CN112524235B - 控制快速连续前进档-空档-前进档(d-n-d)换档的方法和系统 - Google Patents

控制快速连续前进档-空档-前进档(d-n-d)换档的方法和系统 Download PDF

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Abstract

一种控制多速变速箱中的前进档‑空档‑前进档(D‑N‑D)换档的方法和系统。该方法包括：接收前进档‑空档(D‑N)的换档请求，以及随后的空档‑前进档(N‑D)换档请求；启动D‑N的切换并确定所获得档位；确定预定档位；确定预定档位是否等于所获得档位；以及确定用于D‑N的切换的即将脱开离合器是否处于保持状态。该方法还包括：(I)当(i)预定档位不等于所获得档位并且(ii)用于D‑N换档的即将脱开离合器处于保持状态时，中止D‑N换档，或者(II)当用于D‑N换档的即将脱开离合器不处于保持状态时，完成至空档(N)的换档，随后切换回前进档(D)。

Description

控制快速连续前进档-空档-前进档(D-N-D)换档的方法和 系统
技术领域
本公开涉及用于控制具有多个行星齿轮组和扭矩传递装置的车辆多速变速箱的方法和系统，更具体地说，涉及控制快速连续前进档-空档-前进档换档请求的方法和系统。
背景技术
具有行星齿轮装置的典型现代多速变速箱使用摩擦离合器和固定互连件的组合来实现多种传动比。例如，在变速箱的行星齿轮装置内，可能需要致动三个摩擦离合器以实现任何传动比。对于按顺序的传动比改变，例如从三档传动变为四档传动比，需要致动两个摩擦离合器，其中一个摩擦离合器被去致动的同时，另一摩擦离合器被致动。从前进档传动比到空档，例如从三档传动比到空档，多个摩擦非共用离合器被停用。从空档换档到前进档传动比，例如从空档换回三档传动比，多个非共用和共用的摩擦离合器被致动。
在正常驾驶条件下，可能存在车辆的操作者或电子变速箱控制器相对快速连续地执行从前进档传动比切换到空档并返回到前进档传动比的情况，这称为D-N-D换档。快速连续D-N-D换档的示例包括，变速箱控制器将变速箱切换到空档以最大程度降低某些驾驶条件下的发动机阻力，但随后在驾驶条件发生变化时立即重新切换到前进档传动比。快速连续D-N-D换档的另一个示例包括，操作者在车辆根据交通停止信号滑行时将变速箱切换到空档，然后在交通信号变化时换回前进档传动比。
在实施快速连续D-N-D换档的过程中，变速箱控制器可以完全停用多个摩擦离合器，然后再重新致动相同或不同的摩擦离合器，以使变速箱立即返回到期望的传动比，该传动比可以是也可以不是在紧接在空档之前的相同传动比。这种D-N-D换档控制可以使车辆的操作者感觉到明显的犹豫和次佳的换档质量。当变速箱从空档换回传动比时，这种次佳换档质量的感觉可能会因换档至空档之前的传动比与所需传动比的显著差异而放大。
因此，尽管当前的变速箱控制在实现快速连续的D-N-D换档方面达到了预期的目的，但是对控制D-N-D换档以确保实现操作者期望的新的和改进的方法和系统的需求基本上是不变的。因此，需要一种改进且可靠的多速变速箱控制方法和系统来实现快速连续的D-N-D换档。
发明内容
在几个方面，本公开提供了一种控制多速变速箱快速连续前进档-空档-前进档(D-N-D)换档的方法。该方法包括：接收D-N-D换档请求，所述D-N-D换档请求包括前进档-空档(D-N)换档请求，随后是空档-前进档(N-D)换档请求；在接收到D-N-D换档请求后，启动前进档-空档(D-N)的换档并确定所获得档位；在接收到空档-前进档(N-D)换档请求后，确定预定档位；确定预定档位是否等于所获得档位；确定用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于保持状态；以及当(i)预定档位不等于所获得档位并且(ii)用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于保持状态时，中止前进档-空档(D-N)换档，并且切换到所获得档位和预定档位之一。
在本公开的另一个方面，该方法还包括：当用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器不处于保持状态时，完成向空档(N)的换档；以及从空档(N)切换到所获得档位和预定档位之一。
在本公开的另一方面，该方法还包括：当预定档位等于所获得档位时，确定用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于释放状态；当用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于释放状态时，完成至空档(N)的换档；然后从空档(N)切换到预定档位。
在本公开的另一方面，该方法还包括：当用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器没有处于释放状态时，确定预定数量的用于实现前进档-空档(D-N)换档的保持离合器是否在预定的时间量内低于预定的滑移标准；当预定数量的保持离合器在预定的时间量内低于预定的滑移标准时，中止前进档-空档(D-N)的换档，并且切换到预定档位。
在本公开的另一方面，该方法还包括：当预定数量的保持离合器在预定的时间量内没有低于预定的滑移标准时，完成至空档(N)的换档；以及从空档(N)切换到预定档位。
在本公开的另一方面，该方法还包括：在接到前进档-空档(D-N)的换档请求时，确定多速变速箱是否处于从所获得档位向命令档位的切换过程中；确定用于完成从所获得档位向命令档位切换的即将脱开离合器是否处于释放状态；并且当用于完成从所获得档位向命令档位切换的即将脱开离合器处于释放状态时，将所获得档位更新为等于命令档位。
在本公开的另一方面，该方法还包括：当致动即将接合/即将脱开保持离合器时来完成D-N换档、N-D换档和D-D换档之一时，施加两级压力斜坡。两级压力斜坡包括具有第一压力曲线的第一级，以及随后具有第二压力曲线的第二级。第二压力曲线包括比第一压力曲线更激进的压力曲线。
在本公开的另一方面，该方法还包括：使用稳定下降的压力曲线来释放即将接合离合器和/或即将脱开离合器中的一个，从而使对多速变速箱的冲击降到最低。
在本公开的另一方面，确定全部保持离合器是否在预定的时间量内低于预定的滑移标准包括循环通过每个保持离合器以确定每个离合器是否低于校准的滑移量。在本公开的另一方面，保持离合器的预定数量等于前进档-空档(D-N)换档所需的所有保持离合器。在本公开的另一方面，保持离合器的预定数量等于前进档-空档(D-N)换档所需的所有保持离合器。
本公开在几个方面，公开了一种控制多速变速箱快速连续前进档-空档-前进档(D-N-D)换档的方法。该方法包括接收D-N-D换档，包括前进档-空档(D-N)的换档请求，随后是空档-前进档(N-D)换档请求；确定在D-N换档请求期间，多速变速箱是否处于从所获得档位向命令档位的切换过程中；确定在D-N换档请求期间，当多速变速箱处于从初始所获得档位向命令档位的切换过程中时，即将脱开离合器是否处于释放状态；当即将脱开离合器处于释放状态时，将所获得档位更新为等于命令档位；在空档-前进档(N-D)换档请求后，确定预定档位；确定预定档位是否等于所获得档位；确定用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于保持状态；以及执行以下操作之一：(I)当(i)预定档位不等于所获得档位并且(ii)用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于保持状态时，中止前进档-空档(D-N)换档，并且切换到所获得档位和预定档位之一；以及(II)当用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器不在保持状态时，完成至空档(N)的换档，然后从空档(N)切换到所获得档位和预定档位之一。
在本公开的另一方面，该方法还包括：当预定档位等于所获得档位时，确定用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于释放状态；当用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于释放状态时，完成至空档(N)的换档；然后从空档(N)切换到预定档位。
在本公开的另一方面，该方法还包括：当用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器没有处于释放状态时，确定全部保持离合器是否在预定的时间量内低于预定的滑移标准；以及执行以下操作之一：(I)当全部保持离合器在预定的时间量内低于预定的滑移标准，中止前进档-空档(D-N)换档，并且切换到预定档位；以及(II)当全部保持离合器在预定的时间量内未低于预定的滑移标准，完成至空档(N)的换档，然后从空档(N)切换到预定档位。
在本公开的另一方面，该方法还包括：通过施加两级压力斜坡，啮合即将接合/即将脱开保持离合器来换档至前进档-空档(D-N)、空档-前进档(N-D)和前进档-前进档(D-D)之一；以及通过应用稳定下降的压力曲线来分离即将脱开/即将接合离合器。
在本公开的另一方面，两级压力斜坡包括具有第一压力曲线的第一级，以及随后具有第二压力曲线的第二级，其中第二压力曲线比第一压力曲线更激进。
本公开在几个方面，公开了一种控制多速变速箱前进档-空档-前进档(D-N-D)换档的系统。该系统包括多速变速箱；配置成接收D-N-D换档命令的换档器；以及与多速变速箱和换档器进行电子通信的变速箱控制器。变速箱控制器包括非暂时性计算机可读介质，该非暂时性计算机可读介质存储用于实现多速变速箱D-N-D换档控制方法的命令，以及配置成访问命令并实现该方法的处理器。该方法包括接收D-N-D换档请求，包括前进档-空档(D-N)的换档请求，随后是空档-前进档(N-D)换档请求，在接收到前进档-空档(D-N)换档请求后确定换档中止序列，以及实现换档中止序列，其中换档中止序列包括以下之一：(i)中止换档至空档，从而产生前进档-前进档(D-D)换档以及(ii)在换回前进档(D)之前切换到空档(N)。
在本公开的另一方面，确定换档中止序列还包括：在空档-前进档(N-D)换档请求后，确定预定档位；确定预定档位是否等于所获得档位；确定用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于保持状态；当(i)预定档位不等于所获得档位并且(ii)用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于保持状态时，中止前进档-空档(D-N)换档，并且切换到所获得档位和预定档位之一。
在本公开的另一方面，确定换档中止序列还包括：当预定档位等于所获得档位时，确定用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于释放状态；当用于前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于释放状态时，完成至空档(N)的换档。
在本公开的另一方面，确定换档中止序列还包括：当用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器没有处于释放状态时，确定预定数量的保持离合器是否在预定的时间量内低于预定的滑移标准；当预定数量的保持离合器在预定的时间量内低于预定的滑移标准时，中止前进档-空档(D-N)的换档，并且切换到预定档位。
在本公开的另一方面，确定换档中止序列还包括：当预定数量的保持离合器在预定的时间量内没有低于预定的滑移标准时，完成至空档(N)的换档。
在本公开的另一方面，确定换档中止序列还包括：通过两级压力斜坡，啮合即将接合/即将脱开保持离合器来换档至前进档-空档(D-N)、空档-前进档(N-D)和前进档-前进档(D-D)之一；以及通过稳定下降的压力曲线来分离即将脱开/即将接合离合器。
根据本文提供的详细描述，其它应用领域将变得显而易见。应当理解，描述和具体示例仅用于说明的目的，而不旨在限制本公开的范围。
附图说明
本文描述的附图仅用于说明的目的，无意于以任何方式限制本公开的范围。
图1是根据示例性实施例的具有用于多速变速箱的控制系统的车辆的示意图；
图2是描述根据示例性实施例的实现快速连续的从前进档到空档再回到前进档(D-N-D)的换档请求的方法的流程图；
图3是根据示例性实施例的八速变速箱的实施例的杠杆模拟图；
图4是真值表，示出了根据示例性实施例的图3所示的变速箱的各种离合器的接合状态；
图5是描述根据示例性实施例的用于确定图2的方法的换档中止序列部分的方法的流程图；
图6是描述根据示例性实施例的图5的方法的子例程的流程图；
图7是描述根据示例性实施例的用于实现图2的方法的换档中止序列部分的控制离合器的方法的流程图；
图8是示出根据示例性实施例的保持离合器的接合控制的示意图；以及
图9是示出根据示例性实施例的释放离合器的控制的示意图。
具体实施方式
以下描述本质上仅仅是示例性的，无意于限制其公开、应用或用途。参考附图公开了图示的实施例，其中在几幅附图中，相同的附图标记表示相应的部分。附图不一定按比例绘制，一些特征可能被放大或缩小以显示特定特征的细节。所公开的具体结构和功能细节不旨在解释为限制性的，而是作为教导本领域技术人员如何实践所公开的概念的代表性基础。
参考图1，其示出具有连接到变速箱100的发动机12的机动车辆10。发动机12可以是传统的内燃机、电动机、混合内燃机-电动机或任何其他类型的产生驱动扭矩的动力装置。发动机12和变速箱100之间可设有变矩器(未示出)，用于选择性地从发动机12向变速箱100提供驱动扭矩。
变速箱100是多速固定齿轮变速箱100，也称为多速变速箱100，具有多个行星齿轮装置，利用摩擦离合器和固定互连件的组合来实现各种传动比。变速箱100包括手动选择器16，该手动选择器可由车辆10的操作者(也称为驾驶员)操作，以在驻车模式(P)、倒档模式(R)、空档模式(N)和前进档模式(D)之间切换变速箱100。前进档模式(D)包括多个前进档传动比。手动选择器16可以安装在车辆10的转向柱(未示出)上或中央控制台上。手动选择器16可以通过机械连杆机械连接到变速箱100，或者电子连接到变速箱控制模块18(也称为变速箱控制器)18。
变速箱控制模块18是非通用的电子控制装置，其具有预编程的数字计算机或处理器20、存储器22或非暂时性计算机可读介质22，用于存储数据，例如控制逻辑、软件应用、命令、计算机代码、数据、查找表等。计算机可读介质包括能够由计算机访问的任何类型的介质，例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、硬盘驱动器、光盘(CD)、数字视盘(DVD)或任何其他类型的存储器。非暂时性计算机可读介质包括可以永久存储数据的介质和可以存储数据并随后重写数据的介质，例如可重写光盘或可擦除存储设备。计算机代码包括任何类型的程序代码，包括源代码、目标代码和可执行代码。变速箱控制模块18的存储器包含可由处理器20访问的算法24，以实现用于控制变速箱100换档的方法。在前进档模式下，变速箱控制模块18从各种车辆状态传感器26接收诸如车速、加速度和发动机负载需求的信息。
可以响应于来自变速箱控制器18的命令而执行变速箱100的不同速度比之间的换档，变速箱控制器18可以与其他控制系统协同工作并通信。变速箱控制器18可以主要控制变速箱100，或者可以是较大的控制系统的一部分，例如动力传动系控制模块(PCM)或发动机控制单元(ECU)(未示出)。处理器20执行算法以实现选择变速箱100运行的合适传动比的方法。传动比也称为扭矩比、扭矩倍增或速度比。变速箱100的特定传动比可以称为特定档位，例如1档、2档、3档等，或者可以称为命名档位，例如起动档位、初始目标档位、调节目标档位、倒档档位等。这些档位是指使变速箱100具有特定速度比的操作模式，通常通过选择性致动扭矩传递离合器来实现，如下所详述。
参考图2，其示出了用于控制示例性变速箱100的快速连续从前进档切换到空档并返回到前进档(D-N-D)换档的方法50的流程图。快速连续D-N-D换档指的是车辆10或变速箱控制器18的操作者请求变速箱从前进档模式(D)切换到空档模式(N)，然后在变速箱完成初始请求的空档切换之前请求从空档模式(N)切换回前进档模式(D)。前进档模式(D)和空档模式(N)也分别称为前进档(D)和空档(N)。如果车辆10的操作者请求D-N-D换档，则控制器18接收来自操作者的请求。在接收到初始的D-N请求时，方法50确定合适的换档中止序列，然后控制离合器实现换档中止序列。该方法在框52开始，此时机动车辆处于运行状态，运动状态或者静止状态，变速箱处于前进档模式，并且驾驶员或者变速箱控制器请求D-N-D请求。方法50进行到框52，其包括确定换档中止序列的方法200，然后进行到框54，其包括离合器控制400的方法，以实现由方法200确定的换档中止序列。执行所请求D-N-D换档时，方法50在框54处结束。
参考图3，其示出了图示出示例性八速变速箱100的杠杆类比图。应当理解，八速变速箱100仅作为示例给出，并且本公开无意受限于八速变速箱。杠杆类比图是自动变速箱100的部件的示意图。每个单独的杠杆代表一个行星齿轮组，其中行星齿轮的三个基本机械部件各自由一个节点代表。因此，单个杠杆包含三个节点：一个用于太阳齿轮，一个用于行星齿轮架，一个用于环形齿轮。每个杠杆的节点之间的相对长度可以用来表示每个相应齿轮组的齿圈-太阳轮比。这些杠杆比又用于改变变速箱100的传动比，以便获得合适的传动比和传动比级数。各种行星齿轮组的节点之间的机械联接或互连由细水平线示出，并且扭矩传递装置例如离合器和制动器呈现为交错的指状件。
参考图3，变速箱100包括输入轴或构件112、具有三个节点的第一行星齿轮组114：第一节点114A、第二节点114B和第三节点114C，具有三个节点的第二行星齿轮组116：第一节点116A、第二节点116B和第三节点116C，具有三个节点的第三行星齿轮组118：第一节点118A、第二节点118B和第三节点118C，具有三个节点的第四行星齿轮组120：第一节点120A、第二节点120B和第三节点120C以及输出轴或构件122。
输入构件112联接到第二行星齿轮组116的第二节点116B。输出构件122联接到第四行星齿轮组120的第二节点120B。第一行星齿轮组114的第二节点114B联接到第四行星齿轮组120的第三节点120C。第一行星齿轮组114的第一节点114A联接到第二行星齿轮组116的第一节点116A。第二行星齿轮组116的第三节点116C联接到第三行星齿轮组118的第三节点118C。第三行星齿轮组118的第二节点118B联接到第四行星齿轮组120的第二节点120B。
第一制动离合器124选择性地将第一行星齿轮组114的第三节点114C与固定构件或变速箱壳体150连接。第二制动离合器126选择性地将第一行星齿轮组114的第一节点114A与固定构件或变速箱壳体150连接。第一离合器128选择性地将第二行星齿轮组116的第二节点116B连接到第四行星齿轮组120的第一节点120A。第二离合器130选择性地将第二行星齿轮组116的第三节点116C和第三行星齿轮组118的第三节点118C与第四行星齿轮组120的第一节点120A连接。第三离合器132选择性地将第三行星齿轮组118的第一节点118A连接到第四行星齿轮组的第一节点120A。
通过分离一个或多个接合的离合器(称为即将脱开离合器)，同时接合一个或多个分离的离合器(称为即将接合离合器)从一个前进速度比切换到另一个前进速度比。在整个换档过程中保持接合的离合器称为保持离合器。
参考图4，真值表显示了扭矩传递机构的各种组合，这些扭矩传递机构被致动(也称为接合)和去致动(也称为分离)，以实现各种档位状态。方框中的“X”表示特定的离合器或制动器被致动，也称为接合，以实现期望的档位状态。应当理解，由图2所示的杠杆图表示的变速箱100能够以至少八个前进档传动比和至少一个倒档传动比将扭矩从输入轴或构件112传递到输出轴或构件122。
通过三个扭矩传递机构(即，第一制动离合器124、第二制动离合器126、第一离合器128、第二离合器130、第三离合器132)的接合来获得每个前进档和倒档传动比，这将在下文进行解释。为了建立倒档，第一制动离合器124、第二制动离合器126和第三离合器130接合。第一制动离合器124将第二互连轴与固定构件或变速箱壳体150连接，以限制环形齿轮构件114C相对于固定构件或变速箱壳体150旋转。第二制动器126将第一互连轴与固定构件或变速箱壳体150连接，以限制太阳齿轮构件114A相对于固定构件或变速箱壳体150旋转。第三离合器130将第四互连轴与第七互连轴连接。同样，通过离合器和制动器接合的不同组合来实现八个前进档传动比，如图3所示。
保持离合器是指在从一个给定传动比切换到另一个给定传动比的过程中保持接合的离合器。即将脱开离合器是当应用或接合另一个离合器(即将接合离合器)以在换档中获得新的传动比时被释放或分离的离合器。即将接合离合器是当释放或分离即将脱开离合器以在换档时获得新的传动比时将应用或接合的离合器。例如，在4档至5档传动比换档中，第二离合器130是即将脱开离合器，第一离合器128是即将接合离合器，并且第一制动离合器124和第三离合器132都是保持离合器。
再次参考图1，变速箱控制模块18(也称为变速箱控制器18)通过液压控制系统(未示出)控制多个扭矩传递机构的致动，以接合和分离选择性离合器124、126、128、130、132，从而实现期望的传动比。控制逻辑可以用硬件、软件或硬件和软件的组合来实现。例如，控制逻辑24可以是存储在电子存储器22上并可由处理器20执行的程序代码的形式。变速箱控制器18接收包括变速箱100和发动机12在内的整个车辆10中的几个车辆状态传感器26的输出信号，执行控制逻辑24，并向液压控制系统发送命令信号，以接合和分离选择性离合器，从而实现传动比换档。
参考图5，其示出了描述确定换档中止序列的方法200的流程图。方法200以最低限度地干扰操作者的受控方式，通过N-D或D-D换档，确定变速箱将如何进入D-N换档以及变速箱将如何尽快返回到前进档。换档至空档(N)的持续时间取决于许多因素(即变速箱的物理输入、旋转变速箱部件的差异以及换档的配置/校准方式)。方法200开始于框202，此时车辆10的操作者通过档位选择器或从变速箱控制器18请求变速箱100从前进档(D)换档至空档(N)，也称为D-N换档请求。
进行到判定框204，变速箱控制器18确定变速箱100当前是否已经处于从所获得档位到命令档位的换档过程中。获得的传动比是变速箱100在开始换档至命令档位之前的最后传动比。命令档位是变速箱寻求的档位。考虑到操作者的请求和车辆的运行条件，变速箱控制器可以通过对动力系的分析来确定命令档位。换句话说，命令传动比是变速箱100试图获得的传动比(即所要切换到的传动比)，其可以是更高的传动比或更低的传动比。例如，在3档至4档(3-4档)的换档中，3档传动比是获得的传动比，4档传动比是命令传动比。获得的传动比和命令传动比不一定必须按顺序排列。非顺序换档的示例包括3档至5档(3-5档)的换档。
从判定框204开始，如果变速箱100当前正处于从所获得档位切换到命令档位的过程中，则该方法进行到判定框206。在判定框206，变速箱控制器18确定用于实现换档至命令档位的即将脱开离合器是否处于释放状态，也称为分离状态。如果离合器滑移超过预定的滑移校准标准，或者如果离合器压力小于预定的压力校准标准，则认为即将脱开离合器处于释放状态(即分离)。滑移校准标准和压力校准标准是针对给定离合器定义的固定预定值，其表示给定离合器是否具将有摩擦能力。
在判定框206中，如果变速箱控制器18确定用于实现换档至命令档位的即将脱开离合器未处于释放状态，则该方法进行到框210。否则，如果变速箱控制器18确定即将脱开离合器处于释放状态，则该方法进行到框208。在框208中，获得的传动比的状态被更新为命令传动比，从而在车辆操作者请求空档(N)时提供变速箱档位状态的更准确的表示。然后该方法进行到判定框210。
从框204、判定框206或框208进行到框210。在框210中，车辆10的操作者通过档位选择器或变速箱控制器18请求将变速箱100从空档(N)切换回前进档(D)，也称为N-D换档请求。如果变速箱正在执行初始D-N换档，则该方法进行到判定框212。
进行到判定框212，变速箱控制器18分析从车辆状态传感器接收的信息，并确定期望的换档模式或预定的传动比。预定的传动比是变速箱基于车辆状态信息(根据车辆速度和节气门位置校准)计划最终达到的目标传动比，其可以等于或高于或低于最初获得的传动比。将预定的传动比与获得的传动比进行比较。如果预定的传动比与获得的传动比不同，则该方法进行到判定框214。
进行到进行至判定框214，变速箱控制器18确定用于实现D-N换档的即将脱开离合器是否处于保持状态，也称为接合。如果离合器滑移低于预定的滑移校准标准，或者如果离合器压力大于预定的压力校准标准，则认为即将脱开离合器处于保持状态(即接合)。如果即将脱开离合器仍未处于保持状态(即接合)，则该方法进行到框218。在框218中，变速箱100从获得的传动比切换到预定的传动比，其中切换到空档模式被中止(即，空档中止)。空档中止意味着变速箱100切换到下一个预定档位，该档位可以是更高或更低的传动比，其立即改变换档，并且不会完成当操作者第一次切换到空档模式(N)时最初命令的空档换档。这也称为前进档模式-前进档模式(D-D)换档，其中一个传动比以相同或不同的传动比切换回来。然后该方法进行到框230，在框230中该方法结束。
再次参考判定框214，如果用于实现D-N换档的即将脱开离合器仍未处于保持状态(即分离)，则该方法进行到框216。在框216中，获得的传动比被更新到命令的空档，并且该方法进行到框218。在框218中，变速箱100立即启动换档作为N-D换档。然后该方法进行到框230，在框230中该方法200结束。
再次参考判定框212，如果预定的传动比等于获得的传动比，则该方法进行到判定框220。在判定框220中，如果离合器滑移超过预定的滑移校准标准，或者如果离合器压力小于预定的压力校准标准，则认为用于D-N换档的即将脱开离合器处于释放状态(即分离)。如果即将脱开离合器处于释放状态，则该方法进行到框222。
进行到框222，用于D-N换档的即将脱开离合器被释放，并且获得的传动比被更新到命令的空档。进行到框224，认为变速箱10已经达到空档，并立即启动从空档换档回到定义为框210的输入的所获得的前进档(D)档位。然后该方法进行到框230，在框230中该方法结束。
再次参考判定框220，如果即将脱开离合器仍未处于释放状态，则该方法进行到框300。框300是子例程，其中评估每个保持离合器以确定它们是否在预定时间量内低于预定的滑移标准。由于可应用的保持离合器可能在切换到空档期间已经被释放，因此框300确保预定数量的保持离合器被完全应用。优选地，预定数量是所有保持离合器。该方法从框300进行到判定框226。
进行到判定框226，如果保持离合器在预定时间量内低于预定滑移标准，则该方法进行到框228，在框228中，变速箱100立即从当前的D-N换档过渡，并且以D-D档启动换档，在D-D档变速箱将返回到初始所获得档位，并且该方法行进到框230，在框230该方法结束。否则，该方法从框226进行到框224，在框224，变速箱100立即从当前档位过渡，将所获得档位更新为空档(N)，并且启动N-D换档回到获得的传动比。
参考图6，流程图描绘了子例程300，以确定即将脱开离合器是否在预定时间量内低于预定滑移标准，以确保保持离合器的滑移速度稳定。准确时间将根据给定传输系统的具体硬件/物理特性来确定。从判定框220开始，子例程在框302中通过选择第一离合器以进行评估而开始。进行到进行至判定框304，评估所选择的离合器以确定它是否是保持离合器。如果所选择的离合器不是保持离合器，则该方法进行到框310，在框310中选择另一个离合器，并返回到判定框304。
从判定框304开始，如果选择的离合器是保持离合器，则该方法进行到判定框306。在判定框306中，评估保持离合器以确定从前进档模式(D)换档到空档模式(N)是否低于校准的滑移标准。如果保持离合器不低于校准的滑移量标准，则在框312中将离合器计时器重置为零，并且该方法进行到判定框314。反之，保持离合器低于校准的滑移量标准，该方法进行到框308。在框308中，保持离合器的计时器被更新，并且该方法进行到判定框314。
从框308或框312进行到判定框314，该方法确定是否已经评估了最后一个离合器。如果没有，则该方法进行到框310，在框310中选择下一个离合器。如果是，则该方法进行到判定框226。
参考图7，其示出了描述用于实现图5的方法的换档中止序列的离合器控制策略的方法400的流程图。在图2的方法200已经确定换档中止序列之后，执行方法400。在由图5中的方法200确定换档中止序列之后，方法400开始于框402。进行到判定框404，如果所确定的换档中止序列是N-D换档或D-D换档中的一种，则方法400进行到判定框406。否则，方法400进行到框432并结束。
在判定框406中，如果即将接合离合器或即将脱开离合器过渡到保持离合器，则该方法进行到判定框408。在框408中，如果稳定状态下即将接合离合器或即将脱开离合器滑移速度在校准的时间量内低于预定的每分钟转数阈值，则该方法进行到框422，在框422中保持离合器接合，并且该方法进行到框432并结束。否则，该方法进行到判定框410。
进行到判定框410，如果阶段1压力斜坡完成或者当前离合器压力达到最大供应压力，则该方法进行到框424。否则，该方法进行到框412，在框412中，压力继续斜坡上升，并且在返回到判定框408之前，在框414中监测离合器滑移速度。
从判定框410进行到框424，当阶段1压力斜坡完成或当前离合器压力达到最大供给压力时，启动阶段2压力斜坡控制。
从框424移动到判定框426，如果阶段2斜坡结束或者在当前离合器压力达到最大供给压力时，该方法则进行到框422，在框422中保持离合器接合，并且该方法进行到框432并结束。否则，该方法进行到框428，在框428中，压力继续在阶段2斜坡中倾斜上升，并且在返回到判定框408之前，在框430中监测离合器滑移速度。
参考图8，图表500示出了利用双级压力斜坡来接合或重新接合保持离合器的应用，该保持离合器用于将变速箱置于与从N-D或D-D开始的换档顺序相关的各个速度比。图表500包括表示离合器流体压力的y轴502和表示时间的x轴504。标记虚线506A和506B用于帮助识别保持离合器的阶段1斜坡508和阶段2斜坡510的启动时间。
在标记虚线506A和506B之间，将第一压力曲线512在阶段1斜坡508期间应用于到保持离合器，然后在阶段2斜坡510期间应用第二压力曲线514，如标记虚线506B和506C之间所示，直到认为保持离合器已接合。第二压力曲线514比第一压力曲线更激进。更激进意味着在一个时间单位内引入更多的压力。当离合器压力达到管路压力，达到预定的校准第二斜坡终点，或者当离合器滑移小于校准时间量的校准转速阈值时，认为保持离合器在点516处接合，此后不再需要继续压力斜坡，因为离合器可以完全接合而没有感觉问题。两级坡道508、510在接合或重新接合保持离合器时提供了不太明显的冲击，从而为车辆的乘员提供了更理想的换档感觉。
参考图9，图表600示出了由方法200确定的在前进档或后退档换档期间将要释放的即将接合或即将脱开的离合器的相对压力。图表600包括代表离合器流体压力的y轴602和代表时间的x轴604。标记虚线606用于帮助识别开始稳定下降的压力曲线612的时间，该压力曲线612在分离之前的即将接合或即将脱开的离合器时提供了不太明显的冲击，从而为车辆的乘员提供了更理想的换档感觉。注意，图表500、600中示意性示出的压力可以是控制器寻求的命令压力，或者是实际压力，即将脱开合器内实际受到的可能滞后于命令压力的压力。
本文公开的方法200可以中止D-N换档，并且根据D-N换档期间的变速箱状态，使车辆的操作者返回先前所获得档位，或者直接给模式前进档档位排序。结合用于保持和分离离合器的控制方法400，导致车辆操作者经历更快的无缝事件。控制方法400通过双级校准斜坡接合保持离合器，同时监控离合器滑移和管路压力，并以受控的同步方式分离释放离合器。
本公开的描述在本质上仅是示例性的，并且不脱离本公开要点的变型旨在落入本公开的范围内。这些变型不被认为是脱离本公开的精神和范围。

Claims (9)

1.一种控制多速变速箱中的快速连续前进档-空档-前进档(D-N-D)换档的方法，包括：
接收前进档-空档-前进档(D-N-D)换档请求，所述前进档-空档-前进档(D-N-D)换档请求包括前进档-空档(D-N)的换档请求，以及随后的空档-前进档(N-D)换档请求；
在接收到所述前进档-空档(D-N)换档请求后，启动前进档-空档(D-N)换档并确定所获得档位；
在接收到所述空档-前进档(N-D)换档请求后，确定预定档位；
确定所述预定档位是否等于所述所获得档位；
确定用于实现所述前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于保持状态；以及
当(i)所述预定档位不等于所述所获得档位并且(ii)用于实现所述前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于保持状态时，中止所述前进档-空档(D-N)换档，并且切换到所述所获得档位和所述预定档位之一。
2.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当用于实现所述前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器不处于保持状态时，完成至空档(N)的换档；以及
从空档(N)切换到所述所获得档位和所述预定档位之一。
3.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当所述预定档位等于所述所获得档位时，确定用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器是否处于释放状态；
当用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器处于释放状态时，完成至空档(N)的换档；以及
从空档(N)切换到所述预定档位。
4.根据权利要求3所述的方法，还包括：
当用于实现前进档-空档(D-N)换档的即将脱开离合器没有被释放时，确定预定数量的用于实现前进档-空档(D-N)换档的保持离合器是否在预定的时间量内低于预定的滑移标准；以及
当所述预定数量的保持离合器在预定的时间量内低于预定的滑移标准时，中止所述前进档-空档(D-N)的换档，并且切换到所述预定档位。
5.根据权利要求4所述的方法，还包括：
当所述预定数量的保持离合器在预定的时间量内没有低于所述预定的滑移标准时，完成至空档(N)的换档；以及
从空档(N)切换到所述预定档位。
6.根据权利要求1所述的方法，还包括：
在接到所述前进档-空档(D-N)的换档请求时，确定所述多速变速箱是否处于从所述所获得档位向命令档位的切换过程中；
确定用于完成从所述所获得档位向所述命令档位换档的即将脱开离合器是否处于释放状态；以及
当用于完成从所述所获得档位向所述命令档位换档的即将脱开离合器处于释放状态时，将所述所获得档位更新为等于所述命令档位。
7.根据权利要求1所述的方法，还包括：
当致动保持离合器来完成前进档-空档(D-N)换档、空档-前进档(N-D)换档和前进档-前进档(D-D)换档之一时，施加两级压力斜坡，以及
其中，所述两级压力斜坡包括具有第一压力曲线的第一级，以及随后具有第二压力曲线的第二级，以及
所述第二压力曲线包括比所述第一压力曲线更激进的压力曲线。
8.根据权利要求4所述的方法，其中确定所述预定数量的保持离合器是否在预定时间量内低于预定的滑移标准包括，循环通过每个保持离合器以确定每个离合器是否低于校准的滑移量。
9.根据权利要求5所述的方法，其中所述预定数量的保持离合器等于前进档-空档(D-N)换档所需的所有保持离合器。
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