專利名稱：用于選擇自動變速系統(tǒng)換檔策略的控制的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于一種自動機(jī)械變速系統(tǒng)的控制，并尤其涉及一種作為所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的函數(shù)的用于在一個(gè)包括一個(gè)自動主摩擦離合器的自動機(jī)械變速系統(tǒng)中選擇或者(I)一種包括主離合器分離的換檔順序或者(II)一種不包括主離合器分離的換檔順序的控制。
在先技術(shù)的內(nèi)容具有自動主離合器操作器(operator)的自動機(jī)械變速系統(tǒng)(即具有其中速比由爪形離合器接合或分離的變速裝置的系統(tǒng))在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.4081065、4361060、4648290、4936428、5960916、5947847和5634867。通常只用于啟動車輛的不具有自動主離合器致動器而需要手動進(jìn)行主離合器操作的自動機(jī)械變速系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中也是已知的，可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.6145399、5582558、6146310、5272939、5335566和5425689。
現(xiàn)有技術(shù)的不具有自動主離合器致動器的自動變速系統(tǒng)在需要時(shí)使用一個(gè)用于不需要分離/脫開車輛主離合器的動態(tài)自動換檔的換檔順序。典型地，控制發(fā)動機(jī)燃料供應(yīng)以解除轉(zhuǎn)矩鎖止，同時(shí)允許一個(gè)從先前接合的傳動比換檔至空檔并然后使該發(fā)動機(jī)以一個(gè)基本上同步的速度旋轉(zhuǎn)以用于接合一個(gè)目標(biāo)傳動比，其中主離合器一直保持接合。該種類型的系統(tǒng)可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.4850263、5820104、4593580、5582558、6126570和6145399。
現(xiàn)有技術(shù)的具有自動主離合器致動器的自動機(jī)械變速系統(tǒng)趨向于使用一種用于所有動態(tài)換檔的換檔策略或順序，它包括在每一次換檔時(shí)至少一次分離并然后再接合該主摩擦離合器，而不管該換檔是否本來是可接受地和/或優(yōu)選地在不用分離然后再接合該主離合器的情況下執(zhí)行。
發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，現(xiàn)有技術(shù)自動機(jī)械變速系統(tǒng)的缺點(diǎn)通過提供一種用于具有自動主離合器操作器的自動機(jī)械變速系統(tǒng)的控制而被最小化，其基于逐級換檔(shift-by-shift)，并且作為所檢測的車輛運(yùn)行狀態(tài)的函數(shù)，將確定是(I)一種保持主離合器接合的換檔策略還是(II)一種包括分離和再接合主離合器的換檔策略最適于一種從現(xiàn)有速比換至目標(biāo)速比的動態(tài)換檔。
因此，本發(fā)明的一個(gè)目的在于提供一種新穎而改進(jìn)的具有自動主離合器操作器的自動機(jī)械變速系統(tǒng)，它將從以下二者中評價(jià)并實(shí)施最有效的換檔順序以用于一種從現(xiàn)有速比換至目標(biāo)速比的動態(tài)換檔，即(I)一種保持主離合器接合的換檔策略，和(II)一種包括分離和再接合主離合器的換檔策略。
本發(fā)明的該目的和其它目的及優(yōu)點(diǎn)將通過結(jié)合附圖對優(yōu)選實(shí)施例的說明而變得明顯。
附圖簡介
圖1是一種使用包括自動主離合器操作器的自動機(jī)械變速系統(tǒng)的車輛傳動系的示意圖；圖2是以流程圖表示的本發(fā)明的控制方法的示意圖；圖3是一個(gè)用于在一個(gè)保持主離合器接合的換檔順序中解除轉(zhuǎn)矩鎖止的優(yōu)選發(fā)動機(jī)控制順序的示意圖；圖4A和4B是以流程圖表示的本發(fā)明一個(gè)可選實(shí)施例的示意圖。
優(yōu)選實(shí)施例的具體說明在圖1中示意性地示出一種使用本發(fā)明的換檔順序選擇控制技術(shù)的自動車輛傳動系10。在系統(tǒng)10中，一個(gè)包括與一個(gè)分段式輔助變速器部分16串聯(lián)連接的自動換檔主變速器部分14的齒輪變換變速器12，通過一個(gè)自動操作的主摩擦離合器20可驅(qū)動地與一個(gè)例如公知的汽油機(jī)或柴油機(jī)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)18連接。優(yōu)選地，輔助變速器部分16為三級(three-layer)四速組合分段/檔位段式，如其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.4754665和5390561中所示。
發(fā)動機(jī)18包括一個(gè)與主離合器20的一個(gè)驅(qū)動元件24連接的曲軸22，該驅(qū)動元件24通常與一個(gè)和該變速器的輸入軸28連接的被驅(qū)動元件26接合。一個(gè)變速器輸出軸30從輔助變速器部分16中伸出例如通過一個(gè)驅(qū)動軸31等對車輛驅(qū)動輪進(jìn)行驅(qū)動連接。為了便于說明，變速器12表示為一個(gè)提供有9或10個(gè)可選擇的前進(jìn)傳動比的(2+1)×(2)×(2)式變速器。該一般類型的變速器在現(xiàn)有技術(shù)中是公知的，并由該申請的受讓人EatonCorporation以商標(biāo)“Super-10”銷售，更詳細(xì)的內(nèi)容可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.6015366、5974906和5974354。
一個(gè)慣性或輸入軸制動器29被配備成可以選擇性地抑制輸入軸28的轉(zhuǎn)速。該發(fā)動機(jī)還可包括一個(gè)發(fā)動機(jī)制動裝置例如發(fā)動機(jī)制動器ECB。
變速器系統(tǒng)10還包括用于檢測發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)的轉(zhuǎn)速傳感器32、用于檢測輸入軸轉(zhuǎn)速(IS)的轉(zhuǎn)速傳感器34，和用于檢測輸出軸轉(zhuǎn)速(OS)的轉(zhuǎn)速傳感器36，并提供它們的指示信號。一個(gè)傳感器37提供指示節(jié)氣門踏板位置的信號THL。該信號通常是一個(gè)燃料節(jié)氣門位置的百分比(0％-100％)。發(fā)動機(jī)18可以電子地控制，包括一個(gè)通過根據(jù)例如SAEJ-1922、SAEJ-1939、ISO11898等工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議操作的電子數(shù)據(jù)鏈路(DL)而進(jìn)行通信的電子控制器38。如在現(xiàn)有技術(shù)中所公知的，可以利用一個(gè)自動致動器39來選擇性地接合或分離通常接合的主離合器20?？梢栽O(shè)置一個(gè)傳感器20A以檢測離合器20的狀態(tài)并提供其指示信號C。
離合器控制器39可以為任何已知的類型，例如一個(gè)活塞操作的裝置、一個(gè)滾動斜道(ball ramp)操作的裝置等，參見例如美國專利No.4081065、4361060、4865173、5964330和6022295。
設(shè)置一個(gè)換檔致動器40以控制變速器部分的換檔。換檔致動器40優(yōu)選地為一個(gè)X-Y換檔致動器，該類致動器為在例如美國專利No.5481170、5281902、4899609和4821590中所示例的類型。致動器40優(yōu)選地包括一個(gè)可操作地檢測一個(gè)換檔元件的X-Y位置并提供其指示信號的位置傳感器40A。X-Y位置傳感器在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，其示例可參見美國專利No.5743143、5894758、5950491和5911787，這些專利的公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考。
一個(gè)換檔選擇器42提供了一個(gè)由操作者所選擇的操作者模式的信號GRs。系統(tǒng)10包括一個(gè)控制單元，優(yōu)選的是其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.4595986、4361065和5335566中所示出的類型的一個(gè)基于微處理器的控制單元46，它用于接收并根據(jù)預(yù)定的邏輯規(guī)則處理輸入信號54，以發(fā)出命令輸出信號56到系統(tǒng)致動器，例如發(fā)動機(jī)控制器38、離合器致動器39、副變速器換檔致動器40等?？刂茊卧?6可包括一個(gè)計(jì)時(shí)回路或時(shí)鐘48。
圖1A示出一個(gè)典型的爪形離合器組件70用于選擇性地使一個(gè)齒輪72與一個(gè)軸74例如一個(gè)變速器主軸接合或分離以接合或分離一個(gè)變速器傳動比。簡而言之，爪形離合器元件76與軸74花鍵連接以用于相對于該軸的軸向運(yùn)動和隨著該軸旋轉(zhuǎn)。爪形離合器元件76帶有外離合器齒78以用于接合形成于齒輪72的內(nèi)徑孔中的內(nèi)離合器齒80。爪形離合器元件76通過一個(gè)換檔叉(未示出)等軸向定位。該換檔叉典型地通過一個(gè)換檔導(dǎo)軌(rail)、換檔軸、滾動斜道或滾珠絲杠、活塞或功能上相同的裝置而軸向定位。
如所已知的，為了在尤其是重型車輛的車輛機(jī)械變速器中分離一個(gè)爪形離合器，需要解除在該接合的爪形離合器上的轉(zhuǎn)矩鎖止。如果不希望打開該主離合器20，可以通過向發(fā)動機(jī)供給燃料以引起設(shè)想的零傳動系轉(zhuǎn)矩和/或通過強(qiáng)制肯定可以引起零傳動系轉(zhuǎn)矩交叉(crossing)的轉(zhuǎn)矩逆反(torque reversal)來解除轉(zhuǎn)矩鎖止。
在確定希望(獲得)一個(gè)從當(dāng)前接合的傳動比變換至空檔并然后變成一個(gè)目標(biāo)傳動比的動態(tài)換檔時(shí)，將在保持該車輛主摩擦離合器接合的同時(shí)啟動自動燃料控制以使待分離的爪形離合器上的轉(zhuǎn)矩減少的全自動或半自動機(jī)械變速系統(tǒng)在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，并可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.4850236、5820104、5582558、5735771、5775639、6015366和6126570。這些系統(tǒng)包括試圖向發(fā)動機(jī)供給燃料以實(shí)現(xiàn)一個(gè)持續(xù)零傳動系轉(zhuǎn)矩的系統(tǒng)和強(qiáng)制轉(zhuǎn)矩逆反的系統(tǒng)，參見美國專利No.4850236。在檢測到一個(gè)空檔狀態(tài)時(shí)，這些系統(tǒng)將在保持主離合器接合的同時(shí)使發(fā)動機(jī)于一個(gè)一定能引起用于接合目標(biāo)傳動比的同步狀態(tài)的速度旋轉(zhuǎn)。
控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩以實(shí)現(xiàn)一個(gè)希望的輸出或飛輪(的技術(shù))是已知的并可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.5620392。
文中所用的“發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩”是指一個(gè)指示發(fā)動機(jī)的轉(zhuǎn)矩并通常是發(fā)動機(jī)總轉(zhuǎn)矩的值，從其可以計(jì)算或估計(jì)一個(gè)輸出或飛輪轉(zhuǎn)矩。發(fā)動機(jī)總轉(zhuǎn)矩與飛輪轉(zhuǎn)矩之間的關(guān)系在其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.5509867和5490063中進(jìn)行了討論。
一個(gè)或多個(gè)發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩值可以作為一個(gè)工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)線DL例如符合SAEJ-1922、SAEJ-1939、ISO11898的數(shù)據(jù)鏈路的命令或從其上讀出。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例，在檢測到一個(gè)從接合的傳動比到空檔的換檔時(shí)，不需要分離主離合器20，該發(fā)動機(jī)首先被命令以一個(gè)斜坡函數(shù)(ramp)改變至一個(gè)基于所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)而確定或計(jì)算的發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩值，以對應(yīng)于零傳動系轉(zhuǎn)矩。
參照圖3，如果換檔在驅(qū)動條件110開始，該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩將被命令沿斜坡112下降至設(shè)想的對應(yīng)于零傳動系轉(zhuǎn)矩條件的計(jì)算值114。同樣地，如果至空檔的換檔在滑行條件116開始，該發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩將被命令沿斜坡118上升至計(jì)算值114。優(yōu)選地，斜坡112和118的斜度(即發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩的變化率)是當(dāng)前所分離的傳動比和/或當(dāng)前節(jié)氣門位置THL的函數(shù)。在達(dá)到所設(shè)想的零傳動系轉(zhuǎn)矩條件120時(shí)(在時(shí)間T)，該發(fā)動機(jī)將被命令保持在該狀態(tài)122一段時(shí)間T即(T2-T1)。該段時(shí)間(T2-T1)通常為大約150-300毫秒。在該段時(shí)間終止處124，將所檢測的一個(gè)例如一個(gè)換檔叉或換檔指的換檔元件的速度與一個(gè)基準(zhǔn)值REF相比較。如果該換檔元件速度等于或超出該基準(zhǔn)值((d/dt(SLY-Y))＞REF)，這表明該換檔元件在以一個(gè)速率朝指示非轉(zhuǎn)矩鎖止?fàn)顟B(tài)的爪形離合器分離移動，而一個(gè)轉(zhuǎn)矩沖擊(bump)程序是不需要或希望的。在這種狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)將被命令繼續(xù)產(chǎn)生一個(gè)設(shè)想的對應(yīng)于零傳動系轉(zhuǎn)矩的輸出轉(zhuǎn)矩(實(shí)線126)直到檢測到變速器空檔。
如果所檢測的換檔元件速度不等于或沒有超出該基準(zhǔn)值((d/dt(SLY-Y))＜REF)，則轉(zhuǎn)矩鎖止?fàn)顟B(tài)將存在，并且將開始發(fā)動機(jī)的一個(gè)轉(zhuǎn)矩沖擊燃料供給程序(虛線128)以強(qiáng)制爪形離合器的轉(zhuǎn)矩逆反(130)直到檢測到空檔和/或一個(gè)時(shí)間段終止。轉(zhuǎn)矩沖擊128的幅度和/形狀可隨時(shí)間而變化。
如上所述，系統(tǒng)10具有通過一個(gè)不包括分離和再接合主離合器的順序或通過其中主離合器被分離并再接合的順序而執(zhí)行動態(tài)換檔的能力。
現(xiàn)有技術(shù)的具有自動離合器致動器的自動系統(tǒng)趨向于使用主離合器進(jìn)行所有的動態(tài)換檔或不使用主離合器進(jìn)行所有的動態(tài)換檔。不使用主離合器的動態(tài)換檔通常是所希望的，因?yàn)椴话l(fā)生對離合器組件的磨損，并且換檔質(zhì)量通常好于主離合器分離和再接合的換檔。然而，在一定的車輛運(yùn)行狀態(tài)下，例如當(dāng)在坡面上的低速檔換檔時(shí)，使用主離合器可以減少換檔次數(shù)并可以在一合理的時(shí)間內(nèi)確保到達(dá)同步狀態(tài)。
根據(jù)本發(fā)明，系統(tǒng)10逐級(shift-by-shift)地決定哪個(gè)動態(tài)換檔策略適于當(dāng)前車輛運(yùn)行狀態(tài)。在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，用保持接合的主離合器換檔是優(yōu)選的換檔策略，并將被實(shí)施，除非該系統(tǒng)檢測到存在指示需要一個(gè)主離合器分離/再接合的條件。當(dāng)檢測到這種條件時(shí)，將命令一個(gè)主離合器分離/再接合換檔順序，參見圖2的流程圖。
有多種要求使用主離合器分離的動態(tài)換檔的運(yùn)行狀態(tài)。當(dāng)在一個(gè)“低傳動比”即輸入軸速度與輸出軸速度的比率高的狀態(tài)，并且上坡運(yùn)行時(shí)，如果坡度陡可能難以引起一個(gè)零傳動系轉(zhuǎn)矩，并且還可能難以使發(fā)動機(jī)足夠迅速地減速以引起用于接合與一個(gè)相對低的速比相關(guān)的爪形離合器的基本上同步的狀態(tài)。甚至在使用一個(gè)發(fā)動機(jī)制動器ECB時(shí)也可能是如此。在這種條件下，分離該離合器將確保一個(gè)轉(zhuǎn)矩中斷(break)以用于換檔至空檔，并且通過首先接合該爪形離合器并然后接合該主離合器，主離合器的滑動將允許一個(gè)相當(dāng)寬的同步范圍(window)以用于接合目標(biāo)傳動比(GRT)并然后將是一個(gè)爪形離合器的空行程(backlash)。
此外，通過使主離合器分離，慣性制動器29將在輸入軸上產(chǎn)生一個(gè)更大的減速作用用于迅速的升檔。另外，如果轉(zhuǎn)矩逆反技術(shù)，即圖3中的線128，不造成一個(gè)迅速地?fù)Q檔至空檔，該控制可能將引起標(biāo)稱發(fā)動機(jī)輸出轉(zhuǎn)矩和一個(gè)短暫的主離合器分離。
應(yīng)當(dāng)注意的是，在一定的運(yùn)行狀態(tài)下，發(fā)動機(jī)制動器例如發(fā)動機(jī)制動器可能稍微不是很有效地引起足夠快的發(fā)動機(jī)減速和/或響應(yīng)可能稍微有點(diǎn)緩慢地響應(yīng)。因此，在需要一個(gè)極快的轉(zhuǎn)矩中斷和/或輸入軸減速時(shí)，一種使用主離合器分離的換檔策略是優(yōu)選的。
離合器致動器39將被用于以一種可變方式接合離合器20，以使停止的車輛啟動，以及提供以一種包括主離合器的分離和再接合的換檔順序而進(jìn)行動態(tài)換檔的能力。用于車輛啟動的離合器控制的示例可參見美國專利No.4081065、5314050、5404301、5630713和5643867。動態(tài)換檔是指當(dāng)車輛在通常是在向前進(jìn)方向移動并且離合器已完全接合時(shí)的換檔。一種使用主離合器的典型升檔順序?qū)?I)分離主離合器以中斷轉(zhuǎn)矩，(II)從速比GR的接合換檔至空檔，(III)將輸入軸朝向一個(gè)基本上同步的速度減速，(IV)接合與目標(biāo)速比GRT相關(guān)的爪形離合器，和(V)當(dāng)發(fā)動機(jī)速度落于一個(gè)同步發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速的相對較寬的范圍時(shí)再接合該主離合器。
用于自動機(jī)械變速系統(tǒng)中的評價(jià)一種特殊的換檔的可行性和/或識別最希望的目標(biāo)速比(GRT)的邏輯在現(xiàn)有技術(shù)中是已知的，可參見其公開內(nèi)容結(jié)合于此以作為參考的美國專利No.5272939、5335566、5533946、6066071、6146310和6149545。根據(jù)一種現(xiàn)有技術(shù)的系統(tǒng)，按順序?qū)Σ挥弥麟x合器分離或發(fā)動機(jī)制動而跳過換檔并然后不用主離合器分離但應(yīng)用發(fā)動機(jī)制動的單一(級)換檔(single shift)的可行性進(jìn)行評價(jià)，并且，如果可行，則開始進(jìn)行(參見美國專利No.6149545)。在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，如果不用主離合器分離但應(yīng)用發(fā)動機(jī)制動的單一換檔是不可行的，則對應(yīng)用主離合器分離的單一換檔的可行性進(jìn)行評價(jià)，并且，如果可行，則開始進(jìn)行(參見圖4A和4B)。
因此，可以看到因而提供了一種新穎而改進(jìn)的變速系統(tǒng)和換檔選擇策略。
盡管本發(fā)明已通過一定程度的具體性而進(jìn)行了說明，但應(yīng)當(dāng)理解該優(yōu)選實(shí)施例的說明只用作示例，并且在不脫離此后所要求權(quán)利的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，可以對形式或具體內(nèi)容進(jìn)行多種變化。
權(quán)利要求
1.一種具有一個(gè)自動主離合器操作器(39)的車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)和一種使用控制邏輯的系統(tǒng)控制器(46)，所述系統(tǒng)控制器可以從以下二者中評價(jià)并實(shí)施最有效的換檔順序以用于一種從現(xiàn)有速比換至目標(biāo)速比的動態(tài)換檔，即(I)一種保持主離合器接合的換檔順序，和(II)一種包括分離和再接合主離合器的換檔順序。
2.一種用于控制車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)中的動態(tài)換檔的方法，所述自動機(jī)械變速系統(tǒng)包括一個(gè)通過一個(gè)主摩擦離合器(20)驅(qū)動一個(gè)多傳動比機(jī)械變速器(12)的一個(gè)輸入軸(28)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(18)，所述變速器具有一個(gè)輸出軸(30)和至少兩個(gè)由形狀配合或非摩擦爪形離合器接合和分離的傳動比，一個(gè)用于控制發(fā)動機(jī)供給燃料的發(fā)動機(jī)燃料控制器(38)，一個(gè)用于控制所述主摩擦離合器的接合和分離的離合器操作器(39)，和一個(gè)用于接收輸入信號(54)的系統(tǒng)控制器(46)，所述輸入信號包括指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)、輸入軸速度(IS)、輸出軸速度(OS)、操作器節(jié)氣門設(shè)定(THL)、主摩擦離合器接合(C)、接合速比(GR)和目標(biāo)速比(GRT)的信號中的至少一個(gè)信號并根據(jù)邏輯規(guī)則處理所述輸入信號，以向包括所述燃料控制器和所述離合器操作器的系統(tǒng)致動器發(fā)出命令輸出信號(56)，所述方法包括以下步驟在確定需要一個(gè)動態(tài)換檔時(shí)將所述變速器從一個(gè)接合速比換檔至目標(biāo)速比；作為所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的函數(shù)，確定是否希望在不用分離所述主摩擦離合器的情況下進(jìn)行一個(gè)從所述接合速比換至上述目標(biāo)速比的換檔；如果希望在不用分離所述主摩擦離合器的情況下進(jìn)行一個(gè)從所述接合速比換至所述目標(biāo)速比的換檔，以一種不需要分離所述主摩擦離合器的順序命令一個(gè)從所述接合速比換至所述目標(biāo)速比的換檔；和如果不希望在不用分離所述主摩擦離合器的情況下進(jìn)行一個(gè)從所述接合速比換至所述目標(biāo)速比的換檔，以一種需要分離然后再接合所述主摩擦離合器的順序命令一個(gè)從所述接合速比換至所述目標(biāo)速比的換檔。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的方法，其中，所述檢測的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)包括下述中的至少一個(gè)，即(I)當(dāng)前接合速比(GR)；(II)目標(biāo)速比(GRT)；(III)車輛行進(jìn)的確定坡度；(IV)車速(dos/dt)；和(V)車輛重量指示值。
4.一種用于控制車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)中的動態(tài)換檔的方法，所述自動機(jī)械變速系統(tǒng)包括一個(gè)通過一個(gè)主摩擦離合器(20)驅(qū)動一個(gè)多傳動比機(jī)械變速器(12)的一個(gè)輸入軸(28)的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(18)，所述變速器具有一個(gè)輸出軸(30)和至少兩個(gè)由非摩擦爪形離合器接合和再分離的傳動比；一個(gè)用于控制發(fā)動機(jī)供給燃料的發(fā)動機(jī)燃料控制器(38)；一個(gè)用于控制所述主摩擦離合器的接合和分離的離合器操作器(39)；和一個(gè)用于接收輸入信號(54)的系統(tǒng)控制器(46)，所述輸入信號包括指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)、輸入軸速度(IS)、輸出軸速度(OS)、操作器節(jié)氣門設(shè)定(THL)、主摩擦離合器接合(C)、接合速比(GR)和目標(biāo)速比(GRT)的信號中的至少一個(gè)信號，并根據(jù)邏輯規(guī)則處理所述輸入信號，以向包括所述燃料控制器和所述離合器操作器的系統(tǒng)致動器發(fā)出命令輸出信號(56)，所述方法包括在確定需要一個(gè)動態(tài)換檔時(shí)將所述變速器從一個(gè)接合速比換檔至目標(biāo)速比；從以下二者中確定并實(shí)施最有效的換檔順序以用于一種從所述接合速比換至所述目標(biāo)速比的動態(tài)換檔，即(I)一種保持主離合器接合的換檔順序，和(II)一種包括分離和再接合主離合器的換檔順序。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中，作為所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)的函數(shù)，所述邏輯規(guī)則包括用于確定是否希望以一個(gè)不需要分離所述主摩擦離合器的換檔順序進(jìn)行從一個(gè)接合速比(GR)換至目標(biāo)速比(GRT)的換檔。
6.一種具有一個(gè)主摩擦離合器(20)和一個(gè)由一個(gè)通過一電子數(shù)據(jù)鏈路(DL)進(jìn)行通信的系統(tǒng)控制器(46)控制的主離合器操作器(39)的自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)，所述系統(tǒng)控制器包括邏輯規(guī)則，所述邏輯規(guī)則從以下二者中確定并實(shí)施最有效的換檔順序，即(I)一種保持主離合器接合的換檔順序，和(II)一種包括分離和再接合主離合器的換檔順序，以用于一種從所述接合速比換至所述目標(biāo)速比的動態(tài)換檔。
7.一種用于控制車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)中的自動升檔的方法，所述自動機(jī)械變速系統(tǒng)包括一個(gè)燃料控制的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(18)，一個(gè)多速度機(jī)械變速器(12)，一個(gè)主摩擦離合器(20)和一個(gè)用于接收輸入信號(54)的控制器(46)，所述輸入信號包括指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器接合速比(GR)、操作器節(jié)氣門設(shè)定(THL)和車速(OS)的信號中的一個(gè)或多個(gè)信號，并根據(jù)邏輯規(guī)則處理所述輸入信號，以向包括所述一個(gè)用于使所述變速器換檔的變速器致動器(52)和一個(gè)用于使所述主摩擦離合器接合和分離的離合器致動器(39)的變速系統(tǒng)致動器發(fā)出命令輸出信號(56)，所述方法包括以下步驟(I)建立一個(gè)升檔可行性標(biāo)準(zhǔn)，從而僅在所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下預(yù)定狀態(tài)被滿足時(shí)，認(rèn)為升檔至目標(biāo)速比(GRT)是可行的；(II)在檢測一個(gè)從接合速比(GR)升檔的需要時(shí)，按順序(a)確定不分離主摩擦離合器的單一升檔(GRT＝GR+1)是否可行，并且，如果可行，則命令一個(gè)不分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(b)然后確定分離主摩擦離合器的單一升檔是否可行，如果可行，則命令一個(gè)分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(c)保持變速器接合在當(dāng)前的接合速比。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在一個(gè)預(yù)定發(fā)動機(jī)速度以上可以獲得基本同步的要求。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在目標(biāo)速比的接合時(shí)，所述車輛可以進(jìn)行至少一個(gè)預(yù)定的最低車輛加速(dOS/dt)的要求。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括至一個(gè)目標(biāo)速比的升檔應(yīng)該在一個(gè)預(yù)定的最大時(shí)間段內(nèi)完成的要求。
11.一種用于控制車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)中的自動升檔的方法，所述自動機(jī)械變速系統(tǒng)包括一個(gè)燃料控制的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(18)，一個(gè)輸入軸減速裝置(ECB/29)，多速度機(jī)械變速器(12)，一個(gè)主摩擦離合器(20)和一個(gè)用于接收輸入信號(54)的控制器(46)，所述輸入信號包括指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器接合速比(GR)、操作器節(jié)氣門設(shè)定(THL)和車速(OS)的信號中的一個(gè)或多個(gè)信號，并根據(jù)邏輯規(guī)則處理所述輸入信號，以向變速系統(tǒng)致動器發(fā)出命令輸出信號(56)，所述變速系統(tǒng)致動器包括一個(gè)用于使所述變速器換檔的變速器致動器(52)、一個(gè)用于操作所述輸入軸減速裝置的輸入軸減速裝置致動器，和一個(gè)使所述主摩擦離合器接合和分離的離合器致動器(39)，所述方法包括以下步驟(I)建立一個(gè)用于確定升檔至一個(gè)目標(biāo)速比(GRT)的可行性的升檔可行性標(biāo)準(zhǔn)；(II)在檢測一個(gè)從接合速比(GR)升檔的需要時(shí)，按順序(a)確定不使用所述輸入軸減速裝置并且不分離主摩擦離合器的單一升檔(GRT＝GR+1)是否可行，并且，如果可行，則命令一個(gè)不使用所述輸入軸減速裝置并且不分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(b)然后確定使用所述輸入軸減速裝置并且不分離主摩擦離合器的單一升檔是否可行，如果可行，則命令一個(gè)使用所述輸入軸減速裝置并且不分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(c)然后確定分離主摩擦離合器的單一升檔是否可行，如果可行，則命令一個(gè)分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(d)保持變速器接合在當(dāng)前的接合速比。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，所述輸入軸減速裝置是一種發(fā)動機(jī)制動器(ECB)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在一個(gè)預(yù)定發(fā)動機(jī)速度以上可以獲得基本同步的要求。
14.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在目標(biāo)速比的接合時(shí)所述車輛可以進(jìn)行至少一個(gè)預(yù)定的最低車輛加速(dOS/dt)的要求。
15.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括至一個(gè)目標(biāo)速比的升檔應(yīng)該在一個(gè)預(yù)定的最大時(shí)間段內(nèi)完成的要求。
16.一種車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)，包括一個(gè)燃料控制的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(18)，一個(gè)多速度機(jī)械變速器(12)，一個(gè)主摩擦離合器(20)和一個(gè)用于接收輸入信號(54)的控制器(46)，所述輸入信號包括指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器接合速比(GR)、操作器節(jié)氣門設(shè)定(THL)和車速(OS)的信號中的一個(gè)或多個(gè)信號，并根據(jù)邏輯規(guī)則處理所述輸入信號，以向變速系統(tǒng)致動器發(fā)出命令輸出信號(56)，所述變速系統(tǒng)致動器包括一個(gè)用于使所述變速器換檔的變速器致動器(52)、和一個(gè)用于使所述主摩擦離合器接合和分離的離合器致動器(39)，所述系統(tǒng)的特征在于所述邏輯規(guī)則包括用于下述目的的規(guī)則(I)適用一個(gè)升檔可行性標(biāo)準(zhǔn)，從而僅在所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下預(yù)定狀態(tài)被滿足時(shí)認(rèn)為升檔至目標(biāo)速比(GRT)是可行的；(II)在檢測一個(gè)從接合速比(GR)動態(tài)升檔的需要時(shí)，按順序(a)確定不用分離主摩擦離合器的單一升檔(GR目標(biāo)＝GR+1)是否可行，并且，如果可行，則命令一個(gè)不分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(b)然后確定分離主摩擦離合器的單一升檔是否可行，如果可行，則命令一個(gè)分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(c)保持變速器接合在當(dāng)前的接合速比。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在一個(gè)預(yù)定發(fā)動機(jī)速度以上可以獲得基本同步的要求。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在目標(biāo)速比的接合時(shí)所述車輛可以進(jìn)行至少一個(gè)預(yù)定的最低車輛加速(dOS/dt)的要求。
19.根據(jù)權(quán)利要求16所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括至一個(gè)目標(biāo)速比的升檔應(yīng)該在一個(gè)預(yù)定的最大時(shí)間段內(nèi)完成的要求。
20.根據(jù)權(quán)利要求16所述的系統(tǒng)，其中，所述系統(tǒng)還包括可根據(jù)來自所述控制器的命令輸出信號進(jìn)行操作的一個(gè)發(fā)動機(jī)制動器(ECB)，并在步驟(II)(a)后還包括邏輯規(guī)則用于(c)如果不分離主摩擦離合器的單一升檔是不可行的，則確定使用發(fā)動機(jī)制動器并且不分離主摩擦離合器的單一升檔是否可行，如果可行，則命令一個(gè)使用發(fā)動機(jī)制動器并且不分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則進(jìn)行到步驟(II)(b)。
21.一種用于控制車輛自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)中的自動升檔的方法，所述自動機(jī)械變速系統(tǒng)包括一個(gè)燃料控制的內(nèi)燃發(fā)動機(jī)(18)，一個(gè)多速度機(jī)械變速器(12)，一個(gè)主摩擦離合器(20)和一個(gè)用于接收輸入信號(54)的系統(tǒng)控制器(46)，所述輸入信號包括指示發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速(ES)、發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)矩、變速器接合速比(GR)、操作器節(jié)氣門設(shè)定(THL)和車速(OS)的信號中的一個(gè)或多個(gè)信號，并根據(jù)邏輯規(guī)則處理所述輸入信號，以向變速系統(tǒng)致動器發(fā)出命令輸出信號(56)，所述變速系統(tǒng)致動器包括一個(gè)用于使所述變速器換檔的變速器致動器(52)、和一個(gè)使所述主摩擦離合器接合和分離的離合器致動器(39)，所述方法包括以下步驟(I)建立一個(gè)升檔可行性標(biāo)準(zhǔn)，從而僅在所檢測的系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)下預(yù)定狀態(tài)被滿足時(shí)認(rèn)為升檔至目標(biāo)速比(GRT)是可行的；(II)在檢測一個(gè)從接合速比(GR)升檔的需要時(shí)，按順序(a)確定不分離主摩擦離合器的單一升檔(GRT＝GR+1)是否可行，如果可行，則命令一個(gè)不分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔；否則(b)命令一個(gè)分離主摩擦離合器的從當(dāng)前接合速比的單一升檔。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在一個(gè)預(yù)定發(fā)動機(jī)速度以上可以獲得基本同步的要求。
23.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括在目標(biāo)速比的接合時(shí)所述車輛可以進(jìn)行至少一個(gè)預(yù)定的最低車輛加速(dOS/dt)的要求。
24.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括至一個(gè)目標(biāo)速比的升檔應(yīng)該在一個(gè)預(yù)定的最大時(shí)間段內(nèi)完成的要求。
25.根據(jù)權(quán)利要求21所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)包括要求不分離主摩擦離合器而進(jìn)行的升檔為以下兩者中之一，即(1)換檔至一組特別的速比或(2)從一組特別的速比換檔。
26.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)是(1)目標(biāo)速比(GRT)和(2)接合速比(GR)之一的特性的函數(shù)。
27.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，其中，步驟(I)的標(biāo)準(zhǔn)是(1)目標(biāo)速比(GRT)和(2)接合速比(GR)之一的特性的函數(shù)。
28.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，在步驟(II)(a)之前包括另一個(gè)步驟，即(e)確定不分離主離合器而從當(dāng)前接合傳動比跳升兩級傳動比的升檔(GRT＝GR+2)是否可行，如果可行，則命令一個(gè)不分離主離合器而從所述當(dāng)前接合傳動比跳升兩級傳動比的升檔，否則，進(jìn)行到步驟(II)(a)。
29.根據(jù)權(quán)利要求11所述的方法，在步驟(II)(a)之前包括另一個(gè)步驟，即(e)確定不分離主離合器并且不使用輸入軸減速裝置而從當(dāng)前接合傳動比跳升兩級傳動比的升檔(GRT＝GR+2)是否可行，如果可行，則命令一個(gè)不分離主離合器并且不使用輸入軸減速裝置而從當(dāng)前接合傳動比跳升兩級傳動比的升檔，否則，進(jìn)行到步驟(II)(a)。
全文摘要
一種用于自動機(jī)械變速系統(tǒng)(10)的控制系統(tǒng)，包括一個(gè)自動主離合器(20/39)。該系統(tǒng)控制器(46)檢測車輛運(yùn)行狀態(tài)(54)以命令執(zhí)行該主離合器接合或該主離合器分離然后再接合的動態(tài)換檔中的最合適的動態(tài)換檔。
文檔編號B60W30/18GK1489533SQ02804461
公開日2004年4月14日 申請日期2002年1月31日 優(yōu)先權(quán)日2001年2月1日
發(fā)明者A·施泰西克, A 施泰西克, J·霍厄德恩, 虻露 申請人:伊頓公司