[发明专利]用于控制滚动接合的车辆及方法

说明书

本发明提供一种用于控制滚动接合的车辆及方法。当车辆正在以高于阈值速度的速度运动时车辆驾驶员命令运动方向改变时，控制器首先施加制动力以使车辆减速至低于阈值速度，然后建立与相反的运动方向相关联的动力流动路径。制动力可通过车轮制动器被施加，或者在一些情况下，可通过变速器离合器被施加。这种方法防止发动机熄火、即将接合的离合器过热和过度的延迟。

技术领域

本公开涉及自动变速器控制领域。更具体地讲，本公开涉及一种在施加相反方向档位传动比之前使用制动系统来降低车速的方法。

背景技术

许多车辆在很宽的车速范围(包括前进运动和倒车运动两者)内使用。然而，某些类型的发动机能够仅在很窄的车速范围内高效地运转。因此，经常使用能够以各种传动比高效地传递动力的变速器。变速器传动比是输入轴转速与输出轴转速之比。当车辆处于低速时，变速器通常以高的传动比运转，这样，变速器使发动机扭矩倍增从而提高加速度。在车速高时，使变速器以低的传动比运转允许发动机转速与安静、高燃料效率的巡航相关联。通常，变速器包括在驾驶员选择倒档时施加的至少一个负传动比。

许多自动变速器实现离散数量的不同传动比，其中，通过接合特定子集的离合器来建立各个传动比。离合器可包括使两个旋转元件彼此结合的装置以及将旋转元件结合到静止元件的装置。为了从一个传动比切换到另一传动比，一个离合器(称为即将分离的离合器)释放，另一离合器(称为即将接合的离合器)接合。为了维持升档期间的动力传递，即将接合的离合器必须吸收能量。将离合器设计成吸收然后散发该能量可能涉及增加摩擦面积或流体流量，上述要求仅仅是为了具有足够的扭矩容量。增加摩擦面积和流体流量使得当离合器打开时寄生阻力增加，从而降低燃料效率。某些类型的离合器(诸如，牙嵌式离合器)不具备吸收能量的能力。当即将接合的离合器是牙嵌式离合器时，在接合之前，将通过该牙嵌式离合器被结合的元件必须处于相同转速。

当车辆静止时，即使对于非常高的传动比，齿轮箱输入轴也是静止的。由于内燃发动机在曲轴转速为零时不能产生扭矩，因此需要起步装置来使得发动机旋转并将扭矩传递到齿轮箱输入轴。许多自动变速器使用具有由发动机曲轴驱动的泵轮以及驱动齿轮箱输入轴的涡轮的变矩器。每当泵轮旋转得比涡轮快时，扭矩便从泵轮传递到涡轮。当涡轮旋转得比泵轮快时，扭矩沿相反的方向传递。

当车辆正在向前运动时驾驶员从前进档换至倒档或者当车辆正在向后运动时驾驶员从倒档换至前进档时，齿轮箱输入轴和涡轮反向旋转。涡轮反向旋转时发动机上的负荷比涡轮静止时发动机上的负荷高。如果涡轮的反向转速太高，则发动机上的负荷可能会导致发动机熄火。由于涡轮的反向转速与车速成比例，因此控制器可在车速低于阈值之前禁止换档，同时将变速器置于空档。然而，因为车辆在空档时的减速速率低，所以这种方法会使期望档位传动比的施加延迟过多的时间。一种替代方法是逐渐应用即将接合的离合器以避免在发动机上施加过多的负荷。然而，这种方法会迫使即将接合的离合器吸收和散发比其能够吸收和散发的能量更多的能量。

发明内容

一种车辆包括变速器、制动系统和控制器。制动系统可包括摩擦制动器，摩擦制动器位于每个车轮处并被布置为响应于来自控制器的命令而施加制动扭矩。响应于来自驾驶员的命令(诸如，通过踩下制动踏板)，控制器命令制动系统使车辆减速。控制器还被配置为响应于当车辆正在运动时驾驶员移动变速杆而命令制动系统使车辆减速。例如，如果当车辆正在以高于阈值的速度向前运动时驾驶员将变速杆从前进档移动至倒档，则控制器命令制动系统使车辆减速。类似地，如果当车辆正在以高于阈值的速度向后运动时驾驶员将变速杆从倒档移动至前进档，则控制器命令制动系统使车辆减速。

一种控制车辆的方法包括：通过在接合第二摩擦元件而建立命令的动力流动路径之前应用第一摩擦元件使车辆减速至低于阈值的速度，而对变速杆的档位从与一个运动方向相对应的档位到与相反的运动方向相对应的档位的变化作出响应。变速杆的档位的变化可从前进档到倒档或者从倒档到前进档。第一摩擦元件可以是车轮制动器。