[發(fā)明專利]基于變速器輸入軸扭矩信號的自動變速器換檔控制

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410085664.2
• 申請日: 2014-03-10
• 公開（公告）號: CN104048031A
• 公開（公告）日: 2014-09-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 亞歷山大·奧康納·吉布森;李承勛;藤井雄二;格雷戈里·邁克爾·皮爾準(zhǔn)恩;黛安娜·雅娜奇維夫;約瑟夫·F·庫哈爾斯基;尼姆羅德·卡帕斯
• 申請（專利權(quán)）人: 福特全球技術(shù)公司
• 主分類號: F16H59/14
• 分類號: F16H59/14
• 代理公司: 北京銘碩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11286
• 代理人: 郭鴻禧;金玉蘭

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及基于變速器輸入軸扭矩信號的多級自動變速器的換檔控制。

背景技術(shù)

機(jī)動車輛動力傳動系統(tǒng)中的多級自動變速器利用多個摩擦元件實(shí)現(xiàn)傳動比的自動換檔。通常，這些摩擦元件可被描述為扭矩建立元件，但是更常見的是將這些摩擦元件稱為離合器或制動器。摩擦元件建立從扭矩源（例如內(nèi)燃發(fā)動機(jī)或牽引電機(jī)）到車輛牽引輪的動力流動路徑。在車輛加速期間，對于給定的加速踏板要求，當(dāng)變速器通過不同傳動比升檔時(shí)，總的速度比（即變速器輸入軸速度與變速器輸出軸速度之比）隨著車輛的速度增大而減小。

在同步升檔的情況下，第一扭矩建立元件（指的是即將分離離合器（OGC））被放開，同時(shí)第二扭矩建立元件（指的是即將結(jié)合離合器（OCC））接合以減小變速器傳動比并改變經(jīng)過變速器的扭矩流動路徑。典型的升檔事件分為準(zhǔn)備階段、扭矩階段和慣性階段。在準(zhǔn)備階段期間，使即將結(jié)合離合器（OCC）開始行程，以準(zhǔn)備OCC接合，同時(shí)，隨著朝著即將分離離合器（OGC）的放開行進(jìn)，OGC的持有扭矩容量被減小。在扭矩階段期間（可指的是扭矩傳遞階段），OGC的扭矩朝著零值或不重要的水平減小，以準(zhǔn)備OGC分離。同時(shí)，OCC的扭矩從不重要的水平增加，從而根據(jù)傳統(tǒng)升檔控制策略開始OCC的接合。OCC接合和OGC分離的時(shí)間導(dǎo)致了通過齒輪裝置的兩個扭矩流動路徑短暫地激活，從而引起變速器輸出軸的傳遞扭矩短暫地下降。這種情況可指的是“扭矩孔”，發(fā)生在OGC的分離之前。車輛乘員可將“扭矩孔”感知為不愉快的換檔沖擊。當(dāng)OCC產(chǎn)生了足夠的扭矩時(shí)，OGC被放開，標(biāo)志著扭矩階段的結(jié)束和慣性階段的開始。在慣性階段期間，OCC扭矩被調(diào)節(jié)以朝著零減小其打滑速度。當(dāng)OCC的打滑速度達(dá)到零時(shí)，換檔事件完成。

在同步換檔過程中，OGC放開的時(shí)間應(yīng)該與OCC的扭矩水平同步，以傳遞連續(xù)的換檔感覺。在OCC和其他扭矩產(chǎn)生裝置之間配合不當(dāng)?shù)目刂茣r(shí)間導(dǎo)致不連續(xù)的換檔質(zhì)量或可感知的換檔沖擊。這樣，需要提供一種穩(wěn)健的、系統(tǒng)的方式來減小在升檔事件過程中從動力傳動系統(tǒng)傳遞到車身的扭矩?cái)_動。

發(fā)明內(nèi)容

一種用于在自動變速器的換檔事件期間減小扭矩?cái)_動的系統(tǒng)和方法，通過使用通過輸入軸扭矩傳感器產(chǎn)生的變速器輸入軸信號來控制測量的變速器輸入軸扭矩。具體地說，基于測量的變速器輸入扭矩，通過控制扭矩源（例如發(fā)動機(jī)扭矩）控制或補(bǔ)償實(shí)際的變速器輸入軸扭矩。通常，自動變速器的變速器輸入扭矩由從發(fā)動機(jī)扭矩輸入產(chǎn)生的變矩器輸出表示。本公開的實(shí)施例可用于期望提高換檔質(zhì)量的多種換檔控制應(yīng)用。

在一個實(shí)施例中，一種車輛動力傳動系統(tǒng)包括發(fā)動機(jī)和變速器，變速器的輸入軸通過變矩器結(jié)合到發(fā)動機(jī)，變速器具有限定從變速器的輸入軸到輸出軸的多個扭矩流動路徑的齒輪組和結(jié)合到輸入軸的輸入扭矩傳感器。車輛動力傳動系統(tǒng)還包括控制器，該控制器被配置為控制發(fā)動機(jī)扭矩，從而使得在包括準(zhǔn)備階段、扭矩階段和慣性階段的換檔事件中的至少一部分期間，測量的變速器輸入軸扭矩實(shí)現(xiàn)目標(biāo)變速器輸入軸扭矩。

在另一實(shí)施例中，一種用于控制具有變速器的車輛的方法，所述方法包括控制發(fā)動機(jī)扭矩，從而使得在由準(zhǔn)備階段、后續(xù)的扭矩階段和慣性階段表征的換檔事件期間測量的變速器輸入軸扭矩實(shí)現(xiàn)目標(biāo)變速器輸入軸扭矩。測量的變速器輸入軸扭矩可以基于由輸入扭矩傳感器產(chǎn)生的輸入軸扭矩信號。扭矩傳感器可通過應(yīng)變儀、壓電式負(fù)荷傳感器或磁彈性扭矩傳感器實(shí)施。所述方法還可包括：在換檔事件的準(zhǔn)備階段期間，控制施加到即將結(jié)合離合器（OCC）的液壓壓力，以準(zhǔn)備OCC的接合；在準(zhǔn)備階段期間，減小即將分離離合器（OGC）的扭矩容量，以準(zhǔn)備OGC的分離；在準(zhǔn)備階段期間，增加發(fā)動機(jī)扭矩儲備至預(yù)定水平。實(shí)施例可進(jìn)一步包括，響應(yīng)于扭矩階段和慣性階段中的至少一個的結(jié)束，結(jié)束發(fā)動機(jī)扭矩控制。

在又一實(shí)施例中，一種用于控制具有變速器的車輛的方法，所述方法包括：控制發(fā)動機(jī)扭矩，從而在變速器換檔事件期間，使得測量的變速器輸入軸扭矩實(shí)現(xiàn)目標(biāo)變速器輸入軸扭矩。測量的變速器輸入軸扭矩基于通過結(jié)合到變速器輸入軸的輸入扭矩傳感器產(chǎn)生的輸入軸扭矩信號。輸入扭矩傳感器包括應(yīng)變儀、壓電式負(fù)荷傳感器和磁彈性扭矩傳感器中的至少一個。

所述方法還包括：檢測變速器換檔事件的扭矩階段的開始；在扭矩階段期間，使用由輸入軸扭矩信號提供的反饋利用閉環(huán)控制，控制發(fā)動機(jī)扭矩。目標(biāo)變速器輸入軸扭矩基于期望輸出軸扭矩。期望輸出軸扭矩通過變速器的輸入軸速度和輸出軸速度計(jì)算。期望輸出軸扭矩基于加速踏板的位置。期望輸出軸扭矩通過可用的發(fā)動機(jī)扭矩儲備計(jì)算。