变速器换档方法
【专利摘要】提供一种变速器换档的方法。所述方法是一种控制多阶降档的方法。释放两个即将分离换档元件并接合两个即将接合换档元件来完成降档。在降档的第一阶段期间，即将分离换档元件中的一个即将分离换档元件控制输入轴转速的增加率。在降档的第二阶段期间，即将接合换档元件中的一个即将接合换档元件控制输入轴转速的增加率。所述方法计算目标扭矩容量，使得输出扭矩和输入轴加速度在所述阶段间的过渡期间保持不变。此外，所述方法计算目标扭矩容量，使得当输入轴达到最终传动比时，两个即将接合离合器的相对转速同时达到零。
【专利说明】变速器换档方法
【技术领域】
[0001] 本公开涉及用于机动车辆的自动变速器领域。更具体地讲，本公开涉及改变传动 比的方法。
【背景技术】
[0002] 很多车辆在宽范围的车速(包括向前和向后移动两者）下使用。然而，某些类型的 发动机只能在窄的转速范围内有效地运转。所以，能够以多个传动比（speed ratio)有效 地传输动力的变速器被频繁地使用。变速器传动比是输入轴转速和输出轴转速的比率。当 车辆处于低车速时，变速器通常以高传动比运转，使得变速器放大发动机扭矩，用于改善加 速。当车辆处于高车速时，变速器以低传动比运转，以允许与安静、燃料高效巡航关联的发 动机转速。
[0003] 当驱动条件改变时，自动变速器从一个传动比改变为另一传动比。例如，当车辆使 用低传动比巡航并且驾驶员要求增加车轮扭矩时，变速器必须降档进入更高传动比。对于 驾驶员需要的车轮扭矩突然改变，在单个换档事件中变速器可跳过一个或更多个可用传动 t匕。许多自动变速器具有多个离合器并通过接合特定离合器的子集合来选择特定传动比。 为了执行从一个传动比切换到另一传动比，一个或更多个先前接合的离合器被释放并且一 个或更多个先前分离的离合器被接合。如果使车轮扭矩的波动最小化并且如果通过换档来 维持正车轮扭矩，那么可改进乘客舒适度。
【发明内容】
[0004] 一种控制多阶降档的方法，所述方法包括释放两个即将分离换档元件并接合两个 即将接合换档元件。这些换档元件的扭矩容量被控制使得输出扭矩保持为正并且仅有一次 下降到初始输出扭矩之下。
[0005] 在所述换档的第一阶段期间，第一即将分离换档元件的扭矩容量被调节，以控制 输入轴转速。在所述降档的第二阶段期间，第一即将接合换档元件的扭矩容量被调节，以控 制输入轴转速。当所述第一即将接合换档元件上的相对旋转改变方向时，第二阶段开始。所 述方法可用于换档，在换档中，如果换档元件在第二阶段早期未被释放，那么通过第二即将 分离换档元件传送的扭矩将反向。在第一阶段和第二阶段过渡时，控制器可计算用于第一 即将分离换档元件和第一即将接合换档元件的目标扭矩容量，使得输出扭矩和输入轴加速 度保持不变。在第二阶段期间，控制器可计算用于第一即将接合离合器的扭矩容量曲线，使 得两个即将接合离合器同时达到同步转速。在一些实施例中，两个保持换档元件可在整个 降档过程中保持完全接合状态。
[0006] 所述方法还可包括：在整个第一阶段和第二阶段将第五换档元件和第六换档元件 保持完全接合状态。
[0007] -种使变速器从最初的变速器传动比降档为最终变速器传动比的方法，所述方法 包括：在当前变速器传动比在最初变速器传动比和最终变速器传动比之间的同时，通过调 节第一即将接合换档元件的扭矩容量控制输入轴转速。
[0008] 所述方法还可包括：基于变速器元件的速度的测量，调节第一即将接合换档元件 的扭矩容量。
[0009] 所述变速器元件可以是输入轴。
[0010] 当当前变速器传动比达到最终变速器传动比时，所述第一即将接合换档元件的扭 矩容量可被控制使得第二即将接合换档元件上的速度差达到零。
[0011] 在至少部分地释放第一即将分离换档元件并完全释放第二即将分离换档元件之 后，并在接合第二即将接合换档元件之前，可发生通过调节第一即将接合换档元件的扭矩 容量控制输入轴转速。
[0012] 在完全释放第一即将分离换档元件之后，可发生通过调节第一即将接合换档元件 的扭矩容量来控制输入轴转速。
[0013] 在使第一保持换档元件和第二保持换档元件保持在完全接合状态的同时，可发生 通过调节第一即将接合换档元件的扭矩容量控制输入轴转速。
[0014] 在整个换档事件期间可维持正的输出轴扭矩。
[0015] 一种在换档期间控制变速器的方法，所述方法包括：释放两个换档元件并接合不 同的两个换档元件，使得变速器的输出扭矩在整个降档期间为正并且输出扭矩在换档期间 仅有一次下降至初始输出扭矩之下。
【专利附图】
【附图说明】
[0016] 图1是示例性变速器齿轮传动装置的示意图。
[0017] 图2是示出在执行降档期间的转速关系的曲线图。
[0018] 图3是示出在执行降档期间的扭矩关系的曲线图。
[0019] 图4是示出换档的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0020] 在此描述了本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例，并且其它实施 例可以采取多种和可替代的形式。附图无需按比例绘制；可放大或最小化一些特征以显示 特定部件的细节。所以，在此公开的具体结构和功能性细节不应解释为限定，而仅为教导本 领域技术人员不同地实施本发明的代表性基础。本领域普通技术人员应理解，参照任一附 图说明和描述的多个特征可与一个或多个其它附图中说明的特征组合以形成未明确说明 或描述的实施例。说明的组合特征提供用于典型应用的代表性实施例。然而，根据本公开 的教导的特征的多种组合和变型可以期望用于特定应用或实施。
[0021] 在图1中示意性地示出了示例变速器。变速器使用四个简单行星齿轮组20、30、 40和50。中心齿轮26固定到中心齿轮36,齿轮架22固定到环形齿轮58,环形齿轮38固 定到中心齿轮46,环形齿轮48固定到中心齿轮56,输入轴60固定到齿轮架32,并且输出轴 62固定到齿轮架52。环形齿轮28通过制动器66选择性地保持不旋转并且中心齿轮26和 36通过制动器68选择性地保持不旋转。输入轴60通过离合器70选择性地结合到环形齿 轮48和中心齿轮56。中间轴64通过离合器72选择性地结合到齿轮架42、通过离合器74 选择性地结合到齿轮架22和环形齿轮58并且通过离合器76选择性地结合到环形齿轮38 和中心齿轮46。
[0022] 如表1所示，离合器和制动器中的四者接合的组合在输入轴60和输出轴62之间 建立十个前进传动比和一个倒档传动比。X指示对应的离合器接合以建立传动比。
[0023] 表 1
[0024]
【权利要求】
1. 一种操作具有第一换档元件、第二换档元件、第三换档元件和第四换档元件的变速 器的方法，所述方法包括： 开始从第一变速器传动比降档为第二变速器传动比，在第一变速器传动比中，第一换 档元件和第二换档元件接合并且第三换档元件和第四换档元件分离，在第二变速器传动比 中，第一换档元件和第二换档元件分离并且第三换档元件和第四换档元件接合； 在降档的第一阶段期间，通过调节第一换档元件的扭矩容量来控制输入轴转速； 在降档的随后的第二阶段期间，通过调节第三换档元件的扭矩容量来控制输入轴转 速。
2. 如权利要求1所述的方法，其中，当第三换档元件上的相对旋转改变方向时，所述降 档的第二阶段开始。
3. 如权利要求2所述的方法，其中： 所述第二换档元件选择性地将第一部件结合到第二部件； 在降档的第一阶段期间，第二换档元件在所述第一部件上施加负扭矩并在所述第二部 件上施加正扭矩； 在降档的第二阶段期间，所述第二部件的转速大于所述第一部件的转速。
4. 如权利要求3所述的方法，所述方法还包括： 在所述第二换档元件在所述第二部件上施加正扭矩的同时，使所述第二换档元件的扭 矩容量降低为零。
5. 如权利要求4所述的方法，其中： 所述第二换档元件的扭矩容量在第二阶段期间下降到零。
6. 如权利要求2所述的方法，所述方法还包括： 在降档的第二阶段期间，使第一换档元件的扭矩容量下降到零。
7. 如权利要求2所述的方法，其中，所述输入轴转速被控制使得第四换档元件上的相 对旋转和所述第三换档元件上的相对旋转大约同时变为零。
8. 如权利要求7所述的方法，所述方法还包括： 当所述第四换档元件上的相对旋转达到零时，增加所述第四换档元件的扭矩容量。
9. 如权利要求2所述的方法，所述方法还包括： 控制第一换档元件的扭矩容量和所述第三换档元件的扭矩容量，使得在第一阶段的结 束处的输出扭矩约等于在第二阶段开始处的输出扭矩。
10. 如权利要求9所述的方法，其中，在第一阶段的结束处的输入轴加速度约等于在第 二阶段的开始处的输入轴加速度。
【文档编号】F16H59/14GK104048029SQ201410092676
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年3月13日 优先权日:2013年3月13日
【发明者】黛安娜·雅娜奇维夫, 弗拉迪米·艾瓦诺维克, 布兰德丽·迪恩·里德尔, 埃里克·鸿泰·曾 申请人:福特全球技术公司