用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的方法和設備的製作方法
2023-06-15 08:19:36 3
專利名稱：用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的方法和設備的製作方法
技術領域：
一般地，本發明涉及一種自動變速箱。更具體地說，本發明涉及一種用來控制到自動變速箱的離合器組件的油液供給的方法和設備，其中由於對於自動變速箱離合器的預填充時間的適當補償控制，提高在第一2-＞3和/或3-＞4換檔控制中的穩定性。
背景技術：
用於車輛的一種典型自動變速箱(AT)包括一個液力變矩器(torque converter)、和一個是連接到液力變矩器上用於多速驅動的一個齒輪機構的傳動系。AT也包括一個用來選擇性操作傳動系中至少一個操作元件的離合器組件(及其一個液壓控制系統)。
為了實現適於當前車輛驅動條件的特定目標的換檔，這樣一個離合器組件藉助於從油泵供給的液壓壓力嚙合與換檔對應的離合器。
當車輛在其發動機關閉(即，使油泵也停止)的狀態下停止一定時間段時，在離合器組件中致動離合器的油液排放到油底殼(oil pan)。
因此，當操作離合器時，即，當發動機停止一定時段之後重新啟動，嚙合一個特定速度時，這種操作所要求的液壓流體的量依據這樣的嚙合已經出現了多少次，例如依據它是發動機重新啟動之後的第一次還是第二次嚙合，而有很大的不同。
然而，根據先有技術，自動變速箱的液壓流體(ATF)均受控，而不管它是否是在重新啟動發動機之後的換檔的第一次嚙合。
因此，當在一個長時間段後重新啟動發動機之後第一次操作離合器時，用來嚙合用於目標換檔的離合器的機械力變得不足，並且可能引起換檔衝擊(shift-flare)。換檔衝擊是由延遲離合器嚙合引起的高速運轉(run up)現象。
為了糾正這種現象，用於在啟動發動機之後離合器第一次嚙合的第一次填充時間可以用來確定離合器下次嚙合的值。
然而，這樣一個預置值對於各種發動機停止時段和環境溫度可能不是最佳的，所以由於非優化的ATF壓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換檔操作時的換檔衝擊和/或震動。
在此
背景技術：
部分中公開的信息只是為了增強本發明背景的理解，而不應該當作這種信息形成對於熟悉先有技術的人員已知的先有技術的認可或任何形式的建議。
發明內容
因此，本發明的動機在於，提供一種用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的方法和設備，其具有降低換檔衝擊和提高換檔質量的非限制優點。
根據本發明一個實施例用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的一種示範設備包括一個探測單元，用來探測車輛的操作狀態和其異常操作；一個控制單元，用來確定探測單元的輸出是否滿足一個預填充時間控制條件，並由此用來根據基於探測單元的輸出計算的預填充時間控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給；及一個流體供給單元，用來在控制單元的控制下把流體供給到離合器組件。
在另一個實施例中，探測單元包括一個點火探測器，用來探測發動機的運行；一個發動機速度探測器，用來探測當前發動機速度；一個渦輪速度探測器，用來探測輸入到變速箱的換檔機構的自動變速箱的渦輪速度；一個輸出軸速度探測器，用來探測變速箱換檔機構的輸出軸速度；一個流體溫度探測器，用來探測流體溫度，流體用來形成嚙合離合器的離合器組件的壓力；一個油門開度探測器，用來探測一個油門開度；及一個故障探測器，用來探測車輛的故障。
在又一個實施例中，預填充時間控制條件包括自動變速箱在重新啟動發動機之後的第一次處於第一速度中；發動機速度大於一個預定發動機速度；發動機速度大於一個渦輪速度；換檔機構的輸出軸速度大於一個預定輸出速度；油門開度大於一個預定開度；在停止發動機之前與重新啟動發動機之後的流體溫度之間的差值大於一個預定差值；及沒有探測到車輛的故障。優選地基於公式lst_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2計算預填充時間，其中1st_Pre_tF指示一個第一預填充時間；nxt_Pre_tF指示在第一預填充時間之後出現的下個預填充時間；SC指示一個基礎填充時間；SCL指示用於填充時間的一個經驗值；SCM_OCP指示一個臨界預填充時間；SCM指示用於離合器填充時間的一個臨界時間；KE指示用於發動機速度的一個校正係數；KT2指示用於流體溫度的一個校正係數；及ΔtF_Pre指示根據流體排放的預填充時間，預填充時間與發動機保持停止的期間成比例。
根據本發明一個實施例用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的一種示範方法包括探測在重新啟動發動機之後車輛的操作狀態；確定操作狀態是否滿足一個預填充時間控制條件；當操作狀態滿足預填充時間控制條件時，根據基於操作狀態計算的一個預填充時間控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給；在到離合器組件的流體供給的控制期間，確定是否滿足一個預填充控制釋放條件；並且當滿足預填充控制釋放條件時，停止到離合器組件的流體供給的控制，並且進行變速箱的正常液壓控制。
在另一個實施例中，預填充時間控制條件包括自動變速箱在重新啟動發動機之後的第一次處於第一速度中；發動機速度大於一個預定發動機速度；發動機速度大於一個渦輪速度；換檔機構的輸出速度大於一個預定輸出速度；油門開度大於一個預定開度；在停止發動機之前與重新啟動發動機之後的流體溫度之間的差值大於一個預定差值；及沒有探測到車輛的故障。
在又一個實施例中，基於公式lst_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM_OCP)×KE×KT2×ΔtF_Pre；和nxt_Pre_tF＝(SC+SCL-SCM)×KE×KT2計算預填充時間，其中lst_Pre_tF指示一個第一預填充時間；nxt_Pre_tF指示在第一預填充時間之後出現的下個預填充時間；SC指示一個基礎填充時間；SCL指示用於填充時間的一個經驗值；SCM_OCP指示一個臨界預填充時間；SCM指示用於離合器填充時間的一個臨界時間；KE指示用於發動機速度的一個校正係數；KT2指示用於流體溫度的一個校正係數；及ΔtF_Pre指示根據流體排放的預填充時間，預填充時間與發動機保持停止的期間成比例。
併入說明書和構成其一部分的
本發明的一個實施例，並且與描述一起用來解釋本發明的原理圖1是根據本發明一個優選實施例用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的設備的方塊圖；圖2是流程圖，表示根據本發明一個優選實施例用來控制到自動變速箱的離合器組件的流體供給的一種方法；圖3是一圖，用來表示根據本發明一個優選實施例當在自動變速箱中嚙合第一速度時用於第一速度的離合器的流體供給狀態；圖4是一圖，用來表示根據本發明一個優選實施例用於2-3換檔或3-4換檔的離合器的預填充控制狀態、在變速箱的第一速度嚙合期間出現的預控制狀態；及圖5表示根據本發明一個優選實施例的根據流體排放的預填充時間ΔtF_Pre的流體溫度相關性。
具體實施例方式
下文參照附圖將詳細描述本發明的優選實施例。
如圖1中所示，根據本發明一個優選實施例用來控制到自動變速箱100的離合器組件150的流體供給的一種設備包括點火探測器10、發動機速度探測器20、渦輪速度探測器30、輸出軸速度探測器40、流體溫度探測器50、油門開度探測器60、用來探測車輛故障的故障探測器70、換檔控制單元80、及電磁閥單元90。
點火探測器10探測與是否接通/斷開發動機，即是否運行發動機，有關的信息，並相應地把與信息有關的信號發送到換檔控制單元80。
發動機速度探測器20通過探測發動機曲軸的角位置探測當前發動機速度Ne，並因而把與發動機速度Ne有關的一個信號發送到換檔控制單元80。
渦輪速度探測器30探測輸入到變速箱100的一個換檔機構的自動變速箱100的渦輪速度Nt，並因而把一個渦輪速度Nt信號發送到換檔控制單元80。
輸出軸速度探測器40探測變速箱100的換檔機構的輸出軸速度No，並因而把一個輸出軸速度No信號發送到換檔控制單元80。輸出軸速度No也可以通過把渦輪速度Nt乘以變速箱100的當前換檔的換檔比計算。
流體溫度探測器50探測用於形成嚙合離合器155的離合器組件150的壓力的自動變速箱流體(ATF)的溫度，並因而把一個流體溫度信號發送到換檔控制單元80。
油門開度探測器60探測與駕駛員的加速踏板操作有關的操作的一個油門的一個開度值，並因而把一個油門開度信號發送到換檔控制單元80。
故障探測器70監視帶有自動變速箱100的車輛的整個工作，並因而把監視結果發送到換檔控制單元80。
換檔控制單元80根據探測器的輸出值確定是否滿足預填充時間控制條件。當滿足預填充控制條件時，換檔控制單元80根據由探測器的輸出值確定的排出油液控制到離合器組件150的油液供給(更詳細地說，用於離合器155的一個預填充時間)。
電磁閥單元90用來控制到自動變速箱100的離合器組件150的液壓壓力供給，並且對於熟悉本專業的技術人員是顯而易見的。
預填充時間控制條件按如下設置自動變速箱100在發動機比一個預定時段長的停止時段後重新啟動之後的第一次應該處於第一速度中；發動機速度Ne應該大於一個預定發動機速度Ne1；發動機速度Ne應該大於一個渦輪速度Nt；換檔機構的輸出速度No應該大於一個預定輸出速度No1油門開度Th應該大於一個預定開度Th1；流體溫度差GAP應該大於一個預定溫度差Temp1；及應該沒有探測到車輛的故障。
這裡，流體溫度差GAP指示在發動機停止之前和重新啟動發動機之後之間的一個ATF溫度差。
另外，當滿足預填充時間控制條件時，根據如下公式1計算用來處理排放ATF的填充時間。
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指示一個第一預填充時間；nxt_Pre_tF指示在第一預填充時間之後出現的下個預填充時間；SC指示一個基礎填充時間；SCL指示用於填充時間的一個經驗值；SCM_OCP指示一個臨界預填充時間；SCM指示用於離合器填充時間的一個臨界時間；KE指示用於發動機速度的一個校正係數；KT2指示用於流體溫度的一個校正係數；及ΔtF_Pre指示根據流體排放的預填充時間，預填充時間與發動機已經保持停止的期間成比例。
臨界預填充時間SCM_OCP指示在第一速度期間能施加的用於離合器155的總填充時間的一個臨界部分。臨界時間SCM指示在2-3換檔控制期間能施加的用於離合器155的總填充時間的臨界時間。
另外，把第一預填充時間lst_Pre_tF控制成限制在預定值範圍內。就是說，當由以上公式1計算的第一預填充時間lst_Pre_tF大於預定值時，把第一預填充時間lst_Pre_tF復位到預定值。
電磁閥單元90在根據以上公式計算預填充時間的換檔控制單元80的控制下，直接控制到離合器組件150的油液供給。根據一個優選實施例，換檔控制單元80控制電磁閥單元90，以通過這樣的預填充時間的控制而控制到離合器組件150的油液供給，這在下文詳細描述。
如圖2中所示，首先在步驟S101，當啟動發動機時，換檔控制單元80根據裝在車輛中的探測器的輸出值確定車輛的當前狀態。
以後在步驟S102，換檔控制單元80根據探測器的輸出值確定是否滿足一個預填充時間控制條件。
按如下設置預填充時間控制條件自動變速箱100在發動機比一個預定時段長的停止時段後重新啟動之後的第一次應該處於第一速度中；發動機速度Ne應該大於一個預定發動機速度Ne1；發動機速度Ne應該大於一個渦輪速度Nt；換檔機構的輸出軸速度No應該大於一個預定輸出速度No1；油門開度Th應該大於一個預定開度Th1；流體溫度差GAP應該大於一個預定溫度差Temp1；及應該沒有探測到車輛的故障。
當不滿足預填充時間控制條件時，換檔控制單元80不進行離合器組件150的預填充控制。
當滿足預填充時間控制條件時，換檔控制單元80在步驟S103基於車輛的當前狀態根據如下公式2計算預填充時間。
公式2lst_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指示一個第一預填充時間；nxt_Pre_tF指示在第一預填充時間之後出現的下個預填充時間；SC指示一個基礎填充時間；SCL指示用於填充時間的一個經驗值；SCM_OCP指示一個臨界預填充時間；SCM指示用於離合器填充時間的一個臨界時間；KE指示用於發動機速度的一個校正係數；KT2指示用於流體溫度的一個校正係數；及ΔtF_Pre指示根據流體排放的預填充時間，預填充時間與發動機已經保持停止的時段成比例。
臨界預填充時間SCM_OCP指示在第一速度期間能施加的用於離合器155的總填充時間的一個臨界部分。臨界時間SCM指示在2-3換檔控制期間能施加的用於離合器155的總填充時間的臨界時間。
另外，把第一預填充時間lst_Pre_tF控制成限制在預定值範圍內。就是說，當由以上公式2計算的第一預填充時間lst_Pre_tF大於預定值時，把第一預填充時間lst_Pre_tF復位到預定值。
當在發動機停止一個長時段後重新啟動時第一次嚙合變速箱100的一個第一速度時，如圖3中所示形成換檔狀態(和對於第一速度用於在離合器組件150中的離合器的ATF供給狀態)。
在把ATF供給到用於第一速度的離合器之後，根據在圖4中表示的工作模式和以上公式2，控制與用於2-3和/或3-4換檔的與離合器155有關的預填充時間。
依據在圖5中所示的ATF溫度計算根據流體排放的預填充時間ΔtF_Pre。
當結束預填充時間的計算時，換檔控制單元80在步驟S104驅動電磁閥單元90，從而根據以上公式2控制到離合器組件150的AFT供給。因此，在第一2-3換檔和/或3-4換檔期間，換檔控制變得更穩定，並且能避免換檔衝擊。
在執行這種預填充控制的同時，換檔控制單元80在步驟S105確定是否滿足預填充控制釋放條件。預填充控制釋放條件包括渦輪速度的變化速率(Nti-Nt)變得大於一個預定基準值N1；或者探測到車輛的故障。
當滿足預填充控制釋放條件時，換檔控制單元80停止預填充控制的執行，並且以後返回到自動變速箱100的正常液壓控制。
當不滿足預填充控制釋放條件時，換檔控制單元80在步驟S106確定是否結束預填充控制。
如果在步驟S106沒有結束預填充控制，則換檔控制單元80返回步驟S103，從而繼續自動變速箱100的預填充控制。
如果在步驟S106結束預填充控制，則換檔控制單元80返回自動變速箱100的正常液壓控制。
在以上描述中，聯繫自動變速箱100的第一預填充時間控制描述本發明的發明性概念。然而，以後的預填充控制顯然可以由熟悉本專業的技術人員實施。
如以上表示的那樣，根據本發明的一個優選實施例，通過根據停止時段和/或ATF溫度控制用於離合器的一個預填充時間，能夠實現適當地處理當停止發動機時出現的ATF排放。因此，避免在2-3和/或3-4換檔中可能出現的換檔衝擊，並因而自動變速箱100的換檔控制變得更穩定，並且提高換檔質量。
ECU能由預定軟體驅動的一個或多個處理器實現，並且能把軟體編程為完成根據本發明一個優選實施例的一種流體供給控制方法的每個步驟。
儘管聯繫當前認為是最實用和優選的實施例已經描述了本發明，但要理解，本發明不限於公開的實施例，而是相反，打算覆蓋包括在附屬權利要求書的精神和範圍內的各種修改和等效布置。
權利要求
1.一種用來控制到帶有發動機的車輛的自動變速箱的離合器組件的流體供給的設備，該設備包括一個探測單元，用來探測所述車輛的操作狀態和其異常操作；一個控制單元，用來確定所述探測單元的輸出是否滿足一個預填充時間控制條件，並由此根據基於所述探測單元的輸出計算的預填充時間控制到所述自動變速箱的所述離合器組件的流體供給；及一個流體供給單元，用來在所述控制單元的控制下把流體供給所述到離合器組件。
2.根據權利要求1所述的設備，其中所述探測單元包括一個點火探測器，用來探測所述發動機的運行；一個發動機速度探測器，用來探測當前發動機速度；一個渦輪速度探測器，用來探測輸入到所述變速箱的一個換檔機構的所述自動變速箱的渦輪速度；一個輸出軸速度探測器，用來探測所述變速箱的所述換檔機構的輸出軸速度；一個流體溫度探測器，用來探測流體溫度，所述流體用來形成嚙合所述離合器的所述離合器組件的壓力；一個油門開度探測器，用來探測一個油門開度；及一個故障探測器，用來探測所述車輛的故障。
3.根據權利要求2所述的設備，其中所述預填充時間控制條件包括所述自動變速箱在重新啟動所述發動機之後的第一次處於第一速度；所述發動機速度大於一個預定發動機速度；所述發動機速度大於一個渦輪速度；所述換檔機構的所述輸出軸速度大於一個預定輸出速度；所述油門開度大於一個預定開度；在停止所述發動機之前與重新啟動所述發動機之後的流體溫度之間的差值大於一個預定差值；及沒有探測到所述車輛的故障。
4.根據權利要求1所述的設備，其中根據如下公式計算預填充時間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指示一個第一預填充時間；nxt_Pre_tF指示在所述第一預填充時間之後出現的下個預填充時間；SC指示一個基礎填充時間；SCL指示用於填充時間的一個經驗值；SCM_OCP指示一個臨界預填充時間；SCM指示用於所述離合器填充時間的一個臨界時間；KE指示用於發動機速度的一個校正係數；KT2指示用於流體溫度的一個校正係數；及ΔtF_Pre指示根據流體排放的預填充時間，所述預填充時間與發動機保持停止的期間成比例。
5.一種用來控制到帶有發動機的車輛的自動變速箱的離合器組件的流體供給的方法，該方法包括探測在重新啟動所述發動機之後所述車輛的操作狀態；確定所述操作狀態是否滿足一個預填充時間控制條件；當所述操作狀態滿足所述預填充時間控制條件時，根據基於所述操作狀態計算的一個預填充時間控制到所述自動變速箱的所述離合器組件的流體供給；在到所述離合器組件的所述流體供給的所述控制期間，確定是否滿足一個預填充控制釋放條件；及當滿足預填充控制釋放條件時，停止到所述離合器組件的所述流體供給的所述控制，並且進行所述變速箱的正常液壓控制。
6.根據權利要求5所述的方法，其中所述預填充時間控制條件包括所述自動變速箱在重新啟動發動機之後的第一次處於第一速度中；所述發動機速度大於一個預定發動機速度；所述發動機速度大於一個渦輪速度；所述換檔機構的所述輸出速度大於一個預定輸出速度；所述油門開度大於一個預定開度；在停止所述發動機之前與重新啟動所述發動機之後的流體溫度之間的差值大於一個預定差值；及沒有探測到所述車輛的故障。
7.根據權利要求6所述的方法，其中根據如下公式計算預填充時間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指示一個第一預填充時間；nxt_Pre_tF指示在所述第一預填充時間之後出現的下個預填充時間；SC指示一個基礎填充時間；SCL指示用於填充時間的一個經驗值；SCM_OCP指示一個臨界預填充時間；SCM指示用於所述離合器填充時間的一個臨界時間；KE指示用於發動機速度的一個校正係數；KT2指示用於流體溫度的一個校正係數；及ΔtF_Pre指示根據流體排放的預填充時間，所述預填充時間與發動機保持停止的期間成比例。
全文摘要
當在停止一個預定時段之後重新啟動發動機時，在變速箱在第一次在其第一速度下嚙合的同時通過把ATF供給到2－3和/或3－4換檔的離合器組件，預先完成在將要停止的預定期間的油液排放量，從而提高第一次2－3和/或3－4換檔的換檔質量。
文檔編號F16H61/12GK1540149SQ20031011361
公開日2004年10月27日 申請日期2003年11月13日 優先權日2003年4月21日
發明者李羲龍 申請人:現代自動車株式會社