[發明專利]控制自動變速器的方法和設備

有效

• 申請號: 201010135623.1
• 申請日: 2010-03-15
• 公開（公告）號: CN101839333A
• 公開（公告）日: 2010-09-22
• 發明（設計）人: M·塔爾
• 申請（專利權）人: 福特環球技術公司
• 主分類號: F16H61/00
• 分類號: F16H61/00;F16H3/66
• 代理公司: 北京紀凱知識產權代理有限公司 11245
• 代理人: 趙蓉民

技術領域

本發明涉及控制自動變速器的方法，并涉及以該方法控制的自動變速器。

背景技術

具有內燃發動機和具有扭矩轉換器的自動變速器的機動車輛在以選擇的檔位狀態停止時，例如在“D”檔位置時，不必要地消耗大量燃料，這是因為內燃發動機經扭矩轉換器相對于靜止轉換器渦輪工作。而且，所述操作狀態，特別是在柴油發動機中，可導致動力傳動系中不希望的振動干擾和噪聲。

DE?19912480A1公開了自動變速器，其具有三個單行星齒輪組并具有液壓扭矩轉換器，該自動變速器具有“制動空擋(braked?neutral)”位置。在“制動空擋”位置，太陽齒輪和第一行星齒輪組的行星齒輪架通過兩個制動離合器以相對外殼不可旋轉的方式固定，這是由于第一和第二制動離合器同時作用的結果，其結果是直接連接到第一行星齒輪組的環形齒輪的驅動輸出軸被類似地鎖定。而且，連接到第三行星齒輪組的第三制動離合器被打開。以該方式，沒有扭矩能夠在輸入軸和輸出軸之間傳輸，且輸入軸可自由旋轉。當車輛以選擇的檔位狀態(D，1，2，3，4等)達到靜止時，“制動空擋”位置是通過變速器控制器自動選擇的。

然而，第三制動離合器的完全打開導致在起動過程中不可接受的震動，這是因為第三制動離合器必須首先快速設置在接觸位置。在起動前短時間內從“制動空擋”位置離開時完全防止沖擊(jerk)幾乎是不可能的，特別是如果油門踏板在腳制動器釋放后被快速壓下。這與車輛由于渦輪機慣性質量的制動器而被驅動的效果相關。因為腳制動器已經釋放，車輛經歷輕微加速，一旦渦輪機靜止，該加速就停止。渦輪機被制動越快并因此車輛也越快準備起動，則將更明顯感覺到沖擊。

發明內容

本發明的目的是提供控制自動變速器的方法，其能夠有效地減少燃料消耗和怠速振動，并在車輪制動器釋放時防止向后滾動，且在起動過程中離開“制動空擋”位置時防止沖擊。

所述目的是利用根據本發明特征和本發明的自動變速器的方法實現的。

依靠同時致動第一和第二制動離合器，其中第三制動離合器至少間歇地處于打滑狀態，在“制動空擋”位置可以在輸入軸和輸出軸間傳輸的驅動扭矩量通過打滑第三制動離合器而被調整。該方法在下面被稱為“NIC”，即空擋怠速控制。設置在NIC位置的旋轉渦輪機的低驅動扭矩由在靜止時閉合的第一和第二制動離合器提供，且不經輸出軸傳輸到車輛，并因此實現車輛驅動軸與發動機扭矩的完全分離。整個控制是以變速器殼體內被旁通的驅動軸進行的。傳輸到輸出軸的扭矩和振動以該方式被有效降低。然而，同時該打滑第三制動離合器處于活動狀態。當駕駛員通過致動油門踏板并因此增加發動機速度而給出命令起動車輛時，第三制動離合器可非常快速地嚙合，同時第一和/或第二制動離合器打開，其結果是，即使輸入軸在NIC位置幾乎不傳輸任何驅動扭矩，非常自然的車輛起動是可能的。

這里引用制動器離合器，但這不能理解為對特定技術設計的限制。這里，制動離合器應理解為合適的離合器，其可相對變速器殼體牢固地支撐或制動軸或齒輪，以便軸或齒輪更慢地旋轉或不再旋轉。根據本發明，顯然這里指出的制動離合器也可設計為制動器帶(brake?band)或任何其他合適形式以便實現制動功能。

渦輪機優選為至少間歇地以一定速度旋轉，該速度優選接近每分鐘50到100轉，在內燃發動機的怠速速度以下。作為相應打滑扭矩的結果，所述速度是在第三制動離合器設定的。作為內燃發動機和輸入軸之間低速差的結果，僅存在小的牽引力矩(drag?torque)并因此僅會產生低水平振動和噪聲。第二，作為第三制動離合器的牽引操作的結果，其中第三制動離合器是主動式的并將在以全部離合器壓力作用時嚙合，其結果是如果第一和/或第二制動器離合器同時釋放，全部變速器扭矩被立即施加到輸出軸。這可導致第三制動離合器與第一和第二制動離合器同時被致動。

根據本發明優選實施例，保持第一和第二制動離合器的致動直到渦輪機速度為零，或如果車輛停止在斜坡上，直到發動機扭矩增加到足夠的水平從而防止制動離合器釋放時向后滾動。以該方式，特別地，首先可以防止離開怠速操作時車輛不期望的前向移動，該現象可常常發生，這通常也稱為“空擋怠速離開沖擊(neutral?idle?exit?jerk)”，并其基于內燃發動機開始發生驅動扭矩之前短時間內渦輪機速度快速減小的慣性效果；第二，可以該方式防止駕駛員已經釋放腳剎，但發動機扭矩還沒有上升到足夠高的階段內不期望的向后滾動。