CN103574015B - 在滑行操作期间离合器复位弹簧压力的获知 - Google Patents

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Abstract

一种获知车辆中离合器复位弹簧压力的方法，车辆具有发动机和自动变速器，方法包括在车辆滑行了预定持续时间时从变速器的多个离合器中选择用于分析的离合器。方法包括让所选离合器的离合器压力逐渐下降直到发动机速度达到空转，且在发动机速度保持空转被持续校准持续时间之后测量所选离合器的离合器压力。实际的复位弹簧压力可以作为初始的复位弹簧压力的函数计算。实际的复位弹簧压力可以在其后使用，以控制变速器的随后的换挡事件。车辆包括发动机、变速器、和控制器，所述控制器配置为检测预定滑行状态，和使用处理器执行代码以由此执行上述方法。以及一种系统，包括变速器和控制器。

Description

在滑行操作期间离合器复位弹簧压力的获知
技术领域
本发明涉及用于在车辆滑行时获知离合器复位弹簧压力的方法和系统。
背景技术
自动变速器的齿轮元件和离合器以不同组合选择性地接合和脱开，以将输入扭矩从内燃发动机传递到变速器输出构件。与当前速度比相关的离合器称为即离离合器(off-goingclutch)，而与期望的换挡后速度比相关的离合器称为即临离合器(on-comingclutch)。为了正确执行升档或降档操作，变速器控制器需要详细了解用于每一个离合器的复位弹簧压力。在车辆刚被制造时校准的复位弹簧压力通常存储在存储器中，而随时间推移，实际的复位弹簧压力相对于校准值会变化。
发明内容
本文公开一种方法，在通过车载控制器的相关的硬件部件执行时，该方法使得控制器能够自动地获知用在自动变速器中的各离合器中每一个的复位弹簧压力。在预定车辆滑行条件存在时，控制器让所选离合器的离合器压力逐渐下降。压力逐渐变化持续到发动机速度达到空转且稳定。
一旦发动机速度已经充分地保持稳定达校准持续时间，则控制器针对被选择的离合器测量离合器压力。该压力值随后被记录在存储器中，作为初始的复位弹簧压力值。控制器可以通过推断或回算实际的复位弹簧压力(即通过确定允许发动机速度稳定化的校准持续时间的开始时的压力)来调整该值。
本文还公开一种车辆，其包括发动机、变速器和控制器。控制器包括处理器、实体的非瞬时存储装置、和记录在存储装置上的计算机可执行代码。控制器配置为检测车辆的预定滑行状态，和响应于检测到的预定滑行状态使用处理器执行所述代码。
从存储装置执行代码使得控制器从多个离合器中选择用于分析的离合器，且其后让所选离合器的离合器压力逐渐下降直到发动机速度达到校准的空转速度。在发动机速度已经保持在校准空转速度达校准持续时间之后，控制器随后测量所选离合器的离合器压力。测量的离合器压力被记录在存储装置中，作为初始的复位弹簧压力值。控制器随后计算用于所选离合器的实际的复位弹簧压力(其为初始的复位弹簧压力的函数)且使用实际的复位弹簧压力来控制变速器的换挡事件。
本文还公开一种系统，所述系统包括具有多个离合器的变速器、和与离合器通信的控制器。控制器包括处理器，以及实体的非瞬时存储装置，所述存储装置具有记录的计算机可执行代码组。控制器检测车辆的预定滑行状态，且响应于检测到的滑行状态执行所述代码，以由此执行大体如上所述的方法。
在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。
附图说明
图1是示例性车辆的示意图，所述车辆具有自动变速器和控制器，所述控制器在滑行操作期间获知离合器复位弹簧压力。
图2是用于图1所示车辆的变速器控制值的示例性时间曲线图，其中幅值显示在垂直轴线上，时间显示在水平轴线上。
图3是用于获知图1所示车辆中所选离合器的复位弹簧压力的示例性方法的流程图。
具体实施方式
参见附图，示例性车辆10显示在图1中，所述车辆包括自动变速器14和变速器控制器26。控制器26包括处理器20和实体非瞬时存储器19，在其上记录了实施方法100的计算机可执行代码，所述方法的例子显示在图3中且在下文详细描述。方法100各步骤的执行使得控制器26能够自动地获知针对变速器14中多个离合器17中被选择的一个的复位弹簧压力。本方法可以以此结束：按照需要调整各离合器填充和/或换挡控制命令，以计入复位弹簧压力随时间的改变。在一些情况下，在方法100的执行期间，部分地由于使用有效的空挡或接近空挡状态，燃料经济性也可以得到提高。
存储器19可以包括只读存储器(ROM)、电可编程只读存储器(EPROM)、闪存或任何其他非瞬时计算机可读介质。这种存储器是相对永久的，且由此可以用于保留需要之后被处理器20访问的值。所有计算机可读、实体介质由此在本文中被认为是非瞬时的，唯一例外是任何瞬时/瞬态传播信号。存储器19还可以包括任何所需的计数器25、比例-积分-微分(PID)控制逻辑、一个或多个高速时钟、计时器、模拟-数字(A/D)电路、数字-模拟(D/A)电路、数字信号处理器、和任何所需的输入/输出(I/O)装置以及其他信号调制和/或缓冲电路。
图1的车辆10可包括内燃发动机12或任何其他原动机。驱动轴13以发动机速度(NE)旋转，且将发动机扭矩(TE)传递到含有变速器流体37的液力变矩器16。变矩器包括连接到变速器输入轴15的涡轮34。涡轮34旋转以使得被连接的输入轴15以涡轮速度(箭头NT)旋转。定子30定位在被发动机驱动的泵32和涡轮34之间。可选的变矩器离合器31可以用于在高于临界锁闭速度时选择性地将泵32锁定到涡轮34，如本领域技术人员所理解的。由此，输入扭矩(TI)经由变矩器16传递、经由输入轴15传递到变速器14。变速器14的输出轴18以输出速度(NO)旋转，且最终将变速器输出扭矩(TO)从各离合器17以及变速器14的相关齿轮组传送到驱动车轮组24。
图1的变速器14(其可与控制器26形成系统80)可以配置为任何多速变速器，例如6速或8速变速器。由此，离合器17(其至少包括即离和即临离合器用于执行离合器-离合器的升档或降档)可以使用电-液力控制(未示出)按照需要选择性地接合和脱开。从槽35通过流体泵33抽吸的流体37可以用于在变速器14中提供所需管线压力。温度传感器38可以用于测量流体37的温度和将测得的温度(箭头39)传送到控制器26，例如以使得控制器26能够调整在随后换挡事件的执行中所使用的任何PID逻辑中的增益。
图1的示例性车辆10可以包括发动机控制单元(ECU)29，其为所示的单独装置或与控制器26部分/完全为一体。在任何实施例中，控制器26经由通信通道21(例如控制器区域网络(CAN)总线)与ECU29通信，ECU29按照需要将任何所需的发动机控制值(箭头11)提供到发动机12。例如，在变速器14的给定换挡操作或状态期间，控制器26可以请求来自ECU29的具体水平的发动机扭矩，其中ECU29经由任何合适的手段通过按照需要增加或减少发动机扭矩(TE)而做出响应。
参见图2，一组示例控制值40针对时间(t)被绘制，时间(t)表示在水平轴线上，而各控制值40的大小表示在垂直轴线上。控制值40包括离合器压力(PC)和发动机速度(NE)，发动机速度可以通过ECU29被报告给控制器26或在涡轮34处被测量，如本领域已知。离合器压力(PC)作为迹线42显示在图2，而发动机速度(NE)在同一图中显示为迹线44。方法100的基本方法可以针对迹线42和44进行描述。本控制方法的更详细的解释在下文参考图3提供。
对于控制值40，在t0之前，图1的车辆10开始滑行。作为所示的例子，在驾驶员遇到延长的下坡且从加速器踏板去除所有施加的压力时，车辆10可以以70mph的速度行进。车辆10开始滑行。针对图1的离合器17中具体一个的离合器压力(PC)下降到刚好高于t0处校准或最后的所获知离合器压力的水平，达到点46的水平。这种压力的降低引起接近空挡的变速器状态，即本文所称的滑行空挡状态。
短时间后，即在t1处，其在具体实施例中可以是t0之后至少1秒，控制器26开始使所选离合器的离合器压力逐渐减小。这种逐渐变化的方式可以在t1和t3之间的迹线42的倾斜度中看出。在同一时间段，如果发动机速度(NE)保持高于或低于空转，即典型车辆中约600-800RPM，则发动机速度开始上升/下降，以计入离合器压力的变化。即在滑行期间离合器扭矩引入发动机12上的载荷，且倾斜的迹线42减小该载荷。
迹线144显示了在滑行操作开始时在发动机速度(NE)保持高于空转时的另一可能的速度轨迹。在迹线44和144中，发动机速度(NE)紧在t2之后，例如在迹线44中的点45开始变平。一旦发动机速度(NE)稳定，即校准公差基本不变，且发动机扭矩(TE)也稳定，则对于通过速度点45和随后的速度点49限定的校准持续时间50，控制器26可以使用迹线42的、发生在这样的发动机速度/扭矩稳定的开始处的压力点(即压力点48)来确定复位弹簧压力。
因为已经经过持续时间50以确定发动机速度稳定性的先决条件，所以初始的复位弹簧压力(压力点148)可以在t3获得。该值可以不是实际的复位弹簧值，且因此控制器26可以回算压力点48处的实际的复位弹簧压力，例如通过推断压力点48处的离合器压力(PC)，该离合器压力为对应于迹线44的速度点49的初始的复位弹簧压力(点148)的函数。
本方法基于发动机扭矩在离合器压力(PC)下降低于复位弹簧压力时将稳定这一事实。在离合器压力(PC)达到复位弹簧压力之前，用于该离合器的离合器扭矩可以正在施加扭矩以将发动机速度(NE)提高为高于空转，且随后变平，或离合器扭矩将降低发动机速度(NE)到低于空转并提高发动机扭矩。发动机12上的载荷，如通过监测变化的发动机速度(NE)而确定的，由此是获知所选离合器的离合器复位弹簧压力的关键。
参见图3且结合图1所示的车辆10的结构元件，显示了用于获知离合器17中被选择的一个的复位弹簧压力的示例性方法100。方法100在步骤102开始，其中控制器26确定是否存在合适的条件用于执行方法100的其余部分。步骤102可需要测量来自车辆10驾驶员的扭矩请求、发动机速度(NE)、涡轮速度(NT)、和/或变速器14的输出速度(NO)的测量。步骤104随后仅在滑行条件满足时执行。
在步骤104，控制器26从离合器17中选择其复位弹簧压力应被获知的离合器。在可行实施例中，控制器26可以将不同的计数器25分配给离合器17中相应的一个。在控制器26获知了离合器17中给定一个的复位弹簧时，控制器26可使用处理器20，随后让用于该具体离合器的计数器增值。以这种方式，选择用于复位弹簧压力分析的适当的离合器就是简单地选择具有最低计数器值的离合器。
替换地，每一个复位弹簧获知事件可以通过控制器26被进行时间标记(time-stamped)。如在本文使用的，术语“时间标记”意味着标记日期和时间。在这样的实施例中，从多个离合器17中选择用于分析的离合器可以包括选择具有最早记录的时间标记的离合器。时间标记也可以与计数器方法同时使用，从而具有同一计数器值的离合器可以进一步通过其时间标记区分。一旦离合器已经被选择，则控制器26前进到步骤106。
在步骤106，控制器26将离合器压力下降到正好高于最后获知的所选离合器的复位弹簧压力。步骤106中的目标值可以是车辆10首次使用时的校准值，且后者可以是记录的复位弹簧压力。如本文使用的“正好高于”是指落入最后获知的复位弹簧压力的校准范围中的值，例如该压力的+/-10％或+/-5％。在离合器压力开始降低时，控制器26前进到步骤108。
在步骤108，控制器26确定是否经过校准间隔，例如100ms，以在供送离合器17的流体回路中计入任何液压延迟。如果未经过校准间隔，则控制器26重复步骤108。在已经过校准间隔时，控制器26前进到步骤110。
在步骤110，控制器26接下来确定预测发动机/涡轮速度是否等于或低于发动机空转速度。控制器26在做出这种判断的过程中可以使用变速器14的输出速度(NO)和任何容许的离合器组合和/或校准查找表或映射表。控制器26随后前进到步骤112。
仍然参见图3，在步骤112，图1的控制器26确定来自步骤110的预测涡轮速度和实际的涡轮速度(NT)是否高于发动机空转速度。如果是，则控制器26前进以执行步骤114。否则，控制器26重复步骤110直到这些条件已经满足。
在步骤114，控制器26继续让离合器压力逐渐降低。例如，参见图2，迹线42在约t1开始且继续到t3。逐渐降低的速率可以是在校准控制器26时脱机(off-line)选择的校准值。控制器26继续前进至步骤116。
在步骤116，控制器26确定发动机速度(NE)或涡轮速度(NT)是否在改变，即增加或减小。在任一状态存在时，控制器26重复步骤114。然而，如果发动机速度已经稳定在变化的容许比率中，则控制器26代替地执行步骤118。
在步骤118，控制器26获知所选离合器的复位弹簧压力。因为发动机速度(迹线44)必须在步骤116中稳定充分的持续时间，例如速度点45和49之间的持续时间，所以如上所述推算或反算压力点48处实际的离合器压力是必要的。替换地，压力点148处的离合器压力可以用作复位弹簧压力。一旦压力点48处的获知的复位弹簧压力已经记录在存储器19中，则控制器26前进到步骤120。例如，压力可以例如作为离合器压力(PC)和持续时间50的斜率的函数被确定。
在步骤120，控制器26可以关于图1的变速器14执行合适的控制动作，例如在随后的换挡事件中。例如，在步骤118记录的复位弹簧压力可以用作未来的升档或降档事件的控制值，例如用以优化即临离合器的填充控制和/或即离离合器的压力控制。因为复位弹簧压力在空挡附近发生的滑行事件期间内被获知，所以前述方法100的相关瞬时压力控制步骤可以通过控制器26执行而不被车辆10的驾驶员察觉。本方法可以以此结束：按照需要调整各离合器填充和/或换挡控制命令，以计入复位弹簧压力随时间的改变。
尽管已经对执行本发明的较佳模式进行了详尽的描述，但是本领域技术人员可获知在所附的权利要求的范围内的用来实施本发明的许多替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种获知车辆中离合器的复位弹簧压力的方法，所述车辆具有发动机和自动变速器，所述方法包括：
检测车辆的预定滑行状态；
从变速器的多个离合器中选择用于分析的离合器；
让所选离合器的离合器压力逐渐下降，直到发动机速度达到空转；
在发动机速度已经保持在空转达校准持续时间之后，测量所选离合器的离合器压力；
将所述离合器压力作为初始的复位弹簧压力记录在控制器的实体的、非瞬时存储器中；
计算所选离合器的实际的复位弹簧压力，所述实际的复位弹簧压力为初始的复位弹簧压力的函数；和
使用实际的复位弹簧压力经由控制器控制变速器随后的换挡事件。
2.如权利要求1所述的方法，其中车辆包括具有涡轮的液力变矩器，所述方法进一步包括：
测量涡轮的旋转速度；和
将被测量的涡轮速度作为发动机速度使用。
3.如权利要求1所述的方法，其中所述检测预定滑行状态包括：在车辆开始滑行之后等待校准间隔。
4.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
将不同的计数器分配给多个离合器的每一个；和
在针对具体离合器获知了复位弹簧压力时，令用于离合器中相应一个的被分配计数器增值。
5.如权利要求4所述的方法，其中所述从多个离合器中选择用于分析的离合器包括：选择具有最低计数器值的离合器。
6.如权利要求1所述的方法，进一步包括：
将时间标记记录到获知的复位弹簧压力，所述时间标记识别该所选离合器；
其中从多个离合器中选择用于分析的离合器包括：选择具有最早记录的时间标记的离合器。
7.如权利要求1所述的方法，其中计算用于所选离合器的实际的复位弹簧压力包括，作为初始的复位弹簧压力的函数计算用于校准持续时间开始时发生的离合器压力。
8.一种车辆，包括：
内燃发动机，以发动机速度运行；
变速器，具有输入构件和多个离合器，其中输入构件连接到发动机；和
控制器，与离合器通信，所述控制器包括处理器、实体的非瞬时存储装置和记录在存储装置上的一组计算机可执行代码，其中控制器配置为检测车辆的预定滑行状态，且其中，由处理器响应于被检测的预定滑行状态而对代码的执行使得控制器：
从多个离合器中选择用于分析的离合器；
让所选离合器的离合器压力逐渐下降，直到发动机速度达到校准空转速度；
在发动机速度已经保持在校准空转速度达校准持续时间之后，测量所选离合器的离合器压力；
将所述离合器压力作为初始的复位弹簧压力记录在存储装置上；
计算所选离合器的实际的复位弹簧压力，所述实际的复位弹簧压力为初始的复位弹簧压力的函数；和
使用实际的复位弹簧压力控制变速器的换挡事件。
9.如权利要求8所述的车辆，其中控制器将不同的计数器分配给多个离合器的每一个，在针对具体离合器获知了复位弹簧压力时，令用于离合器中相应一个的被分配计数器增值。
10.如权利要求8所述的车辆，其中控制器部分地通过计算发生在发动机速度稳定的时间内的最早时间点处的离合器压力来计算所选离合器的实际的复位弹簧压力，所述实际的复位弹簧压力为初始的复位弹簧压力的函数。
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