CN102865357B - 用于改进自动变速器双转换换档操作的系统和方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于改进自动变速器双转换换档操作的系统和方法，具体提供了一种用于自动变速器的控制系统，该控制系统包括双转换换档检测模块以及第一和第二离合器控制模块。双转换换档检测模块检测双转换换档操作是否被请求。在双转换换档操作的惯性阶段期间，第一离合器控制模块控制变速器的四个转换离合器中的两个离合器。在双转换换档操作的转矩阶段期间，第二离合器控制模块控制四个转换离合器中的每个离合器。

Description

用于改进自动变速器双转换换档操作的系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求于2011年7月7日提交的美国临时专利申请第61/505,296号的权益。上述专利申请的全部公开内容以参考的方式并入本文中。
技术领域
本公开涉及变速器控制系统，更具体地涉及一种用于改进自动变速器双转换换档操作的系统和方法。
背景技术
本文提供的背景技术描述仅仅为了从总体上介绍本发明的背景。当前提及的发明人的工作——以在此背景技术部分中所描述的为限——以及在提交时否则可能不构成现有技术的该描述的各方面，既不明示地也不默示地被承认为是针对本发明的现有技术。
内燃发动机在气缸内燃烧空气/燃料(A/F)混合物以驱动活塞，活塞使曲轴旋转并产生驱动转矩。驱动转矩从曲轴经由变速器传递至车辆的传动系。变速器可经由液力耦合器(例如变矩器)联接到曲轴。变速器可以是自动变速器，其将曲轴处的驱动转矩转换成车辆传动系处的期望的驱动转矩。更具体地，变速器可包括多个齿轮，通过选择性地使这些齿轮接合或分离而提供期望的传动比，由此在传动系处获得期望的驱动转矩。变速器还可以包括选择性地接合或分离齿轮的多个离合器。
发明内容
本发明涉及一种用于自动变速器的控制系统，该控制系统包括双转换换档检测模块以及第一和第二离合器控制模块。双转换换档检测模块检测双转换换档操作是否被请求。在双转换换档操作的惯性阶段期间，第一离合器控制模块控制变速器的四个转换离合器中的两个离合器。在双转换换档操作的转矩阶段期间，第二离合器控制模块控制变速器的四个转换离合器中的每个离合器。
本发明还涉及一种用于控制自动变速器的方法，该方法包括：检测双转换换档操作是否被请求；在双转换换档操作的惯性阶段期间控制变速器的四个转换离合器中的两个离合器；以及在双转换换档操作的转矩阶段期间控制变速器的四个转换离合器中的每个离合器。
本发明还涉及以下技术方案。
方案1. 一种用于自动变速器的控制系统，所述控制系统包括：
双转换换档检测模块，其检测双转换换档操作是否被请求；
第一离合器控制模块，其在所述双转换换档操作的惯性阶段期间控制所述变速器的四个转换离合器中的两个离合器；以及
第二离合器控制模块，其在所述双转换换档操作的转矩阶段期间控制所述变速器的所述四个转换离合器中的每个离合器。
方案2. 如方案1所述的控制系统，其中，基于(i)所述四个离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度以及(ii)期望输入轴滑移速度，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
方案3. 如方案2所述的控制系统，其中，基于所述期望输入轴滑移速度来确定期望输出轴转矩。
方案4. 如方案3所述的控制系统，其中，基于(i)所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度和(ii)所述期望输出轴转矩，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
方案5. 如方案4所述的控制系统，其中，所述四个转换离合器包括第一和第二待启用离合器以及第一和第二待停用离合器。
方案6. 如方案5所述的控制系统，其中，当所述双转换换档操作是降档时，所述第二离合器控制模块在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待停用离合器。
方案7. 如方案6所述的控制系统，其中，在所述降档期间所述惯性阶段在所述转矩阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
方案8. 如方案5所述的控制系统，其中，当所述双转换换档操作为升档时，所述第二离合器控制模块在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待启用离合器。
方案9. 如方案8所述的控制系统，其中，在所述升档期间所述转矩阶段在所述惯性阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
方案10. 如方案1所述的控制系统，其中，所述双转换换档检测模块基于(i)变速器换档是否被请求以及(ii)所述被请求的变速器换档是否为多个预定的双转换换档中的一个而检测双转换换档。
方案11. 一种用于控制自动变速器的方法，所述方法包括：
检测双转换换档操作是否被请求；
在所述双转换换档操作的惯性阶段期间，控制所述变速器的四个转换离合器中的两个离合器；以及
在所述双转换换档操作的转矩阶段期间，控制所述变速器的所述四个转换离合器中的每个离合器。
方案12. 如方案11所述的方法，还包括：基于(i)所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度以及(ii)期望输入轴滑移速度，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
方案13. 如方案12所述的方法，还包括：基于所述期望输入轴滑移速度来确定期望输出轴转矩。
方案14. 如方案13所述的方法，还包括：基于(i)所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度以及(ii)所述期望输出轴转矩，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
方案15. 如方案14所述的方法，其中，所述四个离合器包括第一和第二待启用离合器以及第一和第二待停用离合器。
方案16. 如方案15所述的方法，还包括：当所述双转换换档操作是降档时，在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待停用离合器。
方案17. 如方案16所述的方法，其中，在所述降档期间所述惯性阶段在所述转矩阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
方案18. 如方案15所述的方法，还包括：当所述双转换换档操作为升档时，在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待启用离合器。
方案19. 如方案18所述的方法，其中，在所述升档期间所述转矩阶段在所述惯性阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
方案20. 如方案11所述的方法，还包括：基于(i)变速器换档是否被请求以及(ii)所述被请求的变速器换档是否为多个预定双转换换档中的一个来检测双转换换档。
通过下文中所给出的详细说明，本公开的进一步的应用范围将变得显而易见。应理解的是，详细说明和具体实例仅仅是为了说明的目的而并非意图限制本公开的范围。
附图说明
通过详细说明和附图将更充分地理解本公开。
图1是一个示例性发动机系统的功能方框图。
图2是一个示例性自动变速器的动力流图。
图3是一个示例性控制模块的功能方框图。
图4A是说明一个示例性双转换降档操作的模拟结果的图。
图4B是说明一个示例性双转换升档操作的模拟结果的图。
图5A是用于改进双转换降档操作的示例性方法的流程图。
图5B是用于改进双转换升档操作的示例性方法的流程图。
具体实施方式
下面的描述在本质上仅仅是说明性的，而绝不是意图限制本公开、其应用或使用。为清楚起见，附图中将用相同的附图标记来表示类似的元件。本文中使用的短语“A、B和C中的至少一个”应当理解成利用非排他性逻辑“或”的逻辑(A或B或C)。应理解的是，在不改变本公开的原理的情况下方法中的各步骤可按不同的顺序执行。
本文中使用的术语“模块”可以指代下列构件，是下列构件的一部分，或者包括下列构件：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)；执行代码的处理器(共享处理器、专用处理器、或组处理器)；提供所述功能的其它合适构件；或者上述构件的部分构件或所有构件的组合，例如在片上系统中。术语“模块”可包括存储由处理器所执行代码的存储器(共享存储器、专用存储器、或组存储器)。
上文中使用的术语“代码”可包括软件、固件和/或微代码，并且可指代程序、例行程序、函数、类、和/或对象。上文中使用的术语“共享”表示可利用单个(共享的)处理器执行部分或全部的来自多个模块的代码。另外，部分或全部的来自多个模块的代码可存储于单个(共享的)存储器中。上文中使用的术语“组”表示可通过使用一组处理器或一组执行引擎而执行部分或全部的来自单个模块的代码。例如，处理器的多个芯/或多个线程可被认为是执行引擎。在各种实施例中，执行引擎可跨一个处理器、跨多个处理器、以及跨多个位置处的多个处理器(例如采用并行处理布置方式的多个服务器)而形成组。另外，可利用一组存储器来存储部分或全部的来自单个模块的代码。
可利用由一个或多个处理器所执行的一个或多个计算机程序来实施本文中所述的装置和方法。计算机程序包含存储在非暂时性有形计算机可读介质中的处理器可执行指令。计算机程序也可包含存储的数据。非暂时性有形计算机可读介质的非限制性例是非易失性存储器、磁存储装置和光存储装置。
变速器中的换档操作包括从当前的档位(待停用档位（off-going gear）)切换到期望的档位(待启用档位（on-coming gear）)。可通过接合与待启用档位相关的待启用离合器并且分离和待停用档位相关的待停用离合器，而执行变速器换档。变速器换档可分为两个阶段：转矩阶段和惯性阶段。升档是指切换到较高档位(或者较低传动比)的换档操作，在升档期间转矩阶段在惯性阶段之前。另一方面，降档是指切换到较低档位(或者较高传动比)的换档操作，在降档期间惯性阶段在转矩阶段之前。
更具体地，在惯性阶段期间，通过控制离合器而将发动机转速调整到用于待启用档位的期望发动机转速。在转矩阶段期间，待启用离合器的容量增加因而接合待启用离合器，同时待停用离合器的转矩容量减小。另外，在变速器换档期间可使用保持离合器(holding clutch)，以便在小于或等于预定阈值的情况下在变速器中滑移。双转换换档是指具有两对离合器转换的特定换档操作。
换句话说，双转换换档涉及到多于两个的离合器转换。例如，双转换换档可涉及到两个待启用离合器和两个待停用离合器。一个特定换档操作是否为双转换换档取决于变速器动力流。变速器动力流基于变速器的设计而变化。因此，跳跃换档(多于一个档位的换档，例如从第6档换档到第4档)可以不必是双转换换档，但单步换档(一个档位的换档，例如从第4档换档到第5档)可以是双转换换档。
在典型变速器中的双转换换档(对于各传动比要求有两个接合的离合器)不具有普通的保持离合器。因此，典型的变速器控制系统在两个相继的阶段或时段内执行双转换换档。第一时段包括接合第一待启用离合器并分离第一待停用离合器，同时利用第一待停用离合器和第一保持离合器来控制滑移。第二时段包括接合第二待启用离合器并分离第二待停用离合器，同时利用第二待停用离合器和第二保持离合器来控制滑移。在相继的阶段(或时段)执行双转换换档会增加换档时间。
因此，给出了一种用于改进双转换换档操作的系统和方法。该系统和方法涉及在并行的阶段而不是相继的阶段内执行双转换换档操作由此减少换档时间。更具体地，该系统和方法在转矩阶段期间可控制四个离合器(两个待启用离合器和两个待停用离合器)并且在惯性阶段期间可控制这四个离合器中的两个离合器。所述系统和方法也可以通过数学方式取得用于转换离合器的转矩容量命令。例如，除变速器输入轴滑移速度目标以外可再利用四个转换离合器中的两个离合器的离合器滑移速度目标来取得转矩容量命令。利用变速器输入轴滑移速度目标来确定期望输出轴转矩，该期望输出轴转矩用于确定转矩容量命令。
现在参照图1，示例性发动机系统20包括发动机22。发动机22可以是火花点火式(SI)发动机、柴油发动机、均质充气压缩点火式(HCCI)发动机、或者另一合适类型的发动机。发动机系统20也可以是混合动力系统，因此可以包括其它构件例如电动机和蓄电池系统。
发动机22将空气经过可由节气门28调节的进气系统26吸入进气歧管24。例如，可利用电子节气门控制器(ETC)以电方式控制节气门28。节气门位置传感器(TPS)19测量节气门28的位置。空气质量流量(MAF)传感器30测量经过节气门28的MAF。例如，测量的MAF可以表明发动机22上的负荷。进气歧管24中的空气被分配入多个气缸32并与燃料混合而形成空气/燃料(A/F)混合物。虽然图中示出了六个气缸，但发动机22也可以具有其它数量的气缸。
燃料喷射器34可喷射燃料以形成A/F混合物。例如，燃料喷射器34可将燃料分别喷射入各气缸32的进气口，或者分别直接喷射入气缸32。在气缸32内活塞(未图示)压缩A/F混合物。基于发动机22的类型，火花塞36可点燃经压缩的A/F混合物。可替代地，也可压缩A/F混合物直到发生自燃。A/F混合物在气缸内的燃烧驱动活塞(未图示)，活塞使曲轴38旋转并产生驱动转矩。发动机转速传感器40测量曲轴38的转速(例如，以每分钟转数或者说RPM表示)。
曲轴38处的驱动转矩经由变速器46被传递至车辆的传动系42。例如，变速器46可经由液力耦合器例如变矩器(TC)44而联接到曲轴38。变速器46包括多个传动比，用于将变矩器44输出(即，变速器46的输入轴)处的驱动转矩转变成传动系42(即，变速器46的输出轴处)处的期望驱动转矩。变速器输入轴转速(TISS)传感器48测量变速器46的输入轴的转速(即，变矩器44输出处的转速)。TISS也可表示变矩器44中涡轮43的转速。变速器输出轴转速(TOSS)传感器50测量变速器46的输出轴的转速(即，车辆传动系42的转速)。例如，可利用测量的TOSS来确定车速。
由燃烧产生的排气从气缸32被排放入排气歧管52。排气歧管52中的排气在释放到大气中之前可利用排气处理系统54对其进行处理。例如，排气处理系统54可以包括氧化催化剂(OC)、氮氧化物(NOx)吸附器/吸收器、稀燃NOx捕集器、选择性催化还原(SCR)系统、颗粒物(PM)过滤器、和三元催化转换器中的至少一种。驾驶员输入模块56将来自车辆驾驶员的输入(例如，经由加速器踏板)转换成用于控制模块50。
控制模块50控制发动机系统20的运行。控制模块50可接收来自节气门28、MAF传感器30、燃料喷射器34、火花塞36、发动机转速传感器40、变矩器44、变速器46、TISS传感器48、TOSS传感器50、排气处理系统54、和/或驾驶员输入模块56的信号。控制模块50可控制节气门28、燃料喷射器34、火花塞36、变矩器44、变速器46、和/或排气处理系统54。控制模块50也可实施本公开的系统或方法。
现在参照图2，图中示出了变速器46的示例的动力流图。具体地，图2示出了六速自动变速器。如前所述，变速器46将来自变矩器44的驱动转矩传递至传动系42。变速器46包括分别为70、71和72三个齿轮以及六个离合器74、75、76、77、78和79。仅仅是举例，齿轮70可具备低于齿轮71和72的传动比，齿轮71可具备低于齿轮72的传动比。变速器46还可包括其它构件，例如仅仅是举例环形齿轮、太阳齿轮、齿轮架、伺服装置(servo)等。控制模块60选择性地接合或分离离合器74-79中的一个或多个离合器从而接合/分离齿轮70-72中的一个或多个齿轮，由此获得用于将输入转矩(来自变矩器44)转换成输出转矩(至传动系42)的期望传动比。
离合器74也可称为离合器F12或自由轮离合器。自由轮离合器70允许变速器46通过接合离合器75而获得第一传动比(即，齿轮70)。离合器75也可称为离合器CB1234，因为通过接合离合器75而获得与档位1、2、3和4相对应的各传动比。另外，离合器75也是制动离合器，如CB1234中的B所代表的。离合器76也可称为离合器CBLR，因为可通过接合离合器76而获得与倒档(R)相对应的传动比。离合器77也可称为离合器CB26，因为可通过接合离合器77而实现与档位2和6相对应的各传动比。离合器78也可称为离合器C35R，因为可通过接合离合器78而获得与档位3、5和R相对应的各传动比。最后，离合器79也可称为离合器C456，因为通过接合离合器79可获得与档位4、5和6相对应的各传动比。
现在参照图3，图中示出了控制模块60的一个实例。控制模块60可包括双转换换档检测模块80、第一离合器控制模块84、和第二离合器控制模块88。在双转换换档操作的惯性阶段期间，第一离合器控制模块84控制四个转换离合器中的两个离合器；而在双转换换档操作期间，第二离合器控制模块88控制所述四个转换离合器。如前所述，惯性阶段和转矩阶段的顺序可根据双转换换档操作是降档还是升档而变化。因此，应理解的是，分别为84和88的第一和第二控制模块并非暗示一个顺序。
双转换换档检测模块80检测双转换换档是否被请求。更具体地，双转换换档检测模块80首先检测变速器换档是否被请求，然后判定被请求的变速器换档是否为双转换换档。双转换换档检测模块80可首先基于各种运行参数来检测变速器换档是否被请求。例如，双转换换档检测模块80可基于节气门位置、发动机负荷、发动机转速、TISS、TOSS和/或驾驶员输入56来检测变速器换档是否被请求。
当检测到变速器换档时，然后双转换换档检测模块80可判定被请求的变速器换档是否为双转换换档。如前所述，双转换换档可以是升档或者降档。此判定是基于变速器46的构造。更具体地，双转换换档在不同的变速器之间可以不同。因此，可预先确定变速器46的双转换换档。例如，可将变速器46的双转换换档存储在查找表中。然后，双转换换档检测模块80可对被请求的换档操作与预定的双转换换档进行比较，以判定被请求的换档操作是否为双转换换档。
第一离合器控制模块84可接收表示双转换换档被请求的来自双转换换档检测模块80的信号。当双转换换档被请求时，第一离合器控制模块84确定用于在双转换换档期间转换的四个离合器中的每个离合器(两个待启用离合器和两个待停用离合器)的转矩容量命令。更具体地，第一离合器控制模块84可在双转换换档的转矩阶段期间控制四个离合器并且在双转换换档的惯性阶段期间控制四个离合器中的两个离合器。如前所述，对于升档而言转矩阶段在惯性阶段之前，而对于降档而言惯性阶段在转矩阶段之前。
仅仅是举例，现在对从第六档到第三档(6-3)的动力降档(PD)换档操作和从第三档到第六档(3-6)的升档进行说明。这些换档中的各换档包括在惯性阶段期间控制以下四个离合器中的两个离合器：离合器75(CB1234)、离合器78(C35R)、离合器77(CB26)和离合器79(C456)。另外，这些换档中的各换档包括在转矩阶段期间控制前面所列出离合器中的全部四个离合器。应注意，在任一种双转换换档操作期间，没有离合器维持在零滑移速度(保持)。
变速器46可通过采用描述变速器46内各部件的运动的自由体图(FBD)方程式系统来表征，如共同转让的美国专利7,056,263号中所述，其全部内容以参考的方式并入本文中。更具体地，方程式系统可包括转矩、力矩、力等。仅仅是举例，方程式系统可定义如下：
    (1)
其中代表加速度，T代表转矩(杠杆转矩、内转矩、或外转矩)，Inxn是n个惯量的惯量值的对角矩阵，Φmxn是与n个未知加速度(rR’(rR+rS)/2，…)有关的m个约束方程式的常系数的矩阵。
接着，可排除已知为零的外转矩。然后可根据外转矩计算出加速度。例如，可根据作用于另一个离合器的外转矩，评估出离合器滑移加速度。可利用所形成的方程式来总体地描述在期望涡轮加速度αturbine下用于(i)转矩阶段和(ii)惯性阶段开始的各种离合器的转矩容量：
  (2)
其中Toff和Ton分别代表待启用和待停用的转矩容量，Tin代表输入轴转矩，Tout代表输出轴转矩，ωturbine代表涡轮加速度，a、b、c、d、e和f(a-f)是代表各种换档类型的理论常数的值。然而，具体的转矩命令可不同于上面在方程式(2)中所描述的。
相反，通过应用上述原理，第一离合器控制模块84可确定在双转换换档操作的惯性阶段期间用于控制离合器的转矩容量。然后，第一离合器控制模块84可基于这些确定的转矩容量来控制变速器46。更具体地，在示例性6-3动力降档操作的情况下，可按如下方式确定待停用离合器C456和CB26的转矩容量：
(3)
其中代表四个离合器CB1234、C35R、CB26和C456中的第一个选择的离合器(称为CA)的期望离合器滑移加速度，c代表上面列出的四个离合器中的第二个选择的离合器(称为CB)的期望离合器滑移加速度，TIN代表输入轴转矩，TOUT代表期望的输出轴转矩，TC456代表离合器C456的转矩容量，a1、a2、b1、b2、c1、c2、d1、d2和e2是代表变速器46各种换档类型的理论常数的值。
仅仅是举例，CA可以是C35R，CB可以是CB1234。然而，如上所述， CA和CB可以是四个离合器CB1234、C35R、CB26和C456中的任意两个离合器。换句话说，和可以是四个可能的期望离合器滑移加速度中的两个。另外，期望的输出轴转矩TOUT可作为输入轴加速度()的函数而变化。期望的输出轴转矩TOUT还可基于所选择的期望离合器滑移加速度而变化。例如，可按如下方式确定期望输出轴转矩TOUT：
  (4)
其中a6、b6、c6和d6是代表变速器46的各种换档类型的理论常数的值。总之，需要三个期望滑移加速度曲线（profile）/目标来确定转矩命令：输入轴加速度以及与四个转换离合器中的两个离合器相对应的两个离合器滑移加速度(和)。
另一方面，第二离合器控制模块88可确定用于在双转换换档操作的转矩阶段期间控制四个离合器中的每个离合器的转矩容量。然后，第二离合器控制模块88可基于这些确定的转矩容量来控制变速器46。更具体地，在示例性的6-3动力降档操作的情况下，可按如下方式确定待停用离合器C456和CB26以及待启用离合器CB1234和C35R中的各离合器的转矩容量：
  (5)
其中，a3、b3、c3、d3、a4、b4、c4、d4和e4也是代表变速器46的各种换档类型的理论常数的值。如前所述，CA和CB可以是CB1234、CB26、C35R和C456中的两个离合器。然而，仅仅是举例，CA可以是C35R并且CB 可以是CB1234。另外，可按如前所述的方式确定TOUT。
现在参照图4A，图中示出了示例性的6-3动力降档操作的模拟结果。与常规的相继阶段双转换换档操作相反，图示的双转换降档操作是在一个阶段内执行(在一个惯性阶段后接着是一个转矩阶段)的。水平轴90代表时间，竖直轴92代表离合器转矩。换档操作包括在点94前面的惯性阶段以及点94与点96之间的转矩阶段。在惯性阶段期间，基于其确定的转矩容量来控制待停用离合器98和100，由此导致发动机转速106增加到期望水平。
在转矩阶段期间，基于其确定的转矩容量来控制待停用离合器98和100以及待启用离合器102和104，由此斜降（ramp down）待停用离合器98和100并且使待启用离合器102和104准备与待启用齿轮接合。换句话说，在转矩阶段期间，对全部的四个转换离合器(待停用离合器98和100以及待启用离合器102和104)加以控制。仅仅是举例，可使待停用离合器98和100斜变（ramp）至大约为零的容量。
另一方面，在图4B中示出了示例性3-6升档操作的模拟结果。再一次地，与常规的相继阶段双转换换档操作相反，图示的双转换升档操作是在一个阶段中执行(一个转矩阶段后接着是一个惯性阶段)的。应注意图4B中的附图标记与图4A中的相同，因此与相同的元件或系统构件相对应。然而，虽然在图4A中点94和96限定了转矩阶段的端点，但在图4B中惯性阶段发生在点 96之后。
现在参照图5A，用于执行较快双转换降档操作的示例性方法起始于步骤150。在步骤150，控制模块60判定双转换降档操作是否被请求。如果为“是”，控制会进入步骤154。如果为“否”，控制会返回到步骤150。在步骤154，控制模块60确定用于四个转换离合器中的两个待停用离合器的离合器转矩。在步骤158，控制模块60通过在换档操作的惯性阶段期间基于确定的离合器转矩来控制两个待停用离合器来启动换档操作，由此使发动机转速增加到期望水平。在步骤162，控制模块60 确定四个转换离合器(两个待停用离合器和两个待启用离合器)中的每个离合器的离合器转矩。在步骤166，控制模块60通过在换档操作的转矩阶段期间基于所确定的离合器转矩来控制四个转换离合器而完成换档操作。然后，控制返回到步骤150。
现在参照图5B，用于执行较快双转换升档操作的示例性方法起始于步骤200。在步骤200，控制模块60判定双转换升档操作是否被请求。如果为“是”，控制会进入步骤204。如果为“否”，控制可返回到步骤200。在步骤204，控制模块60确定用于四个转换离合器(两个待启用离合器和两个待停用离合器)中的每个离合器的离合器转矩。在步骤208，控制模块60通过在换档操作的转矩阶段期间基于所确定的离合器转矩来控制四个转换离合器而启动换档操作。在步骤212，控制模块60确定用于四个离合器中的两个待启用离合器的离合器转矩。在步骤216，控制模块60通过在升档操作的惯性阶段期间控制待启用离合器而完成换档操作，由此将发动机转速减小到期望水平。然后，控制可返回到步骤200。
本公开的广义教导可以通过多种形式来实施。因此，虽然本公开包括具体实例但本公开的真实范围不应受此限制，因为在研究附图、说明书和所附权利要求之后其它修改对于本领域技术人员而言将变得显而易见。

Claims (18)

1.一种用于自动变速器的控制系统，所述控制系统包括：
双转换换档检测模块，其检测双转换换档操作是否被请求；
第一离合器控制模块，其在所述双转换换档操作的惯性阶段期间控制所述变速器的四个转换离合器中的两个离合器；以及
第二离合器控制模块，其在所述双转换换档操作的转矩阶段期间控制所述变速器的所述四个转换离合器中的每个离合器；
其中，基于所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度以及期望输入轴滑移速度，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
2.如权利要求1所述的控制系统，其中，基于所述期望输入轴滑移速度来确定期望输出轴转矩。
3.如权利要求2所述的控制系统，其中，基于所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度和所述期望输出轴转矩，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
4.如权利要求3所述的控制系统，其中，所述四个转换离合器包括第一和第二待启用离合器以及第一和第二待停用离合器。
5.如权利要求4所述的控制系统，其中，当所述双转换换档操作是降档时，所述第二离合器控制模块在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待停用离合器。
6.如权利要求5所述的控制系统，其中，在所述降档期间所述惯性阶段在所述转矩阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
7.如权利要求4所述的控制系统，其中，当所述双转换换档操作为升档时，所述第二离合器控制模块在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待启用离合器。
8.如权利要求7所述的控制系统，其中，在所述升档期间所述转矩阶段在所述惯性阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
9.如权利要求1所述的控制系统，其中，所述双转换换档检测模块基于变速器换档是否被请求以及被请求的变速器换档是否为多个预定的双转换换档中的一个而检测双转换换档。
10.一种用于控制自动变速器的方法，所述方法包括：
检测双转换换档操作是否被请求；
在所述双转换换档操作的惯性阶段期间，控制所述变速器的四个转换离合器中的两个离合器；
在所述双转换换档操作的转矩阶段期间，控制所述变速器的所述四个转换离合器中的每个离合器；以及
基于所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度以及期望输入轴滑移速度，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
11.如权利要求10所述的方法，还包括：基于所述期望输入轴滑移速度来确定期望输出轴转矩。
12.如权利要求11所述的方法，还包括：基于所述四个转换离合器中的两个离合器的期望离合器滑移速度以及所述期望输出轴转矩，来确定所述四个转换离合器中的每个离合器的转矩容量。
13.如权利要求12所述的方法，其中，所述四个转换离合器包括第一和第二待启用离合器以及第一和第二待停用离合器。
14.如权利要求13所述的方法，还包括：当所述双转换换档操作是降档时，在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待停用离合器。
15.如权利要求14所述的方法，其中，在所述降档期间所述惯性阶段在所述转矩阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
16.如权利要求13所述的方法，还包括：当所述双转换换档操作为升档时，在所述惯性阶段期间控制所述第一和第二待启用离合器。
17.如权利要求16所述的方法，其中，在所述升档期间所述转矩阶段在所述惯性阶段之前，并且其中，在所述转矩阶段期间所述第一和第二待停用离合器的转矩容量各自大约为零。
18.如权利要求10所述的方法，还包括：基于变速器换档是否被请求以及被请求的变速器换档是否为多个预定双转换换档中的一个来检测双转换换档。
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8818663B2 (en) * 2012-07-25 2014-08-26 GM Global Technology Operations LLC Determining oncoming clutch pressure in a transmission
US8983745B2 (en) * 2013-03-12 2015-03-17 GM Global Technology Operations LLC System and method of executing a double transition shift in a transmission with transitioning clutch having opposite clutch slip and torque carrying directions
US9062761B2 (en) * 2013-10-17 2015-06-23 Deere & Company Torque-based shifting
US10087861B2 (en) * 2016-01-11 2018-10-02 Cnh Industrial America Llc Engine speed secondary anti-windup PID controller for an automotive productivity manager
KR20180079055A (ko) 2016-12-30 2018-07-10 엘지디스플레이 주식회사 스트레처블 터치 스크린, 이의 제조 방법 및 이를 이용한 표시 장치
US10384084B2 (en) * 2017-10-18 2019-08-20 Stryker Corporation Personal protection system with control member

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4989477A (en) * 1990-01-11 1991-02-05 General Motors Corporation Double transition closed throttle downshift control in an automatic transmissions
US5014573A (en) * 1989-12-11 1991-05-14 General Motors Corporation Double transition upshift control in an automatic transmission
US5038636A (en) * 1991-02-07 1991-08-13 General Motors Corporation Double transition downshift control for an automatic transmission
EP0498481B1 (en) * 1991-02-07 1995-04-19 General Motors Corporation Double transition upshift control method for an automatic transmission
US7559876B2 (en) * 2007-01-03 2009-07-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of detecting and preventing tie-up during a double transition up-shift
CN101663514A (zh) * 2007-04-02 2010-03-03 丰田自动车株式会社 车辆控制装置和车辆控制方法
CN101907168A (zh) * 2009-03-06 2010-12-08 通用汽车环球科技运作公司 多模式混合动力变速器和用于执行准异步换档的方法

Family Cites Families (13)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5113343A (en) * 1990-08-02 1992-05-12 General Motors Corporation Sequenced control of double transition powered downshifting in an automatic transmission
US5304102A (en) 1991-02-21 1994-04-19 Nissan Motor Co., Ltd. Control for shift in automatic transmission
JP2879861B2 (ja) 1991-06-14 1999-04-05 本田技研工業株式会社 自動変速機の変速制御方法
JP2881175B2 (ja) 1991-12-03 1999-04-12 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機のサーボ油圧制御装置
EP0754888B1 (en) 1992-09-16 2002-03-06 Hitachi, Ltd. Axle torque estimating system
KR100504061B1 (ko) 1998-03-19 2005-07-27 가부시키가이샤 히타치세이사쿠쇼 자동 변속기의 클러치 유압의 제어 장치와 제어 방법
JPH11344106A (ja) 1998-05-29 1999-12-14 Hitachi Ltd 自動変速機の制御装置および制御方法
JP3528710B2 (ja) 1999-10-25 2004-05-24 アイシン・エィ・ダブリュ株式会社 自動変速機の油圧制御装置
JP3699628B2 (ja) 2000-02-22 2005-09-28 株式会社日立製作所 自動変速機の制御装置
DE60234362D1 (de) 2001-09-28 2009-12-24 Jatco Ltd Gangschaltvorrichtung für automatisches getriebe
US7056263B2 (en) 2002-12-12 2006-06-06 General Motors Corporation Electronic clutch-to-clutch transmission control system
KR101048136B1 (ko) 2008-11-28 2011-07-08 기아자동차주식회사 자동변속기의 변속 제어 방법 및 변속 제어 장치
KR101910897B1 (ko) * 2010-11-12 2018-10-24 알리손 트랜스미션, 인크. 자동 파워시프트 변속기에서 이중 전이 변속 제어

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5014573A (en) * 1989-12-11 1991-05-14 General Motors Corporation Double transition upshift control in an automatic transmission
US4989477A (en) * 1990-01-11 1991-02-05 General Motors Corporation Double transition closed throttle downshift control in an automatic transmissions
US5038636A (en) * 1991-02-07 1991-08-13 General Motors Corporation Double transition downshift control for an automatic transmission
EP0498481B1 (en) * 1991-02-07 1995-04-19 General Motors Corporation Double transition upshift control method for an automatic transmission
US7559876B2 (en) * 2007-01-03 2009-07-14 Gm Global Technology Operations, Inc. Method of detecting and preventing tie-up during a double transition up-shift
CN101663514A (zh) * 2007-04-02 2010-03-03 丰田自动车株式会社 车辆控制装置和车辆控制方法
CN101907168A (zh) * 2009-03-06 2010-12-08 通用汽车环球科技运作公司 多模式混合动力变速器和用于执行准异步换档的方法

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