變速器換檔方法
【專利摘要】提供一種變速器換檔的方法。所述方法是一種控制多階降檔的方法。釋放兩個(gè)即將分離換檔元件并接合兩個(gè)即將接合換檔元件來(lái)完成降檔。在降檔的第一階段期間，即將分離換檔元件中的一個(gè)即將分離換檔元件控制輸入軸轉(zhuǎn)速的增加率。在降檔的第二階段期間，即將接合換檔元件中的一個(gè)即將接合換檔元件控制輸入軸轉(zhuǎn)速的增加率。所述方法計(jì)算目標(biāo)扭矩容量，使得輸出扭矩和輸入軸加速度在所述階段間的過(guò)渡期間保持不變。此外，所述方法計(jì)算目標(biāo)扭矩容量，使得當(dāng)輸入軸達(dá)到最終傳動(dòng)比時(shí)，兩個(gè)即將接合離合器的相對(duì)轉(zhuǎn)速同時(shí)達(dá)到零。
【專利說(shuō)明】變速器換檔方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開(kāi)涉及用于機(jī)動(dòng)車(chē)輛的自動(dòng)變速器領(lǐng)域。更具體地講，本公開(kāi)涉及改變傳動(dòng) 比的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 很多車(chē)輛在寬范圍的車(chē)速(包括向前和向后移動(dòng)兩者）下使用。然而，某些類(lèi)型的 發(fā)動(dòng)機(jī)只能在窄的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)有效地運(yùn)轉(zhuǎn)。所以，能夠以多個(gè)傳動(dòng)比（speed ratio)有效 地傳輸動(dòng)力的變速器被頻繁地使用。變速器傳動(dòng)比是輸入軸轉(zhuǎn)速和輸出軸轉(zhuǎn)速的比率。當(dāng) 車(chē)輛處于低車(chē)速時(shí)，變速器通常以高傳動(dòng)比運(yùn)轉(zhuǎn)，使得變速器放大發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩，用于改善加 速。當(dāng)車(chē)輛處于高車(chē)速時(shí)，變速器以低傳動(dòng)比運(yùn)轉(zhuǎn)，以允許與安靜、燃料高效巡航關(guān)聯(lián)的發(fā) 動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速。
[0003] 當(dāng)驅(qū)動(dòng)條件改變時(shí)，自動(dòng)變速器從一個(gè)傳動(dòng)比改變?yōu)榱硪粋鲃?dòng)比。例如，當(dāng)車(chē)輛使 用低傳動(dòng)比巡航并且駕駛員要求增加車(chē)輪扭矩時(shí)，變速器必須降檔進(jìn)入更高傳動(dòng)比。對(duì)于 駕駛員需要的車(chē)輪扭矩突然改變，在單個(gè)換檔事件中變速器可跳過(guò)一個(gè)或更多個(gè)可用傳動(dòng) t匕。許多自動(dòng)變速器具有多個(gè)離合器并通過(guò)接合特定離合器的子集合來(lái)選擇特定傳動(dòng)比。 為了執(zhí)行從一個(gè)傳動(dòng)比切換到另一傳動(dòng)比，一個(gè)或更多個(gè)先前接合的離合器被釋放并且一 個(gè)或更多個(gè)先前分離的離合器被接合。如果使車(chē)輪扭矩的波動(dòng)最小化并且如果通過(guò)換檔來(lái) 維持正車(chē)輪扭矩，那么可改進(jìn)乘客舒適度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 一種控制多階降檔的方法，所述方法包括釋放兩個(gè)即將分離換檔元件并接合兩個(gè) 即將接合換檔元件。這些換檔元件的扭矩容量被控制使得輸出扭矩保持為正并且僅有一次 下降到初始輸出扭矩之下。
[0005] 在所述換檔的第一階段期間，第一即將分離換檔元件的扭矩容量被調(diào)節(jié)，以控制 輸入軸轉(zhuǎn)速。在所述降檔的第二階段期間，第一即將接合換檔元件的扭矩容量被調(diào)節(jié)，以控 制輸入軸轉(zhuǎn)速。當(dāng)所述第一即將接合換檔元件上的相對(duì)旋轉(zhuǎn)改變方向時(shí)，第二階段開(kāi)始。所 述方法可用于換檔，在換檔中，如果換檔元件在第二階段早期未被釋放，那么通過(guò)第二即將 分離換檔元件傳送的扭矩將反向。在第一階段和第二階段過(guò)渡時(shí)，控制器可計(jì)算用于第一 即將分離換檔元件和第一即將接合換檔元件的目標(biāo)扭矩容量，使得輸出扭矩和輸入軸加速 度保持不變。在第二階段期間，控制器可計(jì)算用于第一即將接合離合器的扭矩容量曲線，使 得兩個(gè)即將接合離合器同時(shí)達(dá)到同步轉(zhuǎn)速。在一些實(shí)施例中，兩個(gè)保持換檔元件可在整個(gè) 降檔過(guò)程中保持完全接合狀態(tài)。
[0006] 所述方法還可包括：在整個(gè)第一階段和第二階段將第五換檔元件和第六換檔元件 保持完全接合狀態(tài)。
[0007] -種使變速器從最初的變速器傳動(dòng)比降檔為最終變速器傳動(dòng)比的方法，所述方法 包括：在當(dāng)前變速器傳動(dòng)比在最初變速器傳動(dòng)比和最終變速器傳動(dòng)比之間的同時(shí)，通過(guò)調(diào) 節(jié)第一即將接合換檔元件的扭矩容量控制輸入軸轉(zhuǎn)速。
[0008] 所述方法還可包括：基于變速器元件的速度的測(cè)量，調(diào)節(jié)第一即將接合換檔元件 的扭矩容量。
[0009] 所述變速器元件可以是輸入軸。
[0010] 當(dāng)當(dāng)前變速器傳動(dòng)比達(dá)到最終變速器傳動(dòng)比時(shí)，所述第一即將接合換檔元件的扭 矩容量可被控制使得第二即將接合換檔元件上的速度差達(dá)到零。
[0011] 在至少部分地釋放第一即將分離換檔元件并完全釋放第二即將分離換檔元件之 后，并在接合第二即將接合換檔元件之前，可發(fā)生通過(guò)調(diào)節(jié)第一即將接合換檔元件的扭矩 容量控制輸入軸轉(zhuǎn)速。
[0012] 在完全釋放第一即將分離換檔元件之后，可發(fā)生通過(guò)調(diào)節(jié)第一即將接合換檔元件 的扭矩容量來(lái)控制輸入軸轉(zhuǎn)速。
[0013] 在使第一保持換檔元件和第二保持換檔元件保持在完全接合狀態(tài)的同時(shí)，可發(fā)生 通過(guò)調(diào)節(jié)第一即將接合換檔元件的扭矩容量控制輸入軸轉(zhuǎn)速。
[0014] 在整個(gè)換檔事件期間可維持正的輸出軸扭矩。
[0015] 一種在換檔期間控制變速器的方法，所述方法包括：釋放兩個(gè)換檔元件并接合不 同的兩個(gè)換檔元件，使得變速器的輸出扭矩在整個(gè)降檔期間為正并且輸出扭矩在換檔期間 僅有一次下降至初始輸出扭矩之下。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016] 圖1是示例性變速器齒輪傳動(dòng)裝置的示意圖。
[0017] 圖2是示出在執(zhí)行降檔期間的轉(zhuǎn)速關(guān)系的曲線圖。
[0018] 圖3是示出在執(zhí)行降檔期間的扭矩關(guān)系的曲線圖。
[0019] 圖4是示出換檔的方法的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020] 在此描述了本公開(kāi)的實(shí)施例。然而，應(yīng)理解公開(kāi)的實(shí)施例僅為示例，并且其它實(shí)施 例可以采取多種和可替代的形式。附圖無(wú)需按比例繪制；可放大或最小化一些特征以顯示 特定部件的細(xì)節(jié)。所以，在此公開(kāi)的具體結(jié)構(gòu)和功能性細(xì)節(jié)不應(yīng)解釋為限定，而僅為教導(dǎo)本 領(lǐng)域技術(shù)人員不同地實(shí)施本發(fā)明的代表性基礎(chǔ)。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員應(yīng)理解，參照任一附 圖說(shuō)明和描述的多個(gè)特征可與一個(gè)或多個(gè)其它附圖中說(shuō)明的特征組合以形成未明確說(shuō)明 或描述的實(shí)施例。說(shuō)明的組合特征提供用于典型應(yīng)用的代表性實(shí)施例。然而，根據(jù)本公開(kāi) 的教導(dǎo)的特征的多種組合和變型可以期望用于特定應(yīng)用或?qū)嵤?br> [0021] 在圖1中示意性地示出了示例變速器。變速器使用四個(gè)簡(jiǎn)單行星齒輪組20、30、 40和50。中心齒輪26固定到中心齒輪36,齒輪架22固定到環(huán)形齒輪58,環(huán)形齒輪38固 定到中心齒輪46,環(huán)形齒輪48固定到中心齒輪56,輸入軸60固定到齒輪架32,并且輸出軸 62固定到齒輪架52。環(huán)形齒輪28通過(guò)制動(dòng)器66選擇性地保持不旋轉(zhuǎn)并且中心齒輪26和 36通過(guò)制動(dòng)器68選擇性地保持不旋轉(zhuǎn)。輸入軸60通過(guò)離合器70選擇性地結(jié)合到環(huán)形齒 輪48和中心齒輪56。中間軸64通過(guò)離合器72選擇性地結(jié)合到齒輪架42、通過(guò)離合器74 選擇性地結(jié)合到齒輪架22和環(huán)形齒輪58并且通過(guò)離合器76選擇性地結(jié)合到環(huán)形齒輪38 和中心齒輪46。
[0022] 如表1所示，離合器和制動(dòng)器中的四者接合的組合在輸入軸60和輸出軸62之間 建立十個(gè)前進(jìn)傳動(dòng)比和一個(gè)倒檔傳動(dòng)比。X指示對(duì)應(yīng)的離合器接合以建立傳動(dòng)比。
[0023] 表 1
[0024]

【權(quán)利要求】
1. 一種操作具有第一換檔元件、第二換檔元件、第三換檔元件和第四換檔元件的變速 器的方法，所述方法包括： 開(kāi)始從第一變速器傳動(dòng)比降檔為第二變速器傳動(dòng)比，在第一變速器傳動(dòng)比中，第一換 檔元件和第二換檔元件接合并且第三換檔元件和第四換檔元件分離，在第二變速器傳動(dòng)比 中，第一換檔元件和第二換檔元件分離并且第三換檔元件和第四換檔元件接合； 在降檔的第一階段期間，通過(guò)調(diào)節(jié)第一換檔元件的扭矩容量來(lái)控制輸入軸轉(zhuǎn)速； 在降檔的隨后的第二階段期間，通過(guò)調(diào)節(jié)第三換檔元件的扭矩容量來(lái)控制輸入軸轉(zhuǎn) 速。
2. 如權(quán)利要求1所述的方法，其中，當(dāng)?shù)谌龘Q檔元件上的相對(duì)旋轉(zhuǎn)改變方向時(shí)，所述降 檔的第二階段開(kāi)始。
3. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中： 所述第二換檔元件選擇性地將第一部件結(jié)合到第二部件； 在降檔的第一階段期間，第二換檔元件在所述第一部件上施加負(fù)扭矩并在所述第二部 件上施加正扭矩； 在降檔的第二階段期間，所述第二部件的轉(zhuǎn)速大于所述第一部件的轉(zhuǎn)速。
4. 如權(quán)利要求3所述的方法，所述方法還包括： 在所述第二換檔元件在所述第二部件上施加正扭矩的同時(shí)，使所述第二換檔元件的扭 矩容量降低為零。
5. 如權(quán)利要求4所述的方法，其中： 所述第二換檔元件的扭矩容量在第二階段期間下降到零。
6. 如權(quán)利要求2所述的方法，所述方法還包括： 在降檔的第二階段期間，使第一換檔元件的扭矩容量下降到零。
7. 如權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述輸入軸轉(zhuǎn)速被控制使得第四換檔元件上的相 對(duì)旋轉(zhuǎn)和所述第三換檔元件上的相對(duì)旋轉(zhuǎn)大約同時(shí)變?yōu)榱恪?br> 8. 如權(quán)利要求7所述的方法，所述方法還包括： 當(dāng)所述第四換檔元件上的相對(duì)旋轉(zhuǎn)達(dá)到零時(shí)，增加所述第四換檔元件的扭矩容量。
9. 如權(quán)利要求2所述的方法，所述方法還包括： 控制第一換檔元件的扭矩容量和所述第三換檔元件的扭矩容量，使得在第一階段的結(jié) 束處的輸出扭矩約等于在第二階段開(kāi)始處的輸出扭矩。
10. 如權(quán)利要求9所述的方法，其中，在第一階段的結(jié)束處的輸入軸加速度約等于在第 二階段的開(kāi)始處的輸入軸加速度。
【文檔編號(hào)】F16H59/14GK104048029SQ201410092676
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年3月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月13日
【發(fā)明者】黛安娜·雅娜奇維夫, 弗拉迪米·艾瓦諾維克, 布蘭德麗·迪恩·里德?tīng)? 埃里克·鴻泰·曾 申請(qǐng)人:福特全球技術(shù)公司