CN101196232B - 用于在换档过程中控制换档的方法及其系统 - Google Patents

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Abstract

一种用于在换档过程中控制换档的方法及系统，其在一个摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中，通过在换档的情况下防止预加载而减小换档冲击。根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法包括：检测车辆的驾驶信息；确定在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中换档是否发生；在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中发生换档时，维持控制压力作为准备压力；确定摩擦元件的接合条件是否满足；并增大摩擦元件的控制压力。

Description

用于在换档过程中控制换档的方法及其系统
相关申请的交叉参考
本申请要求2006年12月09日在韩国知识产权局提交的韩国专利申请10-2006-0125185的优先权和权益，其全部内容在此引用作为参考。
技术领域
本发明涉及一种用于在换档过程中控制换档的方法及系统。更具体地，本发明涉及一种用于在换档过程中控制换档的方法及系统，其在换档过程中摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的情况下禁止预加载而减小换档冲击。
背景技术
一般而言，自动变速器通过实现自动换档至目标档位而提供方便的驾驶，该目标档位作为从基于车速和节气门开度变化的预定换档模式得出目标档位，然后操作元件根据目标档位的液压负载而控制的结果。
在执行换档至目标档位的情况中，自动变速器具有从接合状态变成分离状态的分离元件(off-going element)和从分离状态变成接合状态的接合元件(on-coming element)。通过控制向相应元件提供的液压从而实现分离元件的分离和接合元件的接合而实现。
下面将说明接合元件的接合过程。
在变速器控制单元接收换档信号时，变速器控制单元驱动执行器(actuator)，使得接合元件的液压迅速升到预加载(pre-charge)压力。在这之后，使接合元件的液压维持一预定时间。这是为了快速接合所述接合元件。
然后，变速器控制单元快速减小接合元件的液压，然后再以预定梯度逐渐增大要接合元件的液压。在该状态施加的液压被称为准备压力(stand-by pressure)。
传统上，上述方法还已经用于在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中控制所述接合元件的接合。
上述在该背景技术部分公开的信息仅用于加深对发明背景的理解，因此它可能含有不构成在该国本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于在换档过程中控制换档的方法及系统，以使得其在换档过程中摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的情形下禁止预加载而减小换档冲击。
根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的系统可以包括：用于检测节气门开度并产生与其相对应信号的节气门开度检测器(throttle opening detector)；用于检测车速并产生与其相对应信号的车速检测器(vehicle speed detector)；用于检测涡轮转速并产生与其相对应信号的涡轮转速检测器(turbine speed detector)；用于检测发动机转速并产生与其相对应信号的发动机转速检测器(engine speed detector)；用于从节气门开度检测器、车速检测器、涡轮转速检测器和发动机转速检测器接收信号并产生控制信号的变速器控制单元(transmission control unit)；以及用于接收变速器控制单元的控制信号并产生用于控制变速器的控制压力的执行器(actuator)，其中，变速器控制单元编程为执行根据本发明一个实施例的用于在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中控制换档的方法。
根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法可以包括：检测车辆的驾驶信息；确定在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中换档是否发生；当在换档过程中摩擦元件在分离的中间过程中重新接合时，维持控制压力作为准备压力；确定摩擦元件的接合条件是否满足；以及增大摩擦元件的控制压力。
驾驶信息可以包括节气门开度、车速、涡轮转速和发动机转速信息。
当控制摩擦元件的控制压力的电磁阀(solenoid valve)在关闭后的预定时间内再次开启时，会发生换档过程中的换档。
在从维持控制压力作为准备压力开始已经过去一定延迟时间时或者在当前传动比与预定传动比相同时，摩擦元件的接合条件会满足。
延迟时间可以根据车速和当前传动比设定。
当前传动比可以根据车速和涡轮转速设定。
附图说明
图1是表示自动变速器的动力传动系的示意图，该动力传动系适于根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法。
图2是图1中所示动力传动系的工作表，该动力传动系适于根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法。
图3是根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的系统框图。
图4是根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法的流程图。
图5是用于执行根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法的控制图。
图6是表示用在根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法中的根据涡轮转速和发动机转速的控制压力曲线。
具体实施方式
下面将参考附图详细说明本发明的实施例。
图1是表示自动变速器的动力传动系的示意图，该动力传动系适于根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法。
如图1中所示，能够用于本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法的自动变速器动力传动系，其包括第一、第二和第三行星齿轮组PG1、PG2和PG3。
第一行星齿轮组PG1为单小齿轮行星齿轮组，并包括第一太阳齿轮S1，第一行星架PC1，和作为其操作元件的第一齿圈R1。第一小齿轮P1，与第一齿圈R1和第一太阳齿轮S1啮合，且连接至第一行星架PC1。
第二行星齿轮组PG2为单小齿轮行星齿轮组，并包括第二太阳齿轮S2，第二行星架PC2，和作为其操作元件的第二齿圈R2。第二小齿轮P2，与第二齿圈R2和第二太阳齿轮S2啮合，且连接至第二行星架PC2。
第三行星齿轮组PG3为双小齿轮行星齿轮组，并包括第三太阳齿轮S3，第三行星架PC3，和作为其操作元件的第三齿圈R3。第三小齿轮P3，与第三齿圈R3和第三太阳齿轮S3啮合，且连接至第三行星架PC3。
此外，自动变速器的动力传动系包括用于从发动机(图中未表示)接收扭矩的输入轴100，用于从动力传动系输出扭矩的输出齿轮110，和变速器壳体120。
根据自动变速器的动力传动系，第一行星架PC1固定地连接至第二齿圈R2上。
第二行星架PC2固定地连接至第三行星架PC3上。
第一齿圈R1固定地连接至第三齿圈R3上。
第三太阳齿轮S3通过固定地连接至输入轴100而始终作为输入元件工作。
第一行星架PC1通过固定地连接至输出齿轮110而始终作为输出元件工作。
第三行星架PC3通过第一离合器C1可变地连接至输入轴100。
第二太阳齿轮S2通过第二离合器C2可变地连接至输入轴100。
第一太阳齿轮S1通过第一制动器B1可变地连接至变速器壳体120，并承受第一制动器B1的止动操作。
第二太阳齿轮S2通过第二制动器B2可变地连接至变速器壳体120，并承受第二制动器B2的止动操作。
第三行星架PC3通过第三制动器B3可变地连接至变速器壳体120，并承受第三制动器B3的止动操作。
此外，单向离合器F1，布置在第三行星架PC3和变速器壳体120之间，且平行于第三制动器B3布置。
图2是动力传动系的工作表，该动力传动系适用于根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法。
如图2中所示，第一制动器B1和单向离合器F1在第一前进档D1中被操作，第一和第二制动器B1和B2在第二前进档中被操作，而第一制动器B1和第二离合器C2在第三前进档D3中被操作。此外，第一制动器B1和第一离合器C1在第四前进档D4中被操作，第一和第二离合器C1和C2在第五前进档D5中操作，而第一离合器C1和第二制动器B2在第六前进档D6中被操作。
此外，第二离合器C2和第三制动器B3在倒档R中操作。
下面，将详细说明图1中所示自动变速器动力传动系的升档过程(up-shifting processes)。
在从第一前进档D1至第二前进档D2的换档过程中，第二制动器B2被操作。在该情况下，单向离合器F1自动分离，而无需额外的控制。
在从第二前进档D2至第三前进档D3的换档过程中，第二制动器B2分离而第二离合器C2被操作。
在从第三前进档D3至第四前进档D4的换档过程中，第二离合器B2分离而第一离合器C1被操作。
在从第四前进档D4至第五前进档D5的换档过程中，第一制动器B1分离而第二离合器C2被操作。
在从第五前进档D5至第六前进档D6的换档操作中，第二离合器C2分离而第二制动器B2被操作。
降档过程(down-shifting processes)是升档过程的逆操作。
下面，将详细说明图1中所示自动变速器动力传动系的跳降档过程。
在从第六前进档D6至第四前进档D4的跳换档过程中，第二制动器B2分离而第一制动器B1被操作。
在从第五前进档D5至第三前进档D3的跳换档过程中，第一离合器C1分离而第一制动器B1被操作。
在从第四前进档D4至第二前进档D2的跳换档过程中，第一离合器C1分离而第二制动器B2被操作。
在从第三前进档D3至第一前进档D1的跳换档过程中，第二离合器C2分离。单向离合器F1自动地被操作。
图3是根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的系统框图。
如图3中所示，根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的系统包括节气门开度检测器10，车速检测器20，涡轮转速检测器30，发动机转速检测器40，变速器控制单元50和执行器60。
节气门开度检测器10检测到节气门开度的变化，该节气门开度是根据加速踏板的操控来实现的，该节气门开度检测器向变速器控制单元50发送与之相对应的信号。
车速检测器20检测车速并向变速器控制单元50发送与其相应的信号。
涡轮转速检测器30检测涡轮当前转速，其作为液力变矩器的输出扭矩工作，并向变速器控制单元50发送与其相应的信号。
发动机转速检测器40检测当前发动机转速，其基于曲轴的角位移作为液力变矩器的输入扭矩工作，并向变速器控制单元50发送与其相应的信号。
变速器控制单元50可以通过由预定程序触发的一个或多个处理器实现，且该预定程序可以被编程以执行根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法的每一步骤。
变速器控制单元50从节气门开度检测器10、车速检测器20、涡轮转速检测器30和发动机转速检测器40接收驾驶信息，并产生用于基于驾驶信息控制自动变速器各摩擦元件的接合和分离的控制信号。
驾驶信息可以包括节气门开度、车速、涡轮转速和发动机转速。
变速器控制单元50包括变换表(map table)，其中存储了与车速和当前传动比相对应的延迟时间。
此外，与车速和涡轮转速相对应的当前传动比也存储在变换表中。
执行器60从变速器控制单元50接收控制信号并控制自动变速器各摩擦元件的接合与分离。执行器60包括至少一个控制自动变速器中液压的电磁阀(solenoid valve)。
下面，将参考附图，详细说明根据本发明该实施例的用于在换档过程中控制换档的方法。
图4是根据本发明一个实施例的用于在换档过程中控制换档的方法的流程图。
如图4中所示，在车辆的行驶状态中，各检测器10、20、30和40在步骤S110中检测车辆的驾驶信息，并向变速器控制单元50发送与其相应的信号。
变速器控制单元50在步骤S120中基于驾驶信息确定换档过程中是否发生换档。
如果在步骤S120中不在换档过程中发生换档，则根据本发明该实施例的用于在换档过程中控制换档的方法结束。
如果在步骤S120中在换档过程中发生换档，则在步骤S130中，变速器控制单元50确定在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合换档过程中换档是否发生。例如，如图1和图2中所示，当车辆通过第四前进档D4从第三前进档D3换至第五前进档D5时，第二离合器C2在分离的中间过程中被重新接合。在一个摩擦元件在分离的中间过程中重新接合换档过程中的换档，如图5中所示，可以在控制摩擦元件的控制压力的电磁阀关闭后的预定时间t1内重新开启。该预定时间t1可以由本领域普通技术人员很容易地获得，且根据本发明该实施例可以是250ms。
如果在步骤S130中在一个摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中不发生换档，则根据本发明一个实施例的用于在换档过程中换档的方法结束。
如果在步骤S130中在一个摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中发生换档，则如图5中所示，在步骤S140中，变速控制单元50驱动执行器60，以将摩擦元件的控制压力维持为准备压力。
在这之后，在步骤S150中，变速器控制单元50确定摩擦元件的接合条件是否满足。当从维持控制压力作为准备压力开始过了延迟时间t2或者当前传动比与预定传动比相同时，摩擦元件的接合条件满足。
延迟时间t2是前次换档残留控制压力消失所需的时间。因此，如果在过了延迟时间t2后，控制压力再作用到摩擦元件上，则扭矩不增大。该延迟时间t2对于本领域普通技术人员来说易于获得。根据本发明的一个实施例，延迟时间t2根据车速和当前传动比设定。
此外，即使从与发动机转速相应的涡轮转速突然变化过了延迟时间t2之前，控制压力异常地施加至摩擦元件，例如图6中的情况1，则在当前传动比与预定传动比相同时，控制压力仍施加至摩擦元件。当前传动比根据车速和涡轮转速设定。预定传动比对于本领域普通技术人员而言易于获得，因此，对预定传动比的不作详细说明。
图6中的情况2和情况3表示在与车速和当前传动比相应的延迟时间过了t2时间后，施加至摩擦元件的控制压力。
如果在步骤S150中摩擦元件的接合条件不满足，则在步骤S140中变速器控制单元50始终维持控制压力作为准备压力。
如果在步骤S150中摩擦元件的接合条件满足，则在步骤S160中变速器控制单元50增大控制压力并接合摩擦元件。
根据本发明，换档发生在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合换档过程中的情形时，防止预加载，从而减小前次换档的残留控制压力的效果。因此，换档冲击可以被减小。
尽管已经结合一个实际实施例对本发明作了说明，但可以理解本发明并不局限于公开的实施例。相反，本发明涵盖各种包括在所附的权利要求的精神与范围中的改进和等价的布置。

Claims (12)

1.一种用于在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程控制换档的方法，包括：
检测车辆的驾驶信息；
确定在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中，换档是否发生；
在该摩擦元件在分离的中间过程重新接合的换档过程中发生换档时，防止预加载并维持控制压力作为准备压力；
确定该摩擦元件的接合条件是否满足；以及
增大摩擦元件的控制压力。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述驾驶信息包括节气门开度、车速、涡轮转速和发动机转速。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，在控制所述摩擦元件的控制压力的电磁阀在关闭后的预定时间内再次开启时，发生换档过程中的换档。
4.根据权利要求2所述的方法，其中，从维持控制压力作为准备压力开始过了一定延迟或者在当前传动比与预定传动比相同时，所述摩擦元件的接合条件满足。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，所述延迟时间根据车速和当前传动比设定。
6.根据权利要求4所述的方法，其中，当前传动比根据车速和涡轮转速设定。
7.一种用于在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中控制换档的系统，包括：
用于检测节气门开度并产生与其相对应信号的节气门开度检测器；
用于检测车速并产生与其相对应信号的车速检测器；
用于检测涡轮转速并产生与其相对应信号的涡轮转速检测器；
用于检测发动机转速并产生与其相对应信号的发动机转速检测器；
从所述节气门开度检测器、所述车速检测器、所述涡轮转速检测器和所述发动机转速检测器接收信号并产生控制信号的变速器控制单元；以及
接收所述变速器控制单元的控制信号并产生用于控制变速器的控制压力的执行器，
其中，所述变速器控制单元被编程以用于在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中执行控制换档的方法，该方法包括：
检测车辆的驾驶信息；
确定在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中，换档是否发生；
在摩擦元件在分离的中间过程中重新接合的换档过程中发生换档时，防止预加载并维持控制压力作为准备压力；
确定摩擦元件的接合条件是否满足；以及
增大摩擦元件的控制压力。
8.根据权利要求7所述的系统，其中，所述驾驶信息包括节气门开度、车速、涡轮转速和发动机转速。
9.根据权利要求7所述的系统，其中，在控制所述摩擦元件的控制压力的电磁阀在关闭后的预定时间内再次开启时，发生换档过程中的换档。
10.根据权利要求8所述的系统，其中，从维持控制压力作为准备压力开始已过了一定延迟时间或者在当前传动比与预定传动比相同时，所述摩擦元件的接合条件满足。
11.根据权利要求10所述的系统，其中，所述延迟时间根据车速和当前传动比设定。
12.根据权利要求10所述的系统，其中，当前传动比根据车速和涡轮转速设定。
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