专利名称：利用级传动比变速器的受控的车辆启动的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及一种在车辆启动事件中利用发动机和级传动比变速器(stepped ratio transmission)控制车辆传动系的方法。
背景技术：
动力换挡变速器(powershift transmission)是具有两个交替地连接例如发动机这样的动力源和两个变速器输入轴的输入离合器的齿轮机构。尽管传动装置的运行设置在在变速器输入和其输出之间的双中间轴式结构(duallayshaft configuration)中，但变速器在向前驱动和反向驱动的情况下产生多个传动比。一个输入离合器在输入和主要与偶数挡位关联的第一中间轴之间传递扭矩；另一输入离合器在变速器输入和主要与奇数挡位关联的第二中间轴之间传递扭矩。变速器通过交替地接合第一输入离合器并在当前挡位运转、解离第二输入离合器、在用于在目标挡位中运行的传动装置中准备动力路径、解离第一离合器、接合第二离合器并在用于在下一挡位中运行的传动装置中准备另一动力路径来产生传动比变化。因为双离合器变速器没有提供阻尼的变矩器，这样的变速器开始和结束每次换挡都保持离合器滑移，即，保持输入离合器滑移，通过该输入离合器为目标挡位将发动机扭矩传递至变速器输入轴。为了提供可接受的换挡品质，必须在没有过多突变和没有锁定保持的离合器的情况下维持正确的滑移。同时，输入离合器必须在输出轴维持足够的扭矩以在换挡之前、之中和之后提供恒定的加速度。必须密切控制贯穿输入离合器的大幅滑移。可以使配备有双离合器动力换挡变速器的车辆停止但变速器正运行的挡位可以不是其启动挡，即，一挡。当驾驶员应用油门踏板启动车辆时，会产生反应迟钝的、不期望的执行感受。
发明内容
一种在车辆启动事件中控制车辆传动系的方法，该方法包括:当变速器在非启动挡的当前挡位运行时，控制贯穿第一离合器的滑移，该贯穿第一离合器的滑移通过第一离合器和当前挡位传递发动机扭矩；解离第一离合器；接合启动挡；以及控制贯穿第二离合器的滑移，该贯穿第二离合器的滑移通过第二离合器和启动挡传递发动机扭矩。该控制方法将启动与换挡结合以产生平稳的启动事件。通过以下对说明书、权利要求和附图的详细说明，将会明白较佳实施例的适用性范围。应该了解的是，说明书和具体实施例，尽管说明了本发明的首选实施例，但仅仅是通过举例说明的方式给出的。对所属技术领域的技术人员来说，所述的实施例和例子的不同变化和修饰将是显而易见的。
通过参考以下说明，并考虑附图，本发明将更容易理解，其中:图1是表示机动车辆动力系的示意图；图2是表示用于从图1的变速器的当前挡位控制常规换挡和启动换挡的运算法则的逻辑流程图；以及图3表示在启动换挡和常规换挡过程中发动机速度和车辆速度的变化。
具体实施例方式首先参照图1，机动车辆的动力系10包括:第一动力源12，例如内燃机；产生多个向前和反向传动比的自动变速器14 ;连接至发动机轴的变速器输入轴18 ;通过主减速器单元和差动机构26连接至前轴28、30的变速器输出24 ;以及分别由车轴28、30驱动的前轮
32、33。在一些驱动结构中，可以通过差动机构36和后轴22、23驱动后轮34、35。为了产生向前或反向驱动，必须在输入18和输出24之间接合变速器的前进挡或倒挡。必须接合与接合的挡位关联的输入离合器38、39从而完成发动机12和变速器14之间通过输入轴18至车轮32、33的驱动路径。电子发动机控制模块(ECM)24控制发动机12的运行。电子变速器控制模块(TCM) 27控制变速器14的运行和输入离合器38、39。传感器40产生传递至ECM24和TCM27的信号42，表示油门踏板44从参考位置被踩下的程度。速度传感器46产生传递至ECM24和TCM27的信号48，表示车辆速度。启动挡通常是低挡，S卩，具有由变速器14产生的最大速比的前进挡。当车辆速度小于参考速度时，踩下油门踏板44，变速器14的启动挡没有接合，TCM27在输入离合器38、39中产生受控的滑移，通过该滑移在当前挡位将扭矩传递至驱动轮32、33。该受控的滑移允许发动机速度明显增加超过启动挡速度，即，在没有关于在启动挡运行变速器的过多的噪音、震动或粗糙度的情况下将从停止加速车辆并产生平稳的理想车辆启动的发动机速度。启动挡接合之后，产生从当前挡位至启动挡的换挡和用于启动挡的明显但受控的滑移从而启动车辆。图2表示用于控制换挡至启动挡的运算法则。在步骤50，完成测试以确定是否踩下油门踏板。如果测试50的结果为真，在步骤52完成测试以确定车辆速度是否小于参考速度。如果当前挡位和启动挡的产生需要接合相同输入离合器38、39，那么变速器产生从当前挡位至另一当前挡位的换挡，这需要接合除了当变速器产生启动挡时需要接合的离合器以外的其它输入离合器38、39。待解离离合器(off-going clutch)是变速器运行并产生当前挡位需要它们的接合的离合器38、39。待接合离合器(oncoming clutch)是变速器运行并产生启动挡需要它们的接合的离合器38、39，。如果测试52的结果为真，在步骤54，基于发动机速度的变化率完成贯穿待解离离合器的滑移的闭合回路控制，或者将完成贯穿待解离离合器的滑移的闭合回路控制作为从油门踏板的参考位置的油门踏板位移的函数。在步骤54，TCM27发出指令信号，控制待解离输入离合器38、39中的滑移，通过该滑移在当前挡位将发动机扭矩传递至驱动轮32、33。在步骤56，完成测试以确定发动机速度是否在启动速度的参考范围内。如果测试56的结果为真，在步骤58解离当前挡位，释放待解离离合器，并且完成测试以确定启动挡是否接合以及变速器14的关联的输入离合器38、39是否为车辆启动做好准备，其中，在启动当前挡位将通过变速器14的关联的输入离合器38、39将扭矩传递至驱动轮32、33。如果测试56或58之一的结果为假，控制回到步骤54。如果测试58的结果为真，在步骤60将贯穿待接合离合器38、39的滑移的闭合回路控制完成为发动机速度的函数。在步骤60，TCM27发出指令信号，控制贯穿待接合输入离合器38、39中的滑移，通过该滑移在启动挡将发动机扭矩传递至驱动轮32、33。在步骤62，ECM24和TCM24利用发动机12和变速器14配合启动车辆。如果指示没有踩下油门踏板或者车辆速度大于参考速度的测试52的结果也为假，在ECM24和TCM27的控制下执行常规换挡。在步骤64，TCM27发出指令信号，控制待解离输入离合器38、39中的滑移，在当前挡位通过该滑移将扭矩传递至驱动轮32、33。在步骤58，完成测试确定是否接合启动挡以及变速器14的关联的输入离合器38、39是否为换挡做好准备，其中，在启动当前挡位将通过变速器14的关联的输入离合器38、39将扭矩传递至驱动轮32、33。如果测试66的结果为假，控制回到步骤64。在步骤68，TCM27发出指令信号，控制待接合输入离合器38、39中的滑移，在待接合挡位中将通过该滑移将扭矩传递至驱动轮32、33。在步骤70，锁定或完全接合待接合输入离合器38、39。图3表示在启动换挡过程中，发动机速度80和车辆速度82的变化以及在常规换挡过程中，发动机速度84和车辆速度86的变化。常规换挡在92结束，启动换挡在94结束。对于启动换挡，待解离输入离合器38、39中的滑移的闭合回路控制54在期间96中发生，待接合输入离合器38、39中的滑移的闭合回路控制60在期间98中发生，启动控制62在期间102中发生。对于常规换挡，待解离输入离合器38、39中的滑移的闭合回路控制64在期间96中发生，待接合输入离合器38、39中的滑移的闭合回路控制68在期间100中发生。对于启动换挡，发动机速度80在待解离输入离合器38、39中的滑移的闭合回路控制54过程中迅速增加，并且在待接合输入离合器中的滑移的闭合回路控制60过程中以及启动控制62过程中与换挡结束94实质上保持一致。对于常规换挡，发动机速度在待解离输入离合器38、39中的滑移的闭合回路控制64过程中和待接合输入离合器中的滑移的闭合回路控制68过程中以较低速率增加至换挡结束94。此后,发动机速度更加迅速地增加。对于启动换挡，车辆速度82在待解离输入离合器中的滑移的闭合回路控制54过程中和待接合输入离合器中的滑移的闭合回路控制60过程中以及启动控制62过程中迅速地增加。对于常规换挡，车辆速度86在待解离输入离合器中的滑移的闭合回路控制64过程中和待接合输入离合器中的滑移的闭合回路控制68过程中增长越来越慢直至换挡结束92。此后，发动机速度以较高的速率增加。依照专利法的规定，已经对较佳实施例进行说明。然而，应当注意的是，除了具体的说明和阐述外，作为替换的实施例也可以实施。
权利要求
1.一种用于控制车辆动力系的方法，其特征在于，包含: (a)当变速器在非启动挡的当前挡位运行时，控制贯穿第一离合器的滑移，所述贯穿第一离合器的滑移通过第一离合器和当前挡位传递发动机扭矩； (b)解离第一离合器； (c)接合启动挡； (d)控制贯穿第二离合器的滑移，所述贯穿第二离合器的滑移通过第二离合器和启动挡传递发动机扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)进一步包括基于发动机速度的变化率控制贯穿第一离合器的滑移。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(a)进一步包括控制贯穿第二离合器的滑移使得发动机速度沿向上斜坡增加。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(b)进一步包括解离当前挡位。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(c)进一步包括接合启动挡。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(d)进一步包括控制贯穿第二离合器的滑移作为发动机速度的函数。
全文摘要
一种在启动过程中控制车辆传动系的方法，该方法包括当变速器在非启动挡的当前挡位运行时控制贯穿第一离合器的滑移，该贯穿第一离合器的滑移通过第一离合器和当前挡位传递发动机扭矩；解离第一离合器；接合启动挡；以及控制贯穿第二离合器的滑移，该贯穿第二离合器的滑移通过第二离合器和启动挡传递发动机扭矩。
文档编号F16H59/74GK103089985SQ20121042910
公开日2013年5月8日 申请日期2012年10月31日 优先权日2011年11月1日
发明者查德·E·格里芬, 布拉德利·D·里德勒, 杰弗里·M·雅尔维, 詹姆斯·B·凯瑟 申请人:福特全球技术公司