本发明专利技术提供了一种具有输入轴、输出轴、以及用于实现比率升挡的后继离合器和前序离合器的多比率变速器。变速器还包括用于控制换挡的变速器控制器。在比率升挡的转矩阶段中，控制器增加输入转矩。然后，控制器估计后继离合器目标转矩。控制器控制转矩输入以确保前序离合器保持锁定。控制器测量变速器的转矩传输元件的实际传输值，并且使用实际传输值校正后继离合器的目标转矩，藉此在升挡中以最低限度的沿输出轴的转矩瞬变实现后继摩擦元件的增加转矩。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种在自动车辆变速器中控制速比升挡的系统和方法，其用于实现升挡期间减少的变速器输出轴转矩瞬变。
技术介绍
已知的自动车辆的自动变速器包含级比控制以根据变化的驾驶状况实现速比改变。对于本说明书，术语“速比”定义为变速器输入轴转速除以变速器输出轴转速。当驾驶情况需要变速器传动装置从低比率(高速比)到高比率(低速比)的比率转换时，发生所谓的速比升挡。传动装置可以包括，例如行星式齿轮系统或者平行轴式齿轮系统。通过摩擦转矩建立装置，例如多盘式离合器和多盘式制动器，实现自动齿轮比转换。摩擦转矩建立装置包括可以液压地或机械地促动的摩擦元件，例如多片式离合器和带式制动器。级比自动变速器将多个摩擦元件用于自动齿轮比转换。当一个摩擦元件啮合并且第二摩擦元件分离时，从低齿轮比到高齿轮比的比率转换与离合器到离合器的升挡同步发生。一个摩擦元件可以称为前序离合器(off-going clutch)(0GC)。当可以被称为后继离合器(oncoming clutch) (OCC)的第二摩擦元件哨合以产生升挡时,前序离合器释放。升挡事件分为准备阶段、转矩阶段、惯性阶段。在准备阶段中，变速器控制器降低OGC最大转矩以为其释放做准备，同时调节OCC促动器的位置以为其啮合做准备。在转矩阶段中，控制器以受控方式增加OCC最大转矩，而OGC仍然啮合或者被容许以受控的滑移率滑移。这导致通过OGC传递的转矩根据OCC的最大转矩的增加而显著下降。在紧接着准备阶段的转矩阶段中，控制器可以维持足够的OGC最大转矩以保持OGC牢固地啮合或锁定。可选择地，控制器可以容许OGC以受控的速率滑移。在常规控制系统的转矩阶段，当变速器输出轴转矩下降时，通过OGC传输的转矩下降。这产生所谓的转矩缺口。大的转矩缺口可以被车辆乘员感受为不愉快的换挡震动。当OGC释放或者不具有明显的最大转矩时，惯性阶段开始。
技术实现思路
本专利技术的不同实施例提供了相关的优势。例如，不同的实施例消除或者减少升挡事件中的瞬变转矩干扰，例如转矩缺口效应。在具有压力操纵促动器的变速器控制系统的情况下，变速器控制器可以使用摩擦元件促动器压力提供估计的摩擦元件转矩目标。在一个实施例中，控制器执行软件控制策略中的控制算法，而无需知道后继和前序摩擦元件的实际转矩曲线。在本专利技术的一个实施例的控制系统中，动力系传感器可以提供操作变量，例如输出转矩，的直接读取。转矩传感器可以连同变速器和传动系部件的物理性质和函数、支配那些函数和适当转移函数的算法一起为后继和前序离合器提供精确转矩值。在促动器压力的计算中，传感器以闭环方式提供用于校正摩擦元件转矩估计值的转矩回馈信号。本专利技术包括用于调整促动器以实现输出轴的最小转矩干扰的控制策略。控制策略和相关的算法可以确定所需的离合器转矩，并且，根据离合器模式，假定将使用离合器压力指令和离合器转矩之间的已校准的转移函数传递此转矩。然而，离合器促动器是非线性的，并且其对于控制压力的响应受到如变速器油温和其他环境因素这样的变量的影响。这可以导致OCC转矩瞬变和干扰。转矩传感器可以提供升挡过程中的实际离合器转矩的实时反馈。本专利技术阐述了一种反馈控制，其使用一个或多个传感器(例如转矩传感器)产生实际的实时传感器反馈(例如转矩反馈)，以计算后继摩擦元件转矩从而确保后继摩擦元件转矩跟随目标转矩，并且获得所需的前序摩擦元件转矩从而确保前序摩擦元件根据换挡的特定阶段或者进度根据需要保持锁定。转矩传感器信号用于将校正的后继和前序摩擦元件转矩值计算成直接转矩测量值。例如，转矩传感器可以位于变速器转矩输入轴或者变速器转矩输出轴，或者位于这两个位置。其他位置的转矩可以使用传感器直接读数计算。当变速器输入和输出转矩已知时，可以使用例如申请日期为2010年8月23日、专利申请号为12/861,387的美国专利申请所公开的技术计算换挡期间的摩擦元件转矩，该申请已转让予本专利技术的受让人。也可以参照申请日期为2009年4月9日专利公开号为2010/0262344的美国专利申请，其也已转让予本专利技术的受让人。这些参照阐明了，例如，如果仅测量输出轴转矩时如何估计输入轴转矩，反之亦然。通过了解摩擦元件转矩，可以改善算法的性能和可预测性，因为能够确定摩擦元件转矩是否实际达到并能够提供OCC促动器压力的精确调节，使得在OGC保持锁定时OCC的转矩瞬变最小化。使用控制方程确定OCC最大转矩的目标水平，以实现从升挡的转矩阶段到惯性阶段的无缝输出轴转矩转换。已转让给本专利技术的受让人的共同待审的部分继续专利申请披露了一种在无传感器反馈的多重比率变速器中实现平滑升挡的控制策略。该共同待审的专利申请的申请号为12/871,485，申请日为2010年8月30日。本专利技术具有与该共同待审的申请共有的某些特征。已转让给本专利技术的受让人的共同待审的申请披露了一种在中间轴变速器具有传感器反馈的多重比率变速器中实现平滑升挡的控制策略，尤其是其中在转矩阶段OGC具有受控滑移。该共同待审申请的申请号为13/155,867，申请日为2011年6月8日。附图说明图1是根据本专利技术的实施例的级比行星自动变速器的示例；图1a是根据本专利技术的实施例用于控制比率转换的控制系统的元件的示意图；图2是如图1中所示的级比行星自动变速器的示例，其中传动装置调整为第一挡运行；图3是如图1中所示的级比行星自动变速器的示例，传动装置调整为第二挡运行；图4是如图1中所示的级比行星自动变速器的示例，其中传动装置配置为第三齿轮比运行；图5是显示行星变速器的同步的、离合器到离合器的升挡控制的换挡特征的时间曲线图示例，该行星变速器的特征在于所谓的输出轴转矩缺口 ；图6是与图5对应的根据本专利技术实施例的行星变速器同步升挡控制的换挡特征的时间曲线图示例；图7是根据本专利技术实施例具有锁定的前序离合器的升挡控制的功能流程图；图8是根据本专利技术另一实施例具有锁定的前序离合器的升挡控制的功能流程图；以及图9是根据本专利技术另一实施例具有锁定的前序离合器的升挡控制的功能流程图。具体实施例方式按照要求，以下披露了本专利技术的详细实施例；然而，应当理解，所披露的实施例仅仅是可以实施为各种替代方式的专利技术的示例。附图未必按比例绘制；可以放大或者最小化某些特征，以显示特定组件的详细信息。因此，在此披露的特定结构和功能的详细信息不应被解释为限制，而仅仅是用于教导本领域技术人员多方面地使用本专利技术的代表性基础。图1示出了常规行星级比自动变速器的示例。其包含发动机驱动的转矩输入轴10和变速器输入轴12。变速器输出轴14向变速器转矩输出齿轮16传输转矩。转矩转换器可以置于发动机驱动的转矩输入轴10和变速器输入轴12之间，如附图标记18所示。转矩转换器叶轮21相对于涡轮23具有流体流动关系。定子25置于叶轮21的流入口部分和涡轮23的流出口部分之间。在图1所示的特定行星变速器中，有三个简单的行星齿轮单元20、22和24。从支架26向转矩输出齿轮传输输出转矩。支架26连接到齿轮单元24的齿圈以及输出轴14。超越联轴器28 (OWC)锚定行星齿轮单元24的支架30以防止在一个方向上的旋转，但是提供相反方向上的单向转动。在后退驱动和低比率运行中，支架30被支靠变速器外壳34的联轴器32 (图中LOW REV)制动。在前进驱动运行中，齿本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种变速器，其特征在于，包含：输入轴；输出轴；在不连续的齿轮比之间升挡过程中被促动的第一和第二离合器，其中，在升挡的转矩阶段中锁定第一离合器；以及响应输入轴和输出轴中的一个的测量转矩，在转矩阶段中调节第二离合器最大转矩的促动器。
【技术特征摘要】
2011.12.19 US 13/330,1201.一种变速器，其特征在于，包含: 输入轴； 输出轴； 在不连续的齿轮比之间升挡过程中被促动的第一和第二离合器，其中，在升挡的转矩阶段中锁定第一离合器；以及 响应输入轴和输出轴中的一个的测量转矩，在转矩阶段中调节第二离合器最大转矩的促动器。2.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，进一步包含行星齿轮系统。3.根据权利要求1所述的变速器，其特征在于，进一步包含: 转矩传感器，该转矩传感器设置为测量输入轴...
【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯托弗·约翰·特斯拉克，格雷戈里·迈克尔·皮特伦，洪特·埃里克·曾，藤井雄二，迈克尔·格伦·福多尔，戴安娜·亚纳基耶夫，李承勳，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：
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