本發(fā)明涉及車輛傳動系統(tǒng)領(lǐng)域，并且更具體而言，涉及一種在發(fā)動機和自動變速器之間傳遞扭矩的傳動裝置，以及用于該傳動裝置的控制方法。

背景技術(shù)：

已知的是，車輛常設(shè)置有傳動裝置來將從發(fā)動機輸出的扭矩傳遞到變速器。對于自動變速器來說，常采用液力變矩器作為該傳動裝置。液力變矩器的原理是通過工作輪葉片之間的相互作用，引起機械能與液體能之間的能量轉(zhuǎn)換。

然而，在液力變矩器工作時，傳遞能量的轉(zhuǎn)換期間常會發(fā)生非期望的能量損失。例如，由于傳動用的油產(chǎn)生受迫運動，導(dǎo)致一部分動能轉(zhuǎn)換為動能，從而引起油溫升高并影響此類液力變矩器的效率和燃油經(jīng)濟性。

因此，所期望的是設(shè)計一種新的傳動裝置設(shè)計及其控制方法，其至少能夠減少自動變速器扭矩傳動中的傳動損失。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的一個目的在于提供一種傳動裝置，其能夠有效地降低自動變速器扭矩傳遞中的傳動損失。本發(fā)明的另一個目的在于提供一種用于該傳動裝置的控制方法。

本發(fā)明的目的是通過如下技術(shù)方案實現(xiàn)的：

一種傳動裝置，其包括：

扭矩輸入端，其構(gòu)造為輸入扭矩；

扭矩輸出端，其構(gòu)造為輸出扭矩；

第一傳動路徑，其包括離合器，并且構(gòu)造為聯(lián)接在扭矩輸入端和扭矩輸出端之間；以及

第二傳動路徑，其包括液力變矩器，并且構(gòu)造為聯(lián)接在扭矩輸入端和扭矩輸出端之間；

其中，離合器構(gòu)造為與液力變矩器并聯(lián)。

備選地，扭矩輸入端聯(lián)接到發(fā)動機的扭矩輸出端上，并且扭矩輸出端聯(lián)接到變速器的扭矩輸入端上。

一種控制方法，其用于前述傳動裝置，其中該控制方法包括使離合器構(gòu)造為具有六種狀態(tài)：離合器鎖止控制狀態(tài)、離合器半鎖止控制狀態(tài)、離合器滑差控制狀態(tài)、離合器結(jié)合控制狀態(tài)、離合器分離控制狀態(tài)和離合器完全分離狀態(tài)；并且離合器能根據(jù)轉(zhuǎn)換條件來進行下述轉(zhuǎn)換：

在離合器鎖止控制狀態(tài)與離合器半鎖止控制狀態(tài)之間互相轉(zhuǎn)換、在離合器半鎖止控制狀態(tài)與離合器滑差控制狀態(tài)之間互相轉(zhuǎn)換、在離合器結(jié)合控制狀態(tài)與離合器完全分離狀態(tài)之間互相轉(zhuǎn)換、以及在離合器結(jié)合控制狀態(tài)與離合器分離控制狀態(tài)之間互相轉(zhuǎn)換；并且，

從離合器鎖止控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器滑差控制狀態(tài)、從離合器滑差控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器分離控制狀態(tài)或離合器完全分離狀態(tài)、從離合器結(jié)合控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器分離控制狀態(tài)、以及從離合器分離控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器完全分離狀態(tài)。

備選地，當(dāng)離合器處于離合器完全分離控制狀態(tài)下時，扭矩通過液力變矩器進行傳遞；當(dāng)離合器處于離合器鎖止控制狀態(tài)下時，扭矩通過離合器進行傳遞；并且當(dāng)離合器處于離合器滑差控制狀態(tài)下時，扭矩通過液力變矩器和離合器進行傳遞。

備選地，從離合器鎖止控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器半鎖止控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：發(fā)動機轉(zhuǎn)速和渦輪轉(zhuǎn)速的速差大于標(biāo)定門限值；并且從離合器鎖止控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器滑差控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①車速小于標(biāo)定門限值、或②發(fā)動機轉(zhuǎn)速超出了鎖止?fàn)顟B(tài)的合理范圍。

備選地，從離合器半鎖止控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器鎖止控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①發(fā)動機和渦輪轉(zhuǎn)速差小于標(biāo)定門限值、以及②時間大于標(biāo)定門限；并且從離合器半鎖止控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器滑差控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①車速小于標(biāo)定門限值、或②發(fā)動機轉(zhuǎn)速超出鎖止?fàn)顟B(tài)的合理范圍。

備選地，從離合器滑差控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器半鎖止控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①車速大于標(biāo)定門限值、以及②發(fā)動機轉(zhuǎn)速處于合理范圍內(nèi)、以及③發(fā)動機和渦輪轉(zhuǎn)速差小于標(biāo)定門限值。

備選地，從離合器滑差控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器分離控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①不同油門下的車速小于標(biāo)定的標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要對離合器進行分離控制。

備選地，從離合器結(jié)合控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器滑差控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：結(jié)合控制的時間大于標(biāo)定門限值；并且，從離合器結(jié)合控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器分離控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①不同油門下的車速小于標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要離合器進行分離控制的。

備選地，從離合器分離控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器結(jié)合控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①不同油門下的車速大于標(biāo)定門限值、或②電磁閥打開且壓力為0。

備選地，從離合器滑差控制狀態(tài)或離合器結(jié)合控制狀態(tài)或離合器分離控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器完全分離控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：①車速與油門踏板同時小于對應(yīng)的標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要離合器進行完全分離的、或③車輛快速制動，制動踏板速度大于標(biāo)定門限值、或④快速松開油門踏板，速度大于標(biāo)定門限值、或⑤發(fā)動機水溫低于標(biāo)定門限值、或⑥變速箱油溫低于標(biāo)定門限值。

備選地，從離合器完全分離控制狀態(tài)轉(zhuǎn)換至離合器結(jié)合控制狀態(tài)的轉(zhuǎn)換條件是：不同油門下的車速大于標(biāo)定門限值。

本發(fā)明的有益效果在于：通過采用本發(fā)明的傳動裝置及其控制方法能夠使從發(fā)動機輸出的扭矩根據(jù)需要通過液力變矩器和/或鎖止離合器來傳遞至變速器，從而有效地提高了傳遞效率，降低了燃油消耗并且提高了換擋的平順性和用戶體驗。

附圖說明

以下將接合附圖和優(yōu)選實施例來對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)描述，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會的是，這些附圖僅是出于解釋優(yōu)選實施例的目的而繪制的，并且因此不應(yīng)當(dāng)作為對本發(fā)明范圍的限定。此外，除非特別指出，附圖僅是意在概念性地表示所描述對象的組成或構(gòu)造并且可能進行了夸張性顯示，并且附圖也并非一定是按比例繪制的。

圖1是本發(fā)明的傳動裝置的一個實施例的構(gòu)造示意圖。

圖2是用于圖1所示實施例的控制方法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。

圖3是用于圖1所示實施例的控制方法的一部分的流程圖。

圖4是用于圖1所示實施例的控制方法的另一部分的流程圖。

圖5是用于圖1所示實施例的控制方法的又一部分的流程圖。

圖6是用于圖1所示實施例的控制方法的又一部分的流程圖。

圖7是用于圖1所示實施例的控制方法的又一部分的流程圖。

具體實施方式

以下將參考附圖來詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實施例。本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會的是，這些描述僅為描述性的、示例性的，并且不應(yīng)被解釋為限定了本發(fā)明的保護范圍。

首先，需要說明的是，在本文中所提到的頂部、底部、朝上、朝下等方位用語是相對于各個附圖中的方向來定義的，它們是相對的概念，并且因此能夠根據(jù)其所處于的不同位置和不同的實用狀態(tài)而變化。所以，不應(yīng)將這些或其他方位用語理解為限制性用語。

此外，還應(yīng)當(dāng)指出的是，對于本文的實施例中描述或隱含的任意單個技術(shù)特征，或在附圖中示出或隱含的任意單個技術(shù)特征，仍能夠在這些技術(shù)特征(或其等同物)之間繼續(xù)進行組合，從而獲得未在本文中直接提及的本發(fā)明的其他實施例。

此外，在不同的附圖中，相同的參考標(biāo)號表示相同或大致相同的部件。

圖1是本發(fā)明的傳動裝置的一個實施例的構(gòu)造示意圖。其中，傳動裝置10構(gòu)造為將來自發(fā)動機輸出端的扭矩傳遞至變速器輸入端。本發(fā)明的傳動裝置10包括：扭矩輸入端11，其構(gòu)造為輸入扭矩；扭矩輸出端12，其構(gòu)造為輸出扭矩；第一傳動路徑20，其包括離合器21，并且構(gòu)造為聯(lián)接在扭矩輸入端11和扭矩輸出端12之間；以及第二傳動路徑30，其包括液力變矩器31，并且構(gòu)造為聯(lián)接在扭矩輸入端11和扭矩輸出端12之間。優(yōu)選地，第二傳動路徑30構(gòu)造為與第一傳動路徑10并聯(lián)，使得離合器21構(gòu)造為與液力變矩器31并聯(lián)。

優(yōu)選地，離合器21為鎖止離合器。并且優(yōu)選地，扭矩輸入端11與發(fā)動機扭矩輸出端聯(lián)接，并且扭矩輸出端12與變速器扭矩輸入端聯(lián)接。

本發(fā)明還提供了用于圖1所示實施例的控制方法。具體而言，離合器21構(gòu)造為具有六種狀態(tài)：離合器鎖止控制狀態(tài)(以下簡稱為狀態(tài)1)、離合器半鎖止控制狀態(tài)(以下簡稱為狀態(tài)2)、離合器滑差控制狀態(tài)(以下簡稱為狀態(tài)3)、離合器結(jié)合控制狀態(tài)(以下簡稱為狀態(tài)4)、離合器分離控制狀態(tài)(以下簡稱為狀態(tài)5)和離合器完全分離狀態(tài)(以下簡稱為狀態(tài)6)。其中，這六種狀態(tài)包括三個穩(wěn)態(tài)控制狀態(tài)(狀態(tài)1、狀態(tài)3、離合器完全分離狀態(tài))和三個瞬態(tài)過渡控制狀態(tài)(狀態(tài)2、狀態(tài)4、狀態(tài)5)。本發(fā)明的控制方法使得離合器根據(jù)一定的轉(zhuǎn)換條件來在上述六個狀態(tài)之間切換，以滿足不同工況下的扭矩傳遞需要，從而根據(jù)期望將盡可能多的來自發(fā)動機的扭矩傳遞至變速箱。

圖2是用于圖1所示實施例的控制方法的狀態(tài)轉(zhuǎn)換示意圖。其中，狀態(tài)1與狀態(tài)2、狀態(tài)2與狀態(tài)3、狀態(tài)4與狀態(tài)6、狀態(tài)4與狀態(tài)5之間可互相轉(zhuǎn)換；此外，狀態(tài)1可轉(zhuǎn)換至狀態(tài)3，狀態(tài)3可轉(zhuǎn)換至狀態(tài)5和狀態(tài)6，狀態(tài)4可轉(zhuǎn)換至狀態(tài)5，并且狀態(tài)5可轉(zhuǎn)換至狀態(tài)6。

以下將結(jié)合附圖3-7來具體描述各個狀態(tài)之間的轉(zhuǎn)換條件。需要說明的是，下文所描述的渦輪優(yōu)選地為液力變矩器中扭矩輸入端上的渦輪。

圖3是用于圖1所示實施例的控制方法的一部分的流程圖。具體而言，圖示了離合器鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)1)、離合器半鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)2)、離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

如果離合器處于離合器鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)1)下：

當(dāng)滿足如下條件時，進入離合器半鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)2)：發(fā)動機轉(zhuǎn)速和渦輪轉(zhuǎn)速的速差大于標(biāo)定門限值。

當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)：①車速小于標(biāo)定門限值、或②發(fā)動機轉(zhuǎn)速超出了鎖止?fàn)顟B(tài)的合理范圍。

如果離合器處于離合器半鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)2)下：

當(dāng)同時滿足如下條件時，進入離合器鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)1)：①發(fā)動機和渦輪轉(zhuǎn)速差小于標(biāo)定門限值、以及②時間大于標(biāo)定門限值。

并且，當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)：①車速小于標(biāo)定門限值、或②發(fā)動機轉(zhuǎn)速超出鎖止?fàn)顟B(tài)的合理范圍。

如果離合器處于離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)下：

當(dāng)同時滿足以下條件時，進入離合器半鎖止控制狀態(tài)(狀態(tài)2)：①車速大于標(biāo)定門限值、以及②發(fā)動機轉(zhuǎn)速處于合理范圍內(nèi)、以及③發(fā)動機和渦輪轉(zhuǎn)速差小于標(biāo)定門限值。

圖4是用于圖1所示實施例的控制方法的另一部分的流程圖。具體而言，圖示了離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)、離合器結(jié)合控制狀態(tài)(狀態(tài)4)和離合器分離控制狀態(tài)(狀態(tài)5)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

如果離合器處于離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)下：

當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器分離控制狀態(tài)(狀態(tài)5)：①不同油門下的車速小于標(biāo)定的標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要對離合器進行分離控制。

如果離合器處于離合器結(jié)合控制狀態(tài)(狀態(tài)4)下：

當(dāng)滿足如下條件時，進入離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)：結(jié)合控制的時間大于標(biāo)定門限值。

并且，當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器分離控制狀態(tài)(狀態(tài)5)：①不同油門下的車速小于標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要離合器進行分離控制的。

如果離合器處于離合器分離控制狀態(tài)(狀態(tài)5)下：

當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器結(jié)合控制狀態(tài)(狀態(tài)4)：①不同油門下的車速大于標(biāo)定門限值、或②電磁閥打開且壓力為0。

圖5是用于圖1所示實施例的控制方法的又一部分的流程圖。具體而言，圖示了離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)至離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

如果離合器處于離合器滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)下：

當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)：①車速與油門踏板同時小于對應(yīng)的標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要離合器進行完全分離的、或③車輛快速制動，制動踏板速度大于標(biāo)定門限值、或④快速松開油門踏板，速度大于標(biāo)定門限值、或⑤發(fā)動機水溫低于標(biāo)定門限值、或⑥變速箱油溫低于標(biāo)定門限值。

圖6是用于圖1所示實施例的控制方法的又一部分的流程圖。具體而言，圖示了離合器結(jié)合控制狀態(tài)(狀態(tài)4)和離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

如果離合器處于離合器結(jié)合控制狀態(tài)(狀態(tài)4)下：

當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)：①車速與油門踏板同時小于對應(yīng)的標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要離合器進行完全分離的、或③車輛快速制動，制動踏板速度大于標(biāo)定門限值、或④快速松開油門踏板，速度大于標(biāo)定門限值、或⑤發(fā)動機水溫低于標(biāo)定門限值、或⑥變速箱油溫低于標(biāo)定門限值。

如果離合器處于離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)下：

當(dāng)滿足以下條件時，進入離合器結(jié)合控制狀態(tài)(狀態(tài)4)：不同油門下的車速大于標(biāo)定門限值。

圖7是用于圖1所示實施例的控制方法的又一部分的流程圖。具體而言，圖示了離合器分離控制狀態(tài)(狀態(tài)5)和離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)之間的轉(zhuǎn)換關(guān)系。

如果離合器處于離合器分離控制狀態(tài)(狀態(tài)5)下：

當(dāng)滿足如下條件之一時，進入離合器完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)：①車速與油門踏板同時小于對應(yīng)的標(biāo)定門限值、或②有換擋命令且在換擋過程中需要離合器進行完全分離的、或③車輛快速制動，制動踏板速度大于標(biāo)定門限值、或④快速松開油門踏板，速度大于標(biāo)定門限值、或⑤發(fā)動機水溫低于標(biāo)定門限值、或⑥變速箱油溫低于標(biāo)定門限值。

優(yōu)選地，在本發(fā)明的傳動裝置中，當(dāng)離合器處于完全分離狀態(tài)(狀態(tài)6)時，扭矩通過液力變矩器進行傳遞，當(dāng)離合器處于鎖止?fàn)顟B(tài)(狀態(tài)1)時，扭矩完全通過鎖止離合器進行傳遞，當(dāng)離合器處于滑差控制狀態(tài)(狀態(tài)3)時，扭矩同時通過液力變矩器和鎖止離合器進行傳遞。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選實施例中，上述控制方法可基于matlab的stateflow組件來開發(fā)，并且以有限狀態(tài)機理論來實現(xiàn)。

本領(lǐng)域技術(shù)人員將領(lǐng)會的是，上述各個標(biāo)定門限值可根據(jù)不同的車輛、發(fā)動機和變速器配置而變化。本領(lǐng)域技術(shù)人員可根據(jù)實際需要來選擇不同的標(biāo)定門限值，以便更好地進行控制。此外，上述各個條件可由車輛上現(xiàn)有的傳感器或控制裝置來感測或計算出，并且由于如何感測或計算這些條件對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是已知的，故本文不再對其具體過程另行描述。

本發(fā)明的傳動裝置的控制方法可由車輛上現(xiàn)有的控制單元來執(zhí)行，例如由發(fā)動機控制模塊和整車控制模塊等來執(zhí)行。本發(fā)明的傳動裝置的控制方法也可為獨立的軟件模塊或集成電路模塊。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，通過采用本發(fā)明的傳動裝置及其控制方法能夠使從發(fā)動機輸出的扭矩根據(jù)需要通過液力變矩器和/或鎖止離合器來傳遞至變速器，從而有效地將傳動效率提高到接近100%，降低了燃油消耗并且提高了換擋的平順性和用戶體驗。。

本說明書參考附圖來公開本發(fā)明，并且還使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠?qū)嵤┍景l(fā)明，包括制造和使用任何裝置或系統(tǒng)、選用合適的材料以及使用任何結(jié)合的方法。本發(fā)明的范圍由請求保護的技術(shù)方案限定，并且包含本領(lǐng)域技術(shù)人員想到的其他示例。只要此類其他示例包括并非不同于請求保護的技術(shù)方案字面語言的結(jié)構(gòu)元件，或此類其他示例包含與請求保護的技術(shù)方案的字面語言沒有實質(zhì)性區(qū)別的等價結(jié)構(gòu)元件，則此類其他示例應(yīng)當(dāng)視為處于由本發(fā)明的權(quán)利要求書請求保護的技術(shù)方案所確定的保護范圍內(nèi)。