CN101566227B - 自动变速器的换档控制方法以及其换档控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自动变速器的换档控制方法以及其换档控制系统。一种自动变速器的换档控制方法可以包括：在执行换档的情况下检测涡轮速度的斜率；根据涡轮速度的斜率将电气节气门开度迅速地减少电气节气门开度的跳动量；逐渐地减少电气节气门开度；并且逐渐地增加电气节气门开度。

Description

自动变速器的换档控制方法以及其换档控制系统

相关申请的交叉引用

本申请要求2008年4月21日提交的韩国专利申请第10-2008-0036806号的优先权，其全部内容在此结合作为参考。

技术领域

本发明涉及一种自动变速器的换档控制方法以及其换档控制系统。更特别地，本发明涉及一种自动变速器的换档控制方法以及其换档控制系统，其改进调低速换档(kick-down shift)的响应。

背景技术

通常，根据离合器至离合器(clutch-to-clutch)换档控制，一个摩擦元件被释放并且另一摩擦元件被接合。在这种情况下，通过离(off-going)元件的液压控制涡轮速度的斜率，并且因此换档也是如此。

如图5所示，如果检测到换档信号，则离元件的液压在迅速减少后逐渐地增加从而控制涡轮速度的斜率。在该阶段，预负荷后，合(on-coming)元件的液压维持在备用的压力上。然后，当到达同步点时，离元件的液压迅速地减少并且合元件的液压迅速地增加至接合压力，由此完成换档。

同时，在具体的跳跃换档(skip-shifting)过程期间，两个摩擦元件可以释放并且两个其它的摩擦元件可以接合。然而，应当理解的是，很难实现释放两个摩擦元件并且接合两个其它的摩擦元件的换档控制。

因此，对在跳跃换档的情况下连续地执行两个容易可控制的换档过程的情况进行了很多的研究。即，完成一个离元件释放并且一个合元件接合的第一换档后，执行另一离元件释放并且另一合元件接合的第二换档。

然而，由于两个换档过程是连续地执行的，换档时间可能较长并且换档感觉可能恶化。由于在通过第一离元件的液压执行第一换档后通过第二离元件的液压执行第二换档，换档时间可能延迟并且换档响应可能恶化。

为了解决这样的问题，已经研究了许多第一和第二换档重叠的自动变速器的换档控制方法。然而，在许多换档过程重叠的情况下，例如从第八前进速度至第二前进速度的换档，即使根据这样的换档控制方法执行换档，换档时间也可能较长并且换档响应可能恶化。

这里的背景技术部分中公开的信息只是为了加强对本发明一般背景技术的理解，不应该作为一种确认或者任何形式的暗示，认为该信息构成本领域技术人员已经公知的现有技术。

发明内容

本发明的各个方面致力于提供一种自动变速器的换档控制方法及其换档控制系统，作为在调低速换档期间减少发动机扭矩和控制合元件的结果，其具有可能平滑换档的优点。

本发明的一方面中，一种自动变速器的换档控制方法可以包括：确定满足预定换档条件，在满足预定换档条件的情况下检测涡轮速度的斜率，根据涡轮速度的斜率将电气节气门开度迅速地减少电气节气门开度的跳动量，逐渐地减少电气节气门开度，和/或逐渐地增加电气节气门开度。

在换档起始点电气节气门开度可以迅速地减少。换档起始点可以确定为其涡轮速度比第一换档速度的快第一预定涡轮速度的点。第一预定涡轮速度可以为第一换档速度的大约1％至大约5％。

跳动量可以通过加速踏板的下压量确定。

在换档起始点后，从换档起始点至转变点电气节气门开度可以逐渐地减少第一预定斜率，在该转变点处涡轮速度的斜率的符号变化。

从转变点至第二同步点电气节气门开度可以逐渐地增加第二预定斜率，该第二同步点比第一同步点晚预定的时间周期。

预定的时间周期可以为大约80毫秒至120毫秒。

第一同步点可以确定为其涡轮速度比第二换档速度的慢第二预定涡轮速度的点。第二预定涡轮速度可以为第二换档速度的大约1％至大约5％。

可以仅通过控制合元件的液压执行换档。

在本发明的另一方面中，自动变速器的换档控制系统可以包括：用于确定是否满足预定换档条件的换档确定模块，在满足预定换档条件的情况下用于计算涡轮速度的斜率和电气节气门开度的跳动量的计算模块，和/或用于通过控制液压控制单元执行换档并且用于基于在计算模块计算出的电气节气门开度的跳动量和换档的进行控制电气节气门开度的控制单元。

在换档起始点控制单元可以迅速地将电气节气门开度减少电气节气门开度的跳动量。从换档起始点至转变点控制单元可以逐渐地将电气节气门开度减少第一预定斜率。从转变点至第二同步点控制单元可以逐渐地将电气节气门开度增加第二预定斜率，该第二同步点比第一同步点晚预定的时间周期。控制单元可以仅通过控制合元件的液压执行换档。

在本发明的进一步的另一方面中，自动变速器的换档控制系统可以通过控制包括合元件和离元件的多个摩擦元件实现换档，其中换档控制系统可以包括控制单元，该控制单元在换档期间减小发动机扭矩，从而仅通过控制合元件执行换档。

在换档起始点，在将发动机扭矩迅速地减少预定值后，控制单元可以逐渐地将发动机扭矩减少。

从转变点控制单元可以逐渐地增加发动机扭矩。

预定值可以被限定为涡轮速度的斜率的函数。

本发明的方法和设备具有其它特征和优点，根据附图及后面的具体实施方式这些特征和优点将变得明朗，或者说这些特征和优点在附图及后面的具体实施方式中进行了更具体的说明，附图合并于此，与具体实施方式一起用于解释本发明的特定原理。

附图说明

图1是示出了根据本发明的例示性的实施方案的自动变速器的换档控制系统的方框图。

图2是根据本发明的例示性的实施方案的自动变速器的换档控制方法的流程图。

图3是根据本发明的例示性的实施方案的自动变速器的换档控制方法中电气节气门开度的控制图。

图4是示出了在应用了根据本发明的例示性的实施方案的自动变速器的换档控制方法的情况下发动机速度与涡轮速度的图。

图5是示出了在应用了传统的自动变速器的换档控制方法的情况下发动机速度与涡轮速度的图。

具体实施方式

现在将具体参考本发明的各个实施方案，这些实施方案的例子在附图中进行说明并且在下面进行描述。虽然将结合例示性实施方案描述本发明，但是应该理解的是，当前的描述并不是意在将本发明限制在这些例示性实施方案中。相反，本发明意在不仅覆盖例示性实施方案，还覆盖可能包括在所附权利要求限定的本发明的精神和范围内的各种选择形式、修改形式、等价形式和其它实施方案。

参照附图在下文中将具体描述本发明的例示性实施方案。

图1是示出了根据本发明的例示性的实施方案的自动变速器的换档控制系统的方框图。

如图1所示，根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制系统包括发动机速度检测器10，涡轮速度检测器20，记时器30，节气门开度检测器40，车辆速度检测器50，控制单元60，液压控制单元70，以及电气节气门开度装置80

发动机速度检测器10安装在曲轴上。该发动机速度检测器10从曲轴的相位角变化检测发动机的速度，并且将与其对应的信号传递至控制单元60。

涡轮速度检测器20检测作为自动变速器的输入扭矩操作的涡轮速度，并且将与其对应的信号传递至控制单元60。

记时器30电气连接至控制单元60，检测在由控制单元60的控制执行换档期间经过的时间，并且将与其对应的信号传递至控制单元60。

节气门开度检测器40检测根据加速踏板的操作而操作的节气门的开度，并且将与其对应的信号传递至控制单元60。

车辆速度检测器50检测车辆速度，并且将与其对应的信号传递至控制单元60。

控制单元60可以通过由预定程序激活的一个或多个处理器实现，并且预定程序能够被编写为执行根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法的每个步骤。

控制单元60接收分别来自发动机速度检测器10，涡轮速度检测器20，计时器30，节气门开度检测器40，以及车辆速度检测器50的发动机速度信号，涡轮速度信号，时间信号，节气门开度信号，以及车辆速度信号。

控制单元60产生对应于接收到的信号的换档控制信号并且将换档控制信号传递至液压控制单元70。控制单元60根据涡轮速度的斜率计算涡轮速度的斜率以及电气节气门开度α的跳动量。

此外，控制单元60包括映象表。映象表包括在各个换档速度时对应于车辆速度的节气门开度。因此，控制单元60基于节气门开度信号和车辆速度信号计算目标换档速度，并且确定是否满足换档条件。

此外，映象表包括根据涡轮速度的斜率的电气节气门开度α的跳动量。

存储在映象表中的对应于车辆速度和电气节气门开度α的跳动量的节气门开度可以通过本领域普通技术人员根据应用根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法及其系统的车辆和/或发动机优选地设定。

液压控制单元70接收来自控制单元60的换档控制信号，并且控制供给至各个离元件以及合元件的液压。液压控制单元70包括控制供给至各个离元件以及合元件的液压的至少一个控制阀和电磁阀。

电气节气门开度装置80通过控制单元60控制并且控制发动机的扭矩。即，如果电气节气门开度装置80的开度变得较大，则发动机扭矩也变得较大。相反地，如果电气节气门开度装置80的开度变得较小，则发动机扭矩也变得较小。

在下文中，参照图2和图3，将详细说明根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法。

图2是根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法的流程图，以及图3是根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法中电气节气门开度的控制图。

如图2和图3所示，在车辆的驱动状态中，在步骤S110，控制单元60基于从各个检测器10，20，40以及50接收到的信号确定是否满足换档条件。这样的换档条件可以由本领域普通技术人员任意地设定。

如果在步骤S110中不满足换档条件，则根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法结束。

如果在步骤S110中满足换档条件，则在步骤S120中控制单元60基于从涡轮速度检测器20接收到的涡轮速度信号检测涡轮速度的斜率。此外，控制单元60产生换档控制信号，并且根据换档控制信号通过控制液压控制单元70执行换档。

同时，换档开始点SS是换档条件得到满足的点。

其后，在步骤S130中控制单元60检测换档起始点SB。换档起始点SB可以是其涡轮速度比第一换档速度快第一预定涡轮速度γ1的点。在本发明的各个实施方案中，第一预定涡轮速度γ1可以是第一换档速度的1-5％。

如果检测到换档起始点SB，则在步骤S140中控制单元60根据涡轮速度的斜率迅速地将电气节气门开度减少电气节气门开度α的跳动量。因此，减少了发动机扭矩。

电气节气门开度α的跳动量可以设定为涡轮速度的斜率的函数。此外，电气节气门开度α的跳动量可以设定为加速踏板的下压量的函数。

然后，在步骤S150中控制单元60逐渐地将电气节气门开度减少第一预定斜率β1％/秒。在这种情况下，本发动机速度逐渐地增加。

当逐渐地减少电气节气门开度的同时，在步骤S160中，控制单元60确定是否到达第一同步点SF1。第一同步点SF1用于确定换档是否正常地执行。第一同步点SF1可以是其涡轮速度比第二换档速度慢第二预定涡轮速度γ2的点。在本发明的各个实施方案中，第二预定涡轮速度γ2可以是第二换档速度的1-5％。

如果在步骤S160中没有到达第一同步点SF1，则控制单元60继续逐渐地减少电气节气门开度。

如果在步骤S160中到达了第一同步点SF1，则在步骤S170中控制单元60确定是否到达转变点。转变点是涡轮速度的斜率的符号从正变负的点。

如果到达了转变点，则在步骤S180中控制单元60逐渐地以2％/秒将电气节气门开度增加第二预定斜率β，从而防止发动机扭矩恶化。

控制单元60在步骤S190中然后确定是否到达第二同步点SF2，从而防止发动机转速增加(run-up)。第二同步点SF2可能比第一同步点SF1晚预定的时间周期t1，并且预定的时间周期t1可以很容易地由本领域普通技术人员设定从而防止换档震动。预定的时间周期t1可以是80-120ms。

如果在步骤S190中没有到达第二同步点SF2，则控制单元60继续逐渐地增加电气节气门开度。

如果在步骤S190中到达第二同步点SF2，则根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法结束。

图4是示出了在应用了根据本发明的各个实施方案的自动变速器的换档控制方法的情况下发动机速度与涡轮速度的图。

如图4所示，根据本发明的各个实施方案，离元件的液压控制可以被最小化。作为替代，通过合元件的液压控制控制涡轮速度的斜率。即，通过在电气节气门开度减少后增加合元件的液压而控制涡轮速度的斜率，从而降低发动机扭矩。

当将图4中的发动机速度和涡轮速度与图5中的相比较时，可以看到换档响应可以被改进并且换档时间可以被缩短。

根据本发明，由于在执行换档期间发动机扭矩降低并且在换档完成后发动机扭矩恢复，因此可以平滑执行换档。

此外，由于离元件的控制被最小化并且仅通过合元件的控制执行换档，因此可以改进换档感觉和换档响应。

总之，本发明的各个方面中，作为离元件的控制被最小化并且仅通过合元件的控制执行换档的结果，自动变速器的换档控制方法和换档控制系统改进了换档感觉和换档响应。

前面对本发明的具体例示性实施方案的描述是为了说明和描述的目的。前面的描述并不想要成为毫无遗漏的，也不是想要把本发明限制为所公开的精确形式，显然，根据上述教导很多改变和变化都是可能的。选择例示性实施方案并进行描述以解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使得本领域的其它技术人员能够实现并利用本发明的各个例示性实施方案及其各个选择和修改形式。本发明的范围意在由所附权利要求书及其等价形式所限定。

Claims (20)

1.一种自动变速器的换档控制方法，包括：

a)确定满足预定换档条件；

b)在满足预定换档条件的情况下检测涡轮速度的斜率；

c)根据涡轮速度的斜率将电气节气门开度减少电气节气门开度的跳动量；

d)以比步骤c)的减少速度慢的速度减少电气节气门开度；以及

e)在步骤d)之后增加电气节气门开度。

2.根据权利要求1所述的自动变速器的换档控制方法，其中在换档起始点电气节气门开度迅速地减少。

3.根据权利要求2所述的自动变速器的换档控制方法，其中换档起始点确定为其涡轮速度比第一换档速度的快第一预定涡轮速度的点。

4.根据权利要求3所述的自动变速器的换档控制方法，其中第一预定涡轮速度为第一换档速度的1％至5％。

5.根据权利要求1所述的自动变速器的换档控制方法，其中通过加速踏板的下压量确定跳动量。

6.根据权利要求1所述的自动变速器的换档控制方法，其中在换档起始点后，从换档起始点至转变点电气节气门开度逐渐地减少第一预定斜率，在该转变点处涡轮速度的斜率的符号变化。

7.根据权利要求1所述的自动变速器的换档控制方法，其中从转变点至第二同步点电气节气门开度逐渐地增加第二预定斜率，该第二同步点比第一同步点晚预定的时间周期。

8.根据权利要求7所述的自动变速器的换档控制方法，其中预定的时间周期为80毫秒至120毫秒。

9.根据权利要求7所述的自动变速器的换档控制方法，其中第一同步点确定为其涡轮速度比第二换档速度的慢第二预定涡轮速度的点。

10.根据权利要求9所述的自动变速器的换档控制方法，其中第二预定涡轮速度为第二换档速度的1％至5％。

11.根据权利要求1所述的自动变速器的换档控制方法，其中仅通过控制合元件的液压执行换档。

12.一种自动变速器的换档控制系统，包括：

用于确定是否满足预定换档条件的换档确定模块；

在满足预定换档条件的情况下用于计算涡轮速度的斜率和电气节气门开度的跳动量的计算模块；以及

用于通过控制液压控制单元执行换档并且用于基于在计算模块计算出的电气节气门开度的跳动量和换档的进行控制电气节气门开度的控制单元，

其中所述控制单元进行如下控制：

c)根据涡轮速度的斜率将电气节气门开度减少电气节气门开度的跳动量；

d)以比步骤c)的减少速度慢的速度减少电气节气门开度；以及

e)在步骤d)之后增加电气节气门开度。

13.根据权利要求12所述的自动变速器的换档控制系统，其中在换档起始点控制单元迅速地将电气节气门开度减少电气节气门开度的跳动量。

14.根据权利要求12所述的自动变速器的换档控制系统，其中从换档起始点至转变点控制单元逐渐地将电气节气门开度减少第一预定斜率。

15.根据权利要求12所述的自动变速器的换档控制系统，其中从转变点至第二同步点控制单元逐渐地将电气节气门开度增加第二预定斜率，该第二同步点比第一同步点晚预定的时间周期。

16.根据权利要求12所述的自动变速器的换档控制系统，其中控制单元仅通过控制合元件的液压执行换档。

17.根据权利要求12所述的自动变速器的换档控制系统，所述换档控制系统进一步通过控制包括合元件和离元件的多个摩擦元件实现换档，

其中所述控制单元在换档期间减小发动机扭矩，从而仅通过控制合元件执行换档。

18.根据权利要求17所述的自动变速器的换档控制系统，其中在换档起始点，在将发动机扭矩迅速地减少预定值后，控制单元逐渐地将发动机扭矩减少。

19.根据权利要求18所述的自动变速器的换档控制系统，其中从转变点控制单元逐渐地增加发动机扭矩。

20.根据权利要求18所述的自动变速器的换档控制系统，其中预定值被限定为涡轮速度的斜率的函数。

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