专利名称：用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法
技术领域：
本发明涉及一种按照权利要求1前序部分所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法。
背景技术：
由现有技术已知，在自动变速器中使用形锁合的换挡元件或爪，由此以有利的方式在很大程度上避免拖曳力矩。此外，爪通过形锁合的传递而比膜片式换挡元件需要更小的操纵力和更少的结构空间。通常，这样的换挡元件构造成在升挡时只断开的形锁合换挡元件或者构造成只在倒挡中被挂上的换挡元件。在包括摩擦锁合的换挡元件的自动变速器中由现有技术已知，在换挡元件的控制和特殊控制以外根据换挡兀件在相应挡位中的传动能力实施系统压力控制，其中，对于变速器的换挡元件和构件的特殊控制的情况，根据在特殊控制期间的要求通过预定最小压力或最大压力来实现系统压力控制。在换挡或挂挡过程期间，根据换挡元件在换挡之前或挂挡之前状态中的传动能力和根据换挡元件在实现换挡之后或在实现挂挡之后状态中的传动能力以及根据最小压力预定值来实现系统压力控制，以便能够实现对于填充换挡元件足够的压力。由这些压力分量经由最大选择计算出在换挡或挂挡过程期间输出的压力。特别是在包括形锁合换挡元件的自动变速器中需要在换挡元件接合或脱开时能够实现系统压力控制，该系统压力控制在未完全取消对换挡元件形锁合的侧向力时沿相应接合或脱开方向提供提高的作用力。由本申请人的DE 10 2008 001 196 Al得知一种可液压或气动操纵的形锁合的换挡元件,该换挡元件包括:可液压或气动操纵的活塞，该活塞具有活塞腔，在该活塞腔中有液压介质或压力介质；用于活塞的压力介质输送装置；爪和对应爪，所述爪在接合的状态中接合到该对应爪中。在该已知的换挡元件中规定，通过在各爪相互的齿对齿位置中爪与液压或气动体积流的解耦和通过爪经由与活塞处于作用连接的和与压力介质输送装置连接的液压或气动蓄能器的预紧提高爪的接合速度。
发明内容
本发明的目的在于，给出一种用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，通过实施该方法，在换挡元件脱开或接合时能够实现到更高的压力上的系统压力控制，以便提供对于快速且舒适的脱开或接合所需要的移动力。此外，系统压力控制应这样设计，使得不会不必要地影响其他换挡元件的填充或压力控制。该目的通过权利要求1的特征来达到。按照本发明的其他实施方案和优点由各从属权利要求得出。依此，提出一种用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，在该方法的范围内，在利用参与的形锁合换挡元件换挡和挂挡与脱挡过程中，根据参与的形锁合换挡元件的接通和断开时刻以及根据参与的摩擦锁合换挡元件的换挡状态，实施到提高的压力上的系统压力控制，该提高的压力能够实现形锁合换挡元件的快速接合或脱开，其中，在至少两个阶段上提高系统压力，这些阶段的时间控制与所参与的换挡元件中的至少一个换挡元件的换挡状态有关。对于提供所参与的形锁合换挡元件的位移或位置信息的情况，这些信息被用作系统压力控制的条件或附加参数。特别是对于利用形锁合换挡元件的断开和摩擦锁合换挡元件的接通而换挡的情况，在换挡期间最小系统压力根据换挡状态和由换挡以外各系统压力的最大选择而形成。在此，在多个压力阶段上提高系统压力，其中，在还不允许形锁合换挡元件脱开的第一压力阶段中，只根据对于所参与的接通的摩擦锁合换挡元件的填充所需要的压力来确定系统压力。在优选随着通过接通的摩擦锁合换挡元件开始传递力矩而开始的第二压力阶段中提高系统压力，以便能够实现断开的形锁合换挡元件的脱开。在第三压力阶段中，当接通的摩擦锁合换挡元件完全传递转矩时，提高系统压力到最大值上，以便保证形锁合换挡元件的可靠且快速的脱开。按照本发明，根据接通的并且由此承接力矩的摩擦换挡元件的换挡阶段来控制压力阶段，其中，所述压力阶段在时间上关于接通的换挡元件的直接状态过渡可以根据其他的参量、如例如变速器油温、待传递的转矩和/或转速来变化。此外，根据换挡结束或者根据形锁合换挡元件的位移或位置信息算出与最大值对应的提高的系统压力的离开时刻。在各个压力阶段之间的过渡可以跳跃形地、斜坡形地、经由给定的压力梯度或者被滤波地实施。此外，根据所期望的换挡表现(舒适的、快速的、运动的)可实现压力大小以及时间过程的附加适配。对于利用形锁合换挡元件的接通而挂挡的情况，在挂挡期间最小系统压力根据用于挂挡的同步转速的达到和形锁合换挡元件的控制以及由挂挡以外系统压力的最大选择而形成。在此，在多个压力阶段上提高系统压力，其中，在形锁合换挡元件接合之前的第一压力阶段中，只根据对于所参与的摩擦换挡元件的对于填充所需要的压力确定系统压力。在第二压力阶段中，该第二压力阶段优选可以在接通的形锁合换挡元件的接合过程开始之前开始或者随着接通的形锁合换挡元件的接合而开始，提高系统压力到最大值上，以便按照这种方式保证可靠的接合。根据相应的事件、例如转速阈值(例如同步转速)或者转速差的达到来控制压力阶段，其中，在时间上关于事件的时间阶段可以根据其他的参量、如例如变速器油温、待传递的转矩和/或转速来变化。根据挂挡的结束或者根据形锁合换挡元件的位移或位置信息算出与最大值对应的提高的系统压力的离开时刻。在各个压力阶段之间的过渡可以跳跃形地、斜坡形地、经由给定的压力梯度或者被滤波地实施。此外，从形锁合换挡元件在挂挡时被接通的时刻起，脉冲式地预定系统压力，以便支持换挡元件进一步接合直至最大深度。在此，在两个可应用的系统压力水平之间在能相互无关地调节的脉冲峰和脉冲谷中控制各压力脉冲。通过这种方式，可以很大程度地避免接合过程的延迟，例如由于齿对齿的位置。对于利用形锁合换挡元件的接通而换挡的情况，最小系统压力根据用于形锁合换挡元件接合的同步转速的达到以及根据形锁合换挡元件的控制和由挂挡以外系统压力的最大选择而形成。在此，在多个压力阶段上提高系统压力，其中，在形锁合换挡元件接合之前的第一压力阶段中，只根据对于所参与的摩擦换挡元件的传动能力所需要的压力来确定系统压力。在优选随着接通的形锁合换挡元件的接合而开始的第二压力阶段中提高系统压力到最大值上，以便按照这种方式保证可靠且快速的接合。在本发明的一种变型方案的范围中，可把第二压力阶段分为两个分阶段，其中，第一分阶段从接合过程开始持续直至形锁合元件的各爪彼此首次接触的时刻，在该时刻时也可能发生齿对齿的接触，从而保证各爪不过硬地彼此撞击，其中，在第二分阶段中系统压力被提高到最大值上并且实现完全的接合。根据相应的事件、例如转速阈值或者转速差的达到来控制压力阶段，其中，在时间上关于事件的时间阶段可以根据其他的参量、如例如变速器油温、待传递的转矩和/或转速而变化。此外，在存在形锁合换挡元件的附加的位移信息的情况下在形锁合换挡元件接合时，在两个压力阶段之间的过渡可以根据该位移信息加以控制。根据换挡结束或者根据形锁合换挡元件的位移或位置信息算出与最大值对应的提高的系统压力的离开时刻。在各个压力阶段之间的过渡可以跳跃形地、斜坡形地、经由给定的压力梯度或者被滤波地实施。此外，根据所期望的换挡表现(舒适的、快速的、运动的)可实现压力大小以及时间过程的附加适配。对于利用形锁合换挡元件的断开而脱挡或者从前进朝倒退换向的情况，在换挡期间最小系统压力根据形锁合换挡元件的控制和由脱挡以外系统压力的最大选择而形成。因为对于形锁合换挡元件的脱开需要摩擦锁合换挡元件的接通，该摩擦锁合换挡元件从齿力方面对形锁合换挡元件卸载，附加地根据该所谓的同步元件的控制状态形成最小系统压力。在此，在多个压力阶段上提高系统压力，其中，在第一压力阶段中填充对于脱开形锁合换挡元件所需要的同步元件并且只提供对此所需要的填充压力作为系统压力。该系统压力等于对于填充同步元件所需要的填充压力。在第二压力阶段中，根据形锁合换挡元件的控制来提高系统压力，以便提高推出力和保证脱开。在此，系统压力可以等于最大压力。与同步元件的换挡阶段或者与形锁合换挡元件的控制有关的各时间阶段根据其他的参数、如例如变速器油温、待传递的转矩和/或转速来变化。此外，在第二压力阶段中根据脱挡的结束或者根据形锁合换挡元件的位移或位置信息算出提高的系统压力的离开时刻。在各个压力阶段之间的过渡可以跳跃形地、斜坡形地、经由给定的压力梯度或者被滤波地实施。
下面借助附图以对于利用接通的形锁合换挡元件挂挡情况的本方法的一种变型方案为例更详细阐述本发明。图1示出按照本发明方法的一种实施方案。
具体实施例方式在对于接通的形锁合换挡元件挂挡GE时，按照本发明和参考附图，在多个压力阶段上提高系统压力p_sys，通过曲线A描述该系统压力的时间历程，其中，在形锁合换挡元件接合之前的第一压力阶段中，只根据对于所参与的摩擦换挡元件的对于填充所需要的压力来确定系统压力，从而可以实施所参与的摩擦换挡元件的填充。第一压力阶段随着挂挡GE的开始而在时刻t_l开始和在时刻t_2结束。曲线B表示函数GE “挂挡”作为时间的函数；函数GE在时刻t_l被激活和在时刻t_4结束。在时刻t_l之前的系统压力p_sys的数值等于在空挡中的系统压力p_sys。通过曲线C示出用于操纵形锁合换挡元件的电磁阀控制MV_A的时间历程；该电磁阀在时刻t_3被控制。第二压力阶段在时刻t_2开始，该时刻是在第一和第二压力阶段之间的过渡的时亥IJ，其中，在所示的实例中，在接合过程开始之前和电磁阀控制之前提高压力，以便可以无延迟地实施接合过程。系统压力p_sys在第二压力阶段中优选提高到最大值上，以便按照这种方式保证形锁合换挡元件可靠且快速地接合。在第一和第二压力阶段之间的过渡在这里跳跃形地进行。 提高的系统压力的离开时刻在所示的实例中与挂挡结束的时刻t_4相当，其中，在最大压力与对于目标挡位需要的系统压力之间的过渡跳跃形地实施。在所示的实例中，从与电磁阀控制开始的时刻相当的时刻t_3起，在第二压力阶段中脉冲式地预定系统压力，以便支持 形锁合换挡元件进一步接合直至最大深度。在这里，在两个可应用的系统压力水平之间在能相互无关地调节的脉冲峰和脉冲谷中控制各压力脉冲，其中，较高压力水平的数值优选等于最大压力。通过这种方式可以以有利的方式避免接合过程的延迟。脉冲可以最大实施直至在时刻t_4的第二压力阶段的结束。为此备选地，脉冲可以实施直至达到同步转速的时刻t_
So附图标记清单A系统压力P_sys的时间历程B函数“挂挡”的时间历程C用于操纵形锁合换挡元件的电磁阀控制MV_A的时间历程GE函数:挂挡p_sys系统压力MV_A电磁阀控制t_l开始挂挡GE和第一压力阶段的时刻t_2第一和第二压力阶段之间的过渡的时刻t_3开始电磁阀控制MV_A的时刻
t_4结束挂挡的时刻t_s达到 同步转速的时刻
权利要求
1.用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，在利用参与的形锁合换挡元件换挡和挂挡与脱挡过程中，根据参与的形锁合换挡元件的接通和断开时刻以及参与的摩擦锁合换挡元件的换挡状态，实施到提高的压力上的系统压力控制，该提高的压力能够实现形锁合换挡元件的快速接合或脱开，其中，在至少两个阶段上提高系统压力，这些阶段的时间控制与所参与的换挡元件中的至少一个换挡元件的换挡状态有关。
2.按照权利要求1所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，所述至少两个压力阶段的时间控制根据变速器油温、待传递的转矩和/或转速来变化。
3.按照权利要求1或2所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，根据换挡的或者挂挡或脱挡过程的结束或者根据形锁合换挡元件的位移或位置信息算出提高的系统压力的离开时刻。
4.按照权利要求1、2或3所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，在各个压力阶段之间的过渡跳跃形地、斜坡形地、经由给定的压力梯度或者被滤波地实施。
5.按照权利要求1、2、3或4所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，根据所期望的换挡表现能匹配压力大小和时间过程。
6.按照上述权利要求之一所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，对于利用断开的形锁合换挡元件和接通的摩擦锁合换挡元件换挡的情况，在换挡期间最小系统压力根据换挡状态和由换挡以外的系统压力的最大选择而形成，其中，在还不允许形锁合换挡元件脱开的第一压力阶段中，只根据对于所参与的接通的摩擦锁合换挡元件的填充所需要的压力来确定系统压力；在随着通过接通的摩擦锁合换挡元件开始传递力矩而开始的第二压力阶段中提高系统压力，以便能够实现断开的形锁合换挡元件的脱开；以及在第三压力阶段中，当接通的摩擦锁合换挡元件完全传递转矩时，提高系统压力到最大值上，以便保证形锁合换挡元件的可靠且快速的脱开。
7.按照权利要求1至5之一所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，对于利用接通的形锁合换挡元件挂挡的情况，在挂挡期间最小系统压力根据用于挂挡的同步转速的达到和根据形锁合换挡元件的控制以及由挂挡以外系统压力的最大选择而形成，其中，在形锁合换挡元件接合之前的第一压力阶段中，只根据对于所参与的摩擦换挡元件的对于填充所需要的压力来确定系统压力；在接通的形锁合换挡元件的接合过程开始之前的或者随着接通的形锁合换挡元件接合而开始的第二压力阶段中，提高系统压力到最大值上，以便按照这种方式保证可靠的接合。
8.按照权利要求7所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，从形锁合换挡元件在挂挡时被接通的时刻起，脉冲式地预定系统压力，以便支持换挡元件进一步接合直至最大深度，其中，在两个可应用的系统压力水平之间无关地在能相互调节的脉冲峰和脉冲谷中控制各压力脉冲。
9.按照权利要求1至5之一所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，对于利用接通的形锁合换挡元件换挡的情况，最小系统压力根据用于形锁合换挡元件接合的同步转速的达到、根据形锁合换挡元件的控制以及由挂挡以外系统压力的最大选择而形成，其中，在形锁合换挡元件接合之前的第一压力阶段中，只根据对于所参与的摩擦换挡元件的对于传动能力所需要的压力来确定系统压力，其中，在随着接通的形锁合换挡元件的接合而开始的第二压力阶段中提高系统压力到最大值上，以便保证可靠的接合。
10.按照权利要求9所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，把第二压力阶段分为两个分阶段，其中，第一分阶段从接合过程开始持续直至形锁合元件的各爪彼此首次接触的时刻，从而保证各爪不过硬地彼此撞击，其中，在第二分阶段中系统压力提高到最大值上并且实现完全的接合。
11.按照权利要求1至5之一所述的用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，其特征在于，对于利用断开的形锁合换挡元件脱挡或者从前进朝倒退换向的情况，在换挡期间最小系统压力根据形锁合换挡元件的控制和由脱挡以外系统压力的最大选择而形成，其中，附加地根据同步元件的控制状态形成最小系统压力，对于形锁合换挡元件的脱开需要接通该同步元件，其中，在第一压力阶段中，系统压力等于对于填充同步元件所需要的填充压力，其中，在第二压力阶段中根据形锁合换挡元件的控制来提高系统压力，以便提高推 出力和保证脱开。
全文摘要
本发明涉及一种用于包括形锁合换挡元件的自动变速器的系统压力控制方法，在该方法的范围中，在利用参与的形锁合换挡元件换挡和挂挡与脱挡过程中，根据参与的形锁合换挡元件的接通和断开时刻以及参与的摩擦锁合换挡元件的换挡状态，实施到提高的压力上的系统压力控制，该提高的压力能够实现形锁合换挡元件的快速接合或脱开，其中，在至少两个阶段上提高系统压力，这些阶段的时间控制与所参与的换挡元件中的至少一个换挡元件的换挡状态有关。
文档编号F16H61/02GK103148208SQ20121049903
公开日2013年6月12日 申请日期2012年11月29日 优先权日2011年12月7日
发明者K·施泰因豪泽, A·施密特, C·菲灵 申请人:腓特烈斯港齿轮工厂股份公司