專利名稱：變速器中平行的反作用制動器的控制的制作方法
變速器中平行的反作用制動器的控制技術領域
本發明總體上涉及一種用于機動車輛的自動變速器的行星齒輪傳動(planetary gearing)，并且，更具體地，涉及控制一種與超越制動器平行設置的摩擦制動器。
背景技術：
典型地，自動變速器包括單向制動器(0WB)，作為一擋中的反作用元件在一擋和二 擋位之間產生非同步的1-2掛高擋和2-1掛低擋，其又被稱作是超越制動器。用于一擋的 反作用元件具有高的扭矩比來輸入扭矩，因此需要體積大、質量重、價格高的單向制動器。
一種增加是變速器速比的數量，這增加了反作用單向制動器上的扭矩比。用于 具有一系列速比范圍的變速器的一擋反作用部件上的扭矩比如下4速 1. 8,5-速 2. 1、 6-速2.4、8-速 2.7。增加的扭矩比需要明顯更大、更重和更昂貴的單向制動器。
一擋反作用單向制動器通常與液壓驅動摩擦制動器平行設置，其與倒擋接合并且 在手動選擇的一擋操作中提供發動機制動。盡管該制動器可以具有足夠承載一擋扭矩的扭 矩容量(torque capacity)，但其必須為以下由變速器產生的速比的數量在倒擋中所需的 扭矩比確定大小4-速 3. 32,5-速 3. 8,6-速 4. 6、8_速 5. 9。發明內容
一種用于控制自動變速器的制動器的方法，其中，自動變速器包括在行星小齒輪 架和外殼之間與超越制動器平行設置的第一制動器，所述方法包括在正扭矩條件下利用 超越制動器提供等于或小于參考制動器扭矩的制動器扭矩，當制動器扭矩大于參考制動器 扭矩時增加第一制動器的扭矩容量，以及完全接合第一制動器。
制動器控制策略改進了超越或單向控制變速器裝置(例如行星齒輪單元中搖桿單 向制動器)的耐久性，并且產生高品質的非同步1-2和2-1換擋事件。
制動控制允許在高扭矩事件過程中在一擋使用第一或液壓制動器和超越制動器， 而不影響非同步1-2和2-1換擋事件。
由于由單向制動器傳送的最大扭矩受液壓制動器的影響而減小，所以單向制動器 的成本、重量和包裝體積也減小。
典型地，單向制動器僅在一或兩點起作用，引起不正常的支架偏移和較高的輪齒 負載，而液壓制動器典型地繞行星架360度起作用，引起行星架中正常的偏移方式和改進 的輪齒負載。行星架偏移減小并且齒輪穩健性得到改進。
通過以下詳細說明、權利要求和附圖，將會明白較佳實施例的適用性范圍。應該了 解的是，說明書和具體實施例盡管說明了本發明的首選實施例，但僅僅是通過舉例說明的 方式給出的。對所屬技術領域的技術人員來說，所述的實施例和例子的各種變化和修飾將 是顯而易見的。
結合附圖并參照以下說明，本發明將更容易被理解。
圖1是用于包括拉威挪齒輪組(Ravigneaux gear set)的自動變速器的動態總成 的一部分的橫截面。
圖2表示用于控制圖1中所示的摩擦制動器的策略的邏輯流程圖。
具體實施方式
參照圖1，設置在變速器外殼12中的拉威挪型行星齒輪總成10包括第一和第二 太陽齒輪(圖中未示出)；被支承用于繞軸16轉動的行星小齒輪架14 ；長小齒輪軸18，每個 長小齒輪軸繞軸16成角度地間隔并且支承在架14上；長行星小齒輪20，每個長行星小齒 輪繞軸16成角度地間隔，被支承用于在長小齒輪軸18之一上轉動并且與第一太陽齒輪之 一嚙合；短小齒輪軸22，繞軸16成角度地間隔并且支承在架14上；一組被支承用于在短小 齒輪軸22上轉動并且與第二太陽齒輪和長小齒輪20嚙合的短行星小齒輪M ；以及與長小 齒輪20嚙合并且與太陽齒輪和小齒輪20J4共軸設置的環形齒輪26。包括環形齒輪沈、 圓盤27和輸出軸28的整體環形齒輪總成被支承用于繞軸16轉動。
架總成14包括第一盤30 ；與第一盤軸向間隔的第二盤32 ；以及設置在末端盤30、 32之間的第三盤34。架盤30、32、34支承小行星軸18、22，小行星20、M在其上分別被支承 用于轉動。
變速器外殼12在內表面形成有軸向花鍵齒40，花鍵齒40與在搖桿單向或超越制 動器44的外環42的圓周邊緣上形成的外花鍵齒嚙合。制動器44的內環46上的環形導槽 由架盤32接合。美國7，383，930號專利公開了與制動器44類似的搖桿單向離合器的結構 和操作。
低/反向液壓驅動摩擦制動器50包括盤52，盤52在它們的外邊緣與外殼12花 鍵聯接；以及板M，其間插有盤52并且在它們的內邊緣與架14的中間盤34花鍵聯接。伺 服活塞55軸向向右移動以迫使盤52和板M產生相互摩擦接觸。由于外環42沒有軸向位 移的可能，所以驅動活塞的力在外殼12上起作用。
超越制動器交替地接合，以保證動態布置的組件不會在相對外殼12的一個方向 上轉動，并且超越制動器分離以解離組件從而在相反的方向上自由轉動。當第一組件的速 度在一個方向上大于第二組件的速度時，超越離合器交替地接合以保證動態布置的兩個組 件不會相對轉動，并且當第二組件的速度大于第一組件的速度時，超越離合器分離以解離 組件從而使組件相對彼此轉動。
現在參照圖2，其表示在高扭矩事件過程中，在一擋利用液壓低/反向制動器50從而 將單向制動器44上的扭矩負載保持在可接受的量值并且降低行星架14的偏離的控制策略。
在步驟60，進行測試以確定變速器是否在一擋運行。如果測試60的結果為邏輯 假，則在步驟62終止平行輔助控制。如果測試60的結果為邏輯真，則在步驟64，OWB 44處 于功率流狀態，并且啟動平行制動器輔助控制。
在步驟66，進行測試以確定在一擋是否需要發動機制動，S卩，一擋是手動選擇的 (IM)還是自動選擇的(1A)。
如果測試66的結果為假，表明不需要發動機制動，并且變速器在擋1A，在步驟68，在低正扭矩條件和負扭矩條件下，制動器50保持分離，而輸出軸觀的速度大于250 rpm。 低正扭矩條件的上限最好是最大扭矩的一半。為了準備反向接合，在步驟68，在低正扭矩 條件和負扭矩條件下，通過施加滿行程壓力使制動器50滿行程，而輸出速度小于250 rpm。 在步驟68，在較高的正扭矩條件下，制動器50在全部輸出速度下完全接合以提供平行制動 器輔助。
在正扭矩條件下，扭矩通過輸出軸28從發動機傳送到車輪。在負扭矩條件下，例 如當車輛下山行駛時，扭矩通過輸出軸觀從車輪傳送到發動機。在負扭矩條件過程中，單 向制動器44超越。
作為對施加到啟動伺服活塞55的伺服缸的壓力的量值的響應，制動器50交替地 接合和分離。滿行程壓力是施加到該伺服的以下壓力的量值，該壓力使得通過將伺服活塞 55、盤52和板M移動到相互摩擦接觸而不通過制動器傳送扭矩從而將它們之間的余隙消 除。當滿行程壓力存在于啟動活塞55的伺服缸中時，低/反向制動器50實質上不具有扭 矩傳送能力。
在步驟70，進行測試以確定從負扭矩條件到正扭矩條件的轉變是否基于發動機扭 矩信號發生。
如果測試70的結果為假，則在步驟72，制動器50中的啟動壓力保持在低量值以阻 止發動機制動。
如果測試70的結果為真，則在步驟74監測超越的變速齒輪比，即大于第一齒輪比 的比。限制低/反向制動器50中的壓力變化率直到第一齒輪比產生。這對于阻止來自低 反向制動器50的可能的沖撞或扭矩干擾來說是必需的，來自低反向制動器50的可能的沖 撞或扭矩干擾會增加發動機速度，這樣的發動機速度的增加比通過發動機燃燒扭矩增加發 動機速度而從負扭矩到正扭矩的轉變快。
如果測試66的結果為真，表明發動機制動是需要的并且變速器在擋1M，在步驟 76，保持制動器50在所有時刻滿行程，維持制動器50中足夠的扭矩容量以應對所有負扭矩 條件，而不允許制動器打滑。對于正扭矩條件，維持制動器50中的壓力正好高于滿行程壓 力，直到由單向制動器44承載的制動器反作用扭矩超過平行制動器輔助所需要的制動器 扭矩，平行制動器輔助所需要的制動器扭矩被稱為參考制動器反作用扭矩。
除了架14使用中的偏移和NVH效應以外，還參考單向搖桿制動器44的耐久極限、 所需的使用壽命、強度和性能特點確定參考制動器反作用扭矩。
在步驟78，進行測試以確定是否需要分離低/反向制動器50，例如當已經命令從 一擋掛高擋。如果測試78的結果為真，并且不管變速器是否在擋IM或擋IA操作，在步驟 80，啟動低/反向制動器50的壓力減小為一量值，在該量值時，解離并完全分離制動器。
按照專利法的規定，已經對較佳實施例進行了說明。但是，需要注意的是，還可以 實施與詳細說明和描述的實施例不同的替代實施例。
權利要求
1.一種用于控制自動變速器的制動器的方法，其中，該自動變速器包括在行星小齒 輪架和外殼之間與超越制動器平行設置的第一制動器，其特征在于，所述方法包含以下步 驟(a)在正扭矩條件下，利用超越制動器提供等于或小于參考制動器扭矩的制動器扭矩；(b)當制動器扭矩大于參考制動器扭矩時，增加第一制動器的扭矩容量；以及(c)完全接合第一制動器。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，步驟(a)進一步包含使第一制動器滿行程。
3.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含(a)在負扭矩條件下利用第 一制動器產生制動器扭矩。
4.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含分離第一制動器以允許換擋 發生。
5.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，進一步包含在負扭矩條件下，在當前擋位由變速器自動產生時，利用超越制動器提供制動器扭矩；當輸出軸的速度大于預先確定的速度時，完全分離第一制動器；以及 當輸出軸速度小于預先確定的速度時，使第一制動器滿行程。
6.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包含 在正扭矩條件下，完全接合第一制動器而不管輸出軸速度。
7.根據權利要求5所述的方法，其特征在于，進一步包含如果從負扭矩條件到正扭矩條件變化的情況發生，限制第一制動器的扭矩容量的改變 率，直到穿過變速器的速比相當于變速器的一個擋位。
全文摘要
一種用于控制自動變速器的制動器的方法，其中該自動變速器包括在行星小齒輪架和外殼之間與超越制動器平行設置的第一制動器，該方法包括在正扭矩條件下，利用超越制動器以提供等于或小于參考制動器扭矩的制動器扭矩；當制動器扭矩大于參考制動器扭矩時，增加第一制動器的扭矩容量；以及完全結合第一制動器。
文檔編號F16D67/02GK102032300SQ20101029202
公開日2011年4月27日 申請日期2010年9月26日 優先權日2009年10月6日
發明者布拉德·W·普羅伯特, 布拉德雷·R·豪雅, 查爾斯·W·蘇特爾, 格里高利·D·戈樂斯基, 肯尼斯·L·諾瓦奇克 申請人:福特全球技術公司