[发明专利]用于预测传动装置健康状态的装置和方法

说明书

对相关申请的优先权申明和交叉引用

本申请要求享有于2007年3月15日提交的美国临时专利申请 No.60/895,004的优先权，该美国临时专利申请通过引用而完整地结合 在本文中。

技术领域

本发明大致涉及用于预测自动变速器的健康状态(health)的方法， 以及用于实施该方法的装置。

背景技术

在机动车辆中使用的大部分自动变速器包括许多通常具有一个 或多个行星齿轮组性质的齿轮元件，其用于连接变速器的输入轴和输 出轴。传统上，相关数量的液压促动的扭矩建立装置，例如离合器和 制动器(后文中使用的用语“扭矩传递装置”指离合器和制动器)可选择 性地接合起来，以启动前述齿轮元件，用来在变速器的输入轴和输出 轴之间建立所需的前进和倒档速度比。速度比被定义为变速器输入速 度除以变速器输出速度。变速器的输入轴通常可选择性地连接到车辆 发动机上(例如，通过流体联接装置如扭矩变换器)，而输出轴通过“传 动系”直接连接在车轮上。

从一个速度比换档至另一速度比，其是响应于发动机节气门和车 速而执行的，并且通常涉及释放一个或多个与当前或所达到的速度比 相关联的“要脱离的”离合器，并且施加一个或多个与所需或所要求的 速度比相关联的“要接合的”离合器。为了执行“换低速档”，变速器从 低速度比过渡到高速度比。换低速档是通过使与较低速度比相关联的 离合器分离，并且同时使与较高速度比相关联的离合器接合，从而重 新配置齿轮组，使其在较高的速度比下工作而实现的。以上述方式执 行的换档被称为离合器-至-离合器换档，并且需要精确的正时，以获 得高质量的换档。

换档操作(例如，换低速档或换高速档)的质量依赖于几个功能的 协同操作，例如离合器作用室中的压力变化和控制事件的正时。此外， 各变速器中的制造公差，由于构件磨损引起的变化，传动液质量和温 度的变化，异常的活塞冲程，流体泄漏等等都会导致换档质量下降， 并因而导致不良的“变速器健康状态”。

传统上，为了确定变速器是否正在不令人满意(即，具有“不良的 变速器健康状态”)地工作，需要车辆驾驶员将机动车带至变速器修理 和服务提供商。一旦到了那里，需要修理提供商从变速器中下载所有 必要的适应参数，就地处理信息，并基于处理后的数据和学习到的正 态分布之间的比较分析，来确定变速器是否需要检修。然而，在检修 变速器之前，一直要等到车辆驾驶员/车主经历了变速器故障(或潜在 问题的其它物理指示警告)，这是不合时宜的。

发明内容

本发明提供了用于预测自动变速器的健康状态的改进方法，以及 用于实践该方法的装置。根据本发明，车辆控制器或变速器计算机持 续地监测和处理各种变速器参数，从而可实现车载或本地化地确定变 速器问题。通过消除从变速器上将适应参数下载到检修工具上，之后 处理信息以确定变速器健康状态的需求，本发明在问题造成进一步损 伤之前对潜在的严重变速器问题提供了提前通知。本发明还通过将现 有技术中通常没有考虑到的参数加以考虑而提供对变速器健康状态 的更精确的评估，从而容许提前指示潜在的变速器问题。

根据本发明的一个优选实施例，提供了一种用于预测自动变速器 健康状态的改进的方法或算法，该变速器具有至少一个扭矩传递装 置，其带有校准的空气体积(air volume)和校准的摩擦面数量。该方法 包括：确定自由运转间隙；至少部分地基于校准的摩擦面数量和所述 自由运转间隙而确定每面的自由运转间隙；确定每面的自由运转间隙 是否大于针对故障校准的每摩擦面的自由运转间隙；以及启动检修指 示器，其配置成可响应于当每面的自由运转间隙大于针对故障校准的 每摩擦面的自由运转间隙时发出信号(例如，警告车辆乘员)，指示变 速器需要检修。该方法还优选地包括确定当前适应的体积(current adapted volume)。在这方面，自由运转间隙的确定优选为至少部分地 基于当前适应的体积和校准的空气体积。