[发明专利]二元离合器组件的基于能量的换挡控制

说明书

技术领域

本发明涉及基于能量的二元离合器组件的换挡控制。

背景技术

在机动车辆的变速器中，可旋转的变速器输入和输出构件使用互连的齿轮元件和离合器以一定范围内的变速器输出速度比选择性地联接。一些离合器可以是流体促动的板式离合器，其具有一系列间隔开的摩擦板。液压活塞被用于将摩擦板挤压一起且由此跨过接合的离合器传递扭矩，或停止离合器的一侧和任何互连齿轮元件或节点的旋转。板式离合器通常通过可变的转差率控制，从而板式离合器的状态可以是在完全应用到完全释放的范围内的状态，以及这两个状态之间的任何状态。

在一些变速器中，二元离合器组件用于代替板式离合器使用，以连接变速器的一些齿轮元件或节点。典型的二元离合器组件包括空转元件和开/关二元装置，例如爪形离合器或可选择单向离合器(SOWC)。不同于常规摩擦板离合器，二元离合器组件具有正好两个可能的离合器状态:完全应用和完全释放状态。在二元装置释放时，二元离合器组件沿一个旋转方向自由转动而自由转动的元件阻止沿其他旋转方向旋转。二元装置的应用有效地将二元离合器组件沿两个旋转方向锁定。

发明内容

本文公开一种车辆，其包括具有变速器控制模块(TCM)和变速器的变速器组件。变速器从发动机或另一原动机接收输入扭矩，包括一个或多个齿轮组，所述齿轮组的至少两个齿轮元件或节点经由二元离合器组件连接。二元离合器组件可以是仅具有如下所述两个状态的任何扭矩传递装置:完全应用和完全释放，即是特征在于没有部分应用状态的任何扭矩传递机构。TCM配置为在相关二元离合器的能量值(例如作用在二元离合器组件上的总扭矩)超过校准离合器能量阈值时在利用二元离合器组件的变速器请求换挡期间延迟二元离合器组件的接合。

在具体实施例中，车辆包括内燃发动机和具有二元离合器组件的变速器组件。变速器组件还包括TCM、静止构件、多个齿轮组(所述多个齿轮组每一个具有多个节点，即环齿轮、太阳齿轮和承载构件)、和变速器输入构件(其连续连接到多个齿轮组中的一个)。二元离合器组件具有自由旋转元件和二元装置，所述自由旋转元件仅沿第一旋转方向保持扭矩，所述二元装置在接合时阻止二元离合器组件沿第二旋转方向旋转，且在释放时允许二元离合器组件沿第二旋转方向自由旋转。

TCM(其与二元离合器组件通信)包括处理器和存储器，在存储器上记录用于控制二元离合器组件的指令。TCM配置为响应于变速器的请求换挡经由处理器执行从存储器而来的指令，以由此确定作用在二元离合器组件上的扭矩形式的离合器能量值的总量，将离合器能量总量与校准离合器能量阈值比较，且在确定的离合器能量总量超过校准离合器能量阈值时延迟请求换挡的执行。

TCM可以包括记录在存储器中的校准能量曲线，其将离合器能量绘制在一个轴线上而将转差速度差速绘制在另一轴线上。校准离合器能量阈值可以通过TCM经由对校准能量曲线的参考而确定。

一个或多个传感器(例如重量传感器或秤盘(scale))可以可选地相对于车辆定位且配置为帮助确定车辆的货物和乘客的质量。在该实施例中的TCM可以进一步配置为根据车辆的质量、货物和乘客的质量、车辆的加速度、发动机的扭矩和车辆的惯性扭矩确定离合器能量总量。

本文还公开变速器组件，用于具有内燃发动机的车辆。变速器组件包括静止构件、多个齿轮组、变速器输入构件、二元离合器组件和如上所述配置的TCM。

一种控制二元离合器组件的方法，包括经由TCM确定二元离合器组件的离合器能量总量，且随后将确定的离合器能量总量与校准离合器能量阈值比较。方法还包括在经确定的离合器能量总量超过校准离合器能量阈值时延迟请求换挡的执行。

根据本发明的一个方面，提供一种车辆，包括:

内燃发动机；和

变速器组件，具有:

静止构件；

多个齿轮组，每一个具有多个节点，其中用于多个齿轮组的每一个的节点包括环齿轮、太阳齿轮和承载构件；

变速器输入构件，连续连接到多个齿轮组的一个和发动机；

二元离合器组件，具有自由旋转元件和二元装置，所述自由旋转元件仅沿第一旋转方向保持扭矩，所述二元装置在接合时阻止二元离合器组件沿第二旋转方向旋转，且在释放时允许二元离合器组件沿第二旋转方向自由旋转；和

变速器控制模块(TCM)，与二元离合器组件通信，其中TCM包括处理器和记录了用于控制二元离合器组件的指令的存储器，且其中控制器配置为响应于变速器的请求换挡经由处理器执行来自存储器的指令，以由此: