用于确定流体回路中蓄能器预充压力的方法和系统技术方案

技术编号:8933043 阅读:350 留言:0更新日期:2013-07-18 01:06
一种系统,其包括泵、蓄能器、传感器和控制器,所述传感测量流体回路中的管路压力。该控制器绘制并计算来自传感器的第一和第二组测得的压力值的相应斜率,计算斜率比值,并将所述斜率比值与阈值进行比较。当所述比值超过阈值时,控制器还记录预充压力,其作为表示斜率的线的交点。当预充压力掉落至低于校准的最小阈值时,执行控制动作。一种方法,包括测量压力值,计算相应的斜率和斜率比值,将所述斜率比值与比值阈值进行比较,当所述比值超过阈值时,记录表示斜率的线的交点,其作为插值得到的预充压力,以及执行控制动作。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及液力流体回路的控制,并特别地涉及这样的回路中的蓄能器预充压力的确定。
技术介绍
液力流体回路使用多个流体提供动力的部件以在系统内执行工作。流体回路内的压力经由流体泵提供。补充的流体压力可由液力蓄能器(hydraulicaccumulator)提供。蓄能器起到备用的能量存储装置的作用,典型地为压力存储储藏器的形式。特别地,当回路中的流体压力使活塞在缸体内移动时,液力-气动式蓄能器被填充。活塞的运动压缩汽缸内的大量惰性气体,因此允许油流入蓄能器。当开启流体泵时,流体在压力下被输送至流体回路的全部的打开支路。一旦回路的各流体通道已经完全充满油,蓄能器活塞开始压缩填充的气体。当回路内的流体压力克服了缸壁上的活塞密封的阻力(drag)时,活塞会开始在其压缩冲程中运动。就在这样运动开始之前,储能器内的气体压力与回路内的流体压力保持平衡。该压力点已知为蓄能器预充压力。
技术实现思路
这里公开了一种系统,具有流体回路和控制器。所述回路包括泵、压力传感器、和蓄能器。控制器与传感器连通,且被编程为或以其他方式被配置为精确地识别蓄能器的预充压力。保持在蓄能器内的流体的体积可依据该预充压力而被确定,其后,该体积在流体回路的总控制中用作控制输入。在一个示例性实施例中,该系统可以是具有变速器的车辆,所述流体回路提供管路压力至变速器的流体提供动力的部件。随着蓄能器老化和它的活塞密封件退化,蓄能器的预充压力可随着时间变化。因此,即使管路压力保持基本不变,蓄能器在不同的时间可保持不同体积的油。因此,本方法致力于准确地识别预充压力,从而对流体回路的操作的控制可使用准确的、最新的体积数据而随时间被有效地保持维持。在流体回路内,压力传感器被相对于蓄能器定位以测量这样的管路压力。控制器包括有形的非瞬时的存储器和处理器,所述存储器上记录了用于确定预充压力的指令,所述处理器选择地执行所述指令,例如响应于检测到的事件(诸如发动机点火或钥匙接通事件)。处理器对所述指令的执行使得处理器计算由传感器测量的不同组的测得的管路压力值的相应斜率。在执行指令时,控制器计算所述斜率的比值,并随后将所计算的斜率比值与校准的比值阈值进行比较。在校准的比值阈值以上时,例如在一个可行的实施例中约4:1以上,控制器执行本地最大化函数,以识别出与该最大斜率比值相符的时间点。控制器随后确定在该最大斜率比值处的表示所述斜率的一对线的交点。在所述交点处的对应的管路压力读数被作为插值得到(interpolated)的预充压力值记录下来。在一些实施例中,该值可被考虑为原始值,并因此在将过滤的值作为插值得到的预充压力记录在存储器之前根据需要被过滤。控制器还被配置为利用所记录的实际预充压力而执行与泵和/或蓄能器相关的合适的控制动作。例如,无论何时插值得到的预充压力掉落至低于校准的压力阈值时,控制器可简单地记录信号通知蓄能器活塞密封件的维修或更换的诊断代码,和/或控制器可自动地修改泵的控制参数以改变泵的开/关循环频率或流体输出。一种方法,包括在具有泵和液力蓄能器的流体回路中经由压力传感器测量第一组和第二组压力值,例如最旧和最新近记录的值。该方法还包括利用与传感器连通的控制器计算第一组和第二组的相应斜率,和计算所述斜率的比值。随后将计算的斜率比值与比值阈值进行比较。当所述比值超过所述阈值时,插值得到的预充压力被作为与表示相应斜率的一对线的交点对应的压力记录下来。该方法进一步包括,当预充压力掉落至低于校准的压力阈值时,经由控制器执行与泵和蓄能器中的至少一个相关的控制动作。本专利技术的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本专利技术的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。附图说明图1是为车辆形式的示例性系统的示意图,其中车辆具有液力流体回路和控制器,该控制器被配置为用于确定在流体回路内使用的蓄能器的预充压力。图2是所测得的流体压力值的示例性时间曲线图,所述测得的流体压力值可用于插值得到图1中所示的流体回路内的蓄能器预充压力。图3是所记录的压力值的另一示例性时间曲线图,所述压力值由相交的斜率线分界,以指示用在如这里所述的环形缓冲区/数组中的值。图4是流程图,描述了用于确定流体系统(诸如图1中的车辆)中是液力蓄能器预充压力的方法。具体实施例方式参考附图,其中相同的附图标记在多幅图中对应于相同或相似的部件,图1中显示了系统10。系统10包括流体回路18,所述流体回路18具有泵26和液力蓄能器40。尽管下文中车辆用于解释性目的,可以使用具有类似的泵和蓄能器的任何系统10,而不会背离意图的专利技术范围。例如,系统10可以是制造系统,其使流体在压力下循环,来为诸如液力冲床和升降机的装置提供动力。系统10包括控制器20。控制器20与系统10的各部件电力连通,如用双头箭头11 (通往和来自回路18)和111 (通往和来自变速器14)所指示的。在图1的非限制性车辆实施例中,流体回路18与变速器14流体连通。变速器14可由内燃发动机12或任何其他原动机(诸如电机)驱动。发动机12将输入扭矩(箭头T1)经由输入构件13传送至变速器14。变速器14的输出构件16将输出扭矩(箭头TJ传送至一组驱动轮(未示出)以推进车辆。变速器14可包括流体动力部件21,诸如阀、活塞、离合器组(clutch pack)等。流体回路18被配置为根据需要使流体在压力下循环至各部件21。单向阀51可以与旁通阀48 —起使用,用于蓄能器40的旁通控制,而另一个单向阀151可用作安全阀(relief valve)。其他阀可用来在流体回路18中提供所需要的流体控制水平。泵26从储藏器28抽吸油31或其他合适的流体并使油31循环至蓄能器40。当系统10被配置为如图所示的车辆时,泵26还可使油31循环至变速器14用于由部件21使用。因此油31被循环通过流体回路18的各流体通道30至蓄能器40、变速器14、以及可能额外的流体部件25和125,诸如流动和/或压力控制阀。图1的蓄能器40可以是本领域已知类型的大致圆柱形的液力-气动式蓄能器,或者是任何其他蓄能器设计,该蓄能器具有带活塞密封件46的活塞44。活塞密封件46可由合适的弹性材料制成,当活塞44在蓄能器中运动时其沿蓄能器的内壁42滑动。当流体通道30充满油31时,活塞44保持稳固地固定,蓄能器40保持为空的。更精确地,蓄能器40保持为由大量惰性气体(例如氮)填充。在平衡处,蓄能器40中的气体压力等于流体回路18的其余部分中的流体压力。当流体回路18内的压力上升到该平衡点以上时,活塞密封件46抵靠内壁42的密封阻力被克月艮。活塞44开始在蓄能器40内运动。油31开始填充下腔室142,所述下腔室142由内壁42限定在活塞44与至蓄能器40的流体入口 45之间。保持在下腔室142中的油31的体积可依据预充压力来确定,所述预充压力即当密封阻力最初被克服时活塞44的转变点(apoint ofinflection)处的压力,其中在该预充压力点处蓄能器40中的流体体积为零。如上所述,随着蓄能器40和活塞密封件46老化,该值会变化,且因此蓄能器40的精确体积可开始不同于其校准的/新的初始值。即,新的蓄能器通常具有已知的预充压力。然而,随着时间推移,活塞密封件46退化,结果蓄能器40中的填充气体可泄漏。这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种系统,包括:流体泵,将在管路压力下的流体提供至流体提供动力的部件;液力蓄能器,与所述泵流体连通;压力传感器,相对蓄能器定位,所述压力传感器测量管路压力;和控制器,与所述传感器电连通,其中所述控制器被配置为:计算第一组和第二组测得的压力值相应斜率,所述压力值由传感器传送至控制器;计算所述相应斜率的比值;将计算出的斜率比值与比值阈值进行比较;当所述比值超过比值阈值时,记录预充压力,所述预充压力为与表示相应斜率的一对线的交点对应的压力值;当所记录的预充压力小于校准的最小阈值时,执行与泵和蓄能器中的至少一个有关的控制动作。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员:C纳索里MA尚格SL普德韦
申请(专利权)人:通用汽车环球科技运作有限责任公司
类型:发明
国别省市:

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