CN106895145A - 在高重力操纵期间控制变速器的方法 - Google Patents

Abstract

一种控制具有齿轮箱和可操作以使流体循环通过齿轮箱的泵的变速器的方法包括感测车辆的加速度以及调整泵的操作状态。当车辆的加速度大于加速度阈值时，调整泵的操作状态，以将泵的操作状态从初始操作状态改变为经调整的操作状态。当车辆的加速度从大于加速度阈值减小到低于加速度阈值时，泵的操作状态返回到初始操作状态。泵的操作状态可以包括泵的速度、表示用于泵的当前速度的流体流速的控制信号或用于将流体供应到泵的流体流动回路。

Description

在高重力操纵期间控制变速器的方法

技术领域

本发明大体上涉及一种在高加速度操纵期间控制变速器的方法。

背景技术

车辆变速器包括齿轮箱和使流体循环通过齿轮箱的泵。泵从储槽吸取流体。车辆的加速度使储槽内的流体移动。如果车辆加速度足够大，例如可能在车辆的急转弯或快速转弯或者快速加速或减速期间发生，则流体可能远离泵的入口移动，从而导致很少的流体或者没有流体流过泵，并导致噪声较大的泵操作。

发明内容

提供了一种控制车辆的变速器的方法。变速器包括齿轮箱和可操作以使流体循环通过齿轮箱的泵。该方法包括利用车辆的至少一个加速度计感测车辆的加速度，以及调整泵的操作状态。利用车辆的变速器控制模块调整泵的操作状态。当车辆的加速度大于加速度阈值时，调整泵的操作状态以将泵的操作状态从初始操作状态改变为经调整的操作状态。

还提供了一种控制变速器的泵的方法。变速器包括齿轮箱，其中泵可操作以使流体循环通过齿轮箱。该方法包括利用车辆的至少一个加速度计感测车辆的加速度。所感测的加速度包括大小和相对于车辆的纵向轴线的方向。利用车辆速度传感器感测车辆的速度。利用变速器控制模块，基于所感测的车辆速度来限定最大允许泵速度。当车辆的加速度大于加速度阈值时，并且当所感测的泵速度等于或大于用于所感测的车辆速度的最大允许泵速度时，利用变速器控制模块减小泵的速度。将泵的速度减小以将泵的操作状态从所感测的泵速度改变到经调整的泵速度。

因此，基于车辆的当前加速度来控制变速器，并且特别是泵的不同操作状态。如果车辆的加速度足够高并且是在可能导致流体远离泵的入口移动的方向上，则调整泵的操作状态以减少噪声和/或提供与通过泵循环的流体量相关的更准确的信息。例如，可以在高加速度期间减小泵的速度以减少噪声，或者可以调整将流体供应到泵的流体流动回路以维持流体向泵的供应。另外，当车辆的高加速度减少了在泵的入口处可获得的流体量时，可以基于泵的当前速度和车辆的当前加速度来调整来自变速器控制模块的表示泵正在循环的流体量的信号，以提高车辆诊断的准确性，例如但不限于用于电气装置(例如电动机)的温度计算。

结合附图，通过下面对用于执行本教导的最佳模式的详细描述中，本教导的上述特征和优点以及其他特征和优点将容易变得显而易见。

附图说明

图1是车辆的变速器的示意图。

图2是表示在高加速度操纵期间控制变速器的方法的流程图。

图3是表示调整变速器的泵的速度的过程的流程图，其作为在高加速度操纵期间控制变速器的过程的一部分。

图4是表示调整表示泵的流速的控制信号的过程的流程图，其作为在高加速度操纵期间控制变速器的过程的一部分。

图5是表示调整变速器的流体回路的过程的流程图，其作为在高加速度操纵期间控制变速器的过程的一部分。

具体实施方式

本领域的普通技术人员将认识到，诸如“上方”，“下方”，“向上”，“向下”，“顶部”，“底部”等术语用于描述附图，并不表示对由所附权利要求书限定的本发明范围的限制。此外，本文中可以在功能和/或逻辑块部件和/或各种处理步骤方面对本教导加以描述。应当认识到，这样的块部件可以包括配置为执行指定功能的任何数量的硬件、软件和/或固件部件。

参考附图，其中在多个视图中相同的附图标记表示相同的部件，本文描述了一种控制车辆的变速器20的方法。参考图1，变速器20包括齿轮箱22和泵24。泵24可操作以使流体26循环通过齿轮箱22。泵24包括入口28和具有进口32的流体回路30，进口32将泵24的入口28连接到储槽33中的流体26并将流体26供应到泵24。包括齿轮箱22、储槽33和流体回路30的变速器20可以以任何合适的方式进行配置。因此，应当理解，图1所示的变速器20的示意图是提供来用于示例性目的，以帮助理解下面描述的方法。

变速器20可以任选地包括电气装置(未示出)，例如电动机或电动机/发电机。电气装置可以包括用于为推进驱动力提供牵引的牵引电机，或者可以可替代地用于产生电力以对能量存储装置充电。电气装置可以由流体26冷却，其中泵24使流体26循环通过电气装置以便实现冷却。

车辆可以包括变速器控制模块34，其可操作以控制变速器20的操作。变速器控制模块34可以包括计算机和/或处理器，并且包括管理和控制变速器20的操作所需的所有软件、硬件、存储器、算法、连接、传感器、计时器等。因此，下面描述的并且大体上在图2至图4中示出的方法可以实现为可在变速器控制模块34上操作的程序或算法。应当认识到的是，变速器控制模块34可以包括能够分析来自各种传感器的数据、比较数据、做出控制变速器20的操作所要求的必要决定以及执行控制变速器20的操作所需的必要任务的任何装置。

变速器控制模块34可以实现为一个或多个数字计算机或主机，每个数字计算机或主机具有一个或多个处理器、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、电可编程只读存储器(EPROM)、光驱动器、磁驱动器等，高速时钟、模数(A/D)电路、数模(D/A)电路和任何所需的输入/输出(I/O)电路、I/O设备和通信接口，以及信号调节和缓冲电子器件。

计算机可读存储器可以包括参与提供数据或计算机可读指令的任何非暂时性/有形介质。存储器可以是非易失性的或易失性的。非易失性介质可以包括例如光盘或磁盘和其他永久性存储器。示例性易失性介质可以包括可以构成主存储器的动态随机存取存储器(DRAM)。用于存储器的实施例的其他示例包括软盘、柔性盘或硬盘、磁带或其他磁介质、CD-ROM、DVD和/或任何其他光学介质，以及其它可能的存储器设备，例如闪存。

变速器控制模块34包括其上记录有计算机可执行指令的有形的非暂时性存储器。控制器的处理器配置为执行计算机可执行指令，以执行以下述方式控制变速器20的方法。

下面描述的方法可以用于在高加速度操纵(例如，车辆的急转弯和快速转弯或者突然加速或减速)期间控制变速器20的操作。在这种高加速度操纵期间，储槽33中的流体26可以远离将流体26供应到泵24的流体回路30的入口32移动。例如，参考图1，示出了流体26朝向储槽33的右侧36移动，如在图1的页面上所观察到的。如图1所示，因为流体26朝向储槽33的右侧36移动，所以流体回路30的进口32不能吸入流体26。这可能是例如高速向左转弯的结果。在图1所示的情况中，泵24不能使流体26循环到齿轮箱22，并且可能吸入空气，这可能导致泵24发出过多的且不期望的噪声。另外，由于泵24在高加速度操纵期间不能吸入流体26，因此，没有流体26循环到齿轮箱22来用于润滑和/或冷却目的。此外，许多车辆控制和/或诊断算法利用泵24的速度来估计流体26的流速。这些算法基于泵24的速度预测流体26的流速。然而，如果泵24不能使流体26循环(例如图1中所示)，则泵24可以以高速操作，同时还不会使任何流体或非常少的流体26循环。因此，在高加速度操纵期间，利用泵24的速度来估计流体26的流速的控制和/或诊断算法可能不准确。下面描述的方法提供了在高加速度操纵期间控制变速器20的方式，以便在这种高加速度操纵期间改进变速器20的操作。

参考图2，该方法包括感测车辆的加速度，通常由框50表示。可以利用车辆的至少一个加速度计来感测车辆的加速度。车辆的加速度包括车辆的加速度的大小以及加速力相对于车辆的纵向轴线40的方向。例如，如果车辆正在进行急的右转弯，则加速力可能指向车辆的纵向轴线40的左侧38。相反，如果车辆正在向左急转弯，则加速力可能指向车辆的纵向轴线40的右侧36。如果车辆正在加速，则加速力可能指向车辆的后方(未标记)，并且如果车辆正在减速，则加速力可能指向车辆的前方(未标记)。来自加速度计的数据被传送到变速器控制模块34，使得变速器控制模块34可以计算和/或确定加速力的大小和方向。加速度的感测以及加速力的大小和方向的确定可以以连续方式或以重复的指定时间间隔来执行。

变速器控制模块34限定加速度阈值，通常由框52表示。加速度阈值是车辆的加速度大小，高于该加速度大小，变速器控制模块34便可以控制变速器20的操作。因此，加速度阈值表示高加速度操纵。产生具有等于或大于加速度阈值的大小的加速力的车辆操纵可以被认为是高加速度操纵，并且产生具有小于加速度阈值的大小的加速力的车辆操纵可以不被认为是高加速度操纵。加速度阈值可以随着变速器20和车辆的具体设计而发送变化，并且可以与足以使流体26远离将流体26供应到泵24的流体回路30的进口32移动的加速力的大小相关联。

加速度阈值可以是针对所有情况的预限定值。然而，优选地，加速度阈值基于车辆的加速力相对于车辆的纵向轴线40的方向而变化。因此，例如由于储槽33的形状和/或配置的缘故，用于第一方向上给定大小的加速力的加速度阈值可以不同于在第二方向上指向的相同大小的加速力。例如，具有储槽33(其在左侧38上具有进口32)的变速器20(例如图1中所示)可能不会受到到右侧36的高加速度操纵的显著影响，这是因为这样的高加速度操纵迫使流体26到达纵向轴线40的左侧38，并且不会剥夺流体26的进口32。然而，到纵向轴线40的左侧38的高加速度操纵(例如图1中所示)使流体26移动到纵向轴线40的右侧36，并且剥夺流体26的进口32。因此，用于到右侧36的操纵的加速度阈值可以限定为包括比用于到左侧38的操纵的加速度阈值更高的值。

一旦变速器控制模块34已经感测到车辆加速度的大小和加速力的方向并且限定了用于加速力的当前方向的加速度阈值，则变速器控制模块34就将所感测的车辆加速度的大小与加速度阈值进行比较(通常由框54表示)，以确定所感测的车辆加速度的大小是否小于或等于加速度阈值(通常以56表示)，或者所感测的车辆加速度是否大于加速度阈值(通常以58表示)。

当所感测的车辆加速度的大小小于或等于加速度阈值时(通常以56表示)，则不采取其他动作，并且变速器控制模块34继续监测车辆的加速度。当所感测的车辆加速度的大小大于加速度阈值(通常以58表示)时，变速器控制模块34启动事件计时器(通常由框60表示)。事件计时器可以包括但不限于变速器控制模块34的时钟。事件计时器测量从确定车辆加速度的大小大于加速度阈值开始的持续时间。变速器控制模块34连续地操作事件计时器，测量自事件计时器启动以来的时间，直到车辆加速度的大小减小到低于加速度阈值的水平，或者直到时间限制到期，如下面更详细描述。

当车辆加速度的大小大于加速度阈值时，变速器控制模块34可以调整泵24的一个或多个操作状态和/或条件(通常由框62表示)。变速器控制模块34可以调整泵24的操作状态，以将泵24的操作状态从初始操作状态改变为经调整的操作状态。泵24的一个或多个操作状态和/或条件可以包括但不限于泵24的速度、来自变速器控制模块34的表示泵24的流体26流速的控制信号、或者将流体26供应到泵24的流体回路30。

如果变速器控制模块34调整泵24的一个或多个操作状态，由于车辆加速度的大小大于加速度阈值，则变速器控制模块34继续监测车辆的加速度(通常由框64表示)，以确定所感测的车辆加速度的大小是否小于或等于加速度阈值(通常以66表示)，或者所感测的车辆加速度的大小是否大于加速度阈值(通常以68表示)。当车辆加速度的大小从大于加速度阈值减小到小于加速度阈值时，并且变速器控制模块34确定所感测的车辆加速度的大小随后小于或等于加速度阈值(通常以66表示)，则变速器控制模块34重新调整泵24的操作状态(通常由框70表示)，以将泵24的操作状态从经调整的操作状态改变或返回到初始操作状态。变速器控制模块34然后继续监测车辆的加速度，如上所述。

当变速器控制模块34确定所感测的车辆加速度的大小仍然大于加速度阈值时，则变速器控制模块34保持对泵24的操作状态的调整(通常由框72表示)。

如上所述，变速器控制模块34连续地操作事件计时器，测量自事件计时器启动以来的时间，直到车辆加速度的大小减小到低于加速度阈值的水平，或者直到时间限制到期。时间限制是允许变速器控制模块34调整变速器20的操作状态的时间量。为了防止变速器控制模块34在过长的时间段内调整变速器20的操作状态，或者响应于故障输入，对泵24的操作状态的调整受限于时间限制。因此，变速器控制模块34将所测量的调整泵24的操作状态的持续时间(即，自事件计时器启动以来)与时间限制连续地进行比较(通常由框74表示)，以确定所测量的持续时间是否小于时间限制(通常以76表示)，或者所测量的持续时间是否等于或大于时间限制(通常以78表示)。当所测量的自事件计时器启动以来的持续时间小于时间限制时(通常以76表示)，则变速器控制模块34保持对变速器20的操作状态的调整并且继续监测车辆加速度(通常由框64表示)，以确定车辆加速度的大小是否或何时降低到小于加速度阈值的水平。

当所测量的自事件计时器启动以来的持续时间等于或大于时间限制时(通常以78表示)，则变速器控制模块34重新调整泵24的操作状态(通常由框70表示)，以将泵24的操作状态从经调整的操作状态返回到初始操作状态。

调整泵24的操作状态可以包括以调整值来调整泵24的初始操作状态，以限定泵24的经调整的操作状态。调整值可以基于车辆加速力相对于车辆的纵向轴线40的方向而变化。因此，泵24的操作状态的调整量(即调整值)可以根据加速力相对于车辆的纵向轴线40指向的哪个方向而变化。照此，相对于车辆的纵向轴线40在第一方向上指向的特定大小的加速力可以按照与相对于车辆的纵向轴线40在第二方向上指向的相同大小的加速力不同的量进行调整。此外，调整值可以基于车辆的加速力的大小而变化。因此，泵24的操作状态的调整量(即调整值)可以根据加速力的大小而变化。照此，特定大小的加速力可以按照与具有不同大小的加速力不同的量进行调整。

参考图3，描述了当泵24的速度为泵24的操作状态时调整泵24的操作状态的过程。该过程包括利用旋转传感器感测泵24的速度(通常由框100表示)，以及利用速度传感器感测车辆的速度(通常由框102表示)。泵24的转速和车辆的速度可以利用本领域中已知的任何合适的传感器以任何合适的方式来进行感测。泵24的转速和车辆的速度传送到变速器控制模块34。

变速器控制模块34限定最大允许泵24速度(通常由框104表示)。最大允许泵24速度变化，并且是取决于所感测的车辆速度。最大允许泵24速度限定了满足噪声、振动和粗劣度(NVH)要求的泵24的最大转速。因此，最大允许泵24速度可以限定为能够满足车辆的NVH要求的泵24的最快转速。应当认识到，最大允许泵24速度可以限定为包括任何值，其中包括零值，即泵24完全停止。

一旦变速器控制模块34已经为车辆的当前速度限定了最大允许泵24速度，变速器控制模块34就将所感测的泵24的速度与最大允许泵24速度进行比较(通常由框106表示)，以确定所感测的泵24的速度是否小于最大允许泵24速度(通常以108表示)，或者所感测的泵24的速度是否等于或大于最大允许泵24速度(通常以110表示)。当所感测的泵24的速度小于对于所感测的车辆速度的最大允许泵24速度时(通常以108表示)，则变速器控制模块34可以暂时禁用利用泵24的速度的至少一个诊断算法(通常由框112表示)，这是因为高加速度操纵可以防止泵24使流体26以与泵24的当前转速相关联的假定流体26流速来循环通过齿轮箱22。

当所感测的泵24的速度等于或大于对于所感测的车辆速度的最大允许泵24速度时(通常以110表示)，则变速器控制模块34随后可以减小泵24的速度以限制来自泵24的过多噪声(通常由框114表示)。另外，当所感测的泵24的速度等于或大于对于所感测的车辆速度的最大允许泵24速度时，则变速器控制模块34随后可以临时禁用利用泵24的速度的至少一个诊断算法，同时泵24的速度减小(通常由框112表示)。

参考图4，描述了当从变速器控制模块34输出的表示泵24的流体流动估计值的控制信号是泵24的操作状态时调整泵24的操作状态的过程。控制信号表示对于泵24的当前速度的来自泵24的流体流动的估计值。该过程包括重新限定控制信号以包括表示实际流体26流速或泵24的估计值的值(通常由框120表示)。因此，应当认识到，基于泵24的当前速度和车辆的当前加速度来调整控制信号。例如，较高的加速度速率可以与控制信号的值的较大变化相关联。例如，从变速器控制模块34输出的表示来自泵24的流体26流速的信号可以被调整为包括零值，即使泵24是以将提供大于零的给定量的流体26流量的速度旋转。因此，接收和利用来自变速器控制模块34的控制信号的任何控制和/或诊断算法将接收表示零流体26流过泵24的经调整的控制信号，并且可以相应地执行它们的操作和/或计算。应当认识到，可以调整控制信号以限定在控制信号的初始或当前值(包括该值)与表示零流量的值之间的任何值。该过程可以独立于泵24的转速调整来执行，或者与泵24的转速调整相结合地执行。

参考图5，描述了当流体回路30的配置限定为泵24的操作状态时调整泵24的操作状态的过程。如图1所示，流体回路30包括进口32，该进口32将流体26吸入流体回路30中并向泵24供应流体26。然而，如图1所示，由于高加速度操纵的缘故，流体26远离进口32移动。流体回路30可以包括一个或多个控制阀、一个或多个辅助进口46 32s和/或一个或多个辅助储槽33s(未示出)。为了向泵24供应流体26，变速器控制模块34可以调整流体回路30的配置，从而从除了进口32之外的某个地方吸取流体26，或者向进口32供应流体26。例如，如图1所示，变速器控制模块34可以关闭第一阀42并打开第二阀44，使得泵24从辅助进口4632抽吸流体26。因此，调整泵24的操作状态包括利用变速器控制模块34打开或关闭至少一个控制阀(通常由框130表示)，以重新引导或供应流体26流过流体回路30，从而维持流体26到泵24的流动。

详细描述和附图或图式是对本发明的支持和描述，但是本发明的范围仅由权利要求书限定。虽然已经详细描述了用于执行所要求保护的教导的一些最佳方式和其他实施例，但是仍存在用于实践所附权利要求书中限定的本发明的各种替代设计和实施例。

Claims (10)

1.一种控制车辆的变速器的方法，其中，所述变速器包括齿轮箱和可操作以使流体循环通过所述齿轮箱的泵，所述方法包括：

利用所述车辆的至少一个加速度计感测所述车辆的加速度；以及

当所述车辆的所述加速度大于加速度阈值时，利用变速器控制模块调整所述泵的操作状态，以将所述泵的所述操作状态从初始操作状态改变为经调整的操作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其中，感测所述车辆的所述加速度包括感测所述车辆的所述加速度的大小和所述车辆的所述加速度相对于所述车辆的纵向轴线的方向。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，所述加速度阈值包括基于所述车辆的所述加速度相对于所述车辆的纵向轴线的方向而变化的值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述泵的操作状态包括以调整值来调整所述泵的所述初始操作状态，以限定所述泵的所述经调整的操作状态，其中所述调整值基于所述车辆的所述加速度相对于所述车辆的纵向轴线的方向而变化。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，调整所述泵的所述操作状态包括以调整值来调整所述泵的所述初始操作状态，以限定所述泵的所述经调整的操作状态，其中所述调整值基于所述车辆的所述加速度的大小而变化。

6.根据权利要求1所述的方法，还包括：当所述所感测的车辆加速度大于所述加速度阈值时，利用所述变速器控制模块的时钟启动事件计时器，以测量调整所述泵的所述操作状态的持续时间。

7.根据权利要求6所述的方法，还包括当调整所述泵的所述操作状态的所述所测量的持续时间等于或大于时间限制时，利用所述变速器控制模块重新调整所述泵的操作状态，以使所述泵的操作状态从所述经调整的操作状态返回到所述初始操作状态。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述泵的操作状态包括所述泵的速度，并且其中所述方法还包括利用旋转传感器感测所述泵的速度，并且利用速度传感器感测所述车辆的速度。

9.根据权利要求8所述的方法，还包括限定最大允许泵速度，其中所述最大允许泵速度根据所述所感测的车辆速度而变化。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，调整所述泵的操作状态还限定为当所述泵的所述所感测的速度等于或大于对于所述所感测的车辆速度的最大允许泵速度时，降低所述泵的所述速度。