CN101737488B - 控制变速器的方法及*** - Google Patents

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Abstract

本发明公开一种用于控制变速器的方法和***。所述方法包含：应用参照行程压力至下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档；响应所述降档期间的涡轮转速打滑确定行程压力调节；在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档。本发明的方法和***可防止由于打滑造成的任何将来的换档质量劣化。

Description

控制变速器的方法及***
技术领域
本发明总体上涉及用于机动车辆的自动变速器的方法及***，尤其是通过例如磨擦式离合器和制动器的控制元件在这种变速器中产生的传动比改变。
背景技术
在对于滑行或动力关闭的降档的所有情况下在同步自动变速器内调校卓越的变档品质是困难的。这种调校在车辆噪声较低且传动比级数最大的低速状况下特别困难。滑行降档对完全同步自动变速器设计带来最大的限制。
控制策略要求调校灵活性以确保在所有工况下一致的平滑的降档，但是传统的换档控制策略不足以满足当前的滑行换档品质和成本的要求。
不正确的离合器行程压力能够导致换档锁止(tie-up)或打滑过多。车辆操作者非常容易察觉到这种换档。反复锁止或打滑的换档也能够导致对控制元件的损伤。
传统的行程压力修改方法依赖于对离合器控制自动变速器的传动比改变的行为的分析。它们基于其达到换档完成的预定百分比的时间量调节行程压力。这种方法在大多数情况下对所测量的事件是有效的，但是当其它事件使用相同信息的时候，它们有时候导致不正确的修改。
因此，业界需要一种评估换档事件并且适合应用至非控制元件上的压力的技术，所述非控制元件之前对行程压力没有评估并且因此不能适应不好的换档。
发明内容
本发明目的在于提供一种克服上述问题的控制变速器的方法和***。
根据本发明一个方面，提供一种用于控制变速器的方法，包含：应用参照行程压力至下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档；响应该降档期间的涡轮转速打滑确定行程压力调节；重新执行该降档同时将改变后的行程压力(其为行程压力调节和参照行程压力之和)应用至该下一个运行的控制元件。
该方法可进一步包含：确定变速器输出轴转速的最大改变速率和最小改变速率之间的最大差值；如果该差值大于参照差值则响应该差值确定行程压力调节；以及重新执行降档同时将改变后的行程压力(其为第二行程压力调节和参照行程压力之和)应用至该下一个运行的控制元件。
该基于打滑的算法是稳健的，因为其运转在接近稳态、轻扭矩、关闭的踏板状况下并且基于发生的打滑的数量。该算法评估换档事件以适应该非控制元件。
该控制方法测量该打滑并且随后相应地调节下一个运行的离合器上的行程压力以防止由于打滑造成的任何将来的换档质量劣化。该控制方法也防止过度获取行程压力，其能够导致锁止和换档质量劣化。
根据本发明的另一方面，提供一种用于控制变速器的方法，包含：
应用参照行程压力至下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档；
确定所述变速器的输出轴的转速的改变速率的最大值与最小值之间的差值；
如果所述差值大于参照差，响应所述差值确定行程压力调节；
在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档。
根据本发明的再一方面，提供一种用于控制变速器降档的***，包含：
涡轮；
下一个运行的控制元件；
输出轴；
配置为将参照行程压力应用至所述下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档、响应所述降档期间的涡轮转速打滑确定行程压力调节、在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档的控制器。
结合下面详细描述、权利要求及附图，优选实施例的适用性的范围将变得显而易见。应了解地是，尽管描述与具体例子指示了本发明较佳实施例，但其仅为了说明。对描述的实施例和例子的各种改变和修改对于本领域技术人员是显然的。
附图说明
结合附图与附加的权利要求参看对优选实施例的详细描述，本发明的其他特征将变得更容易理解。
图1为显示自动变速器的运动设置的示意图。
图2为显示了控制图1中的变速器的摩擦元件的接合状态和分离状态的图表。
图3为可应用控制策略的***。
图4为显示在确定行程压力调节的降档期间一些变量改变的一系列的图表。
图5为算法的逻辑流程图，在该算法中为后面的齿轮改变更新控制元件行程压力的大小。
具体实施方式
现参考附图，图1中示出了固定至液力变矩器14的发动机曲轴12，该液力变矩器14包括叶轮16、叶片式涡轮18、定子20、超越离合器或单向离合器22、锁止离合器24和扭转减振器26。当离合器24分离时，离开叶轮16的液压液流体运动地驱动涡轮18。当离合器24接合时，发动机曲轴12直接地驱动涡轮18。涡轮18驱动自动变速器30的输入轴28，其输入轴28和输出轴30是对齐的。
简单的行星齿轮组32包括固定至输入轴28的环形齿轮34、连接至第一控制离合器36和第二控制离合器38的行星齿轮架34、行星小齿轮40和相对于壳体44固定的中心齿轮42。输入轴28直接地驱动第三控制离合器46。
拉威挪(Ravigneaux)式双行星齿轮组50包括中心齿轮52、54，支撑在齿轮架56上并且与行星小齿轮60和中心齿轮54啮合的行星小齿轮58。环形齿轮24与行星小齿轮58啮合。
摩擦制动器62将齿轮架56固定在壳体44上防止旋转并且可替代地释放连接。摩擦制动器64确保中心齿轮52和离合器38抵靠在壳体44上旋转并且可替代地释放该连接。
图2显示了在七个模式(六个前进档和一个后退档)下控制变速器30运转的摩擦控制元件36、38、46、62、64的接合和分离状态的表格。该七个模式相应于三个离合器36、38、46和两个制动器62、64中成对的七个组合。通过在整个范围内仅改变(例如通过单个换档专有地)接合的两个摩擦元件中一个实现从每个组合至下一个，或者此后的那个的改变。
如图2中示出的，当离合器36和制动器64接合时产生第二前进档。通过维持离合器36接合，分离制动器64和接合制动器62产生降档至第一档。当执行从2-1的降档时，停止运行的控制元件为制动器64并且下一个运行的控制元件为制动器62。当执行3-2的降档时，停止运行的控制元件为离合器38并且下一个运行的控制元件为制动器64。
现参考图3，电子控制器70包括与多种输入信号通信的中央处理单元(CPU)71和包含以CPU可读的代码形式存储于其中的控制算法的电子存储器72。每个控制元件(例如离合器36、38、46和制动器62、64)的存储器包含基数行程压力108。如下文参考图5所述，响应先前换档的结果以行程压力调节更新每个控制元件的保活存储器(KAM)单元73。KAM单元73的内容加至各个换档的控制元件的参照行程压力或基数行程压力以产生在确定最近的行程压力调节的换档之后的每个换档中使用的适应改变后的行程压力。
输入信号包括由加速踏板传感器76(其响应车辆操作者对加速踏板78的手动控制产生代表所需车辆扭矩的信号)产生的信号74。传感器80产生代表由涡轮18产生并由输入轴28传输的扭矩的大小的信号82。输入信号84代表车辆速度。输入信号86代表发动机节气门位置，即发动机节气门88打开的程度。输入信号90代表变速器机油温度TOT。输入信号92代表发动机冷却剂温度。输入信号94代表输出轴80的转速。输入信号93代表档位杆(PRNDL)94的位置。输入信号95代表输出轴30的转速。
控制器70产生输出信号96、98并将其发送至控制液压的大小的螺线管，其可交替地分别应用、释放和点踩制动器62、64。类似地由控制器70响应存储在电子存储器72内的换档控制算法驱动离合器36、38、46。
通过涡轮18的任何速度打滑或锁止非常强地依赖于下一个运行的控制元件的行程压力。行程压力为下一个运行的控制元件内足以填充驱动控制元件的伺服汽缸以克服伺服机构回弹力并且吸收伺服机构和控制元件内的间隙，但是不足以通过下一个运行的控制元件传输扭矩的液压液的压力。
尽管在这里描述了2-1降档的自适应控制，该控制适用于具有近似稳态状况和关闭或释放的加速踏板78，优选地涡轮18的转速低于发动机转速的任何降档。
在图4中100处，控制器70发布指令执行从当前档至目标档的2-1降档。初始减小之后过滤的涡轮转速(NTBART)102朝向目标档(例如第一档)的同步转速增加。同步转速为在当前车辆速度下而变速器运转在目标档时输入轴28和涡轮18所具有的转速。
可看到输入轴28和涡轮18的转速在同步转速104上方或超越其打滑，因为下一个运行的元件(制动器62)的基数行程压力或参照行程压力108太低。如果输入轴28和涡轮18的转速低于同步转速104，则变速器变得易于锁止。
控制器70初始地将制动器62内的压力增加至110，在其之后压力减小至参照行程压力或基数行程压力108并且此后沿着斜坡112增加至制动器62关闭并且传输扭矩的压力。
在降档期间过滤的输出轴30的转速(NOBART 14)减小。在降档期间，控制器70反复地监视NOBART 114和NOBART 114的改变速率116(dot_noflt)。控制器70在降档期间反复地确定NOBART 114的改变速率116的最大值118和最小值120以及NOBART 114的改变速率116的最大值118和最小值120之间的最大差异或最大差值122。
现参考图5的算法，在步骤130处，控制器70命令开始低扭矩降档，例如2-1或3-2降档。在执行步骤130之前必须调校下一个运行的控制元件62以使用滑移适应功能；变速器温度90必须在上参照限制和下参照限制之间；发动机冷却剂温度92必须在在上参照限制和下参照限制之间；动力传动***必须产生正驱动，即扭矩从发动机传输至车辆车轮；必须建立指示当前降档的代码。如果这些标准中的每一个均被满足，执行步骤130。
在步骤132处，作出测试以确定是否出现执行修改行程压力控制算法的禁止条件。禁止条件包括：大于最大参照位置的踏板位置74、踏板位置74的改变速率在最大参照改变速率之上、输出轴30的转速95大于最大参照转速或低于最小参照转速、转速的改变速率大于最大参照改变速率的输出轴30、涡轮扭矩大于最大扭矩或低于最小参照扭矩、涡轮扭矩的改变速率在最大参照改变速率之上、以及PRNDL 94不在驱动位置。如果132处测试的结果为逻辑正，则在步骤134处退出控制。
如果132处测试的结果为负，控制前进至步骤136，在该处控制器70存储发生在指令100之后和涡轮转速102达到同步转速104之前的输出轴转速114的导数的最大值118和最小值120。
在步骤138处，控制器70等待涡轮转速102达到目标档的同步转速104并且确定输出轴转速114的导数的最大值和最小值120之间的差值。
在步骤140处，控制器70执行测试以确定输出轴转速114的导数的最大值118和最小值120之间的差是否大于可校准的参照差值。
如果步骤140处的测试结果为正，则在步骤142处控制器70减小或不改变KAM单元73内的行程压力调节，因为已经指示锁止。当随后执行相关降档时，在步骤152处控制器70使用索引参数(下一个运行的控制元件62和相关降档)从KAM单元73中检索行程压力调节。随后控制器70通过将行程压力调节加至参照行程压力或基数行程压力108来为相关降档控制修改后的行程压力，并且在后续降档期间将修改后的行程压力而非参照行程压力108应用至下一个运行的控制元件62。
如果步骤140处测试的结果为负，在步骤144处控制器70将在换档阶段结束处发生的在同步转速104之上的涡轮转速的最大打滑106记录在存储器72内。
在步骤146处，作出测试以确定打滑106是否大于可校准的参照打滑。步骤146处执行测试以避免所获取的数据中噪声导致的不精确。
如果步骤146处的测试结果为负，控制前进至步骤148处，在该处不会对下一个运行的控制元件62的KAM单元73内含有的行程压力调节作出改变。
如果步骤146处的测试结果为正，已经发生充分大的打滑以更新下一个运行的控制元件62的行程压力。在步骤150处，与打滑106相当的可校准的行程压力调节设置在相关降档的下一个运行的控制元件62的KAM单元73中。
当随后执行相关降档时，在步骤152处控制器70使用索引参数(下一个运行的控制元件62和相关2-1降档)从KAM单元73中检索行程压力调节。控制器70通过将行程压力调节加至参照行程压力或基数行程压力并且在后续的降档期间将修改后的行程压力而非参照行程压力108应用至下一个运行的控制元件62产生用于降档的修改后的行程压力。
算法基于对之前换档事件的分析获得正确的压力。打滑用作探测不足行程压力状况和增加行程压力的基础。锁止探测用于探测过行程压力状况并且减小或不增加行程压力。
根据专利法相关规定，已经描述了优选实施例。然而，应该注意的是除了具体说明的和描述的也可实践可替代实施例。

Claims (17)

1.一种用于控制变速器的方法，包含：
将参照行程压力应用至下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档；
响应所述降档期间的涡轮转速打滑确定行程压力调节；
在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档；
确定变速器输出轴转速的改变速率的最大值与最小值之间的差值；
如果所述差值大于参照差值，响应所述差值确定第二行程压力调节；
在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：
在应用所述参照的行程压力之后，增加所述下一个运行的控制元件内大于所述参照行程压力的压力；
从所述下一个运行的控制元件内的压力大于所述参照行程压力时产生的数据确定所述行程压力调节。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，进一步包含：
向着所述目标档的同步转速增加所述涡轮转速。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，其特征在于，所述行程压力调节随着所述打滑的大小改变。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述行程压力调节可为零。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，从所述降档期间在所述涡轮转速达到所述目标档的同步转速之前产生的数据确定所述差值。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二行程压力调节随着所述差值的大小改变。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二行程压力调节可为零。
9.一种用于控制变速器的方法，包含：
应用参照行程压力至下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档；
确定所述变速器的输出轴的转速的改变速率的最大值与最小值之间的差值；
如果所述差值大于参照差，响应所述差值确定行程压力调节；
在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档。
10.如权利要求9所述的方法，其特征在于，从所述降档期间在涡轮转速达到所述目标档的同步转速之前产生的数据确定所述差值。
11.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述行程压力调节随着所述差值的大小改变。
12.如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述行程压力调节可为零。
13.如权利要求9所述的方法，其特征在于，进一步包含：
响应在所述降档期间的涡轮转速打滑确定第二行程压力调节；
如果所述差值低于参照差值，在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档。
14.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包含：
在应用所述参照的行程压力之后，增加所述下一个运行的控制元件内大于所述参照行程压力的压力；
从在所述下一个运行的控制元件内的压力大于所述参照行程压力时产生的数据确定所述第二行程压力调节。
15.如权利要求13所述的方法，其特征在于，进一步包含：
向着所述目标档的同步转速增加所述涡轮转速。
16.如权利要求13所述的方法，其特征在于，所述第二行程压力调节随着所述打滑的大小改变。
17.一种用于控制变速器降档的***，包含：
涡轮；
下一个运行的控制元件；
输出轴；
配置为将参照行程压力应用至所述下一个运行的控制元件同时执行降档至目标档、响应所述降档期间的涡轮转速打滑确定行程压力调节、在将作为所述行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档的控制器；所述控制器进一步配置为确定所述输出轴的转速的改变速率的最大值与最小值之间的最大差值、如果所述差值大于参照差，响应所述差值确定行程压力调节、在将作为第二行程压力调节和所述参照行程压力之和的修改后行程压力应用至所述下一个运行的控制元件的同时重新执行所述降档。
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