在高重力操縱期間控制變速器的方法與流程

本發明大體上涉及一種在高加速度操縱期間控制變速器的方法。

背景技術：

車輛變速器包括齒輪箱和使流體循環通過齒輪箱的泵。泵從儲槽吸取流體。車輛的加速度使儲槽內的流體移動。如果車輛加速度足夠大，例如可能在車輛的急轉彎或快速轉彎或者快速加速或減速期間發生，則流體可能遠離泵的入口移動，從而導致很少的流體或者沒有流體流過泵，并導致噪聲較大的泵操作。

技術實現要素：

提供了一種控制車輛的變速器的方法。變速器包括齒輪箱和可操作以使流體循環通過齒輪箱的泵。該方法包括利用車輛的至少一個加速度計感測車輛的加速度，以及調整泵的操作狀態。利用車輛的變速器控制模塊調整泵的操作狀態。當車輛的加速度大于加速度閾值時，調整泵的操作狀態以將泵的操作狀態從初始操作狀態改變為經調整的操作狀態。

還提供了一種控制變速器的泵的方法。變速器包括齒輪箱，其中泵可操作以使流體循環通過齒輪箱。該方法包括利用車輛的至少一個加速度計感測車輛的加速度。所感測的加速度包括大小和相對于車輛的縱向軸線的方向。利用車輛速度傳感器感測車輛的速度。利用變速器控制模塊，基于所感測的車輛速度來限定最大允許泵速度。當車輛的加速度大于加速度閾值時，并且當所感測的泵速度等于或大于用于所感測的車輛速度的最大允許泵速度時，利用變速器控制模塊減小泵的速度。將泵的速度減小以將泵的操作狀態從所感測的泵速度改變到經調整的泵速度。

因此，基于車輛的當前加速度來控制變速器，并且特別是泵的不同操作狀態。如果車輛的加速度足夠高并且是在可能導致流體遠離泵的入口移動的方向上，則調整泵的操作狀態以減少噪聲和/或提供與通過泵循環的流體量相關的更準確的信息。例如，可以在高加速度期間減小泵的速度以減少噪聲，或者可以調整將流體供應到泵的流體流動回路以維持流體向泵的供應。另外，當車輛的高加速度減少了在泵的入口處可獲得的流體量時，可以基于泵的當前速度和車輛的當前加速度來調整來自變速器控制模塊的表示泵正在循環的流體量的信號，以提高車輛診斷的準確性，例如但不限于用于電氣裝置(例如電動機)的溫度計算。

結合附圖，通過下面對用于執行本教導的最佳模式的詳細描述中，本教導的上述特征和優點以及其他特征和優點將容易變得顯而易見。

附圖說明

圖1是車輛的變速器的示意圖。

圖2是表示在高加速度操縱期間控制變速器的方法的流程圖。

圖3是表示調整變速器的泵的速度的過程的流程圖，其作為在高加速度操縱期間控制變速器的過程的一部分。

圖4是表示調整表示泵的流速的控制信號的過程的流程圖，其作為在高加速度操縱期間控制變速器的過程的一部分。

圖5是表示調整變速器的流體回路的過程的流程圖，其作為在高加速度操縱期間控制變速器的過程的一部分。

具體實施方式

本領域的普通技術人員將認識到，諸如“上方”，“下方”，“向上”，“向下”，“頂部”，“底部”等術語用于描述附圖，并不表示對由所附權利要求書限定的本發明范圍的限制。此外，本文中可以在功能和/或邏輯塊部件和/或各種處理步驟方面對本教導加以描述。應當認識到，這樣的塊部件可以包括配置為執行指定功能的任何數量的硬件、軟件和/或固件部件。

參考附圖，其中在多個視圖中相同的附圖標記表示相同的部件，本文描述了一種控制車輛的變速器20的方法。參考圖1，變速器20包括齒輪箱22和泵24。泵24可操作以使流體26循環通過齒輪箱22。泵24包括入口28和具有進口32的流體回路30，進口32將泵24的入口28連接到儲槽33中的流體26并將流體26供應到泵24。包括齒輪箱22、儲槽33和流體回路30的變速器20可以以任何合適的方式進行配置。因此，應當理解，圖1所示的變速器20的示意圖是提供來用于示例性目的，以幫助理解下面描述的方法。

變速器20可以任選地包括電氣裝置(未示出)，例如電動機或電動機/發電機。電氣裝置可以包括用于為推進驅動力提供牽引的牽引電機，或者可以可替代地用于產生電力以對能量存儲裝置充電。電氣裝置可以由流體26冷卻，其中泵24使流體26循環通過電氣裝置以便實現冷卻。

車輛可以包括變速器控制模塊34，其可操作以控制變速器20的操作。變速器控制模塊34可以包括計算機和/或處理器，并且包括管理和控制變速器20的操作所需的所有軟件、硬件、存儲器、算法、連接、傳感器、計時器等。因此，下面描述的并且大體上在圖2至圖4中示出的方法可以實現為可在變速器控制模塊34上操作的程序或算法。應當認識到的是，變速器控制模塊34可以包括能夠分析來自各種傳感器的數據、比較數據、做出控制變速器20的操作所要求的必要決定以及執行控制變速器20的操作所需的必要任務的任何裝置。

變速器控制模塊34可以實現為一個或多個數字計算機或主機，每個數字計算機或主機具有一個或多個處理器、只讀存儲器(ROM)、隨機存取存儲器(RAM)、電可編程只讀存儲器(EPROM)、光驅動器、磁驅動器等，高速時鐘、模數(A/D)電路、數模(D/A)電路和任何所需的輸入/輸出(I/O)電路、I/O設備和通信接口，以及信號調節和緩沖電子器件。

計算機可讀存儲器可以包括參與提供數據或計算機可讀指令的任何非暫時性/有形介質。存儲器可以是非易失性的或易失性的。非易失性介質可以包括例如光盤或磁盤和其他永久性存儲器。示例性易失性介質可以包括可以構成主存儲器的動態隨機存取存儲器(DRAM)。用于存儲器的實施例的其他示例包括軟盤、柔性盤或硬盤、磁帶或其他磁介質、CD-ROM、DVD和/或任何其他光學介質，以及其它可能的存儲器設備，例如閃存。

變速器控制模塊34包括其上記錄有計算機可執行指令的有形的非暫時性存儲器。控制器的處理器配置為執行計算機可執行指令，以執行以下述方式控制變速器20的方法。

下面描述的方法可以用于在高加速度操縱(例如，車輛的急轉彎和快速轉彎或者突然加速或減速)期間控制變速器20的操作。在這種高加速度操縱期間，儲槽33中的流體26可以遠離將流體26供應到泵24的流體回路30的入口32移動。例如，參考圖1，示出了流體26朝向儲槽33的右側36移動，如在圖1的頁面上所觀察到的。如圖1所示，因為流體26朝向儲槽33的右側36移動，所以流體回路30的進口32不能吸入流體26。這可能是例如高速向左轉彎的結果。在圖1所示的情況中，泵24不能使流體26循環到齒輪箱22，并且可能吸入空氣，這可能導致泵24發出過多的且不期望的噪聲。另外，由于泵24在高加速度操縱期間不能吸入流體26，因此，沒有流體26循環到齒輪箱22來用于潤滑和/或冷卻目的。此外，許多車輛控制和/或診斷算法利用泵24的速度來估計流體26的流速。這些算法基于泵24的速度預測流體26的流速。然而，如果泵24不能使流體26循環(例如圖1中所示)，則泵24可以以高速操作，同時還不會使任何流體或非常少的流體26循環。因此，在高加速度操縱期間，利用泵24的速度來估計流體26的流速的控制和/或診斷算法可能不準確。下面描述的方法提供了在高加速度操縱期間控制變速器20的方式，以便在這種高加速度操縱期間改進變速器20的操作。

參考圖2，該方法包括感測車輛的加速度，通常由框50表示。可以利用車輛的至少一個加速度計來感測車輛的加速度。車輛的加速度包括車輛的加速度的大小以及加速力相對于車輛的縱向軸線40的方向。例如，如果車輛正在進行急的右轉彎，則加速力可能指向車輛的縱向軸線40的左側38。相反，如果車輛正在向左急轉彎，則加速力可能指向車輛的縱向軸線40的右側36。如果車輛正在加速，則加速力可能指向車輛的后方(未標記)，并且如果車輛正在減速，則加速力可能指向車輛的前方(未標記)。來自加速度計的數據被傳送到變速器控制模塊34，使得變速器控制模塊34可以計算和/或確定加速力的大小和方向。加速度的感測以及加速力的大小和方向的確定可以以連續方式或以重復的指定時間間隔來執行。

變速器控制模塊34限定加速度閾值，通常由框52表示。加速度閾值是車輛的加速度大小，高于該加速度大小，變速器控制模塊34便可以控制變速器20的操作。因此，加速度閾值表示高加速度操縱。產生具有等于或大于加速度閾值的大小的加速力的車輛操縱可以被認為是高加速度操縱，并且產生具有小于加速度閾值的大小的加速力的車輛操縱可以不被認為是高加速度操縱。加速度閾值可以隨著變速器20和車輛的具體設計而發送變化，并且可以與足以使流體26遠離將流體26供應到泵24的流體回路30的進口32移動的加速力的大小相關聯。

加速度閾值可以是針對所有情況的預限定值。然而，優選地，加速度閾值基于車輛的加速力相對于車輛的縱向軸線40的方向而變化。因此，例如由于儲槽33的形狀和/或配置的緣故，用于第一方向上給定大小的加速力的加速度閾值可以不同于在第二方向上指向的相同大小的加速力。例如，具有儲槽33(其在左側38上具有進口32)的變速器20(例如圖1中所示)可能不會受到到右側36的高加速度操縱的顯著影響，這是因為這樣的高加速度操縱迫使流體26到達縱向軸線40的左側38，并且不會剝奪流體26的進口32。然而，到縱向軸線40的左側38的高加速度操縱(例如圖1中所示)使流體26移動到縱向軸線40的右側36，并且剝奪流體26的進口32。因此，用于到右側36的操縱的加速度閾值可以限定為包括比用于到左側38的操縱的加速度閾值更高的值。

一旦變速器控制模塊34已經感測到車輛加速度的大小和加速力的方向并且限定了用于加速力的當前方向的加速度閾值，則變速器控制模塊34就將所感測的車輛加速度的大小與加速度閾值進行比較(通常由框54表示)，以確定所感測的車輛加速度的大小是否小于或等于加速度閾值(通常以56表示)，或者所感測的車輛加速度是否大于加速度閾值(通常以58表示)。

當所感測的車輛加速度的大小小于或等于加速度閾值時(通常以56表示)，則不采取其他動作，并且變速器控制模塊34繼續監測車輛的加速度。當所感測的車輛加速度的大小大于加速度閾值(通常以58表示)時，變速器控制模塊34啟動事件計時器(通常由框60表示)。事件計時器可以包括但不限于變速器控制模塊34的時鐘。事件計時器測量從確定車輛加速度的大小大于加速度閾值開始的持續時間。變速器控制模塊34連續地操作事件計時器，測量自事件計時器啟動以來的時間，直到車輛加速度的大小減小到低于加速度閾值的水平，或者直到時間限制到期，如下面更詳細描述。

當車輛加速度的大小大于加速度閾值時，變速器控制模塊34可以調整泵24的一個或多個操作狀態和/或條件(通常由框62表示)。變速器控制模塊34可以調整泵24的操作狀態，以將泵24的操作狀態從初始操作狀態改變為經調整的操作狀態。泵24的一個或多個操作狀態和/或條件可以包括但不限于泵24的速度、來自變速器控制模塊34的表示泵24的流體26流速的控制信號、或者將流體26供應到泵24的流體回路30。

如果變速器控制模塊34調整泵24的一個或多個操作狀態，由于車輛加速度的大小大于加速度閾值，則變速器控制模塊34繼續監測車輛的加速度(通常由框64表示)，以確定所感測的車輛加速度的大小是否小于或等于加速度閾值(通常以66表示)，或者所感測的車輛加速度的大小是否大于加速度閾值(通常以68表示)。當車輛加速度的大小從大于加速度閾值減小到小于加速度閾值時，并且變速器控制模塊34確定所感測的車輛加速度的大小隨后小于或等于加速度閾值(通常以66表示)，則變速器控制模塊34重新調整泵24的操作狀態(通常由框70表示)，以將泵24的操作狀態從經調整的操作狀態改變或返回到初始操作狀態。變速器控制模塊34然后繼續監測車輛的加速度，如上所述。

當變速器控制模塊34確定所感測的車輛加速度的大小仍然大于加速度閾值時，則變速器控制模塊34保持對泵24的操作狀態的調整(通常由框72表示)。

如上所述，變速器控制模塊34連續地操作事件計時器，測量自事件計時器啟動以來的時間，直到車輛加速度的大小減小到低于加速度閾值的水平，或者直到時間限制到期。時間限制是允許變速器控制模塊34調整變速器20的操作狀態的時間量。為了防止變速器控制模塊34在過長的時間段內調整變速器20的操作狀態，或者響應于故障輸入，對泵24的操作狀態的調整受限于時間限制。因此，變速器控制模塊34將所測量的調整泵24的操作狀態的持續時間(即，自事件計時器啟動以來)與時間限制連續地進行比較(通常由框74表示)，以確定所測量的持續時間是否小于時間限制(通常以76表示)，或者所測量的持續時間是否等于或大于時間限制(通常以78表示)。當所測量的自事件計時器啟動以來的持續時間小于時間限制時(通常以76表示)，則變速器控制模塊34保持對變速器20的操作狀態的調整并且繼續監測車輛加速度(通常由框64表示)，以確定車輛加速度的大小是否或何時降低到小于加速度閾值的水平。

當所測量的自事件計時器啟動以來的持續時間等于或大于時間限制時(通常以78表示)，則變速器控制模塊34重新調整泵24的操作狀態(通常由框70表示)，以將泵24的操作狀態從經調整的操作狀態返回到初始操作狀態。

調整泵24的操作狀態可以包括以調整值來調整泵24的初始操作狀態，以限定泵24的經調整的操作狀態。調整值可以基于車輛加速力相對于車輛的縱向軸線40的方向而變化。因此，泵24的操作狀態的調整量(即調整值)可以根據加速力相對于車輛的縱向軸線40指向的哪個方向而變化。照此，相對于車輛的縱向軸線40在第一方向上指向的特定大小的加速力可以按照與相對于車輛的縱向軸線40在第二方向上指向的相同大小的加速力不同的量進行調整。此外，調整值可以基于車輛的加速力的大小而變化。因此，泵24的操作狀態的調整量(即調整值)可以根據加速力的大小而變化。照此，特定大小的加速力可以按照與具有不同大小的加速力不同的量進行調整。

參考圖3，描述了當泵24的速度為泵24的操作狀態時調整泵24的操作狀態的過程。該過程包括利用旋轉傳感器感測泵24的速度(通常由框100表示)，以及利用速度傳感器感測車輛的速度(通常由框102表示)。泵24的轉速和車輛的速度可以利用本領域中已知的任何合適的傳感器以任何合適的方式來進行感測。泵24的轉速和車輛的速度傳送到變速器控制模塊34。

變速器控制模塊34限定最大允許泵24速度(通常由框104表示)。最大允許泵24速度變化，并且是取決于所感測的車輛速度。最大允許泵24速度限定了滿足噪聲、振動和粗劣度(NVH)要求的泵24的最大轉速。因此，最大允許泵24速度可以限定為能夠滿足車輛的NVH要求的泵24的最快轉速。應當認識到，最大允許泵24速度可以限定為包括任何值，其中包括零值，即泵24完全停止。

一旦變速器控制模塊34已經為車輛的當前速度限定了最大允許泵24速度，變速器控制模塊34就將所感測的泵24的速度與最大允許泵24速度進行比較(通常由框106表示)，以確定所感測的泵24的速度是否小于最大允許泵24速度(通常以108表示)，或者所感測的泵24的速度是否等于或大于最大允許泵24速度(通常以110表示)。當所感測的泵24的速度小于對于所感測的車輛速度的最大允許泵24速度時(通常以108表示)，則變速器控制模塊34可以暫時禁用利用泵24的速度的至少一個診斷算法(通常由框112表示)，這是因為高加速度操縱可以防止泵24使流體26以與泵24的當前轉速相關聯的假定流體26流速來循環通過齒輪箱22。

當所感測的泵24的速度等于或大于對于所感測的車輛速度的最大允許泵24速度時(通常以110表示)，則變速器控制模塊34隨后可以減小泵24的速度以限制來自泵24的過多噪聲(通常由框114表示)。另外，當所感測的泵24的速度等于或大于對于所感測的車輛速度的最大允許泵24速度時，則變速器控制模塊34隨后可以臨時禁用利用泵24的速度的至少一個診斷算法，同時泵24的速度減小(通常由框112表示)。

參考圖4，描述了當從變速器控制模塊34輸出的表示泵24的流體流動估計值的控制信號是泵24的操作狀態時調整泵24的操作狀態的過程。控制信號表示對于泵24的當前速度的來自泵24的流體流動的估計值。該過程包括重新限定控制信號以包括表示實際流體26流速或泵24的估計值的值(通常由框120表示)。因此，應當認識到，基于泵24的當前速度和車輛的當前加速度來調整控制信號。例如，較高的加速度速率可以與控制信號的值的較大變化相關聯。例如，從變速器控制模塊34輸出的表示來自泵24的流體26流速的信號可以被調整為包括零值，即使泵24是以將提供大于零的給定量的流體26流量的速度旋轉。因此，接收和利用來自變速器控制模塊34的控制信號的任何控制和/或診斷算法將接收表示零流體26流過泵24的經調整的控制信號，并且可以相應地執行它們的操作和/或計算。應當認識到，可以調整控制信號以限定在控制信號的初始或當前值(包括該值)與表示零流量的值之間的任何值。該過程可以獨立于泵24的轉速調整來執行，或者與泵24的轉速調整相結合地執行。

參考圖5，描述了當流體回路30的配置限定為泵24的操作狀態時調整泵24的操作狀態的過程。如圖1所示，流體回路30包括進口32，該進口32將流體26吸入流體回路30中并向泵24供應流體26。然而，如圖1所示，由于高加速度操縱的緣故，流體26遠離進口32移動。流體回路30可以包括一個或多個控制閥、一個或多個輔助進口46 32s和/或一個或多個輔助儲槽33s(未示出)。為了向泵24供應流體26，變速器控制模塊34可以調整流體回路30的配置，從而從除了進口32之外的某個地方吸取流體26，或者向進口32供應流體26。例如，如圖1所示，變速器控制模塊34可以關閉第一閥42并打開第二閥44，使得泵24從輔助進口4632抽吸流體26。因此，調整泵24的操作狀態包括利用變速器控制模塊34打開或關閉至少一個控制閥(通常由框130表示)，以重新引導或供應流體26流過流體回路30，從而維持流體26到泵24的流動。

詳細描述和附圖或圖式是對本發明的支持和描述，但是本發明的范圍僅由權利要求書限定。雖然已經詳細描述了用于執行所要求保護的教導的一些最佳方式和其他實施例，但是仍存在用于實踐所附權利要求書中限定的本發明的各種替代設計和實施例。