阅读说明：本技术 车辆和用于控制车辆变速器的系统 (Vehicle and system for controlling vehicle transmission ) 是由 斯科特·约瑟夫·吉廷斯 蒂莫西·费杜洛 塞缪尔·梅尔维尔·格劳贝尔 安德鲁·詹姆斯·默纳 本 于 2019-08-16 设计创作，主要内容包括：本公开提供了“车辆和用于控制车辆变速器的系统”。一种车辆,包括发动机、变速器和控制器。所述变速器具有：离合器；回路,其被配置成将流体输送到所述离合器；泵,其被配置成使所述流体循环通过所述回路；和蓄能器,其沿着所述回路设置。所述控制器被编程为响应于发动机起动且流体温度小于温度阈值,使所述蓄能器排放以灌注所述泵。(The present disclosure provides a vehicle and a system for controlling a vehicle transmission. A vehicle includes an engine, a transmission, and a controller. The transmission has: a clutch; a circuit configured to deliver fluid to the clutch; a pump configured to circulate the fluid through the circuit; and an accumulator disposed along the circuit. The controller is programmed to discharge the accumulator to prime the pump in response to engine start and fluid temperature being less than a temperature threshold.)

车辆和用于控制车辆变速器的系统

技术领域

本公开涉及车辆和控制车辆变速器的系统。

背景技术

车辆变速器包括流体泵，其将变速器流体供应到变速器内的离合器以接合或分离离合器，以便在变速器的输入与输出之间建立多个齿轮比。泵还可将变速器流体供应到变速器内的运动零件的接触表面以提供润滑。

发明内容

一种车辆包括发动机、变速器和控制器。所述变速器包括：离合器、被配置成将流体输送到所述离合器的回路、被配置成使所述流体循环通过所述回路的泵、和沿着所述回路设置的蓄能器。所述控制器被编程为响应于起动所述发动机、流体温度小于温度阈值且流体压力小于压力阈值，使所述蓄能器排放以灌注(prime)所述泵。

一种车辆包括发动机、变速器和控制器。所述变速器具有：离合器、被配置成将流体输送到所述离合器的回路、被配置成使所述流体循环通过所述回路的泵、和沿着所述回路设置的蓄能器。所述控制器被编程为响应于发动机起动且流体温度小于温度阈值，使所述蓄能器排放以灌注所述泵。

一种车辆包括发动机、变速器和控制器。所述变速器包括：回路、被配置成使所述流体循环通过所述回路的泵、和沿着所述回路设置的蓄能器。所述控制器被编程为响应于当前发动机起动、所述当前发动机起动与先前发动机起动之间的时间段大于时间阈值且流体温度小于温度阈值，使所述蓄能器排放以灌注所述泵。

附图说明

图1为表示车辆和车辆动力传动系统的示意图；

图2为表示车辆变速器中的离合器的横截面视图；

图3为表示车辆变速器中的液压流体系统的示意图；并且

图4为示出控制车辆变速器中的液压流体的流动的方法的流程图。

具体实施方式

本文中描述本公开的实施例。然而，应理解，所公开的实施例仅仅为示例，且其他实施例可采取各种形式和替代形式。附图不一定按比例绘制；一些特征可能被放大或最小化以便示出特定部件的细节。因此，本文中公开的具体结构细节和功能细节不应被解释为是限制性的，而是仅仅作为教导本领域技术人员以不同方式采用所述实施例的代表性基础。如本领域普通技术人员应理解，参考任一附图示出并描述的各种特征可与一个或多个其他附图中示出的特征进行组合，以产生未明确示出或描述的实施例。所示出的特征的组合提供用于典型应用的代表性实施例。然而，与本公开的教导一致的特征的各个组合和修改可能是特定应用或实施方式所期望的。

参考图1，示出了表示车辆10和车辆动力传动系统12的示意图。动力传动系统12包括动力生成部件(即，发动机或电动马达)和传动系。传动系是向驱动轮递送动力的一组部件，不包括动力生成部件。相比之下，动力传动系统12被认为包括动力生成部件和传动系两者。动力传动系统12包括发动机14和变速器16。变速器16可以被配置成在变速器16的输入与输出之间提供多个齿轮比。变速器16可经由变速器挡位选择器17而置于PRNDSL(驻车挡、倒挡、空挡、行驶挡、运动挡或低速挡)中。变速器挡位选择器17可包括使变速器16在各种挡位(即，PRNDSL)之间转换的机械联动装置。替代地，变速器16可为线控换挡变速器，其中变速器挡位选择器17经由控制器30经由有线或无线连接与变速器16通信，以便使变速器16在各个挡位之间转换。发动机14连接到变速器16的输入，而被配置成向驱动轮18递送动力的传动系部件连接到变速器16的输出轴20。发动机14可通过变矩器或起步离合器连接到变速器的输入。更具体地，变速器16的输出轴20可以连接到传动轴22。然后，传动轴22可以连接到差速器24。然后，差速器可以通过半轴26连接到驱动轮18。动力传动系统12的各种部件(包括变速器26的输出轴20、传动轴22、差速器24、半轴26和驱动轮18)可以经由等速万向节28彼此连接。

动力传动系统12还包括相关联的控制器30，诸如动力传动系统控制单元(PCU)。虽然被示出为为一个控制器，但是控制器30可为更大控制系统的一部分且可在整个车辆10上由各种其他控制器(诸如车辆系统控制器(VSC))控制。因此应理解，控制器30和一个或多个其他控制器可统称为“控制器”，所述控制器响应于来自各种传感器的信号而控制各种致动器以控制诸如起动/停止发动机14、由发动机14生成的动力或扭矩的量、操作诸如马达/发电机的电机以提供车轮扭矩或对电池充电(在混合动力或电动车辆中)、选择或计划变速器16的换挡、基于来自挡位选择器的输入来将变速器16转换到期望挡位、打开/闭合发动机分离离合器(在发动机可与传动系断开连接的车辆中)等功能。控制器30可包括与各种类型的计算机可读存储装置或介质通信的微处理器或中央处理单元(CPU)。计算机可读存储装置或介质可以包括例如只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和保活存储器(KAM)中的易失性存储器和非易失性存储器。KAM为可用于在CPU断电时存储各种操作变量的持久性或非易失性存储器。计算机可读存储装置或介质可使用许多已知存储器装置中的任何一种来实施，诸如PROM(可编程只读存储器)、EPROM(电PROM)、EEPROM(电可擦除PROM)、快闪存储器或者能够存储数据的任何其他电、磁性、光学或组合存储器装置，所述数据中的一些表示由控制器30用于控制发动机14或车辆10的可执行指令。

由控制器30执行的控制逻辑或功能可以由一个或多个图中的流程图或类似图来表示。这些图提供了代表性控制策略和/或逻辑，所述代表性控制策略和/或逻辑可以使用一个或多个处理策略来实施，诸如事件驱动、中断驱动、多任务、多线程等。如此，所示出的各种步骤或功能可按所示出顺序执行、并行执行或者在某些情况下可省略。尽管并不总是明确示出，但是本领域普通技术人员将认识到，可根据所使用的特定处理策略重复执行所示出的步骤或功能中的一个或多个。类似地，处理次序不一定是实现本文中所描述的特征和优点所必需的，而是为了易于说明和描述而提供的。控制逻辑可以主要在由基于微处理器的车辆、发动机和/或动力传动系统控制器(诸如控制器30)执行的软件中实施。当然，控制逻辑可以一个或多个控制器中的软件、硬件或软件和硬件的组合实施，这取决于特定应用。当在软件中实施时，控制逻辑可提供在一个或多个计算机可读存储装置或介质中，该存储装置或介质具有表示由计算机执行以控制车辆或其子系统的代码或指令的存储数据。计算机可读存储装置或介质可以包括多个已知物理装置中的一个或多个，所述物理装置利用电、磁性和/或光学存储装置来保存可执行指令和相关联校准信息、操作变量等。

车辆10还可包括速度传感器32，速度传感器32被配置成将车辆10的当前速度传递到控制器30。速度传感器32可以被配置成检测车轮(包括驱动轮18和非驱动轮)的转速，其进而可通过存储在控制器30中的算法转换成车辆10的线性速度。车速可以基于一个车轮的测量转速，或者可以是多个车轮的测量转速的平均值。替代地，单个速度传感器32可以被配置成检测变速器16的输出轴20的转速。车速可以基于输出轴20的测量转速，所述测量转速进而可以通过存储在控制器中的算法转换成车辆10的线性速度，考虑了变速器16的输出与驱动轮18之间的齿轮比。

控制器30可以被配置成经由电信号接收图1和图3中所示出的各种车辆部件的各种状态或状况。可以经由输入信道将电信号从各种部件递送到控制器30。另外，从各种部件接收的电信号可以指示用于改变或更改车辆10的一个或多个相应部件的状态的请求或命令。控制器30包括被配置成(经由电信号)向各种车辆部件递送请求或命令的输出信道。控制器30包括控制逻辑和/或算法，所述控制逻辑和/或算法被配置成基于请求、命令、各种车辆部件的状况或状态来生成通过输出信道输送的请求或命令。

输入信道和输出信道在图1和图3中以虚线示出。应理解，单一虚线可以表示进出单个元件的输入信道和输出信道两者。此外，进入一个元件的输出信道可以操作为通往另一元件的输入信道，且反之亦然。

图1中所描绘的驱动轮18被示出为车辆10的后轮。然而，应理解前轮也可以为驱动轮。例如，前轮可以通过一系列传动系部件(诸如传动轴、半轴、差速器、变速箱、等速万向节等)连接到变速器16，其方式类似于后轮连接到变速器16的方式，但不一定是相同的次序或配置。此外，尽管发动机14被示出为动力传动系统12的动力生成部件，但是代替发动机14或除发动机14(诸如，与混合动力车辆一起)外，还可以使用其他动力生成部件(即，电动马达或燃料电池)。

应理解，本文中所描述的车辆配置仅为示例性的且并不旨在限制。其他非混合动力、电动或混合动力车辆配置应被解释为如本文中所公开的。其他车辆配置可以包括但不限于微混合动力车辆、串联混合动力车辆、并联混合动力车辆、串并联混合动力车辆、插电式混合动力电动车辆(PHEV)、燃料电池混合动力车辆、电池电动车辆(BEV)或本领域一般技术人员已知的任何其他车辆配置。

如果一组元件(齿轮、轴等)在所有工况下均被约束为作为一个单元旋转，那么它们彼此固定地联接。元件可以通过花键连接、焊接、压配合、用同一固体加工或其他方式固定地联接。可能发生固定联接元件之间的旋转位移的轻微变化，诸如由于间隙或轴柔量引起的位移。相反，在只要离合器完全接合离合器就限制两个元件作为一个单元旋转时，两个元件通过离合器选择性地联接，并且它们在至少某些其他工况下以不同的转速自由旋转。离合器包括主动控制装置(诸如液压或电动致动的离合器)和被动装置(诸如单向离合器)。通过选择性地将元件连接到壳体来保持元件不旋转的离合器可被称为制动器。

当液压流体或致动器(例如，电动马达或螺线管)迫使活塞与离合器组件(pack)接触时，离合器可以接合，离合器组件由交替的摩擦板和分隔板组成。摩擦板可以固定到第一旋转元件，而分隔板固定到第二旋转元件，或反之亦然。替代地，摩擦板可以连接到第一旋转元件，而分隔板接地到壳体或箱(例如，变速器箱)，或反之亦然。在此替代配置中，在摩擦板或分隔板接地到箱的情况下，离合器可以被称为制动器。

参考图2，示出了表示位于变速器16中的离合器34的横截面视图。更具体地，离合器34为液压离合器。离合器34被配置成将第一旋转元件36选择性地联接到第二旋转元件38。离合器34包括离合器组件40，离合器组件40包括摩擦板和分隔板，所述摩擦板和分隔板以交替配置固定地联接到第一旋转元件36或第二旋转元件38。活塞42被配置成接合和分离离合器组件40，以便将第一旋转元件36联接到第二旋转元件38和与第二旋转元件38分离。当高压液压流体被引导到位于活塞42的施加侧上的腔室44中时，活塞42接合离合器组件40。高压液压流体可通过第一通道46引导到腔室44中，第一通道46连接到变速器16的高压流体回路。低压液压流体也可以引导到相对于位于活塞42的施加侧上的腔室44而言的位于活塞的相对侧上的平衡挡板(dam)腔室48中。低压液压流体可以通过第二通道50引导到平衡挡板室48中，第二通道50连接到变速器16的低压流体回路。平衡挡板产生离心液压，所述离心液压抵抗并平衡在位于活塞42的施加侧上的腔室44中产生的离心液压。这些离心压力由离合器42的部件的旋转引起。将液压流体引导到平衡挡板室48中消除或减小了由旋转速度引起的压力效应，使得控制系统压力(即，命令到位于活塞42的施加侧上的腔室44的液压压力)单独产生活塞42与离合器组件40接合的必要力。压缩弹簧52被配置成当液压流体从位于活塞42的施加侧上的腔室44排放时使活塞42与离合器组件40分离。液压流体也可以在使活塞42和离合器组件40接合的同时从平衡挡板室48排放。

参考图3，示出了表示车辆变速器16中的液压流体系统的示意图。变速器16包括泵54，泵54被配置成将液压流体供应到流体回路56并使液压流体循环通过流体回路56。泵54可以由到变速器的输入58(例如，发动机14的曲轴或电动或混合动力车辆中的电动马达的转子)驱动。泵54可以通过链条、带或一系列齿轮由到变速器16的输入58间接地驱动。

液压流体回路56包括供给管线59，供给管线59将来自泵54的液压流体供应或输送到变速器16中的一个或多个离合器60，以便接合一个或多个离合器60。供给管线59可以表示一个或多个供给管线，其向一个或多个离合器60递送加压液压流体。离合器60可以包括类似的对应部件，并且可以以与如上文所描述的离合器34相同的方式接合/分离。例如，当液压流体被引导到位于单独离合器的供应侧上的腔室中时(迫使活塞与离合器组件接触)，可接合单独离合器。

变速器16还可包括油底壳62。液压流体可被配置成在从接合状态转换到分离状态时从离合器60流动并进入油底壳62中。更具体地，液压流体可被配置成当单独离合器分离时从位于离合器的施加侧上的腔室流动并进入油底壳62中。此外，液压流体可以被配置成当离合器接合时从特定离合器的平衡挡板室(即，相对于离合器的施加侧而言的离合器活塞的相对侧上的腔室)流动并进入油底壳62中。液压流体还可以被配置成从变速器16内的润滑点流动并进入油底壳62中。油底壳62可位于变速器16内的低位置处，使得液压流体通过重力被引导到油底壳62中。液压流体回路56还包括从油底壳62延伸到泵54的供应管线64。泵54被配置成经由供应管线64从油底壳62抽取液压流体，以便将液压流体供应到液压流体回路56并最终供应到一个或多个离合器60。

液压流体回路56还可包括流体蓄能器66，其被配置成存储过量液压流体并使液压流体回路56内的压力相等。流体蓄能器66可包括弹簧68或一些其他机构(诸如压缩气体腔室)，其在蓄能器66的活塞70的第一侧上提供力，以便在流体回路56中的液压流体上维持压缩力(液压流体暴露于活塞70的与活塞70的第一侧相对的第二侧)。诸如电动马达或电动螺线管的致动器72可以连接到活塞70。致动器72可以被配置成调节活塞70的位置，以便将额外的液压流体排放到液压流体回路56内或增加液压流体回路56内的压力。确定流体回路56内的液压流体的压力和/或温度的一个或多个传感器74可以被配置成将液压流体的压力和/或温度传送到控制器30。

蓄能器66可以沿着流体回路56的在泵54的入口的上游的一部分(即，沿着供应管线64)设置，使得排放蓄能器起作用以灌注泵54(即，用液压流体填充泵54)。在使泵54失去液压流体的情况下，可能需要对泵54进行灌注，以确保为一个或多个离合器60供应液压流体以用于接合/分离目的。另外，如果变速器为线控换挡变速器，在变速器挡位选择器17经由有线或无线连接使变速器16在PRNDSL之间换挡的情况下，需要加压液压以使变速器16内的驻车棘爪移动以使变速器从驻车(P)挡位转换出来。

当液压流体压力较低时(例如，当液压流体温度达或小于-25℃时)，当车辆已经关闭达一段长时间时，和/或在任何其他可能导致液压流体压力降低的情况下，可能会发生管线压力不稳定性和/或泵54缺乏液压流体。为了减轻管线压力不稳定性和/或泵54的所述缺乏，可增加发动机14的转速以使泵54以更高的转速旋转，以便增加液压流体的压力，操作员可以让发动机14怠速一段时间以增加液压流体温度，和/或可以排放蓄能器66。提高发动机转速将会增加排放并降低燃料经济性。允许发动机14怠速也将增加排放并降低燃料经济性，同时还延迟操作员立即使用车辆10用于行进目的。另一方面，使蓄能器66排放将立即减轻管线压力不稳定性和/或泵54的所述缺乏而不增加排放、不降低燃料经济性且不会延迟操作员不使用车辆10用于行进目的。

控制器30可以被配置成响应于变速器16的各种状况调节某些变速器部件的各种状态。例如，控制器30可以与泵54、离合器60、蓄能器66等通信并且被配置成控制泵54、离合器60、蓄能器66等。控制器30可以被配置成通过打开和关闭阀(未示出)以引导流体流入和流出位于每个离合器的施加侧上的腔室和每个离合器的平衡挡板室来接合和分离一个或多个离合器60。控制器可基于换挡计划、操作员输入或需要单独离合器的接合或分离的任何其他条件来接合或分单独别离合器。控制器30还可以被配置成激活蓄能器66(经由致动器72)以将液压流体排放到高压液压流体回路56中。

参考图4，示出了控制车辆变速器16中的液压流体的流动的方法100。方法100可作为控制逻辑和/或算法存储在控制器30内。控制器30可通过控制车辆10的各种部件来实施方法100。方法100在框102处开始，此时车辆10的操作员起动发动机14。然后方法100移动到框104。方法100可以在发动机起动开始时(即，在发动机14的转动起动周期期间)立即从框102移动到框104，或可以仅在验证成功地起动发动机14(即，发动机14已经获得指示发动机正被供应燃料并且发生燃料燃烧的一些最小操作转速或怠速)之后从框102移动到框104。在框104处，确定变速器16中的液压流体的温度是否小于温度阈值。替代地，或除了确定变速器16中的液压流体的温度是否小于温度阈值之外，框104还可以确定车辆10的停机时间(即，当前发动机起动与先前发动机起动之间的时间段)是否大于时间阈值。

如果液压流体的温度不小于(例如，大于)温度阈值和/或如果车辆10的停机时间不大于(例如，小于)时间阈值，那么方法100移动到框106，其中禁止蓄能器排放。如果液压流体的温度小于温度阈值和/或如果车辆10的停机时间大于时间阈值，那么方法100移动到框108，其中确定变速器16中的液压流体的压力是否大于压力阈值。如果变速器16中的液压流体的压力大于压力阈值，那么方法100移动到框106，其中禁止蓄能器排放。如果变速器16中的液压流体的压力不大于(例如，小于)压力阈值，那么方法100发出使蓄能器排放的请求(由线和箭头110示出)以便灌注泵54。使蓄能器110排放的请求被发送到框112，其中确定蓄能器66是否可用于排放。如果蓄能器66处于不可操作状况(例如，蓄能器66已经损坏，发生故障，没有对来自控制器30的控制信号做出响应，蓄能器66内的流体容积在最近排放之后未被补给到期望的水平且低于容积阈值，等)，那么蓄能器66可能不可用于排放。

如果蓄能器66可用于排放，那么所述方法移动到框114，其中使蓄能器66排放以灌注泵54。如果蓄能器66不可用于排放，那么方法100移动到框116，其中发动机14的转速增加，这增加了泵54的转速，以便灌注泵54。增加泵54的转速还增加了变速器16中的液压流体的压力。在框116处，发动机14的转速可以从怠速增加。在框116处，发动机14的转速可保持在增加的转速，直到变速器16中的液压流体的压力增加到大于框108的压力阈值的值。一旦变速器16中的液压流体在框108处增加到大于压力阈值的值，那么发动机14的转速可从增加的转速减小到怠速。

在替代实施例中，可以取消框108，并且框104可以响应于液压流体的温度小于温度阈值和/或响应于车辆10的停机时间大于时间阈值而生成使蓄能器110排放的请求，然后将所述请求输入到框112中。在又一替代实施例中，可以取消框108、112和116，并且框104可以响应于液压流体的温度小于温度阈值和/或响应于车辆10的停机时间大于时间阈值而生成使蓄能器110排放的请求，然后将所述请求输入到框114中。应理解，图4中的流程图仅用于说明目的，并且方法100不应被解释为限于图4中的流程图。方法100的一些步骤可以被重新布置，而其他步骤可以被完全省略。

说明书中所使用的词语是用于描述而非限制的词语，并且应理解，可在不脱离本公开的精神和范围的情况下做出各种改变。如先前所述，各种实施例的特征可被组合以形成可能未明确描述或示出的另外的实施例。虽然可能已将各种实施例描述为关于一个或多个期望特性相对于其他实施例或现有技术实施方式提供优点或是优选的，但本领域普通技术人员应认识到，可折衷一个或多个特征或特性以实现所期望的总体系统属性，这取决于具体的应用和实施方式。如此，被描述为关于一个或多个特性相对于其他实施例或现有技术实施方式不太理想的实施例并不是在本公开的范围之外，并且对于特定应用可能是期望的。

根据本发明，提供一种车辆，其具有：发动机；变速器，其具有：离合器、被配置成将流体输送到所述离合器的回路、被配置成使所述流体循环通过所述回路的泵、和沿着所述回路设置的蓄能器；和控制器，其被编程为响应于起动发动机、流体温度小于温度阈值且流体压力小于压力阈值，使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于当前发动机起动与先前发动机起动之间的时间段小于时间阈值，禁止使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于对使所述蓄能器排放的请求和所述蓄能器的不可操作状况，增加发动机转速。

根据实施例，控制器还被编程为响应于对使蓄能器排放的请求并且蓄能器内的流体容积小于容积阈值，增加发动机转速。

根据实施例，蓄能器沿着回路设置在泵的入口的上游。

根据本发明，提供一种车辆，其具有：发动机；变速器，其具有：离合器、被配置成将流体输送到所述离合器的回路、被配置成使所述流体循环通过所述回路的泵、和沿着所述回路设置的蓄能器；和控制器，其被编程为响应于发动机起动且流体温度小于温度阈值，使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于流体压力大于压力阈值，禁止使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于当前发动机起动与先前发动机起动之间的时间段小于时间阈值，禁止使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于对使所述蓄能器排放的请求和所述蓄能器的不可操作状况，从怠速增加发动机转速。

根据实施例，控制器还被编程为响应于在发动机以增加的转速操作时流体压力增加到大于压力阈值，使发动机转速从增加的转速减小到怠速。

根据实施例，控制器还被编程为响应于对使蓄能器排放的请求并且蓄能器内的流体容积小于容积阈值，增加发动机转速。

根据实施例，控制器还被编程为响应于在发动机以增加的转速操作时流体压力增加到大于压力阈值，使发动机转速从增加的转速减小到怠速。

根据实施例，蓄能器沿着回路设置在泵的入口的上游。

根据实施例，泵由变速器输入驱动。

根据本发明，提供一种车辆，其具有：发动机；变速器，其具有：回路、被配置成使所述流体循环通过所述回路的泵、和沿着所述回路设置的蓄能器；和控制器，其被编程为响应于当前发动机起动、当前发动机起动与先前发动机起动之间的时间段大于时间阈值且流体温度小于温度阈值，使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于流体压力大于压力阈值，禁止使蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于流体压力小于压力阈值、发动机起动并且流体温度小于温度阈值，使所述蓄能器排放以灌注所述泵。

根据实施例，控制器还被编程为响应于对使所述蓄能器排放的请求和所述蓄能器的不可操作状况，增加发动机转速。

根据实施例，控制器还被编程为响应于对使蓄能器排放的请求并且蓄能器内的流体容积小于容积阈值，增加发动机转速。

根据实施例，蓄能器沿着回路设置在泵的入口的上游。