素，而且還包括沒有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過程、方法、物品或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下，由語句“包括一個……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過程、方法、物品或者設備中還存在另外的相同要素。
[0060]本說明書中各個實施例采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處，各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的裝置而言，由于其與實施例公開的方法相對應，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法部分說明即可。
[0061]對所公開的實施例的上述說明，使本領域專業技術人員能夠實現或使用本發明。對這些實施例的多種修改對本領域的專業技術人員來說將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發明的精神或范圍的情況下，在其它實施例中實現。因此，本發明將不會被限制于本文所示的這些實施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點相一致的最寬的范圍。
【權利要求】
1.一種前置前驅型自動變速箱，包括機械執行機構、液壓控制系統和供油系統，其特征在于，所述供油系統包括機械泵、電泵和壓力調節閥； 所述機械泵與機動車中的發動機連接，所述機械泵的吸油口與油底殼連通，所述機械泵的出油口通過單向閥與所述液壓控制系統連通； 所述電泵與所述機動車中的供電系統連接，所述電泵的吸油口與所述油底殼連通，所述電泵的出油口通過單向閥與所述液壓控制系統連通； 所述壓力調節閥的壓力調節口與所述機械泵的出油口連通，所述壓力調節閥的回油口與所述機械泵的吸油口連通，所述壓力調節閥用于調節進入所述液壓控制系統的液壓油的壓力和流量。
2.根據權利要求1所述的前置前驅型自動變速箱，其特征在于，還包括濾清器，所述機械泵的吸油口和所述電泵的吸油口通過所述濾清器與所述油底殼連通。
3.根據權利要求1所述的前置前驅型自動變速箱，其特征在于，還包括兩個濾清器，所述機械泵的吸油口通過一個濾清器與所述油底殼連通，所述電泵的吸油口通過另一個濾清器與所述油底殼連通。
4.根據權利要求1、2或3所述的前置前驅型自動變速箱，其特征在于，所述液壓控制系統中的循環管路設置于所述發動機的水箱內。
5.一種控制方法，應用于如權利要求1所述的前置前驅型自動變速箱，其特征在于，所述控制方法包括: 在發動機自動熄火后，啟動所述電泵，控制所述電泵在預設的低速區運轉； 在接收到發動機啟動指令后，控制所述電泵在預設的高速區運轉； 在所述機械泵的轉速達到第一轉速閾值時，控制所述電泵在預設的中速區運轉； 在所述機械泵的轉速達到第二轉速閾值或者所述發動機本次運行時間達到預設時長時，逐步降低所述電泵的轉速直至所述電泵的轉速為零，由所述機械泵單獨向所述液壓控制系統供油，其中，所述第二轉速閾值大于所述第一轉速閾值。
6.根據權利要求5所述的控制方法，其特征在于，在啟動所述電泵之后，還包括:若在預設時間段內未接收到發動機啟動指令，則控制所述電泵停止運行。
7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述預設的高速區為2800轉/秒，所述預設的中速區為2000轉/秒，所述預設的低速區為1200轉/秒。
【文檔編號】B60K17/10GK104401225SQ201410698492
【公開日】2015年3月11日 申請日期:2014年11月26日 優先權日:2014年11月26日
【發明者】劉肖, 魏文書, 劉洋, 李娟娟 申請人:盛瑞傳動股份有限公司