CN102149948B - 变速器中可选择的单向离合器的控制 - Google Patents

Abstract

一种车辆动力系，包括具有可选择的单向离合器的电动机械变速器，与内燃机机械可操作地连结，并且被设计成将机械动力选择性传输给输出部件。一种控制方法，包括监测车辆速度，监测变速器档位，比较所述车辆速度和阈值低速范围，当所述车辆速度不是沿前进方向超过所述阈值低速范围时，将可选择的单向离合器变换成接合模式，并且根据所述变速器档位保持在一档状态并且所述车辆速度保持在所述阈值低速范围内，空档状态，或倒车档状态，保持所述可选择的单向离合器处于所述接合模式。

Description

变速器中可选择的单向离合器的控制

技术领域

本发明涉及具有可选择的单向离合器的变速器。

背景技术

该部分的综述只是提供了与本发明相关的背景信息，并不构成现有技术。

本发明涉及车辆动力系内的、具有可选择的单向离合器的变速器，该单向离合器用于选择性地将扭矩从输入部件传输到输出部件。一种潜在实施方案，包括可选择的单向离合器，与旋转输入离合器组合使用，所述旋转输入离合器打滑以用于在前进和倒车方向上接合。离合器接合可以通过多种已知的方法完成。在摩擦离合器接合结构中，所述变速器内的一个或多个离合器打滑并且逐渐接合，以便逐渐将来自所述发动机的扭矩传输到所述变速器用于启动。在无摩擦离合器接合结构中，离合器接合在没有离合器打滑的情况下进行，要求在接合发生之前需要离合器被同步。

变速器以多种变速器档位状态之一工作，这就限定了施加在所述输出部件上的扭矩的方向和描述施加在所述输入部件和所述输出部件上的扭矩的关系的传动比。示例性变速器包括八个变速器档位状态，其中包括六个前进档，一个倒车档，和一个空档档位状态。

一种装配自动变速器的车辆动力系，可以包括位于所述发动机和变速器之间的变矩器。在替代方案中，可以将飞轮和隔离器结构用在所述发动机和变速器之间。某些自动变速器包括低速/倒车制动离合器和单向离合器，以便当输入离合器打滑从而启动没有变矩器的车辆时，沿前进方向和倒车方向提供反扭矩。

单向离合器被用于多种用途，以便将来自第一可旋转传动部件或输入部件如输入座圈或第一连结板的动力，选择性输入到第二独立的从动部件或输出部件，如输出座圈或第二连结板。在使用时，当所述传动部件相对从动部件沿第一方向旋转时所述离合器传输扭矩。当所述传动部件相对从动部件的相对旋转方向是沿相反的或第二方向时，所述离合器会释放或使传动部件与从动部件分离。一旦释放，所述传动部件即可沿所述第二相反的方向相对所述从动部件自由旋转。在该模式下，所述单向离合器可自由超速或"超越"。超越使得所述车辆能够以惯性滑行运动方式运动，传动系与所述发动机分离，以便消除与所述传动系旋转所述发动机相关的损失。

发动机制动一种操作，借此减少输送到所述传动部件的扭矩，维持所述传动部件和从动部件之间的连结连接，此时发动机所施加的动力和发动机中的泵送力都减小，由旋转该发动机所产生的反扭矩通过这种连接传输的，结果是降低了所述从动部件的速度。单向离合器的超越使所述传动部件和所述从动部件分离，与发动机制动操作不一致。按上文所述方式工作的装配单向离合器的车辆的发动机制动需要额外部件，例如，额外的离合器，以便选择性地将所述传动部件与所述从动部件耦合，以便完成发动机制动。

在示例性的前轮驱动、六速自动车辆变速器、采用三个齿轮组和五个扭矩传输部件（离合器）结构中，所述离合器之一，以下被称作所述低速和倒车离合器，仅在手动低速和倒车中被应用。当处于驱动模式的第一档时，所述低速和倒车离合器是分离的。所述低速和倒车离合器的输入和输出部件之间没有相对运动，因为作用在所述低速和倒车离合器的输入部件所连接的单向离合器上的反扭矩阻止了旋转。不过，在所有其他前进档上，驱动模式的第二至第六档，没有反扭矩作用在所述单向离合器上，因为使用了所述变速器中的一个或多个其他离合器。因此，在所述低速和倒车离合器部件之间存在单向离合器超越和相对运动。所述低速和倒车离合器的输入和输出部件之间的相对转速随着每一个后续的档位变化而增加。

正如熟悉本领域的技术人员所公知的，分离的多片离合器，根据各种条件，当所述输入和输出部件之间存在相对运动时会产生阻力。分离的多片离合器的一个特征是，随着所述输入和输出部件之间的相对转速的增加，通常伴随着阻力或旋转损失的增加。这种旋转损失导致了燃油经济性降低。由于所述低速和倒车离合器在所述的具有这种特定齿轮组和离合器结构的示例性六速自动变速器的所有前进档上是分离的，并且大部分变速器工作模式处于前进传动比形式，所述变速器的可观量的总的旋转损失可能是由于所述分离的低速和倒车离合器上的阻力。

一种可选择的单向离合器（SOWC）的基本工作方式类似于单向离合器。不过，根据其设计细节，SOWC能够在传动和从动部件之间沿一个或两个旋转方向产生机械连接。另外，根据其设计，SOWC能够沿一个或两个旋转方向超速。通常，SOWC包括可外部操纵的选择机构，这样，当移动到第二，甚至可能是第三个位置时，能够控制所述装置的工作模式。一种替换如上文所述的单向离合器和低速和倒车离合器结构的SOWC，降低了所述变速器的零件复杂性，降低了所述变速器的重量和成本，并且减少了总的旋转损失。

SOWC的传动部件向从动部件传输扭矩的能力取决于所述SOWC的接合扭矩传输元件，通常是滚轮，楔块，摇杆，或支柱等是否能够自由接合相邻部件中的一个或多个凸轮，切口，凹口，或类似特征。类似地，所述传动部件沿一个或两个方向相对所述从动部件超越的能力同样取决于所述接合元件是否能够与相邻的部件自由地相互作用。一般，通过允许或限制传动和从动部件之间的扭矩传输元件的接合，将可旋转卡环或选择器板用于完成这一任务。其他类似的离合器设计为本领域所公知，并且能够用作单向离合器装置，包括同步装置和爪形离合器。可以想像到能够发挥SOWC作用的多种离合器，并且，本发明并非意图局限于本文所披露的这些具体的示例性实施方案。

根据其用途，SOWC可以被设计成以两种模式或三种模式工作。本发明重点介绍双模式SOWC。具体讲，本发明涉及能够实现第一分离式和第二接合模式的SOWC。所述分离模式包括所述SOWC以单向离合器形式工作，如上文所述，可以沿前进方向传输扭矩和沿倒车方向超越。所述接合模式，包括锁定所述离合器，从而阻止所述传动部件沿任一个方向相对旋转。在所述接合模式下，所述离合器可以沿前进方向和倒车方向传输扭矩。两种模式之间的选择，包括致动选择机构，例如，在环形位置之间转动卡环或选择器板，以下简称为选择器板。

将SOWC用在车辆变速器上，取代单向离合器及低速和倒车离合器结构，可以提高变速器效率。

发明内容

一种车辆动力系，包括具有可选择的单向离合器的电动机械变速器，该离合器与内燃机机械可操作地连结并且被设计成将机械动力选择性传输给输出部件。一种控制方法，包括监测车辆速度，监测变速器档位状态，比较所述车辆速度和阈值低速范围，当所述车辆速度不是沿前进方向超出所述阈值低速范围时，将可选择的单向离合器变换成接合模式，并且根据所述变速器档位状态保持在第一档状态并且所述车辆速度维持在所述阈值低速范围内，处于空档状态，或处于倒车档状态时，保持所述可选择的单向离合器处于所述接合模式。

附图说明

下面将以举例形式，结合附图对一个或多个实施方案进行说明，其中：

图1示意性表示根据本发明的示例性动力系10的符号图；

图2是根据本发明的示例性离合表，说明为了实现各种变速器档位的在示例性变速器中的各种离合器的操作；

图3是采用了本发明的SOWC的示例性变速器的示意性局部剖视图；

图4和5 表示根据本发明的SOWC在单向操作和全锁定操作之间选择的剖视图； 

图4表示本发明的SOWC特征100，其一个接合元件处在下部位置，一个接合元件处在上部位置；和

图5表示本发明的SOWC特征100，两个接合元件都处在上部位置； 

图6 用图表表示了根据本发明的，当由手动模式命令到第一档所命令的示例性发动机制动事件；和

图7 表示说明本发明示例性过程的流程图，通过该过程可以管理SOWC接合和分离。

具体实施方式

参见附图，其中，附图只是用于说明某些示例性实施方案的，而不是要限定本发明的范围，图1示意性表示本发明的示例性动力系10的符号图。所述动力系包括发动机12，行星齿轮变速器14，和常规的主减速器机构16。

行星齿轮变速器14，包括与所述发动机12始终连接的输入轴17，行星齿轮装置18，和与所述主减速器机构16始终连接的输出轴19。变矩器可位于发动机12和输入轴17之间。如果没有变矩器，隔离器就位于发动机12和输入轴17之间。行星齿轮装置18，包括三个行星齿轮组20，30和40。

第一行星齿轮组20，包括太阳齿轮部件22，环形齿轮部件24，和行星齿轮架组件26。行星齿轮架组件26，包括可旋转地安装在齿轮架部件29上的并且与所述太阳齿轮部件22和环形齿轮部件24呈啮合关系布置的多个小齿轮27。

第二行星齿轮组30，包括太阳齿轮部件32，环形齿轮部件34，和行星齿轮架组件36。行星齿轮架组件36，包括多个可旋转地安装在齿轮架部件39上的并且与太阳齿轮部件32和环形部件34呈啮合关系布置的小齿轮37。

第三行星齿轮组40，包括太阳齿轮部件42，环形齿轮部件44，和行星齿轮架组件46。行星齿轮架组件46，包括多个可旋转地安装在齿轮架部件49上的小齿轮47，48。小齿轮47与太阳齿轮部件42呈啮合关系布置，而小齿轮48与环形齿轮部件44呈啮合关系布置。环形齿轮部件34是与环形齿轮部件44一体的。第三行星齿轮组40是复合行星齿轮组。

所述行星齿轮装置还包括五个扭矩传输机构50，52，54，56和58。扭矩传输机构50，54，56是旋转式扭矩传输机构，通常被称作离合器。离合器50，54，和56通常是多盘离合器装置，例如，是摩擦启动结构。扭矩传输机构52是固定式扭矩传输机构，一般被称作制动或反作用离合器。扭矩传输机构58是SOWC。

输入轴17是与所述环形齿轮部件24始终连接的，而输出轴19是与所述环形齿轮部件44始终连接的。行星齿轮架组件26通过离合器50可与太阳齿轮部件42选择性连接。太阳齿轮部件32通过制动器52可与变速器壳60选择性连接。行星齿轮架组件26通过离合器54可与太阳齿轮部件32选择性连接。环形齿轮部件24通过离合器56可与行星齿轮架组件46选择性连接。行星齿轮架组件36通过所述制动单向离合器58可与变速器壳60选择性连接。

图2是根据本发明的示例性离合表，说明为了实现各种变速器档位状态在示例性变速器中的各种离合器的操作。扭矩传输机构50，52，54，56和58以两两组合形式选择性接合，以便在输入轴17和输出轴19之间提供六个前进速度比和一个倒车速度比。

所述倒车速度比是由离合器54和SOWC58的接合建立的。该示例性倒车速度比的数值是3.20。离合器54 打滑以便沿倒车方向启动车辆。

所述第一前进速度比是由离合器50和SOWC58的接合建立的。该示例性第一前进速度比的数值是4.06。离合器50打滑以便沿前进方向启动车辆。

所述第二前进速度比是由离合器50和制动器52的接合建立的。该示例性第二前进速度比的数值是2.37。

所述第三前进速度比是由离合器50、54的接合建立的。该示例性第三前进速度比的数值是1.55。

所述第四前进速度比是由离合器50、56的接合建立的。该示例性第四前进速度比的数值是1.16。

所述第五前进速度比是由离合器54、56的接合建立的。该示例性第五前进速度比的数值是0.85。

所述第六前进速度比是由制动器52和离合器56的接合建立的。该示例性第六前进速度比的数值是0.67。

如上文所述，用于图1所示扭矩传输机构的示例性接合计划或离合计划在图2所示真值表中示出。另外，图2所示图表示出了利用样本齿比（未示出）获得的比例步幅。例如，所述第一和第二前进速度比之间的步幅比是1.71，而所述倒车和第一前进比例之间的步幅比是-0.79。本领域普通技术人员可以理解的是，还可以通过图2所示真值表方便地确定所有单步幅前进比的交换都是单个过渡变化，与双步幅前进比的交换也是单个过渡变化。

图3 是根据本发明的采用了SOWC的示例性变速器的示意性局部剖视图。如图所示，变速器14，包括变速器壳60，其包围绕轴17旋转的行星齿轮组30，40。SOWC 58的位置如图3所示。SOWC 58的外座圈70通过花键连接在变速器壳60上的齿槽72中。SOWC 58的内座圈74通过花键连接在行星齿轮架组件36上。卡环76保持SOWC58在适当位置。

所述SOWC58可以是可操纵的机械二极管离合器或可选择的滚柱离合器设计。本发明认为其他可选择的（可逆的）单向离合器可以按照本文限定的方式与本发明一起使用。

提供了用于利用液压致动活塞和复位弹簧机构控制双模式 SOWC中的选择器板位置的示例性方法，该液压致动的活塞和复位弹簧机构是前轮驱动变速器中的阀体铸件的一体部分。

在前轮驱动自动变速器的一种示例性结构上，所述阀体组件位于旋转扭矩部件的一侧，与变速器壳对齐并且通过定位接合销和螺纹紧固件固定在所述变速器壳上。在所述阀体内部的内表面上铸造的另一个圆柱形壳体提供了包含活塞的孔，用于控制所述选择器板的旋转运动，并因此控制所述SOWC的工作模式。所述圆柱形孔特征的中心线垂直于所述变速器的旋转轴线，并且理想地位于与选择器板的旋转弧线相同的平面上。这使得所述SOWC中的选择器板和所述阀体上的液压控制机构之间可以直接机械连接。

所述活塞与可移动的致动器板直接接触。所述致动器板上的特征，在这里是一个槽，与安装在所述SOWC上的选择器板杠杆臂末端的选择器杠杆对齐并且与其接合，形成所述SOWC和液压控制机构之间的关节连接。还可以采用其他连接方法，如叉形接合平板内的切口。硬阻挡设计在所述控制机构的活塞孔中，以限制所述致动器板的轴向运动。所述阻挡具有双重功能。首先，它们通过促进所述致动器板上的槽与所述SOWC上的选择器杠杆对齐，使所述阀体更容易连接在变速器上。其次，当所述SOWC处于前进模式时，它们阻止所述SOWC中的选择器板成为所述复位弹簧力的硬阻挡。在倒车模式时，它们阻止所述选择器板成为所述活塞的施加力的硬阻挡，以便最小化所述SOWC的提前磨损或损坏。

能量储存装置，如压缩或复位弹簧，容纳在引导外壳中，该引导外壳同样固定在所述阀体内部的内表面上。所述弹簧在所述致动器板上产生预定的力，以便将它偏压到第一位置。由于所述选择器板杠杆臂是通过所述变速杆与所述致动器板接合连接的，所述选择器板被保持在第一角度位置，而所述SOWC仅如上所述地以分离模式工作。不过，当所述传动部件沿第二旋转或超越方向转动时，复位弹簧力必须足以阻止所述SOWC内的粘滞和摩擦阻力导致所述选择器板意外地从其第一角度位置旋转到第二角度位置。

由于所述致动器板与活塞的底面接触，所述复位弹簧力还将所述活塞向所述活塞孔的上端偏压。来自所述阀体中的专用通道的加压自动变速器流体通过入口引导至所述活塞孔的上端。理想地，通过所述内阀体部分的液压流体通道的路线被设计成，使得所述专用的 SOWC 控制通道直接经过所述活塞孔的上端的下方，从而提供便捷的短流程。

当所述变速器控制算法命令SOWC中的模式改变时，加压液压流体通过所述专用的通道进入所述活塞孔的上端。所述活塞移动到所述活塞孔的底部，压缩所述复位弹簧，同时将所述致动器板移动到其第二位置。由于所述选择器板杠杆臂是通过变速杆与致动器板接合连接的，所述选择器板被旋转移动到第二角度位置。因此，所述双模式 SOWC以“倒车”模式工作，如上文所述。

有若干种已知的实施SOWC的方法。支柱，摇杆，滚柱，或楔块是可用于选择性连结或分开所述离合器部件的不同的特征。图4和5表示根据本发明的在单向操作和全锁定操作之间选择的SOWC的剖视图。SOWC特征100包括第一部件105，第二部件110，选择器板115，选择器板致动特征120，第一接合元件130，第二接合元件135，两个复位弹簧140，和两个接合特征150。第一部件105，第二部件110和选择器板115可以是以公共旋转轴线（未示出）为中心的可旋转特征。在替代方案中，所述部件之一可以是固定的，但仍然暴露一个平面用于其他部件在它上面旋转。部件105 和110 的优选形状是圆形平板。选择器板115被夹在以上两个部件之间，并且通常与第二部件110一起移动或保持固定。选择器板115，包括选择器板致动特征120。选择器板115可相对第二部件110以稍小旋转角移动，以便提供选择器板致动特征120的校正运动。接合元件130和135，在该示例性实施方案中表示为支柱，旋转定位在第二部件110上，其方向大体上垂直于所述部件的半径，并且提供由SOWC发挥的连结和分开的功能。每一个接合元件，当处在上部位置时，将固定地安置在第一部件105中的接合特征150内，并且阻止第一部件10相对第二部件110沿一个方向旋转。由于复位弹簧140施加的力的作用，所述接合元件通常处在上部位置。选择器板115 可以相对所述接合元件被致动，以便选择器板致动特征120可用于将所述接合元件之一下压至下部位置。所述接合以阻止相对旋转的动作取决于所述相互作用的特征的几何形状。在该示例性实施方案中，如果两个接合特征处在上部位置，一个部件相对另一个部件的相对旋转是不可能的。如果一个接合特征处在下部位置，所述离合器就可以沿通常被目前处于所述下部位置的接合特征阻止的方向超越。

图4表示SOWC特征100，一个接合元件处在下部位置，一个接合元件处在上部位置。接合元件135处在上部位置并且安置在接合特征150上。结果，第一部件105不能相对第二部件110旋转至左侧。不过，接合元件130处在下部位置。接合元件135对第一部件105相对于第二部件110向右旋转提供了大体上为零的阻力。当出现相对旋转并且第一部件105与接合元件135发生接触时，接合元件135顶部的、接近水平的表面上的压力造成接合元件135向下旋转。接合元件135的棘轮运动可以在后续的接合特征旋转通过接合元件135时继续。

图5表示SOWC特征100，两个接合元件都处在上部位置。选择器板115是相对所述接合元件被致动的，以便任何接合元件都不被下压。结果，第一部件105和第二部件110的相对旋转是不可能的。每一个接合元件都安置在接合特征150上，并且提供了沿一个方向的相对旋转的阻力。

可以理解的是，SOWC的部件同样具有类似于SOWC特征100的多个特征，各自以类似方式被致动，以便允许或阻止沿任一个方向的旋转，使通过所述SOWC传输的总扭矩分布在所述SOWC特征之间。本领域已知类似的SOWC结构是摇杆机构，其具有一对位于所述摇杆的远端的接合元件，所述接合元件基于所述摇杆的摇摆致动与位于相对部件上的接合特征组合，能类似地阻止或允许相对旋转。还可将滚柱或楔块作为替换用在定位在另一个部件径向内侧的部件中，所述部件之间留有间隙。可以致动所述滚柱或楔块从而在所述间隙内相互作用，以便沿一个或两个旋转方向选择性地连结所述部件。

如上文所述，当把SOWC用于自动变速器时，可以减少零件并且提高燃油效率。但是，当所述SOWC需要接合时，所述SOWC的两端必须以相同的速度旋转。在所述离合器接合之前，所述离合器上的打滑必须大体上等于零。

当不接合时，所述SOWC像普通单向离合器那样起作用，在第一档时被锁定，而在其他档位上超越。在接合时，所述SOWC是沿两个方向锁定的，它能够提供倒车档和第一档发动机制动。一旦所述SOWC处在接合模式，只要所述速度和档位设置允许，它可以保持在接合模式。示例性SOWC可以在连续经过驻车、倒车、空档和第一档操作中保持处在接合模式。例如，当变速器从驻车换挡至倒车档或空档时，所述SOWC保持接合以便准备好所述倒车档。如果所述变速器保持处于倒车档，所述SOWC保持接合。当驾驶员将变速器换挡至前进档时，所述SOWC可以保持接合直到车辆提速至超过阈值低速范围的速度。一旦分离，只要所述车辆保持高于所述阈值低速范围，所述SOWC保持分离以便像普通单向离合器那样起作用。披露了控制SOWC的接合计划的方法。

换档至所述接合模式时，需要零滑移条件。能够实现切换至所述接合模式的SOWC中的零滑移可以在多种环境下发生。一种条件是当所述动力系开始处于驻车状态且所述变速器齿轮组处于静止或零速状态。在上述条件下并且收到发动机将要被启动的指示时，所述SOWC就可以马上接合，因为SOWC的打滑为零。

在所述分离模式下工作时，一旦所述车辆速度降低到所述阈值低速范围内，所述SOWC就可以切换至所述接合模式，允许沿与发动机制动一致的反方向施加扭矩。如上文所述，切换至接合模式需要在所述离合器上的零滑移条件。所述传动和从动部件的转速必须匹配，以便能够零滑移换档至接合模式。所述从动部件的速度是由所述传动系指定的，并且不能在不影响车辆运动和操纵性的情况下突然改变。相反，披露了一致通过改变发动机转速匹配所述SOWC的转速的方法，例如，通过采用电子节气门控制（ETC）。目标发动机转速是通过用变速器输出速度乘以目标第一档的传动比计算的。在所述SOWC中追踪打滑并且应用反馈误差补偿值，以确保SOWC打滑达到零。一旦发动机达到所述目标并且打滑达到零，所述SOWC就接合，并且所述ETC马上停止。

如上文所述，只有当所述车辆速度处在阈值低速范围内时所述接合模式才能被实现。如果当车辆速度超过所述阈值低速范围时驾驶员从前进档换回到空档，所述SOWC保持分离，直到所述速度降低到低于所述阀值。

从前进档到倒车档的进库换档（rolling garage shift）仅在第一档上并且当所述车辆速度低于阈值蠕动速度时才被允许，即处于或低于所述阈值低速范围的上限的速度。如果所述车辆速度高于所述阈值蠕动速度，所述变速器换挡至空档并且所述SOWC保持分离，直到车辆速度恢复低于阈值蠕动速度。一旦所述车辆速度降至低于所述阈值蠕动速度，所述SOWC就可以接合，并且所述倒车离合器能被激活。

当所述车辆速度处在所述阈值低速范围内，所述SOWC可以根据所述车辆的工作在所述分离模式和接合模式之间进行选择。变速器控制逻辑，关于车辆操作员意图的处理信息，包括来自加速器和制动踏板位置的输入和车辆速度，根据期望激活发动机制动或期望车辆滑行选择性地命令SOWC模式。例如，如果车辆速度低于所述阈值低速范围，并且所述车辆操作员突然释放油门踏板，可以认为是车辆减速的意图。相应地，当操作者在所述车辆处在所述阈值低速范围内时释放油门踏板，作为响应变速器控制逻辑可以通过SOWC命令发动机制动。在一种披露的实施方案中，在前进推进操作时，所述SOWC可仅在第一档上保持接合。不过，可以想象，在不同的齿轮组结构上，所述SOWC可以保持接合，以便在额外的档位允许发动机制动发生，例如，发生在第二档上，而且，本发明并非意图局限于本文专门披露的具体实施方案。

车辆操作员除了通过加速踏板和制动踏板提供输入之外，还可以通过以手动模式将变速器命令至第一档来表明启动发动机制动的意图。当发出换低速档至第一档的命令并且所述车辆速度处在所述阈值低速范围内时，变速器逻辑开始命令实现发动机制动。如上文所述，所述SOWC保持处在分离模式直到车辆速度处在所述阈值低速范围内。一旦所述接合模式能被激活，变速器逻辑就命令所述SOWC上的打滑降低至零，然后所述SOWC接合，并且可以进行发动机制动。

图6用图表表示根据本发明的当通过手动模式命令到第一档所命令的示例性发动机制动事件。相对于共同的时间尺度绘制了制动事件过程中与所述车辆动力系关联的多个因素。被命令的档位表明了所要求的变速器档位状态。在示例性的曲线图上，被命令的档位开始处于第二档并且在某一时间被命令至第一档，与操作员通过示例性PRNDL选择器手动选择第一档的变速器操作一致。第二档实现离合器，例如，摩擦启动离合器的命令压力，从初始工作水平降低至零。需要的离合器反扭矩，是指最初通过所述第二档上所有应用的离合器传输的反扭矩，同时降低并在换档期间的过渡时间段过程中逐渐增大。如上文所述，必须实现零滑移状态以便将SOWC变换至接合模式。SOWC打滑始于某一起始非零值。经过所述过渡时间段，发动机转速改变，例如，通过采用ETC，达到能启动零滑移换档的目标速度。相应地，打滑经过所述过渡时间段后降低至大体上为零，而所述SOWC随后可以接合。在所述过渡时间段结束时，第一档实现离合器，例如，另一个摩擦启动离合器上的压力，从零转变到某个工作水平。所述第一档实现离合器上的压力被命令至所述工作水平之后的某一时间，通过所述第一档实现离合器施加反扭矩，并且通过发动机制动降低车辆速度和发动机转速。

所述接合模式计划用于低速度。当操作员在SOWC接合时通过油门踏板输入竞技式（aggressively）启动车辆时，所述SOWC马上分离。该分离分开了所述变速器，以便通过后续的档位将所述车辆加速到所述接合模式的预期的慢操作之外。

如上文所述的ETC的发动机控制是通过作为总控制系统一部分的发动机控制模块（ECM）控制的。类似地，变速器控制是在作为总控制系统一部分的变速器控制模块（TCM）内完成的。在总体操作中，所述控制系统可操作以综合操作员输入，环境条件，发动机工作参数，和燃烧性能测量，并且执行算法以便控制各种致动器从而实现控制参数的目标，包括以下参数，如燃油经济性，排放，性能和操控性。所述控制系统可操作地与多个装置连接，通过这些装置操作员控制或指导所述发动机工作。示例性操作员输入包括加速踏板，制动踏板，变速器档位选择器，和当所述发动机用于车辆时的车辆速度巡航控制。所述控制系统可以通过局域网（’LAN’）总线或控制域网（’CAN’)（未示出）与其他控制器，传感器，和致动器通信，控制域网（’CAN’)优选允许各种控制器之间的控制参数和指令的结构通信。

所述控制系统可操作地与所述发动机和变速器连接，其作用是获取来自传感器的参数数据，并且通过合适的接口控制所述发动机的各种致动器。所述控制系统接收发动机扭矩命令，并且根据所述操作员输入生成需要的扭矩输出。由控制系统使用上述传感器感测的示例性发动机工作参数包括发动机冷却剂温度，曲轴旋转速度（'RPM'）和位置，歧管绝对压力，环境空气流量和温度，以及环境空气压力。能够监测曲轴旋转位置的传感器可用于监测或确定发动机和各个气缸在燃烧周期内的各个阶段的进程。燃烧性能测量可以包括测量的和推测的燃烧参数，包括空气/燃料比，以及峰值燃烧压力等。各种速度传感器分布在变速器中，用于测定变速器内不同部件的估计速度。

控制系统优选包括通用数字计算机，所述计算机通常包括微处理器或中央处理单元，只读存贮器（ROM），随机存取存储器（RAM），电可编程只读存贮器（EPROM），高速时钟，模数（A/D）和数模（D/A）电路，以及输入/输出电路和装置（I/O）以及合适的信号调节和缓冲电路。每一个控制器具有一组控制算法，包括储存在ROM中的常驻程序指令以及标准，并且执行这些指令和标准以提供每一个计算机的相应功能。

发动机控制的算法可以在预设周期中执行。储存在所述非易失性存储装置中的算法是通过所述中央处理单元执行的，并且可操作以监测来自感测装置的输入，利用预设的标准执行控制和诊断程序以控制所述发动机工作。循环周期可以规则的间隔执行，例如在发动机连续运行期间每隔3.125，6.25，12.5，25和100毫秒执行。另外，算法可以响应于事件或中断请求的出现执行。

图7 表示说明根据本发明的示例性过程的流程图，通过该过程可以管理SOWC接合和分离。过程400始于程序块402。在程序块404处，确定所述SOWC锁定状态。如果所述SOWC没有锁定，所述过程就进入程序块406。如果所述SOWC被锁定，所述过程就进入程序块424。在程序块406处，确定所述车辆是否处在驻车状态并且正被启动。如果满足这些条件，所述过程就进入程序块422，并且所述SOWC被锁定。如果不满足这些条件，所述过程就进入程序块408。在程序块408处，确定所述车辆是否处在倒车档状态。如果满足该条件，所述过程就进入程序块422，并且所述SOWC被锁定。如果不满足该条件，所述过程就进入程序块410。在程序块410处，确定所述车辆是否正以低于阈值蠕动速度的速度前进并且所述变速器被指示换到倒车档。如果满足这些条件，所述过程就进入程序块420，并且使所述离合器同步，为被锁定做准备.如果不满足这些条件，所述过程就进入程序块412。在程序块412处，确定所述车辆是否处在空档状态。如果满足该条件，所述过程就进入程序块418。如果不满足该条件，所述过程就进入程序块414。在程序块414处，确定所述车辆是否处在第一档。如果满足该条件，所述过程就进入程序块416。如果不满足该条件，所述过程就返回程序块402。在程序块416处，确定操作员输入是否指示需要的发动机制动。如果满足该条件，所述过程就进入程序块418。如果不满足该条件，所述过程就返回程序块402。在程序块418处，确定所述车辆是否处在所述阈值低速范围内。如果满足该条件，所述过程就进入程序块420，并且使所述离合器同步，为被锁定做准备。如果不满足该条件，所述过程就返回程序块402。程序块420，包括根据本文所披露的方法同步所述SOWC的动作。程序块422，包括根据本文所披露的方法锁定所述SOWC。在程序块424，确定所述车辆是否处在所述阈值低速范围内。如果满足该条件，所述过程就进入程序块426。如果不满足该条件，所述过程就进入程序块432，其中，所述SOWC是根据本文所披露的方法分离的。在程序块426处，确定所述车辆是否处在第一档以外的前进档上。如果不满足该条件，所述过程就进入程序块428。如果满足该条件，所述过程就进入程序块432，其中，所述SOWC是根据本文所披露的方法分离的。在程序块428处，确定所述车辆是否正在被竞技式启动。如果不满足该条件，所述过程就进入程序块430。如果满足该条件，所述过程就进入程序块432，其中，所述SOWC是根据本文所披露的方法分离的。在程序块430处，确定操作员输入是否指示理想的车辆滑行进入更高的/不同的档位。如果不满足该条件，所述过程就返回程序块402。如果满足该条件，所述过程就进入程序块432，其中，所述SOWC是根据本文所披露的方法分离的。如在过程400中至程序块402的返回线所示，希望所述过程根据使用的一个或多个控制模块的细节连续重复或周而复始地循环。

本文披露了某些优选实施方案及其改进形式。在阅读和理解本说明书的基础上可以提出其他改进和变化。因此，本发明不局限于以实施本发明的最佳模式形式披露的具体实施方案，相反，本发明包括落入所附权利要求范围的所有实施方案。

Claims (12)

1. 控制车辆动力系的方法，该动力系包括电动机械变速器，该变速器包括可选择的单向离合器，该离合器与内燃机机械可操作地连结并且被设计成将机械动力选择性传输给输出部件，所述方法包括：

监测车辆速度；

监测变速器档位状态；

比较所述车辆速度和阈值低速范围；

当所述车辆速度不是沿前进方向超出所述阈值低速范围时，将可选择的单向离合器变换成接合模式；和

基于所述变速器档位状态保持在第一档状态并且所述车辆速度保持在所述阈值低速范围内、空档状态、或倒车档状态，维持所述可选择的单向离合器处在所述接合模式。

2. 如权利要求1的方法，还包括：

监测踏板输入；

根据所述踏板输入确定车辆启动条件；和

其中，所述维持所述可选择的单向离合器处在所述接合模式进一步基于不存在所述车辆启动条件。

3. 如权利要求1的方法，还包括：

监测PRNDL选择器；和

其中，如果所述监测所述PRNDL选择器指示第一档命令，那么选择性地命令所述将可选择的单向离合器变换成接合模式。

4. 如权利要求1的方法，还包括：

监测踏板位置；

其中，如果所述监测所述踏板位置指示了降低所述车辆速度的意图的话，那么选择性地命令所述将可选择的单向离合器变换成接合模式。

5. 如权利要求1的方法，其中，所述维持所述可选择的单向离合器处在所述接合模式进一步基于所述变速器档位状态保持在驻车状态。

6. 控制车辆动力系的方法，该动力系包括电动机械变速器，该变速器包括可选择的单向离合器，该离合器与内燃机机械可操作地连结并且被设计成将机械动力选择性传输给输出部件，所述方法包括：

监测车辆速度；

监测变速器档位状态；

监测所请求的变速器档位状态；

当所述变速器档位状态是前进状态时，当所述所请求的变速器档位状态是倒车档状态，并且所述车辆速度低于阈值蠕动速度时，命令进库换档，包括：

以接合模式操作可选择的单向离合器；和

将所述变速器内的其他离合器从前进档位状态换档至倒车档位状态。

7. 控制车辆动力系的方法，该动力系包括电动机械变速器，该变速器包括可选择的单向离合器，该离合器与内燃机机械可操作地连结并且被设计成将机械动力选择性传输给输出部件，所述方法包括：

监测车辆速度；

监测变速器档位状态；

比较所述车辆速度和阈值低速范围；

当所述变速器档位状态处于前进档并且所述车辆速度在所述阈值低速范围内时，将可选择的单向离合器变换成接合模式；和

利用所述可选择的单向离合器执行发动机制动。

8. 如权利要求7的方法，还包括：

监测操作员输入；和

根据所述操作员输入确定期望的发动机制动条件；

其中，所述将可选择的单向离合器变换成接合模式是基于所述期望的发动机制动条件的。

9. 如权利要求8的方法，其中，所述操作员输入包括手动第一档设置。

10. 控制车辆动力系的方法，该动力系包括电动机械变速器，该变速器包括可选择的单向离合器，该离合器与内燃机机械可操作地连结并且被设计成将机械动力选择性传输给输出部件，所述方法包括：

监测变速器档位状态；和

当所述变速器档位状态处在驻车状态时，将可选择的单向离合器变换成接合模式。

11. 如权利要求10的方法，还包括：根据所述变速器档位状态变换至空档状态或倒车档状态，维持所述可选择的单向离合器处在所述接合模式。

12. 如权利要求10的方法，还包括：

监测车辆速度；

比较所述车辆速度和阈值低速范围；和

根据所述变速器档位状态变换至前进档状态并且所述车辆速度保持在所述阈值低速范围内，维持所述可选择的单向离合器处在所述接合模式。

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