[发明专利]在变速器换挡过程控制曲轴扭矩的系统和方法

说明书

技术领域

本发明涉及在变速器换挡过程中控制发动机扭矩的控制系统和方法。

背景技术

自动变速器通常在执行向上换档时使用发动机的扭矩降低。向上换档是变速器从具有更高倍数比的档位进行换挡到低倍数比，例如从第二档换挡到第三档。在换挡完成时，发动机速度必须减速以提供与通过变速器的齿轮块比（gear block ratio）倍增的变速器输出速度对应。为了让发动机更快的减速而不过度磨损变速器离合器的材料或提供加速度至司机，发动机扭矩快速减小且随后达到与变速器输出扭矩相应的扭矩。

在自动变速器向上换档期间气流扭矩(即通过油门、涡轮增压器系统和/或增压器系统和阀门相位器影响的发动机扭矩)将通常在换挡期间上升，因为以低倍数比的档位形成相同的车轴扭矩需要更高的发动机扭矩。通常在要求气流扭矩和获得气流扭矩之间存在延迟。

在已知的系统中，在向上换档期间，变速器控制模块将通常发出即刻降低扭矩的请求，这通过点火延迟来满足。点火延迟从燃烧事件取出能量且将能量作为热量输入到排气系统。即刻扭矩请求将发动机扭矩下降以能有助于在换挡期间让发动机速度下降。朝向换挡事件的结束，即刻扭矩请求将开始再次坡度上升(即请求更高的扭矩值)，以以最佳的效率让扭矩回到正常的驾驶控制路径(基于气流请求和从发动机控制器发送到变速器控制器)。

发明内容

在换挡期间使用点火延迟用于扭矩降低是有利的，因为其是一种快速的促动器，其可快速除去扭矩且使其快速恢复，提供精细的曲轴扭矩的调节控制。进而，点火延迟不会极大地影响排放，除非被延迟到使得发动机不点火的程度。然而，点火延迟会不利地影响燃料经济，因为相同量的燃料在点火延迟时被喷射，使得更大量的燃烧事件能量作为排气中的热量而被浪费掉而不是被转换为进入发动机的机械功。

存在在一些运行条件下让变速器能具有较短的换挡时间和更大的权限范围（与仅通过点火延迟所获得的比较）需要。如在本文使用的，“权限范围”是指使用特定的扭矩促动器或促动器组在换挡期间可获得的扭矩降低量。

相应地，提供一种用于与车辆中的发动机和变速器一起使用的控制系统，其包括至少一个控制器，该控制器具有包括至少一个存储的算法的处理器，该算法确定与不同的相应扭矩促动器相关的不同曲轴扭矩容量，且扭矩促动器包括相对较慢的扭矩促动器和至少一个相对较快的扭矩促动器。例如，相对较慢的促动器可为气流扭矩促动器，而相对较快的促动器可为点火促动器和燃料促动器中的一个或两者。算法继而确定扭矩促动范围，在变速器的将发生的换挡过程中在所述扭矩促动范围上改变曲轴扭矩。扭矩促动范围可至少部分地基于向上换挡的目标档位、希望的换挡持续时间，以及表明关于换挡持续时间的操作者意图的车辆操作状况。继而至少部分地基于扭矩促动范围和曲轴扭矩容量、请求通过使用相对较慢的促动器和相对较快的促动器中的至少一个进行的曲轴扭矩改变。

根据该算法，相对较慢的扭矩促动器和相对较快的扭矩促动器可在换挡之前或过程中、基于与促动器以及扭矩促动范围相关的曲轴扭矩容量而被彼此独立地请求。在一个实施例中，不同的曲轴扭矩容量的确定由发动机控制单元中的第一算法实行，而扭矩促动范围的确定由变速器控制单元中的第二算法实行，该变速器控制单元继而向发动机控制单元请求使用不同的促动器以用于曲轴扭矩改变。气流促动器可在点火促动器之前被请求，以适应被命令的气流促动器在曲轴扭矩上的影响的时延。在一个实施例中，当扭矩降低经由燃料促动器被请求时，算法要求切断对全部发动机气缸的燃料的燃料供应。

针对相对较慢的促动器的请求可被称作“预计”曲轴扭矩请求，而针对相对较快的促动器的请求可被称作“即刻”曲轴扭矩请求。预计曲轴扭矩请求包括被请求的扭矩值（即，扭矩的大小和扭矩是在增加或是在降低），以及被请求的扭矩干预类型。被请求的扭矩干预类型可用于无扭矩干预、最大扭矩极限或最小扭矩。即刻曲轴扭矩请求包括被请求的扭矩值和被请求的扭矩响应类型。扭矩响应类型可用于无扭矩干预、降低请求的限制范围、降低请求的最大范围、或自动促动器选择请求，所述自动促动器选择请求指示用于预计曲轴扭矩请求的被请求扭矩值改变，以确保达到用于即刻曲轴扭矩值的被请求扭矩值。

在下文结合附图进行的对实施本发明的较佳模式做出的详尽描述中能容易地理解上述的本发明的特征和优点以及其他的特征和优点。

附图说明

图1是具有用于发动机和变速器的控制系统的车辆动力传动系示意图;

图2是针对变速器换挡事件控制曲轴扭矩的方法的示意流程图;