CN102818013A - 用于变速箱离合器控制的控制系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了用于变速箱离合器控制的控制系统和方法。一种用于变速箱的控制系统，包括致动器模块、计时器模块和脉冲模块。致动器模块接合N个液压离合器和断开M个液压离合器从而以一传动比操作变速箱，其中N和M是大于零的整数。计时器模块确定始于变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段。脉冲模块根据第一时段选择性地向M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。还提供了一种用于控制变速箱的方法。

Description

用于变速箱离合器控制的控制系统和方法

技术领域

本公开涉及用于自动变速箱的控制系统和方法，并且更具体地涉及用于操作变速箱的液压离合器的控制。

背景技术

本文中提供的背景技术说明主要是为了给出本公开的背景。当前署名的发明人在该背景技术部分描述的程度上所做的工作以及说明书中不能以其他方式证明有资格成为提交申请时现有技术的内容既不明确也不隐含地被承认构成对本公开的现有技术。

机动车通常包括动力装置和以各种传动比或传动范围向传动系传输驱动转矩的变速箱。通常，变速箱包括以各种传动比或传动范围向变速箱传输驱动转矩输入的齿轮系。自动变速箱包括一个或多个液压致动机构例如摩擦离合器以选择性地接合齿轮系中的各个部件并由此改变传输驱动转矩的传动比。

已经发展出变速箱控制系统用于控制变速箱包括用于以各种传动比操作变速箱的离合器的操作。离合器控制系统可以通过断开被称为常闭离合器的一个或多个接合的离合器同时接合被称为常开离合器的一个或多个断开的离合器实现换档。离合器控制系统可以根据期望响应时间接合断开的离合器。但是，当实际响应时间滞后于期望响应时间时，断开的离合器可能无法一有需要就接合。期望响应时间的延迟可能会导致令人不适的换档感觉。例如，延迟可以在减速换档期间造成机动车加速度令人不适的骤增或骤减和/或在加速换档期间造成机动车加速度令人不适的骤增或骤减。

发明内容

在一种形式中，本公开提供了一种用于变速箱的控制系统，包括致动器模块、计时器模块和脉冲模块。致动器模块接合N个液压离合器和断开M个液压离合器以用某种传动比操作变速箱，其中N和M是大于零的整数。计时器模块确定始于变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段。脉冲模块根据第一时段选择性地向M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。

在不同的特征中，脉冲模块在第一时段大于预定时段时提供压力脉冲。在进一步的特征中，脉冲模块在满足换档条件时中断压力脉冲。在更进一步的特征中，P大于1并且M大于1。

在不同的其他特征中，脉冲模块向P个液压离合器中的第一个提供第一压力脉冲并且向P个液压离合器中的第二个提供第二压力脉冲。在相关的特征中，脉冲模块在停止第一压力脉冲后的预定时段开始第二压力脉冲。在进一步的特征中，控制系统进一步包括检测P个液压离合器中的至少一个何时开始传输转矩的容量模块。在相关的特征中，脉冲模块在容量模块检测到P个液压离合器中的至少一个正在传输转矩时中断压力脉冲。

在另一些特征中，控制系统进一步包括根据所述传动比选择P个液压离合器的选择模块。在又一些特征中，控制系统进一步包括确定脉冲序列的序列模块并且脉冲模块根据脉冲序列向P个液压离合器提供压力脉冲。在相关的特征中，序列模块根据在断开P个液压离合器时开始的P个第二时段确定脉冲序列。在另一种相关特征中，序列模块根据M个液压离合器在所述传动比的预定数量的传动比以内的接合状态确定脉冲序列。在又一种相关特征中，序列模块根据当前档位确定脉冲序列。

在另一种形式中，本公开提供了一种用于控制变速箱的方法。所述方法包括：(i)接合N个液压离合器和断开M个液压离合器从而以一传动比操作变速箱，其中N和M是大于零的整数，(ii)确定始于变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段，以及(iii)根据第一时段选择性地向M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。

在不同的特征中，所述方法进一步包括在第一时段大于预定时段时提供压力脉冲。在进一步的特征中，所述方法进一步包括在满足换档条件时中断压力脉冲。在更进一步的特征中，P大于1并且M大于1。

在不同的其他特征中，所述方法进一步包括：(i)向P个液压离合器中的第一个提供第一压力脉冲，以及(ii)向P个液压离合器中的第二个提供第二压力脉冲，第二压力脉冲在停止第一压力脉冲后的预定时段开始。在进一步的特征中，所述方法进一步包括：(i)检测P个液压离合器中的至少一个何时开始传输转矩，以及(ii)在P个液压离合器中的至少一个开始传输转矩时中断压力脉冲。在另一些特征中，所述方法进一步包括根据所述传动比选择P个液压离合器。在又一些特征中，所述方法进一步包括：(i)根据在断开P个液压离合器时开始的P个第二时段确定脉冲序列，以及(ii)根据脉冲序列向P个液压离合器提供压力脉冲。在另一些特征中，所述方法进一步包括：(i)根据M个液压离合器在所述传动比的预定数量的传动比以内的接合状态确定脉冲序列，以及(ii)根据脉冲序列向P个液压离合器提供压力脉冲。在更进一步的特征中，所述方法进一步包括：(i)根据当前档位确定脉冲序列，以及(ii)根据脉冲序列向P个液压离合器提供压力脉冲。

方案1、一种用于变速箱的控制系统，包括：

致动器模块，其接合N个液压离合器和断开M个液压离合器从而以一传动比操作所述变速箱，其中N和M是大于零的整数；

计时器模块，其确定始于所述变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段；以及

脉冲模块，其根据所述第一时段选择性地向所述M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。

方案2、如方案1所述的控制系统，其中所述脉冲模块在所述第一时段大于预定时段时提供所述压力脉冲。

方案3、如方案1所述的控制系统，其中所述脉冲模块在满足换档条件时中断所述压力脉冲。

方案4、如方案1所述的控制系统，其中P大于1并且M大于1。

方案5、如方案1所述的控制系统，其中所述脉冲模块向所述P个液压离合器中的第一个提供第一压力脉冲并且向所述P个液压离合器中的第二个提供第二压力脉冲，并且其中所述脉冲模块在停止所述第一压力脉冲后的预定时段开始所述第二压力脉冲。

方案6、如方案1所述的控制系统，进一步包括检测所述P个液压离合器中的至少一个何时开始传输转矩的容量模块，其中所述脉冲模块在所述容量模块检测到所述P个液压离合器中的所述至少一个正在传输转矩时中断所述压力脉冲。

方案7、如方案1所述的控制系统，进一步包括根据所述传动比选择所述P个液压离合器的选择模块。

方案8、如方案1所述的控制系统，进一步包括根据在断开P个液压离合器时开始的P个第二时段确定脉冲序列的序列模块，其中所述脉冲模块根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

方案9、如方案1所述的控制系统，进一步包括根据所述M个液压离合器在所述传动比的预定数量的传动比以内的接合状态确定脉冲序列的序列模块，其中所述脉冲模块根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

方案10、如方案1所述的控制系统，进一步包括根据当前档位确定脉冲序列的序列模块，其中P大于1，并且其中所述脉冲模块根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

方案11、一种用于控制变速箱的方法，包括：

接合N个液压离合器和断开M个液压离合器从而以一传动比操作所述变速箱，其中N和M是大于零的整数；

确定始于所述变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段；以及

根据所述第一时段选择性地向所述M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。

方案12、如方案11所述的方法，进一步包括在所述第一时段大于预定时段时提供所述压力脉冲。

方案13、如方案11所述的方法，进一步包括在满足换档条件时中断所述压力脉冲。

方案14、如方案11所述的方法，其中P大于1并且M大于1。

方案15、如方案11所述的方法，进一步包括：

向所述P个液压离合器中的第一个提供第一压力脉冲；以及

在停止所述第一压力脉冲后的预定时段开始向所述P个液压离合器中的第二个提供第二压力脉冲。

方案16、如方案11所述的方法，进一步包括：

检测所述P个液压离合器中的至少一个何时开始传输转矩；以及

在所述P个液压离合器中的所述至少一个开始传输转矩时中断所述压力脉冲。

方案17、如方案11所述的方法，进一步包括根据所述传动比选择所述P个液压离合器。

方案18、如方案11所述的方法，进一步包括：

根据在断开所述P个液压离合器时开始的P个第二时段确定脉冲序列；以及

根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

方案19、如方案11所述的方法，进一步包括：

根据所述M个液压离合器在所述传动比的预定数量的传动比以内的接合状态确定脉冲序列；以及

根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

方案20、如方案11所述的方法，进一步包括：

根据当前档位确定脉冲序列；以及

根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

本公开的更多可应用领域将根据以下提供的具体实施方式而变得显而易见。应该理解具体实施方式和特定示例仅仅是为了进行说明而并不是为了限制本公开的保护范围。

附图说明

根据具体实施方式和附图可以更加完整地理解本公开，其中：

图1是示出了根据本公开的在发动机工作时减速换档期间改进离合器控制的转矩变换器涡轮转速与时间的关系的曲线图；

图2是示出了根据本公开的在加速换档期间改进离合器控制的转矩变换器涡轮转速与时间的关系的曲线图；

图3是示出了根据本公开的示范性机动车系统的功能性方块图；

图4是示出了根据本公开的示范性变速箱的示意图；

图5是示出了根据本公开的变速箱控制系统中的示范性变速箱控制模块的功能性方块图；

图6是示出了根据本公开的示范性离合器控制模块的功能性方块图；

图7是示出了根据本公开的示范性离合器脉冲操作的离合器控制压力与时间的关系的曲线图；

图8是示出了根据本公开的示范性离合器脉冲操作的离合器控制压力与时间的关系的曲线图；以及

图9是示出了根据本公开的用于控制变速箱中的液压离合器的示范性方法的流程图。

具体实施方式

以下的说明内容在本质上仅仅是示意性的而绝不是为了限制本公开、其应用或用途。为了清楚起见，相同的附图标记可以在附图中被用于表示类似的元件。如本文中所用，短语A,B和C中的至少一个应该被解读为使用非排他性逻辑“或”表示的逻辑(A或B或C)。应该理解方法中的步骤可以按不同的顺序执行而并不改变本公开的原理。

如本文中所用，术语模块可以指专用集成电路(ASIC)、电子电路、组合逻辑电路、现场可编程门阵列(FPGA)、执行代码的(共享、专用或群组)处理器、提供所述功能的其他合适部件或者部分或全部上述内容的组合例如片载系统内的一部分或包含它们在内。术语模块可以包括存储由处理器执行的代码的(共享、专用或群组)存储器。

如上所用的术语代码可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指程序、子程序、函数、类和/或对象。如上所用的术语共享是指可以利用单个(共享)处理器执行来自多个模块的部分或全部代码。另外，来自多个模块的部分或全部代码可以由单个(共享)存储器存储。如上所用的术语群组是指可以利用处理器群组执行来自单个模块的部分或全部代码。另外，可以利用存储器群组存储来自单个模块的部分或全部代码。

本文中介绍的装置和方法可以通过由一个或多个处理器执行的一种或多种计算机程序实施。计算机程序包括存储在非瞬时性实体计算机可读取介质上的处理器可执行的指令。计算机程序还可以包括存储的数据。非瞬时性实体计算机可读取介质的非限制性示例是非易失性存储器、磁存储器和光学存储器。

在变速箱的稳态工作期间，例如当机动车在高速公路上以相对恒定的速度行驶时，在一个或多个断开的离合器的液压操作腔内的液压流体可能会渗出或漏出。例如，液压流体可以通过经离合器液压操作部件例如柱塞、阀、密封件或气孔漏出而离开离合器液压操作腔。包括在变速箱内旋转的离合器液压操作部件的离合器可能会由于作用到离合器液压操作部件和离合器液压操作腔内液压流体的离心力的影响而特别容易泄漏。另外，泄漏可能会由于离合器液压操作部件的磨损而随着时间增加。

当流体从断开的离合器的液压操作腔渗出时，离合器可能就无法在一旦希望接合离合器以执行换档时就形成转矩容量，从而导致响应时间的延迟。响应时间的延迟可能会造成涡轮转速的滑移(也就是涡轮转速打滑)，这会在减速换档期间造成机动车加速度令人不适的骤增或骤减和/或在加速换档期间造成机动车加速度令人不适的骤增或骤减。如本文中所用，稳态工作通常是指变速箱以加速换档和减速换档之间的传动比工作(也就是此时并未进行换档)。

本公开提供了一种用于变速箱的离合器控制系统和方法以改进对用于操作变速箱的液压离合器的控制。控制系统包括离合器控制模块，其在变速箱稳态工作期间向一个或多个断开的离合器提供压力脉冲。离合器控制模块例如由于接收到压力脉冲而在一个或多个断开的离合器开始传输转矩之前中断压力脉冲。离合器控制模块还在执行换档之前中断压力脉冲。

压力脉冲向断开的离合器的离合器液压操作腔提供一定量的液压流体以帮助在断开时将离合器液压操作腔内的流体保持期望水平(例如装满)。通过将离合器液压操作腔内的流体保持在期望水平，就能够一致地实现断开的离合器在随后换档期间的期望响应时间。期望响应时间的一致性可以抑制涡轮转速打滑、不合需要的换档噪声以及与涡轮转速打滑相关联的感觉。响应时间的一致性还可以减少离合器随时间的磨损并且改善变速箱的耐用性。

在各种实施方式中，离合器控制模块根据处于当前传动比的时间或时段选择一个或多个断开的离合器接收压力脉冲。在相关的特征中，离合器控制模块向断开的离合器提供多于一个压力脉冲，并且避免在同时向多于一个的断开离合器提供压力脉冲。

具体参照图1，沿竖直轴102的转矩变换器涡轮转速和机动车加速度与沿水平轴104的时间的关系的曲线图100主要示出了根据本公开的在开动发动机的减速换档期间改进的离合器控制。曲线图100包括涡轮转速与时间的关系的曲线110以及涡轮加速度与时间的关系的曲线112，用于从六档到四档再到三档的开动发动机的减速换档。曲线图100还包括用于常开离合器的指令的离合器压力与时间的关系的曲线114以及测量的离合器压力与时间的关系的曲线116。曲线图100进一步包括根据本公开的估算的离合器压力的曲线118。六档到四档之间的减速换档开始于时刻120并且完成于时刻122。常开离合器液压操作腔内的压力在时刻124开始增加并且四档和三档之间的减速换档开始于时刻126。加至常开离合器的压力在时刻128开始斜坡增加至全作用压力并且在时刻130完成换档到三档。

曲线图100示出了在离合器液压操作腔内的压力开始增加时的时刻124以及常开离合器完全接合在三档的时刻130之间的时段期间指令的离合器压力和测量的离合器压力之间的压力差132。压力差132是由于离合器液压操作腔内的压力泄漏而造成的。差132在指令离合器压力开始斜坡增加时的时刻128延迟离合器压力的增加。延迟造成以附图标记140表示的涡轮转速打滑，这会导致以附图标记142表示的机动车加速度不合需要的骤增从而造成令人不适的换档感觉。

由曲线118示出的估算的离合器压力是用于常开离合器的离合器压力估算，这可以通过在预计即将的减速换档而增加对离合器液压操作腔的压力的时刻124之前的常开离合器空转时段期间脉冲调制常开离合器而实现。估算的离合器压力更加紧密地跟踪指令的离合器压力并且如附图标记150所示减少涡轮滑移140。涡轮滑移140的减少150如附图标记152所示减少机动车加速度的骤增142，从而改善换档的感觉。

具体参照图2，沿竖直轴202的转矩变换器涡轮转速和机动车加速度与沿水平轴204的时间的关系的曲线图200主要示出了根据本公开的在加速换档期间改进的离合器控制。曲线图200包括涡轮转速曲线210和机动车加速度曲线212，用于从二档到三档的加速换档。曲线200进一步包括根据本公开的用于常开离合器的指令的离合器压力曲线214和测量的离合器压力的曲线216，以及估算离合器压力曲线218。二档到三档之间的加速换档开始于时刻222。加至常开离合器液压操作腔的压力在时刻222开始增加并且加至常开离合器的压力在时刻224开始斜坡增加至全作用压力。换档至三档在时刻226完成。

曲线图200示出了在离合器液压操作腔内的压力开始增加时的时刻222以及常开离合器完全接合的时刻226之间的时段期间指令的离合器压力和测量的离合器压力之间的压力差230。压力差230是由于离合器液压操作腔内的压力泄漏而造成的。压力差230在指令的离合器压力开始斜坡增加时的时刻224延迟离合器压力的增加。延迟造成以附图标记240表示的涡轮转速打滑，这会导致以附图标记242表示的机动车加速度不合需要的骤减从而造成令人不适的换档感觉。

由曲线218示出的估算的离合器压力是用于常开离合器的离合器压力估算，这可以通过在为了即将的加速换档而增加对离合器液压操作腔的压力的时刻222之前的常开离合器空转时段期间脉冲调制常开离合器而实现。估算的离合器压力更加紧密地跟踪指令的离合器压力并且如附图标记250所示减少涡轮滑移240。涡轮滑移240的减少250如附图标记252所示减少机动车加速度的骤减242，从而改善换档的感觉。

具体参照图3，示出了根据本公开的用于机动车的示范性机动车系统300的功能性方块图。机动车系统300包括由控制模块304控制的动力系302。机动车系统300进一步包括以下介绍的各种传感器以测量由控制模块304用于控制操作的各种工作状态。动力系302包括含发动机310在内的动力装置、转矩变换器(TC)312、变速箱314和传动系316。发动机310生成通过TC 312传输至变速箱314的驱动转矩。变速箱314以不同的传动比向传动系316传输驱动转矩以驱动一个或多个车轮318。在不同的实施方式中，动力装置是包括电机(未示出)在内的混合动力装置，电机生成的驱动转矩单独或者与由发动机310生成的驱动转矩相结合地用于驱动机动车。

发动机310包括含有节气门322的进气系统320、一个或多个气缸324、排气系统326和曲轴328。空气通过进气系统320被吸入气缸324内并且与燃料混合以形成供燃烧的空气燃料(A/F)混合物。燃烧A/F混合物以驱动活塞(未示出)，活塞驱动曲轴328旋转并由此生成驱动转矩。曲轴328被耦合至TC 312并驱动其旋转。由燃烧生成的废气通过排气系统326排出。

TC 312包括泵330、涡轮332以及可选的定子(未示出)。泵330被驱动耦合至曲轴328。涡轮332与泵330流体地耦合，还被耦合至变速箱314并驱动其旋转。在不同的实施方式中，定子位于泵330和涡轮332之间并且被用于改变通过TC 312传输的转矩，这可以被称为TC转矩比。

变速箱314包括输入轴334、输出轴336、齿轮系338、液压离合器340和液压致动系统342。输入轴334驱动地耦合涡轮332和齿轮系338。输出轴336驱动地耦合齿轮系338和传动系316。齿轮系338将接收自TC 312的转矩以一个或多个传动比传输至输出轴336。另外参照图4，齿轮系338的示范性实施方式包括三组互连的行星齿轮组344,346,348。行星齿轮组344,346,348包括各自的太阳齿轮350,352,354、托架356,358,360、行星齿轮362,364,366和环齿轮368,370,372。在给出的示例中，离合器340包括离合器340-1、340-2、340-3、340-4、340-5与齿轮系338选择性接合以实现变速箱314的期望传动比。为了简单起见，离合器340-1、340-2、340-3、340-4、340-5在下文和附图中被统称为离合器340。

输入轴334连续地驱动行星齿轮组344中的太阳齿轮350。输入轴344通过离合器340-1选择性地驱动行星齿轮组346,348中的太阳齿轮352,354并且通过离合器340-2选择性地驱动行星齿轮组346中的托架358。环齿轮368,370,372分别通过离合器340-3、340-4和340-5选择性地连接至固定部件。离合器340被选择性地接合以提供六种前进档传动比(1,2,3,4,5,6档)、倒挡传动比(R)和空档状态(N)。下表概括了用于每一个离合器340以实现每一种传动比和空档状态的接合情况或者也可以称为接合状态。

	340-1	340-2	340-3	340-4	340-5
						1	X				X
2	X			X
						3	X		X
4	X	X
						5		X	X
6		X		X
						R			X		X
N					X

参照上表，每一种传动比都通过接合N个离合器340和断开M个离合器340而实现，其中N和M是大于零的整数。例如，第二前进档传动比在接合离合器340-1和340-4(N=2)并且不接合离合器340-2,340-3,340-5(M=3)时实现。在一个传动比和另一个传动比之间换档可以通过断开一个或多个被称为常闭离合器的已接合离合器同时接合一个或多个被称为常开离合器的断开的离合器实现。作为一个示例，变速箱通过断开离合器340-4同时接合离合器340-3从六档减速换档到五档。在该示例中，离合器340-4是常闭离合器，而离合器340-3是常开离合器。

再次参照图3，液压致动系统342根据接收自控制模块304的控制信号来控制变速箱314中各个部件的操作。根据本公开，液压致动系统342控制加至离合器340的流体压力。液压致动系统342包括液压源382、液压回路384和致动器386。液压源382以第一压力向液压回路384提供加压流体，第一压力可以被称为管线压力或供应压力。液压回路384以第二压力向离合器340提供加压流体，第二压力可以被称为离合器控制压力。在一种示范性实施方式中，液压回路384以最大为供应压力的压力向离合器340提供加压流体。液压回路384包括液压元件例如提升阀、止回阀等用于控制离合器控制压力。液压回路384通过向离合器340的液压操作腔提供流体或者从中排出流体来控制离合器控制压力。致动器386响应于接收自控制模块304的控制信号致动液压源382和液压回路384中的各个部件并由此控制供应压力和离合器控制压力。在一种示范性实施方式中，致动器386包括用于致动例如提升阀的螺线管。

根据给出的非限制性示例，机动车系统300进一步包括涡轮转速传感器388、压力开关390和机动车速度传感器392。涡轮转速传感器388测量涡轮332的转速(也就是涡轮转速)并输出指示测得的涡轮转速的信号(未示出)。涡轮转速传感器388可以通过测量输入轴334的转速来测量涡轮转速。因此，涡轮转速传感器388可以如图所示位于变速箱314内。压力开关390测量离合器340的液压操作腔是否已满并输出指示液压操作腔是否已满的信号(未示出)。压力开关390可以在与离合器液压操作腔相连通的液压致动系统342的通道内延伸。因此，压力开关390可以如图所示位于液压致动系统342内。机动车速度传感器392测量机动车的速度。机动车速度传感器392可以通过测量一个或多个车轮318的转速来测量机动车的速度。因此，机动车速度传感器392可以如图所示耦合至车轮318。

控制模块304控制动力系302的操作，并且更具体地说是控制由发动机310输出的驱动转矩和变速箱314输送驱动转矩的传动比。控制模块304通过控制各种发动机工作参数来控制驱动转矩，发动机工作参数包括但不限于空气质量流量(MAF)、空燃比、火花点火正时和气门正时。控制模块304通过控制各种变速箱工作参数来控制传动比，变速箱工作参数包括但不限于离合器控制压力。控制模块304根据各种输入来控制操作，各种输入包括接收自各种驾驶员接口设备(未示出)的驾驶员输入394和其他的机动车系统信号396。

驾驶员接口设备可以包括由驾驶员操纵以输送期望驱动转矩的加速踏板以及由驾驶员操纵以输送变速箱314期望范围或传动比的变速箱范围选择器或最高档开关。机动车系统信号396包括由机动车系统300的各种传感器生成的信号，各种传感器包括涡轮转速传感器388、压力传感器390和机动车速度传感器392。在一种示范性实施方式中，传感器测量的各种工作状态包括例如MAF、发动机转速和发动机温度。控制模块304通过输出基于输入的控制信号来控制操作。在不同的实施方式中，控制信号398包括例如同步于曲轴位置的正时控制信号。

根据本公开，控制模块304包括变速箱控制模块399，其控制变速箱314的操作，并且更具体地控制离合器控制压力。变速箱控制模块399确定期望的传动比，变速箱314以期望的传动比工作并且选择性地接合和断开离合器340以使变速箱314在不同传动比之间换档。在变速箱314稳态工作期间，变速箱控制模块399选择性地脉冲调制一个或多个断开的离合器，正如以下更加详细介绍的那样。

具体参照图5，功能性方块图示出了根据本公开的变速箱控制系统400中的变速箱控制模块399的示范性实施方式。变速箱控制模块399包括存储器模块402、档位模块404、档位选择模块406、离合器控制模块408和致动器模块410。存储器模块402包括易失性和非易失性存储器，其中存储由变速箱控制系统400使用的各种控制值以备检索。各种控制值可以例如在基于变速箱测试的变速箱设计的校准阶段期间预先确定并且存储在存储器模块402中。

档位模块404根据一种或多种机动车系统信号392确定当前档位并且在信号412中输出当前的传动比，变速箱314以当前档位工作。根据给出的非限制性示例，档位模块404输出当前的期望传动比作为当前传动比。可选地或附加地，当前传动比可以根据输入轴334和输出轴336的转速确定。

档位选择模块406确定操作变速箱31的期望传动比并且在信号414中输出期望传动比。档位选择模块406可以根据各种机动车工作参数确定期望传动比，各种机动车工作参数包括例如加速踏板位置、机动车速度、发动机转速、节气门位置和空气质量流速。因此，档位选择模块406可以接收各种机动车系统信号396并根据接收到的信号确定期望传动比。

根据给出的非限制性示例，期望传动比通过在换档映射中用于当前传动比的加速踏板位置与机动车速度关系的查询表确定。换档映射在存储器模块402存储的内存表中实现。换档映射包括用于与机动车速度相对应的指定传动比和加速踏板位置的加速换档工作点，高于加速换档工作点就需要对应于另一种传动比的加速换档。换档映射进一步包括用于与机动车速度相对应的指定传动比和加速踏板位置的减速换档工作点，低于减速换档工作点就需要对应于另一种传动比减速换档。档位选择模块406根据当前传动比和当前机动车速度从换档映射中检索加速换档工作点和减速换档工作点。在不同的实施方式中，档位选择模块406根据各种工作状态调节加速换档工作点和减速换档工作点。在一个示例中，减速换档工作点根据制动期间的机动车减速度进行调节。在另一些示例中，换档工作点根据机动车的高度和变速箱的温度进行调节。档位选择模块406根据加速换档工作点和减速换档工作点与当前机动车速度的比较来确定期望传动比。如果当前机动车速度小于加速换档工作点并且大于减速换档工作点，那么档位选择模块406就输出当前传动比作为期望传动比。如果当前机动车速度大于加速换档工作点，那么档位选择模块406就输出下一档较高的传动比作为新的期望传动比。如果当前机动车速度小于减速换档工作点，那么档位选择模块406就输出下一档较低的传动比作为新的期望传动比。

离合器控制模块408选择性地接合和断开离合器340以用期望传动比操作变速箱314。离合器控制模块408通过向致动器模块410分别输出离合器控制压力作为正时信号420,422,424,426,428内的控制值来控制离合器340-1、340-2、340-3、340-4、340-5。致动器模块410接收信号420,422,424,426,428并且向E-M致动器386输出控制信号430以由离合器控制模块408实现离合器的控制压力输出。

具体参照图6，功能性方块图示出了根据本公开的离合器控制模块408的示范性实施方式。离合器控制模块408包括容量模块500、计时器模块502、激活模块504、选择模块506、定序模块508、压力模块510和脉冲模块512。容量模块500确定一个或多个断开的离合器340何时开始传输转矩。容量模块500输出信号514以指示是否有一个或多个断开的离合器340已经开始传输转矩。

容量模块500可以根据不同的方法检测断开的离合器340何时形成离合器容量。根据给出的非限制性示例，容量模块500通过确定涡轮加速度何时大于加速度阈值来检测断开的离合器何时开始传输转矩。加速度阈值是存储在存储器模块402中的预定加速度。容量模块500根据由涡轮转速传感器388的涡轮转速输出周期性地确定涡轮加速度。容量模块500根据当前档位从存储器模块402中检索加速度阈值。

容量模块500比较涡轮加速度和加速度阈值。当涡轮加速度小于加速度阈值时，容量模块500输出信号514以指示断开的离合器340没有传输转矩。当涡轮加速度大于或等于加速度阈值时，容量模块500输出信号514以指示有一个或多个断开的离合器340在传输转矩。用这种方式，容量模块500传达何时有一个或多个断开的离合器340已经形成了传输转矩的容量，或者可以称为离合器容量。

计时器模块502确定始于变速箱314进入当前传动比时的时段以指示在当前传动比经过的时间并且在信号516中输出经过的时间。计时器模块502进一步确定始于处于当前传动比的M个断开的离合器340被最后断开时的时段以指示相应经过的离合器断开时间，然后在信号518中输出经过的离合器断开时间。

激活模块504确定根据本公开用于脉冲调制离合器340的激活条件是否满足。激活模块504进一步确定根据本公开用于中断脉冲调制离合器340的禁用标准是否满足。激活模块504输出脉冲激活信号520以激活和禁用离合器340的脉冲调制。激活模块504在满足激活标准且不满足禁用标准时输出脉冲激活信号520以激活离合器340的脉冲调制。激活模块504在不满足激活标准且满足禁用标准时输出脉冲激活信号520以禁用离合器340的脉冲调制。用这种方式，激活模块504控制离合器340脉冲调制的开始和结束。

根据给出的非限制性示例，激活标准在当前传动比所经过的时间大于预定时段时满足。通常，所述时段应该对应于此后泄漏即可不利地影响M个断开的离合器340中一个或多个的响应时间的时段。用于每一个传动比的时段可以例如在变速箱设计校准阶段的测试期间预先确定并且存储在存储器模块402中。禁用标准在容量模块500检测到一个或多个断开的离合器340正在传输转矩时满足。禁用标准也可以在档位选择模块406确定当前的机动车速度已经超过加速换档工作点和减速换档工作点之一时满足。

选择模块506选择M个断开的离合器340中的P个用于脉冲调制，其中P是大于零的整数。选择模块506在信号522中输出选中的P个断开的离合器340的编号。在不同的实施方式中，选择模块506根据当前传动比和/或经过的离合器断开时间选择P个断开的离合器340。在一个示例中，根据M个断开的离合器340在当前传动比的预定数量的传动比以内的接合状态确定脉冲序列来选择P个断开的离合器340。更具体地，P个断开的离合器340对应于接合以在当前传动比的预定数量的传动比以内建立一种或多种传动比的离合器340。在另一个示例中，选择模块506选择经过的离合器断开时间大于预定时段的P个断开的离合器340。

定序模块508确定用于脉冲调制选定的P个断开的离合器340的离合器脉冲顺序并在脉冲序列信号524中输出离合器脉冲序列。离合器脉冲序列可以根据各种预定策略确定。例如，离合器脉冲序列可以是使经过的离合器断开时间递减的顺序。作为另一个示例，离合器脉冲序列可以避免或者帮助减少将重叠的压力脉冲用于选定的P个断开的离合器340。作为又一个示例，离合器脉冲序列可以选定的P个断开的离合器340的接合状态为基础。更具体地，离合器脉冲序列可以对应于选定的P个断开的离合器340在换档序列例如从六档换到四档再换到三档期间的接合顺序。压力模块510接收期望传动比并确定用于离合器340-1、340-2、340-3、340-4、340-5的离合器控制压力。压力模块510分别输出离合器控制压力作为信号530,532,534,536,538内的控制值。

脉冲模块512接收脉冲激活信号502、离合器脉冲序列信号524和离合器控制压力信号530,532,534,536,538，然后根据接收到的信号生成信号420,422,424,426,428。脉冲模块512在相应的信号420,422,424,426,428中输出接收自压力模块510的离合器控制压力以用于N个已接合离合器340和未被选择模块506选中的其余的M个断开的离合器340。脉冲模块512根据脉冲激活信号520和脉冲序列信号524中的离合器脉冲序列输出选择性地调节接收的离合器控制压力用于选定的P个断开的离合器340。

在脉冲激活信号520禁用离合器脉冲调制的时段期间，脉冲模块512在相应的信号420,422,424,426,428中输出接收自压力模块510的离合器控制压力以用于选定的P个断开的离合器340。在脉冲激活信号520激活离合器脉冲调制的时段期间，脉冲模块512根据离合器脉冲序列按顺序脉冲调制接收自压力模块510的离合器控制压力以用于选定的P个断开的离合器340。脉冲模块512在相应的信号420,422,424,426,428中输出已调节的离合器控制压力以用于选定的P个断开的离合器340。

具体参照图7-8，更加详细地介绍根据本公开的脉冲模块512的各种操作内容。图7是用于第一离合器脉冲操作的沿竖直轴602的已调节的离合器控制压力和沿水平轴604的时间的关系的曲线图600，包括M个断开的离合器340中选定的两个(P=2)。为了示范性的目的，图7示出的离合器脉冲操作中，变速箱314以六档工作并且定序模块508已经明确要按顺序脉冲调制离合器340-3和离合器340-5。曲线610示出了信号424中用于离合器340-3输出的已调节离合器控制压力。曲线612示出了信号428中用于离合器340-5输出的已调节离合器控制压力。

脉冲激活信号520在时刻620开始激活离合器脉冲调制。在时刻622开始，时刻620之后的第一时段内，脉冲模块512向离合器340-3提供第一压力脉冲。更具体地，脉冲模块512将用于离合器340-3的离合器控制压力输出从第一压力升高至用于第二时段的第二压力。脉冲模块512随后在时刻624将压力从第二压力降至第一压力。在时刻626开始，时刻624之后的第三时段内，脉冲模块512向离合器340-5提供第一压力脉冲。更具体地，脉冲模块512将用于离合器340-5的离合器控制压力输出从第一压力升高至用于第四时段的第二压力。脉冲模块512随后在时刻628将压力从第二压力降至第一压力。

在时刻630开始，时刻628之后的第五时段内，脉冲模块512重复上述升高和降低离合器控制压力的顺序，直到时刻632脉冲激活信号520禁用离合器脉冲调制为止。在时刻632，脉冲模块512在第四时段结束前将压力从第二压力降至第一压力。第四时段的剩余时段以用附图标记634表示的虚线示出。第四时段可以由于检测到一个或多个断开的离合器的离合器容量和/或越过换档工作点而缩短。

通过以上述方式向离合器340-3,340-5提供压力脉冲，离合器340-3,340-5液压操作腔内的期望流体水平即可在离合器340-3,340-5断开时的时段期间得到保持。压力脉冲的压力、持续时间和频率可以预先确定以保持期望水平而无需接合离合器340-3,340-5。压力、持续时间和频率对每一个离合器340-3,340-5都可以是唯一的。

图8是用于第二离合器脉冲操作的沿竖直轴702的已调节离合器控制压力与沿水平轴704的时间的关系的曲线图700，包括M个断开的离合器340中选定的两个(P=2)。图8示出的离合器脉冲操作中，定序模块508已经明确要按顺序脉冲调制离合器340-3和离合器340-5。第二离合器的脉冲操作类似于第一离合器的脉冲操作，除了脉冲调制离合器340-3的第一频率不同于脉冲调制离合器340-5的第二频率。这种差异给出了脉冲模块通过延迟计划脉冲的开始而避免的计划脉冲之间的重叠。

曲线710示出了用于离合器340-3的已调节离合器控制压力，而曲线712示出了用于离合器340-5的已调节离合器控制压力。脉冲激活信号520在时刻720开始激活离合器脉冲调制。在时刻722，时刻720之后的第一时段内，脉冲模块512在离合器脉冲调制被激活时每隔时段724就开始脉冲调制离合器340-3。在时刻722，脉冲模块512将离合器控制压力从第一压力升高至用于第二时段的第二压力，然后将压力从第二压力降至第一压力。

在时刻726开始，第二时段之后的第三时段内，脉冲模块512在离合器脉冲调制被激活时每隔时段724就开始脉冲调制离合器340-5。在时刻730，此时离合器340-3的脉冲732尚未结束且离合器340-5的脉冲734将要按计划开始，脉冲模块512延迟计划脉冲734直至在脉冲732结束后一个时段才出现的时刻736。脉冲模块512延迟计划脉冲734以避免脉冲732,734重叠。脉冲模块512在时刻738结束第二离合器的脉冲操作，此时脉冲激活信号520禁用离合器脉冲调制，从而缩短脉冲740。

具体参照图9，流程图示出了根据本公开的用于控制变速箱中液压离合器的示范性方法800。方法800可以在变速箱控制系统例如上述变速箱控制系统400的一个或多个模块中实施。因此参照变速箱控制系统400中的各个控制模块来介绍方法800。用这种方式可以更加完整地介绍并理解变速箱控制系统400并且更具体地说是离合器控制模块408的操作。

方法的起点用802表示。在804，离合器控制模块408确定用于激活离合器脉冲操作的激活标准是否满足。更具体地，离合器控制模块408确定在当前传动比下经过的时间是否大于预定时段。如果是，那么控制在806继续，否则，控制循环返回到802处的起点。在806，离合器控制模块408选择M个断开的离合器340中的P个以基于当前的传动比脉冲调制。在808，离合器控制模块408根据经过的离合器断开时间确定用于脉冲调制选定的P个断开的离合器340的离合器脉冲序列。

在810，离合器控制模块408通过根据在808处确定的离合器脉冲序列开始脉冲调制在806处选定的P个断开的离合器340来开始离合器的脉冲操作。在812，离合器控制模块408根据当前的涡轮加速度确定是否选定的P个断开的离合器340中的一个或多个正在传输转矩。如果离合器控制模块408确定选定的P个断开的离合器340中没有任何一个正在传输转矩，那么离合器脉冲操作继续，并且控制前往814，否则控制前往816。在814，档位选择模块406确定当前机动车速度是否已经超出加速换档工作点或减速换档工作点。如果当前机动车速度并未超过加速换档工作点或减速换档工作点，那么离合器脉冲操作继续并且控制返回到802处的起点以开始另一个控制循环，就像在818处表示为返回起点一样。在816，离合器控制模块408结束在810处开始的离合器脉冲操作并且如图所示返回至起点802以开始另一个控制循环。

本公开的广泛教导能够以各种形式实施。因此，尽管本公开包括特定的示例，但是本公开的真实保护范围不应该如此受限，原因在于其他的修改在本领域技术人员研读了附图、说明书和所附权利要求之后将变得显而易见。

Claims (10)

1.一种用于变速箱的控制系统，包括：

致动器模块，其接合N个液压离合器和断开M个液压离合器从而以一传动比操作所述变速箱，其中N和M是大于零的整数；

计时器模块，其确定始于所述变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段；以及

脉冲模块，其根据所述第一时段选择性地向所述M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。

2.如权利要求1所述的控制系统，其中所述脉冲模块在所述第一时段大于预定时段时提供所述压力脉冲。

3.如权利要求1所述的控制系统，其中所述脉冲模块在满足换档条件时中断所述压力脉冲。

4.如权利要求1所述的控制系统，其中P大于1并且M大于1。

5.如权利要求1所述的控制系统，其中所述脉冲模块向所述P个液压离合器中的第一个提供第一压力脉冲并且向所述P个液压离合器中的第二个提供第二压力脉冲，并且其中所述脉冲模块在停止所述第一压力脉冲后的预定时段开始所述第二压力脉冲。

6.如权利要求1所述的控制系统，进一步包括检测所述P个液压离合器中的至少一个何时开始传输转矩的容量模块，其中所述脉冲模块在所述容量模块检测到所述P个液压离合器中的所述至少一个正在传输转矩时中断所述压力脉冲。

7.如权利要求1所述的控制系统，进一步包括根据所述传动比选择所述P个液压离合器的选择模块。

8.如权利要求1所述的控制系统，进一步包括根据在断开P个液压离合器时开始的P个第二时段确定脉冲序列的序列模块，其中所述脉冲模块根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

9.如权利要求1所述的控制系统，进一步包括根据所述M个液压离合器在所述传动比的预定数量的传动比以内的接合状态确定脉冲序列的序列模块，其中所述脉冲模块根据所述脉冲序列向所述P个液压离合器提供压力脉冲。

10.一种用于控制变速箱的方法，包括：

接合N个液压离合器和断开M个液压离合器从而以一传动比操作所述变速箱，其中N和M是大于零的整数；

确定始于所述变速箱开始以所述传动比操作时的第一时段；以及

根据所述第一时段选择性地向所述M个液压离合器中的P个提供压力脉冲，其中P是大于零的整数。

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