CN108019504A - 两阶段变速器离合器分阶 - Google Patents

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Abstract

本公开涉及两阶段变速器离合器分阶。为了使离合器活塞预先分阶以准备进行离合器接合，控制器命令高电流流向铸造集成式直接作用螺线管(CIDAS)电磁阀。这样的分阶是以两个不同的阶段来执行的，其中，第一阶段中的电流大于第二阶段中的电流。以这种方式使活塞分阶减小分阶时间并减小分阶时间的变化性。可基于多个参数来调节第一阶段的持续时间，所述多个参数包括：前次发动机关闭时间段的时长、自前次发动机关闭时间段以后离合器应用的次数、流体温度和自离合器的前次接合起的时长。

Description

两阶段变速器离合器分阶
技术领域
本公开涉及用于机动车辆的自动变速器的控制系统领域。更具体地讲，本公开涉及一种为准备离合器致动而命令电流以使液压离合器活塞分阶(stage)的方法。
背景技术
许多车辆在包括前进运动和倒车运动两者的宽范围的车速下使用。然而，一些类型的发动机只能在窄的速度范围内高效运转。因此，经常采用能够以多个传动比高效地传输动力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常以高传动比运转，使得发动机扭矩倍增以提高加速度。在高车速时，使变速器以低传动比运转允许与安静、燃料高效的巡航相关联的发动机转速。通常，变速器具有安装到车辆结构的壳体、由发动机曲轴驱动的输入轴和通常经由差速器组件驱动车轮的输出轴，该差速器组件允许左车轮和右车轮在车辆转弯时以稍微不同的转速旋转。
离散传动比变速器能够经由多个动力流动路径传输动力，每个动力流动路径与不同的传动比相关联。通过接合诸如离合器或制动器的特定换挡元件来建立特定的动力流动路径。从一个齿轮比换挡到另一个齿轮比涉及改变使哪些换挡元件接合。在许多变速器中，每个换挡元件的扭矩容量通过将流体以受控的压力输送到换挡元件来控制。控制器通过将电信号发送到阀体来调节压力。
发明内容
一种变速器包括诸如离合器或制动器的换挡元件、阀和控制器。换挡元件具有液压致动的活塞。阀被构造为：响应于来自控制器的电流而调节供应到换挡元件的流体的压力。阀可以是铸造集成式直接作用螺线管(Casting Integrated Direct ActingSolenoid,CIDAS)电磁阀。控制器被配置为调节所述电流。控制器被配置为：通过在整个第一阶段将所述电流设置为高值并在整个第二阶段将所述电流设置为较低值来使活塞分阶。控制器可基于多个条件来调节第一阶段的持续时间，所述多个条件包括：前次发动机关闭时间段的时长、自前次发动机关闭时间段以后离合器应用的次数、流体温度和自前次离合器接合起的时长。
一种使离合器活塞分阶的方法包括：将至电磁阀的电流设置为第一值持续第一预定义持续时间，随后将所述电流设置为较低的第二值持续第二预定义持续时间。这是响应于接合换挡元件的请求而执行的。可在第二预定义持续时间结束时减小所述电流。可基于多个条件来调节第一预定义持续时间，所述多个条件包括：前次发动机关闭时间段的时长、自前次发动机关闭时间段以后离合器应用的次数、流体温度和自前次离合器接合起的时长。
根据本发明的一个实施例，所述方法还包括：基于自换挡元件的前次应用起的时长来调节第一定义持续时间。
一种控制器包括驱动器电路和控制逻辑。驱动器电路被配置为对流向阀的电流进行设置。控制逻辑被配置为：通过在整个第一阶段命令所述电流为高值并且随后在整个第二阶段命令所述电流为较低值而使离合器活塞分阶。控制器可在第二阶段结束时减小所述电流。控制器可基于多个条件来调节第一阶段的持续时间，所述多个条件包括：前次发动机关闭时间段的时长、自前次发动机关闭时间段以后离合器应用的次数、流体温度和自前次离合器接合起的时长。
根据本发明的一个实施例，所述控制逻辑被进一步配置为：基于自发动机启动起已经应用换挡元件的次数来调节第一阶段的持续时间。
根据本发明的一个实施例，所述控制逻辑被进一步配置为：基于在发动机启动之前发动机处于关闭的时长来调节第一阶段的持续时间。
根据本发明的一个实施例，所述控制逻辑被进一步配置为：基于自离合器的前次应用起的时长来调节第一阶段的持续时间。
附图说明
图1是变速器系统的示意图。
图2是适用于图1的变速器系统的齿轮箱的变速器齿轮传动装置的示意图。
图3是用于控制图2的齿轮传动装置的换挡元件中的四个换挡元件的液压控制系统的离合器控制子系统的一部分的示意图。
图4是在为图2中的其中一个离合器的接合做准备而对离合器活塞进行分阶期间的电流随时间变化的曲线图。
图5是示出控制至图3的其中一个电磁阀的电流以根据图4对离合器活塞进行分阶的处理的流程图。
具体实施方式
在此描述本公开的实施例。然而，应理解公开的实施例仅为示例并且其它实施例可以采用各种替代形式。附图不一定按比例绘制；可夸大或最小化一些特征以显示特定部件的细节。因此，在此公开的具体结构和功能细节不应被解释为限制，而仅作为用于教导本领域技术人员以多种形式使用本发明的代表性基础。如本领域普通技术人员将理解的，参考任一附图示出和描述的各种特征可以与在一个或更多个其它附图中示出的特征组合以产生未明确示出或描述的实施例。示出的特征的组合为典型应用提供代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各种组合和变型可期望用于特定应用或实施方式。
图1示意性地示出了车辆变速器。粗实线表示机械动力流连接。细实线表示液压流体流。虚线表示信息信号流。在输入轴10处供应动力，动力通常来自内燃发动机曲轴。液力耦合器12包括可驱动地连接到输入轴10的泵轮和可驱动地连接到涡轮轴14的涡轮。每当泵轮旋转得比涡轮快时，动力经由运动流体从泵轮传输到涡轮。液力耦合器12可以是还包括导轮的变矩器，在泵轮旋转得明显快于涡轮时导轮使流体重新定向，使得涡轮扭矩是泵轮扭矩的倍数。齿轮箱16包括被构造为在涡轮轴14与输出轴18之间建立多个动力流动路径的齿轮传动元件和换挡元件。可通过接合换挡元件的相关联的子集来建立每个动力流动路径。在低车速时，可以在涡轮轴与输出轴之间建立提供扭矩倍增和转速减小的动力流动路径，以优化车辆性能。在较高的车速时，可以建立提供转速倍增的动力流动路径，以使燃料消耗最小化。
通过将升高压力的液压流体供应到离合器应用室来接合齿轮箱16内的换挡元件。每个换挡元件可包括离合器组，离合器组具有花键连接到一个部件的摩擦盘和花键连接到不同的部件的分隔盘，所述摩擦盘和所述分隔盘交错布置。流体迫使活塞挤压离合器组，使得摩擦盘与分隔盘之间的摩擦力结合所述部件。每个换挡元件的扭矩容量与流体压力的变化成比例地变化。由输入轴10驱动的泵20从油底壳22汲取流体并将流体以升高的压力输送到阀体24。阀体24根据来自动力传动系统控制器26的信号而将流体以受控的压力输送到离合器应用室。除了提供到离合器应用室的流体以外，阀体还提供用于润滑的流体并将流体提供至变矩器12。最终，在大气压力下，流体从齿轮箱18回流到油底壳22。
在图2中示意性地示出了示例性齿轮箱16。变速器使用四个简单行星齿轮组30、40、50和60。中心齿轮36固定地结合到中心齿轮46，齿轮架32固定地结合到齿圈68，齿圈48固定地结合到中心齿轮56，齿圈58固定地结合到中心齿轮66，涡轮轴14固定地结合到齿轮架42，输出轴18固定地结合到齿轮架62。齿圈38通过制动器70而选择性地保持不旋转，中心齿轮36和中心齿轮46通过制动器72而选择性地保持不旋转。涡轮轴14通过离合器74而选择性地结合到齿圈58和中心齿轮66。中间轴28通过离合器76而选择性地结合到齿轮架52，中间轴28通过离合器78而选择性地结合到齿轮架32和齿圈68，并且中间轴28通过离合器80而选择性地结合到齿圈48和中心齿轮56。表1中列出了用于每个行星齿轮组的建议轮齿比。
表1
齿圈38/中心齿轮36 2.20
齿圈48/中心齿轮46 1.75
齿圈58/中心齿轮56 1.60
齿圈68/中心齿轮66 3.70
如表2所示，以四个为一组地接合离合器和制动器在涡轮轴14与输出轴18之间建立十个前进传动比和一个倒车传动比。X指示需要该离合器来建立传动比。(X)指示可应用该离合器，但对于建立动力流动路径来说该离合器不是必需的。在1挡，在不改变传动比的情况下，可应用离合器78或离合器80来代替应用离合器76。当齿轮组具有如表1所示的齿数时，传动比具有表2中所示的值。
表2
图3示意性地示出了阀体24的离合器控制子系统的一部分。控制器26通过调节至相应螺线管的电流来调节每个离合器的扭矩容量。控制器包括单独的驱动器电路，以基于由控制逻辑计算的值来设置每个电流。例如，驱动器电路可通过基于来自电流传感器的闭环反馈而改变脉冲宽度调制电路的占空比来设置电流。在换挡期间，精确控制即将接合的离合器和即将分离的离合器的扭矩容量是非常重要的。电流的变化与扭矩容量的变化之间的关系被称为增益。如果增益过高，则有损扭矩容量控制的精度。在处于固定的挡位时接合的离合器或在换挡期间保持的离合器的扭矩容量必须保持为高于传递的扭矩，以避免离合器打滑。有时，这些要求彼此冲突(in tension with one another)。例如，在倒车挡中，制动器A的扭矩容量必须保持在齿轮箱输入扭矩的3.5倍以上。另一方面，在6挡中，由制动器A传递的扭矩小于齿轮箱输入扭矩的30％。在从6挡换挡到7挡的过程中，制动器A是即将分离的元件。在该换挡(可以在相对低的齿轮箱输入扭矩下发生)期间，需要低增益。然而，同样的低增益将不适于在相对高的齿轮箱输入扭矩下的倒车挡。
图3示出了对图2的齿轮传动装置的六个换挡元件中的四个换挡元件(CL A 70、CLB 72、CL C 80和CL F 78)进行控制的部件。每个离合器应用回路是由铸造集成式直接作用螺线管(CIDAS)90、92、94或96以及相应的闭锁阀(latch valve)98、100、102或104的组合控制的。每个CIDAS响应于来自控制器26的控制信号而控制相应的受控压力回路106、108、110或112中的压力。当受控压力回路中的压力低于阈值时，每个闭锁阀将离合器应用回路114、116、118或120连接到相应的受控压力回路，当受控压力高于阈值时，每个闭锁阀将离合器应用回路连接到管路压力回路122。这样的装置允许在换挡事件期间使用低增益并在其它时间提供高扭矩容量。各个离合器的阈值和增益可以不同。当受控压力被命令为零时，CIDAS阀将受控压力回路连接到离合器排放回路124，离合器排放回路124提供用于使流体从离合器应用室逸出以使离合器活塞去行程(de-stroke)的路径。升压排放回路126以非常接近大气压力的压力提供流体供应。CIDAS/闭锁阀组合的结构和操作在美国专利申请公开2013/0026401中被详细地描述，该公开通过引用全部包含于此。
当制动器或离合器完全分离时，复位弹簧推动离合器活塞远离离合器组，以使寄生阻力最小化。为了重新接合离合器，应用室必须被重新填充流体，以使活塞往回运动抵住离合器组。这被称为使活塞产生行程(stroking)。直到活塞完成行程(stroked)，扭矩容量保持可被忽略并且不响应于命令压力的变化。为了准备重新接合，控制器可命令适度高的电流至CIDAS阀持续计算的时间段，以使活塞运动了至行程位置(stroked position)的路径中的大部分。这被称为重新接合的升压阶段。如果在活塞在完成行程之后升压阶段继续，则离合器的扭矩容量将突增(spike)到期望水平以上，从而导致差的换挡质量。如果升压阶段未成功将活塞运动到足够接近完成行程位置的位置，则当活塞运动完成剩余路径时在随后的压力命令与产生的扭矩容量的增大之间将存在过度的延迟。这也导致差的换挡质量。
在升压阶段期间多个因素引起系统响应的变化。例如，在一些状况下，CIDAS阀中的摩擦力可使阀暂时粘滞(stick)，从而延迟流体的流动和活塞的运动。发明人已确定这些延迟与流体温度和自上次应用离合器起过去的时间有关。如图4所示，发明人已通过实验确定：通过在两个升压阶段中使活塞产生行程来提高连续性(consistency)。在130处，离合器处于其初始分离状态并且命令电流为零。当确定离合器必须准备进行接合时，在132处，通过命令大小为i1的电流达持续时间t1来执行第一升压阶段。尽管电流水平i1是可校准的值，但发明人已确定最大电流是合适的。在第一升压阶段132之后，将命令电流减小到较低水平i2持续第二升压阶段134。两个升压阶段的总持续时间为t2。在136处，基于期望的扭矩容量和传递函数来设置电流。对于换挡中即将接合的离合器，期望的扭矩容量逐渐增大，因此命令电流逐渐增大。
所述方法通过图5的流程图被进一步示出。所述处理响应于计划接合而开始。在140处，控制器计算第一升压阶段的持续时间t1。发明人已通过实验确定两个函数f1和f2的和是有效的。函数f1考虑在发动机最近一次启动之前发动机处于关闭的时长toff。每当发动机启动时该值可以被更新。函数f1还考虑自发动机启动起已应用离合器的次数Napplied,cl。当发动机启动时该值被重新设置，并且每当离合器分离(release)时该值被递增。函数可被表示为存储器中的查找表。不同的查找表可用于各个不同的离合器。函数f2考虑流体温度Tfluid和自最近一次离合器分离起的时长。每当离合器分离时，这个最近一次分离的时间tprevious,cl可被更新。变量t是当前时间。与f1类似，函数f2可被表示为存储器中的查找表。不同的查找表可用于各个不同的离合器。在142处，控制器计算用于第一升压阶段的命令电流。在144和146处，控制器分别计算总升压阶段持续时间和用于第二升压阶段的电流。
在148处，控制器记录第一升压阶段开始的时间tstart。在150处，控制器通过命令在142处计算的电流水平i1来执行第一升压阶段。控制器在152处反复检查是否是时候结束第一升压阶段。当经过了时间t1时，控制器在154处通过命令在146处计算的电流水平i2来执行第二升压阶段。控制器在156处反复检查是否是时候结束第二升压阶段。在两个升压阶段之后，控制器在158处命令与期望的扭矩容量τcl_des相对应的电流水平，直到在160处离合器分离为止。在162处，控制器更新一些值以供未来的接合使用。
虽然上文描述了示例性实施例，但是并不意味着这些实施例描述了权利要求所包含的所有可能的形式。说明书中使用的词语为描述性词语而非限制性词语，并且应理解，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如上所述，可组合多个实施例的特征，以形成本发明的可能未被明确描述或说明的进一步的实施例。尽管多个实施例可能已经被描述为提供优点或者就一个或更多个期望特性来说优于其它实施例或现有技术的实施方式，但是本领域普通技术人员应该认识到，取决于具体应用和实施方式，为了实现期望的整体系统属性，可对一个或更多个特征或特性进行折衷。因此，被描述为在一个或更多个特性方面不如其它实施例或现有技术的实施方式合意的实施例并不在本公开的范围之外，并且这些实施例可被期望用于特定应用。

Claims (11)

1.一种变速器，包括：
换挡元件，具有液压致动的活塞；
阀，被构造为响应于电流而调节供应到换挡元件的流体的压力；
控制器，被配置为调节所述电流，所述控制器被配置为：通过在整个第一阶段将所述电流设置为高值并在整个第二阶段将所述电流设置为较低值而使所述活塞分阶。
2.如权利要求1所述的变速器，其中，所述阀是铸造集成式直接作用螺线管(CIDAS)电磁阀。
3.如权利要求1所述的变速器，其中，所述控制器被进一步配置为：基于自发动机启动起应用换挡元件的次数来调节第一阶段的持续时间。
4.如权利要求3所述的变速器，其中，所述控制器被进一步配置为：基于在发动机启动之前发动机处于关闭的时长来调节第一阶段的持续时间。
5.如权利要求1所述的变速器，其中，所述控制器被进一步配置为：基于流体温度来调节第一阶段的持续时间。
6.如权利要求1所述的变速器，其中，所述控制器被进一步配置为：基于自换挡元件的前次应用起的时长来调节第一阶段的持续时间。
7.一种使离合器活塞分阶的方法，包括：
响应于接合换挡元件的请求，将至电磁阀的电流设置为第一值持续第一定义持续时间；
随后将所述电流设置为小于所述第一值的第二值持续第二定义持续时间。
8.如权利要求7所述的方法，还包括：在第二定义持续时间结束时减小所述电流。
9.如权利要求7所述的方法，还包括：基于自发动机启动起应用换挡元件的次数来调节第一定义持续时间。
10.如权利要求9所述的方法，还包括：基于在发动机启动之前发动机处于关闭的时长来调节第一定义持续时间。
11.一种控制器，包括：
驱动器，被配置为对流向阀的电流进行设置；
控制逻辑，被配置为：通过在整个第一阶段命令所述电流为高值并且随后在整个第二阶段命令所述电流为较低值而使离合器活塞分阶。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115076360A (zh) * 2022-05-13 2022-09-20 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种防止vbs阀卡滞的控制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016211950A1 (de) * 2016-06-30 2018-01-04 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Übertragung und Dämpfung von Drehmomenten
JP7400673B2 (ja) * 2020-09-15 2023-12-19 株式会社デンソー 制御装置
JP7400674B2 (ja) * 2020-09-15 2023-12-19 株式会社デンソー 制御装置

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7100753B1 (en) * 2003-07-25 2006-09-05 Sonnax Industries, Inc. Torque converter clutch apply valve
CN101900205A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 通用汽车环球科技运作公司 双增益离合器控制系统
CN102563049A (zh) * 2010-12-09 2012-07-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制双离合变速器的液压控制系统的方法
CN102886639A (zh) * 2011-07-20 2013-01-23 福特汽车公司 一体铸造的控制体的加工方法
CN104126090A (zh) * 2012-03-26 2014-10-29 爱信艾达株式会社 电磁阀的控制装置以及控制方法
CN104235344A (zh) * 2013-06-13 2014-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 流动控制螺线管的适应性控制
CN104864087A (zh) * 2014-02-20 2015-08-26 通用汽车环球科技运作有限责任公司 流动控制螺线管阀的自适应控制
CN105179680A (zh) * 2015-10-13 2015-12-23 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种自动变速器中离合器充油的控制方法
CN105587852A (zh) * 2014-11-11 2016-05-18 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于获知操作电流额定值的方法

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4757886A (en) 1987-01-20 1988-07-19 Ford Motor Company Transmission clutch closed loop slip controller and method
US7731630B2 (en) * 2007-02-08 2010-06-08 Caterpillar Inc. Calibration system for hydraulic transmission
JP4520517B2 (ja) * 2008-05-09 2010-08-04 本田技研工業株式会社 自動変速機の油圧制御装置
US8733521B2 (en) * 2010-12-06 2014-05-27 Gm Global Technology Operations Apparatus for and method of controlling a dual clutch transmission
US9010374B2 (en) * 2011-07-28 2015-04-21 Ford Global Technologies, Llc Regulator valve with integrated direct acting solenoid
US9671032B2 (en) * 2014-10-22 2017-06-06 Flextronics Ap, Llc Dynamic current compensation
US9869371B2 (en) * 2015-06-03 2018-01-16 Zf Friedrichshafen Ag Automatic transmission and a dog clutch for an automatic transmission

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7100753B1 (en) * 2003-07-25 2006-09-05 Sonnax Industries, Inc. Torque converter clutch apply valve
CN101900205A (zh) * 2009-05-29 2010-12-01 通用汽车环球科技运作公司 双增益离合器控制系统
CN102563049A (zh) * 2010-12-09 2012-07-11 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于控制双离合变速器的液压控制系统的方法
CN102886639A (zh) * 2011-07-20 2013-01-23 福特汽车公司 一体铸造的控制体的加工方法
CN104126090A (zh) * 2012-03-26 2014-10-29 爱信艾达株式会社 电磁阀的控制装置以及控制方法
CN104235344A (zh) * 2013-06-13 2014-12-24 通用汽车环球科技运作有限责任公司 流动控制螺线管的适应性控制
CN104864087A (zh) * 2014-02-20 2015-08-26 通用汽车环球科技运作有限责任公司 流动控制螺线管阀的自适应控制
CN105587852A (zh) * 2014-11-11 2016-05-18 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 用于获知操作电流额定值的方法
CN105179680A (zh) * 2015-10-13 2015-12-23 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种自动变速器中离合器充油的控制方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115076360A (zh) * 2022-05-13 2022-09-20 哈尔滨东安汽车发动机制造有限公司 一种防止vbs阀卡滞的控制方法

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Publication number Publication date
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