CN104121359B - 学习同步器促动器拨叉的接合位置和空档位置的方法 - Google Patents
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Abstract
一种控制双离合变速器的方法，包括通过促动器拨叉重复地令同步器运动为与第一齿轮互锁接合，并针对促动器拨叉令同步器运动为与第一齿轮互锁接合的每一次发生，重复地感测促动器拨叉的位置。促动器拨叉的被感测位置被平均，以限定用于接合第一齿轮的促动器拨叉的第一接合位置。促动器拨叉令同步器联接到第二齿轮的第二接合位置可以以相同的方式被确定。空档位置可以通过当在第一接合位置和第二接合位置之间运动时识别促动器拨叉的峰值加速度的轴向位置而被确定。被识别的轴向位置被平均，以限定促动器拨叉的空档位置。
Description
技术领域
本发明总体涉及控制双离合变速器的方法，更具体地，涉及学习双离合变速器的同步器促动器拨叉的接合位置和空档位置的方法。
背景技术
双离合变速器包括多个同步器。每个同步器沿副轴运动而进入和脱离与至少一个、通常两个不同的齿轮的互锁接合，以可旋转地联接其中一个齿轮到副轴。每个同步器包括同步器促动器拨叉，其轴向地沿副轴移动同步器。变速器控制模块必须知道在同步器接合不同齿轮中的每一个时的同步器促动器拨叉的位置，以及同步器促动器拨叉的空档位置(此时同步器不与不同的齿轮中的任何一个接合)，以便适当地控制双离合变速器的操作。
发明内容
一种双离合变速器的控制方法。该方法包括重复地通过同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合，以可旋转地联接第一齿轮到副轴。针对令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合的每次发生，重复地感测同步器促动器拨叉的位置。所感测的同步器促动器拨叉的第一位置(其在同步器促动器拨叉令同步器运动而与第一齿轮互锁接合的每次发生时被感测)被平均，以限定用于接合第一齿轮的同步器促动器拨叉的第一接合位置。干式双离合变速器的促动基于同步器促动器拨叉的第一接合位置而被控制。
还提供了一种学习同步器促动器拨叉的空档和接合位置的方法，所述同步器促动器拨叉可操作为令同步器运动进入与第一齿轮和副轴的接合，或进入与第二齿轮和副轴的接合。该方法包括将压力施加到同步器促动器拨叉的促动器，以令同步器促动器拨叉以第一方向沿副轴的纵向轴线运动。同步器促动器拨叉以第一方向的运动令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合，以可旋转地联接第一齿轮和副轴。在同步器促动器拨叉已经令同步器运动进入与第一齿轮互锁接合之后，施加到促动器的压力被释放。在被施加到促动器以令同步器促动器拨叉运动进入与第一齿轮的互锁接合的压力已被释放且压力已经降低到零KPa之后，同步器促动器拨叉沿副轴的纵向轴线的第一位置被感测。被感测的同步器促动器拨叉的第一位置被限定为同步器促动器拨叉的第一接合位置。将压力施加到同步器促动器拨叉的促动器，以令同步器促动器拨叉沿与第一方向相反的第二方向沿副轴的纵向轴线运动。同步器促动器拨叉沿第二方向的运动令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合，以可旋转地联接第二齿轮和副轴。在同步器促动器拨叉已经令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合之后，施加到促动器的压力被释放。在被施加到促动器以令同步器促动器拨叉运动进入与第二齿轮互锁接合的压力已被释放且压力已经降低到零KPa之后，同步器促动器拨叉沿副轴的纵向轴线的第二位置被感测。被感测的同步器促动器拨叉的第二位置被限定为同步器促动器拨叉的第二接合位置。
因此，同步器促动器拨叉的接合位置可以作为测试循环的一部分被学习，其中同步器促动器拨叉被有意地移动以将第一齿轮和第二齿轮联接到副轴，或在实际操作期间被学习，其中控制模块监测在实际驾驶条件下同步器促动器拨叉的位置和运动。控制模块可以使用学习到的同步器促动器拨叉的位置来更准确地控制变速器的操作。
同步器促动器拨叉的空档位置还可以在上述的学习同步器促动器拨叉的接合位置的过程中被学习。为了学习同步器促动器拨叉的空档位置，当同步器促动器拨叉在第二接合位置与第一接合位置之间运动时，同步器促动器拨叉沿第一方向的加速度被感测。沿副轴的纵向轴线的第一轴向位置被识别，其对应于同步器促动器拨叉沿第一方向的峰值加速度。当同步器促动器拨叉在第一接合位置和第二接合位置之间运动时，同步器促动器拨叉沿第二方向的加速度被感测。沿副轴的纵向轴线的第二轴向位置被识别，其对应于同步器促动器拨叉沿第二方向的峰值加速度。第一轴向位置和第二轴向位置被平均，以计算同步器促动器拨叉在第一接合位置和第二接合位置之间的空档位置。该过程可以被重复，以提高计算出的空档位置的准确性。类似于同步器促动器拨叉的接合位置，控制模块可使用计算的空档位置来更准确地控制变速器的操作。
本发明的上述特征和优势及其他特征和优势将从用于实施本发明的最佳模式的以下详细描述连同附图时显而易见。
附图说明
图1是干式双离合变速器的示意平面图；
图2是干式双离合变速器的放大的局部示意性平面视图，其显示了同步器促动器拨叉处于将第一齿轮联接到副轴的第一接合位置；
图3是干式双离合变速器的放大的局部示意性平面视图，其显示了同步器促动器拨叉处于将第二齿轮联接到副轴的第二接合位置；
图4是显示了当在第一接合位置和第二接合位置之间运动时，同步器促动器拨叉相对于副轴的纵向轴线的加速度的曲线图。
具体实施方式
本领域技术人员将理解，诸如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶”、“底”等术语是用于描述附图而使用的，不代表本发明保护范围的限制，所述保护范围由所附的权利要求来限定。此外，这里可能根据功能和/或逻辑部件和/或各种进行步骤描述本发明。应意识到，这种部件可实施为任何数量的硬件、软件和/或配置为执行特定功能的固件部件。
参考附图，其中相同的幅图标记在几幅图中指向相同的部件，变速器，下文中称为双离合变速器，在图1中的20处大致示出。尽管本发明关于图1中所示的示例性双离合变速器20进行描述，但应意识到本发明可以应用于这里未示出或描述的其他类型的变速器。双离合变速器20包括第一离合器22和第二离合器24。第一离合器22联接到第一变速器轴26，并选择性地将第一变速器轴26连接到发动机(未示出)的输出部28，例如曲轴。第二离合器24联接到第二变速器轴30，并选择性地将第二变速器轴30连接到发动机的输出部28。第一离合器22和第二离合器24可包括例如，但不限于，湿式离合器或干式离合器。当被接合时，第一离合器22使得第一变速器轴26与发动机的输出部28相互连接，以在其之间连续地传递扭矩。当脱开时，第一离合器22将第一变速器轴26从发动机的输出部28断开，以阻止其之间的扭矩传递。类似地，当第二离合器24被接合时，第二离合器24使得第二变速器轴30与发动机的输出部28相互连接，以在其之间连续地传递扭矩。当脱开时，第二离合器24将第一变速器轴26从发动机的输出部28断开，以阻止其之间的扭矩传递。
第一变速器轴26可包括内变速器轴或外变速器轴，且第二变速器轴30包括内变速器轴和外变速器轴中的另外一种。外变速器轴限定空心芯部32，内变速器轴设置在其中且与外变速器轴同心，如关于双离合变速器所已知的。图1显示了作为内变速器轴的第一变速器轴26、和作为外变速器轴的第二变速器轴30。然而应意识到，第一变速器轴26可替代地被限定为外变速器轴，第二变速器轴30可被限定为内变速器轴。
双离合变速器20包括至少一个副轴。如图所示，双离合变速器20包括第一副轴34和第二副轴36。然而应意识到，双离合变速器20仅需要包括一个副轴。第一副轴34和第二副轴36的每一个包括多个副轴齿轮38，其可旋转地支撑在副轴上且与多个变速器轴齿轮40中的一个啮合地接合，所述变速器轴齿轮设置在第一变速器轴26或第二变速器轴30中的一个上。
双离合变速器20进一步包括多个同步器42。每个同步器42可旋转地将副轴齿轮38中的至少一个联接到第一副轴34或第二副轴36中的一个，用于随之传递旋转扭矩。换挡机构，下文称为同步器促动器拨叉44，使得每个同步器42运动而与其中一个副轴齿轮38接合。双离合变速器20包括多个同步器促动器拨叉44，以令各个同步器42运动而进入或脱离接合。同步器促动器拨叉44在书面描述中总体地通过参考标号44指代，且通过参考标号44A、44B、44C和44D分别指代并在附图中示出。每个同步器促动器拨叉44的运动通过促动器45控制。促动器45包括压力螺线管46，该压力螺线管施加流体压力到促动器活塞50的第一侧48，还包括流动螺线管52，该流动螺线管与压力螺线管46串联设置，且控制来自促动器活塞50的第二侧54的流体流动。
双离合变速器20可包括控制模块56，比如但不限于变速器控制单元，以控制双离合变速器20的操作。控制模块56可以包括计算机和/或处理器，并包括管理和控制双离合变速器20的操作所必要的全部软件、硬件、储存器、算法、连接件(connection)、传感器等。这样，双离合变速器20的控制方法，更具体地，学习同步器促动器拨叉44的空档位置和接合位置的方法可实现为在控制模块56上可运行的程序。应该理解，控制模块56可包括任何装置，所述装置能够分析来自各个传感器的数据、对比数据、做出控制双离合变速器20的操作所需的必要决定，以及执行控制双离合变速器20的操作必要的所需任务。
为了从双离合变速器20获得平滑操作和快速响应，同步器42的运动必须一致且可预知。因此，下文所述的学习同步器促动器拨叉44的空档位置和接合位置的方法向控制模块56提供同步器42的一致且可预知运动所需的位置信息，以保障快速、平滑的换挡。
本方法包括提供控制模块56，其操作为控制双离合变速器20，包括控制同步器促动器拨叉44的运动，感测同步器促动器拨叉44的位置，和感测同步器促动器拨叉44的加速度。如上所述，控制模块56包括计算机和/或处理器，并包括管理和控制双离合变速器20的操作所必要的全部软件、硬件、储存器、算法、连接件、传感器等。控制模块56可操作为执行下文所述方法的各种任务。
参考图2和3，双离合变速器的局部部分显示了双离合变速器20的第一副轴齿轮58和第二副轴齿轮60，其由第二副轴36可旋转地支撑。同步器42可沿第二副轴36运动而与第一副轴齿轮58和第二副轴齿轮60二者接合。同步器促动器拨叉44可操作为使同步器42以第一方向62沿第二副轴36的纵向轴线64运动而进入与第一副轴齿轮58的互锁接合，以可旋转地联接第一副轴齿轮58和第二副轴36。同步器促动器拨叉44还可操作为使同步器42以第二方向66(与第一方向62相反)沿第二副轴36的纵向轴线64运动而进入与第二副轴齿轮60的互锁接合，以可旋转地联接第二副轴齿轮60至第二副轴36。尽管本方法在下文中关于图2和3中所示的具体部件进行描述，但应意识到，本方法可应用于双离合变速器20的所有同步器促动器拨叉44。此外，应意识到，下文所述的本方法可被用来学习同步器促动器拨叉44中的两个的空档位置和结合位置。例如，本方法可用来同时学习同步器促动器拨叉44A和同步器促动器拨叉44B的位置，且在完成后，可随后被用来同时学习同步器促动器拨叉44C和同步器促动器拨叉44D的位置。
为了令同步器42运动进入与第一副轴齿轮58的互锁接合，压力被施加到同步器促动器拨叉44的促动器45。如上所述，促动器45包括促动器活塞50，该促动器活塞由压力螺线管46和流动螺线管52控制。通过将流体压力施加到促动器活塞50的合适侧，压力令同步器促动器拨叉44以第一方向62沿第二副轴36的纵向轴线64运动，进入与第一副轴齿轮58的互锁接合，如图2所示。一旦同步器42定位为与第一副轴齿轮58互锁接合，则被施加到同步器促动器拨叉44的促动器45的压力被释放。
在被施加到同步器促动器拨叉44的促动器45的压力已经被释放、且被施加到促动器45的压力降至零KPa之后，同步器促动器拨叉44的第一位置被感测。同步器促动器拨叉44的第一位置可以以任何适当的方式被感测，比如通过配置为感测同步器促动器拨叉44的位置的适当传感器。
同步器42随后以第二方向66运动而与第二副轴齿轮60接合。为了令同步器42运动进入与第二副轴齿轮60的互锁接合，压力被施加到同步器促动器拨叉44的促动器45。如上所述，促动器45包括促动器活塞50，该促动器活塞由压力螺线管46和流动螺线管52控制。通过将流体压力施加到促动器活塞50的合适侧，压力令同步器促动器拨叉44以第二方向66沿第一副轴34的纵向轴线64运动，进入第二副轴齿轮60的互锁接合，如图3所示。一旦同步器42定位为与第二副轴齿轮60互锁接合，则被施加到同步器促动器拨叉44的促动器45的压力被释放。
在被施加到同步器促动器拨叉44的促动器45的压力已经被释放、且被施加到促动器45的压力降至零KPa之后，同步器促动器拨叉44的第二位置被感测。同步器促动器拨叉44的第二位置可以以任何适当的方式被感测，比如通过配置为感测同步器促动器拨叉44的位置的适当传感器。
同步器促动器拨叉44可以以循环的方式在第一方向62和第二方向66之间重复地运动，其在第一方向62使同步器42运动进入与第一副轴齿轮58的互锁接合，其在第二方向66使同步器42运动进入与第二副轴齿轮60的互锁接合。该过程，包括使同步器42运动进入与第一副轴齿轮58的互锁接合、感测同步器促动器拨叉44的第一位置、使同步器42运动进入与第二副轴齿轮60的互锁接合、和感测同步器促动器拨叉44的第二位置，可以重复发生预定次数，每次发生都感测并在控制模块56的存储器中记录针对第一位置和第二位置的不同值。因此，对于该重复测试循环的每一次发生，感测并在控制模块56的存储器中保存同步器促动器拨叉44的一个第一位置和一个第二位置。
所感测的同步器促动器拨叉44的第一位置(其在同步器促动器拨叉44令同步器42运动而与第一副轴齿轮58互锁接合的每次发生时被感测)一起被平均，以限定第一接合位置，该第一接合位置随后被存储在控制模块56的存储器中。因此，所有被感测的保存在控制模块56的存储器中的第一位置一起被平均，以限定第一接合位置。第一接合位置是同步器促动器拨叉44的这样的位置，其被控制模块56使用以控制双离合变速器20，用于以互锁接合的方式接合同步器42和第一副轴齿轮58。
所感测的同步器促动器拨叉44的第二位置(其在同步器促动器拨叉44令同步器42运动而与第二副轴齿轮60互锁接合的每次发生时被感测)一起被平均，以限定第二接合位置，该第二接合位置随后被存储在控制模块56的存储器中。因此，所有被感测的保存在控制模块56的存储器中的第二位置一起被平均，以限定第二接合位置。第二接合位置是同步器促动器拨叉44的这样的位置，其被控制模块56使用以控制双离合变速器20，用于以互锁接合的方式接合同步器42和第二副轴齿轮60。
还参考图4，同步器促动器拨叉44的空档位置88可以与上述的用来确定同步器促动器拨叉44的第一接合位置74和第二接合位置76的过程同时被确定。在图4内，同步器促动器拨叉44的加速度的幅值以垂直轴线68显示，同步器促动器拨叉44沿第一副轴34的纵向轴线64的相对位置以横向轴线70显示。参照线72表示同步器促动器拨叉44从第一接合位置74(即从与第一副轴齿轮58互锁接合)到第二接合位置76(即与第二副轴齿轮60互锁接合)的运动。参照线78表示同步器促动器拨叉44从第二接合位置76(即从与第二副轴齿轮60互锁接合)到第一接合位置74(即与第一副轴齿轮58互锁接合)的运动。
为了确定同步器促动器拨叉44的空档位置88，当同步器促动器拨叉44在第二接合位置76与第一接合位置74之间运动时，同步器促动器拨叉44沿第一方向62的加速度被感测。参考参照线72，沿第一副轴34的纵向轴线64的第一轴向位置80被识别，该位置80与同步器促动器拨叉44沿第一方向62的峰值加速度82相关。当同步器促动器拨叉44在第一接合位置74和第二接合位置76之间运动时，同步器促动器拨叉44沿第二方向66的加速度被感测。参考参照线78，沿第一副轴34的纵向轴线64的第二轴向位置84被识别，该位置84与同步器促动器拨叉44沿第二方向66的峰值加速度86相关。
针对测试循环的每次发生而被识别的第一轴向位置80和第二轴向位置84被平均，以计算同步器促动器拨叉44在第一接合位置74与第二接合位置76之间的空档位置88。空档位置88是当同步器42既不与第一副轴齿轮58接合也不与第二副轴齿轮60接合时同步器促动器拨叉44的位置。
对于同步器42运动进入与第一副轴齿轮58互锁接合、并随后进入与第二副轴齿轮60互锁接合的每次发生，第一轴向位置80和第二轴向位置84被识别，且可以被保存在控制模块56的存储器中。类似地，对于测试循环的每次发生，空档位置88被计算且被保存在控制模块56的存储器中。如上所述，测试循环可包括预定数量的发生次数，其中被重复的测试循环的每次发生产生一个第一轴向位置80和一个第二轴向位置84，该轴向位置被识别且保存在控制模块56的存储器中，且从其计算一个空档位置88并将该空档位置保存在控制模块56中。
这样的针对测试循环的每次发生而计算空档位置88的过程(其中同步器42被运动而与第一副轴齿轮58互锁接合，并随后与第二副轴齿轮60互锁接合)被重复预定发生次数，其中每次发生产生一个计算出的空档位置值。同步器促动器拨叉44的所有被计算的空挡位置(在同步器促动器拨叉44令同步器42运动而与第一副轴齿轮58并随后与第二副轴齿轮60互锁接合的每次发生时被计算)一起被平均，以限定平均空挡位置，该平均空挡位置随后被保存在控制模块56的存储器中。因此，所有保存在控制模块56的存储器中的被计算的空挡位置一起被平均，以限定平均空档位置。平均空档位置是同步器促动器拨叉44的这样的位置，其被控制模块56使用以控制双离合变速器20，用于定位同步器42，此时第一副轴齿轮58和第二副轴齿轮60都不被联接到第一副轴34。
详细描述和附图或视图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。尽管已详细描述了用于执行要求保护的发明的最佳模式和其他实施例，存在各种替换设计和实施例，用于实践限定在所附权利要求中的本发明。
Claims (10)
1.一种控制双离合变速器的方法，该方法包括：
重复地通过同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合，以可旋转地联接第一齿轮到副轴；
针对同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合的每次发生，重复地感测同步器促动器拨叉的位置；
将在同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合的每次发生时被感测的同步器促动器拨叉的被感测位置平均，以限定同步器促动器拨叉用于接合第一齿轮的第一接合位置；和
基于同步器促动器拨叉的第一接合位置，控制干式双离合变速器的促动。
2.如权利要求1所述的方法，其中通过同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合包括，将压力施加到同步器促动器拨叉的促动器，以令同步器运动进入与第一齿轮互锁接合，并随后释放施加到同步器促动器拨叉的促动器的压力。
3.如权利要求2所述的方法，其中针对同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合的每次发生而感测同步器促动器拨叉的位置进一步被限定为，当施加到同步器促动器拨叉的促动器的压力被释放后在施加到促动器的压力降低到零KPa时，感测同步器促动器拨叉的位置。
4.如权利要求3所述的方法，其中干式双离合变速器包括第二齿轮，同步器促动器拨叉可操作为令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合，以可旋转地将第二齿轮联接到副轴，其中同步器促动器拨叉沿第一方向运动以令同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合，且其中同步器促动器拨叉以与第一方向相反的第二方向运动以令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合。
5.如权利要求4所述的方法，进一步包括
重复地通过同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合，以可旋转地联接第二齿轮到副轴；
针对同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合的每次发生，重复地感测同步器促动器拨叉的位置；
将在同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合的每次发生时被感测的同步器促动器拨叉的被感测位置平均，以限定同步器促动器拨叉用于接合第二齿轮的第二接合位置；和
基于同步器促动器拨叉的第二接合位置，控制干式双离合变速器的促动。
6.如权利要求5所述的方法，其中通过同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合包括，将压力施加到同步器促动器拨叉的促动器，以令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合，并随后释放施加到同步器促动器拨叉的促动器的压力。
7.如权利要求6所述的方法，其中针对同步器促动器拨叉令同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合的每次发生而感测同步器促动器拨叉的位置进一步被限定为，当施加到同步器促动器拨叉的压力被释放后在施加到促动器的压力降低到零KPa时，感测同步器促动器拨叉的位置。
8.如权利要求7所述的方法，其中同步器促动器拨叉以循环方式重复地在第一方向和第二方向之间运动，其在所述第一方向使同步器运动进入与第一齿轮的互锁接合，其在所述第二方向使同步器运动进入与第二齿轮的互锁接合。
9.如权利要求8所述的方法，还包括当同步器促动器拨叉在第二接合位置与第一接合位置之间运动时，感测同步器促动器拨叉沿第一方向的加速度。
10.如权利要求9所述的方法，还包括识别第一轴向位置，该第一轴向位置沿同步器促动器拨叉沿第一方向的峰值加速度的副轴的纵向轴线。
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