專利名稱：用于從前進模式進入空檔怠速的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及對具有空檔怠速功能的車輛變速器的換檔控制。
技術(shù)背景
車輛變速器被設(shè)計成從發(fā)動機傳遞扭矩到一組驅(qū)動輪以便在輸出速度范圍之內(nèi) 驅(qū)動車輛。該發(fā)動機包括輸出軸，其可以在需要進行發(fā)動機推進時選擇性地連接到變速器 輸入軸。在手動變速器中，可以操縱腳踏式離合器踏板以允許駕駛員換檔和/或把變速器 置入空檔狀態(tài)。在自動變速器中，液力變矩器組件或變矩器自動地提供同樣的發(fā)動機/變 速器連接。
變矩器包括泵輪/泵、渦輪和定輪。變矩器充滿著油。泵可以通過螺栓連接到發(fā) 動機的旋轉(zhuǎn)飛輪部分上從而以發(fā)動機轉(zhuǎn)速連續(xù)旋轉(zhuǎn)，泵把油排入渦輪。渦輪連接到變速器 輸入軸，因此渦輪的任何旋轉(zhuǎn)引起聯(lián)接的變速器輸入軸的旋轉(zhuǎn)。定輪把從渦輪排出的油改 流回泵。因此，變矩器的運用使可變液力耦合效應(yīng)能夠自動發(fā)生在發(fā)動機與變速器之間，由 此允許車輛減速到停止而不出現(xiàn)零速，同時還允許在低車輛輸出速度下出現(xiàn)所需的扭矩增 大。
變矩器還可以包括鎖止式變矩器離合器(TCC)，其為構(gòu)造成在高于標定的閾值鎖 止速度時選擇性地把泵與渦輪鎖在一起的一種裝置。低于該鎖止速度時，隨著車速降低，在 變矩器上出現(xiàn)滑差量增加，在零車速時達到最大滑差水平。不管是否使用TCC，這個可變滑 差能力都允許在處于某些變速器狀態(tài)或模式例如駐車檔(P)、空檔(N)或前進檔狀態(tài)即前 進模式(D)或倒車模式(R)下的車輛怠速時，發(fā)動機繼續(xù)旋轉(zhuǎn)。一些在驅(qū)動停止位置(也 就是，當車輛達到處于停止的零輸出速度時或者當?shù)∷偻瑫r發(fā)動機保持運轉(zhuǎn)時)期間以空 檔狀態(tài)(N)工作的變速器設(shè)計中，，變速器可以自動切換到被稱作空檔怠速(Ni)的液力空 檔狀態(tài)。發(fā)明內(nèi)容
因此，提供一種方法和裝置以允許具有自動變速器的車輛從前進模式例如一檔或 更高檔進入空檔怠速(Ni)狀態(tài)。本發(fā)明的方法是計算機可執(zhí)行的，并且可以由算法體現(xiàn)并 作為算法存儲在車載變速器換檔控制器的存儲器中。該方法可以用于對本文所述的各種構(gòu) 造的多檔變速器例如6檔或8檔變速器的控制，從而提供在滑行降速操縱期間從前進模式 的幾乎覺察不到的換檔感覺，并且提供改善的怠速油耗率。
具體地，一種多檔自動變速器包括多個扭矩傳遞機構(gòu)或離合器。在滑行降速操縱 期間，這些離合器中的指定為NI離合器的一個可以選擇性地被致動以從前進模式進入NI 狀態(tài)。也就是說，當車輛在滑行時，但是在車輛停止之前并且在變矩器開始提供扭矩增大之 前進入Ni。
在一個實施例中，變速器可以包括至少四個離合器，它們選擇性地單獨或組合地 被致動，從而提供前輪驅(qū)動(FWD)或后輪驅(qū)動(RWD)功能。NI離合器可以構(gòu)造成旋轉(zhuǎn)式離合器，并且還構(gòu)造成第一檔、第二檔、第三檔和第四檔離合器。在另一實施例中，NI離合器 可以構(gòu)造成制動離合器，其還構(gòu)造成倒檔(R)和第一檔離合器，但是其它的離合器組合也 是可行的。
變速器可以由具有適于執(zhí)行本發(fā)明的上述方法的算法的控制器進行電控。該算法 自動地確定是否存在某些閾值NI狀態(tài)進入條件。如果是的話，該算法然后就確定是否滿足 附加車輛條件以及確定已經(jīng)滿足還是未滿足一組早期NI進入中止條件，對于確定是否滿 足附加車輛條件，例如確定渦輪轉(zhuǎn)速是否足夠接近發(fā)動機轉(zhuǎn)速，確定目前是否命令前進檔 模式，對于確定已經(jīng)滿足還是未滿足一組早期NI進入中止條件，例如確定渦輪轉(zhuǎn)速是否相 對于標定值下降太多。如果滿足全部所需NI條件，該算法就把指定的OT離合器降低至預(yù) 知的工作壓力。然后對NI離合器進行閉環(huán)控制，直到完成OT換檔，或者直到出現(xiàn)OT狀態(tài)。
本發(fā)明的上述特征和優(yōu)點及其他特征和優(yōu)點將通過對實施本發(fā)明的最佳模式的 下列詳細描述變得更明顯，同時參照附圖。
本發(fā)明還提供了以下方案
方案1. 一種變速器，包括
多個離合器，它們選擇性地可單獨或相互組合地接合，從而建立多個前進模式，其 中，這些離合器中的一個被指定為空檔怠速(Ni)離合器，所述空檔怠速離合器選擇性地被 致動以使所述變速器換檔成空檔怠速狀態(tài)；和
控制器，其適于在滑行降速操縱期間，在所述變速器達到零輸出速度之前，使所述 變速器從所述前進模式中的一個換檔成所述空檔怠速狀態(tài)。
方案2.如方案1所述的變速器，其中，所述空檔怠速離合器是制動離合器，并且其 中，所述控制器適于使所述變速器從第一檔和第二檔中的一個換檔。
方案3.如方案1所述的變速器，其中，所述多個離合器包括至少兩個制動離合器 和至少兩個旋轉(zhuǎn)式離合器。
方案4.如方案3所述的變速器，其中，所述多個離合器包括兩個旋轉(zhuǎn)式離合器和 三個制動離合器，并且其中，所述空檔怠速離合器是所述三個旋轉(zhuǎn)式離合器中的一個。
方案5.如方案3所述的變速器，還包括行星齒輪組和自由旋轉(zhuǎn)元件，其中，所述 自由旋轉(zhuǎn)元件適于允許所述行星齒輪組的構(gòu)件僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)，并且其中，所 述空檔怠速離合器是所述旋轉(zhuǎn)式離合器中的一個，以允許從第四檔換檔成所述空檔怠速狀 態(tài)。
方案6.如方案1所述的變速器，其中，所述算法包括預(yù)定中止判據(jù)組，并且其中， 所述控制器適于在滿足所述中止判據(jù)時默認為默認空檔怠速進入模式。
方案7.如方案6所述的變速器，其中，所述默認空檔怠速進入模式包括在所述輸 出速度達到零時轉(zhuǎn)變成空檔怠速狀態(tài)。
方案8. 一種變速器，包括
多個離合器，它們選擇性地可單獨或相互組合地接合，從而建立多個前進模式，包 括第一檔和第二檔，其中，這些離合器中的一個被構(gòu)造為空檔怠速(Ni)離合器，所述空檔 怠速離合器選擇性地被致動以促使所述變速器進入空檔怠速狀態(tài)；和
控制器，其適于在滑行降速操縱期間，在所述變速器達到零輸出速度之前，使所述 變速器從第一檔或第二檔轉(zhuǎn)變成所述空檔怠速狀態(tài)；
其中，所述變速器構(gòu)造成6檔變速器和8檔變速器中的一種。
方案9.如方案8所述的變速器，其中，所述變速器是6檔變速器并且包括至少兩 個行星齒輪組、至少兩個制動離合器以及至少三個旋轉(zhuǎn)式離合器，并且其中，所述空檔怠速 離合器是所述制動離合器中的一個。
方案10.如方案9所述的變速器，其中，所述變速器是8檔變速器并且包括四個行 星齒輪組、至少兩個制動離合器以及至少三個旋轉(zhuǎn)式離合器。
方案11.如方案8所述的變速器，其中，所述控制器適于在接合所述空檔怠速離合 器時把所述空檔怠速離合器維持在預(yù)知的空檔怠速壓力，并且適于在所述空檔怠速狀態(tài)期 間以閉環(huán)控制所述空檔怠速離合器。
方案12.如方案11所述的變速器，其中，所述算法包括預(yù)定中止判據(jù)組，并且其 中，所述控制器適于在滿足所述中止判據(jù)時默認為默認空檔怠速進入模式。
方案13. —種使車輛變速器換檔成空檔怠速(Ni)狀態(tài)的方法，所述變速器包括多 個離合器，這些離合器選擇性地可單獨或相互組合地接合從而建立多個前進模式，所述方 法包括
使用控制器確定所述前進模式中的一個預(yù)定前進模式的存在；以及
在所述預(yù)定前進模式期間，使用所述控制器致動所述離合器中的被指定為空檔怠 速離合器的那一個離合器，由此進入所述空檔怠速狀態(tài)；
其中，進入所述空檔怠速狀態(tài)發(fā)生在所述車輛的滑行降速操縱期間且在所述變速 器達到零輸出速度之前。
方案14.如方案13所述的方法，其中，所述多個離合器包括至少兩個旋轉(zhuǎn)式離合 器和兩個制動離合器，并且其中，致動所述離合器中的被指定的一個包括致動所述兩個制 動離合器中的一個。
方案15.如方案13所述的方法，其中，所述變速器包括行星齒輪組和自由旋轉(zhuǎn)元 件，所述自由旋轉(zhuǎn)元件適于允許所述行星齒輪組的構(gòu)件僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)，并且 其中，致動所述離合器中的被指定的一個包括致動旋轉(zhuǎn)式離合器。
方案16.如方案13所述的方法，所述變速器包括帶有渦輪的變矩器，所述方法還 包括確定所述渦輪的轉(zhuǎn)速是否在所述車輛的發(fā)動機轉(zhuǎn)速的標定值以內(nèi)，并且當所述渦輪 的所述轉(zhuǎn)速不在所述標定值以內(nèi)時阻止向所述空檔怠速狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。
方案17.如方案13所述的方法，還包括確定是否已經(jīng)滿足一組空檔怠速條件，并 且在還沒有滿足該組空檔怠速條件時阻止從所述前進檔模式向所述空檔怠速狀態(tài)的轉(zhuǎn)變。


圖1是本發(fā)明的具有自動變速器和空檔怠速(Ni)控制方法的車輛的示意圖2A是圖1所示變速器的一個實施例的杠桿圖2B是圖1所示變速器的另一個實施例的杠桿圖2C是圖1所示變速器的又一個實施例的杠桿圖3是圖形流程圖，描述了適用于執(zhí)行本發(fā)明的OT控制方法的算法；以及
圖4是用于控制圖1所示車輛中的M換檔的一組車輛控制信號的時間圖。
具體實施方式
參照這些附圖，其中，在全部這幾個圖中，相同的附圖標記對應(yīng)于相同或相似的部 件，圖1示出了具有控制器(C)沈和空檔怠速(Ni)變速器換檔控制算法100的車輛10。控 制器沈適合于執(zhí)行算法100從而在滑行降速操縱期間從前進模式直接進入OT狀態(tài)。也就 是說，控制器沈可以執(zhí)行算法100從而在車輛10停止之前并且在任何變矩器的扭矩增大 開始之前進入NI狀態(tài)，如下文所解釋的。
車輛10包括發(fā)動機(E) 12，其經(jīng)由液力變矩器組件或變矩器16選擇性地與自動變 速器(T)14相聯(lián)接。發(fā)動機12具有輸出軸13，其以發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)旋轉(zhuǎn)，變速器14具有 輸入軸15，其以渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)旋轉(zhuǎn)，如下文所解釋的。通過變矩器16以可變速率發(fā)生輸入 轉(zhuǎn)矩(Ti)向變速器14的傳遞。
變速器14還包括連接到一組車輪M的輸出軸18。輸出軸18最終承載著來自變 速器14的各個離合器和齒輪組17的變速器輸出扭矩(Τ。)由此推進車輛10。在不脫離本 發(fā)明預(yù)期范圍的情況下，此結(jié)構(gòu)中可以包含差速器(未示出)。在一個實施例中，可以使用 由來自泵(Ρ)33的處于管道壓力(PJ的流體提供動力的電控液壓控制器選擇性地致動離 合器和齒輪組17。泵33可以構(gòu)造成從油箱35提取流體37，該流體具有溫度(Tsump)。然而， 在本發(fā)明范圍內(nèi)，還可以使用其它的非流體致動手段或裝置。
變速器14可以構(gòu)造成多檔變速器，例如，6檔或8檔變速器，具有上述NI狀態(tài)功 能。正如下文將參照圖2A-2C詳細描述的，變速器14具有指定的NI離合器，該NI離合器 能夠在滑行降速操縱期間被致動從而從前進模式即第一檔或更高前進檔建立NI狀態(tài)。
在空檔怠速(Ni)狀態(tài)中，變速器14可以處于前進檔⑶模式，同時，電控液壓離 合器壓力調(diào)節(jié)閥(未示出)降低指定的NI離合器上的壓力，由此把變速器置入如上所述的 部分負載的"液壓空檔"狀態(tài)。算法100所使用的數(shù)據(jù)可以常駐在控制器沈的內(nèi)部或可 以被控制器沈獲取，并且由此可以在其它變速器狀態(tài)例如空檔(N)和駐車檔(P)期間被采 樣/處理。
可以被采樣以確定適當?shù)腘I狀態(tài)進入條件的車輛數(shù)據(jù)可以包括但不局限于車 輛輸出速度(仏)，這個數(shù)值可以由為了清楚起見在圖1中單獨示出的一個或多個傳感器39 測定，但是傳感器39也可以按照需要安置在車輛10的內(nèi)部，例如在輸出軸18處或沿著輸 出軸18和/或在車輪M處，等等；節(jié)氣門輸入裝置例如示例性加速踏板^A的節(jié)流等級 (Th% )；制動等級(B)，例如踏板位置/行程和/或施加到制動踏板29B上的制動力；變速 器14的PRNDL設(shè)置⑶；容納在變速器油箱35中的流體37的溫度(Tsump)；車載診斷信息；寸。
仍參照圖1，發(fā)動機12和變矩器16與控制器沈相通訊，控制器沈構(gòu)造成存儲和 存取算法100。算法100又專門適于執(zhí)行本發(fā)明的方法，如下參照圖3和4的描述?？刂?器沈可以構(gòu)造成基于微處理器的裝置，其具有像微處理器或CPU、存儲器和電路這樣的普 通元件，其中，存儲器包括但不局限于只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、電可擦 可編程只讀存儲器(EEPROM)等等，電路包括但不局限于高速時鐘(未示出)、模/數(shù)(A/ D)電路、數(shù)/模(D/A)電路、數(shù)字信號處理器或DSP以及必要的輸入/輸出(I/O)裝置及其 他信號調(diào)節(jié)和/或緩沖電路。無論如何構(gòu)造，控制器沈可操作以根據(jù)需要至少執(zhí)行圖3的 算法100，從而在滑行降速操縱期間從前進模式進入OT狀態(tài)。
控制器沈適合于接收、讀取和/或測量、計算，并記錄或存儲各種所需測量、數(shù)值 或圖形，包括例如通過具有統(tǒng)一標為(Nx)的一個輸出速度或多個輸出速度的一個或多個速 度傳感器39獲得的完整描述發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)、渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)和變速器輸出速度(N》的任 何所需讀數(shù)。速度信號(隊)、(化)可以經(jīng)由導(dǎo)電線路電傳送，但是在本發(fā)明范圍內(nèi)也可以使 用其它傳送方式，例如射頻(RF)發(fā)射器和接收器。
仍參照圖1，變矩器16包括在泵32與渦輪34之間的定輪30。鎖止式變矩器離合 器(TCC) 31還可以用來在高于閾值鎖止速度時選擇性地把泵32與渦輪34鎖在一起。泵32 可以通過螺栓或其它方式直接連接到輸出軸13，由此以發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)旋轉(zhuǎn)。在變矩器16 內(nèi)部，渦輪34由流體37驅(qū)動并且連接到變速器14的輸入軸15。因此，渦輪34的旋轉(zhuǎn)最 終使輸入軸15以小于或等于發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)的渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)旋轉(zhuǎn)。變速器14內(nèi)出現(xiàn)的 粘性阻力或摩擦損失往往使渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)減小到稍小于發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)的等級，如圖4所 示，這是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的。
參照圖2A，圖1的變速器14示為構(gòu)造成6檔變速器的變速器114，其可以適合于 用作后輪驅(qū)動(RWD)或前輪驅(qū)動(FWD)變速器。變速器114可以依次地包括第一和第二齒 輪組140和150 ；制動離合器CB^和CBRl，即離合器43和離合器136 ；以及，旋轉(zhuǎn)式離合器 C35R和C1234,即離合器53和離合器138。
在圖2A的6檔實施例中，上述離合器的下列任一個可以用于從前進模式進入空檔 怠速(Ni)如下文所述的省去自由旋轉(zhuǎn)元件(Fl) 19的離合器CBRl即離合器136，以及離合 器C1234即離合器138，離合器C1234的自由旋轉(zhuǎn)元件(Fl) 19可選，例如用于改善換檔感 覺。對于離合器136，省去了自由旋轉(zhuǎn)元件(F1)，可以從第一檔這樣的高檔位進入NI狀態(tài)； 對于離合器138，可以從第四檔這樣的高檔位進入NI狀態(tài)。當使用離合器138時，自由旋轉(zhuǎn) 元件(Fl) 19用來阻止相對于第二齒輪組150的結(jié)點156的旋轉(zhuǎn)。
第一齒輪組140可以包括結(jié)點142、144和146，在一個可行實施例中，可以分別為 齒圈(Rl)、行星齒輪架構(gòu)件(PCI)和太陽齒輪(Si)。輸入軸15可以直接連接到結(jié)點142 并且連接到離合器C456即離合器51的輸入側(cè)。結(jié)點144可以連接到離合器C1234即離合 器138的輸入側(cè)，并且連接到離合器C35R即離合器53的輸入側(cè)。結(jié)點146固定到固定構(gòu) 件觀。正如本領(lǐng)域技術(shù)人員將會理解的，圖2A-C中所使用的術(shù)語例如C1234指的是用于建 立第一、第二、第三、第四檔中的每一個的離合器(C)，S卩，各個前進模式可以用如此標記的 離合器來建立。同樣地，在同一離合器名稱中使用的字母B或R分別指的是制動離合器和 倒檔。
第二齒輪組150包括結(jié)點152、154、156和157，它們可以分別具體化為太陽齒輪 (S2)、齒圈(R2)、行星齒輪架齒輪(PC2)和另一太陽齒輪(S2A)。結(jié)點IM直接連接到變速 器輸出軸18并且以輸出速度(T。ut)旋轉(zhuǎn)。結(jié)點156連接到離合器CBRl即離合器136的輸 入側(cè)，還連接到固定構(gòu)件觀。
如上所述，在不脫離本發(fā)明預(yù)期范圍的情況下，離合器136和138中的任何一個可 以用作指定的NI離合器。當使用離合器138時，可選的自由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(Fl) 19可以連接在 固定構(gòu)件觀與節(jié)點156之間以允許僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上相對于結(jié)點156的旋轉(zhuǎn)。當使用 離合器136作為NI離合器時，省去自由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)19。
參照圖2B，圖1的變速器14示為構(gòu)造成6檔變速器的變速器214。與圖2A的6檔變速器114類似，變速器214可以構(gòu)造成FWD或RWD變速器。變速器214可以依次地包括第 一、第二和第三齒輪組240,250和260 ；制動離合器CB26、CBRl和CB 1234，即離合器243、 離合器236和離合器238 ；以及，旋轉(zhuǎn)式離合器C35R和C456，即離合器253和離合器251。
在圖2B的6檔實施例中，離合器CB1234即離合器238可以用于從前進模式進入空 檔怠速(Ni)。當使用離合器238時，自由旋轉(zhuǎn)元件(Fl) 19用來阻止相對于第二齒輪組250 的結(jié)點254的旋轉(zhuǎn)。對于C1234，早期進入NI狀態(tài)的最高檔位是第四檔。如果自由旋轉(zhuǎn)元 件(Fl) 19不存在的話，CBRl或離合器236可以用作NI離合器，在這個實施例早期進入NI 狀態(tài)的最高檔位是第一檔。
第一齒輪組240可以包括結(jié)點242、244和M6，在一個可行實施例中，可以分別為 齒圈(Rl)、行星齒輪架構(gòu)件(PCl)和太陽齒輪(Si)。輸入軸15可以分別經(jīng)由離合器251 和253選擇性地連接到結(jié)點244和M6。結(jié)點242直接連接到第三齒輪組沈0的結(jié)點沈4。
第二齒輪組250包括結(jié)點2M、256和257，在一個可行實施例中，可以分別構(gòu)造成 齒圈(R2)、行星齒輪架齒輪(PC2)和太陽齒輪(S2)。結(jié)點257直接連接到變速器輸入軸15。 結(jié)點2M連接到第一齒輪組MO的結(jié)點M4。自由旋轉(zhuǎn)元件(Fl) 19連接到固定構(gòu)件觀與 以允許僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上相對于結(jié)點254的旋轉(zhuǎn)。
第三齒輪組260包括結(jié)點沈2、264和沈6，它們可以分別具體化為齒圈(舊)、行星 齒輪架齒輪(PC3)和太陽齒輪(S3)。結(jié)點266經(jīng)由離合器CB1234即離合器238選擇性地 連接到固定構(gòu)件觀。結(jié)點264連接到第一齒輪組MO的結(jié)點M2，并且連接到變速器14的 輸出軸18。結(jié)點262直接連接到第二齒輪組250的結(jié)點256。
在上述特定實施例中，離合器238即CB1234可以用作NI離合器。當使用離合器 238時，自由旋轉(zhuǎn)機構(gòu)(Fl) 19可以連接在齒輪組240和250各自的結(jié)點244與2M之間，以 允許僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上相對于結(jié)點254的旋轉(zhuǎn)。
參照圖2C，在又一個實施例中，圖1所示的變速器14可以構(gòu)造成8檔變速器，其具 有多個齒輪組和離合器，即圖1的離合器和齒輪17。如同圖2A和2B的變速器一樣，變速 器14可以適合于根據(jù)需要用作FWD或RWD變速器。變速器14可以包括第一、第二、第三和 第四齒輪組40、50、60和70，制動離合器CB12;345R和CB1278R即離合器41和離合器36 ；以 及，旋轉(zhuǎn)式離合器C13567、C23468和C45678R，即離合器38、離合器58和離合器48。
在圖2C的8檔實施例中，上述離合器的下列任一個可以用于從前進模式進入空 檔怠速(Ni)離合器CB1278R即離合器36 ；制動離合器CB12345R即離合器41 ；和離合器 C13567即離合器38。對于離合器36，可以從第二檔這樣的高檔位進入NI狀態(tài)；對于離合 器41，可以從第五檔這樣的高檔位進入NI狀態(tài)；對于離合器38，可以從第一檔這樣的高檔 位進入NI狀態(tài)。
第一齒輪組40可以包括結(jié)點42、44和46，它們可以分別為太陽齒輪(Si)、行星齒 輪架齒輪(PCl)和齒圈(Rl)。結(jié)點46可以經(jīng)由離合器CB12345R即離合器41選擇性地連 接到固定構(gòu)件觀。結(jié)點42可以經(jīng)由離合器CB 1278R即離合器36選擇性地連接到固定構(gòu) 件觀。結(jié)點42還連接到第二齒輪組50的結(jié)點52。齒輪組50的結(jié)點M連接到旋轉(zhuǎn)式離 合器C13567即離合器38的輸入側(cè)，該輸入側(cè)是具有輸入轉(zhuǎn)矩(Tin)的變速器輸入軸15。結(jié) 點56連接到第三齒輪組60，如下文所解釋的。
第二齒輪組50可以包括結(jié)點5254和56，它們可以分別為太陽齒輪(S2)、行星齒輪架齒輪(PC2)和齒圈(R2)。結(jié)點52可以直接連接到齒輪組40的結(jié)點42。結(jié)點M可以 直接連接到變速器輸入軸15。
第三齒輪組60可以包括結(jié)點62、64和66，它們可以分別為太陽齒輪(S3)、行星齒 輪架齒輪(PC3)和齒圈(R3)。結(jié)點66可以直接連接到第二齒輪組50的結(jié)點56，并且通過 離合器C23468即離合器58和離合器C13567即離合器38選擇性地連接到結(jié)點M。
第四齒輪組70可以包括結(jié)點72、74和76，它們可以分別為太陽齒輪(S4)、行星齒 輪架齒輪(PC4)和齒圈(R4)。結(jié)點76經(jīng)由構(gòu)件45直接連接到結(jié)點44。結(jié)點74直接連接 到變速器輸出軸18，并且經(jīng)由構(gòu)件47直接連接到第三齒輪組60的結(jié)點64。結(jié)點72經(jīng)由 離合器C45678R即離合器48選擇性地連接到結(jié)點62。
參照圖3連同圖4的性能曲線80，算法100提供在滑行降速操縱期間(即，當處于 上述前進檔的同時隨著圖1的車輛10滑行直至停止車輛輸出速度(N0)逐漸地降低期間) 進入OT狀態(tài)的能力。在圖4中用向下斜坡線90表示這種滑行降速操縱，線90表示車輛10 的輸出速度(N。)。
在圖4所示實施例中，線82A-82F表示指令換檔狀態(tài)，線82A對應(yīng)于從例如第三檔 的更高前進檔的指令換檔，線82B對應(yīng)于在第二檔的運行，線82C對應(yīng)于向第一檔的指令換 檔，線82D對應(yīng)于在第一檔的運行，線82E對應(yīng)于向NI的換檔，線82F對應(yīng)于在NI的運行。
在圖1的車輛10的運行期間的算法100的執(zhí)行允許車輛在車輛10滑行至停止之 前早早地并且在經(jīng)由變矩器16的扭矩增大開始之前早早地進入NI狀態(tài)。算法100的執(zhí)行 因而允許早期進入NI狀態(tài)以最小化駕駛員或操作員對換檔的感覺，同時最優(yōu)化怠速油耗。
從步驟102開始，車輛10開始滑行降速操縱，同時以更高前進檔模式運行，如用指 令/狀態(tài)線82A表示，算法100確定是否滿足某些閾值NI條件。閾值NI條件可以包括但 不局限于，變矩比(線98)、車輛輸出速度線(N0)90以及如圖1所示的加速踏板位置/節(jié) 流等級(Th% )、溫度(Tsimp)、制動踏板定位⑶和/或其它診斷值。如果在步驟102處滿 足了每個閾值NI條件，算法100就繼續(xù)到步驟104，否則就退出。一從本文所公開的任意 步驟退出后，就可以根據(jù)車輛10的設(shè)計經(jīng)由其它變速器控制算法(未示出)提供對變速器 14的默認換檔控制。
在步驟104處，算法100確定渦輪轉(zhuǎn)速(線84)是否足夠接近發(fā)動機轉(zhuǎn)速(線86)。 可以通過比較計算速度差(Ne-Nt)與標定值例如發(fā)動機轉(zhuǎn)速(Ne)與渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)之間的最 大容許差異，來確定這個足夠。如果確定渦輪轉(zhuǎn)速(線84)足夠接近發(fā)動機轉(zhuǎn)速(線86)， 算法100就繼續(xù)到步驟106，否則就如上所述的退出。
在步驟106處，根據(jù)一個實施例，算法100確定是否主動命令了預(yù)定前進檔，例如 車輛10是否以滑行降速操縱運行并且從第一檔或更高檔換檔至Ni。如果命令了預(yù)定前進 檔，算法100就繼續(xù)到步驟108，否則就如上所述的退出。
在步驟108處，算法100評估一組中止判據(jù)，并且如果滿足某些閾值中止條件，算 法就如上所述的退出。否則，算法100就前進到步驟110。在本發(fā)明的范圍內(nèi)，中止判據(jù)可 以作為標定值存儲在控制器26上的存儲器中，這些校準值可能根據(jù)車輛10的設(shè)計而變化。 在一個實施例中，中止判據(jù)可以包括確定渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)(線84)是否下降得太低以至于不 能保證算法100的繼續(xù)執(zhí)行，例如通過比較渦輪轉(zhuǎn)速(Nt)與校準閾值值。
在步驟110處，并且大致在點81處開始，算法100使NI離合器的初始壓力下降至其預(yù)知的壓力，即，NI離合器壓力從預(yù)接合水平(線92A)下降至線92B的水平。圖4中的 點81的位置取決于從哪個前進檔進入NI狀態(tài)，例如，如果從第二檔進入NI狀態(tài)，圖4中的 點81會左移。在點93處完成向預(yù)知的壓力的轉(zhuǎn)變。然后算法100繼續(xù)到步驟112。
在步驟112處，算法100以閉環(huán)方式控制NI離合器，如點93右側(cè)的線92B的相對 恒定值所指示的。一旦完成了步驟112，算法100就結(jié)束，并且維持著OT狀態(tài)直到圖1的控 制器26確定該圖中的車輛10被命令離開OT狀態(tài)，例如隨著車輛加速從NI狀態(tài)向前進檔 的向上換檔時。
因此算法100允許變速器14在滑行降速操縱期間在車輛10到達停止即點95之 前并且在扭矩增大之前早早地換檔到Ni。渦輪轉(zhuǎn)速(線84)降低并且停留在正好低于發(fā)動 機轉(zhuǎn)速(線86)的數(shù)值處。傳統(tǒng)地，渦輪轉(zhuǎn)速在停留在正好低于發(fā)動機轉(zhuǎn)速(線86)的水 平之前在點95處降低為零，如軌跡97所指示的。渦輪轉(zhuǎn)速的這個循環(huán)，如軌跡97所指示 的，可以被車輛10的駕駛員或乘客所感知，可能影響感覺到的換檔質(zhì)量。同樣地，在點93 而不是點95處進入NI可以提供更低的怠速油耗。
盡管已經(jīng)詳細描述了實施本發(fā)明的最佳方式，但熟悉本發(fā)明所涉及領(lǐng)域的技術(shù)人 員將看出多種替換方案和實施例，用于在所附權(quán)利要求的范圍內(nèi)實施本發(fā)明。
權(quán)利要求
1.一種變速器，包括多個離合器，它們選擇性地可單獨或相互組合地接合，從而建立多個前進模式，其中， 這些離合器中的一個被指定為空檔怠速(Ni)離合器，所述空檔怠速離合器選擇性地被致 動以使所述變速器換檔成空檔怠速狀態(tài)；和控制器，其適于在滑行降速操縱期間，在所述變速器達到零輸出速度之前，使所述變速 器從所述前進模式中的一個換檔成所述空檔怠速狀態(tài)。
2.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述空檔怠速離合器是制動離合器，并且其中， 所述控制器適于使所述變速器從第一檔和第二檔中的一個換檔。
3.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述多個離合器包括至少兩個制動離合器和至 少兩個旋轉(zhuǎn)式離合器。
4.如權(quán)利要求3所述的變速器，其中，所述多個離合器包括兩個旋轉(zhuǎn)式離合器和三個 制動離合器，并且其中，所述空檔怠速離合器是所述三個旋轉(zhuǎn)式離合器中的一個。
5.如權(quán)利要求3所述的變速器，還包括行星齒輪組和自由旋轉(zhuǎn)元件，其中，所述自由旋 轉(zhuǎn)元件適于允許所述行星齒輪組的構(gòu)件僅在一個旋轉(zhuǎn)方向上的旋轉(zhuǎn)，并且其中，所述空檔 怠速離合器是所述旋轉(zhuǎn)式離合器中的一個，以允許從第四檔換檔成所述空檔怠速狀態(tài)。
6.如權(quán)利要求1所述的變速器，其中，所述算法包括預(yù)定中止判據(jù)組，并且其中，所述 控制器適于在滿足所述中止判據(jù)時默認為默認空檔怠速進入模式。
7.如權(quán)利要求6所述的變速器，其中，所述默認空檔怠速進入模式包括在所述輸出速 度達到零時轉(zhuǎn)變成空檔怠速狀態(tài)。
8.一種變速器，包括多個離合器，它們選擇性地可單獨或相互組合地接合，從而建立多個前進模式，包括第 一檔和第二檔，其中，這些離合器中的一個被構(gòu)造為空檔怠速(Ni)離合器，所述空檔怠速 離合器選擇性地被致動以促使所述變速器進入空檔怠速狀態(tài)；和控制器，其適于在滑行降速操縱期間，在所述變速器達到零輸出速度之前，使所述變速 器從第一檔或第二檔轉(zhuǎn)變成所述空檔怠速狀態(tài)；其中，所述變速器構(gòu)造成6檔變速器和8檔變速器中的一種。
9.如權(quán)利要求8所述的變速器，其中，所述變速器是6檔變速器并且包括至少兩個行星 齒輪組、至少兩個制動離合器以及至少三個旋轉(zhuǎn)式離合器，并且其中，所述空檔怠速離合器 是所述制動離合器中的一個。
10.一種使車輛變速器換檔成空檔怠速(Ni)狀態(tài)的方法，所述變速器包括多個離合 器，這些離合器選擇性地可單獨或相互組合地接合從而建立多個前進模式，所述方法包 括使用控制器確定所述前進模式中的一個預(yù)定前進模式的存在；以及在所述預(yù)定前進模式期間，使用所述控制器致動所述離合器中的被指定為空檔怠速離 合器的那一個離合器，由此進入所述空檔怠速狀態(tài)；其中，進入所述空檔怠速狀態(tài)發(fā)生在所述車輛的滑行降速操縱期間且在所述變速器達 到零輸出速度之前。
全文摘要
本發(fā)明涉及用于從前進模式進入空檔怠速的方法和裝置。一種變速器，包括多個離合器和控制器，這些離合器選擇性地可單獨或相互組合地接合從而建立多個前進模式，其中，這些離合器中的一個指定為空檔怠速(NI)離合器，其選擇性地被致動以使所述變速器換檔成NI狀態(tài)。所述控制器適于在滑行降速操縱期間，在所述變速器達到零輸出速度之前，使所述變速器從前進模式換檔成所述NI狀態(tài)。一種使所述變速器換檔成所述NI狀態(tài)的方法，包括使用所述控制器確定所述前進模式中的預(yù)定一個的存在，以及在所述預(yù)定前進模式期間，在滑行降速操縱期間且在所述變速器達到零輸出速度之前，使用所述控制器致動所述離合器中的指定為NI離合器的一個從而進入所述NI狀態(tài)。
文檔編號F16H61/682GK102032341SQ20101029333
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月24日
發(fā)明者D·W·賴特, R·F·小羅喬基, S·塞巴斯蒂安 申請人:通用汽車環(huán)球科技運作公司