CN105909781B - 动力降档离合器控制 - Google Patents

Abstract

一种控制多速变速器中的离合器的方法，包括开始从开始档位改变到初始目标档位的当前换档，以及确定当前换档是否是降档。该方法确定第一离合器的跳级资格。确定跳级资格包括确定第一离合器是否是当前换档的保持离合器，和确定第一离合器是否是用于从初始开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器，所述调整后目标档位具有比初始开始档位更高的速比。如果第一离合器不是可跳级的，该方法将第一离合器的压力维持在当前压力。如果第一离合器是可跳级的，该方法将第一离合器的压力从当前压力降低到暂存压力，所述暂存压力大于打滑压力。

Description

动力降档离合器控制

技术领域

本公开涉及用于具有多个离合器和多个速比的变速器的控制，以及其操作方法。

背景技术

自动变速器可包括多个转矩传递机构，诸如离合器和制动器。一些转矩传递机构可以选择性地接合以选择变速器的速比或操作模式。基于变速器结合到其内的动力总成的操作条件，变速器可在不同的速比之间换档。

发明内容

提供了一种控制多速变速器中的离合器的方法。该方法包括开始当前换档，这将变速器从开始档位改变到初始目标档位，并且确定当前换档是否是降档，这在初始目标档位具有比初始开始档位更高的速比时发生。

该方法至少确定第一离合器的跳级资格。确定跳级资格包括确定第一离合器是否是用于当前换档的保持离合器，并确定第一离合器是否是用于从初始开始档位到调整后目标档位的正当换档(legal shift)的即将脱离离合器(off-going clutch)，所述调整后目标档位也具有比初始开始档位更高的速比。

如果第一离合器不是可跳级的(jump-stage eligible)，该方法将第一离合器的压力保持在当前压力上。如果第一离合器是可跳级的，该方法将第一离合器的压力从当前压力减少到暂存压力(staging pressure)，其大于用于第一离合器的打滑压力。

一种控制多速变速器中的离合器的方法，包括：

开始当前换档，其中，所述当前换档将所述离合器从开始档位改变到初始目标档位；

确定所述当前换档是否是降档，使得所述初始目标档位具有比初始开始档位更高的速比；

确定第一离合器的跳级资格，包括：

确定所述第一离合器是否是用于当前换档的保持离合器；和

确定所述第一离合器是否是用于从初始开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器，所述调整后目标档位具有比初始开始档位更高的速比；和

确定所述当前换档是否已经超过了跳变极限；

如果所述第一离合器是不可跳级的，将所述第一离合器的压力维持在当前压力；并且

如果所述第一离合器是可跳级的，将所述第一离合器的压力从当前压力降低到暂存压力，其中，所述暂存压力大于用于所述第一离合器的打滑压力。

方法还包括：从基于物理学的算法和查找表中的一个确定用于所述第一离合器的暂存压力。

方法中，确定所述第一离合器是否是用于从所述初始开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器包括：确定在所述调整后目标档位与初始开始档位之间是否仅有一个即将接合离合器；和确定所述第一离合器是否是在所述调整后目标档位与初始开始档位之间唯一的即将脱离离合器。

方法中，所述跳变极限对应于时钟计时器。

方法中，所述跳变极限对应于到所述初始目标档位的当前换档的即将脱离离合器的打滑。

方法还包括：

确定第二离合器的跳级资格，包括：

确定所述第二离合器是否是当前换档的保持离合器；和

确定所述第二离合器是否是用于从所述初始开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器，所述调整后目标档位具有比初始开始档位更高的速比；

如果所述第二离合器是不可跳级的，将所述第二离合器的压力维持在当前压力；并且

如果所述第二离合器是可跳级的，将所述第二离合器的压力从当前压力降低到用于所述第二离合器的暂存压力，其中，所述暂存压力大于用于所述第二离合器的打滑压力。

本主题的以上特征和优点以及其它特征和优点从用于实施所公开的结构、方法或两者的一些最佳模式和其它实施例的以下详细描述中是显而易见的。

附图说明

图1是具有变速器的动力总成的示意性视图，其以杠杆图(lever diagram)示出；

图2是说明用于在图1中示出并描述的变速器的前进档位的离合器接合的示意性图表或表格；

图3A是说明用于在图1和图2中示出并描述的变速器的换档操纵的图表；

图3B是说明用于在图1和图2中示出并描述的变速器的另一换档操纵的图表；

图4是说明用于十速变速器的前进档位的离合器接合的示意性图表或表格；

图5是说明在图1和2中示出并描述的变速器的换档操纵的示意性图表；

图6是用于控制多速变速器中的换档的算法或方法的示意性流程图，诸如在图1、2和4中示出并描述的那些；和

图7是图6的流程图的子程序，其说明了多速变速器的离合器的压力控制。

具体实施方式

参考附图，其中遍及几个附图的相同参考编号尽可能地对应于相同或相似的部件，在图1中示出了总体标示为动力总成10的用于许多种类型的车辆(未示出)的示例性动力总成系统。动力总成10包括驱动地连接到变速器14的内燃发动机12。变速器14是多速固定档变速器，并且与最终驱动系统16动力流连通。与具有将发动机12从变速器14断开的脚操作离合器的手动变速器相对比，变速器14可被称为自动变速器。关于附图中的一个示出并描述的部件可以应用到在任何其它附图中示出并描述的部件，或与该部件结合。

在图1中，变速器14被示出为杠杆图。杠杆图是诸如自动变速器的机械设备的部件的示意性表示。每个单独的杠杆表示一个行星齿轮组，其中，所述行星齿轮组的三个基本机械部件各自通过节点表示。因此，单个杠杆包含至少三个节点：用于中心齿轮构件的一个、用于行星齿轮架构件的一个，以及用于环形齿轮构件的一个。复合行星齿轮组可以由四节点杠杆表示。

每个杠杆的节点之间的相对长度可被用来表示每个相应齿轮组的比率。这些杠杆比率进而用来改变变速器的速比，以便达到适当的比率和比率递变(ratio progression)。

在杠杆图中，多个行星齿轮组的节点与变速器的其它部件之间的机械耦合或互连通过细线示出。诸如离合器和制动器的转矩传递机构或转矩传送设备可以呈现为交叉指状物。如果该机构是制动器，一组指状物被接地(grounded)。如果该机构是单向离合器，耦合的指状物可从接地移开，但不会移入接地。

最终驱动系统16可包括前或后差速器，或其它转矩传递机构，其通过相应的车辆车轴或半轴(未示出)提供转矩输出到一个或多个车轮(未示出)。车轮可以是在它们所使用的车辆上的前轮或后轮，或者它们可以是轨道车辆的驱动齿轮。本领域普通技术人员将认识到的是，最终驱动系统16可包括任何已知的构造，包括前轮驱动(FWD)、后轮驱动(RWD)、四轮驱动(4WD)或全轮驱动(AWD)，而不会改变所公开的方法和结构的范围。

虽然这些系统可关于汽车或车辆应用进行描述，本领域技术人员将认识到更广泛的适用性。本领域普通技术人员将认识到的是，诸如“上面”、“下面”、“向上”、“向下”等等的术语均用来描述附图，而不表示限制。任何诸如“第一”或“第二”的数字标记仅仅是说明性的，而不旨在进行限制。

变速器14被设计成从发动机12通过输入构件18接收其驱动动力的至少一部分。变速器输入构件18可以是发动机输出轴(也称为曲轴)动力总成10可包括可操作地附连到输入构件18和输出构件19的另一种原动机，诸如电机(未示出)。电机可以将动力加入输入构件18，或者从输入构件18移除动力或转矩。动力总成10还可包括布置在发动机12与变速器14之间的变矩器(未示出)。

输入构件18将动力传递到变速器14，它通过输出构件19分配功率和转矩到最终驱动系统16以推进车辆(未示出)。电池(未示出)充当动力总成10和车辆的能量存储装置，并且可以是化学电池、电池组或本领域普通技术人员认识到的其它能量存储装置。

在图1中所示的示例性变速器14是九速自动变速器，即，有在输入构件18与输出构件19之间操作的九个前进速比。本文所描述的方法、过程和技术可被应用于有更少的速比(诸如八速或六速)或额外的速比(例如十速或更多速度)。

如本文所用的，速比可以与转矩比、转矩倍增或齿轮比互换使用。变速器14的特定速比可以称为特定模式或特定档位，诸如档位1、档位2等；或可被称为命名档位，诸如开始档位、初始目标档位、调整后目标档位等。如本文说明的，这些档位指的是操作模式，其中，通常通过选择性地启动驱动转矩传递机构而为变速器14启用特定速比。

动力总成10和变速器14可以与控制系统或控制器20通信。变速器14的不同速比之间的换档的执行可以响应于来自控制器20的指令而发生，所述控制器20可与其它控制系统协调工作并通信。控制器20可主要控制变速器14或可以是更大的控制系统或控制模块的一部分，诸如动力总成控制模块(PCM)或发动机控制单元(ECU)。

变速器14利用一个或多个差速齿轮装置，诸如行星齿轮组：第一行星齿轮组21(P1)、第二行星齿轮组22(P2)和第三行星齿轮组23(P3/4)。第一行星齿轮组21、第二行星齿轮组22和第三行星齿轮组23的每个包括多个齿轮构件(未单独编号)。

在提到第一、第二和第三行星齿轮组21、22、23时，这些组可以在附图中以任何顺序标记为“第一”至“第三”(例如，从左到右、从右到左或有变化的)。类似地，第一、第二和第三行星齿轮组21、22、23中的多个元件可以在附图中以任何顺序标记为“第一”至“第三”或“第四”(例如，从上到下或有变化的)。

变速器14包括七个转矩传递机构，其可以简单地称为离合器。在图1所描绘的示例性实施例中，转矩传递机构包括摩擦离合器、制动器和单向离合器。然而，其它的离合器结构也可以采用，例如爪形离合器、摇杆离合器和本领域普通技术人员认识到的其它离合器。离合器是液压致动的，接收来自泵(未示出)的加压液压流体。充当制动器的转矩传递机构可选择性地连接到动力总成10的静态或基体元件，诸如变速器14的变速箱或壳体26。

变速器14的旋转部件可以围绕中心轴线同轴地取向，其可以与输入构件18、输出构件19或两者同轴。各个轴、套筒轴、皮带、齿轮或类似的连接构件可以连接传动器14的部件。出于说明的目的，如在本文中示出的，所述转矩传递机构也可以根据用于各自接合的档位或模式命名。第一、第二和第三行星齿轮组21、22、23的元件之间的具体互连对于本领域普通技术人员是显而易见的，因而未在本文中详细讨论。

现在参考图2，并继续参考图1，所示出的是用于将图1中示出的动力总成10的变速器14置于九个前进速比(它可称为第一至第九档位；或档位1、档位2、档位3等)中的状态的示意性图表或表格100。水平行110示出了档位编号而垂直列112示出了离合器编号。在表100中，离合器的选择性接合通过图表中的“X”表示。在单向离合器的情况下，接合指的是逆着单向离合器的旋转-使得离合器被有效地锁定或接合，并充当制动器。表100未示出倒档或空档状态。

第一离合器31(C1)(其可被可互换地称为离合器CB123456)是选择性地接地到壳体26的制动离合器。第二离合器32(C2)(其可被可互换地称为离合器CB29)是制动离合器。第三离合器33(C3)(其可被可互换地称为离合器CB38)也是制动离合器。

第四离合器34(C4)可以被可互换地称为离合器C4。第五离合器35(C5)可以可互换地称为离合器C57R。第六离合器36(C6)可以可互换地称为离合器C6789。

第七离合器37(C7)可以可互换地称为离合器CB1R。第七离合器37是可选择的单向离合器，其在操作为允许变速器14的前进或倒退操作的两种方向上的单向离合器之间是可改变的。因为表格100仅示出了前进操作，第七离合器37仅示出为在一种模式下接合(即，反作用于单向阻隔)。

在图1和图2中所示的变速器14的元件之间的具体连接不是限制性的。本文所描述的方法、过程和技术可应用于有不同构造的变速器。七个离合器在表100中被表示为C1、C2、C3、C4、C5、C6和C7，但也可以仅通过元件编号标识。

用于前进速比之间的任何换档的离合器转换可以从表100中确定。从一个前进速比到另一个的换档是通过脱离一个或多个接合的离合器(称为即将脱离离合器)，同时接合一个或多个脱离的离合器(称为即将接合离合器(on-coming clutches))实现的。在整个换档过程中保持接合的离合器被称为保持离合器。

例如，为了从档位6降档到档位2，即将脱离离合器是第六离合器36(C6789)，即将接合离合器是第二离合器32(CB29)，而第一离合器31(CB123456)是保持离合器。对于降档，即将脱离离合器控制速比转换，使得即将脱离离合器的打滑开始到新速比的转换。为了从档位7升档到档位8，即将脱离离合器是第五离合器35(C57R)，即将接合离合器是第三离合器33(CB38)，而第六离合器36(C6789)是保持离合器。对于升档，即将接合离合器控制速比转换，使得即将接合离合器的打滑开始到新速比的转换。

如表100中所示，相邻档位或速比之间的换档一般涉及一个即将脱离离合器和一个即将接合离合器。但是，其它变速器构造可包括具有更多或更少的即将脱离离合器和即将接合离合器的换档。

任何离合器的全接合是指跨离合器的基本上完全的转矩传递，使得整个离合器的输入转矩和输出转矩大致相等，并且通过离合器连接的元件以大致相等的速度旋转。打滑接合是指部分接合以及跨离合器的部分转矩传递，使得由离合器连接的元件不以大致相等的速度旋转。打开或脱离的离合器是不在由离合器接合的元件之间传递任何转矩的离合器，使得所述元件可相互独立地旋转。

现在参考图3A和图3B，并继续参考图1和图2，所示出的是两个示意性图表，其说明用于变速器14或具有流体驱动离合器的其它变速器的多档位降档或想法改变的降档(change-of-mind downshifts)。

图3A示出了示意性图表200，其说明从当前换档或初始换档转变到第一调整后换档的换档操纵。图3B示出了示意性图表250，其说明从当前换档或初始换档转变到第二调整后换档的换档操纵。

在图表200和图表250两者中，初始换档是从档位9到档位8的带动力降档或动力降档(PD)(因此，该换档可简称为9-8PD)。此外，在图表200和图表250两者中，在初始换档开始后需要进一步降档的想法改变发生。想法改变可由于来自驾驶员或动力总成控制器的额外的转矩请求引起，诸如巡航控制。

在图表200和图表250中说明的换档操纵用动力总成10和变速器14的部件描述。然而，其它的动力总成和传动构造可用来执行换档操纵，并且可以具有相似的说明性图表。

图表200示出了在单个换档操纵过程中的变速器14，所述换档操纵过程至少包括到最终档位的一个变化。初始换档是从档位9到档位8的动力降档(PD)(因此，该换档可简称为9-8PD)，并且第一调整后换档是从档位9到档位7的动力降档(因此，该换档可简称为9-7PD)。反之，在图3B中由图表250示出的第二调整后换档从初始降档(9-8PD)变化为从档位9到档位2的动力跳变降档(power jump downshift，PD_JD)(因此，该换档可简称为9-2PD_JD)。

通常地，当加速踏板(未示出)被压下并且驾驶员请求转矩时，或者当节流阀被控制器20致动以请求转矩时，动力换档发生。无动力换档在请求更少的转矩时发生。动力换档经常在加速时发生，并且可能需要更精确地控制变速器14的元件，以便提供更令人满意的驾驶感受。

图表200包括x轴202和y轴204，x轴从左到右示出时间，y轴表示取决于正显示的各个性质的不同的值。y轴204可以表示速比、流体压力、转矩、转速或加速度。标记206用于帮助确定想法改变事件在操纵过程中发生的大致位置或时间。

转矩请求210示出了变速器14所请求的转矩的相对量。转矩请求210可从节流阀得出或可从其它系统得出，所述节流阀可被通过驾驶员输入的加速器踏板控制，所述其它系统包括(但不限于)巡航控制和牵引控制系统。相对于y轴204，转矩请求210随着转矩增加而向上移动。转矩请求210的尺度可根据车辆类型(诸如小型汽车与半挂牵引车)有很大的变化。

指令档位212示出了变速器14寻求的档位。指令档位212示出了其中控制器20处于指令操作中的模式(即，特定速比)。示例性模式编号沿图表200的右上侧示出。例如，当驾驶员通过进一步踩下加速器踏板而请求显著更多的加速度时，它可以是变速器14应该降档到更低档位以更好地加速车辆的指示。

在图表200中示出的操纵过程中，初始换档旨在将变速器14从开始档位(档位9)改变为初始目标档位(档位8)。然而，在完成该动力降档之前，操纵在那时无缝地改变为一调整后换档，其是到调整后目标档位(档位7)的降档。

从初始换档至调整后换档的改变一般在标记206处发生。为了开始执行所述调整后换档，控制器20将指令档位212从档位8(初始目标档位)改变为档位7(调整后目标档位)。相对于y轴204，变速器14的变速在向上方向上减小；因此，档位编号在向上的方向上增加。

指令档位212可通过控制器20从对动力总成10的操作条件的分析中根据转矩请求210确定。例如，增加的转矩请求210表明变速器14应当以更高的速比操作，因而降档(诸如从档位9到档位8)是有益的。但是，由于在转矩请求210在变速器开始从档位9到档位8的换档之前增大，变速器14例如通过指令档位212指令在档位7中操作。

图表200还包括输入速度214，其示出用于变速器14的输入构件18的相对转速(Ni)。取决于动力总成10的构造，输入速度214可以等同于发动机12的速度、变矩器的涡轮机的速度或到变速器14其它输入设备的速度。

输入速度214在y轴204的向上方向上是正的。随着变速器14执行降档，输入速度214通常增加以维持平滑的输出速度(未示出)。

图表200示出了用于将变速器14置于所述换档操纵涉及的对应速比中的一些离合器的相对压力。初始即将脱离压力220示出了对用于初始换档的即将脱离离合器的压力控制。如表格100中所示，用于9-8初始降档的即将脱离离合器是第二离合器32。应注意的是，在图表中示意性示出的压力可以是指令压力(通过控制器20寻求的那些压力)或实际压力(在离合器中实际经历的压力，这可能滞后于指令压力)。

合格的保持压力(eligible holding pressure)222示出了初始换档过程中对合格的保持离合器的压力控制。如表格100所示，9-8初始降档仅包括一个保持离合器(第六离合器36)。

合格的保持离合器或可跳级离合器是用于初始换档的保持离合器，同时也是用于从开始档位的其它正当降档的即将脱离离合器。在许多变速器构造中，正当换档是指那些只包括一个即将脱离离合器和一个即将接合离合器的换档。然而，其它的构造可能存在。在任何降档中，在需要在整个降档过程中保持离合器接合时，那些保持离合器也可以是用于从开始档位的不同降档的即将脱离离合器。这样的保持离合器可用于执行动力跳变降档。

如表格100中所示，在9-8初始降档的过程中，保持离合器是第六离合器36。但是，第六离合器36也是用于9-2降档的即将脱离离合器，使得所述第六离合器36是合格的保持离合器。

图表200示意性地示出了几个压力级别，变速器14内的离合器的转矩传递能力在所述压力级别处发生变化。满级别或最大级别224示出了接合的离合器可保持在该流体压力处以维持接合的流体压力。打滑级别226示出了接合的离合器在低于该压力时开始打滑使得它们不再传递整个转矩的压力。暂存级别228示意性地示出了在打滑级别之上的流体压力，使得暂存级别228处的离合器是接合的，但相对接近打滑。

需要注意的是，压力级别在图中被示出为对于所有的离合器是相同的，并且是一致的(平坦)。然而，取决于许多因素，包括但不限于：离合器类型、操作模式和通过离合器传递的转矩的量，不同的离合器可具有不同的相对压力级别。

此外，最大级别224、打滑级别226以及暂存级别228还可以随时间变化，使得图表200中示出的级别可能不是平坦的。这些级别基于发动机转矩、杠杆比、涡轮机的惯性等等而变化。为了说明的目的，在图表200(和图表250)将这些关键压力级别示意性地示出为平坦直线，并且将离合器的压力级别与压力信号和指令之间的关系示出为相对级别。

如图3A所示，在初始换档的过程中，如通过指令档位212示出的，转矩请求210对于控制器20指令9-8降档是足够的。为了执行9-8降档，即将脱离的压力220从最大级别224开始朝向打滑级别226降低。同样，大致在初始换档的开始时，合格的保持压力222也开始朝向暂存级别228降低。一旦合格的保持压力222到达暂存级别228，如果需要的话，它将保持，使得所述保持离合器可迅速地移动到在打滑级别226之下的打滑接合。

大约在标记206处发生的转矩请求210中的增加导致指令档位212从档位8(初始目标档位)移到档位7(调整后目标档位)。应注意的是，初始换档尚未开始改变速比，因为初始的即将脱离压力220还没有达到打滑级别226，速比变化通常在该级别处开始。因此，不仅没有完成初始换档，而是才刚刚开始。

调整后换档是9-7动力降档，并且控制器20立即切换到执行调整后换档(9-7PD)，而不是初始换档(9-8PD)。第二离合器32仍然是用于调整后换档的即将脱离离合器，使得即将脱离压力220继续移向打滑级别226。此外，第六离合器36仍然是用于调整后换档的合格的保持离合器，使得合格的保持压力222被维持在暂存级别228。

一旦即将脱离离合器的打滑脱离开始，初始换档已经移动越过了用合格的保持离合器执行动力跳变降档的点。因此，合格的保持压力222返回到最高压力224作为用于9-7降档的持续的保持离合器。应注意的是，图3A对于合格的保持压力222示出了如果简单地完成了初始换档的同样的结果。此外，应注意的是，合格的保持压力222可以被维持在暂存压力，直到9-7降档随着用于调整后换档的即将脱离离合器开始打滑而开始速比变化。这是因为，即使初始换档已改变到调整后换档，第六离合器36仍然是另外的想法改变跳变降档的合格的保持离合器。

随着调整后换档完成，随着即将接合离合器(第五离合器35，其压力未示出)接合并开始传递转矩，初始的即将脱离压力220继续减小。在即将接合离合器完全接合之后，初始的即将脱离压力220耗尽。打滑周期或速比变化230大致说明了随着速比实际发生变化而完成调整后换档的大致时间。在速比变化230完成之后，输入速度214大致处于用于调整后目标档位的适当水平处，而不再斜向上上升。

图3A示出了一种想法改变动力降档，其中，合格的保持离合器(第六离合器36)为了作为即将脱离离合器的可能用途而暂存。然而，由于调整后换档未利用合格的保持离合器作为即将脱离离合器，合格的保持压力222返回到最高级别224。相反地，图3B示出了一种想法改变动力降档，其中，合格的保持离合器(第六离合器36)被用作调整后换档的即将脱离离合器。

图3B一般地示出了与图3A相同的信号和指令。图表250包括x轴252和y轴254。标记256用来帮助识别在操纵过程中发生想法改变事件的大致位置或时间。转矩请求260示出了诸如由控制器20请求的变速器14的转矩的相对量，而输入速度264示出了在输入构件18处的旋转速度。

如图3B所示，转矩请求260增加，这将导致指令档位262的改变。在图表250所示的操纵过程中，初始换档旨在将变速器14从开始档位(其是档位9)改变到初始目标档位(这是档位8)。注意，图表250的初始换档与图表200的初始换档基本上相同。然而，在完成该动力降档之前，操纵在那时无缝地改变为调整后换档，这是到调整后目标档位(档位2)的降档。更低的指令档位可以是转矩请求260的更大增加的结果。

从初始换档到调整后换档的改变一般发生在标记256处。为了开始执行所述调整后换档，控制器20将指令档位262从档位8(初始目标档位)改变为档位2(调整后目标档位)。控制器20现在执行从档位9至档位2的动力跳变降档(9-2PD_JD)。

初始即将脱离压力270示出了用于初始换档的即将脱离离合器的压力控制。诸如在表格100中，用于9-8初始降档的即将脱离离合器是第二离合器32。合格的保持压力272示出了在初始换档过程中对保持离合器的压力控制。如在表格100中示出的，在9-8初始降档的过程中，保持离合器是第六离合器36。但是，第六离合器36也是用于9-2降档的即将脱离离合器，使得第六离合器36是合格的保持离合器或可跳级离合器。

图表250示意性地示出了几个压力级别，包括最高级别274、打滑级别276和暂存级别278。

如图250所示，在初始换档过程中，转矩请求260对于控制器20指令9-8降档是足够的，并且即将脱离压力270开始从满级274朝向打滑级别276减少。在或者接近初始换档开始时，合格的保持压力272也开始朝向暂存级别278减少。一旦合格的保持压力272达到暂存级别278，如果需要的话，它会被维持，使得保持离合器可迅速地移动到在打滑级别276之下的打滑接合，或者如果不再需要暂存的话，可以返回到最高级别274。

大约发生在标记256处的转矩请求260的增加使得指令档位262从档位8(初始目标档位)移到档位2(调整后目标档位)。注意，初始换档尚未开始改变速比，因为初始即将脱离压力270还没有达到打滑级别276，速比变化一般会在该点处开始。

调整后换档是9-2动力跳变降档，并且控制器20立即切换到执行调整后换档(9-2PD_JD)，而不是初始换档(9-8PD)。第二离合器32仍然是用于调整后换档的即将脱离离合器，使得即将脱离压力270继续移向打滑级别276。

第六离合器36不是用于调整后换档的保持离合器，而是现在是用于调整后换档的即将脱离离合器。因此，合格的保持压力272开始朝向打滑级别276减少，以开始第六离合器36的脱离。对于9-2PD_JD，如图表100所示，即将接合离合器是第一离合器31。

应注意的是，作为用于初始换档的即将脱离离合器的第二离合器32现在是调整后换档的保持离合器。因此，直到9-2PD_JD开始改变速比，第二离合器32也是可跳级保持离合器，使得其压力(仍然示出在用于初始的即将脱离压力270的直线上)可以保持在暂存级别278处，直到调整后换挡开始。

图表250还示出了非暂存的保持离合器压力273，其示出了用于第六离合器36的近似压力控制，如果本文所描述的方法在初始换档期间未暂存第六离合器36的话。如由非暂存保持离合器压力273所示出的，在控制器20将指令档位262改变至调整后档位(档位2)之后，第六离合器36的压力必须从最大级别274减少。因此，在它达到打滑级别276并且调整后换档可以开始之前，非暂存保持离合器压力273必须在压力上作出更大的变化。

合格的保持压力272与非暂存保持离合器压力273的比较示出了使第六离合器36在想法改变调整后换档之后下降到打滑压力的相对延迟。如果控制器20没有确定第六离合器36是可跳级离合器并且在初始换档过程中降低其压力，调整后换档的开始可能会花费更长时间。

随着图表250所示的调整后换档被执行，合格保持压力272降低以用于打滑脱离，而即将接合离合器(未示出)增加以用于打滑接合。速比变化280示出了离合器之间交接以实现调整后换档的大致持续时间。非暂存变化周期281示出了没有可跳级离合器的暂存的调整后换档的大致相对持续时间。因为合格的保持压力272已经降低到暂存级别278，第六离合器36能够比如果它一直在最大级别274处所必须的更快地开始打滑脱离，使得本文说明的控制计划改善了用于调整后换档的换档时间。非暂存变化周期281与速比变化280之间的差异示出了由本文所述的暂存合格保持离合器的方法导致的换档执行速度的相对改善。

图3A与图3B之间的比较示出了合格的保持压力(222或272)因为预期作为用于调整后换档的即将脱离离合器的可能用途而降低。注意，不论利用暂存保持离合器的跳变降档是否实际执行，这种压力控制都会发生。

现在参考图4，并继续参考图1-3B，所示出的是用于十速变速器的离合器接合状态的示意性图表或表格300，其杠杆图未示出。十速变速器具有六个转矩传递构件或离合器，其接合和脱离以从十个前进速比中选择一个(其可被称为第一至第十档位；或称为档位1、档位2、档位3等)。

水平行310示出了档位编号而竖直列312示出了离合器编号。六个离合器在表300中被表示为C1、C2、C3、C4、C5和C6，但可选地也可以仅通过编号标识。在表格300中，离合器的选择性接合通过图表中的“X”表示。在单向离合器的情况下，接合指的是逆着单向离合器的旋转，使得离合器被有效地锁定或接合并充当制动器。表300未示出倒档或空档状态。

如图4所示，十速变速器的速比是通过四个离合器的接合选择的。档位间的正当换档包括一个即将脱离离合器、一个即将接合离合器和三个保持离合器。例如，为了从档位4换档到档位5，离合器C4是即将脱离离合器，离合器C5是即将接合离合器，而离合器C1、C3和C6都是保持离合器。

现在参考图5，并继续参考图1-4，所示出的是示意性图表400，其示出了通过有多次想法改变的十速变速器的降档的换档操纵转换。图表400与应用于在表格100中描述的九速变速器的图3A的图表200以及图3B的图表250类似。但是，图表400应用于在表格300中描述的十速变速器。

图表400包括x轴402和y轴404，x轴从左到右示出时间，y轴表示取决于正显示的各个性质的不同的值。标记406用于帮助确定第一次想法改变事件在操纵过程中发生的大致位置或时间，而标记408用于帮助确定第二次想法改变事件在操纵过程中发生的大致位置或时间。

指令档位412示出了十速变速器寻求的档位。指令档位412示出了其中控制器处于指令操作中的模式(即，特定速比)。说明性模式编号沿图表400的右上侧示出。例如，当驾驶员通过进一步踩下加速器踏板而请求显著更多的加速度时，它可以是十速变速器应该降档到更低档位以更好地加速车辆的指示。

在图表400中示出的操纵过程中，当前换档或初始换档旨在将十速变速器从开始档位(其是档位10)改变为初始目标档位(其是档位9)。然而，在完成该动力降档之前，控制器改变为第一调整后换档，其是从开始档位到调整后目标档位(档位8)的降档。

从初始换档至调整后换档的改变大致在标记406处发生。在标记408处，控制器再次改变为第二调整后换档，其是从开始档位到第二调整后目标档位(档位4)的降档。

图表400还包括输入速度414，其在y轴404的向上方向上是正的。随着十速变速器执行降档，输入速度414通常增加以维持平滑的输出速度(未示出)。注意，输入速度414的显著变化大致与十速变速器中的速比变化重合。

图表400示意性地示出了几个压力级别，十速变速器内的离合器的转矩传递能力在所述压力级别处发生变化。最大级别424示出了接合的离合器可保持在该流体压力处以维持接合的流体压力。打滑级别426示出了接合的离合器在低于该压力时开始打滑使得它们不再传递整个转矩的压力。暂存级别428示意性地示出了在打滑级别之上的流体压力，使得暂存级别428处的离合器是接合的，但相对接近打滑。应注意的是，压力级别仅是说明性的，并且图表400示出了暂存离合器在或接近暂存级别428处的压力。

图表400示出了一些参与了初始换档、第一调整后换档和第二调整后换档的具体离合器的压力。C2压力432示出了第二离合器C2的压力；C3压力433示出了第三离合器C3的压力；C4压力434示出了第四离合器C4的压力；并且，C6压力436示出了第六离合器C6的压力。

在初始换档(10-9PD)开始时，即将脱离离合器是第四离合器C4。因此，C4压力434开始从最大级别424朝向打滑级别426减少。第二离合器C2、第三离合器C3以及第六离合器C6都是保持离合器。

另外，各保持离合器也是可跳级保持离合器，因为各保持离合器可以用作从初始档位到另一档位的正当降档的即将脱离离合器，如图表300所示。因此，C2压力432、C3压力433和C6压力436开始朝向暂存级别428减少。

通过将指令档位412从档位9改变为档位8，控制器在标记406处启动第一调整后换档。第四离合器C4不再是用于第一调整后换档的即将脱离离合器。然而，第四离合器C4现在是可跳级保持离合器，使得C4压力434从打滑级别426朝向暂存级别428增大。

第二离合器C2和第六离合器C6都为第一调整后换档维持可跳级。因此，C2压力432和C6压力436保持在暂存级别428。

第三离合器C3成为用于第一调整后换档的即将脱离离合器，使得C3压力433从暂存级别428朝向打滑级别426减少。一旦C3压力433到达打滑级别，用于第一调整后换档(10-8PD_JD)的速比变化可以开始。注意，由于第三离合器C3在初始换档过程中是可跳级的并且因此是暂存的，C3压力433更接近打滑级别426。

如在标记408处通过指令档位412示出的，在开始第三离合器C3的打滑脱离之前，控制器指令第二调整后换档(10-4PD_JD)。第三离合器C3不再是用于目标档位的即将脱离离合器。然而，第三离合器C3是可跳级保持离合器，使得C3压力433朝向暂存级别428从打滑级别426移开。

对于第二调整后换档，第四离合器C4和第六离合器C6维持可跳级，使得C4压力434和C6压力436维持在暂存级别428。注意，在每个图表400中示出的换档操纵过程中，可保持离合器被暂存直至实际速比发生改变，这通常对应于即将脱离离合器开始打滑。因此，用于保持离合器的压力控制仅依赖于可跳级性和换档时机，这可以是基于时间的(时钟定时器)或基于事件的(即将脱离离合器的打滑)。

用于第二调整后换档的新的即将脱离离合器是第二离合器C2。因此，C2压力432开始从暂存级别428朝向打滑级别426减少。随着C2压力432达到打滑级别426，用于第二调整后换档(10-4PD_JD)的速比随着第二离合器C2脱离和即将接合离合器(第一离合器C1，其压力未示出)接合而开始改变。

一旦速比开始改变时，如通过输入速度414的斜率变化所示出的，可跳级保持离合器可能不再被用于动力跳变降档。因此，C3压力433、C4压力434和C6压力436都从暂存级别428移离，并返回到最大级别424。

在图表400中示出的压力指令在不同转矩承载水平之间一般采取倾斜的路径。然而，可选地，所指令的压力可立即改变，使得图表将显示垂直线，而实际压力将以不太突然的方式跟随。可选地，用于离合器的压力指令可以以衰减的方式变化，使得突然的初始变化之后是到最终值(例如，暂存级别)的平滑的渐近转变。

用于每个可跳级离合器的暂存级别可以基于查找表或算法单独地确定。每个可跳级离合器可以具有预设或标定的暂存级别，这可能基于可用的特定正当跳变降档而变化。重要的是，所实施的暂存级别必须大于该离合器的打滑级别。

可以被本文所描述的变速器和控制方案采用的示例性的暂存算法在下面示出。

在暂存算法中，Gx_Cl是离合器增益；T_Cl是离合器转矩；Ofst_Cl是离合器偏移；Adp是换档调整；而CP_RS是离合器获悉的复位弹簧值

离合器增益和离合器偏移的标定值是每一个变速箱特有的。离合器转矩计算为杠杆比与输入转矩的乘积。如果既有输入转矩的估计值又有实际值，更大的那个可由控制器20在确定暂存压力时使用。由于每个可跳级离合器能够潜在地是用于从当前获得档位的多个换档的即将脱离离合器，所选择的换档调整是用于最有可能换档的换档调整。

现在参考图6和图7，所示出的是用于控制变速器的算法或方法500的示意性流程图，所述变速器诸如图1中示出的变速器14。图6和图7仅示出高层级的方法500的框图，其一部分示出在图6和图7两者中。在图4中所示的算法或方法500的步骤的确切顺序不是必需的。步骤可被重新排序，步骤也可以被省略，且可以包括附加的步骤。此外，方法500可以是另一种算法或方法的一部分或子程序。

为了说明性目的，方法500可参照示出的元件和部件而描述，并关于其它附图描述，并且可以通过变速器14或与其相关联的控制器20执行。然而，其它部件可以用来实施方法500和本发明的系统。任何步骤可以由多个控制或控制系统部件执行。

步骤510：开始。

方法500可在启动或初始化步骤处开始，在此期间，方法500是成为活动的，并且可以监视车辆、动力总成10和传动器14的操作条件。初始化可例如响应于车辆操作者插入点火钥匙或响应于特定条件得到满足而发生，所述条件诸如每当控制器20为传动器14请求换档时。每当车辆在使用中时，方法500可持续地或循环不断地运行。

步骤512：指令动力降档。

方法500的监测或包括指令变速器14的动力降档。控制器20可以监测用于变速器14的指令档位。可选地，指令动力降档可以被认为是方法500的启动器，使得它在启动步骤510处发生。

步骤514：离合器压力控制子程序。

一旦方法500开始并且动力降档被指令时，控制器20开始执行用于变速箱中的每个离合器的压力控制的程序。该程序可以被认为是独立于方法500的其余部分，并且是分别描述的，即使一些考虑在子程序514与方法500的其余部分之间是共同的。

步骤516：超过基于时间或基于事件的跳变极限？

方法500确定当前动力降档是否已超过跳变降档极限，这可以是基于时间的、基于事件的或它们的组合。如所讨论的，参照图3A、图3B和图5中所示的换档操纵，一个基于事件的跳变极限可以是即将脱离离合器的打滑。另一个基于事件的跳变极限是速比变化的起始。

基于时间的跳变极限可包括跳变计时器，其是与指令动力降档的开始基本同时开始的时钟。重要的是，跳变计时器可以在每个新的或调整后换档的开始处重置，所述调整后换档诸如在图表400中示出的第一调整后换档和第二调整后换档。因此，即使从初始转移的开始处测量的总换档时间增加超过了跳变极限，跳变降档可能仍然是可用的，因为调整后换档还没有开始。

跳变计时器的持续时间可以是可变的，并可以根据换档的类型和所涉及离合器的状态而校正。跳变计时器通常可对应于即将脱离离合器开始打滑脱离所需要的时间量的估计，使得跳变计时器是基于事件的跳变极限的基于时间的估计。因此，方法500可包括估计当前即将脱离的打滑时间，并从其确定所述跳变计时。当新的或调整后的换档在达到基于时间或基于事件的跳变极限之前被指令时，方法500可以或者重置跳变极限，或者可以考虑到已到达跳变极限。

步骤518：结束/执行其它换档。

如果步骤516确定跳变极限已经失效，方法500前进至结束步骤。如果重新启动方法500的条件被满足，则结束步骤也可以是回到起点的循环。如果跳变极限通过例如用于初始换档的即将脱离离合器的打滑而被超过，则结束步骤可以包括执行初始换档。如果跳转极限通过例如到升档的想法改变而被超过，则结束步骤可以包括中止动力降档并执行升档。

步骤520：请求跳变动力降档？

如果步骤516确定跳变降档没有被超过，方法500前进到确定跳变降档是否已经指令或请求。例如，请求可以通过控制器20将指令档位从当前档位减少到更低的调整后档位而发出信号，所述更低的调整后档位是从当前档位经由正当降档可达到的。如果未请求PD_JD，方法500可继续浏览，以确定所述跳变极限是否已经被超过和跳变动力降档是否已被请求。

步骤522：结束/执行跳变动力降档。

结束方法500可以包括通过切换对离合器的控制以开始执行跳变动力降档。需要注意的是，跳变动力降档是触发方法500重新开始的降档，使得结束步骤也可被认为是循环步骤。

可选地，方法500可以连续地循环或运行，直到过渡条件被满足。方法500可以是更大的变速器控制系统的一部分，并且可以是其它的换档控制算法的子过程。

步骤550：开始压力控制子程序。

方法500的压力控制子程序514可包括多个步骤。子程序514在控制器20指令动力降档时被触发。

步骤552：为每个离合器运行或循环子程序。

如图7所示，无论是否结合到开始步骤550或单个步骤，子程序514在变速箱各离合器上运行。例如，子程序514将至少运行在变速器14的C1-C6上，因为这些是参与前进速度的离合器。

步骤554：确定离合器是否是可跳级的？

子程序514确定各离合器是否是可跳级的。为了是可跳级的，离合器必须是用于当前换档的保持离合器，并且必须是用于从初始目标档位的正当换档的即将脱离离合器。

例如，如通过表格300所示出的，第二离合器C2是从档位10至档位9的初始换档操纵的保持离合器。第二离合器C2还是用于从当前档位(档位10)到两个调整后目标档位(档位7或档位4)中的任一个的正当降档的即将脱离离合器。

步骤556：超过基于时间或基于事件的跳变极限？

子程序514还包括确定跳变极限是否已经被超过。这个确定可以与方法500中步骤516的确定基本相同，并且这两个程序可以共享关于基于时间或基于事件的跳变极限的相同输出或信号。

步骤558：确定暂存压力。

子程序514然后为每个经受子程序514的可跳级离合器确定暂存压力。如上所述，控制器20可基于例如查找表或算法确定暂存压力。

步骤560：将保持离合器设置到暂存压力。

在确定暂存压力需要准备可跳级离合器以迅速成为即将脱离离合器之后，子程序将保持离合器设置到暂存压力。因此，保持离合器被指令到暂存压力，并且保持离合器的实际压力将与指令级别大致匹配。

在将保持离合器设置到暂存压力之后，子程序514循环返回以验证当前换档没有超过跳变极限。此外，不断变化的情况可能会改变在步骤558中确定的暂存压力。

步骤562：重设或释放压力控制。

当步骤556确定当前换档已超出跳变极限，子程序514对可跳级保持离合器的暂存控制进行重设或释放。这交出了对可跳级离合器的控制，以用于实际执行跳变动力降档或不同的换档。

步骤564：结束。

在暂存控制被释放之后，或对于不可跳级的离合器，子程序514结束，直到方法500响应于指令动力降档而调用子程序514。需要注意的是，如果调整后换档触发跳变极限同时也是降档，则方法500可以立即调用子程序514以开始任何可跳级保持离合器的暂存，直到调整后换档开始其速度比的变化。

详细描述和附图或绘图是对本文所讨论的主题的支持和描述。虽然一些最佳模式和其它实施例已被详细描述，各种替代设计、构造和实施例是存在的。

Claims (10)

1.一种控制多速变速器中的离合器的方法，包括：

开始当前换档，其中，所述当前换档将所述离合器从开始档位改变到初始目标档位；

确定所述当前换档是否是降档，使得所述初始目标档位具有比开始档位更高的速比；

确定第一离合器的跳级资格，包括：

确定所述第一离合器是否是用于当前换档的保持离合器；和

确定所述第一离合器是否是用于从开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器，所述调整后目标档位具有比开始档位更高的速比；

如果所述第一离合器是不可跳级的，将所述第一离合器的压力维持在当前压力；并且

如果所述第一离合器是可跳级的，将所述第一离合器的压力从当前压力降低到暂存压力，其中，所述暂存压力大于打滑压力。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一离合器的跳级资格还包括：

确定所述当前换档是否已经超过了跳变极限，其中，所述跳变极限对应于时钟计时器。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一离合器的跳级资格还包括：

确定所述当前换档是否已经超过了跳变极限，其中，所述跳变极限对应于当前换档的即将脱离离合器向初始目标档位的打滑。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述第一离合器是否是用于从所述开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器包括：

确定在所述调整后目标档位与开始档位之间是否仅有一个即将接合离合器；和

确定所述第一离合器是否是在所述调整后目标档位与开始档位之间唯一的即将脱离离合器。

5.根据权利要求1所述的方法，还包括：

执行从所述开始档位到调整后目标档位的调整后换档，其中，执行所述调整后换档包括将所述第一离合器的压力降低到低于所述打滑压力。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：

从基于物理学的算法和查找表中的一个确定用于所述第一离合器的暂存压力。

7.根据权利要求1所述的方法，还包括：

确定第二离合器的跳级资格，包括：

确定所述第二离合器是否是用于当前换档的保持离合器；和

确定所述第二离合器是否是用于从所述开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器，所述调整后目标档位具有比开始档位更高的速比；

如果所述第二离合器是不可跳级的，将所述第二离合器的压力维持在当前压力；并且

如果所述第二离合器是可跳级的，将所述第二离合器的压力从当前压力降低到用于所述第二离合器的暂存压力，其中，所述暂存压力大于用于所述第二离合器的打滑压力。

8.一种控制多速变速器中的离合器的方法，包括：

开始当前换档，其中，所述当前换档将所述离合器从开始档位改变到初始目标档位；

确定所述当前换档是否是降档，使得所述初始目标档位具有比开始档位更高的速比；

确定第一离合器的跳级资格，包括：

确定所述第一离合器是否是用于当前换档的保持离合器；和

确定所述第一离合器是否是用于从开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器，所述调整后目标档位具有比开始档位更高的速比；和

确定所述当前换档是否已经超过了跳变极限；

如果所述第一离合器是不可跳级的，将所述第一离合器的压力维持在当前压力；并且

如果所述第一离合器是可跳级的，将所述第一离合器的压力从当前压力降低到暂存压力，其中，所述暂存压力大于用于所述第一离合器的打滑压力。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括：

从基于物理学的算法和查找表中的一个确定用于所述第一离合器的暂存压力。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，确定所述第一离合器是否是用于从所述开始档位到调整后目标档位的正当换档的即将脱离离合器包括：

确定在所述调整后目标档位与开始档位之间是否仅有一个即将接合离合器；和

确定所述第一离合器是否是在所述调整后目标档位与开始档位之间唯一的即将脱离离合器。