變速器中可選擇的單向離合器的控制的製作方法

2023-06-04 06:11:26

專利名稱：變速器中可選擇的單向離合器的控制的製作方法
技術領域：
本發明涉及具有可選擇的單向離合器的變速器。
背景技術：
該部分的綜述只是提供了與本發明相關的背景信息，並不構成現有技術。本發明涉及車輛動力系內的、具有可選擇的單向離合器的變速器，該單向離合器 用於選擇性地將扭矩從輸入部件傳輸到輸出部件。一種潛在實施方案，包括可選擇的單向 離合器，與旋轉輸入離合器組合使用，所述旋轉輸入離合器打滑以用於在前進和倒車方向 上接合。離合器接合可以通過多種已知的方法完成。在摩擦離合器接合結構中，所述變速 器內的一個或多個離合器打滑並且逐漸接合，以便逐漸將來自所述發動機的扭矩傳輸到所 述變速器用於啟動。在無摩擦離合器接合結構中，離合器接合在沒有離合器打滑的情況下 進行，要求在接合發生之前需要離合器被同步。變速器以多種變速器檔位狀態之一工作，這就限定了施加在所述輸出部件上的扭 矩的方向和描述施加在所述輸入部件和所述輸出部件上的扭矩的關係的傳動比。示例性變 速器包括八個變速器檔位狀態，其中包括六個前進檔，一個倒車檔，和一個空檔檔位狀態。一種裝配自動變速器的車輛動力系，可以包括位於所述發動機和變速器之間的變 矩器。在替代方案中，可以將飛輪和隔離器結構用在所述發動機和變速器之間。某些自動 變速器包括低速/倒車制動離合器和單向離合器，以便當輸入離合器打滑從而啟動沒有變 矩器的車輛時，沿前進方向和倒車方向提供反扭矩。單向離合器被用於多種用途，以便將來自第一可旋轉傳動部件或輸入部件如輸入 座圈或第一連結板的動力，選擇性輸入到第二獨立的從動部件或輸出部件，如輸出座圈或 第二連結板。在使用時，當所述傳動部件相對從動部件沿第一方向旋轉時所述離合器傳輸 扭矩。當所述傳動部件相對從動部件的相對旋轉方向是沿相反的或第二方向時，所述離合 器會釋放或使傳動部件與從動部件分離。一旦釋放，所述傳動部件即可沿所述第二相反的 方向相對所述從動部件自由旋轉。在該模式下，所述單向離合器可自由超速或「超越"。超 越使得所述車輛能夠以慣性滑行運動方式運動，傳動系與所述發動機分離，以便消除與所 述傳動系旋轉所述發動機相關的損失。發動機制動一種操作，藉此減少輸送到所述傳動部件的扭矩，維持所述傳動部件 和從動部件之間的連結連接，此時發動機所施加的動力和發動機中的泵送力都減小，由旋 轉該發動機所產生的反扭矩通過這種連接傳輸的，結果是降低了所述從動部件的速度。單 向離合器的超越使所述傳動部件和所述從動部件分離，與發動機制動操作不一致。按上文 所述方式工作的裝配單向離合器的車輛的發動機制動需要額外部件，例如，額外的離合器， 以便選擇性地將所述傳動部件與所述從動部件耦合，以便完成發動機制動。在示例性的前輪驅動、六速自動車輛變速器、採用三個齒輪組和五個扭矩傳輸部 件(離合器)結構中，所述離合器之一，以下被稱作所述低速和倒車離合器，僅在手動低速和 倒車中被應用。當處於驅動模式的第一檔時，所述低速和倒車離合器是分離的。所述低速和倒車離合器的輸入和輸出部件之間沒有相對運動，因為作用在所述低速和倒車離合器的 輸入部件所連接的單向離合器上的反扭矩阻止了旋轉。不過，在所有其他前進檔上，驅動模 式的第二至第六檔，沒有反扭矩作用在所述單向離合器上，因為使用了所述變速器中的一 個或多個其他離合器。因此，在所述低速和倒車離合器部件之間存在單向離合器超越和相 對運動。所述低速和倒車離合器的輸入和輸出部件之間的相對轉速隨著每一個後續的檔位 變化而增加。正如熟悉本領域的技術人員所公知的，分離的多片離合器，根據各種條件，當所述 輸入和輸出部件之間存在相對運動時會產生阻力。分離的多片離合器的一個特徵是，隨著 所述輸入和輸出部件之間的相對轉速的增加，通常伴隨著阻力或旋轉損失的增加。這種旋 轉損失導致了燃油經濟性降低。由於所述低速和倒車離合器在所述的具有這種特定齒輪組 和離合器結構的示例性六速自動變速器的所有前進檔上是分離的，並且大部分變速器工作 模式處於前進傳動比形式，所述變速器的可觀量的總的旋轉損失可能是由於所述分離的低 速和倒車離合器上的阻力。一種可選擇的單向離合器(SOWC)的基本工作方式類似於單向離合器。不過，根據 其設計細節，SOWC能夠在傳動和從動部件之間沿一個或兩個旋轉方向產生機械連接。另外， 根據其設計，SOffC能夠沿一個或兩個旋轉方向超速。通常，SOffC包括可外部操縱的選擇機 構，這樣，當移動到第二，甚至可能是第三個位置時，能夠控制所述裝置的工作模式。一種替 換如上文所述的單向離合器和低速和倒車離合器結構的S0WC，降低了所述變速器的零件復 雜性，降低了所述變速器的重量和成本，並且減少了總的旋轉損失。SOffC的傳動部件向從動部件傳輸扭矩的能力取決於所述SOWC的接合扭矩傳輸元 件，通常是滾輪，楔塊，搖杆，或支柱等是否能夠自由接合相鄰部件中的一個或多個凸輪，切 口，凹口，或類似特徵。類似地，所述傳動部件沿一個或兩個方向相對所述從動部件超越的 能力同樣取決於所述接合元件是否能夠與相鄰的部件自由地相互作用。一般，通過允許或 限制傳動和從動部件之間的扭矩傳輸元件的接合，將可旋轉卡環或選擇器板用於完成這一 任務。其他類似的離合器設計為本領域所公知，並且能夠用作單向離合器裝置，包括同步裝 置和爪形離合器。可以想像到能夠發揮SOWC作用的多種離合器，並且，本發明並非意圖局 限於本文所披露的這些具體的示例性實施方案。根據其用途，SOWC可以被設計成以兩種模式或三種模式工作。本發明重點介紹雙 模式S0WC。具體講，本發明涉及能夠實現第一分離式和第二接合模式的S0WC。所述分離模 式包括所述SOWC以單向離合器形式工作，如上文所述，可以沿前進方向傳輸扭矩和沿倒車 方向超越。所述接合模式，包括鎖定所述離合器，從而阻止所述傳動部件沿任一個方向相對 旋轉。在所述接合模式下，所述離合器可以沿前進方向和倒車方向傳輸扭矩。兩種模式之 間的選擇，包括致動選擇機構，例如，在環形位置之間轉動卡環或選擇器板，以下簡稱為選 擇器板。將SOWC用在車輛變速器上，取代單向離合器及低速和倒車離合器結構，可以提高 變速器效率。

發明內容
一種車輛動力系，包括具有可選擇的單向離合器的電動機械變速器，該離合器與內燃機機械可操作地連結並且被設計成將機械動力選擇性傳輸給輸出部件。一種控制方 法，包括監測車輛速度，監測變速器檔位狀態，比較所述車輛速度和閾值低速範圍，當所述 車輛速度不是沿前進方向超出所述閾值低速範圍時，將可選擇的單向離合器變換成接合模 式，並且根據所述變速器檔位狀態保持在第一檔狀態並且所述車輛速度維持在所述閾值低 速範圍內，處於空檔狀態，或處於倒車檔狀態時，保持所述可選擇的單向離合器處於所述接 合模式。


下面將以舉例形式，結合附圖對一個或多個實施方案進行說明，其中 圖1示意性表示根據本發明的示例性動力系10的符號圖2是根據本發明的示例性離合表，說明為了實現各種變速器檔位的在示例性變速器 中的各種離合器的操作；
圖3是採用了本發明的SOWC的示例性變速器的示意性局部剖視圖； 圖4和5表示根據本發明的SOWC在單向操作和全鎖定操作之間選擇的剖視圖； 圖4表示本發明的SOWC特徵100，其一個接合元件處在下部位置，一個接合元件處在上 部位置；和
圖5表示本發明的SOWC特徵100，兩個接合元件都處在上部位置； 圖6用圖表表示了根據本發明的，當由手動模式命令到第一檔所命令的示例性發動機 制動事件；和
圖7表示說明本發明示例性過程的流程圖，通過該過程可以管理SOWC接合和分離。
具體實施例方式參見附圖，其中，附圖只是用於說明某些示例性實施方案的，而不是要限定本發明 的範圍，圖1示意性表示本發明的示例性動力系10的符號圖。所述動力系包括發動機12， 行星齒輪變速器14，和常規的主減速器機構16。行星齒輪變速器14，包括與所述發動機12始終連接的輸入軸17，行星齒輪裝置 18，和與所述主減速器機構16始終連接的輸出軸19。變矩器可位於發動機12和輸入軸17 之間。如果沒有變矩器，隔離器就位於發動機12和輸入軸17之間。行星齒輪裝置18，包括 三個行星齒輪組20，30和40。第一行星齒輪組20，包括太陽齒輪部件22，環形齒輪部件M，和行星齒輪架組件 26。行星齒輪架組件沈，包括可旋轉地安裝在齒輪架部件四上的並且與所述太陽齒輪部件 22和環形齒輪部件M呈嚙合關係布置的多個小齒輪27。第二行星齒輪組30，包括太陽齒輪部件32，環形齒輪部件34，和行星齒輪架組件 36。行星齒輪架組件36，包括多個可旋轉地安裝在齒輪架部件39上的並且與太陽齒輪部件 32和環形部件34呈嚙合關係布置的小齒輪37。第三行星齒輪組40，包括太陽齒輪部件42，環形齒輪部件44，和行星齒輪架組件 46。行星齒輪架組件46，包括多個可旋轉地安裝在齒輪架部件49上的小齒輪47，48。小齒 輪47與太陽齒輪部件42呈嚙合關係布置，而小齒輪48與環形齒輪部件44呈嚙合關係布 置。環形齒輪部件34是與環形齒輪部件44 一體的。第三行星齒輪組40是複合行星齒輪
所述行星齒輪裝置還包括五個扭矩傳輸機構50，52，54, 56和58。扭矩傳輸機構 50，54，56是旋轉式扭矩傳輸機構，通常被稱作離合器。離合器50，54，和56通常是多盤離 合器裝置，例如，是摩擦啟動結構。扭矩傳輸機構52是固定式扭矩傳輸機構，一般被稱作制 動或反作用離合器。扭矩傳輸機構58是S0WC。輸入軸17是與所述環形齒輪部件M始終連接的，而輸出軸19是與所述環形齒輪 部件44始終連接的。行星齒輪架組件沈通過離合器50可與太陽齒輪部件42選擇性連接。 太陽齒輪部件32通過制動器52可與變速器殼60選擇性連接。行星齒輪架組件沈通過離 合器討可與太陽齒輪部件32選擇性連接。環形齒輪部件M通過離合器56可與行星齒輪 架組件46選擇性連接。行星齒輪架組件36通過所述制動單向離合器58可與變速器殼60 選擇性連接。圖2是根據本發明的示例性離合表，說明為了實現各種變速器檔位狀態在示例性 變速器中的各種離合器的操作。扭矩傳輸機構50，52J4，56和58以兩兩組合形式選擇性 接合，以便在輸入軸17和輸出軸19之間提供六個前進速度比和一個倒車速度比。所述倒車速度比是由離合器M和S0WC58的接合建立的。該示例性倒車速度比的 數值是3. 20。離合器M打滑以便沿倒車方向啟動車輛。所述第一前進速度比是由離合器50和S0WC58的接合建立的。該示例性第一前進 速度比的數值是4. 06。離合器50打滑以便沿前進方向啟動車輛。所述第二前進速度比是由離合器50和制動器52的接合建立的。該示例性第二前 進速度比的數值是2. 37。所述第三前進速度比是由離合器5054的接合建立的。該示例性第三前進速度比 的數值是1.陽。所述第四前進速度比是由離合器50、56的接合建立的。該示例性第四前進速度比 的數值是1.16。所述第五前進速度比是由離合器M、56的接合建立的。該示例性第五前進速度比 的數值是0. 85。所述第六前進速度比是由制動器52和離合器56的接合建立的。該示例性第六前 進速度比的數值是0. 67。如上文所述，用於圖1所示扭矩傳輸機構的示例性接合計劃或離合計劃在圖2所 示真值表中示出。另外，圖2所示圖表示出了利用樣本齒比(未示出)獲得的比例步幅。例 如，所述第一和第二前進速度比之間的步幅比是1. 71，而所述倒車和第一前進比例之間的 步幅比是-0.79。本領域普通技術人員可以理解的是，還可以通過圖2所示真值表方便地 確定所有單步幅前進比的交換都是單個過渡變化，與雙步幅前進比的交換也是單個過渡變 化。圖3是根據本發明的採用了 SOWC的示例性變速器的示意性局部剖視圖。如圖所 示，變速器14，包括變速器殼60，其包圍繞軸17旋轉的行星齒輪組30，40。SOffC 58的位置 如圖3所示。SOWC 58的外座圈70通過花鍵連接在變速器殼60上的齒槽72中。SOWC 58 的內座圈74通過花鍵連接在行星齒輪架組件36上。卡環76保持S0WC58在適當位置。所述S0WC58可以是可操縱的機械二極體離合器或可選擇的滾柱離合器設計。本發明認為其他可選擇的(可逆的)單向離合器可以按照本文限定的方式與本發明一起使用。提供了用於利用液壓致動活塞和復位彈簧機構控制雙模式SOWC中的選擇器板位 置的示例性方法，該液壓致動的活塞和復位彈簧機構是前輪驅動變速器中的閥體鑄件的一 體部分。在前輪驅動自動變速器的一種示例性結構上，所述閥體組件位於旋轉扭矩部件的 一側，與變速器殼對齊並且通過定位接合銷和螺紋緊固件固定在所述變速器殼上。在所述 閥體內部的內表面上鑄造的另一個圓柱形殼體提供了包含活塞的孔，用於控制所述選擇器 板的旋轉運動，並因此控制所述SOWC的工作模式。所述圓柱形孔特徵的中心線垂直於所 述變速器的旋轉軸線，並且理想地位於與選擇器板的旋轉弧線相同的平面上。這使得所述 SOWC中的選擇器板和所述閥體上的液壓控制機構之間可以直接機械連接。所述活塞與可移動的致動器板直接接觸。所述致動器板上的特徵，在這裡是一個 槽，與安裝在所述SOWC上的選擇器板槓桿臂末端的選擇器槓桿對齊並且與其接合，形成所 述SOWC和液壓控制機構之間的關節連接。還可以採用其他連接方法，如叉形接合平板內的 切口。硬阻擋設計在所述控制機構的活塞孔中，以限制所述致動器板的軸向運動。所述阻 擋具有雙重功能。首先，它們通過促進所述致動器板上的槽與所述SOWC上的選擇器槓桿對 齊，使所述閥體更容易連接在變速器上。其次，當所述SOWC處於前進模式時，它們阻止所述 SOffC中的選擇器板成為所述復位彈簧力的硬阻擋。在倒車模式時，它們阻止所述選擇器板 成為所述活塞的施加力的硬阻擋，以便最小化所述SOWC的提前磨損或損壞。能量儲存裝置，如壓縮或復位彈簧，容納在引導外殼中，該引導外殼同樣固定在所 述閥體內部的內表面上。所述彈簧在所述致動器板上產生預定的力，以便將它偏壓到第一 位置。由於所述選擇器板槓桿臂是通過所述變速杆與所述致動器板接合連接的，所述選擇 器板被保持在第一角度位置，而所述SOWC僅如上所述地以分離模式工作。不過，當所述傳 動部件沿第二旋轉或超越方向轉動時，復位彈簧力必須足以阻止所述SOWC內的粘滯和摩 擦阻力導致所述選擇器板意外地從其第一角度位置旋轉到第二角度位置。由於所述致動器板與活塞的底面接觸，所述復位彈簧力還將所述活塞向所述活塞 孔的上端偏壓。來自所述閥體中的專用通道的加壓自動變速器流體通過入口引導至所述活 塞孔的上端。理想地，通過所述內閥體部分的液壓流體通道的路線被設計成，使得所述專用 的SOWC控制通道直接經過所述活塞孔的上端的下方，從而提供便捷的短流程。當所述變速器控制算法命令SOWC中的模式改變時，加壓液壓流體通過所述專用 的通道進入所述活塞孔的上端。所述活塞移動到所述活塞孔的底部，壓縮所述復位彈簧，同 時將所述致動器板移動到其第二位置。由於所述選擇器板槓桿臂是通過變速杆與致動器板 接合連接的，所述選擇器板被旋轉移動到第二角度位置。因此，所述雙模式SOWC以「倒車」 模式工作，如上文所述。有若干種已知的實施SOWC的方法。支柱，搖杆，滾柱，或楔塊是可用於選擇性連結 或分開所述離合器部件的不同的特徵。圖4和5表示根據本發明的在單向操作和全鎖定操 作之間選擇的SOWC的剖視圖。SOWC特徵100包括第一部件105，第二部件110，選擇器板 115，選擇器板致動特徵120，第一接合元件130，第二接合元件135，兩個復位彈簧140，和兩 個接合特徵150。第一部件105，第二部件110和選擇器板115可以是以公共旋轉軸線(未 示出)為中心的可旋轉特徵。在替代方案中，所述部件之一可以是固定的，但仍然暴露一個平面用於其他部件在它上面旋轉。部件105和110的優選形狀是圓形平板。選擇器板115 被夾在以上兩個部件之間，並且通常與第二部件110 —起移動或保持固定。選擇器板115， 包括選擇器板致動特徵120。選擇器板115可相對第二部件110以稍小旋轉角移動，以便提 供選擇器板致動特徵120的校正運動。接合元件130和135，在該示例性實施方案中表示為 支柱，旋轉定位在第二部件110上，其方向大體上垂直於所述部件的半徑，並且提供由SOWC 發揮的連結和分開的功能。每一個接合元件，當處在上部位置時，將固定地安置在第一部件 105中的接合特徵150內，並且阻止第一部件10相對第二部件110沿一個方向旋轉。由於 復位彈簧140施加的力的作用，所述接合元件通常處在上部位置。選擇器板115可以相對 所述接合元件被致動，以便選擇器板致動特徵120可用於將所述接合元件之一下壓至下部 位置。所述接合以阻止相對旋轉的動作取決於所述相互作用的特徵的幾何形狀。在該示例 性實施方案中，如果兩個接合特徵處在上部位置，一個部件相對另一個部件的相對旋轉是 不可能的。如果一個接合特徵處在下部位置，所述離合器就可以沿通常被目前處於所述下 部位置的接合特徵阻止的方向超越。圖4表示SOWC特徵100，一個接合元件處在下部位置，一個接合元件處在上部位 置。接合元件135處在上部位置並且安置在接合特徵150上。結果，第一部件105不能相 對第二部件110旋轉至左側。不過，接合元件130處在下部位置。接合元件135對第一部 件105相對於第二部件110向右旋轉提供了大體上為零的阻力。當出現相對旋轉並且第一 部件105與接合元件135發生接觸時，接合元件135頂部的、接近水平的表面上的壓力造成 接合元件135向下旋轉。接合元件135的棘輪運動可以在後續的接合特徵旋轉通過接合元 件135時繼續。圖5表示SOWC特徵100，兩個接合元件都處在上部位置。選擇器板115是相對所 述接合元件被致動的，以便任何接合元件都不被下壓。結果，第一部件105和第二部件110 的相對旋轉是不可能的。每一個接合元件都安置在接合特徵150上，並且提供了沿一個方 向的相對旋轉的阻力。可以理解的是，SOWC的部件同樣具有類似於SOWC特徵100的多個特徵，各自以類 似方式被致動，以便允許或阻止沿任一個方向的旋轉，使通過所述SOWC傳輸的總扭矩分布 在所述SOWC特徵之間。本領域已知類似的SOWC結構是搖杆機構，其具有一對位於所述搖 杆的遠端的接合元件，所述接合元件基於所述搖杆的搖擺致動與位於相對部件上的接合特 徵組合，能類似地阻止或允許相對旋轉。還可將滾柱或楔塊作為替換用在定位在另一個部 件徑向內側的部件中，所述部件之間留有間隙。可以致動所述滾柱或楔塊從而在所述間隙 內相互作用，以便沿一個或兩個旋轉方向選擇性地連結所述部件。如上文所述，當把SOWC用於自動變速器時，可以減少零件並且提高燃油效率。但 是，當所述SOWC需要接合時，所述SOWC的兩端必須以相同的速度旋轉。在所述離合器接合 之前，所述離合器上的打滑必須大體上等於零。當不接合時，所述SOWC像普通單向離合器那樣起作用，在第一檔時被鎖定，而在 其他檔位上超越。在接合時，所述SOWC是沿兩個方向鎖定的，它能夠提供倒車檔和第一檔 發動機制動。一旦所述SOWC處在接合模式，只要所述速度和檔位設置允許，它可以保持在 接合模式。示例性SOWC可以在連續經過駐車、倒車、空檔和第一檔操作中保持處在接合模 式。例如，當變速器從駐車換擋至倒車檔或空檔時，所述SOWC保持接合以便準備好所述倒車檔。如果所述變速器保持處於倒車檔，所述SOWC保持接合。當駕駛員將變速器換擋至前 進檔時，所述SOWC可以保持接合直到車輛提速至超過閾值低速範圍的速度。一旦分離，只 要所述車輛保持高於所述閾值低速範圍，所述SOWC保持分離以便像普通單向離合器那樣 起作用。披露了控制SOWC的接合計劃的方法。換檔至所述接合模式時，需要零滑移條件。能夠實現切換至所述接合模式的SOWC 中的零滑移可以在多種環境下發生。一種條件是當所述動力系開始處於駐車狀態且所述變 速器齒輪組處於靜止或零速狀態。在上述條件下並且收到發動機將要被啟動的指示時，所 述SOWC就可以馬上接合，因為SOWC的打滑為零。在所述分離模式下工作時，一旦所述車輛速度降低到所述閾值低速範圍內，所述 SOWC就可以切換至所述接合模式，允許沿與發動機制動一致的反方向施加扭矩。如上文所 述，切換至接合模式需要在所述離合器上的零滑移條件。所述傳動和從動部件的轉速必須 匹配，以便能夠零滑移換檔至接合模式。所述從動部件的速度是由所述傳動係指定的，並且 不能在不影響車輛運動和操縱性的情況下突然改變。相反，披露了一致通過改變發動機轉 速匹配所述SOWC的轉速的方法，例如，通過採用電子節氣門控制(ETC)。目標發動機轉速是 通過用變速器輸出速度乘以目標第一檔的傳動比計算的。在所述SOWC中追蹤打滑並且應 用反饋誤差補償值，以確保SOWC打滑達到零。一旦發動機達到所述目標並且打滑達到零， 所述SOWC就接合，並且所述ETC馬上停止。如上文所述，只有當所述車輛速度處在閾值低速範圍內時所述接合模式才能被實 現。如果當車輛速度超過所述閾值低速範圍時駕駛員從前進檔換回到空檔，所述SOWC保持 分離，直到所述速度降低到低於所述閥值。從前進檔到倒車檔的進庫換檔(rolling garage shift)僅在第一檔上並且當所 述車輛速度低於閾值蠕動速度時才被允許，即處於或低於所述閾值低速範圍的上限的速 度。如果所述車輛速度高於所述閾值蠕動速度，所述變速器換擋至空檔並且所述SOWC保持 分離，直到車輛速度恢復低於閾值蠕動速度。一旦所述車輛速度降至低於所述閾值蠕動速 度，所述SOWC就可以接合，並且所述倒車離合器能被激活。當所述車輛速度處在所述閾值低速範圍內，所述SOWC可以根據所述車輛的工作 在所述分離模式和接合模式之間進行選擇。變速器控制邏輯，關於車輛操作員意圖的處理 信息，包括來自加速器和制動踏板位置的輸入和車輛速度，根據期望激活發動機制動或期 望車輛滑行選擇性地命令SOWC模式。例如，如果車輛速度低於所述閾值低速範圍，並且所 述車輛操作員突然釋放油門踏板，可以認為是車輛減速的意圖。相應地，當操作者在所述車 輛處在所述閾值低速範圍內時釋放油門踏板，作為響應變速器控制邏輯可以通過SOWC命 令發動機制動。在一種披露的實施方案中，在前進推進操作時，所述SOWC可僅在第一檔上 保持接合。不過，可以想像，在不同的齒輪組結構上，所述SOWC可以保持接合，以便在額外 的檔位允許發動機制動發生，例如，發生在第二檔上，而且，本發明並非意圖局限於本文專 門披露的具體實施方案。車輛操作員除了通過加速踏板和制動踏板提供輸入之外，還可以通過以手動模式 將變速器命令至第一檔來表明啟動發動機制動的意圖。當發出換低速檔至第一檔的命令並 且所述車輛速度處在所述閾值低速範圍內時，變速器邏輯開始命令實現發動機制動。如上 文所述，所述SOWC保持處在分離模式直到車輛速度處在所述閾值低速範圍內。一旦所述接合模式能被激活，變速器邏輯就命令所述SOWC上的打滑降低至零，然後所述SOWC接合，並 且可以進行發動機制動。圖6用圖表表示根據本發明的當通過手動模式命令到第一檔所命令的示例性發 動機制動事件。相對於共同的時間尺度繪製了制動事件過程中與所述車輛動力系關聯的 多個因素。被命令的檔位表明了所要求的變速器檔位狀態。在示例性的曲線圖上，被命令 的檔位開始處於第二檔並且在某一時間被命令至第一檔，與操作員通過示例性PRNDL選擇 器手動選擇第一檔的變速器操作一致。第二檔實現離合器，例如，摩擦啟動離合器的命令 壓力，從初始工作水平降低至零。需要的離合器反扭矩，是指最初通過所述第二檔上所有應 用的離合器傳輸的反扭矩，同時降低並在換檔期間的過渡時間段過程中逐漸增大。如上文 所述，必須實現零滑移狀態以便將SOWC變換至接合模式。SOWC打滑始於某一起始非零值。 經過所述過渡時間段，發動機轉速改變，例如，通過採用ETC，達到能啟動零滑移換檔的目標 速度。相應地，打滑經過所述過渡時間段後降低至大體上為零，而所述SOWC隨後可以接合。 在所述過渡時間段結束時，第一檔實現離合器，例如，另一個摩擦啟動離合器上的壓力，從 零轉變到某個工作水平。所述第一檔實現離合器上的壓力被命令至所述工作水平之後的某 一時間，通過所述第一檔實現離合器施加反扭矩，並且通過發動機制動降低車輛速度和發 動機轉速。所述接合模式計劃用於低速度。當操作員在SOWC接合時通過油門踏板輸入競技 式(aggressively)啟動車輛時，所述SOWC馬上分離。該分離分開了所述變速器，以便通過 後續的檔位將所述車輛加速到所述接合模式的預期的慢操作之外。如上文所述的ETC的發動機控制是通過作為總控制系統一部分的發動機控制模 塊(ECM)控制的。類似地，變速器控制是在作為總控制系統一部分的變速器控制模塊(TCM) 內完成的。在總體操作中，所述控制系統可操作以綜合操作員輸入，環境條件，發動機工作 參數，和燃燒性能測量，並且執行算法以便控制各種致動器從而實現控制參數的目標，包括 以下參數，如燃油經濟性，排放，性能和操控性。所述控制系統可操作地與多個裝置連接，通 過這些裝置操作員控制或指導所述發動機工作。示例性操作員輸入包括加速踏板，制動踏 板，變速器檔位選擇器，和當所述發動機用於車輛時的車輛速度巡航控制。所述控制系統可 以通過區域網(』 LAN』)總線或控制域網(』 CAN』 )(未示出)與其他控制器，傳感器，和致動 器通信，控制域網(』 CAN』 )優選允許各種控制器之間的控制參數和指令的結構通信。所述控制系統可操作地與所述發動機和變速器連接，其作用是獲取來自傳感器的 參數數據，並且通過合適的接口控制所述發動機的各種致動器。所述控制系統接收發動機 扭矩命令，並且根據所述操作員輸入生成需要的扭矩輸出。由控制系統使用上述傳感器感 測的示例性發動機工作參數包括發動機冷卻劑溫度，曲軸旋轉速度(』 RPM')和位置，歧管絕 對壓力，環境空氣流量和溫度，以及環境空氣壓力。能夠監測曲軸旋轉位置的傳感器可用於 監測或確定發動機和各個氣缸在燃燒周期內的各個階段的進程。燃燒性能測量可以包括測 量的和推測的燃燒參數，包括空氣/燃料比，以及峰值燃燒壓力等。各種速度傳感器分布在 變速器中，用於測定變速器內不同部件的估計速度。控制系統優選包括通用數字計算機，所述計算機通常包括微處理器或中央處理單 元，只讀存貯器(ROM)，隨機存取存儲器(RAM)，電可編程只讀存貯器(EPR0M)，高速時鐘，模 數(A/D)和數模(D/A)電路，以及輸入/輸出電路和裝置(I/O)以及合適的信號調節和緩衝電路。每一個控制器具有一組控制算法，包括儲存在ROM中的常駐程序指令以及標準，並且 執行這些指令和標準以提供每一個計算機的相應功能。發動機控制的算法可以在預設周期中執行。儲存在所述非易失性存儲裝置中的算 法是通過所述中央處理單元執行的，並且可操作以監測來自感測裝置的輸入，利用預設的 標準執行控制和診斷程序以控制所述發動機工作。循環周期可以規則的間隔執行，例如在 發動機連續運行期間每隔3. 125，6. 25，12. 5，25和100毫秒執行。另外，算法可以響應於事 件或中斷請求的出現執行。圖7表示說明根據本發明的示例性過程的流程圖，通過該過程可以管理SOWC接 合和分離。過程400始於程序塊402。在程序塊404處，確定所述SOWC鎖定狀態。如果所 述SOWC沒有鎖定，所述過程就進入程序塊406。如果所述SOWC被鎖定，所述過程就進入程 序塊424。在程序塊406處，確定所述車輛是否處在駐車狀態並且正被啟動。如果滿足這些 條件，所述過程就進入程序塊422，並且所述SOWC被鎖定。如果不滿足這些條件，所述過程 就進入程序塊408。在程序塊408處，確定所述車輛是否處在倒車檔狀態。如果滿足該條 件，所述過程就進入程序塊422，並且所述SOWC被鎖定。如果不滿足該條件，所述過程就進 入程序塊410。在程序塊410處，確定所述車輛是否正以低於閾值蠕動速度的速度前進並 且所述變速器被指示換到倒車檔。如果滿足這些條件，所述過程就進入程序塊420，並且使 所述離合器同步，為被鎖定做準備.如果不滿足這些條件，所述過程就進入程序塊412。在 程序塊412處，確定所述車輛是否處在空檔狀態。如果滿足該條件，所述過程就進入程序塊 418。如果不滿足該條件，所述過程就進入程序塊414。在程序塊414處，確定所述車輛是否 處在第一檔。如果滿足該條件，所述過程就進入程序塊416。如果不滿足該條件，所述過程 就返回程序塊402。在程序塊416處，確定操作員輸入是否指示需要的發動機制動。如果 滿足該條件，所述過程就進入程序塊418。如果不滿足該條件，所述過程就返回程序塊402。 在程序塊418處，確定所述車輛是否處在所述閾值低速範圍內。如果滿足該條件，所述過程 就進入程序塊420，並且使所述離合器同步，為被鎖定做準備。如果不滿足該條件，所述過程 就返回程序塊402。程序塊420，包括根據本文所披露的方法同步所述SOWC的動作。程序 塊422，包括根據本文所披露的方法鎖定所述S0WC。在程序塊424，確定所述車輛是否處在 所述閾值低速範圍內。如果滿足該條件，所述過程就進入程序塊426。如果不滿足該條件， 所述過程就進入程序塊432，其中，所述SOWC是根據本文所披露的方法分離的。在程序塊 426處，確定所述車輛是否處在第一檔以外的前進檔上。如果不滿足該條件，所述過程就進 入程序塊428。如果滿足該條件，所述過程就進入程序塊432，其中，所述SOWC是根據本文所 披露的方法分離的。在程序塊4 處，確定所述車輛是否正在被競技式啟動。如果不滿足 該條件，所述過程就進入程序塊430。如果滿足該條件，所述過程就進入程序塊432，其中， 所述SOWC是根據本文所披露的方法分離的。在程序塊430處，確定操作員輸入是否指示理 想的車輛滑行進入更高的/不同的檔位。如果不滿足該條件，所述過程就返回程序塊402。 如果滿足該條件，所述過程就進入程序塊432，其中，所述SOWC是根據本文所披露的方法分 離的。如在過程400中至程序塊402的返回線所示，希望所述過程根據使用的一個或多個 控制模塊的細節連續重複或周而復始地循環。本文披露了某些優選實施方案及其改進形式。在閱讀和理解本說明書的基礎上可 以提出其他改進和變化。因此，本發明不局限於以實施本發明的最佳模式形式披露的具體實施方案，相反，本發明包括落入所附權利要求範圍的所有實施方案。
權利要求
1.控制車輛動力系的方法，該動力系包括電動機械變速器，該變速器包括可選擇的單 向離合器，該離合器與內燃機機械可操作地連結並且被設計成將機械動力選擇性傳輸給輸 出部件，所述方法包括監測車輛速度；監測變速器檔位狀態；比較所述車輛速度和閾值低速範圍；當所述車輛速度不是沿前進方向超出所述閾值低速範圍時，將可選擇的單向離合器變 換成接合模式；和基於所述變速器檔位狀態保持在第一檔狀態並且所述車輛速度保持在所述閾值低速 範圍內、空檔狀態、或倒車檔狀態，維持所述可選擇的單向離合器處在所述接合模式。
2.如權利要求1的方法，還包括 監測踏板輸入；根據所述踏板輸入確定車輛啟動條件；和其中，所述維持所述可選擇的單向離合器處在所述接合模式進一步基於不存在所述車 輛啟動條件。
3.如權利要求1的方法，還包括 監測PRNDL選擇器；和其中，如果所述監測所述PRNDL選擇器指示第一檔命令，那麼選擇性地命令所述將可 選擇的單向離合器變換成接合模式。
4.如權利要求1的方法，還包括 監測踏板位置；其中，如果所述監測所述踏板位置指示了降低所述車輛速度的意圖的話，那麼選擇性 地命令所述將可選擇的單向離合器變換成接合模式。
5.如權利要求1的方法，其中，所述維持所述可選擇的單向離合器處在所述接合模式 進一步基於所述變速器檔位狀態保持在駐車狀態。
6.控制車輛動力系的方法，該動力系包括電動機械變速器，該變速器包括可選擇的單 向離合器，該離合器與內燃機機械可操作地連結並且被設計成將機械動力選擇性傳輸給輸 出部件，所述方法包括監測車輛速度； 監測變速器檔位狀態； 監測所請求的變速器檔位狀態；當所述變速器檔位狀態是前進狀態時，當所述所請求的變速器檔位狀態是倒車檔狀 態，並且所述車輛速度低於閾值蠕動速度時，命令進庫換檔，包括 以接合模式操作可選擇的單向離合器；和將所述變速器內的其他離合器從前進檔位狀態換檔至倒車檔位狀態。
7.控制車輛動力系的方法，該動力系包括電動機械變速器，該變速器包括可選擇的單 向離合器，該離合器與內燃機機械可操作地連結並且被設計成將機械動力選擇性傳輸給輸 出部件，所述方法包括監測車輛速度；監測變速器檔位狀態；比較所述車輛速度和閾值低速範圍；當所述變速器檔位狀態處於前進檔並且所述車輛速度在所述閾值低速範圍內時，將可 選擇的單向離合器變換成接合模式；和利用所述可選擇的單向離合器執行發動機制動。
8.如權利要求7的方法，還包括 監測操作員輸入；和根據所述操作員輸入確定期望的發動機制動條件；其中，所述將可選擇的單向離合器變換成接合模式是基於所述期望的發動機制動條件的。
9.如權利要求8的方法，其中，所述操作員輸入包括手動第一檔設置。
10.控制車輛動力系的方法，該動力系包括電動機械變速器，該變速器包括可選擇的 單向離合器，該離合器與內燃機機械可操作地連結並且被設計成將機械動力選擇性傳輸給 輸出部件，所述方法包括監測變速器檔位狀態；和當所述變速器檔位狀態處在駐車狀態時，將可選擇的單向離合器變換成接合模式。
11.如權利要求10的方法，還包括根據所述變速器檔位狀態變換至空檔狀態或倒車 檔狀態，維持所述可選擇的單向離合器處在所述接合模式。
12.如權利要求10的方法，還包括 監測車輛速度；比較所述車輛速度和閾值低速範圍；和根據所述變速器檔位狀態變換至前進檔狀態並且所述車輛速度保持在所述閾值低速 範圍內，維持所述可選擇的單向離合器處在所述接合模式。
全文摘要
一種車輛動力系，包括具有可選擇的單向離合器的電動機械變速器，與內燃機機械可操作地連結，並且被設計成將機械動力選擇性傳輸給輸出部件。一種控制方法，包括監測車輛速度，監測變速器檔位，比較所述車輛速度和閾值低速範圍，當所述車輛速度不是沿前進方向超過所述閾值低速範圍時，將可選擇的單向離合器變換成接合模式，並且根據所述變速器檔位保持在一檔狀態並且所述車輛速度保持在所述閾值低速範圍內，空檔狀態，或倒車檔狀態，保持所述可選擇的單向離合器處於所述接合模式。
文檔編號F16H61/02GK102149948SQ200980135213
公開日2011年8月10日 申請日期2009年9月2日 優先權日2008年9月9日
發明者C·J·李, C-K·考, F·薩米 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司