CN103104696B - 控制多速变速器中的换挡的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制多速变速器中的换挡的方法，包括开始初始换挡和执行被调节的换挡，所述初始换挡将变速器从起动挡位改变至初始目标挡位，当满足转变条件时，所述被调节的换挡将变速器改变至比初始目标挡位具有更高速度比的被调节的目标挡位中。转变条件包括扭矩请求的阈值增加，其足以请求变速器被放置到被调节的目标挡位中。转变条件还包括共用控制离合器，其是将变速器14放置在被调节的目标挡位中的将脱开离合器。执行被调节的换挡不包括将变速器布置在空挡模式。此外，执行被调节的换挡不包括完成初始换挡。

Description

控制多速变速器中的换挡的方法

技术领域

本公开涉及具有多个离合器的变速器的控制和操作方法。

背景技术

自动变速器可以包括多个扭矩传输结构，诸如离合器和制动器。一些扭矩传输机构可被选择性地接合，以选择变速器的操作模式或速度比。变速器可以基于该变速器所并入的动力传动系的操作条件在不同速度比之间换挡。

发明内容

提供一种控制多速度变速器中的换挡的方法。该方法包括开始初始换挡，所述初始换挡将变速器从起动挡位改变至初始目标挡位。如果满足转变条件，方法改变为执行被调节的换挡。被调节的换挡将变速器改变至被调节的挡位，其具有比初始目标换挡更高的速度比。

转变条件包括阈值增加和共用控制离合器。阈值增加从初始换挡开始期间的第一扭矩请求移动至开始初试换挡之后的第二扭矩请求，并足以请求变速器被放置到被调节的目标挡位中。共用控制离合器是将变速器放置在被调节的目标挡位中的即将停止离合器。

执行被调节的换挡不包括将变速器布置在空挡模式。此外，执行被调节的换挡不包括完成初始换挡，使得变速器从未实际被放置到初始目标挡位中。

本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施如所附的权利要求中定义的本发明的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述连同附图时显而易见。

附图说明

图1是具有自动变速器的动力传动系的示意性图解视图，其示出为杆式图；

图2是诸如图1中所示和所述的自动变速器的换挡操纵的示意图；

图3是诸如图1中所示和所述的自动变速器的另一换挡操纵的示意图；

图4是诸如图1中所示和所述的自动变速器的又一换挡操纵的示意图；

图5是诸如图1中所示和所述的自动变速器的又一换挡操纵的示意图；

图6是用于控制多速变速器中的换挡的算法或方法的示意性流程图，所述变速器诸如图1中所示和所述的那些；和

图7是图6的流程图的继续。

具体实施方式

参考附图，其中几幅图中相同的附图标记对应于相同或相似的构件，图1中示出的是说明性动力传动系系统，大致指定为动力传动系10，用于多种类型的车辆(未示出)。动力传动系10包括内燃发动机12，所述内燃发动机12驱动地连接至变速器14。变速器14是多速固定挡位变速器，并与最终驱动系统16功率流连通。与具有脚操作离合器的手动变速器相对的，变速器14可以称为自动变速器。关于附图中的一个所示和所述的部件可以应用于任何其他附图中所示和所述的部件，或与任何其他附图中所示和所述的部件结合。

在图1中，变速器14示出为杆式图。杆式图是机械装置的部件的示意性表示，诸如自动变速器。每一个单独杆表示行星齿轮组，其中，行星齿轮组的三个基本机械部件每一个都以节点表示。因此，单个杠杆包含三个节点，一个用于恒星齿轮构件，一个用于行星齿轮承载构件，一个用于环形齿轮构件。每一个杆的节点之间的相对长度可以用于表示每一个相应齿轮组的环形对恒星比。这些杠杆比继而用于改变变速器的速度比，以便获得适当的比和比递进。

在杆式图中，变速器的各行星齿轮组和其他部件的节点之间的互连件或机械联接件以细线示出。扭矩传输机构或扭矩传输装置(诸如离合器和制动器)可以呈现为交错的指状物。如果该机构是制动器，则一组指状物被固接(grounded)。

最终驱动系统16可以包括前或后差速器，或其他扭矩传输机构，其通过相应车辆轮轴或半轴(未示出)提供扭矩输出至一个或多个轮子(未示出)。轮子可以是车辆(该车辆上使用所述轮子)的前轮或后轮，或它们可以是履带式车辆的驱动齿轮。本领域技术人员将认识到，最终驱动系统16可以包括任何已知配置，包括前轮驱动(FWD)、后轮驱动(RWD)、四轮驱动(4WD)、或全轮驱动(AWD)，而不用改变要求保护的发明的范围。

尽管关于汽车应用详细描述了本发明，但本领域技术人员将认识到本发明的更宽的适用性。具有本领域常规技术的人将认识到，诸如“之上”、“之下”、“向上”、“向下”等的术语用来描述附图，且不表示对本发明的范围的限制，所述范围如由所附的权力要求所限定的。

变速器14设计为从发动机12经由输入构件18接收它的驱动功率的至少一部分。变速器输入构件18可以是发动机输出轴(也称为曲轴)。动力传动系10可以包括另一主原动机，诸如电机(未示出)，其操作地附连至输入构件18。电机可以添加或去除来自输入构件18的功率或扭矩。动力传动系10还可以包括扭矩变换器(未示出)，所述扭矩变换器布置在发动机12和变速器14之间。

输入构件18将功率传输至变速器14，变速器14通过输出轴20将功率和扭矩分配至最终驱动系统16，以推进车辆(未示出)。电池(未示出)用作用于动力传动系10和车辆的能量存储装置，并可以是化学电池、电池组、或本领域技术人员可识别的另外的能量存储装置。变速器14包括变速器箱或壳体22，其一些或所有可以并入到动力传动系10的其他部件中。

图1中所示的变速器是六速自动变速器，即，在输入构件18和输出构件20之间存在操作的六个前进速度比。但是，这里所述的方法、过程和技术可以应用至具有更少速度比(诸如四个或五个速度)或具有额外的速度比(诸如八个速度)的变速器。

如在此使用的，速度比可以与扭矩比、扭矩放大倍数(torquemultiplication)或齿轮比可交换地使用。变速器14的特定速度比可以称为特定模式或特定挡位，诸如，挡位1、挡位2等；或可以称为已命名的挡位，诸如起动挡位、初始目标挡位、被调节的目标挡位等。这些挡位是指特定速度比对于变速器14激活的操作模式，通常通过扭矩传输机构的选择性促动实现，如此处所述的。

动力传动系10和变速器14可以与控制器或控制系统连通。变速器14的不同速度比之间的换挡的执行可以响应于来自控制系统的命令而发生，或可以处于变速器14本身的控制下。

变速器14利用一个或多个差速齿轮布置，诸如周转行星齿轮组：第一行星齿轮组24(P1)、第二行星齿轮组26(P2)和第三行星齿轮组28(P3)。第一行星齿轮组24、第二行星齿轮组26和第三行星齿轮组28每一个都包括第一、第二和第三齿轮构件(未分开编号)。

在引用第一、第二和第三行星齿轮组24、26、28时，这些组可以在附图中以任何顺序被标记为“第一”至“第三”(例如，左至右、右至左，或其他变动的顺序)。类似地，第一行星齿轮组24、第二行星齿轮组26、第三行星齿轮组28的第一、第二和第三齿轮构件可以在图中以任何顺序标识为“第一”至“第三”(例如，顶到底、底到顶、或其他变动的顺序)。

变速器14包括六个扭矩传输机构。在图1中所描绘的说明性实施例中，扭矩传输机构是摩擦离合器和单向离合器。但是，可以使用其他离合器配置，诸如爪式离合器、摇臂式离合器和本领域技术人员可识别的其他离合器。一些或所有离合器可以被液力地促动，从泵(未示出)接收加压液力流体。用作制动器的扭矩传输机构可以选择性地连接至动力传动系10的静态元件，诸如变速器14的壳体22。

变速器14的旋转部件可以绕中心轴同轴地取向，所述中心轴可以与输入构件18、输出构件20或两者同轴。各个轴、套轴、皮带、齿轮、或类似的连接构件可以连接变速器14的部件。为了说明性目的，扭矩传输机构可以根据齿轮或每一个被接合的方式而被命名，如此处所示的。

第一扭矩传输机构32--其可以可互换地称为离合器F1--是单向离合器，其允许第三行星齿轮组28的第一构件仅沿单个方向选择。第二扭矩传输机构34--其可以可互换地称为离合器CB26--是制动离合器，所述制动离合器将第三行星齿轮组28的第二构件选择性地固接至壳体。

第三扭矩传输机构36--其可以可互换地称为离合器C35R--其选择性地将输入构件18连接至第三行星齿轮组28的第二构件。第四扭矩传输机构38--其可以可互换地称为离合器C456--其选择性地将输入构件18连接至第三行星齿轮组28的第一构件。

第五扭矩传输机构40--其可以可互换地称为离合器C1234--是制动离合器，所述制动离合器将第一行星齿轮组24的第一构件选择性地固接至壳体。第六扭矩传输机构42--其可以可交换地称为离合器CBR--是制动离合器，所述制动离合器将第三行星齿轮组28的第一构件选择性地固接至壳体。

图1中所示的变速器14的元件之间的确切连接不是限制性的。此处描述的方法、过程和技术可以应用至具有不同配置的变速器。

表1示出用于将图1中所示的动力传动系10的自动变速器14放置在多个前进速度比(其可以称为第一至第六挡位；或挡位1、挡位3、挡位3等)中的离合器状态的示意图表。参考图1，第一、第二、第三、第四、或第五扭矩传输机构32、34、36、38、40的选择性接合在图表中以“X”表示。不接合以空白区表示。第六扭矩传输机构42(CBR)在表1中未示出，因为该离合器可能不包括在正常前进操作中。表1：

从表1，可以确定在前进速度比之间的任何换挡的离合器转换。从一个前进速度比至另一个的换挡通过脱离一个或多个接合的离合器(称为将脱开离合器)同时接合一个或多个脱离的离合器(称为待接合离合器)而实现。在换挡过程中保持接合的离合器称为保持离合器。

例如，为了从挡位6降挡至挡位2，将脱开离合器是第四扭矩传输机构38(C456)，待接合离合器是第五扭矩传输机构40(C1234)。对于这样的降挡，将脱开离合器控制速度比转换。类似地，为了从挡位4升挡至挡位5，将脱开离合器是第五扭矩传输机构40(C1234)，待接合离合器是第三扭矩传输机构36(C35R)。对于这样的升挡，待接合离合器控制速度比转换。

现在参考图2，并继续参考图1-3，示出用于变速器14或类似变速器的说明性换挡操纵的示意图解100。图100示出在从初始换挡(其是升挡(US))至被调整的换挡(其是动力接通降挡(PD))期间的变速器14。图100和此处所示的换挡操纵与变速器14和动力传动系10的部件一起描述，但其他动力传动系和变速器配置可以用于执行换挡操纵并可以具有类似的说明图。

大致上，当加速器踏板(未示出)被压下以及驾驶员请求扭矩时，或油门被控制系统促动以请求扭矩时，动力接通换挡发生。动力关闭换挡在较少扭矩请求时发生。动力接通换挡常常在加速时发生，并可能要求对变速器14的元件的更精确控制，以便提供更愉悦的驾驶感觉。

在操纵期间，初始换挡意图将变速器14从起动挡位(其是挡位5)改变至初始目标挡位(其是齿轮6)。但是，在完成该升挡之前，操纵则无缝地改变为降挡至被调节的目标挡位，挡位4。因此，图解100示出变速器14通过可称为5-6-4挡位操纵的控制。

图100包括x轴线102和y轴线104，所述x轴线102从左至右示出时间，所述y轴线表示取决于所示单独特性的不同值。y轴线104可以表示速度比、流体压力、扭矩、旋转速度、或加速度。计时标志106用于帮助识别操纵期间发生的事件的大致时间和地点。

扭矩请求110示出变速器14的请求的扭矩的相对量。扭矩请求110可以从油门推出，其可以由驾驶员通过加速器踏板输入控制，或可以从其他系统推出，包括(但不限于)巡航控制和牵引控制系统。相对于y轴线104，扭矩请求110通过增加扭矩向上移动。扭矩请求110的规模可以极大地改变，取决于车辆的类型(诸如小汽车对比半牵引车(semi-tractor))。

被命令的挡位112示出变速器14寻找的挡位。被命令的挡位112示出变速器14命令操作的模式(即，特定速度比)。例如，当驾驶员通过压下加速器踏板来请求更显著的加速时，其可以是变速器14应降挡至更低挡位以更好地加速车辆的指示。变速器14可以随后将被命令的挡位从挡位6(高挡位)改变至挡位4(具有更高速度比的较低挡位)。相对于y轴线104，变速器14的速度比沿向上方向增加；因此，挡位数沿向上方向降低。在图100的5-6-4换挡操纵中，挡位4高于挡位6，因为挡位4的速度比和扭矩放大倍数高于挡位6的速度比和扭矩放大倍数。

被命令的挡位112可以由控制系统从动力传动系10的操作条件的分析依据扭矩请求110而被确定。例如，增加的扭矩请求110表明，变速器14应该以更高速度比操作，且降挡(诸如从挡位6至挡位4)是有益的。在图100的5-6-4换挡操纵中，变速器14以挡位5中的操作开始，但立即切换至挡位6中的命令操作。但是，因为扭矩请求110在到达挡位6之前增加，变速器14命令挡位4的操作，如由被命令的挡位112所示的。

图100还包括输入速度114，该输入速度示出相对于变速器14的输入构件18的相对旋转速度(Ni)。取决于动力传动系10的配置，输入速度114可以等于发动机12的速度、等于扭矩变换器的涡轮机的速度、或等于至变速器14的其他输入装置。图100还示出变速器14至最终驱动器16的相对输出加速度116。沿y轴线104的向上方向，输入速度114和输出加速度116两者均是正的。

图100示出用于将变速器14放置到相应速度比中的离合器的相对压力。控制离合器压力120示出控制换挡的元件。在所示5-6-4换挡操纵中，控制离合器是第二扭矩传输机构34(CB26)。第二扭矩传输机构34是将变速器14从挡位5改变至挡位6(初始目标挡位)的待接合离合器，还是将离合器14布置到挡位4(被调节的目标挡位)的将脱开离合器。因此，第二扭矩传输机构34是用于换挡操纵的共用控制离合器。

图100示出第一将脱开离合器压力124和第二待接合离合器压力126。第一将脱开离合器压力124示出第三扭矩传输机构36(C35R)的流体压力。第二待接合离合器压力126示出第五扭矩传输机构40(C1234)的流体压力。

如图解100上所示的，在计时标志106周围，扭矩请求110显著地增加。在5-6-4换挡操纵的开始处，扭矩请求110减少，因此被命令的挡位从挡位5移动至挡位6。这可以称为滑行升挡，与动力切断换挡相对，因为一些量的扭矩仍由变速器14请求。替换地，从挡位5至挡位6的换挡可以是动力接通升挡或部分动力接通升挡。在所示操纵的开始，控制器或变速器14已经确定挡位6针对动力传动系10的这些操作条件提供更好的燃料效率。

为了执行从挡位5至挡位6的初始升挡，变速器14开始加压控制离合器、第二扭矩传输机构34，如由控制离合器压力120所示。变速器14还卸载第三扭矩传输机构36，如由第一将脱开离合器压力124所示，其在初始换挡之后很快被排尽或排空。在计时标志106之后一些时候，第二扭矩传输机构34会已经通过增加控制离合器压力120而被接合。如果控制离合器(第二扭矩传输机构34)已完全接合，则从挡位5至挡位6的初始升挡会已完成。

但是，在时间标志106之后，变速器14确定增加的扭矩请求110通过将变速器换挡至挡位4而被更好地满足，如被命令挡位112的向上增加所示的。因为从挡位5至挡位6的初始换挡还未完成，变速器14不能简单地执行从挡位6至挡位4的第二换挡，以满足被命令的挡位112。

在增加的扭矩请求110之后，变速器从执行初始换挡(挡位5至挡位6)改变至执行被调节的挡位(至挡位4)。该增加可以称为阈值增加，因为该增加足以请求变速器14被放置在被调节的目标挡位(挡位4)中，其具有比初始目标挡位(挡位6)更高的速度比。

对于变速器14，至被调节的换挡的改变是可行的，因为第二扭矩传输机构34是初始目标挡位(挡位6)和被调节的目标挡位(挡位4)之间的共用控制离合器。替换地，变速器14可以已结束初始换挡并随后执行从挡位6至挡位4的附加换挡。

作为此处描述的方法的另一替换例，变速器14可以已经通过打开所有离合器并移动至空挡而取消初始换挡。当变速器经由空挡状态从一个速度比“跳转”至另一速度比时，经由空挡跳转(skip-via-neutral)换挡发生。在经由空挡跳转换挡中，第一换挡取消，任何保持离合器被释放，变速器布置在空挡状态中，且施加用于第二换挡的期望速度比的离合器。但是，当需要加速时执行经由空挡跳转换挡会有损换挡感觉。例如，扭矩缺口可以产生，使得驾驶员察觉车辆减慢，即使要求了加速。扭矩缺口可以导致头摇动和违反直觉的感觉。

在命令被调节的换挡至被调节的目标挡位后，替代完成第二扭矩传输机构34的接合，变速器开始填充第二待接合离合器--第五扭矩传输机构40--如由第二待接合离合器压力126所示的。当共用控制离合器--第二扭矩传输机构34--排尽时，被调节的换挡结束，且第五扭矩传输机构40完成它的填充。

图100还示出共用保持离合器压力128，其在意愿改变(change-of-mind)5-6-4换挡操纵过程中被接合。共用保持离合器压力128是第四扭矩传输机构38(C456)的相对流体压力的说明。

因此，5-6-4换挡操纵通过处于挡位4中的变速器完成，而不经过空挡和不必完成至挡位6的初始换挡。如图100所示，输出加速度116在5-6-4换挡操纵过程中保持平滑。如果输出加速度116剧烈变化，车辆可以突然改变速度并导致驾驶员感到滞后、颠簸或其他可能不期望的行驶条件。

现在参考图3，并继续参考图1-2，示出用于变速器14或类似变速器的另一说明性换挡操纵的示意图200。图200示出与图2中所示换挡操纵类似的换挡操纵期间的变速器14，表明不需要含有完全相同的速度比以执行换挡操纵。但是，图3示出4-6-4操纵，使变速器从挡位4和挡位6之间的初始换挡开始，随后通过一被调节的换挡，所示被调节的换挡将变速器14返回至挡位4。

图200包括x轴线202和y轴线204，所述x轴线202从左至右示出时间，所述y轴线204表示取决于所示单独特性的不同值。时间标志206用于帮助识别操纵期间发生的事件的大致时间。

扭矩请求210示出变速器14的请求的扭矩的相对量。扭矩请求210还示出时间标志206周围的阈值增加。

被命令的挡位212示出被变速器14寻找的挡位，其可以由控制系统从动力传动系10的操作条件的分析依据扭矩请求210而被确定。在变速器14的一些配置中，可存在被请求挡位(未示出)，其呈现出在被命令挡位212之外对驾驶员的请求的更直接推断，挡其可以通过变速器14的能力而被过滤，以实际地达到驾驶员请求的挡位。如图200所示，用于4-6-4换挡操纵的被命令的挡位212在初始换挡开始时从挡位4移动至挡位6，且随后在时间标志206附近的阈值增加后回到挡位4。

图200还包括输入速度214，该输入速度示出相对于变速器14的输入构件18的相对旋转速度(Ni)。图200还示出变速器14至最终驱动器16的相对输出加速度216。

图200示出用于将变速器14放置到相应速度比中的离合器的相对压力。控制离合器压力220示出控制换挡的元件。在所示4-6-4换挡操纵中，控制离合器是第二扭矩传输机构34(CB26)。第二扭矩传输机构34是将变速器14从挡位4改变至挡位6(初始目标挡位)的第一待接合离合器，也是将离合器14布置回到挡位4(被调节的目标挡位)的将脱开离合器。因此，第二扭矩传输机构34是共用控制离合器。共用控制离合器还是用于使变速器14从挡位6变至最终(结束)挡位(挡位4)的将脱开离合器。

图200示出第一将脱开离合器压力224。在4-6-4换挡操纵中，第一将脱开离合器压力224示出第五扭矩传输机构40(C1234)的流体压力，该第五扭矩传输机构还将是第二待接合离合器。

在控制离合器压力220增加并控制初始换挡时，第一将脱开离合器压力224在初始换挡开始时排尽。在排尽第五扭矩传输机构40之后，第二扭矩传输机构34在换挡过程中具有对变速器14的速度比的控制。如果变速器14要结束初始换挡，控制离合器压力220会进一步增加，以接合第二扭矩传输机构34并将变速器布置在挡位6中。

但是，在时间标志206之后，变速器14确定增加的扭矩请求210通过将变速器换挡至回到挡位4而不是挡位6而被更好地满足，如被命令的挡位212的向上增加所示的。这可以称为意愿改变换挡，因为可看出驾驶员已经从显著降低的扭矩请求改变至增加扭矩请求。因为从挡位4至挡位6的初始换挡还未完成，变速器14不能简单地执行从挡位6至挡位4的第二连贯换挡，以满足新增加的被命令的挡位212。

在增加的扭矩请求210之后，变速器从执行初始换挡(挡位4至挡位6)改变至执行被调节的挡位(至挡位4)。该增加可以再次称为阈值增加，因为该增加足以请求变速器14被放置在被调节的目标挡位(挡位4)中，其具有比初始目标挡位(挡位6)更高的速度比。在没有阈值增加的情况下，变速器可能可以简单地通过当在挡位6中时增加来自发动机12的扭矩而挡满足动力传动系10的需要。

对于变速器14，至被调节的换挡的改变是可行的，因为第二扭矩传输机构34是初始目标挡位(挡位6)和被调节的目标挡位(挡位4)之间的共用控制离合器。第二扭矩传输机构34是用于从挡位4至挡位6的升挡的待接合离合器，并且是从挡位6至挡位4的降挡的将脱开离合器。替换地，变速器14可以已经结束初始换挡并随后执行从挡位6至挡位4的第二换挡，但这会需要时间来结束初始换挡并可需要时间来重新设定或同步变速器14。

初始换挡还可以已经通过打开所有离合器并移动进入空挡模式而被取消，但空挡模式停止输出扭矩的递送并会减少输出加速度。执行被调节的换挡可以显著降低驾驶员增加的扭矩请求210和变速器14改变至挡位4的能力之间的总时间，并供应所需的扭矩量。

在命令被调节的换挡至被调节的目标挡位后，替代完成第二扭矩传输机构34的接合，变速器开始填充用于挡位4的待接合离合器，其与在初始换挡开始时排尽的将脱开离合器--第五扭矩传输机构40--相同。当共用控制离合器--第二扭矩传输机构34--排尽时，被调节的换挡结束，且第五扭矩传输机构40完成它的填充。

图200还示出共用保持离合器压力228，其在意愿改变4-6-4换挡操纵过程中被接合。共用保持离合器压力228仍然是第四扭矩传输机构38(C456)的相对流体压力的说明。具有共用保持离合器也可以是变速器14执行被调节的换挡所必需的转变条件中的一个。

因此，4-6-4换挡操纵通过处于挡位4中的变速器完成，而不经过空挡和不必完成至挡位6的初始换挡。如图200中所示，输出加速度216在4-6-4换挡操纵过程中保持平滑。

现在参考图4，并继续参考图1-3，示出用于变速器14或类似变速器的另一说明性换挡操纵的示意图300。与图100和图200不同(它们示出从升挡无缝地改变至动力接通降挡的换挡操纵期间的变速器14)，图300示出表明一动力接通降挡无缝地改变至另一动力接通降挡的换挡操纵期间的变速器14。

图4示出4-3-2操纵，其中变速器从挡位4和挡位3之间的初始换挡移动至一被调节的换挡，所示被调节的换挡使变速器14变动至挡位2。示例性地，初始换挡由于驾驶员对油门介入而发生。示例性地，至被调节的换挡的改变在驾驶员后来在初始换挡已经开始之后开始请求额外加速(即，比扭矩高得多)时发生。

图解300包括x轴线302和y轴线304，所述x轴线302从左至右示出时间，所述y轴线304表示取决于所示单独特性的不同值。时间标志306用于帮助识别换挡操纵期间发生的事件的大致位置。

扭矩请求310示出变速器14的请求的扭矩的相对量。再次，扭矩请求310可以从许多输入或控制系统推出。扭矩请求310还示出时间标志306周围的阈值增加。

被命令的挡位312示出被变速器14寻找的挡位，其可以由变速器14或控制系统从动力传动系10的操作条件的分析依据扭矩请求310而被确定。如图300所示，用于4-3-2换挡操纵的被命令挡位312在初始换挡开始时从挡位4移动至挡位3，且随后改变以执行在时间标志306附近的阈值增加之后从挡位4至挡位2的降挡。

图300包括输入速度314，该输入速度示出变速器14的输入构件18的相对旋转速度(Ni)。图300还示出变速器14至最终驱动器16的输出加速度316。

在图300中还示出用于将变速器14放置到相应速度比的离合器的相对压力。控制离合器压力320示出通过控制换挡操纵期间变速器的速度比来控制换挡的元件。

在所示4-3-2换挡操纵中，控制离合器是第四扭矩传输机构38(C456)。第四扭矩传输机构38是将变速器14从挡位4改变至挡位3(初始目标挡位)的将脱开离合器。另外，第四扭矩传输机构38是将变速器14从挡位4改变至挡位2(被调节目标挡位)的将躲开离合器。因此，第四扭矩传输机构38是两个换挡的共用控制离合器。类似于图3和4中所示的升挡至动力接通降挡，共用控制离合器是用于换挡操纵的最终(结束)挡位的将脱开离合器。

图300示出第一待接合离合器压力322。在4-3-2换挡操纵中，第一待接合离合器压力322示出第三扭矩传输机构36(C35R)的流体压力。在初始换挡期间，第一待接合离合器压力322是阶段式的，第三扭矩传输机构36预填充以准备至挡位3的预期换挡。注意到，在初始换挡开始时，控制离合器压力320降低，但保持初始换挡的控制。如果变速器14要结束初始换挡，控制离合器压力320会简单地排尽，第一待接合离合器压力322升高以接合第三扭矩传输机构36。

但是，在时间标志306附近，变速器14确定增加的扭矩请求310通过进一步增加速度比和将变速器换挡至挡位2而不是挡位3而被更好地满足，如由被命令的挡位312的向上增加所示的。因为从挡位4至挡位3的初始换挡还未完成，变速器14不能简单地执行从挡位3至挡位2的第二连贯换挡，以满足新增加的被命令的挡位312。

在增加的扭矩请求310之后，变速器从执行初始换挡(挡位4至挡位3)改变至执行被调节的挡换挡(从挡位4至挡位2)。增加的扭矩请求320可以再次称为阈值增加，因为该增加足以请求变速器14被放置在被调节的目标挡位(挡位2)中，其具有比初始目标挡位(挡位3)更高的速度比。在没有更少扭矩增加的情况下，变速器14可以简单地通过在挡位3中增加来自发动机12挡的扭矩而能够满足动力传动系10的需要。

对于变速器14，执行被调节的换挡是可行的，因为第四扭矩传输机构38是初始目标挡位(挡位3)和被调节的目标挡位(挡位2)之间的共用控制离合器。共用控制离合器和扭矩请求310的阈值增加是变速器14在开始初始换挡之后执行被调节的换挡必须满足的转变条件。

第四扭矩传输机构38是用于从挡位4至挡位3的初始降挡的将脱开离合器和用于从挡位4至挡位2的降挡的将脱开离合器两者。但是，注意到，第四扭矩传输机构38不会是用于从挡位3至挡位2的降挡的将脱开离合器。

替换地，变速器14可以已经结束初始换挡并随后执行从挡位3至挡位2的第二换挡，但这会需要时间来结束初始换挡并可在执行下一换挡之前需要时间来重新设定或同步变速器14。初始换挡还可以通过将变速器14移动到空挡模式而被取消，但空挡模式中断输出扭矩的递送并会减少输出加速度。执行图300中所示的被调节的换挡可以显著降低驾驶员增加的扭矩请求310和变速器14改变至挡位2的能力之间的总时间，并供应所需的扭矩量。

在命令被调节换挡至被调节的目标挡位后，替代完成第四扭矩传输机构38的接合，变速器14排空第三扭矩传输机构36，如由第一待接合离合器压力322所示的。第三扭矩传输机构36被排空，因为它不再被需要且预填充状态是不必要的。

变速器随后开始筹备第二待接合离合器压力326，其是第二扭矩传输机构34(CB26)并将被接合以将变速器14放置到挡位2中。一旦变速器14识别出需要至挡位2的被调节的换挡，它就开始预填充并筹备第二扭矩传输机构34，如由第二待接合离合器压力326所示的。当共用控制离合器--第四扭矩传输机构38--最后排尽并释放控制时，被调节的换挡结束，且第二扭矩传输机构34完成它的填充和接合。

图300还示出共用保持离合器压力328，其在意愿改变4-3-2换挡操纵过程中被接合。共用保持离合器压力328是第五扭矩传输机构40(CB1234)的相对流体压力的说明。具有共用保持离合器还可以是变速器14执行被调节的换挡所必需的转变条件中的一个。

因此，4-3-2换挡操纵通过处于挡位2中的变速器完成，而不经过空挡和不必完成至挡位3的初始换挡。如图300中所示，输出加速度316在4-3-2换挡操纵过程中保持平滑。注意到，如果足够高的扭矩请求310在换挡开始时发生，变速器可已经简单执行直接从挡位4至挡位2的动力接通降挡。

现在参考图5，并继续参考图1-4，示出用于变速器14或类似变速器的另一说明性换挡操纵的示意图400。图5示出4-6-5-4换挡操纵，其中图2和3中所示的元件与图4中所示的那些结合。图5首先示出变速器14从升挡至动力接通降挡并随后从该动力接通换挡至另一动力接通降挡的无缝改变。

图400示出变速器从挡位4至挡位6之间的初始换挡无缝地移动至使变速器14至挡位5的被调节的换挡，且随后通过链式换挡至最终挡位，挡位4。由于两个分立阈值在(控制系统的)驾驶员两次改变目标挡位时增加，该4-6-5-4换挡操纵发生。

图400包括x轴线402和y轴线404，所述x轴线402从左至右示出时间，所述y轴线404表示取决于所示单独特性的不同值。第一时间标志406和第二时间标志408用于帮助识别换挡操纵期间发生的事件的大致位置。

扭矩请求410示出变速器14的请求的扭矩的相对量。再次，扭矩请求410可以从许多输入或控制系统推出。扭矩请求410还示出在第一时间标志406附近发生的第一阈值增加411和在第二时间标志408附近发生的第二阈值增加413。注意到，如果第一阈值增加411对于请求挡位4已经足够大，则变速器14可已简单地执行图3中所示的4-6-4换挡操纵。

被命令的挡位412示出被变速器14寻找的挡位，其可以由变速器14或控制系统从动力传动系10的操作条件的分析依据扭矩请求410而被确定。被命令的挡位412可以说明附加过程，诸如来自驾驶员的被请求的挡位。被命令的挡位412以速度比方面被绘制，挡位4示出为高于挡位6，因为挡位4具有较高速度比。

如图400中所示，用于4-6-5-4换挡操纵的被命令挡位412在初始换挡开始时从挡位4移动至挡位6，且随后改变以在第一阈值增加411之后执行至挡位5的被调节的换挡。随后，在第二阈值增加413之后，被命令的挡位412移动以进一步将变速器14降挡至挡位4。在之前的换挡完成前，被命令的挡位412的每一个变化发生，因此变速器14不能立即执行常规换挡以满足新的被命令的挡位412。

图400包括输入速度414，该输入速度示出变速器14的输入构件18的相对旋转速度(Ni)。图400还示出在4-6-5-4换挡操纵期间变速器14至最终驱动器16的输出加速度416。

在图400中还示出用于将变速器14放置到所有相应速度比中的离合器的相对压力。控制离合器压力420示出控制初始换挡、被调节的换挡、和链式换挡的元件。对于4-6-5-4换挡操纵，控制离合器是第二扭矩传输机构34(CB26)。控制离合器420在换挡操纵期间控制变速器的有效速度比。

图400示出第一将脱开离合器压力424。在4-6-4换挡操纵中，第一将脱开离合器压力424示出第五扭矩传输机构40(C1234)的流体压力。如接近图400的端部所示的，第五扭矩传输机构40是第一将脱开离合器压力424和将被接合以结束操纵并将变速器14布置在挡位4中的第二(或最后)待接合离合器两者。

在控制离合器压力420增加并控制初始换挡时，第一即将停止离合器压力424在初始换挡开始时耗尽。如果变速器14要结束初始换挡，控制离合器压力420会进一步增加，以接合第二扭矩传输机构34并将变速器布置在挡位6中。

在时间标志406之后，变速器14确定增加的扭矩请求410通过将变速器14降挡至挡位5而不是计划的挡位6而被更好地满足，如被命令挡位412的向上增加所示的。这表示来自扭矩请求410的第一意愿改变，因为可看出驾驶员已经从显著降低的扭矩请求改变至增加扭矩请求。因为从挡位4至挡位6的初始换挡还未完成，变速器14不能简单地执行从挡位6至挡位5的第二连贯换挡，以满足增加的(在速度比方面)被命令的挡位412。

在扭矩请求410增加之后，变速器从执行初始换挡(挡位4至挡位6)改变至执行被调节的换挡(至挡位5)。第一阈值增加411足以请求变速器被放置到具有比初始目标挡位更高速度比的挡位中。在没有第一阈值增加411的情况下，或有较少增加的情况下，变速器14当在挡位6中时可以已经能够满足动力传动系10的扭矩需要。

对于变速器14，至被调节换挡的改变是可行的，因为第二扭矩传输机构34是初始目标挡位(挡位6)和被调节的目标挡位(挡位5)之间的共用控制离合器。第二扭矩传输机构34是用于从挡位4至挡位6的升挡的待接合离合器，并且还是用于执行从挡位6至挡位5的降挡的将脱开离合器。(尽管应再次注意到，变速器14在操纵期间从未实际被放置在挡位6中)。

替换地，变速器14可以已经结束初始换挡并随后执行从挡位6至挡位4的第二换挡，但这会需要时间来结束初始换挡并可能需要时间来重新设定或同步变速器14。初始换挡还可能已经通过打开所有离合器并移动进入空挡模式而被取消，但空挡模式停止输出扭矩的递送并会减少输出加速度。

在命令被调节的换挡至被调节的目标挡位之后，变速器14开始填充用于挡位5的待接合离合器(其是第三扭矩转换机构36)，如图400所示的，作为第二即将来临离合器压力426。当共用控制离合器压力420排空第二扭矩转换机构34以及第二待接合离合器压力426完成第五扭矩转换机构40的填充时，被调节换挡将已结束。

但是，在变速器14完成被调节换挡之前，第二阈值增加413发生。由于扭矩请求410的增加的大小，被命令的挡位412再次改变至新的请求挡位4。该第二意愿变化初始化链式换挡的需要。

变速器14随后排尽第二待接合离合器压力426以排空(不再需要的)第五扭矩传输机构40。变速器14还开始筹备用于挡位4的最终将接合离合器，其是第四扭矩传输机构38。第四扭矩传输机构38的流体压力在图400中已示出为第一将脱开离合器压力424。

链式换挡是可行的，因为链式条件被满足，包括第二阈值增加413的大小足以请求较低挡位和第二扭矩传输机构34是用于将变速器14放置到链式目标挡位中的共用控制离合器。链式换挡通过从共用控制离合器压力420至第一即将停止离合器压力424的完成的传递而结束。一旦第二扭矩传输机构34排空而第四扭矩传输机构38被填充，变速器14处于链式目标挡位且4-6-5-4换挡操纵完成。

图400还示出共用保持离合器压力428，其在意愿改变4-6-5-4换挡操纵过程中被接合。共用保持离合器压力428是第四扭矩传输机构38(C456)的相对流体压力的说明。具有共用保持离合器还可以是变速器14执行被调节的换挡所需的转变条件中的一个和变速器14执行链式换挡所需的链式条件中的一个。

4-6-5-4换挡操纵，或此处描述的其他换挡操纵，可以进一步与其他换挡控制方案链接或结合。例如，且非限制性地，此处所示和所述的操纵可以与同步跳转(skip-at-sync)或快速同步跳转换挡控制策略结合。同步跳转可以通过在完成至挡位4的链式换挡之前准备离合器用于进一步的链式挡位而准备变速器14用于降挡至进一步的链式挡位--例如，至挡位3。

执行被调节的换挡和链式换挡可以显著降低驾驶员增加的扭矩请求410和变速器14改变至挡位4的能力之间的总时间，并供应所需的扭矩量。执行被调节的换挡不包括完成初始换挡，从而变速器14不被放置到初始目标挡位(挡位6)中。此外，链式换挡不包括完成被调节的换挡，从而变速器14不被放置到被调节的目标挡位(挡位5)中。

现在参考图6和7，示出了用于控制变速器(诸如图1中所示的变速器14)的算法和方法500的示意流程图。图6和7仅示出方法500的高度概要图，其从图6继续到图7。图4中示出的算法或方法500的步骤的确切顺序不是必需的。可以重排序步骤，可以省略步骤，及可以包括附加的步骤。此外，方法500可以是另一算法或方法的一部分或子程序。

为了说明性目的，方法500可以参照关于其他图所示和所描述的元件和部件来描述，并可以由变速器14或与其相关的控制系统执行。然而，其它构件可以用于实践方法500和在所附的权利要求中限定的本发明。例如注意到，方法500还可以应用与控制双离合器变速器。任何步骤都可以通过多个控制其或控制系统部件执行。

步骤510：开始。

方法500可以以起始或初始化步骤开始，在其期间，使方法500激活并且方法500可以是车辆、动力传动系10和变速器14的操作条件。初始化可以发生，例如，响应于车辆操作者插入点火钥匙或响应刚满足的特定条件，诸如控制系统请求变速器14的换挡的任意时刻。只要车辆在使用中，方法500可以不断地运行或不断地循环。

步骤512：监视扭矩请求。

方法500监视变速器14的扭矩需要或请求。另外，方法500监视变速器14的当前速度比和离合器状态。替换地，方法500可以监视，或接收，将变速器14放置到特定挡位中的换挡请求或挡位请求。

步骤514：开始初始换挡。

方法500包括开始初始换挡。初始换挡将变速器14从起动挡位改变至初始目标挡位。取决于扭矩请求，初始目标挡位可以具有臂起动挡位更高或更低的速度比。

步骤516：扭矩请求的阈值增加？

方法500确定转变条件是否满足，其将允许被调节的换挡的执行。其中一个转变条件是扭矩请求的阈值增加的发生。被调节换挡使变速器14至被调节目标挡位，而不是初始目标挡位。

阈值挡位增加时足以请求变速器14被放置到被调节目标挡位中的任意增加。该阈值增加可以在初始换挡开始期间的第一扭矩请求和发生在开始初始换挡之后的第二扭矩请求之间测得。

步骤518：结束初始换挡。

如果没有扭矩请求阈值增加，则不满足转变条件。因为不需要改变换挡操纵，方法500随后结束初始换挡。

步骤520：获得初始目标挡位。

方法500将变速器14放置到初始目标挡位中。取决于扭矩请求，变速器14可以随后被改变至其他挡位。

步骤522：结束。

结束方法500可以包括使方法500中止，直到为另一换挡而被调用。替换地，方法500可以持续地循环或运行，直到满足转变条件。方法500可以是较大变速器控制系统的一部分或其他换挡控制算法的子过程。

步骤524：共用控制离合器？

除了扭矩请求的阈值增加，方法500还确定在初始换挡和被调节的换挡之间是否存在共用控制离合器。共用控制离合器是将变速器14放置到被调节的目标挡位中的将脱开离合器。当初始换挡是升挡时，共用控制离合器还是将变速器14放置到初始目标挡位中的待接合离合器。当初始换挡是降挡时，共用控制离合器还是将变速器14放置到初始目标挡位中的将脱开离合器。

步骤526：结束或取消初始换挡。

如果初始换挡和被调节的换挡之间不存在共用控制离合器，被调节的换挡不能通过方法500的余下部分执行。因此，变速器14将需要经由不同过程来达到被调节的目标挡位。

例如，方法500可以结束执行初始换挡，并随后执行将变速器14放置到被调节的目标挡位中的一个或多个附加换挡。替换地，初始换挡可以通过空挡被取消，允许变速器14随后换挡至被调节的目标挡位或另外的挡位。可以使用其他技术进一步改变变速器14的速度比，并且一旦确定转变条件还未被满足，其他过程或算法可以接管方法500。

步骤528：执行被调节的换挡。

如果满足了转变条件，并且没有干预扭矩请求改变换挡操纵，则方法500可以执行被调节的换挡。方法500随后使用共用控制离合器将变速器14改变至被调节的目标挡位。

步骤530：扭矩请求的阈值增加？

在被调节的换挡完成之前，方法500还继续监视扭矩请求的另外的阈值增加。如果另外的阈值增加发生，并且满足其他条件，则变速器14可以替代地执行链式换挡。

添加的扭矩增加可以在开始被调节的换挡之后从第二扭矩请求至第三扭矩请求测得。添加的阈值增加足以请求变速器被放置到链式目标挡位中。

步骤532：结束被调节的换挡。

如果没有扭矩请求的阈值增加发生，则方法500将结束执行被调节的换挡。为了结束被调节的换挡，方法500使用共用控制离合器将变速器14改变至被调节的目标挡位。

取决于变速器14的配置，初始换挡和被调节的挡位还可以共享共用保持离合器。共用保持离合器在初始换挡和被调节的换挡两者期间均被接合。

步骤534：获得被调节的目标挡位。

变速器14排尽共用控制离合器并接合用于被调节的目标挡位的待接合离合器。因此，与变速器14在具有初始目标挡位情况下会具有的速度比相比，其获得更高速度比，且变速器14不被布置到作为中间挡位的初始目标挡位中。

步骤535：继续示意图。

连接器535在图6和7上所示的示意性流程图的部分之间链接方法500。

步骤536：共用控制离合器？

如果扭矩请求的阈值增加发生，则方法500将确定链式换挡是否还与被调节的换挡(以及初始换挡)分享共用控制离合器。如果是，共用控制离合器还会是将变速器14放置在链式目标挡位中的将脱开离合器。注意到，图6和7两者均包含方法500的部分。

步骤538：结束或取消被调节的换挡。

如果被调节的换挡和链式换挡之间不存在共用控制离合器，链式换挡不能被方法500执行。因此，变速器14将需要经由不同过程来达到链式目标挡位。

步骤540：执行链式换挡。

如果满足了链式条件，方法500可以执行链式换挡，以将变速器移动到链式目标挡位。为了结束链式换挡，方法500使用共用控制离合器将变速器14改变至链式目标挡位。

步骤542：获得链式目标挡位。

变速器14排尽共用控制离合器并接合用于链式目标挡位的待接合离合器。注意到，用于链式目标挡位(或用于被调节的目标挡位)的待接合离合器可以已经是换挡操纵中的早期的将脱开离合器。因此，与变速器14在具有初始目标挡位或被调节的换挡的情况相比，其获得更高的速度比。取决于变速器14的配置，链式换挡还可以共享共用保持离合器。

变速器14不被放置到初始目标挡位或作为中间挡位的被调节目标挡位中。此外，变速器14在换挡操纵期间不被布置到空挡中。

详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换涉及和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。

Claims (9)

1.一种控制多速变速器中的换挡的方法，包括：

开始初始换挡，其中所述初始换挡将变速器从起动挡位改变至初始目标挡位；

当满足转变条件时，执行被调节的换挡，其中，被调节的换挡将变速器改变至被调节的目标挡位，该被调节的目标档位具有比初始目标挡位更高的速度比，且其中，转变条件包括：

从初始换挡开始期间的第一扭矩请求至开始初始换挡之后的第二扭矩请求的阈值增加，其中，该阈值增加足以请求变速器被放置到被调节的目标挡位中，和

共用控制离合器，其中，所述共用控制离合器是将变速器放置在被调节的目标挡位中的将脱开离合器,所述共用控制离合器还是将变速器放置在初始目标挡位的待接合离合器；

其中，执行被调节的换挡不包括将变速器布置在空挡模式中；和

其中，执行被调节的换挡不包括完成初始换挡，从而变速器不被放置到初始目标挡位中。

2.如权利要求1所述的方法，其中，所述转变条件进一步包括：

共用保持离合器，其中，所述共用保持离合器在初始换挡和被调节的换挡两者期间均被接合。

3.如权利要求2所述的方法，还包括：

当满足链式条件时，执行链式换挡，其中所述链式换挡将变速器改变至链式目标挡位，该链式目标挡位具有比被调节的目标挡位更高的速度比，且其中，链式条件包括：

添加的阈值增加，该阈值增加从第二扭矩请求至开始被调节的换挡之后的第三扭矩请求，其中，该阈值增加足以请求变速器被放置到链式目标挡位中，且

其中，所述共用控制离合器还是将变速器放置在链式目标挡位的将脱开离合器；且

其中，执行链式换挡不包括完成被调节的换挡，使得变速器不被放置到被调节的目标挡位中。

4.如权利要求3所述的方法，还包括：

在开始执行被调节的换挡之后筹备用于被调节的目标挡位的第一待接合离合器，其中，筹备包括预填充用于被调节目标挡位的第一待接合离合器；

在开始执行链式换挡之后排尽用于被调节的目标挡位的第一待接合离合器；和

在开始执行链式换挡之后筹备用于链式目标挡位的最终待接合离合器，其中，筹备包括预填充用于链式目标挡位的最终待接合离合器。

5.如权利要求4所述的方法，其中，所述共用保持离合器还在链式换挡期间被接合。

6.如权利要求5所述的方法，其中，所述初始换挡是升挡，使得所述起动挡位具有比初始目标挡位更低的速度比。

7.一种控制多速变速器中的换挡的方法，包括：

开始初始换挡，其中，初始换挡将变速器从起动挡位改变至初始目标挡位，且初始目标挡位具有比起动挡位更高的速度比；

当满足转变条件时，执行被调节的换挡，其中，被调节的换挡将变速器改变至被调节的目标挡位，该被调节的目标挡位具有比初始目标挡位更高的速度比，且其中，转变条件包括：

从初始换挡开始期间的第一扭矩请求至开始初始换挡之后的第二扭矩请求的阈值增加，其中，该阈值增加足以请求变速器被放置到被调节的目标挡位中，和

共用控制离合器，其中，所述共用控制离合器是将变速器放置在被调节的目标挡位中的将脱开离合器；

其中，执行被调节的换挡不包括将变速器布置在空挡模式；和

其中，执行被调节的换挡不包括完成初始换挡，从而变速器不被放置到初始目标挡位中。

8.如权利要求7所述的方法，其中，所述转变条件进一步包括：

共用保持离合器，其中，所述共用保持离合器在初始换挡和被调节的换挡两者期间均被接合。

9.一种控制多速变速器中的换挡的方法，包括：

开始初始换挡，其中所述初始换挡将变速器从起动挡位改变至初始目标挡位；

当满足转变条件时，执行被调节的换挡，其中，被调节的换挡将变速器改变至被调节的目标挡位，该被调节的目标挡位具有比初始目标挡位更高的速度比，且其中，所述转变条件包括：

在开始初始换挡之后阈值增加，其中，所述阈值增加足以请求变速器被放置到被调节的目标挡位中，和

共用控制离合器，其中，所述共用控制离合器是将变速器放置在被调节的目标挡位中的将脱开离合器；

其中，执行被调节的换挡不包括将变速器布置在空挡模式；和

其中，执行被调节的换挡不包括完成初始换挡。