CN1540149A - 用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的方法和设备 - Google Patents

用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的方法和设备 Download PDF

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Abstract

当在停止一个预定时段之后重新启动发动机时，在变速箱在第一次在其第一速度下啮合的同时通过把ATF供给到2－3和/或3－4换档的离合器组件，预先完成在将要停止的预定期间的油液排放量，从而提高第一次2－3和/或3－4换档的换档质量。

Description

用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的方法和设备
发明领域
一般地，本发明涉及一种自动变速箱。更具体地说，本发明涉及一种用来控制到自动变速箱的离合器组件的油液供给的方法和设备，其中由于对于自动变速箱离合器的预填充时间的适当补偿控制，提高在第一2-＞3和/或3-＞4换档控制中的稳定性。
发明背景
用于车辆的一种典型自动变速箱(AT)包括一个液力变矩器(torque converter)、和一个是连接到液力变矩器上用于多速驱动的一个齿轮机构的传动系。AT也包括一个用来选择性操作传动系中至少一个操作元件的离合器组件(及其一个液压控制系统)。
为了实现适于当前车辆驱动条件的特定目标的换档，这样一个离合器组件借助于从油泵供给的液压压力啮合与换档对应的离合器。
当车辆在其发动机关闭(即，使油泵也停止)的状态下停止一定时间段时，在离合器组件中致动离合器的油液排放到油底壳(oil pan)。
因此，当操作离合器时，即，当发动机停止一定时段之后重新启动，啮合一个特定速度时，这种操作所要求的液压流体的量依据这样的啮合已经出现了多少次，例如依据它是发动机重新启动之后的第一次还是第二次啮合，而有很大的不同。
然而，根据先有技术，自动变速箱的液压流体(ATF)均受控，而不管它是否是在重新启动发动机之后的换档的第一次啮合。
因此，当在一个长时间段后重新启动发动机之后第一次操作离合器时，用来啮合用于目标换档的离合器的机械力变得不足，并且可能引起换档冲击(shift-flare)。换档冲击是由延迟离合器啮合引起的高速运转(run up)现象。
为了纠正这种现象，用于在启动发动机之后离合器第一次啮合的第一次填充时间可以用来确定离合器下次啮合的值。
然而，这样一个预置值对于各种发动机停止时段和环境温度可能不是最佳的，所以由于非优化的ATF压力可能仍然引起在第二到第三速度和/或第三到第四速度的第一次换档操作时的换档冲击和/或震动。
在此背景技术部分中公开的信息只是为了增强本发明背景的理解，而不应该当作这种信息形成对于熟悉先有技术的人员已知的先有技术的认可或任何形式的建议。
发明内容
因此，本发明的动机在于，提供一种用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的方法和设备，其具有降低换档冲击和提高换档质量的非限制优点。
根据本发明一个实施例用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的一种示范设备包括：一个探测单元，用来探测车辆的操作状态和其异常操作；一个控制单元，用来确定探测单元的输出是否满足一个预填充时间控制条件，并由此用来根据基于探测单元的输出计算的预填充时间控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给；及一个流体供给单元，用来在控制单元的控制下把流体供给到离合器组件。
在另一个实施例中，探测单元包括：一个点火探测器，用来探测发动机的运行；一个发动机速度探测器，用来探测当前发动机速度；一个涡轮速度探测器，用来探测输入到变速箱的换档机构的自动变速箱的涡轮速度；一个输出轴速度探测器，用来探测变速箱换档机构的输出轴速度；一个流体温度探测器，用来探测流体温度，流体用来形成啮合离合器的离合器组件的压力；一个油门开度探测器，用来探测一个油门开度；及一个故障探测器，用来探测车辆的故障。
在又一个实施例中，预填充时间控制条件包括：自动变速箱在重新启动发动机之后的第一次处于第一速度中；发动机速度大于一个预定发动机速度；发动机速度大于一个涡轮速度；换档机构的输出轴速度大于一个预定输出速度；油门开度大于一个预定开度；在停止发动机之前与重新启动发动机之后的流体温度之间的差值大于一个预定差值；及没有探测到车辆的故障。优选地基于公式：lst_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2计算预填充时间，其中：1st_Pre_tF指示一个第一预填充时间；nxt_Pre_tF指示在第一预填充时间之后出现的下个预填充时间；SC指示一个基础填充时间；SCL指示用于填充时间的一个经验值；SCM_OCP指示一个临界预填充时间；SCM指示用于离合器填充时间的一个临界时间；KE指示用于发动机速度的一个校正系数；KT2指示用于流体温度的一个校正系数；及ΔtF_Pre指示根据流体排放的预填充时间，预填充时间与发动机保持停止的期间成比例。
根据本发明一个实施例用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的一种示范方法包括：探测在重新启动发动机之后车辆的操作状态；确定操作状态是否满足一个预填充时间控制条件；当操作状态满足预填充时间控制条件时，根据基于操作状态计算的一个预填充时间控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给；在到离合器组件的流体供给的控制期间，确定是否满足一个预填充控制释放条件；并且当满足预填充控制释放条件时，停止到离合器组件的流体供给的控制，并且进行变速箱的正常液压控制。
在另一个实施例中，预填充时间控制条件包括：自动变速箱在重新启动发动机之后的第一次处于第一速度中；发动机速度大于一个预定发动机速度；发动机速度大于一个涡轮速度；换档机构的输出速度大于一个预定输出速度；油门开度大于一个预定开度；在停止发动机之前与重新启动发动机之后的流体温度之间的差值大于一个预定差值；及没有探测到车辆的故障。
在又一个实施例中，基于公式：lst_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2计算预填充时间，其中：lst_Pre_tF指示一个第一预填充时间；nxt_Pre_tF指示在第一预填充时间之后出现的下个预填充时间；SC指示一个基础填充时间；SCL指示用于填充时间的一个经验值；SCM_OCP指示一个临界预填充时间；SCM指示用于离合器填充时间的一个临界时间；KE指示用于发动机速度的一个校正系数；KT2指示用于流体温度的一个校正系数；及ΔtF_Pre指示根据流体排放的预填充时间，预填充时间与发动机保持停止的期间成比例。
附图说明
并入说明书和构成其一部分的附图说明本发明的一个实施例，并且与描述一起用来解释本发明的原理：
图1是根据本发明一个优选实施例用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的设备的方块图；
图2是流程图，表示根据本发明一个优选实施例用来控制到自动变速箱的离合器组件的流体供给的一种方法；
图3是一图，用来表示根据本发明一个优选实施例当在自动变速箱中啮合第一速度时用于第一速度的离合器的流体供给状态；
图4是一图，用来表示根据本发明一个优选实施例用于2-3换档或3-4换档的离合器的预填充控制状态、在变速箱的第一速度啮合期间出现的预控制状态；及
图5表示根据本发明一个优选实施例的根据流体排放的预填充时间ΔtF_Pre的流体温度相关性。
具体实施方式
下文参照附图将详细描述本发明的优选实施例。
如图1中所示，根据本发明一个优选实施例用来控制到自动变速箱100的离合器组件150的流体供给的一种设备包括：点火探测器10、发动机速度探测器20、涡轮速度探测器30、输出轴速度探测器40、流体温度探测器50、油门开度探测器60、用来探测车辆故障的故障探测器70、换档控制单元80、及电磁阀单元90。
点火探测器10探测与是否接通/断开发动机，即是否运行发动机，有关的信息，并相应地把与信息有关的信号发送到换档控制单元80。
发动机速度探测器20通过探测发动机曲轴的角位置探测当前发动机速度Ne，并因而把与发动机速度Ne有关的一个信号发送到换档控制单元80。
涡轮速度探测器30探测输入到变速箱100的一个换档机构的自动变速箱100的涡轮速度Nt，并因而把一个涡轮速度Nt信号发送到换档控制单元80。
输出轴速度探测器40探测变速箱100的换档机构的输出轴速度No，并因而把一个输出轴速度No信号发送到换档控制单元80。输出轴速度No也可以通过把涡轮速度Nt乘以变速箱100的当前换档的换档比计算。
流体温度探测器50探测用于形成啮合离合器155的离合器组件150的压力的自动变速箱流体(ATF)的温度，并因而把一个流体温度信号发送到换档控制单元80。
油门开度探测器60探测与驾驶员的加速踏板操作有关的操作的一个油门的一个开度值，并因而把一个油门开度信号发送到换档控制单元80。
故障探测器70监视带有自动变速箱100的车辆的整个工作，并因而把监视结果发送到换档控制单元80。
换档控制单元80根据探测器的输出值确定是否满足预填充时间控制条件。当满足预填充控制条件时，换档控制单元80根据由探测器的输出值确定的排出油液控制到离合器组件150的油液供给(更详细地说，用于离合器155的一个预填充时间)。
电磁阀单元90用来控制到自动变速箱100的离合器组件150的液压压力供给，并且对于熟悉本专业的技术人员是显而易见的。
预填充时间控制条件按如下设置：自动变速箱100在发动机比一个预定时段长的停止时段后重新启动之后的第一次应该处于第一速度中；发动机速度Ne应该大于一个预定发动机速度Ne1；发动机速度Ne应该大于一个涡轮速度Nt；换档机构的输出速度No应该大于一个预定输出速度No1油门开度Th应该大于一个预定开度Th1；流体温度差GAP应该大于一个预定温度差Temp1；及应该没有探测到车辆的故障。
这里，流体温度差GAP指示在发动机停止之前和重新启动发动机之后之间的一个ATF温度差。
另外，当满足预填充时间控制条件时，根据如下公式1计算用来处理排放ATF的填充时间。
【公式1】
lst_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和nxt-Pre-tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2
在以上公式1中：
lst_Pre_tF指示一个第一预填充时间；
nxt_Pre_tF指示在第一预填充时间之后出现的下个预填充时间；
SC指示一个基础填充时间；
SCL指示用于填充时间的一个经验值；
SCM_OCP指示一个临界预填充时间；
SCM指示用于离合器填充时间的一个临界时间；
KE指示用于发动机速度的一个校正系数；
KT2指示用于流体温度的一个校正系数；及
ΔtF_Pre指示根据流体排放的预填充时间，预填充时间与发动机已经保持停止的期间成比例。
临界预填充时间SCM_OCP指示在第一速度期间能施加的用于离合器155的总填充时间的一个临界部分。临界时间SCM指示在2-3换档控制期间能施加的用于离合器155的总填充时间的临界时间。
另外，把第一预填充时间lst_Pre_tF控制成限制在预定值范围内。就是说，当由以上公式1计算的第一预填充时间lst_Pre_tF大于预定值时，把第一预填充时间lst_Pre_tF复位到预定值。
电磁阀单元90在根据以上公式计算预填充时间的换档控制单元80的控制下，直接控制到离合器组件150的油液供给。根据一个优选实施例，换档控制单元80控制电磁阀单元90，以通过这样的预填充时间的控制而控制到离合器组件150的油液供给，这在下文详细描述。
如图2中所示，首先在步骤S101，当启动发动机时，换档控制单元80根据装在车辆中的探测器的输出值确定车辆的当前状态。
以后在步骤S102，换档控制单元80根据探测器的输出值确定是否满足一个预填充时间控制条件。
按如下设置预填充时间控制条件：自动变速箱100在发动机比一个预定时段长的停止时段后重新启动之后的第一次应该处于第一速度中；发动机速度Ne应该大于一个预定发动机速度Ne1；发动机速度Ne应该大于一个涡轮速度Nt；换档机构的输出轴速度No应该大于一个预定输出速度No1；油门开度Th应该大于一个预定开度Th1；流体温度差GAP应该大于一个预定温度差Temp1；及应该没有探测到车辆的故障。
当不满足预填充时间控制条件时，换档控制单元80不进行离合器组件150的预填充控制。
当满足预填充时间控制条件时，换档控制单元80在步骤S103基于车辆的当前状态根据如下公式2计算预填充时间。
【公式2】
lst_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和
nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2
在以上公式1中：
lst_Pre_tF指示一个第一预填充时间；
nxt_Pre_tF指示在第一预填充时间之后出现的下个预填充时间；
SC指示一个基础填充时间；
SCL指示用于填充时间的一个经验值；
SCM_OCP指示一个临界预填充时间；
SCM指示用于离合器填充时间的一个临界时间；
KE指示用于发动机速度的一个校正系数；
KT2指示用于流体温度的一个校正系数；及
ΔtF_Pre指示根据流体排放的预填充时间，预填充时间与发动机已经保持停止的时段成比例。
临界预填充时间SCM_OCP指示在第一速度期间能施加的用于离合器155的总填充时间的一个临界部分。临界时间SCM指示在2-3换档控制期间能施加的用于离合器155的总填充时间的临界时间。
另外，把第一预填充时间lst_Pre_tF控制成限制在预定值范围内。就是说，当由以上公式2计算的第一预填充时间lst_Pre_tF大于预定值时，把第一预填充时间lst_Pre_tF复位到预定值。
当在发动机停止一个长时段后重新启动时第一次啮合变速箱100的一个第一速度时，如图3中所示形成换档状态(和对于第一速度用于在离合器组件150中的离合器的ATF供给状态)。
在把ATF供给到用于第一速度的离合器之后，根据在图4中表示的工作模式和以上公式2，控制与用于2-3和/或3-4换档的与离合器155有关的预填充时间。
依据在图5中所示的ATF温度计算根据流体排放的预填充时间ΔtF_Pre。
当结束预填充时间的计算时，换档控制单元80在步骤S104驱动电磁阀单元90，从而根据以上公式2控制到离合器组件150的AFT供给。因此，在第一2-3换档和/或3-4换档期间，换档控制变得更稳定，并且能避免换档冲击。
在执行这种预填充控制的同时，换档控制单元80在步骤S105确定是否满足预填充控制释放条件。预填充控制释放条件包括：涡轮速度的变化速率(Nti-Nt)变得大于一个预定基准值N1；或者探测到车辆的故障。
当满足预填充控制释放条件时，换档控制单元80停止预填充控制的执行，并且以后返回到自动变速箱100的正常液压控制。
当不满足预填充控制释放条件时，换档控制单元80在步骤S106确定是否结束预填充控制。
如果在步骤S106没有结束预填充控制，则换档控制单元80返回步骤S103，从而继续自动变速箱100的预填充控制。
如果在步骤S106结束预填充控制，则换档控制单元80返回自动变速箱100的正常液压控制。
在以上描述中，联系自动变速箱100的第一预填充时间控制描述本发明的发明性概念。然而，以后的预填充控制显然可以由熟悉本专业的技术人员实施。
如以上表示的那样，根据本发明的一个优选实施例，通过根据停止时段和/或ATF温度控制用于离合器的一个预填充时间，能够实现适当地处理当停止发动机时出现的ATF排放。因此，避免在2-3和/或3-4换档中可能出现的换档冲击，并因而自动变速箱100的换档控制变得更稳定，并且提高换档质量。
ECU能由预定软件驱动的一个或多个处理器实现，并且能把软件编程为完成根据本发明一个优选实施例的一种流体供给控制方法的每个步骤。
尽管联系当前认为是最实用和优选的实施例已经描述了本发明，但要理解，本发明不限于公开的实施例，而是相反，打算覆盖包括在附属权利要求书的精神和范围内的各种修改和等效布置。

Claims (7)

1.一种用来控制到带有发动机的车辆的自动变速箱的离合器组件的流体供给的设备，该设备包括：
一个探测单元，用来探测所述车辆的操作状态和其异常操作；
一个控制单元，用来确定所述探测单元的输出是否满足一个预填充时间控制条件，并由此根据基于所述探测单元的输出计算的预填充时间控制到所述自动变速箱的所述离合器组件的流体供给；及
一个流体供给单元，用来在所述控制单元的控制下把流体供给所述到离合器组件。
2.根据权利要求1所述的设备，其中所述探测单元包括：
一个点火探测器，用来探测所述发动机的运行；
一个发动机速度探测器，用来探测当前发动机速度；
一个涡轮速度探测器，用来探测输入到所述变速箱的一个换档机构的所述自动变速箱的涡轮速度；
一个输出轴速度探测器，用来探测所述变速箱的所述换档机构的输出轴速度；
一个流体温度探测器，用来探测流体温度，所述流体用来形成啮合所述离合器的所述离合器组件的压力；
一个油门开度探测器，用来探测一个油门开度；及
一个故障探测器，用来探测所述车辆的故障。
3.根据权利要求2所述的设备，其中所述预填充时间控制条件包括：
所述自动变速箱在重新启动所述发动机之后的第一次处于第一速度；
所述发动机速度大于一个预定发动机速度；
所述发动机速度大于一个涡轮速度；
所述换档机构的所述输出轴速度大于一个预定输出速度；
所述油门开度大于一个预定开度；
在停止所述发动机之前与重新启动所述发动机之后的流体温度之间的差值大于一个预定差值；及
没有探测到所述车辆的故障。
4.根据权利要求1所述的设备，其中根据如下公式计算预填充时间：
1st_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和
nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2，
其中：
1st_Pre_tF指示一个第一预填充时间；
nxt_Pre_tF指示在所述第一预填充时间之后出现的下个预填充时间；
SC指示一个基础填充时间；
SCL指示用于填充时间的一个经验值；
SCM_OCP指示一个临界预填充时间；
SCM指示用于所述离合器填充时间的一个临界时间；
KE指示用于发动机速度的一个校正系数；
KT2指示用于流体温度的一个校正系数；及
ΔtF_Pre指示根据流体排放的预填充时间，所述预填充时间与发动机保持停止的期间成比例。
5.一种用来控制到带有发动机的车辆的自动变速箱的离合器组件的流体供给的方法，该方法包括：
探测在重新启动所述发动机之后所述车辆的操作状态；
确定所述操作状态是否满足一个预填充时间控制条件；
当所述操作状态满足所述预填充时间控制条件时，根据基于所述操作状态计算的一个预填充时间控制到所述自动变速箱的所述离合器组件的流体供给；
在到所述离合器组件的所述流体供给的所述控制期间，确定是否满足一个预填充控制释放条件；及
当满足预填充控制释放条件时，停止到所述离合器组件的所述流体供给的所述控制，并且进行所述变速箱的正常液压控制。
6.根据权利要求5所述的方法，其中所述预填充时间控制条件包括：
所述自动变速箱在重新启动发动机之后的第一次处于第一速度中；
所述发动机速度大于一个预定发动机速度；
所述发动机速度大于一个涡轮速度；
所述换档机构的所述输出速度大于一个预定输出速度；
所述油门开度大于一个预定开度；
在停止所述发动机之前与重新启动所述发动机之后的流体温度之间的差值大于一个预定差值；及
没有探测到所述车辆的故障。
7.根据权利要求6所述的方法，其中根据如下公式计算预填充时间：
1st_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和
nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2，
其中：
1st_Pre_tF指示一个第一预填充时间；
nxt_Pre_tF指示在所述第一预填充时间之后出现的下个预填充时间；
SC指示一个基础填充时间；
SCL指示用于填充时间的一个经验值；
SCM_OCP指示一个临界预填充时间；
SCM指示用于所述离合器填充时间的一个临界时间；
KE指示用于发动机速度的一个校正系数；
KT2指示用于流体温度的一个校正系数；及ΔtF_Pre指示根据流体排放的预填充时间，所述预填充时间与发动机保持停止的期间成比例。
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