CN1489533A - 用于选择自动变速系统换档策略的控制 - Google Patents

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Abstract

一种用于自动机械变速系统(10)的控制系统，包括一个自动主离合器(20/39)。该系统控制器(46)检测车辆运行状态(54)以命令执行该主离合器接合或该主离合器分离然后再接合的动态换档中的最合适的动态换档。

Description

用于选择自动变速系统换档策略的控制
发明背景
相关申请
本申请涉及题为：“用于换档至空档的自适应发动机控制(ADAPTIVEENGINE CONTROL FOR SHIFTING TO NEUTRAL)”并转让至EatonCorporation作为本申请的受让人的待审批美国系列No.09/704288。
技术领域
本发明涉及用于一种自动机械变速系统的控制，并尤其涉及一种作为所检测的系统运行参数的函数的用于在一个包括一个自动主摩擦离合器的自动机械变速系统中选择或者(I)一种包括主离合器分离的换档顺序或者(II)一种不包括主离合器分离的换档顺序的控制。
在先技术的内容
具有自动主离合器操作器(operator)的自动机械变速系统(即具有其中速比由爪形离合器接合或分离的变速装置的系统)在现有技术中是已知的，可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.4081065、4361060、4648290、4936428、5960916、5947847和5634867。通常只用于启动车辆的不具有自动主离合器致动器而需要手动进行主离合器操作的自动机械变速系统在现有技术中也是已知的，可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.6145399、5582558、6146310、5272939、5335566和5425689。
现有技术的不具有自动主离合器致动器的自动变速系统在需要时使用一个用于不需要分离/脱开车辆主离合器的动态自动换档的换档顺序。典型地，控制发动机燃料供应以解除转矩锁止，同时允许一个从先前接合的传动比换档至空档并然后使该发动机以一个基本上同步的速度旋转以用于接合一个目标传动比，其中主离合器一直保持接合。该种类型的系统可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.4850263、5820104、4593580、5582558、6126570和6145399。
现有技术的具有自动主离合器致动器的自动机械变速系统趋向于使用一种用于所有动态换档的换档策略或顺序，它包括在每一次换档时至少一次分离并然后再接合该主摩擦离合器，而不管该换档是否本来是可接受地和/或优选地在不用分离然后再接合该主离合器的情况下执行。
发明内容
根据本发明，现有技术自动机械变速系统的缺点通过提供一种用于具有自动主离合器操作器的自动机械变速系统的控制而被最小化，其基于逐级换档(shift-by-shift)，并且作为所检测的车辆运行状态的函数，将确定是(I)一种保持主离合器接合的换档策略还是(II)一种包括分离和再接合主离合器的换档策略最适于一种从现有速比换至目标速比的动态换档。
因此，本发明的一个目的在于提供一种新颖而改进的具有自动主离合器操作器的自动机械变速系统，它将从以下二者中评价并实施最有效的换档顺序以用于一种从现有速比换至目标速比的动态换档，即(I)一种保持主离合器接合的换档策略，和(II)一种包括分离和再接合主离合器的换档策略。
本发明的该目的和其它目的及优点将通过结合附图对优选实施例的说明而变得明显。
附图简介
图1是一种使用包括自动主离合器操作器的自动机械变速系统的车辆传动系的示意图；
图2是以流程图表示的本发明的控制方法的示意图；
图3是一个用于在一个保持主离合器接合的换档顺序中解除转矩锁止的优选发动机控制顺序的示意图；
图4A和4B是以流程图表示的本发明一个可选实施例的示意图。
优选实施例的具体说明
在图1中示意性地示出一种使用本发明的换档顺序选择控制技术的自动车辆传动系10。在系统10中，一个包括与一个分段式辅助变速器部分16串联连接的自动换档主变速器部分14的齿轮变换变速器12，通过一个自动操作的主摩擦离合器20可驱动地与一个例如公知的汽油机或柴油机的内燃发动机18连接。优选地，辅助变速器部分16为三级(three-layer)四速组合分段/档位段式，如其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.4754665和5390561中所示。
发动机18包括一个与主离合器20的一个驱动元件24连接的曲轴22，该驱动元件24通常与一个和该变速器的输入轴28连接的被驱动元件26接合。一个变速器输出轴30从辅助变速器部分16中伸出例如通过一个驱动轴31等对车辆驱动轮进行驱动连接。为了便于说明，变速器12表示为一个提供有9或10个可选择的前进传动比的(2+1)×(2)×(2)式变速器。该一般类型的变速器在现有技术中是公知的，并由该申请的受让人EatonCorporation以商标“Super-10”销售，更详细的内容可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.6015366、5974906和5974354。
一个惯性或输入轴制动器29被配备成可以选择性地抑制输入轴28的转速。该发动机还可包括一个发动机制动装置例如发动机制动器ECB。
变速器系统10还包括用于检测发动机转速(ES)的转速传感器32、用于检测输入轴转速(IS)的转速传感器34，和用于检测输出轴转速(OS)的转速传感器36，并提供它们的指示信号。一个传感器37提供指示节气门踏板位置的信号THL。该信号通常是一个燃料节气门位置的百分比(0％-100％)。发动机18可以电子地控制，包括一个通过根据例如SAEJ-1922、SAEJ-1939、ISO11898等工业标准协议操作的电子数据链路(DL)而进行通信的电子控制器38。如在现有技术中所公知的，可以利用一个自动致动器39来选择性地接合或分离通常接合的主离合器20。可以设置一个传感器20A以检测离合器20的状态并提供其指示信号C。
离合器控制器39可以为任何已知的类型，例如一个活塞操作的装置、一个滚动斜道(ball ramp)操作的装置等，参见例如美国专利No.4081065、4361060、4865173、5964330和6022295。
设置一个换档致动器40以控制变速器部分的换档。换档致动器40优选地为一个X-Y换档致动器，该类致动器为在例如美国专利No.5481170、5281902、4899609和4821590中所示例的类型。致动器40优选地包括一个可操作地检测一个换档元件的X-Y位置并提供其指示信号的位置传感器40A。X-Y位置传感器在现有技术中是已知的，其示例可参见美国专利No.5743143、5894758、5950491和5911787，这些专利的公开内容结合于此以作为参考。
一个换档选择器42提供了一个由操作者所选择的操作者模式的信号GRs。系统10包括一个控制单元，优选的是其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.4595986、4361065和5335566中所示出的类型的一个基于微处理器的控制单元46，它用于接收并根据预定的逻辑规则处理输入信号54，以发出命令输出信号56到系统致动器，例如发动机控制器38、离合器致动器39、副变速器换档致动器40等。控制单元46可包括一个计时回路或时钟48。
图1A示出一个典型的爪形离合器组件70用于选择性地使一个齿轮72与一个轴74例如一个变速器主轴接合或分离以接合或分离一个变速器传动比。简而言之，爪形离合器元件76与轴74花键连接以用于相对于该轴的轴向运动和随着该轴旋转。爪形离合器元件76带有外离合器齿78以用于接合形成于齿轮72的内径孔中的内离合器齿80。爪形离合器元件76通过一个换档叉(未示出)等轴向定位。该换档叉典型地通过一个换档导轨(rail)、换档轴、滚动斜道或滚珠丝杠、活塞或功能上相同的装置而轴向定位。
如所已知的，为了在尤其是重型车辆的车辆机械变速器中分离一个爪形离合器，需要解除在该接合的爪形离合器上的转矩锁止。如果不希望打开该主离合器20，可以通过向发动机供给燃料以引起设想的零传动系转矩和/或通过强制肯定可以引起零传动系转矩交叉(crossing)的转矩逆反(torque reversal)来解除转矩锁止。
在确定希望(获得)一个从当前接合的传动比变换至空档并然后变成一个目标传动比的动态换档时，将在保持该车辆主摩擦离合器接合的同时启动自动燃料控制以使待分离的爪形离合器上的转矩减少的全自动或半自动机械变速系统在现有技术中是已知的，并可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.4850236、5820104、5582558、5735771、5775639、6015366和6126570。这些系统包括试图向发动机供给燃料以实现一个持续零传动系转矩的系统和强制转矩逆反的系统，参见美国专利No.4850236。在检测到一个空档状态时，这些系统将在保持主离合器接合的同时使发动机于一个一定能引起用于接合目标传动比的同步状态的速度旋转。
控制发动机转矩以实现一个希望的输出或飞轮(的技术)是已知的并可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.5620392。
文中所用的“发动机转矩”是指一个指示发动机的转矩并通常是发动机总转矩的值，从其可以计算或估计一个输出或飞轮转矩。发动机总转矩与飞轮转矩之间的关系在其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.5509867和5490063中进行了讨论。
一个或多个发动机转矩值可以作为一个工业标准数据线DL例如符合SAEJ-1922、SAEJ-1939、ISO11898的数据链路的命令或从其上读出。
根据本发明的一个实施例，在检测到一个从接合的传动比到空档的换档时，不需要分离主离合器20，该发动机首先被命令以一个斜坡函数(ramp)改变至一个基于所检测的系统运行参数而确定或计算的发动机转矩值，以对应于零传动系转矩。
参照图3，如果换档在驱动条件110开始，该发动机转矩将被命令沿斜坡112下降至设想的对应于零传动系转矩条件的计算值114。同样地，如果至空档的换档在滑行条件116开始，该发动机转矩将被命令沿斜坡118上升至计算值114。优选地，斜坡112和118的斜度(即发动机转矩的变化率)是当前所分离的传动比和/或当前节气门位置THL的函数。在达到所设想的零传动系转矩条件120时(在时间T)，该发动机将被命令保持在该状态122一段时间T即(T2-T1)。该段时间(T2-T1)通常为大约150-300毫秒。在该段时间终止处124，将所检测的一个例如一个换档叉或换档指的换档元件的速度与一个基准值REF相比较。如果该换档元件速度等于或超出该基准值((d/dt(SLY-Y))＞REF)，这表明该换档元件在以一个速率朝指示非转矩锁止状态的爪形离合器分离移动，而一个转矩冲击(bump)程序是不需要或希望的。在这种状态下，发动机将被命令继续产生一个设想的对应于零传动系转矩的输出转矩(实线126)直到检测到变速器空档。
如果所检测的换档元件速度不等于或没有超出该基准值((d/dt(SLY-Y))＜REF)，则转矩锁止状态将存在，并且将开始发动机的一个转矩冲击燃料供给程序(虚线128)以强制爪形离合器的转矩逆反(130)直到检测到空档和/或一个时间段终止。转矩冲击128的幅度和/形状可随时间而变化。
如上所述，系统10具有通过一个不包括分离和再接合主离合器的顺序或通过其中主离合器被分离并再接合的顺序而执行动态换档的能力。
现有技术的具有自动离合器致动器的自动系统趋向于使用主离合器进行所有的动态换档或不使用主离合器进行所有的动态换档。不使用主离合器的动态换档通常是所希望的，因为不发生对离合器组件的磨损，并且换档质量通常好于主离合器分离和再接合的换档。然而，在一定的车辆运行状态下，例如当在坡面上的低速档换档时，使用主离合器可以减少换档次数并可以在一合理的时间内确保到达同步状态。
根据本发明，系统10逐级(shift-by-shift)地决定哪个动态换档策略适于当前车辆运行状态。在一个优选的实施例中，用保持接合的主离合器换档是优选的换档策略，并将被实施，除非该系统检测到存在指示需要一个主离合器分离/再接合的条件。当检测到这种条件时，将命令一个主离合器分离/再接合换档顺序，参见图2的流程图。
有多种要求使用主离合器分离的动态换档的运行状态。当在一个“低传动比”即输入轴速度与输出轴速度的比率高的状态，并且上坡运行时，如果坡度陡可能难以引起一个零传动系转矩，并且还可能难以使发动机足够迅速地减速以引起用于接合与一个相对低的速比相关的爪形离合器的基本上同步的状态。甚至在使用一个发动机制动器ECB时也可能是如此。在这种条件下，分离该离合器将确保一个转矩中断(break)以用于换档至空档，并且通过首先接合该爪形离合器并然后接合该主离合器，主离合器的滑动将允许一个相当宽的同步范围(window)以用于接合目标传动比(GRT)并然后将是一个爪形离合器的空行程(backlash)。
此外，通过使主离合器分离，惯性制动器29将在输入轴上产生一个更大的减速作用用于迅速的升档。另外，如果转矩逆反技术，即图3中的线128，不造成一个迅速地换档至空档，该控制可能将引起标称发动机输出转矩和一个短暂的主离合器分离。
应当注意的是，在一定的运行状态下，发动机制动器例如发动机制动器可能稍微不是很有效地引起足够快的发动机减速和/或响应可能稍微有点缓慢地响应。因此，在需要一个极快的转矩中断和/或输入轴减速时，一种使用主离合器分离的换档策略是优选的。
离合器致动器39将被用于以一种可变方式接合离合器20，以使停止的车辆启动，以及提供以一种包括主离合器的分离和再接合的换档顺序而进行动态换档的能力。用于车辆启动的离合器控制的示例可参见美国专利No.4081065、5314050、5404301、5630713和5643867。动态换档是指当车辆在通常是在向前进方向移动并且离合器已完全接合时的换档。一种使用主离合器的典型升档顺序将包括：(I)分离主离合器以中断转矩，(II)从速比GR的接合换档至空档，(III)将输入轴朝向一个基本上同步的速度减速，(IV)接合与目标速比GRT相关的爪形离合器，和(V)当发动机速度落于一个同步发动机转速的相对较宽的范围时再接合该主离合器。
用于自动机械变速系统中的评价一种特殊的换档的可行性和/或识别最希望的目标速比(GRT)的逻辑在现有技术中是已知的，可参见其公开内容结合于此以作为参考的美国专利No.5272939、5335566、5533946、6066071、6146310和6149545。根据一种现有技术的系统，按顺序对不用主离合器分离或发动机制动而跳过换档并然后不用主离合器分离但应用发动机制动的单一(级)换档(single shift)的可行性进行评价，并且，如果可行，则开始进行(参见美国专利No.6149545)。在本发明的一个优选实施例中，如果不用主离合器分离但应用发动机制动的单一换档是不可行的，则对应用主离合器分离的单一换档的可行性进行评价，并且，如果可行，则开始进行(参见图4A和4B)。
因此，可以看到因而提供了一种新颖而改进的变速系统和换档选择策略。
尽管本发明已通过一定程度的具体性而进行了说明，但应当理解该优选实施例的说明只用作示例，并且在不脱离此后所要求权利的本发明的精神和范围的情况下，可以对形式或具体内容进行多种变化。

Claims (29)

1.一种具有一个自动主离合器操作器(39)的车辆自动机械变速系统(10)和一种使用控制逻辑的系统控制器(46)，所述系统控制器可以从以下二者中评价并实施最有效的换档顺序以用于一种从现有速比换至目标速比的动态换档，即(I)一种保持主离合器接合的换档顺序，和(II)一种包括分离和再接合主离合器的换档顺序。
2.一种用于控制车辆自动机械变速系统(10)中的动态换档的方法，所述自动机械变速系统包括：一个通过一个主摩擦离合器(20)驱动一个多传动比机械变速器(12)的一个输入轴(28)的内燃发动机(18)，所述变速器具有一个输出轴(30)和至少两个由形状配合或非摩擦爪形离合器接合和分离的传动比，一个用于控制发动机供给燃料的发动机燃料控制器(38)，一个用于控制所述主摩擦离合器的接合和分离的离合器操作器(39)，和一个用于接收输入信号(54)的系统控制器(46)，所述输入信号包括指示发动机转速(ES)、输入轴速度(IS)、输出轴速度(OS)、操作器节气门设定(THL)、主摩擦离合器接合(C)、接合速比(GR)和目标速比(GRT)的信号中的至少一个信号并根据逻辑规则处理所述输入信号，以向包括所述燃料控制器和所述离合器操作器的系统致动器发出命令输出信号(56)，所述方法包括以下步骤：在确定需要一个动态换档时将所述变速器从一个接合速比换档至目标速比；
作为所检测的系统运行状态的函数，确定是否希望在不用分离所述主摩擦离合器的情况下进行一个从所述接合速比换至上述目标速比的换档；
如果希望在不用分离所述主摩擦离合器的情况下进行一个从所述接合速比换至所述目标速比的换档，以一种不需要分离所述主摩擦离合器的顺序命令一个从所述接合速比换至所述目标速比的换档；和
如果不希望在不用分离所述主摩擦离合器的情况下进行一个从所述接合速比换至所述目标速比的换档，以一种需要分离然后再接合所述主摩擦离合器的顺序命令一个从所述接合速比换至所述目标速比的换档。
3.根据权利要求2所述的方法，其中，所述检测的系统运行状态包括下述中的至少一个，即(I)当前接合速比(GR)；(II)目标速比(GRT)；(III)车辆行进的确定坡度；(IV)车速(dos/dt)；和(V)车辆重量指示值。
4.一种用于控制车辆自动机械变速系统(10)中的动态换档的方法，所述自动机械变速系统包括：一个通过一个主摩擦离合器(20)驱动一个多传动比机械变速器(12)的一个输入轴(28)的内燃发动机(18)，所述变速器具有一个输出轴(30)和至少两个由非摩擦爪形离合器接合和再分离的传动比；一个用于控制发动机供给燃料的发动机燃料控制器(38)；一个用于控制所述主摩擦离合器的接合和分离的离合器操作器(39)；和一个用于接收输入信号(54)的系统控制器(46)，所述输入信号包括指示发动机转速(ES)、输入轴速度(IS)、输出轴速度(OS)、操作器节气门设定(THL)、主摩擦离合器接合(C)、接合速比(GR)和目标速比(GRT)的信号中的至少一个信号，并根据逻辑规则处理所述输入信号，以向包括所述燃料控制器和所述离合器操作器的系统致动器发出命令输出信号(56)，所述方法包括：在确定需要一个动态换档时将所述变速器从一个接合速比换档至目标速比；
从以下二者中确定并实施最有效的换档顺序以用于一种从所述接合速比换至所述目标速比的动态换档，即(I)一种保持主离合器接合的换档顺序，和(II)一种包括分离和再接合主离合器的换档顺序。
5.根据权利要求4所述的方法，其中，作为所检测的系统运行状态的函数，所述逻辑规则包括用于确定是否希望以一个不需要分离所述主摩擦离合器的换档顺序进行从一个接合速比(GR)换至目标速比(GRT)的换档。
6.一种具有一个主摩擦离合器(20)和一个由一个通过一电子数据链路(DL)进行通信的系统控制器(46)控制的主离合器操作器(39)的自动机械变速系统(10)，所述系统控制器包括逻辑规则，所述逻辑规则从以下二者中确定并实施最有效的换档顺序，即(I)一种保持主离合器接合的换档顺序，和(II)一种包括分离和再接合主离合器的换档顺序，以用于一种从所述接合速比换至所述目标速比的动态换档。
7.一种用于控制车辆自动机械变速系统(10)中的自动升档的方法，所述自动机械变速系统包括：一个燃料控制的内燃发动机(18)，一个多速度机械变速器(12)，一个主摩擦离合器(20)和一个用于接收输入信号(54)的控制器(46)，所述输入信号包括指示发动机转速(ES)、发动机转矩、变速器接合速比(GR)、操作器节气门设定(THL)和车速(OS)的信号中的一个或多个信号，并根据逻辑规则处理所述输入信号，以向包括所述一个用于使所述变速器换档的变速器致动器(52)和一个用于使所述主摩擦离合器接合和分离的离合器致动器(39)的变速系统致动器发出命令输出信号(56)，所述方法包括以下步骤：
(I)建立一个升档可行性标准，从而仅在所检测的系统运行状态下预定状态被满足时，认为升档至目标速比(GRT)是可行的；
(II)在检测一个从接合速比(GR)升档的需要时，按顺序：
(a)确定不分离主摩擦离合器的单一升档(GRT＝GR+1)是否可行，并且，如果可行，则命令一个不分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(b)然后确定分离主摩擦离合器的单一升档是否可行，如果可行，则命令一个分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(c)保持变速器接合在当前的接合速比。
8.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在一个预定发动机速度以上可以获得基本同步的要求。
9.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在目标速比的接合时，所述车辆可以进行至少一个预定的最低车辆加速(dOS/dt)的要求。
10.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括至一个目标速比的升档应该在一个预定的最大时间段内完成的要求。
11.一种用于控制车辆自动机械变速系统(10)中的自动升档的方法，所述自动机械变速系统包括：一个燃料控制的内燃发动机(18)，一个输入轴减速装置(ECB/29)，多速度机械变速器(12)，一个主摩擦离合器(20)和一个用于接收输入信号(54)的控制器(46)，所述输入信号包括指示发动机转速(ES)、发动机转矩、变速器接合速比(GR)、操作器节气门设定(THL)和车速(OS)的信号中的一个或多个信号，并根据逻辑规则处理所述输入信号，以向变速系统致动器发出命令输出信号(56)，所述变速系统致动器包括一个用于使所述变速器换档的变速器致动器(52)、一个用于操作所述输入轴减速装置的输入轴减速装置致动器，和一个使所述主摩擦离合器接合和分离的离合器致动器(39)，所述方法包括以下步骤：
(I)建立一个用于确定升档至一个目标速比(GRT)的可行性的升档可行性标准；
(II)在检测一个从接合速比(GR)升档的需要时，按顺序：
(a)确定不使用所述输入轴减速装置并且不分离主摩擦离合器的单一升档(GRT＝GR+1)是否可行，并且，如果可行，则命令一个不使用所述输入轴减速装置并且不分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(b)然后确定使用所述输入轴减速装置并且不分离主摩擦离合器的单一升档是否可行，如果可行，则命令一个使用所述输入轴减速装置并且不分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(c)然后确定分离主摩擦离合器的单一升档是否可行，如果可行，则命令一个分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(d)保持变速器接合在当前的接合速比。
12.根据权利要求11所述的方法，其中，所述输入轴减速装置是一种发动机制动器(ECB)。
13.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在一个预定发动机速度以上可以获得基本同步的要求。
14.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在目标速比的接合时所述车辆可以进行至少一个预定的最低车辆加速(dOS/dt)的要求。
15.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括至一个目标速比的升档应该在一个预定的最大时间段内完成的要求。
16.一种车辆自动机械变速系统(10)，包括：一个燃料控制的内燃发动机(18)，一个多速度机械变速器(12)，一个主摩擦离合器(20)和一个用于接收输入信号(54)的控制器(46)，所述输入信号包括指示发动机转速(ES)、发动机转矩、变速器接合速比(GR)、操作器节气门设定(THL)和车速(OS)的信号中的一个或多个信号，并根据逻辑规则处理所述输入信号，以向变速系统致动器发出命令输出信号(56)，所述变速系统致动器包括一个用于使所述变速器换档的变速器致动器(52)、和一个用于使所述主摩擦离合器接合和分离的离合器致动器(39)，所述系统的特征在于所述逻辑规则包括用于下述目的的规则：
(I)适用一个升档可行性标准，从而仅在所检测的系统运行状态下预定状态被满足时认为升档至目标速比(GRT)是可行的；
(II)在检测一个从接合速比(GR)动态升档的需要时，按顺序：
(a)确定不用分离主摩擦离合器的单一升档(GR目标＝GR+1)是否可行，并且，如果可行，则命令一个不分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(b)然后确定分离主摩擦离合器的单一升档是否可行，如果可行，则命令一个分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(c)保持变速器接合在当前的接合速比。
17.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在一个预定发动机速度以上可以获得基本同步的要求。
18.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在目标速比的接合时所述车辆可以进行至少一个预定的最低车辆加速(dOS/dt)的要求。
19.根据权利要求16所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括至一个目标速比的升档应该在一个预定的最大时间段内完成的要求。
20.根据权利要求16所述的系统，其中，所述系统还包括可根据来自所述控制器的命令输出信号进行操作的一个发动机制动器(ECB)，并在步骤(II)(a)后还包括逻辑规则用于：
(c)如果不分离主摩擦离合器的单一升档是不可行的，则确定使用发动机制动器并且不分离主摩擦离合器的单一升档是否可行，如果可行，则命令一个使用发动机制动器并且不分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则进行到步骤(II)(b)。
21.一种用于控制车辆自动机械变速系统(10)中的自动升档的方法，所述自动机械变速系统包括：一个燃料控制的内燃发动机(18)，一个多速度机械变速器(12)，一个主摩擦离合器(20)和一个用于接收输入信号(54)的系统控制器(46)，所述输入信号包括指示发动机转速(ES)、发动机转矩、变速器接合速比(GR)、操作器节气门设定(THL)和车速(OS)的信号中的一个或多个信号，并根据逻辑规则处理所述输入信号，以向变速系统致动器发出命令输出信号(56)，所述变速系统致动器包括一个用于使所述变速器换档的变速器致动器(52)、和一个使所述主摩擦离合器接合和分离的离合器致动器(39)，所述方法包括以下步骤：
(I)建立一个升档可行性标准，从而仅在所检测的系统运行状态下预定状态被满足时认为升档至目标速比(GRT)是可行的；
(II)在检测一个从接合速比(GR)升档的需要时，按顺序：
(a)确定不分离主摩擦离合器的单一升档(GRT＝GR+1)是否可行，如果可行，则命令一个不分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档；否则
(b)命令一个分离主摩擦离合器的从当前接合速比的单一升档。
22.根据权利要求21所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在一个预定发动机速度以上可以获得基本同步的要求。
23.根据权利要求21所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括在目标速比的接合时所述车辆可以进行至少一个预定的最低车辆加速(dOS/dt)的要求。
24.根据权利要求21所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括至一个目标速比的升档应该在一个预定的最大时间段内完成的要求。
25.根据权利要求21所述的方法，其中，步骤(I)的标准包括要求不分离主摩擦离合器而进行的升档为以下两者中之一，即(1)换档至一组特别的速比或(2)从一组特别的速比换档。
26.根据权利要求7所述的方法，其中，步骤(I)的标准是(1)目标速比(GRT)和(2)接合速比(GR)之一的特性的函数。
27.根据权利要求11所述的方法，其中，步骤(I)的标准是(1)目标速比(GRT)和(2)接合速比(GR)之一的特性的函数。
28.根据权利要求7所述的方法，在步骤(II)(a)之前包括另一个步骤，即：
(e)确定不分离主离合器而从当前接合传动比跳升两级传动比的升档(GRT＝GR+2)是否可行，如果可行，则命令一个不分离主离合器而从所述当前接合传动比跳升两级传动比的升档，否则，进行到步骤(II)(a)。
29.根据权利要求11所述的方法，在步骤(II)(a)之前包括另一个步骤，即：
(e)确定不分离主离合器并且不使用输入轴减速装置而从当前接合传动比跳升两级传动比的升档(GRT＝GR+2)是否可行，如果可行，则命令一个不分离主离合器并且不使用输入轴减速装置而从当前接合传动比跳升两级传动比的升档，否则，进行到步骤(II)(a)。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100395155C (zh) * 2004-12-10 2008-06-18 雅马哈发动机株式会社 用于控制变速器的装置和方法以及跨乘式车辆
CN101193773B (zh) * 2005-06-09 2010-05-19 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 具有快速信号处理的信号处理系统
CN102135173A (zh) * 2010-01-22 2011-07-27 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于自动变速器的换挡控制系统和方法
CN101438082B (zh) * 2006-03-14 2014-07-30 福博科知识产权有限责任公司 踏板车变速装置

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2371839A (en) * 2001-02-01 2002-08-07 Eaton Corp Control for selecting automated transmission system shift strategy
DE10249951A1 (de) * 2002-10-26 2004-05-19 Daimlerchrysler Ag Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs
DE10360116A1 (de) * 2003-12-20 2005-07-14 Daimlerchrysler Ag Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
DE10361299A1 (de) 2003-12-24 2005-07-28 Daimlerchrysler Ag Schaltverfahren für ein automatisiertes Schaltklauengetriebe
JP4561587B2 (ja) 2005-10-18 2010-10-13 トヨタ自動車株式会社 変速制御装置
WO2008060603A2 (en) * 2006-11-15 2008-05-22 Michael Czysz Electrohydraulic clutch for motorcycle
DE102006054277A1 (de) 2006-11-17 2008-05-21 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zur Durchführung eines Gangwechsels eines automatisierten Schaltgetriebes
DE102007012875A1 (de) * 2007-03-17 2008-09-18 Zf Friedrichshafen Ag Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes
US8844393B2 (en) 2010-04-15 2014-09-30 GM Global Technology Operations LLC Fork position and synchronization control in a dual clutch transmission using pressure control solenoids
US8560192B2 (en) * 2010-04-15 2013-10-15 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for shift fork position in dual clutch transmissions
US8504267B2 (en) 2010-04-15 2013-08-06 GM Global Technology Operations LLC Control system and method for synchronization control in dual clutch transmissions
JP2019100308A (ja) * 2017-12-07 2019-06-24 ヤマハ発動機株式会社 鞍乗型車両

Family Cites Families (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4081065A (en) 1976-12-23 1978-03-28 Smyth Robert Ralston Controlled power clutch
US4361060A (en) 1978-01-24 1982-11-30 Smyth Robert Ralston Mechanical automatic transmission
GB8418749D0 (en) 1984-07-23 1984-08-30 Eaton Ltd Semi-automatic transmission control
US4936428A (en) 1987-11-13 1990-06-26 Automotive Products Plc Electric clutch actuator
JPH0742998B2 (ja) * 1988-12-15 1995-05-15 株式会社ゼクセル 車輛用発進制御装置及び方法
GB9123881D0 (en) * 1991-11-09 1992-01-02 Massey Ferguson Services Nv Controlling powershift transmissions
US5272939B1 (en) * 1992-07-06 1994-12-06 Eaton Corp Shift enable control method/system
US5335566A (en) 1992-07-06 1994-08-09 Eaton Corporation Shift control method/system
GB9312013D0 (en) * 1993-06-10 1993-07-28 Eaton Corp Clutch disengage logic
US5533946A (en) * 1994-04-08 1996-07-09 Eaton Corporation Engine deceleration determination method/system for updating a control parameter
US5582069A (en) 1994-05-16 1996-12-10 Eaton Corporation Engine accessory torque and engine deceleration rate determination method/system
US5634867A (en) 1994-09-19 1997-06-03 Eaton Corporation Main clutch reengagement control for a double clutch downshift
US5779592A (en) * 1995-07-27 1998-07-14 Meritor Heavy Vehicle Systems, Llc Four position switch for shift assist system
US5582558A (en) 1995-07-27 1996-12-10 Rockwell International Corporation Combined system for assisting shifting of manual transmission
US5682790A (en) * 1996-04-30 1997-11-04 Eaton Corporation Synchronizing and gear engagement sensing logic for automated mechanical transmission system
US5836838A (en) 1997-02-12 1998-11-17 Lifetime Products, Inc. Portable folding basketball goal system
DE19736932A1 (de) 1997-08-25 1998-11-12 Mannesmann Sachs Ag Antriebsanordnung eines Kraftfahrzeuges
US5960916A (en) 1997-09-30 1999-10-05 Eaton Corporation Ball ramp driveline clutch actuator with biasing element
EP0943844B1 (de) 1998-03-17 2003-08-06 WABCO GmbH & CO. OHG Verfahren zur Steuerung eines Getriebes
US6146310A (en) 1999-01-15 2000-11-14 Eaton Corporation Adaptive automated transmission downshift control
DE19904129C1 (de) 1999-02-03 2000-02-24 Mannesmann Sachs Ag Verfahren zur Durchführung von Schaltvorgängen bei einem Antriebssystem
US6123643A (en) 1999-03-23 2000-09-26 Eaton Corporation Inertia brake control
US6126570A (en) * 1999-07-06 2000-10-03 Zf Meritor Shift synchronization using decaying torque
US6520889B1 (en) * 2000-11-01 2003-02-18 Eaton Corporation Adaptive engine control for shifting to neutral
GB2371839A (en) * 2001-02-01 2002-08-07 Eaton Corp Control for selecting automated transmission system shift strategy

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100395155C (zh) * 2004-12-10 2008-06-18 雅马哈发动机株式会社 用于控制变速器的装置和方法以及跨乘式车辆
CN101193773B (zh) * 2005-06-09 2010-05-19 Zf腓德烈斯哈芬股份公司 具有快速信号处理的信号处理系统
CN101438082B (zh) * 2006-03-14 2014-07-30 福博科知识产权有限责任公司 踏板车变速装置
CN102135173A (zh) * 2010-01-22 2011-07-27 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于自动变速器的换挡控制系统和方法
CN102135173B (zh) * 2010-01-22 2015-04-29 通用汽车环球科技运作有限责任公司 用于自动变速器的换挡控制系统和方法

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Publication number Publication date
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DE60232493D1 (de) 2009-07-16
US7344474B2 (en) 2008-03-18
GB0102510D0 (en) 2001-03-21
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CN1272202C (zh) 2006-08-30
GB2371839A (en) 2002-08-07
JP2004523705A (ja) 2004-08-05
US20040116246A1 (en) 2004-06-17
EP1355798A1 (en) 2003-10-29

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