CN104675984A - 二元离合器组件的基于滑动的释放确认 - Google Patents

二元离合器组件的基于滑动的释放确认 Download PDF

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Abstract

车辆包括发动机和变速器组件，变速器组件具有静止构件、多个齿轮组、输入构件、摩擦离合器、二元离合器组件、和变速器控制模块(TCM)。二元离合器组件包括飞轮元件和二元装置，比如可选择单向离合器或爪形离合器。经由二元离合器指示方法，通过检测变速器的要求摩擦离合器接合以及命令二元离合器组件的释放的请求换挡，TCM选择性地延迟二元离合器组件的释放。TCM确定二元离合器组件两侧的滑动量，并仅当确定的滑动量超过校准滑动阈值时执行变速器的请求换挡。滑动可以测量或计算。

Description

二元离合器组件的基于滑动的释放确认
技术领域
本公开涉及二元离合器组件的基于滑动的释放确认。
背景技术
在机动车辆变速器中，可旋转的变速器输入和输出构件使用互连的齿轮元件和离合器选择性地联接，以建立一定范围的变速器输出速度比。一些离合器通常具体化为流体促动的摩擦离合器，其具有涂覆摩擦材料的间隔开的离合器盘。液压活塞可用来压缩摩擦盘，并由此跨已接合的摩擦离合器传输扭矩，或以制动器的方式将旋转构件连接到静止构件。摩擦离合器典型地被控制为具有可变的滑动率，使得离合器状态可以贯穿完全应用与完全释放之间的任何位置。
在一些变速器中，二元离合器组件取代摩擦离合器被使用。典型的二元离合器组件包括飞轮元件和开/关装置，比如可选择单向离合器或爪形离合器。不同于传统的摩擦离合器，二元装置具有仅两个可行的离合器状态，即完全应用和完全释放。当二元装置基于命令的释放而被卸载时，二元离合器组件沿至少一个旋转方向飞轮旋转。由此，二元装置的应用(典型地经由弹簧加载的支柱、斜撑或其他扭矩保持件与二元装置的座圈(race)中的凹部接合)有效地锁定二元离合器组件，以由此阻止不希望的旋转。
发明内容
这里公开了一种车辆，其包括变速器组件，该变速器组件具有上述类型的二元(binary)离合器组件。变速器组件接收来自发动机或其他原动机的输入扭矩，包括一个或多个齿轮组，所述齿轮组的至少两个齿轮元件或节点经由二元离合器组件连接到彼此。二元离合器组件可以是具有仅两个离合器状态-完全应用(fully-applied)和完全释放(fully-released)-的任何扭矩传输装置，即其特征在于不具有任何部分应用(partially-applied)的离合器状态。
变速器控制模块(TCM)与二元离合器组件通信，且在一些实施例中还与发动机控制模块(ECM)通信。TCM执行一方法，所述方法用于确认在TCM命令这样的释放之后二元离合器组件已经实际地释放。在二元离合器组件的命令释放之后，TCM还控制摩擦离合器的接合的正时，包括仅当已经由TCM确认了二元离合器的释放时接合摩擦离合器。
采用本方法的指令的执行使得TCM：响应于变速器组件的请求换挡而确定在接收该请求之后在特定时间窗口内跨二元离合器组件的滑动量。作为本方法的一部分，TCM监测跨二元离合器组件的滑动量，例如经由接收和处理来自一对速度传感器的速度信号，所述速度传感器相对于二元离合器组件定位。
如果在特定条件下(比如在请求的发动机加速事件之后的预定时间段内)滑动量没有改变达到校准阈值滑动以帮助卸载二元离合器组件，则TCM确定二元离合器组件没有如期望那样被释放。类似地，如果监测的滑动改变了至少校准阈值滑动，则二元离合器组件被确认为已经被释放。TCM可以延迟请求换挡的执行，直到确定的滑动量超过校准阈值滑动，并随后可以在没有可感知的扰动或噪音、振动和声振粗糙度(NVH)的情况下继续进行下一顺序的变速器控制。
特别地，一示例实施例中的车辆包括发动机和变速器组件。变速器组件包括静止构件、多个齿轮组、和输入构件，所述输入构件连续地连接到发动机和连接到其中一个齿轮组。该实施例中的车辆还包括摩擦离合器、二元离合器组件和TCM。摩擦离合器选择性地将其中一个齿轮组的元件连接到静止构件，或替换地连接到另一齿轮组的元件。二元离合器组件具有单向离合器，其总是仅沿第一旋转方向保持扭矩，且包括二元装置，其在接合时阻止二元离合器组件沿第二旋转方向的旋转。由此，二元装置的应用有效地将二元离合器组件沿两个旋转方向锁定。
与二元离合器组件通信的TCM包括处理器和存储器，所述存储器上记录了用于选择性地延迟二元离合器组件的释放的指令。经由处理器对来自存储器的指令的执行使得TCM：检测变速器的请求换挡，该请求换挡要求摩擦离合器的接合；响应于检测的请求换挡而命令二元装置的释放；确定跨二元离合器组件的滑动量；和仅当确定的滑动量超过校准阈值滑动时执行变速器的请求换挡。
车辆还包括第一和第二速度传感器，其定位在与TCM通信的二元离合器组件的不同侧上，其中TCM配置为接收来自相应的第一和第二速度传感器的第一和第二速度测量值，并计算作为第一和第二速度测量值之间的差值的滑动量。
车辆中的二元装置是可选择单向离合器或爪形(dog)离合器。
车辆中的多个齿轮组包括第一、第二和第三齿轮组，其中二元离合器组件将第一和第二齿轮组选择性地连接到彼此，且摩擦离合器选择性地连接第一或第三齿轮组的元件到静止构件。
这里公开了如上所述的变速器组件，以及相关的二元离合器释放确认方法。示例性实施例中的方法包括：当车辆以第一档位滑行时，经由TCM检测变速器的、要求接合摩擦离合器的请求换挡，并随后响应于检测的请求换挡命令二元离合器组件的释放。方法还包括，确定跨二元离合器组件的滑动量，并仅当确定的滑动量超过校准的阈值滑动时执行变速器的请求换挡，由此确认二元离合器组件的释放。执行换挡可包括接合摩擦离合器，以将其中一个齿轮组的元件连接到静止构件，或连接到另一齿轮组的元件。
一种用于确认车辆中的二元离合器组件的释放的方法，所述车辆包括发动机和变速器组件，其中变速器组件包括静止构件、多个齿轮组、输入构件、摩擦离合器、二元离合器组件、和与二元离合器组件通信的变速器控制模块(TCM)，该方法包括：当车辆以第一档位滑行时，经由TCM检测变速器的请求换挡，该请求换挡要求摩擦离合器的接合；响应于检测的请求换挡，命令二元离合器组件的释放，其中二元离合器组件包括飞轮元件，其仅沿第一旋转方向保持扭矩；和二元装置，其是可选择单向离合器和爪形离合器中的一种，且在接合时阻止二元离合器组件沿第二旋转方向的旋转，并且当释放时允许二元离合器组件沿与第一旋转方向相对的第二旋转方向飞轮旋转；确定跨二元离合器组件的滑动量；和仅当滑动量超过校准的滑动阈值时执行变速器的请求换挡，由此确认二元离合器组件的释放，其中执行换挡包括接合摩擦离合器，以由此将其中一个齿轮组的元件连接到静止构件，或连接到另一齿轮组的元件。
车辆包括与TCM通信的发动机控制模块(ECM)，该方法还包括：经由TCM，响应于请求换挡，从ECM请求发动机速度的临时性增加，以帮助卸载二元离合器组件。
车辆包括扭矩转换器，该扭矩转换器具有涡轮，其中方法还包括：在发动机速度已经降低到涡轮速度以下后，如果确定的滑动量不超过校准的滑动阈值，则阻止请求换挡的执行。
车辆包括第一和第二速度传感器，其定位在与TCM通信的二元离合器组件的不同侧上，该方法还包括：从相应的第一和第二速度传感器接收第一和第二速度测量值；和计算作为第一和第二速度测量值之间的差值的滑动量。
多个齿轮组包括第一、第二和第三齿轮组，其中二元离合器组件将第一和第二齿轮组选择性地连接到彼此，且其中摩擦离合器的接合包括将第一或第三齿轮组的元件连接到静止构件。
本发明的上述特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。
附图说明
图1是示例车辆的示意图，该车辆具有带有二元离合器组件的自动变速器和控制器，控制器配置为如这里所述地确认二元离合器组件的合适释放。
图2是用于车辆参数的一组时序图，其共同描述了用于确认例如图1中所示的二元离合器组件的释放的方法。
图3是示例二元离合器组件释放确认方法的流程图。
具体实施方式
参考附图,图1中示意性地显示了示例车辆10。车辆10包括内燃发动机(E)12或其他原动机，以及具有二元离合器组件25的自动变速器14。变速器14以示意的杆系图形式示出。车辆10还包括控制系统50，其具有变速器控制模块(TCM)60和发动机控制模块(ECM)70，发动机控制模块响应来自TCM 60的发动机速度请求(箭头ER)。控制系统50配置为，即在软件中编程并在硬件中装配为，确定在TCM 60第一命令(如释放)之后二元离合器组件25实际上是否释放。
该条件可发生在变速器14处于向前驱动状态(例如锁定的第一档位)且车辆10滑行下山时。在该状态中，二元离合器组件25被锁定，由此沿一个旋转方向抵靠其反支柱或斜撑(未示出)保持扭矩。如果TCM 60试图在该操作状态关闭二元离合器组件25，则图1的二元离合器组件25由于作用在二元离合器组件25上的扭转载荷和摩擦力而可能不被立即卸载(而不管其“释放”逻辑状态)。
即，大部分二元离合器组件设计使用弹簧加载的支柱、斜撑或其他扭矩保持元件。在一些状态中，即使命令了释放，作用在二元离合器组件上的力超过了将支柱或斜撑保持在接合位置中的弹簧力。由此，尽管TCM 60请求释放，但作用在图1的二元离合器组件25上的摩擦力和其他力可能作用为将二元离合器组件25保持在接合状态。在不执行本方法100的情况下，TCM60可能没有意识到尚未发生命令的释放。因此，方法100还提供该释放的确认，并实现TCM 60的总体换挡控制策略中的默认控制动作。
当要求二元离合器组件25释放以建立给定的驱动模式时，图1的TCM60可以请求这样的释放。这样的请求可以跟随有用于临时性增大发动机速度的、从TCM 60到ECM 70的请求。发动机速度的突增可以帮助卸载释放的二元离合器组件25，即，引起方向与在滑行操纵过程中加载二元离合器组件25的扭矩相对的扭矩。然而，这里可以意识到，仅释放请求的存在不能证明二元离合器组件25已经实际上卸载。即，图1的二元离合器组件25可能仍接合或保持扭矩。
如下文参考图2和3所述的本方法100的执行意图对二元离合器组件25上的载荷已经还是尚未被去除提供有效的指示。TCM 60随后可以以各种方式使用该信息，包括改变换挡的正时，例如通过相比于没有本方法100时的通常情况更早地执行换挡。即，TCM 60将换挡到第二档位，而不像已有系统中那样等待发动机速度请求达到阈值发动机速度。类似地，在二元离合器组件25在被要求时不释放的稀少情况中，默认控制动作可以由TCM 60执行，比如记录诊断代码和/或执行其中不执行换挡的默认变速器操作模式。
这里描述的方法100可用于图1的示例变速器14，以及使用类似于图1中的二元离合器组件25的二元离合器组件(例如可选择单向离合器、爪形离合器等)的其他变速器设计。变速器14的至少两个齿轮元件或节点经由二元离合器组件25而选择性地连接到彼此，其还可能不同于图1中所示的示例配置。
图1的TCM 60和ECM 70可具体化为数字计算机装置，且可通过控制器区域网络(CAN)总线或其他适当的网络彼此通信。结构上，TCM 60可包括处理器27以及足够的有形非瞬时性存储器29，例如只读存储器(ROM)、闪存、光学存储器、附加的磁存储器等。TCM 60还可包括任何需要的随机访问存储器(RAM)、电可擦除可编程只读存储器(EPROM)、高速时钟、模拟-数字(A/D)和/或数字-模拟(D/A)电路、和任何输入/输出电路或装置，以及任何适当的信号控制和缓冲电路。
用于执行方法100的指令记录在存储器29中并根据需要经由处理器(一个或多个)27执行，其中TCM 60最终输出二元离合器控制信号(箭头13)到变速器14，并输出以ER指示的发动机速度请求到ECM 70。尽管为了清晰而从图1中省略，ECM 70可包括与TCM 60类似的硬件部件。ECM 70还可接收来自如图所示的加速器踏板(PA)的油门请求(Th％)，且由此ECM70经由一组发动机控制信号(箭头11)维持对典型发动机功能的控制，如本领域容易理解的。
图1的示例性变速器14可以包括液动力的扭矩转换器(TC)，其具有本领域已知类型的泵(P)、定子(S)和涡轮(T)。涡轮(T)连接到输入构件15，输入构件将来自发动机12的输入扭矩(箭头TI)经由驱动轴17运送到变速器14；和输出构件16，其将来自变速器14的输出扭矩(TO)传送到驱动轮(未示出)。相应的输入和输出构件15和16以希望的速度比经由一个或多个齿轮组而选择性地连接到彼此，其中驱动轴17以发动机速度(NE)旋转且输入构件15以涡轮速度(NT)旋转。
在图1的非限制性示例实施例中，变速器14显示为示例性6速自动变速器，其具有三个行星齿轮组，即第一齿轮组20、第二齿轮组30、和第三齿轮组40。然而，如上所述，可以使用其他配置而不脱离意图的发明范围。第一齿轮组20可包括第一、第二和第三节点，分别为21、22和23。节点21、22和23可以可选地具体化为环齿轮(R3)、齿轮架构件(C3)和恒星齿轮(S3)。第二和第三齿轮组30和40可类似地具有相应的第一、第二和第三节点。对于第二齿轮组30，第一、第二和第三节点分别是节点31、32和33，其在一个实施例中可以是环齿轮(R2)、齿轮架构件(C2)和恒星齿轮(S2)。第三齿轮组40包括相应的第一、第二和第三节点41、42和43，例如恒星齿轮(S1)、齿轮架构件(C1)和环齿轮(R1)。
关于第一齿轮组20，第一节点21经由互连构件18连续地连接到第三齿轮组40的第二节点42。第二节点22经由第一旋转离合器C456(例如液压促动的摩擦盘式离合器)选择性地连接到发动机12和输入构件15。类似地，第三节点23经由第二旋转离合器C35R选择性地连接到发动机12和输入构件15。第三节点23经由第一制动离合器CB26选择性地连接到变速器的静止构件45。如这里针对所有离合器使用的，字母“C”表示“离合器”，“B”表示“制动器”，且各数字表示特定前进驱动档位模式，例如“R”是倒车、“1”是第1档位，“2”表示第2档位等，一直到第6档位。在离合器名称中没有“B”则表示该特定离合器是旋转离合器。
在图1的第二齿轮组30中，第一节点31经由二元离合器组件25选择性地连接到第一齿轮组20的第二节点22。二元离合器组件25包括飞轮元件F1和开/关装置(BD)，比如可选择单向离合器(SOWC)或爪形离合器。飞轮元件F1和二元装置(BD)选择性地连接到变速器14的静止构件45。二元离合器组件25的二元装置(BD)的接合将节点22和31锁定到静止构件45。第二节点32经由另一互连构件18连续地连接到第三齿轮组40的第三节点43。第三节点33经由另一互连构件26连续地连接到输入构件15。第三齿轮组40的第一节点41经由第二制动离合器CB1234选择性地连接到静止构件45。
当切换到倒车档位状态时，例如在移库换挡(该术语为本领域已知)过程中，以及当从第一档位换挡到第二档位时，图1的车辆10可使用二元离合器组件25，在高于第二档位的所有档位状态中二元离合器组件25通常处于关/释放状态，且由此沿一个旋转方向飞轮旋转，以便降低这些更高档位中的滑动损失。如上所述，示例的二元离合器组件25可具有如图1所示的两个部分：被动单向离合器或飞轮元件F1，其允许连接到其的节点(比如第二齿轮组30的节点31)沿一个旋转方向旋转；和SOWC或二元装置(BD)。二元装置(BD)选择性地被应用，以阻止二元离合器组件25沿全部两个旋转方向的旋转，但还可以阻止沿一个旋转方向的旋转。由此，通过应用二元装置(BD)，连接到二元装置(BD)的任何节点有效地固接到静止构件45。
速度传感器S1和S2可以如图所示地相对于二元离合器组件25定位，以测量二元离合器组件25的任一侧上的相应旋转速度N1、N2。这些速度N1、N2被传递到TCM 60，在这里，滑动速度作为这些速度的差被计算，即N1-N2。替代地，变速器输入速度和输出速度传感器(未示出)可以被使用，其中滑动速度使用已知的齿轮比计算，如本领域已知的。即，通过获知齿轮组20、30、40之间的特定关系，节点的速度可以从来自发动机12的已知输入速度和已知的离合器状态确定。注意，任何多速度传感器或多位置传感器可以被使用，其方式为确定二元装置(BD)两侧的滑动差速。因此，这里提供的示例意图说明一个可行的方式。
参考图2，方法100意图用来连续地监测在特定时刻的图1中所示二元离合器组件25的跨二元装置(BD)的滑动水平，特别是当车辆10滑行且变速器14处于向前的第一档位驱动状态时。曲线80表示车辆参数的时序图，其共同描述了用于图1的二元离合器组件25的释放指示或确认方法。曲线82表示当前请求的档位状态。在t0和t1之间，图1的变速器14处于锁定的第一档位(1L)的示例状态中。当以该状态滑行时，在t1处，TCM 60接收要求释放二元装置(BD)并接合摩擦离合器(比如离合器CB1234)的换挡请求，以建立向前驱动模式(1FW)。在该例中，TCM 60维持该命令至t4。
在t1处，图1的TCM 60同时地请求二元离合器组件25的释放，其在图2中由曲线84指示。在某最小的过程延迟之后，二元离合器组件25实际上在t2处改变其内部逻辑状态至“释放”，如曲线84A所示。曲线86表示发动机速度(NE)和涡轮速度(NT)。曲线88描述了在不同时间处跨二元离合器组件25的滑动(αS1,αS2)的发生，TCM 60使用的值，作为下述方法100的一部分。在t1处命令状态变化之后，TCM 60还可以从图1的ECM 70请求临时增大发动机速度(NE)，以帮助卸载二元离合器组件25。当发动机速度(曲线NE)降至低于涡轮速度(NT)时，其在图2中发生在大约t3处，二元离合器组件25两侧的滑动(如果合适地释放)应如曲线αS中所示那样斜线上升。通常，TCM 60将随后继续换挡到下一档位，包括接合建立下一档位所需的任何摩擦离合器。然而，这里意识到，在没有确认二元离合器组件25的实际释放的情况下这样做的话，如果在命令释放之后二元离合器组件25尚未真正卸载其扭矩载荷，可能导致噪音、振动和声振粗糙度(NVH)事件或变速器停滞(tie up)。
因此，图1的TCM 60配置为监测跨二元离合器组件25的滑动量，作为方法100的一部分。TCM 60在指定的时间窗口内(即t1-t3)这样做，且检测跨二元离合器组件25的阈值滑动量是否存在于该时间间隔中。校准阈值滑动应足够高，以超过由于迟滞、间隙或信号噪音造成的滑动的任何随机或底线水平，并因此可以针对给定车辆10离线确定，且作为校准的或预定的参考值存储在图1的TCM 60的存储器29中。
参考图3，方法100的示例实施例可以用来确认图1的二元离合器组件25在其命令的释放之后已经卸载。通常，响应于变速器14的请求换挡，比如从锁定的第一档(1L)到经过第一档位向前驱动的第二档位的轻踏换挡(tap shift)，图1的二元装置(BD)通过TCM 60而被命令关闭，且发动机速度(NE)被ECM 70请求至略高于涡轮速度(NT)水平的水平。二元装置(BD)应关闭，但这可以被多少地延迟，例如大约50ms。
在发动机速度做出响应并施加有效扭矩到驱动轮之前的时间窗口内，跨二元离合器组件25的滑动可以增大，这指示二元装置(BD)已经脱开且第二档位可以被命令，同时发动机速度请求(ER)被去除。相比于传统方法，通过在该窗口中监测滑动，换挡可以被加速十分之几秒。如果直到发动机速度请求被去除之后，滑动没有被检测，则方法100可仍在该点换挡。如果换挡从未被检测到，则二元装置(BD)被认为是锁定的，且其他控制动作可以由TCM 60采用，包括延迟或阻止换挡的执行。
示例性实施例中，方法100开始于步骤102，其中TCM 60确定是否满足保证方法100继续执行的特定条件(COND)。适当的条件可包括，处于锁定的第一档位中的标准变速器操作，由TCM 60对请求换挡或轻踩上档(tap-up)命令的接收，例如通过图1的车辆10的驾驶员使用传统输入装置，比如油门或制动器。如果存在该条件，则方法100行进至步骤104。否则方法100重复步骤102。
在步骤104，在方法100初次起动处，图1中所示的TCM 60经由ECM70激活发动机速度请求，即通过ECM 70增大发动机速度至卸载/释放二元离合器组件25所需要的校准发动机速度(NE)。随着发动机速度(NE)增大，则方法100行进至步骤106
步骤106包括确定跨二元离合器组件的滑动量，即αS，其两个示例在图2中示出为滑动αS1和αS2。用于确定滑动的各种方式可以被使用，包括从图1的速度传感器S1和S2计算滑动，或使用已知的齿轮比、来自发动机的输入速度，即发动机速度(NE)等推导滑动。步骤106还包括，将确定的滑动与校准阈值滑动αCAL相比较，以确定该确定的滑动量是否超过校准阈值滑动。如上所述，校准阈值滑动应被设置为高于迟滞水平，以避免假的有效确定(其中二元离合器组件25实际上没有释放)。如果滑动超过校准阈值滑动，则方法100进行至步骤108。否则，方法100行进至步骤110。
在步骤108，TCM 60证实图1的二元离合器组件25已经释放(BC＝REL)，并随后执行合适的控制动作，比如通过允许下一档位的接合，如最初在步骤102处请求的。
在步骤110，方法100确定发动机速度请求是否被禁用，即ER＝0，其意味着在步骤104由ECM 70起动的发动机速度的增大(以便帮助卸载二元离合器组件25)已经被取消。如果发动机速度请求被禁用，则方法100进行至步骤112。方法100替换地进行至步骤111。
步骤111包括，经由TCM 60确定发动机速度(NE)等于校准的值(VAL)，其如上在步骤104中所述是帮助图1的二元离合器组件25卸载所必要的速度。如果发动机速度(NE)尚未达到校准值，则方法100返回到步骤102。否则，方法100行进至步骤113。
在步骤112，TCM 60确定发动机速度是否小于涡轮速度，即NE<NT。替代地，该步骤可以比较发动机速度与涡轮速度。如果NE<NT，则方法100进行至步骤116。否则，方法100行进至步骤114。
步骤113包括，关闭或禁用发动机速度请求，即ER＝0，并随后返回到步骤102。注意，接下来，假定来自步骤102的条件保持有效，步骤104不被执行，因为发动机速度(NE)已经达到校准值(CAL)。
步骤114包括，确定第一档位仍被锁定，且发动机速度请求保持关闭。如果进行了该确定，则方法100返回至步骤102。该步骤处的预期是，检测二元装置(BD)关闭所需要的操作的区域尚未实现。
步骤116包括起动计数器(K＝K+1)。方法100随后进行至步骤118。
在步骤118，TCM 60确定步骤116的计数器是否超过校准值，即K>KCAL。当计数器(K)已经达到校准值(KCAL)时，方法100进行至步骤120。如果计数器(K)尚未达到校准值，方法100返回至步骤102。
在步骤120，TCM 60可执行控制动作，其指示图1的二元离合器组件25在被期望时没有卸载。例如，诊断代码(DIAG)或错误标示符可以被设为1(F＝1)，其指示这样的错误。作为该指示符的结果，TCM 60可以阻止在步骤102处请求的换挡的执行。方法100返回至步骤102。
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得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)

1.一种车辆，包括：
发动机；和
变速器组件，其具有：
静止构件；
多个齿轮组；
输入构件，其连续地连接到发动机和所述多个齿轮组中的一个；
摩擦离合器，其选择性地将其中一个齿轮组的元件连接到静止构件或连接到另一齿轮组的元件；
二元离合器组件，具有：飞轮元件，其仅沿第一旋转方向保持扭矩；和二元装置，其在接合时阻止二元离合器组件沿第二旋转方向的旋转，且在释放时允许二元离合器组件沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向飞轮旋转；和
变速器控制模块(TCM)，与二元离合器组件通信，其中TCM包括处理器和存储器，存储器上记录了用于选择性地推迟二元离合器组件的释放的指令，且其中来自存储器的该指令经由处理器的执行使得TCM：
检测要求摩擦离合器的接合的变速器的请求换挡；
响应于检测的请求换挡，命令二元离合器组件的释放；
确定跨二元离合器组件的滑动量；和
仅当所确定的滑动量超过校准的滑动阈值时执行变速器的请求换挡。
2.如权利要求1所述的车辆，还包括发动机控制模块(ECM)，其与TCM通信，其中TCM配置为，响应于请求换挡，将发动机速度请求信号传递到ECM，以从ECM请求临时的发动机速度增加，以帮助卸载二元离合器组件。
3.如权利要求2所述的车辆，还包括扭矩转换器，其具有涡轮，其中TCM编程为，在发动机速度已经降低到涡轮速度以下后，如果确定的滑动量不超过校准的滑动阈值，则阻止请求换挡的执行。
4.如权利要求1所述的车辆，其中请求的换挡是当车辆滑行时从第一档位的换挡。
5.一种用于具有发动机的车辆的变速器组件，该变速器组件包括：
静止构件；
多个齿轮组；
输入构件，其连接到发动机且连续连接到所述多个齿轮组中的一个；
摩擦离合器，其选择性地将其中一个齿轮组的元件连接到静止构件或连接到另一齿轮组的元件；
二元离合器组件，具有：飞轮元件，其仅沿第一旋转方向保持扭矩；和二元装置，其在接合时阻止二元离合器组件沿第二旋转方向的旋转，且在释放时允许二元离合器组件沿与第一旋转方向相反的第二旋转方向飞轮旋转；和
变速器控制模块(TCM)，与二元离合器组件通信，其中TCM包括处理器和存储器，存储器上记录了用于选择性地推迟二元离合器组件的释放的指令，且其中来自存储器的该指令经由处理器的执行使得TCM：
检测要求摩擦离合器的接合的变速器的请求换挡；
响应于检测的请求换挡，命令二元离合器组件的释放；
确定跨二元离合器组件的滑动量；和
仅当所确定的滑动量超过校准的滑动阈值时执行变速器的请求换挡。
6.如权利要求5所述的变速器组件，其中TCM编程为，响应于请求的换挡而产生发动机速度请求信号，以帮助卸载二元离合器组件。
7.如权利要求5所述的变速器组件，其中请求的换挡是当车辆滑行时从第一档位的换挡。
8.如权利要求5所述的变速器组件，还包括第一和第二速度传感器，其定位在与TCM通信的二元离合器组件的不同侧上，其中TCM配置为接收来自相应的第一和第二速度传感器的第一和第二速度测量值，并计算作为第一和第二速度测量值之间的差值的滑动量。
9.如权利要求5所述的变速器组件，其中二元装置是可选择单向离合器或爪形离合器。
10.如权利要求5所述的变速器组件，其中多个齿轮组包括第一、第二和第三齿轮组，其中二元离合器组件将第一和第二齿轮组选择性地连接到彼此，且摩擦离合器选择性地连接第一或第三齿轮组的元件到静止构件。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108463656A (zh) * 2016-02-19 2018-08-28 雷诺股份公司 控制滑动齿轮摘开接合的方法
US10113639B2 (en) 2015-12-04 2018-10-30 GM Global Technology Operations LLC Transmission with L1-L2 shift method while engine braking

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9505410B1 (en) * 2015-09-30 2016-11-29 Caterpillar Inc. Transmission system implementing automated directional shift braking
US11383718B1 (en) * 2021-04-19 2022-07-12 GM Global Technology Operations LLC System and method for releasing a selectable one-way clutch (SOWC) consistently under different operating conditions

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5826208A (en) * 1994-10-26 1998-10-20 Hitachi, Ltd. Powertrain control device for a vehicle using targeted tongue generation for eliminating shift shock
US20040074734A1 (en) * 2000-09-15 2004-04-22 Karl-Heinz Senger Method and device for operating a clutch
CN101158393A (zh) * 2006-10-06 2008-04-09 达纳公司 自动桥间差速器锁定传感器配置和校准方法
CN103363037A (zh) * 2012-04-04 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 多速变速器
CN103363000A (zh) * 2012-04-04 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 二元和摩擦离合器组件

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8303463B2 (en) * 2007-10-26 2012-11-06 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus to control clutch fill pressure in an electro-mechanical transmission
US9008926B2 (en) * 2007-11-04 2015-04-14 GM Global Technology Operations LLC Control of engine torque during upshift and downshift torque phase for a hybrid powertrain system
US8337361B2 (en) * 2010-01-25 2012-12-25 Ford Global Technologies, Llc Multiple-ratio automatic transmission control method and system for ratio upshifts

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5826208A (en) * 1994-10-26 1998-10-20 Hitachi, Ltd. Powertrain control device for a vehicle using targeted tongue generation for eliminating shift shock
US20040074734A1 (en) * 2000-09-15 2004-04-22 Karl-Heinz Senger Method and device for operating a clutch
CN101158393A (zh) * 2006-10-06 2008-04-09 达纳公司 自动桥间差速器锁定传感器配置和校准方法
CN103363037A (zh) * 2012-04-04 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 多速变速器
CN103363000A (zh) * 2012-04-04 2013-10-23 通用汽车环球科技运作有限责任公司 二元和摩擦离合器组件

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US10113639B2 (en) 2015-12-04 2018-10-30 GM Global Technology Operations LLC Transmission with L1-L2 shift method while engine braking
CN106838291B (zh) * 2015-12-04 2019-05-31 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于发动机的变速器
CN108463656A (zh) * 2016-02-19 2018-08-28 雷诺股份公司 控制滑动齿轮摘开接合的方法
CN108463656B (zh) * 2016-02-19 2020-08-21 雷诺股份公司 滑动齿轮摘开接合的控制方法及混合动力传动系

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US9102315B2 (en) 2015-08-11

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