用于自动变速器的换挡控制系统和方法

专利名称：用于自动变速器的换挡控制系统和方法
技术领域：
本公开涉及自动变速器，更具体地涉及具有改进的换挡响应时间的换挡控制系统 和方法。
背景技术：
本文所提供的背景技术描述的目的在于从总体上呈现本公开的背景。当前署名的 发明人的工作，在本背景技术部分所描述的范围内以及在申请日时可能不作为现有技术的 那些描述的方面，都既不明示也不暗示地确认为是相对本公开而言的现有技术。用于机动车辆的自动变速器通常包括多个齿轮元件以及扭矩建立装置，例如离合 器和制动器。离合器和制动器可选择性接合以激活一定的齿轮元件，从而在变速器输入轴 和变速器输出轴之间建立期望的速度比。变速器输入轴通过诸如变矩器的流体联接器连接到发动机。变速器输出轴连接到 车轮。可响应于节流阀开口和车辆速度的变化而从一个前进速度比换挡到另一个前进速度 比。在典型的自动变速器中，当使车辆加速时，驾驶者在将他/她的脚移离加速器踏 板时，升挡到更高挡位可被触发。如果驾驶者然后在升挡期间踏下加速器踏板以恢复加速， 则用于车辆加速的降挡可被命令。可不执行降挡，直到完成了升挡。结果，加速可被推迟。在典型的自动变速器中，当在滑行期间(驾驶者的脚离开加速器踏板)使车辆减速 时，关闭的节流阀降挡可被触发。如果驾驶者然后在关闭的节流阀降挡期间踏下加速器踏 板以加速，则用于加速的降挡可被命令。可不执行降挡，直到完成了关闭的节流阀降挡。结 果，加速可被推迟。

发明内容
—种变速器换挡控制系统包括执行升挡或关闭的节流阀降挡的变速器换挡控制 模块、换挡阶段确定模块和离合器控制模块。阶段确定模块在请求降挡时确定升挡或关闭 的节流阀降挡的阶段。离合器控制模块基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类 型，并且在升挡或关闭的节流阀降挡完成之前选择性地执行降挡。一种用于控制换挡的方法，包括执行升挡或关闭的节流阀降挡；在请求降挡时 确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段；基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类 型；并且在升挡或关闭的节流阀降挡完成之前选择性地执行降挡。通过本文下面提供的详细描述将明了本公开进一步的应用领域。应当理解的是， 这些详细描述和特定示例仅仅用于说明的目的，而并不旨在限制本公开的范围。本发明还提供了以下方案
1. 一种变速器换挡控制系统，包括
变速器换挡控制模块，其执行升挡或关闭的节流阀降挡；
换挡阶段确定模块，其在请求降挡时确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段；以及离合器控制模块，其基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类型，并且在升挡 或关闭的节流阀降挡完成之前选择性地执行降挡。2.如方案1所述的变速器换挡控制模块，其特征在于，所述升挡是抬脚升挡或者 功率接通升挡。3.如方案1所述的变速器换挡控制模块，其特征在于，所述关闭的节流阀降挡基 于通过踏下加速器踏板而请求的驾驶者降挡以及所述关闭的节流阀降挡的阶段被停止成 跳过空挡的换挡。4.如方案1所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述降挡是普通降挡或跳 过空挡的降挡。5.如方案4所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，与所获得的挡位相关联的 即将离开的离合器以及与所命令的挡位相关联的即将到来的离合器在整个普通降挡期间 均被控制。6.如方案4所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述跳过空挡的降挡将变 速器置于空挡状态并持续预定时间段。7.如方案6所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，与所获得的挡位相关联的 离合器以及与所命令的挡位相关联的离合器在所述空挡状态中均脱开。8.如方案7所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，当所述升挡或所述关闭的 节流阀降挡所过去的时间在第一阈值时间和第二阈值时间之间时，所述跳过空挡的降挡被 执行。9.如方案8所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述第一阈值时间在齿轮 比开始变化之前出现。10.如方案8所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述第二阈值时间在所 命令的挡位达到同步速度之后出现。11.如方案8所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，进一步包括发动机扭矩 控制模块，其基于涡轮速度、升挡或关闭的节流阀降挡的阶段、所命令的齿轮比以及所获得 的齿轮比来控制发动机扭矩输出，从而执行跳过空挡的降挡。12.如方案11所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述发动机扭矩控制模 块估计期望的发动机扭矩输出以在期望换挡时间内使变速器输入轴加速到所命令挡位的 同步速度。13. 一种用于控制换挡的方法，包括 执行升挡或关闭的节流阀降挡之一；
在请求降挡时确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段； 基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类型；并且
在升挡或关闭的节流阀降挡完成之前基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段选择性地 执行降挡。14.如方案13所述的方法，其特征在于，所述升挡是抬脚升挡或者功率接通升 挡。15.如方案13所述的方法，其特征在于，所述关闭的节流阀降挡基于通过踏下加 速器踏板而请求的驾驶者降挡以及所述关闭的节流阀降挡的阶段被停止成跳过空挡的换
4挡。16.如方案13所述的方法，其特征在于，所述降挡是普通降挡或跳过空挡的降 挡。17.如方案16所述的方法，其特征在于，进一步包括当所述升挡或所述关闭的节 流阀降挡所过去的时间在第一阈值时间和第二阈值时间之间时，执行所述跳过空挡的降 挡。18.如方案17所述的方法，其特征在于，进一步包括在执行所述跳过空挡的降挡 时停止所述升挡或关闭的节流阀降挡并且使变速器转换成空挡状态。19.如方案17所述的方法，其特征在于，进一步包括在执行所述跳过空挡的降挡 时基于所述升挡或所述关闭的节流阀降挡的阶段来估计期望换挡时间。20.如方案17所述的方法，其特征在于，进一步包括在执行所述跳过空挡的降挡 时基于所述升挡或所述关闭的节流阀降挡的阶段来控制发动机扭矩。


据详细描述和附图，本公开将得到更加全面的理解，附图中
图1是车辆的功能方块图，该车辆包括根据本公开教导的换挡控制模块； 图2是根据本公开教导的换挡控制模块的功能方块图； 图3是经由空挡的休眠跳跃(PDSVN)的换挡概要的图形表示； 图4是抬脚升挡中的涡轮进展曲线以及所得到的降挡(如果允许在升挡的不同点处启 动降挡)中的涡轮进展曲线的图形表示；
图5是一个表，显示出变速器离合器激活和齿轮箱接合的挡位状态之间的关系； 图6是关闭的节流阀降挡中的涡轮进展曲线以及所得到的降挡(如果允许在关闭的节 流阀降挡的不同点处启动降挡)中的涡轮进展曲线的图形表示；并且 图7是一种根据本公开教导的用于控制换挡的方法的流程图。
具体实施例方式下面的描述本质上仅仅是示例性的，并不试图以任何方式限制本公开、其应用或 用途。为了清楚起见，在附图中将使用相同附图标记来表示相似元件。如本文所使用的，术 语“模块”指专用集成电路(ASIC)、电子电路、执行一个或多个软件或固件程序的处理器(共 用处理器、专用处理器或组处理器)和存储器、组合逻辑电路和/或提供所述功能的其他适 合部件。在以前的用于异步的离合器到离合器自动变速器的控制系统的实施方式中，当在 初始换挡完成前就请求新的换挡时，仅有很小的一点机会允许停止初始的换挡并执行新的 换挡。更特别地，如果驾驶者希望在关闭的节流阀升挡或滑行降挡期间增大的车辆加速并 且踩下加速器踏板，使得命令功率降挡，则仅存在很小的机会窗口。当驾驶者在该小窗口中 踩下加速器踏板时，初始换挡被停止并且新的功率换挡被启动。当驾驶者在该窗口之外踩 下加速器踏板时，初始换挡将必须继续下去直到完成，而后才可安排后续的降挡。完成初始 升挡以及出现后续降挡所需花费的时间对于驾驶者而言将被认为是不期望的性能延迟。本发明提供一种方法和设备，用于明显降低驾驶者踏板输入以及由于踏板踩下引起的降挡命令之间的延迟。这通过在初始换挡中的任何时间允许停止初始的抬脚升挡或关 闭的节流阀降挡并进入功率降挡而得以实现。这种用于功率降挡控制的原则是通用汽车以 前所开发的通过中性降挡的功率接通跳跃技术(美国专利7，212，898)，其被进一步开发以 用在这些特定条件下。当出现停止时，将中断来自前面挡位的任何保持离合器，并且变速器在比率变化 期间将暂时地被置于空挡状态。同时，控制系统将计算并控制发动机扭矩以执行比率变化 并在期望换挡时间内实现新的目标挡位的同步速度。该目标挡位状态所需的两个离合器被 控制成使得一旦获得了目标同步速度，则它们将被填充并且可达到保持目标挡位的容量。 由于该事件是从通常处于零驱动扭矩或负驱动扭矩的抬脚升挡或关闭的节流阀降挡开始 启动的，所以暂时通过空挡状态进行换挡不会引起驾驶者的不满，并且结果是反应灵敏且 运动型的车辆响应。根据本公开的换挡控制系统当在抬脚升挡、功率接通升挡或关闭的节流阀降挡期 间接收到降挡请求时选择性地执行通过空挡跳跃的换挡。通过空挡跳跃的换挡将变速器转 换到空挡状态，在该状态，与所获得的挡位相关联的两个保持离合器均脱开，发动机扭矩/ 速度控制被用于控制涡轮速度变化，并且用于所命令挡位的所需的即将到来的离合器被应 用。该换挡控制系统实际上允许在升挡完成之前在升挡中的任何点启动降挡。现在参见图1，车辆10包括发动机12，发动机12通过变矩器16驱动变速器14。 空气通过节流阀18被吸入发动机12。空气与燃料混合并且在发动机12的汽缸(未示出)中 燃烧以产生发动机扭矩。变矩器16经由变速器输入轴将发动机扭矩传递到变速器14。变 速器14可以是多速自动离合器到离合器变速器，其基于发动机扭矩驱动变速器输出轴22。 变速器14可包括齿轮元件M和摩擦元件，例如，仅作为示例，离合器26。变速器输出轴22驱动车辆10的驱动系30。通过液压地接合齿轮元件M到离合 器沈中合适的一个来控制发动机12和驱动系30之间的速度和扭矩关系。加压流体从液 压源34被提供到离合器26。液压回路36包括螺线管和控制阀(未示出)，其通过将流体供 应到离合器26的室/从离合器沈的室排出流体来调节施加到离合器沈的压力。离合器 26被选择性地接合以提供空挡、多个前进驱动比以及一个反向驱动比。多个传感器监测发动机操作条件。多个传感器包括但不限于节流阀位置传感器 38、发动机速度传感器40、涡轮速度传感器42、变速器输出速度传感器44以及车辆速度传 感器46。节流阀位置传感器38测量节流阀位置并因而测量节流阀开口。发动机速度传感 器40测量发动机速度。涡轮速度传感器42测量变矩器16的涡轮的旋转速度。涡轮连接 到变速器输入轴20。因此，涡轮速度指示了变速器输入轴20的速度。变速器输出速度传感 器44测量变速器输出轴22的旋转速度。车辆速度传感器46测量车辆速度。控制模块60接收来自多个传感器的信号并相应地控制发动机12和变速器14。控 制模块60包括换挡控制模块62，换挡控制模块62允许在升挡期间基于升挡的阶段来执行 降挡。降挡可以是跳过空挡的降挡(或者经由换空挡的休眠跳跃，“PDSVN”换挡)，其将变速 器14转换到空挡状态。在空挡状态，与所获得的挡位相关联的两个保持离合器均脱开，通 过控制发动机扭矩/速度来控制涡轮速度，并且用于所命令挡位的所需的即将到来的离合 器被应用。参见图2，换挡控制模块62包括换挡类型确定模块64、升挡阶段确定模块66、离合器控制模块68以及发动机扭矩控制模块70。换挡类型确定模块64与节流阀位置传感器 38和车辆速度传感器46通信并且基于节流阀开口和车辆速度确定期望的换挡。换挡类型 确定模块64包括换挡计划71，其将节流阀开口和车辆速度关联到齿轮比。齿轮比是变速器输入速度(即涡轮速度)与变速器输出速度之比。可基于当前节流 阀开口、当前车辆速度以及换挡计划71确定期望的齿轮比。当所命令的(即期望的)齿轮比 不同于所获得的(即当前的)齿轮比时，可命令换挡。基于所获得的齿轮比、所命令的挡位 比、节流阀开口、节流阀开口的变化率、车辆速度以及车辆速度的变化率来确定换挡类型。例如，当所命令的挡位比小于所获得的齿轮比时，可执行升挡。升挡可进一步包括 功率接通升挡或抬脚升挡，这取决于节流阀开口和车辆速度的变化率。当加速器踏板被踏 下时可执行功率接通升挡，期望车辆加速并且升挡在正向传输的发动机扭矩下执行。当加 速器踏板被释放时可执行抬脚升挡。当所命令的挡位比大于所获得的齿轮比时，可执行降挡。降挡可进一步包括功率 接通降挡或关闭的节流阀降挡。当加速器踏板被踏下且节流阀开口增大以便加速时可执行 功率接通降挡。当加速器踏板被释放且车辆滑行并减速时可执行关闭的节流阀降挡。例如， 从40 MPH滑行到35 MPH可导致从第六挡滑行降挡(即关闭的节流阀降挡)到第五挡。升挡阶段确定模块66包括计时器72，计时器72在执行升挡时被激活。升挡阶段 确定模块66基于例如执行升挡之后过去的时间和涡轮速度来确定升挡阶段。离合器控制模块68包括对应于不同换挡类型的多个离合器转换模块。仅作为示 例，多个离合器转换模块可包括抬脚升挡模块74、功率接通升挡模块75、普通降挡模块76 以及关闭的节流阀降挡模块80。离合器控制模块68还包括跳过空挡的降挡模块81，其控 制在升挡中期启动的降挡或关闭的节流阀降挡。在普通情形中，离合器控制模块68基于换 挡类型确定模块64所确定的换挡类型来选择离合器转换模块。然而，当在升挡(无论是抬脚升挡还是功率接通升挡)期间接收到降挡请求时，离 合器控制模块68停止升挡，并且基于升挡阶段选择性地执行普通降挡或跳过空挡的降挡。 例如，可基于换挡期间的涡轮速度进展和/或触发升挡之后过去的时间来确定升挡阶段， 如果尚未观察到开始有比率变化的话。普通降挡指的是这样的降挡，其中存在与所命令的挡位相关联的一个即将离开的 离合器和一个即将到来的离合器，以便执行从所获得的挡位到所命令的挡位的挡位变化， 并且即将离开的离合器的一些容量在整个比率变化期间被保持。相反，跳过空挡的降挡指 的是这样的降挡，其包括一个时间段，在该时间段中，与所获得的挡位相关联的离合器在比 率变化期间完全脱开。例如，当在早于之后请求降挡时，离合器控制模块68可确定普通降挡并且基于普 通降挡模块76中的普通降挡计划执行降挡。当在第一阈值时间和第二阈值时间之间请求 降挡时，离合器控制模块68可确定跳过空挡的降挡。跳过空挡的降挡模块81被激活以确 定降挡类型并且控制跳过空挡的降挡。跳过空挡的降挡模块81基于升挡阶段确定降挡类型。例如，当升挡是4 一 5升挡 时，降挡类型可包括4 一 3、4 一 2、5 — 3或5 — 2。跳过空挡的降挡模块81选择降挡类型 并且相应地控制降挡。当执行跳过空挡的降挡时，发动机扭矩控制模块70基于当前涡轮速度、驾驶者输
7入、所获得的挡位以及所命令的挡位来估计期望的换挡时间和期望的发动机扭矩。通常，换挡涉及脱开与所获得的挡位相关联的即将离开的离合器并且接合与所命 令的挡位相关联的即将到来的离合器。在普通换挡中，与所获得的挡位相关联的即将离开 的离合器逐渐释放，而同时控制发动机扭矩。当即将离开的离合器部分地接合时，发动机速 度可朝向对应于所命令的挡位速度的同步速度增大或减小。加压流体被供应以填充与所命 令的挡位相关联的即将到来的离合器的室。当变速器的输入轴的速度达到同步速度时，即将离开的离合器被完全释放并且即 将到来的离合器被接合以完成换挡。释放即将离开的离合器以及接合即将到来的离合器所 需的时间是基于换挡类型的。相反，跳过空挡的降挡使变速器14转换到空挡状态，其中，与所获得的挡位相关 联的两个离合器均脱开并且利用发动机扭矩/速度控制来控制比率变化以控制涡轮速度 变化。在空挡状态中，不从发动机12向驱动系30传递扭矩。然后，当输入轴速度达到同步 速度时，即将到来的离合器被接合以完成换挡。为了在升挡期间执行跳过空挡的降挡，在降挡之前所进行的升挡被停止。变速器 14被转换到空挡状态。液压回路36中的控制阀被重新构造成在降挡时将加压流体供应到 与所命令的挡位相关联的离合器。发动机扭矩控制模块70估计期望的换挡时间以重新构 造控制阀，来接合与所命令的挡位相关联的离合器。发动机扭矩控制模块70也估计期望的 发动机扭矩以在期望换挡时间内使变速器输入轴加速到所命令的挡位的同步速度。发动机 扭矩控制模块70相应地控制发动机速度和扭矩。授予Runde的U. S. 6，656，087中已经公开了跳过空挡的降挡的一个示例，该专利 已转让给本申请的受让人，并且其全部公开内容以引用的方式并入本文中。图3概括了跳 过空挡的降挡中的即将离开的离合器、即将到来的离合器(主和副)以及发动机扭矩管理的 控制事件。参见图4，示出了可能在抬脚升挡的不同阶段出现的用于抬脚升挡的涡轮速度进 展曲线80以及可能的用于降挡的涡轮进展曲线82。实线表示升挡期间的涡轮速度降低。 虚线表示当抬脚升挡在抬脚升挡中的比率变化的不同点处被中断时的涡轮速度提高。升挡 可包括从开始到完成的多个阶段。多个阶段可包括初始阶段84、早期比率变化阶段86、中 间阶段88、后期比率变化阶段90、同步阶段92以及后同步阶段94。升挡开始于时间 ；。在初始阶段84中，即将离开的离合器仍然接合并且加压流体 开始从与所获得的挡位相关联的即将离开的离合器的室被释放。加压油可被供应以填充即 将到来的离合器中的一个或多个的室。在该初始阶段84中，未检测到滑移并且发动机速度 没有变化，并且即将离开的离合器仍然具有残余容量。第一阈值时间T1可落入该初始阶段， 如果在达到该时间之前检测到离合器滑移的话。离合器控制模块68基于第一阈值时间T1 确定普通降挡或跳过空挡的降挡。离合器控制模块68在所过去的时间小于第一阈值时间 T1时确定普通降挡，并且在所过去的时间等于或大于第一阈值时间T1时确定跳过空挡的降 挡。早期比率变化阶段86开始于检测到滑移时的时间T2。当涡轮速度变得不同于当前 挡位速度时，出现滑移。涡轮速度在发动机速度降低时开始降低。在早期比率变化阶段86 中，涡轮速度小于时间T3处的第一阈值速度，并且涡轮速度仍然接近于所获得的挡位速度。当出现滑移时，即将离开的离合器被大部分地脱开，足以在此时出现滑移并且开始排放。中间阶段88出现在涡轮速度大于时间T3处的第一阈值速度且小于时间T4处的 第二阈值速度的时候。该中间阶段主要用于跳升挡停止。两步比率变化被称为跳升挡。例 如，2 - 4、3 -5,4-6升挡被认为是跳升挡，而4 一 2、5 — 3、6 — 4被称为跳降挡。两个 即将离开的离合器均已经完全释放并且齿轮箱处于空挡状态。在后期比率变化阶段90中，涡轮速度大于时间T4处的第二阈值速度但并未达到 所命令挡位的同步速度。变速器工作在接近于所命令挡位比的齿轮比。在后期比率变化阶 段期间，即将到来的离合器的所用室已被充分地填充和应用以影响比率变化。因此，与即将 到来的离合器相关联的活塞能够向所关联的离合器盘施加力以使扭矩容量发展到超过初 始回复弹簧压力。当在时间T5处涡轮速度已经达到所命令挡位的同步速度以提供所命令挡位比时， 同步阶段92开始。即将到来的离合器开始被接合到所命令的挡位。由于没有即将离开的 离合器仍保持有容量，所以即将到来的离合器的扭矩承担全部负载，发动机扭矩降低用于 维持同步速度并且防止爆发。在该阶段，涡轮速度降低到所命令的挡位速度在一定RPM范 围内并持续预定时间量，以保持同步获得的状态。后同步阶段94在达到同步之后在时间T6处开始，但是所过去的时间小于第二阈 值时间T7。当请求降挡时，离合器控制模块68停止升挡并且基于升挡状态选择性地执行普 通降挡或跳过空挡的降挡。仅作为示例，当在第一阈值时间T1之前请求降挡时，执行普通 降挡。当在第一阈值时间T1和第二阈值时间T7之间请求降挡时，执行跳过空挡的降挡。更特别地，当在升挡的任何阶段期间请求降挡时，可执行跳过空挡的降挡，如果该 特征被相应地校准的话。然而，对此可有例外，即驾驶者在第一阈值时间T1之前踩下并且 所请求的挡位等于升挡的所获得的挡位，离合器控制模块68供应加压流体以重新填充即 将离开的离合器的室并且将加压流体从即将到来的离合器的室排出。这种类型的换挡顺序 被称为返回到前范围(RPR)
当为了确定适当的跳过空挡的降挡类型而在升挡期间请求降挡时，升挡停止被归入不 同的阶段，这取决于驾驶者降挡请求的位置以及涡轮速度。如图4所示，使用时间T1 (第一阈值常数)和时间T7 (第二阈值常数)清楚地解释 了这一情况。如果在升挡开始和时间T1之间请求降挡，则跳过空挡的降挡类型归入初始阶 段84。类似地，在时间1~2和时间1~3之间，是早期比率阶段86。中间阶段在时间1~3和时间 T4之间。后期比率变化阶段90出现在时间T4和时间T5之间。一旦基于所述阶段确定了适 当的跳过空挡的降挡类型，则离合器控制模块68使与所获得挡位相关联的离合器脱开并 且应用处于同步的与所命令挡位相关联的离合器。变速器14被转换到空挡状态。在图5中，在表格中说明了对于所有可能的换挡类型的离合器构造，包括离合器 的接合和脱开。仅作为示例，在4 一 5升挡中，所获得的挡位是第四挡位而所命令的挡位是 第五挡位。Cl是即将离开的离合器，而C3是即将到来的离合器。在升挡开始后并且在升挡完成前，驾驶者可能踏下加速器踏板以请求降挡。一种 这样的情况是RPR(返回到前范围)，其中，驾驶者请求降挡到与升挡的所获得挡位相同的挡 位(所命令挡位)。仅作为示例，在4 - 5升挡中，如果驾驶者请求降挡到第四挡位，则C3离合器(4 一 5升挡中的即将到来的离合器)被立即中断，Cl离合器(4 - 5升挡中的即将离 开的离合器)变成即将到来的离合器并且在高压处增加以完成换挡(RPR)。在RI3R期间，如 果驾驶者排挤节流阀并且请求新的命令挡位，则可命令通过空挡跳跃的换挡以满足驾驶者 对于更低的降挡的请求。当在早期比率变化阶段86中请求降挡时，涡轮速度被认为接近于所获得的挡位 速度。类型的，如果在中间阶段88或后期比率变化阶段90中请求降挡时，涡轮速度被认为 接近于所命令的挡位。仅作为示例，在4 一 5升挡中，如果请求降挡，根据对阶段的确定，跳 过空挡的降挡模块81确定4 一 2或4 一 3换挡类型，这分别取决于驾驶者请求第二或第三 挡位。发动机扭矩控制模块70估计所需的换挡时间以重新构造控制阀并且接合与降挡 的所命令挡位相关联的离合器(例如，在4 - 2降挡中，Cl和C4)。发动机扭矩控制模块70 还确定将变速器输入速度加速到所命令挡位的同步速度所需的发动机扭矩。发动机扭矩 控制模块70控制发动机扭矩输出并且在期望换挡时间上将变速器输入速度提高到同步速 度。授予Whitton等人并转让给本受让人的美国专利7，212，898已经公开了被用于控制发 动机扭矩管理的方法。同时地，与所获得挡位(例如第四挡位)相关联的离合器(即Cl和C2) 脱开，离合器控制模块68重新构造控制阀以接合与所命令挡位(即第二挡位)相关联的离合 器(即Cl和C4)。当在后期比率变化阶段90或同步阶段请求降挡时，涡轮速度接近于升挡的所命 令挡位的速度。跳过空挡的降挡模块81将降挡确定为5 — 2或5 — 3换挡类型，类似于前 面部分所述的示例。升挡的所命令挡位变成降挡的所获得挡位。参见图6，本公开的跳过空挡的降挡可应用于关闭的节流阀降挡，以指示在关闭的 节流阀降挡中期的跳过空挡的降挡。获得同步之前的实线是关闭的节流阀降挡中的涡轮速 度比的图形表示。虚线示出了跳过空挡的降挡的所得到的涡轮进展曲线，如果在关闭的节 流阀降挡的不同点处允许启动降挡的话。如图4的抬脚升挡中那样，关闭的节流阀降挡可 包括不同阶段，包括但不限于早期比率变化、中间阶段和后期比率变化。虽然在图2中未示出，但应当理解并意识到的是，可包括降挡阶段确定模块以执 行类似于升挡阶段确定模块66的功能。降挡阶段确定模块可与换挡类型确定模块64、离合 器控制模块68和发动机扭矩控制模块70通信并且可包括计时器以在关闭的节流阀降挡启 动时记录所过去的时间。基于在关闭的节流阀降挡期间驾驶者何时踩下，可启动跳过空挡 的降挡。现在参见图7，用于控制变速器换挡的方法100开始于步骤102。在步骤104，换挡 类型确定模块64确定期望的换挡类型。根据步骤106，离合器控制模块68选择离合器转换 计划并且执行换挡。在步骤108，当换挡类型是升挡或关闭的节流阀降挡时，在步骤110，升 挡阶段确定模块66确定升挡或关闭的节流阀降挡是否完成。在步骤110，当升挡或关闭的 节流阀降挡未完成时，在步骤112，换挡类型确定模块64确定是否请求降挡。当在升挡之前请求降挡或者已完成关闭的节流阀降挡时，在步骤114，升挡阶段确 定模块66或降挡阶段确定模块确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段。在步骤116，当所过 去的时间在第一阈值时间和第二阈值时间之间时，在步骤118，离合器控制模块68停止升 挡或关闭的节流阀降挡并且基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段执行跳过空挡的降挡。在步骤116，当所过去的时间小于第一阈值时间或者大于第二阈值时间时，在步骤120，离合 器控制模块68停止升挡或关闭的节流阀降挡并且基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段执 行普通降挡。方法100结束于步骤122。 本公开的广泛教导可按照多种形式来实施。因此，虽然本公开包括了具体的示例， 但本公开的真实范围却不应当受到限制，因为本领域技术人员在研究了附图、说明书和所 附权利要求后将会明白其他的修改。
权利要求
1.一种变速器换挡控制系统，包括变速器换挡控制模块，其执行升挡或关闭的节流阀降挡；换挡阶段确定模块，其在请求降挡时确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段；以及离合器控制模块，其基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类型，并且在升挡 或关闭的节流阀降挡完成之前选择性地执行降挡。
2.如权利要求1所述的变速器换挡控制模块，其特征在于，所述升挡是抬脚升挡或者 功率接通升挡。
3.如权利要求1所述的变速器换挡控制模块，其特征在于，所述关闭的节流阀降挡基 于通过踏下加速器踏板而请求的驾驶者降挡以及所述关闭的节流阀降挡的阶段被停止成 跳过空挡的换挡。
4.如权利要求1所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述降挡是普通降挡或跳 过空挡的降挡。
5.如权利要求4所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，与所获得的挡位相关联的 即将离开的离合器以及与所命令的挡位相关联的即将到来的离合器在整个普通降挡期间 均被控制。
6.如权利要求4所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述跳过空挡的降挡将变 速器置于空挡状态并持续预定时间段。
7.如权利要求6所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，与所获得的挡位相关联的 离合器以及与所命令的挡位相关联的离合器在所述空挡状态中均脱开。
8.如权利要求7所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，当所述升挡或所述关闭的 节流阀降挡所过去的时间在第一阈值时间和第二阈值时间之间时，所述跳过空挡的降挡被 执行。
9.如权利要求8所述的变速器换挡控制系统，其特征在于，所述第一阈值时间在齿轮 比开始变化之前出现。
10.一种用于控制换挡的方法，包括执行升挡或关闭的节流阀降挡之一；在请求降挡时确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段；基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类型；并且在升挡或关闭的节流阀降挡完成之前基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段选择性地 执行降挡。
全文摘要
本发明涉及用于自动变速器的换挡控制系统和方法。具体地，一种变速器换挡控制系统包括执行升挡或关闭的节流阀降挡的变速器换挡控制模块、换挡阶段确定模块和离合器控制模块。阶段确定模块在请求降挡时确定升挡或关闭的节流阀降挡的阶段。离合器控制模块基于升挡或关闭的节流阀降挡的阶段确定降挡类型，并且在升挡或关闭的节流阀降挡完成之前选择性地执行降挡。
文档编号F16H61/10GK102135173SQ20111002409
公开日2011年7月27日 申请日期2011年1月21日 优先权日2010年1月22日
发明者D. 惠顿 M., L. 威廉斯 R., 兰加拉朱 S. 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司