变速器的行驶下坡换挡控制的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及在车辆的变速器中控制行驶下坡(rolling downhill)换挡操纵。
【背景技术】
[0002]双离合器变速器(DCT)结合了手动和自动变速器的特点。在DCT中，第一输入离合器应用于变速器的第一挡位输入轴，以接合齿轮箱的奇数编号的齿轮组，即，第一、第三、第五和第七挡位，而第二输入离合器应用于变速器的第二挡位输入轴，以接合偶数编号的齿轮组(如，第二、第四、第六挡位)和倒挡挡位。典型地，当在没有加速踏板输入的情况下车辆开始从停止驶下斜坡，例如，下坡时，车辆变速器最初处于不提供发动机制动的行驶空挡状态，直到变速器接合第一挡位并提供发动机制动为止。变速器然后再次进入行驶空挡状态，这释放了发动机制动并在这个换挡序列过程中导致来自变速器的输出感觉，这会是车辆使用者可察觉的不舒服(harsh)的输出。
【发明内容】
[0003]使用本文中描述的控制方法，当车辆在没有加速踏板输入的情况下从停止开始驶下斜坡，例如，处于行驶下坡条件时，车辆变速器将仅在初始挡位输入轴的速度等于发动机怠速速度，例如与发动机怠速速度相交时，才从初始挡位状态换挡到行驶空挡状态，使得当变速器被换挡到行驶空挡状态时，发动机制动可忽略。在变速器处于行驶空挡状态的同时，发动机怠速，直到达到离开挡位输入轴的速度，例如等于发动机怠速速度，在该点处，发动机速度匹配离开挡位输入轴的速度，以为向预定离开挡位状态的即将到来的扭矩中断换挡做准备。离开挡位输入轴对应于车辆控制器和行驶下坡条件所限定的预定离开挡位。变速器保持在行驶空挡状态，直到发动机和离开挡位输入轴的匹配速度达到，例如等于校准的离开速度，在此时，开始换挡以接合与离开挡位输入轴相对应的离合器，并且终止行驶空挡状态。离开挡位离合器在可忽略的发动机制动下缓慢接合(ramped on)，并且扭矩中断换挡被完成以将变速器换挡到离开挡位状态。如果驾驶员介入，例如，如果驾驶员输入，如节气门请求或者制动请求通过对加速器踏板或致动踏板的输入而被接收到，则在处于行驶下坡条件的任一点处，应该执行起动换挡(launch shift)，以将变速器换挡到与驾驶员输入相对应的挡位状态。利用这个控制方法，在行驶下坡条件过程中，在发动机制动可忽略时，例如当初始挡位轴的轴速度与发动机怠速速度相交时，才进入行驶空挡状态，并且变速器保持在行驶空挡状态，直到发动机速度和预定离开挡位轴的速度在接合离开挡位离合器之前匹配为止，以开始从行驶空挡状态向离开挡位状态的换挡。因此，这个控制方法通过避免在行驶下坡条件过程中任何临时换挡离开行驶空挡状态以及回到行驶空挡状态，并且通过在可忽略或没有发动机制动情况下换挡进出行驶空挡状态而非常有利，使得在行驶下坡条件过程中并且在下坡换挡序列过程中，车辆使用者不会感受到任何来自变速器的输出感觉或不舒服性。
[0004]在此公开了一种车辆，其包括双离合器变速器(DCT)和控制器。所述控制器被编程以在用于如在此所述的车辆中时控制DCT的下坡行驶换挡。在示例性实施方式中，车辆包括内燃发动机、DCT和控制器。所述DCT包括一对输入离合器、第一 /奇数和第二 /偶数输入轴、以及齿轮箱，所述齿轮箱包括在相应的第一和第二轴上的单独的奇数编号的和偶数编号的齿轮组。所述输入离合器中的指定一个的施加将发动机连接到所述DCT的两个输入轴中的一个上的奇数编号的或偶数编号的齿轮组中的相应一个上。在本文中描述的示例性DCT中，第一输入离合器被施加于变速器的第一输入轴，以接合齿轮箱的奇数编号的齿轮组，即，第一挡位、第三挡位、第五挡位和第七挡位，而第二输入离合器施加于变速器的第二输入轴，以接合偶数编号的齿轮组，如第二挡位、第四挡位和第六挡位以及倒挡档位。与两个输入离合器通信的控制器包括处理器和有形非瞬态存储器，在所述可触及非瞬态存储器上，记录有指令，所述指令用于探测行驶下坡条件，并且当行驶下坡条件被控制器探测到时，执行从初始挡位状态到行驶空挡状态到离开挡位状态的下坡行驶换挡序列(DRSS)。在这个示例中，所述控制器包括用于至少第一 DRSS (在此称为前进DRSS)和第二 DRSS (在此称为倒退DRSS)的指令，其中所述控制器基于在下坡条件开始时车辆的初始挡位状态选择前进DRSS和倒退DRSS中的一个。例如，在车辆处于前进挡位状态的情况下探测到行驶下坡条件的控制器将执行前进DRSS。在车辆处于倒挡状态的情况下，探测到行驶下坡条件的控制器将执行倒退DRSS。
[0005]在这个实施方式中，指令的执行导致控制器探测行驶下坡条件，以识别行驶下坡条件开始时车辆的初始挡位状态，从而选择对应于所述初始挡位状态的DRSS，并命令由DCT执行所选择的DRSS。控制器命令DCT的被选择的DRSS经由对应于被选择的DRSS的校准换挡曲线，即描述在实现离开挡位状态之前用于从初始挡位状态到行驶空挡状态换挡的所需的待分离和待接合离合器扭矩的被存储的扭矩转换曲线，从初始挡位状态到行驶空挡状态到离开挡位状态，。用于DRSS的存储的扭矩转换曲线在此称为DRSS曲线。发动机速度监视和发动机速度控制在DRSS过程中被用于控制一些换挡操纵。初始挡位状态限定的并且由控制器选择的DRSS识别对应于初始挡位状态的预定离开挡位状态，在DCT处于行驶空挡状态时命令离开挡位输入轴和发动机速度的速度匹配，识别控制器命令DCT从行驶空挡状态向离开挡位状态换挡开始处的预定发动机速度。从初始挡位状态向行驶空挡状态的换挡通过使初始挡位离合器从初始挡位轴逐渐缓慢离开(ramp off)而开始，并且从行驶空挡状态向离开挡位状态的换挡通过离开挡位离合器向离开挡位轴逐渐缓慢接合(ramp on)而开始，其中向离开挡位状态换挡可以是扭矩中断换挡。初始挡位离合器的逐渐缓慢离开和离开挡位离合器的逐渐缓慢接合最小化且/或防止在DRSS过程中对驾驶员产生输出感觉。
[0006]术语“下坡行驶换挡”在此也可以称为下坡行驶换挡序列(DRSS)，指的是从初始挡位状态到行驶空挡状态到离开挡位状态的受控的换挡序列，它是在车辆处于行驶下坡条件下执行的。“行驶下坡条件”指的是其中车辆从停止条件驶下斜坡的条件，在此条件中，在车辆开始从停止条件行驶下坡时车辆处于初始挡位状态，并且在此条件下没有节气门请求，例如，没有对加速器的驾驶员输入，使得节气门水平处于百分之零(Th%= O)，且没有制动输入，例如，没有对车辆制动器的驾驶员输入，使得制动水平处于百分之零(B%=0)。术语“初始挡位状态”指的是在行驶下坡条件开始时DCT所处的挡位状态。在初始挡位状态下，初始挡位离合器被施加于初始挡位轴，以接合连接到初始挡位轴的初始齿轮组。例如，使用在此描述的示例性DCT，处于前进行驶下坡状态的DCT可以处于第一挡位的初始挡位状态，使得对于在此描述的示例性DCT而言，初始挡位轴指的是DCT的第一输入轴，初始挡位离合器指的是DCT的第一离合器，且初始齿轮组是DCT的第一挡位齿轮组，使得在第一挡位的初始挡位状态下，第一离合器被施加于第一输入轴以接合DCT第一挡位齿轮组。同样，术语“离开挡位状态”指的是在执行下坡行驶换挡序列(DRSS)过程中DCT被换挡到的挡位状态。在离开挡位状态下，离开挡位离合器被施加于离开挡位轴，以接合连接到离开挡位轴的离开齿轮组。例如，利用在此描述的示例性DCT，在前进行驶下坡条件下的DCT可以从初始挡位状态换挡到行驶空挡状态，并且从行驶空挡状态换挡到第二挡位的离开挡位状态，使得对于在此描述的示例性DCT而言，离开挡位轴指的是DCT的第二输入轴，离开挡位离合器指的是DCT的第二离合器，且离开齿轮组是DCT的第二挡位齿轮组，使得在第二挡位的离开挡位状态下，第二离合器施加于第二输入轴，以接合DCT的第二挡位齿轮组。术语“行驶空挡状态”指的是其中DCT的第一和第二离合器都处于空挡使得第一和第二离合器中任一个都没有与它们相应的第一和第二输入轴完全接合，并使得没有发动机制动的条件。
[0007]控制器编程有多个不同的校准DRSS曲线，所述多个不同的校准DRSS曲线包括至少一个前进DRSS曲线，用于在车辆在行驶下坡条件开始处处于前进挡位中时控制离开前进挡位的前进DRSS，以及至少一个后退DRSS曲线，用于在车辆在行驶下坡条件开始处处于倒挡时控制倒退DRSS。在每个DRSS曲线中，在DRSS执行过程中，发动机速度控制可以用于将发动机速度与离开挡位轴的速度进行速度匹配，以在DRSS执行过程中最小化且/或防止将输出感觉传送到驾驶员。
[0008]在一个示例中，前进DRSS曲线可以包括第一换挡操纵，以将初始挡位离合器从初始输入轴缓慢离开(ramp off)，以将DCT过渡到行驶空挡状态；以及第二换挡操纵，以将离开挡位离合器缓慢接合(ramp on)到离开输入轴，以将DCT从行驶空挡状态过渡到离开挡位。所述控制器被编程以在初始输入轴的轴速度达到发动机怠速速度时将DCT换挡，以将初始挡位离合器从初始输入轴缓慢离开从而将DCT过渡到行驶空挡状态。在DCT处于移动空挡状态的同时，并且在离开输入轴的速度达到发动机怠速速度时，控制器请求发动机速度暂时增加，如通过向发动机控制模块传送请要，以便将发动机速度与离开输入轴的输入轴速度同步，例如速度匹配。所述控制器被编程以将DCT换挡，从而将离开挡位离合器缓慢接合(ramp on)到离开输入轴，以将DCT从行驶空挡状态过渡到离开挡位，其中在离开挡位离合器被缓慢接合(ramp on)到离开输入轴上时，离开档位的速度和发动机速度匹配并且处于校准离开速度下。作为示例，校准离开速度大于发动机怠速速度。所述校准离开速度在此也可以称为离开速度目标值。
[0009]在前进DRSS曲线的第一示例中，前进DRSS曲线识别前进离开挡位状态为第二挡位，使得在所述示例性前进DRSS曲线的执行过程中，在DCT处于行驶空挡中并且第二输入轴的速度达到发动机怠速速度时，控制器请求发动机速度增加，并将发动机速度和第二输入轴速度匹配。当第二输入轴的速度与发动机速度匹配并且达到校准的离开速度时，第二换挡操纵中的DCT将第二离合器施加于第二输入轴，以接合第二挡位齿轮组，并且将DCT从行驶空挡换挡到第二挡位、示例性的前进离开挡位状态。
[0010]在前进DRSS曲线的第二示例中，前进DRSS曲线识别前进离开挡位状态为第三挡位，使得在这个示例性前进DRSS曲线的执行过程中，在DCT处于行驶空挡中且第二输入轴的速度达到发动机怠速速度时，控制器请求发动机速度增加，并且将发动机速度和第二输入轴速度匹配。在这个示例中，在第一输入轴的速度与发动机速度匹配并且达到校准离开速度时，在第二