[发明专利]一种双态逻辑变速器及其换挡过程控制方法

说明书

本发明公开了一种双态逻辑变速器及其换挡过程控制方法，其特征在于，包括四个前进挡行星排和一个倒挡行星排，每个行星排包含两个离合器，当单个换挡油压作动时，其中一个离合器分离，同时另一个离合器接合，形成双态逻辑结构，可提高变速器的功率密度，简化变速器液压系统结构；该双态逻辑变速器换挡过程分为单油压作动下换挡和组合油压作动下换挡，通过分析离合器的转矩容量与油压的关系，以换挡时间为约束条件，以换挡冲击度和滑摩功为评价指标，来优化单油压作动下升压曲线和单油压作动下降压曲线，并通过两者的组合确定组合油压作动下油压曲线组，可以显著降低换挡冲击度，减少离合器滑摩功，提高整车换挡品质。

技术领域

本发明属于变速器控制技术领域，更确切地说，本发明涉及一种双态逻辑变速器及其换挡过程控制方法。

背景技术

随着汽车节能减排的法律法规日益严苛和电子自动控制技术的不断提高，近年来车用自动变速器的装车率不断提高，自动变速控制能够合理的增减挡位，自动调整最佳的发动机工作区间从而满足工况行驶需求，能够显著降低驾驶员的工作强度，提高驾驶舒适性和改善燃油经济性。其中以行星齿轮传动的液力自动变速器凭借换挡平顺且动力不间断，控制实现容易等优点在乘用车上应用最为广泛，但以行星齿轮传动的液力自动变速器的传递功率和传动效率有限，在行驶驱动功率需求大，挡位多的车辆上难以推广，使其发展受到限制。

当前一些研究利用双态逻辑传动具有超多挡位的优势对行星排传递机构进行了再次开发，如专利号为CN 110939702A的发明专利公开了一种复合行星排汇流机构，该复合行星排汇流机构用于双态逻辑双流传动变速箱，通过纯机械四元件功率汇流机构，拓宽了变速器的传动范围，提高了传动效率，但是该专利没有提出如何去控制该复合行星排汇流机构工作，双态逻辑传动机构工作时仅由一路油压控制，相比传统变速器用两路油压分别控制两个离合器的接合与分离，双态逻辑传动在换挡过程会存在较大的冲击，这也是当前双态逻辑传动技术亟待解决的问题。

本发明提出的一种双态逻辑变速器及其换挡过程控制方法，公开了一种双态逻辑变速器的内部结构及其工作原理，提高了变速器的传递效率和功率密度，并提出了如何控制双态逻辑变速器的换挡动作过程，以及如何优化换挡油压曲线来减小换挡冲击度和离合器滑摩功。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服传统行星排变速器功率密度低，换挡冲击度大等问题，根据双内啮合行星排传递效率高的特点，设计了一种双态逻辑变速器，并提出了该双态逻辑变速器的换挡过程控制方法。

为解决上述技术问题，本发明是采用如下技术方案实现的：所述的一种双态逻辑变速器及其换挡过程控制方法，其特征在于，一种双态逻辑变速器包括行星排X1、行星排X2、行星排X3和行星排X4，行星排X1、行星排X2、行星排X3均为前进挡行星排，行星排X4 为倒挡行星排，行星排X1包括太阳轮S1、行星轮P1、齿圈R1、行星架CA1、离合器C1 和离合器C2，行星排X2包括太阳轮S2、行星轮P2、齿圈R2、行星架CA2、离合器C3和离合器C4，行星排X3包括太阳轮S3、行星轮P3、齿圈R3、行星架CA3、离合器C5和离合器C6，行星排X4包括太阳轮S4、行星轮P4、齿圈R4、行星架CA4、离合器C7和离合器C8，各行星排均为双内啮合行星排，各行星排中的行星轮均以内啮合的方式与对应的太阳轮和齿圈进行啮合；变速器动力输入端与行星排X1的齿圈R1相连，行星排X1的太阳轮S1 与行星排X2的太阳轮S2相连，行星排X2的齿圈R2与行星排X3的太阳轮S3相连，行星排X3的齿圈R3与行星排X4的行星架CA4相连，行星排X4的太阳轮S4与变速器动力输出端相连；