專利名稱：利用級傳動比變速器的受控的車輛啟動的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明總體上涉及一種在車輛啟動事件中利用發(fā)動機和級傳動比變速器(stepped ratio transmission)控制車輛傳動系的方法。
背景技術(shù)：
動力換擋變速器(powershift transmission)是具有兩個交替地連接例如發(fā)動機這樣的動力源和兩個變速器輸入軸的輸入離合器的齒輪機構(gòu)。盡管傳動裝置的運行設(shè)置在在變速器輸入和其輸出之間的雙中間軸式結(jié)構(gòu)(duallayshaft configuration)中，但變速器在向前驅(qū)動和反向驅(qū)動的情況下產(chǎn)生多個傳動比。一個輸入離合器在輸入和主要與偶數(shù)擋位關(guān)聯(lián)的第一中間軸之間傳遞扭矩；另一輸入離合器在變速器輸入和主要與奇數(shù)擋位關(guān)聯(lián)的第二中間軸之間傳遞扭矩。變速器通過交替地接合第一輸入離合器并在當(dāng)前擋位運轉(zhuǎn)、解離第二輸入離合器、在用于在目標(biāo)擋位中運行的傳動裝置中準(zhǔn)備動力路徑、解離第一離合器、接合第二離合器并在用于在下一擋位中運行的傳動裝置中準(zhǔn)備另一動力路徑來產(chǎn)生傳動比變化。因為雙離合器變速器沒有提供阻尼的變矩器，這樣的變速器開始和結(jié)束每次換擋都保持離合器滑移，即，保持輸入離合器滑移，通過該輸入離合器為目標(biāo)擋位將發(fā)動機扭矩傳遞至變速器輸入軸。為了提供可接受的換擋品質(zhì)，必須在沒有過多突變和沒有鎖定保持的離合器的情況下維持正確的滑移。同時，輸入離合器必須在輸出軸維持足夠的扭矩以在換擋之前、之中和之后提供恒定的加速度。必須密切控制貫穿輸入離合器的大幅滑移?？梢允古鋫溆须p離合器動力換擋變速器的車輛停止但變速器正運行的擋位可以不是其啟動擋，即，一擋。當(dāng)駕駛員應(yīng)用油門踏板啟動車輛時，會產(chǎn)生反應(yīng)遲鈍的、不期望的執(zhí)行感受。

發(fā)明內(nèi)容
一種在車輛啟動事件中控制車輛傳動系的方法，該方法包括:當(dāng)變速器在非啟動擋的當(dāng)前擋位運行時，控制貫穿第一離合器的滑移，該貫穿第一離合器的滑移通過第一離合器和當(dāng)前擋位傳遞發(fā)動機扭矩；解離第一離合器；接合啟動擋；以及控制貫穿第二離合器的滑移，該貫穿第二離合器的滑移通過第二離合器和啟動擋傳遞發(fā)動機扭矩。該控制方法將啟動與換擋結(jié)合以產(chǎn)生平穩(wěn)的啟動事件。通過以下對說明書、權(quán)利要求和附圖的詳細(xì)說明，將會明白較佳實施例的適用性范圍。應(yīng)該了解的是，說明書和具體實施例，盡管說明了本發(fā)明的首選實施例，但僅僅是通過舉例說明的方式給出的。對所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，所述的實施例和例子的不同變化和修飾將是顯而易見的。


通過參考以下說明，并考慮附圖，本發(fā)明將更容易理解，其中:圖1是表示機動車輛動力系的示意圖；圖2是表示用于從圖1的變速器的當(dāng)前擋位控制常規(guī)換擋和啟動換擋的運算法則的邏輯流程圖；以及圖3表示在啟動換擋和常規(guī)換擋過程中發(fā)動機速度和車輛速度的變化。
具體實施例方式首先參照圖1，機動車輛的動力系10包括:第一動力源12，例如內(nèi)燃機；產(chǎn)生多個向前和反向傳動比的自動變速器14 ;連接至發(fā)動機軸的變速器輸入軸18 ;通過主減速器單元和差動機構(gòu)26連接至前軸28、30的變速器輸出24 ;以及分別由車軸28、30驅(qū)動的前輪
32、33。在一些驅(qū)動結(jié)構(gòu)中，可以通過差動機構(gòu)36和后軸22、23驅(qū)動后輪34、35。為了產(chǎn)生向前或反向驅(qū)動，必須在輸入18和輸出24之間接合變速器的前進(jìn)擋或倒擋。必須接合與接合的擋位關(guān)聯(lián)的輸入離合器38、39從而完成發(fā)動機12和變速器14之間通過輸入軸18至車輪32、33的驅(qū)動路徑。電子發(fā)動機控制模塊(ECM)24控制發(fā)動機12的運行。電子變速器控制模塊(TCM) 27控制變速器14的運行和輸入離合器38、39。傳感器40產(chǎn)生傳遞至ECM24和TCM27的信號42，表示油門踏板44從參考位置被踩下的程度。速度傳感器46產(chǎn)生傳遞至ECM24和TCM27的信號48，表示車輛速度。啟動擋通常是低擋，S卩，具有由變速器14產(chǎn)生的最大速比的前進(jìn)擋。當(dāng)車輛速度小于參考速度時，踩下油門踏板44，變速器14的啟動擋沒有接合，TCM27在輸入離合器38、39中產(chǎn)生受控的滑移，通過該滑移在當(dāng)前擋位將扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。該受控的滑移允許發(fā)動機速度明顯增加超過啟動擋速度，即，在沒有關(guān)于在啟動擋運行變速器的過多的噪音、震動或粗糙度的情況下將從停止加速車輛并產(chǎn)生平穩(wěn)的理想車輛啟動的發(fā)動機速度。啟動擋接合之后，產(chǎn)生從當(dāng)前擋位至啟動擋的換擋和用于啟動擋的明顯但受控的滑移從而啟動車輛。圖2表示用于控制換擋至啟動擋的運算法則。在步驟50，完成測試以確定是否踩下油門踏板。如果測試50的結(jié)果為真，在步驟52完成測試以確定車輛速度是否小于參考速度。如果當(dāng)前擋位和啟動擋的產(chǎn)生需要接合相同輸入離合器38、39，那么變速器產(chǎn)生從當(dāng)前擋位至另一當(dāng)前擋位的換擋，這需要接合除了當(dāng)變速器產(chǎn)生啟動擋時需要接合的離合器以外的其它輸入離合器38、39。待解離離合器(off-going clutch)是變速器運行并產(chǎn)生當(dāng)前擋位需要它們的接合的離合器38、39。待接合離合器(oncoming clutch)是變速器運行并產(chǎn)生啟動擋需要它們的接合的離合器38、39，。如果測試52的結(jié)果為真，在步驟54，基于發(fā)動機速度的變化率完成貫穿待解離離合器的滑移的閉合回路控制，或者將完成貫穿待解離離合器的滑移的閉合回路控制作為從油門踏板的參考位置的油門踏板位移的函數(shù)。在步驟54，TCM27發(fā)出指令信號，控制待解離輸入離合器38、39中的滑移，通過該滑移在當(dāng)前擋位將發(fā)動機扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。在步驟56，完成測試以確定發(fā)動機速度是否在啟動速度的參考范圍內(nèi)。如果測試56的結(jié)果為真，在步驟58解離當(dāng)前擋位，釋放待解離離合器，并且完成測試以確定啟動擋是否接合以及變速器14的關(guān)聯(lián)的輸入離合器38、39是否為車輛啟動做好準(zhǔn)備，其中，在啟動當(dāng)前擋位將通過變速器14的關(guān)聯(lián)的輸入離合器38、39將扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。如果測試56或58之一的結(jié)果為假，控制回到步驟54。如果測試58的結(jié)果為真，在步驟60將貫穿待接合離合器38、39的滑移的閉合回路控制完成為發(fā)動機速度的函數(shù)。在步驟60，TCM27發(fā)出指令信號，控制貫穿待接合輸入離合器38、39中的滑移，通過該滑移在啟動擋將發(fā)動機扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。在步驟62，ECM24和TCM24利用發(fā)動機12和變速器14配合啟動車輛。如果指示沒有踩下油門踏板或者車輛速度大于參考速度的測試52的結(jié)果也為假，在ECM24和TCM27的控制下執(zhí)行常規(guī)換擋。在步驟64，TCM27發(fā)出指令信號，控制待解離輸入離合器38、39中的滑移，在當(dāng)前擋位通過該滑移將扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。在步驟58，完成測試確定是否接合啟動擋以及變速器14的關(guān)聯(lián)的輸入離合器38、39是否為換擋做好準(zhǔn)備，其中，在啟動當(dāng)前擋位將通過變速器14的關(guān)聯(lián)的輸入離合器38、39將扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。如果測試66的結(jié)果為假，控制回到步驟64。在步驟68，TCM27發(fā)出指令信號，控制待接合輸入離合器38、39中的滑移，在待接合擋位中將通過該滑移將扭矩傳遞至驅(qū)動輪32、33。在步驟70，鎖定或完全接合待接合輸入離合器38、39。圖3表示在啟動換擋過程中，發(fā)動機速度80和車輛速度82的變化以及在常規(guī)換擋過程中，發(fā)動機速度84和車輛速度86的變化。常規(guī)換擋在92結(jié)束，啟動換擋在94結(jié)束。對于啟動換擋，待解離輸入離合器38、39中的滑移的閉合回路控制54在期間96中發(fā)生，待接合輸入離合器38、39中的滑移的閉合回路控制60在期間98中發(fā)生，啟動控制62在期間102中發(fā)生。對于常規(guī)換擋，待解離輸入離合器38、39中的滑移的閉合回路控制64在期間96中發(fā)生，待接合輸入離合器38、39中的滑移的閉合回路控制68在期間100中發(fā)生。對于啟動換擋，發(fā)動機速度80在待解離輸入離合器38、39中的滑移的閉合回路控制54過程中迅速增加，并且在待接合輸入離合器中的滑移的閉合回路控制60過程中以及啟動控制62過程中與換擋結(jié)束94實質(zhì)上保持一致。對于常規(guī)換擋，發(fā)動機速度在待解離輸入離合器38、39中的滑移的閉合回路控制64過程中和待接合輸入離合器中的滑移的閉合回路控制68過程中以較低速率增加至換擋結(jié)束94。此后,發(fā)動機速度更加迅速地增加。對于啟動換擋，車輛速度82在待解離輸入離合器中的滑移的閉合回路控制54過程中和待接合輸入離合器中的滑移的閉合回路控制60過程中以及啟動控制62過程中迅速地增加。對于常規(guī)換擋，車輛速度86在待解離輸入離合器中的滑移的閉合回路控制64過程中和待接合輸入離合器中的滑移的閉合回路控制68過程中增長越來越慢直至換擋結(jié)束92。此后，發(fā)動機速度以較高的速率增加。依照專利法的規(guī)定，已經(jīng)對較佳實施例進(jìn)行說明。然而，應(yīng)當(dāng)注意的是，除了具體的說明和闡述外，作為替換的實施例也可以實施。
權(quán)利要求
1.一種用于控制車輛動力系的方法，其特征在于，包含: (a)當(dāng)變速器在非啟動擋的當(dāng)前擋位運行時，控制貫穿第一離合器的滑移，所述貫穿第一離合器的滑移通過第一離合器和當(dāng)前擋位傳遞發(fā)動機扭矩； (b)解離第一離合器； (c)接合啟動擋； (d)控制貫穿第二離合器的滑移，所述貫穿第二離合器的滑移通過第二離合器和啟動擋傳遞發(fā)動機扭矩。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)進(jìn)一步包括基于發(fā)動機速度的變化率控制貫穿第一離合器的滑移。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)進(jìn)一步包括控制貫穿第二離合器的滑移使得發(fā)動機速度沿向上斜坡增加。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(b)進(jìn)一步包括解離當(dāng)前擋位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(c)進(jìn)一步包括接合啟動擋。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(d)進(jìn)一步包括控制貫穿第二離合器的滑移作為發(fā)動機速度的函數(shù)。
全文摘要
一種在啟動過程中控制車輛傳動系的方法，該方法包括當(dāng)變速器在非啟動擋的當(dāng)前擋位運行時控制貫穿第一離合器的滑移，該貫穿第一離合器的滑移通過第一離合器和當(dāng)前擋位傳遞發(fā)動機扭矩；解離第一離合器；接合啟動擋；以及控制貫穿第二離合器的滑移，該貫穿第二離合器的滑移通過第二離合器和啟動擋傳遞發(fā)動機扭矩。
文檔編號F16H59/74GK103089985SQ20121042910
公開日2013年5月8日 申請日期2012年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月1日
發(fā)明者查德·E·格里芬, 布拉德利·D·里德勒, 杰弗里·M·雅爾維, 詹姆斯·B·凱瑟 申請人:福特全球技術(shù)公司