[發明專利]基于模型的空檔怠速離合器控制的系統和方法

有效

• 申請號: 201210139008.7
• 申請日: 2012-05-07
• 公開（公告）號: CN102777586A
• 公開（公告）日: 2012-11-14
• 發明（設計）人: A.W.菲利普斯;D.W.賴特;小羅納德.F.洛克基
• 申請（專利權）人: 通用汽車環球科技運作有限責任公司
• 主分類號: F16H59/02
• 分類號: F16H59/02;F16H59/14
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務所 11105
• 代理人: 葛青

技術領域

本公開涉及具有液壓空檔或空檔怠速（neutral?idle）狀態的汽車變速器的換擋控制。

背景技術

車輛變速器將機械發動機扭矩傳輸至一組車輪，以在一輸出速度范圍中推動車輛。在自動變速器中，液壓動態扭矩轉換器自動且可變地聯接發動機輸出軸至變速器輸入軸，而同時在低速上放大發動機扭矩。隨著車輛速度的降低，在發動機的渦輪和葉輪或泵之間產生增加量的打滑，其中在零車速時達到最大的打滑水平。

該可變的打滑能力允許發動機在車輛在特定的變速器狀態或模式中怠速時繼續旋轉，例如在停車、怠速、或在前進或倒車駕駛狀態中。在一些運行于和駕駛制動位置中的空檔類似的狀態中的變速器設計中，例如當車輛達到零輸出速度時、當朝向零速度滑行減速時、在從泊車檔或空檔至行駛檔的移庫中、或在停止/怠速時，變速器可自動換檔進入液壓空檔狀態。在這樣的情形中，電動-液壓控制器相對于發動機速度控制渦輪速度，以降低燃料消耗且使得噪聲、振動、和不適性最小化。該液壓空檔狀態指的是空檔怠速。

發明內容

車輛包括變速器，該變速器具有指定的空檔怠速（NI）離合器和配置為在預定的換擋事件中將該指定的NI離合器促動出NI狀態且進入行駛狀態的控制器。控制器可包括主機，其具有有形、非瞬時性存儲器，其上存儲有用于執行此處闡明的基于模型的換擋方法的指令。指令可由主機執行，以在離開NI狀態時控制且重新接合指定的NI離合器。該基于模型的方法可用于通過根據模擬的希望的打滑分布及其時間導數而不是經由復雜且高度取決于計算的查找表控制跨指定的NI離合器的打滑量而改進離開NI狀態時的換擋平滑性/感受。

特別地，該打滑模型產生作為可微分（differentiable）時間函數的希望的打滑分布。打滑分布以一速率逼近零值，該速率即其導數，其同時逼近零值。以非限制性示例的方式可導時間函數可為三階/立方等式、高階等式、sine或cosine函數、或任何其他足以微分的時間函數。

經校準的慣量值可使用扭矩轉換器渦輪、變速器輸入軸以及任何連接或以其他方式向前反映于渦輪的可旋轉元件的已知慣量先驗地確定。加速扭矩值可從慣量值以及模擬出的希望的打滑分布/打滑導數分布計算出，其中加速扭矩值代表一扭矩，該扭矩是用于產生實現希望的分布所需的離合器打滑的變動速率所需要的扭矩。

由扭矩轉換器提供的渦輪扭矩和加速扭矩值被結合以確定用于指定的NI離合器的促動的離合器扭矩指令。該離合器扭矩指令可轉換至希望的壓力指令，并使用高頻振蕩塊（dithering?block）以及前置濾波數據處理塊中的一個或兩者進一步優化，如此處進一步說明的。經優化的離合器壓力指令被最終傳輸至指定的NI離合器，且換擋事件被根據該經優化的壓力指令完成。

當結合附圖時，本發明的上述特征和優勢以及其他特征和優勢從下文中用于實施本發明的最佳模式的詳盡描述中是輕易地明顯的。

附圖說明

圖1是具有自動變速器和控制器的示例性車輛的示意圖，該自動變速器和控制器配置為根據此處闡明的換擋控制方法退出空檔怠速（NI）/液壓空檔狀態。

圖2是圖1中示出的示例性車輛的一組表現值的時間圖。

圖3是描述可用于圖1中示出的示例性車輛的示例性后輪驅動、8速自動變速器的桿圖。

圖4是描述可用于圖1中示出的示例性車輛的示例性后輪驅動、6速自動變速器的桿圖。

圖5是描述可用于圖1中示出的示例性車輛的示例性前輪驅動、6速自動變速器的桿圖。

圖6是使用示例性三階/立方函數的模擬打滑分布及其微分打滑分布時距圖。

圖7是可用于圖1中示出的示例性車輛的控制器的示意性邏輯塊圖。

圖8是描述用于執行該換擋控制方法的示例性方法的圖形化流程圖。

具體實施方式

參見附圖，其中相同的附圖標記在若干幅附圖中對應著相同或相似的構件，且以圖1開始，車輛10包括內燃機12、自動變速器14和換擋控制器26。控制器26被配置為執行液壓空檔/空檔怠速（NI）換擋控制方法100，以允許變速器14平滑地離開NI狀態且其后進入前進或倒車行駛狀態。

如下文中將詳述地，控制器26使用經校準的離合器打滑模型23以使用例如至少三階/立方等式產生作為可微分時間函數的希望的離合器打滑分布，并最終使用該可微分打滑分布和計算出的該打滑分布的導數來產生離合器壓力指令（箭頭27）。離合器壓力指令（箭頭27）繼而被傳輸至變速器14的指定NI離合器。可能的指定NI離合器被參照圖3、4和5在下文中討論。