CN101101060B

CN101101060B - 变速器打滑控制

Info

Publication number: CN101101060B
Application number: CN2007101283120A
Authority: CN
Inventors: T·J·索尔
Original assignee: GM Global Technology Operations LLC
Current assignee: GM Global Technology Operations LLC
Priority date: 2006-07-06
Filing date: 2007-07-06
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2027-07-06
Also published as: CN101101060A; US8165772B2; DE102007030771B4; US20080009995A1; DE102007030771A1

Abstract

本发明涉及一种在由原动机驱动的变速器中控制打滑的方法，其基于打滑值来确定是否存在变速器打滑状况，及当存在打滑状况时基于转矩减低值来减低原动机的输出转矩。该方法还包括，如果转矩减低步骤消除了打滑状况，则将该转矩减低值存储到数组中，并基于该数组来识别变速器中的故障部件。

Description

变速器打滑控制

交叉引用有关申请

本申请要求于2006年7月申请的美国临时申请号为60/819005的申请的优先权。在此，结合上述申请所公开的内容作为参考。

技术领域

本发明涉及一种由原动机驱动的变速器，特别涉及用于检测和控制变速器打滑的变速器打滑控制器。

背景技术

本部分说明仅作为有关本发明的背景资料，并不会构成现有技术。

传统上，车辆包括一原动机，如内燃机，其产生驱动力矩。驱动力矩通过动力系统传递到驱动系统，推动车辆沿路面行驶。典型的动力系统元件包括变速器和连接装置，驱动力矩通过其从发动机传递到变速器。变速器利用传动比增大了驱动力矩，并将倍增的驱动力矩传递到传动系统。

典型的变速器包括具有多个变速器元件的一自动变速器，该变速器元件靠液力联接，以建立期望的传动比。因此，各变速器元件包括具有变流电磁阀(VBS)的一相应液压回路，以调节相应变速器元件的传动压力。

当变速器元件发生故障和/或磨损或相应的液压回路向完全啮合的特定变速器元件供应的压力不够时，就会发生变速器打滑的情况。变速器打滑的情况可能损害变速器部件并对车辆的可驱动性产生有害影响。

因此，传统的变速器打滑控制程序确定是否存在打滑情况和如果打滑情况保持一预定时间则指令变速器换档。通过执行换档，并监控在下个传动比期间是否存在打滑情况，传统的变速器打滑控制器可以识别哪个变速器元件和/或液压回路是发生打滑情况的来源。然而，如果车辆操作者改变了车辆操作状况(例如，踩了加速踏板改变了发动机转矩请求)，则可能执行另一个档位。结果，传统的打滑控制器不能正确地识别特定变速器元件和/或液压回路是有故障的，其增加了保修成本和用户的不满。

发明内容

因此，本发明公开了一种在由原动机驱动的变速器中的打滑管理方法。该方法包括基于打滑值确定变速器是否存在打滑情况，并在存在打滑情况时基于转矩减低值减低原动机的输出转矩。该方法还包括将转矩减低值储存到一数组中，如果减低转矩的步骤消除了打滑情况，并基于该数组识别变速器中的故障部件。如果所述打滑状况未消除，则增加所述转矩减低值。

在其他特征方面，该方法还包括增加转矩减低值，如果打滑情况得不到消除。如果转矩减低值超过了极限转矩减低值，则对变速器的换档进行启动。

在另一特征方面，该方法还包括，如果存在打滑情况，启动自纠错程序。

在另一特征方面，基于变速器输入轴速度和变速器输出轴速度确定打滑值。

在另一特征方面，基于打滑值确定转矩减低值。

仍然在另一个特征方面，该方法还包括基于该数组设定故障诊断代码。

还在另一特征方面，数组包括与变速器的多个离合器相关联的多个转矩减低值。

更多的应用范围显然可以从此所提供的说明中得到。可以理解，说明内容和具体实施方式仅是为了举例的目的，并不是对本发明公开范围的限制。

附图说明

在此的附图说明仅是为了举例的目的，并不是对本发明公开范围的限制。

图1是基于本发明的变速器打滑控制器调节的典型车辆动力系统的功能方块图；

图2是执行本发明的变速器打滑控制的典型步骤的流程图；

和

图3是执行本发明的变速器打滑控制的典型模块的功能方块图。

具体实施方式

优选实施方式的下列描述本质上仅是示范式的，且无论如何不是对本发明、其申请或应用的限制。为了清楚的目的，附图中使用相同的附图标记来识别相同的元件。如在此所使用的，引用的专用集成电路(ASIC)的术语有，电子电路、信息处理器(共享、专用或群)和储存一个或多个软件或固定程序的存储器、组合逻辑电路或具有所述功能的其他的适当元件。

现在参照图1，图示了典型动力系统10和包括通过连接装置16驱动变速器14的发动机12。更准确地说，通过油门20，空气被吸入发动机12的进气管18中。空气与燃料混合，且空气/燃料的混合物在汽缸22中燃烧以驱动活塞(未示出)在汽缸22中往复运动。活塞旋转式地驱动器曲轴(未示出)以提供驱动力矩。燃烧过程中产生的废气通过排气管26从发动机中排出。虽然只图示了4个汽缸，但是可以了解到本发明可应用于具有多个汽缸的车辆中。

驱动转矩是通过连接装置16传递以驱动变速器14的。变速器14通过预期的传动比增加了驱动转矩以提供一改进的驱动转矩。该改进的驱动转矩通过变速器输出轴28被传递到车辆驱动系统(未示出)。变速器14包括一提供多个预定义、固定变速比的自动变速器，其中变速器14基于已选择的驱动范围(例如，P、R、N、D、L)、车辆速度(V_VEH)和发动机负荷来调节变速。

控制模块30基于车辆工作参数调节动力系统的运转。更准确地说，控制模块30通过油门执行装置32调节实际的有效油门范围(A_EFF)。油门位置传感器34基于油门20的角位置产生一油门位置信号(TPS)。控制模块30确定所需的发动机转矩(T_ENG)并调节油门位置及其他发动机工作参数以获得所需发动机转矩T_ENG。其他发动机工作参数包括，但不仅限于，燃料加注速度、火花定时器、凸轴相位和/或吸气/排气阀门升程或定时。

控制模块30基于车辆工作参数调节变速器14的运行。更准确地说，曲轴角位置传感器36产生一曲轴相位角信号，其被用来确定实际发动机速度(RPM_ENG)。变速器输出轴速度(TOSS)传感器38产生一变速器输出轴速度信号，其用于确定车辆速度V_VEH，且变速器输入轴速度(TISS)传感器39产生一变速器输入轴速度信号。

为了说明的目的，将简要地描述一典型的6速自动变速器。然而，可以预期，本发明的变速器打滑控制器可以与现有技术中已知的任何类型的变速器一起使用。典型的6速度自动变速器包括四个离合器C1-C4和制动元件B1，其中每个都是通过相应的液压回路靠液力致动的。按照下表1，离合器C1-C4和制动元件B1是有选择性地成对执行的，以建立6个前进传动比和一个后退传动比：

	第1	第2	第3	第4	第5	第6	R
	第1	第2	第3	第4	第5	第6	R	C1	X	X	X	X
C2		X				X		C1	X	X	X	X
C2		X				X		C3			X		X	X
C4				X	X	X		C3			X		X	X
C4				X	X	X		B1	x					X

表1

因此，控制两个变速器元件(也就是，C1-C4和B1)来建立所预期的变速比。

在变速期间，当另一个变速器元件逐步地脱离(也就是，脱开)时，两个变速器元件之一保持致动，且第三变速器元件逐步啮合(也就是，接近)。例如，第一齿轮C1和B1啮合。在换高速档到第二齿轮期间，C1仍保持啮合。当C2逐步啮合时，B1逐步脱离。同样地，在换高速档到第三齿轮期间，C1保持啮合，C2逐步脱离，并且C3逐步啮合。

本发明的变速器打滑控制器基于变速器输入轴速度TISS和变速器输出轴速度TOSS信号来确定是否存在变速器打滑状况。更准确地说，变速器打滑控制器监控变速器输入轴转速(RPM_IS)和变速器输出轴转速(RPM_OS)，并且通过当前传动比乘以变速器输出轴转速RPM_OS来确定输入轴理论转速(RPM_ISTHR)。如果输入轴理论转速RPM_ISTHR小于变速器输入轴转速RPM_IS，就存在打滑情况。打滑情况表示关于该特定传动比的至少一个变速器元件不是充分啮合的，且打滑是发生在越过变速器元件处。打滑情况可能由变速器元件的故障或磨损或相应的液压回路的低压力状况引起的(例如，流体阻断)，其阻止变速器元件充分啮合。

一旦存在打滑情况，变速器打滑控制器通过转矩减低值(T_RED)减低发动机转矩T_ENG。然而，可以预期，在减低所需发动机转矩T_ENG前，在疏通相应液压回路(也就是，相应于两个变速器元件中的每一个)的尝试中可以执行自纠错程序。通常，自纠错程序在几乎不损害车辆的可驱动性下冲洗相应的液压回路。也就是说，不需要车辆操作者观察车辆行驶中任何变动就能冲洗液压回路。如果打滑状况的来源是在液压回路中有一阻塞，则自纠错程序可以在不需要进一步动作的情况下消除打滑状况。

一旦打滑状况未得到消除，变速器打滑控制器就基于转矩减低值T_RED来减低发动机转矩T_ENG。转矩减低值T_RED可以是一预先确定的、定值或可以基于打滑值(也就是，变速器输入轴转速RPM_IS和输入轴理论转速RPM_ISTHR间的差值)来确定。如果通过启动发动机转矩T_ENG仍不能消除打滑状况，可以增加转矩减低值T_RED或再增加以尝试进一步减低发动机转矩T_ENG以消除打滑状况。然而，如果连续不断减低发动机转矩T_ENG仍然未能消除打滑状况，且转矩减低值T_RED已经达到了最大转矩减低值(T_REDMAX)(例如，初始发动机转矩T_EMG的10-15％)，则对变速器档位进行启动。变速器档位最好包括升档，但是期望可以执行降档(例如，如果变速器处于第6档)。如果转矩减低值T_RED未达到最大转矩减低值T_REDMAX，打滑状况就被消除了，则变速器以相同的传动比在已减低的发动机转矩T_ENG下运行，直到利用正常的换档指令(也就是，基于车辆速度V_VEH和其他工作参数)进行变速器换档。

各传动比的转矩减低值T_RED保存在一数组中。在以下表2中提供了一典型数组：

	第1	第2	第3	第4	第5	第6	R
	第1	第2	第3	第4	第5	第6	R	T<sub>RED</sub>	T<sub>RED1</sub>	T<sub>RED2</sub>	T<sub>RED3</sub>	T<sub>RED4</sub>	T<sub>RED5</sub>	T<sub>RED6</sub>	T<sub>REDR</sub>

表2

基于数组值可以识别故障变速器元件和/或液压回路。更准确地说，如上所述，两个变速器元件按一特定传动比来啮合。因此，如果对于在啮合的同一变速器元件中的两个不同的传动比，其转矩减低值T_RED大于零，则该特定变速器元件和/或与之相联的液压回路中存在故障。例如，如果T_RED1和T_RED3都大于零，则C1和/或与之相联的液压回路中很可能存在故障，因为C1是既与第一又与第三齿轮啮合的唯一变速器元件。

变速器打滑控制器相应于特定变速器元件或被视为故障的元件设定故障诊断代码(DTC)。然而，可以预期，如果打滑状况被特定分隔则仅设定故障诊断代码DTC。例如，如果打滑值是关于一特定传动比的临界值，则在设定故障诊断代码之前变速器打滑控制器可以等待打滑状况变得更分离。技术人员通过读取故障诊断代码DTC可以很容易地识别故障部件。如此，变速器可以被容易和有效地维修、减少保单及其他辅助费用。

现在参照图2，以下将详细说明执行本发明的变速器打滑控制方法的典型步骤。在步骤200，控制器监控变速器输入轴速度和变速器输出轴速度。在步骤202，控制器确定是否存在关于特定传动比的变速器打滑。如果变速器打滑不存在，则控制结束。如果变速器打滑存在，控制器在步骤204启动自纠错程序。在步骤206，控制器确定变速器打滑是否仍然存在。如果变速器打滑不存在，则控制结束。如果变速器打滑仍然存在，则控制器继续执行步骤208。

控制器在步骤208中基于打滑值确定转矩减低值T_RED。在步骤210中，控制器通过转矩减低值T_RED减低发动机转矩T_ENG。在步骤212中，控制器确定打滑状况是否被消除。如果打滑状况已被消除了，则控制器在步骤214中将转矩减低值T_RED存储到数组中。如果那打滑状况未消除，则控制器在步骤216中确定转矩减低值T_RED是否大于或等于最大转矩减低值T_REDMAX。如果转矩减低值T_RED不大于或等于最大转矩减低值T_REDMAX，则控制器在步骤218中增加转矩减低值T_RED并返回步骤210。如果转矩减低值T_RED大于或等于最大转矩减低值T_REDMAX，则控制器在步骤220中执行变速器换挡。在步骤222中，控制器基于数组值识别变速器故障部件(例如，变速器元件和/或相应液压回路)。在步骤224中控制器设定故障诊断代码DTC并结束控制。

现在参照图3，以下将描述执行变速器打滑控制的典型模块。典型模块包括打滑确定模块300、转矩减低值T_RED确定模块302、发动机控制模块304、变速器控制模块306、自纠错模块308和故障诊断代码DTC模块310。打滑确定模块300基于变速器输入轴速度TISS和变速器输出轴速度TOSS信号产生一打滑值。该打滑值被输出到转矩减低值T_RED确定模块302和自纠错模块308中。转矩减低值确定模块302基于打滑值和当前传动比来确定转矩减低值。自纠错模块308有选择地产生一自纠错程序信号，其被输出到变速器控制模块306中。

发动机控制模块304基于转矩减低值来调节发动机的运转(例如，发动机转矩T_ENG)。同样，变速器控制模块306基于转矩减低值T_RED来调节变速器的运转。故障诊断代码DTC模块310基于来自转矩减低值T_RED确定模块302的数组有选择地产生一故障诊断代码DTC或多个故障诊断代码。

现在，本领域的技术人员从前述描述中可以了解到，本发明的大量示例可以应用大各种形式中。因此，当本发明在此以特别的例子进行说明时，对于本领域技术人员来说，在研究过附图、说明书后，其他改进就显而易见的，故本发明的真实保护范围不仅限于此。

Claims

1.一种用于在由原动机驱动的变速器中控制打滑的变速器控制系统，包括：

第一模块，其基于打滑值确定所述变速器是否存在打滑状况；

第二模块，其基于转矩减低值来减低所述原动机的输出转矩；

第三模块，如果所述减低转矩的步骤消除了所述打滑状况，则其将所述转矩减低值储存到一数组中，且其基于所述数组来识别所述变速器中的故障部件；

其中，如果所述打滑状况仍未消除，则所述第二模块增加所述转矩减低值。

2.如权利要求1所述的变速器控制系统，还包括第四模块，如果所述转矩减低值超过一最大转矩减低值时，则其启动所述变速器的换档。

3.如权利要求1所述的变速器控制系统，还包括在存在所述打滑状况时启动自纠错程序的模块。

4.如权利要求1所述的变速器控制系统，其中，基于变速器输入轴速度和变速器输出轴速度来确定所述打滑值。

5.如权利要求1所述的变速器控制系统，其中，所述第二模块减低所述原动机的输出转矩所基于的转矩减低值是基于所述打滑值来确定的。

6.如权利要求1所述的变速器控制系统，其中，所述数组包括与所述变速器的多个离合器相关联的多个转矩减低值。

7.一种在由原动机驱动的变速器中控制打滑的方法，包括：

基于打滑值来确定所述变速器是否存在打滑状况；

基于转矩减低值来减低所述原动机的输出转矩；

如果所述转矩减低步骤消除了所述打滑状况，则将所述转矩减低值存储到数组中；及

基于所述数组来识别所述变速器中的故障部件；

如果所述打滑状况未消除，则增加所述转矩减低值。

8.如权利要求7所述的方法，还包括，如果所述转矩减低值超过一最大转矩减低值时，则启动所述变速器的换档。

9.如权利要求7所述的方法，还包括，如果存在所述打滑状况，则启动自纠错程序。

10.如权利要求7所述的方法，其中，基于变速器输入轴速度和变速器输出轴速度来确定所述打滑值。

11.如权利要求7所述的方法，其中，基于所述打滑值来确定所述基于转矩减低值来减低所述原动机的输出转矩的步骤中的所述转矩减低值。

12.如权利要求7所述的方法，其中，所述数组包括与所述变速器的多个离合器相关联的多个转矩减低值。

13.一种在由原动机驱动的变速器中控制打滑的方法，包括：

基于一打滑值确定所述变速器是否存在打滑状况；

基于转矩减低值来减低所述原动机的输出转矩；

如果所述转矩减低步骤消除了所述打滑状况，则将所述转矩减低值存储到数组中；

基于所述数组识别所述变速器中的故障部件；及

在减低的输出转矩的状况下，在工作期间保持所述变速器正常运转，其中，基于包括车辆速度的工作参数进行换挡；

如果所述打滑状况未消除，则增加所述转矩减低值。

14.如权利要求13所述的方法，还包括，如果所述转矩减低值超过一最大转矩减低值时，则启动所述变速器的换档。

15.如权利要求13所述的方法，还包括，如果存在所述打滑状况，则启动自纠错程序。

16.如权利要求13所述的方法，其中，基于变速器输入轴速度和变速器输出轴速度来确定所述打滑值。

17.如权利要求13所述的方法，其中，基于所述打滑值来确定所述基于转矩减低值来减低所述原动机的输出转矩的步骤中的所述转矩减低值。

18.如权利要求13所述的方法，其中，所述数组包括与所述变速器的多个离合器相关联的多个转矩减低值。