CN104214328B - 识别双离合变速器的同步器促动器拨叉同步位置的方法 - Google Patents

Abstract

一种识别同步器促动器拨叉的同步位置的方法包括当同步器位于中性位置时感测第一轴的减速速率以限定第一减速速率。利用同步器促动器拨叉沿第一轴从中性位置朝向一齿轮移动同步器。当同步器促动器拨叉沿第一轴移动同步器时感测第一轴的减速速率，以识别从第一减速速率至第二减速速率的变化。识别同步器促动器拨叉相对于第一轴的一位置为同步器促动器拨叉的同步位置，在该位置处第一轴的加速速率从第一减速速率改变为第二减速速率。

Description

识别双离合变速器的同步器促动器拨叉同步位置的方法

技术领域

本发明一般涉及控制双离合变速器的方法，且更特别涉及一种获知双离合变速器的同步器促动器拨叉同步位置的方法。

背景技术

双离合变速器包括多个同步器。每个同步器沿副轴移入和移出与至少一个通常为两个不同齿轮的互锁接合，以旋转地将一个齿轮联接至副轴。每个同步器包括同步器促动器拨叉，其将同步器沿副轴轴向地移动。变速器控制模块必须知晓当同步器被与不同齿轮的每个接合时同步器促动器拨叉的位置、当同步器不与不同齿轮的任一个接合时同步器促动器拨叉的中性位置、以及其中同步器初始接触不同齿轮的每个但是尚未与不同齿轮完全接合的同步位置，以正确地控制双离合变速器的操作。

发明内容

提供一种操作双离合变速器的方法。该方法包括当同步器位于中性位置时感测第一轴的减速速率以限定第一减速速率。利用同步器促动器拨叉沿第一轴从中性位置朝向一齿轮移动同步器。当同步器促动器拨叉沿第一轴移动同步器时感测第一轴的减速速率以识别从第一减速速率至第二减速速率的变化。识别同步器促动器拨叉相对于第一轴的一位置为同步器促动器拨叉的同步位置，在该位置处第一轴的减速速率从第一减速速率改变为第二减速速率。

还提供一种识别双离合变速器的同步器促动器拨叉的同步位置的方法。该方法包括感测第一离合器和第二离合器的状态以确定第一离合器和第二离合器被置于接合状态或是分离状态。感测第二轴的旋转速度。当同步器位于中性位置时感测第一轴的减速速率以限定第一减速速率。当第二轴的感测的旋转速度等于或小于预定的接近零的速度时，且当第一离合器和第二离合器每个都被置于它们各自的分离状态中时，则利用同步器促动器拨叉将同步 器沿第一轴从中性位置朝向一齿轮移动。当同步器促动器拨叉沿第一轴移动同步器时感测第一轴的减速速率。当同步器促动器拨叉沿第一轴移动同步器时，识别从第一减速速率至第二减速速率的减速速率的变化。识别同步器促动器拨叉相对于第一轴的一位置为同步器促动器拨叉的同步位置，在该位置处第一轴的减速速率从第一减速速率改变为第二减速速率。

还提供一种用于车辆的双离合变速器。双离合变速器包括支撑至少一个同步器和至少一个齿轮于其上的第一轴。同步器促动器拨叉被联接至同步器。同步器促动器拨叉可操作以沿第一轴在中性位置和接合位置之间移动同步器。控制模块被配置为控制同步器促动器拨叉的操作。该控制模块可操作以当同步器位于中性位置时感测第一轴的减速速率以限定第一减速速率。利用同步器促动器拨叉沿第一轴从中性位置朝向一齿轮且至接合位置中移动同步器。当同步器促动器拨叉沿第一轴朝向齿轮移动同步器时感测第一轴的减速速率以识别第一轴从第一减速速率至第二减速速率的减速速率变化。该控制模块还可操作以识别同步器促动器拨叉相对于第一轴的一位置，在该位置处第一轴的减速速率从第一减速速率改变为第二减速速率，且限定该识别的位置为同步器促动器拨叉的同步位置。

因此，双离合变速器的控制模块可操作以识别同步器促动器拨叉相对于第一轴的一位置，在该位置处第一轴的加速速率从第一加速速率改变为第二加速速率，同时同步器促动器拨叉从中性位置朝向齿轮且至接合位置中移动同步器。同步器促动器拨叉相对于第一轴的识别出的位置被识别和/或限定为同步器促动器拨叉的同步位置，在该位置处第一轴的减速速率从第一减速速率改变为第二减速速率。控制模块可继而在双离合变速器的控制和操作中使用同步器促动器拨叉的识别出的同步位置来精准地控制相应的齿轮的接合和分离。

当结合附图时，从下面的用于执行如所附权利要求限定的本发明的一些最佳方式和其它实施例的具体描述可容易地明白本发明的上述特征和优点，以及其它特征和优点。

附图说明

图1是双离合变速器的示意性平面图；

图2是干式双离合变速器的局部放大示意性平面图，示出了处于中性位 置中的同步器和同步器促动器拨叉；

图3是干式双离合变速器的局部放大示意性平面图，示出了处于同步位置中的同步器和同步器促动器拨叉；

图4是干式双离合变速器的局部放大示意性平面图，示出了处于接合位置中的同步器和同步器促动器拨叉；

图5是一图表，其示出了当在中性位置和接合位置之间移动时，沿第一副轴相对于同步器的位置，干式双离合变速器的第一副轴的加速度。

具体实施方式

本领域技术人员将认识到，术语例如“上”、“下”、“向上”、“向下”、“顶部”、“底部”等是就附图的描述，且不在由所附权利要求限定的本发明的范围上具有限制性。而且，本发明可被在文中关于功能和/或逻辑块部件和/或各个处理步骤描述。应认识到，这样的块部件可由配置为执行特定功能的任意数量的硬件、软件和/或固件部件实现。

参考附图，其中在多个视图中相同的标号指示相同的部件，变速器，在后文中称为双离合变速器，在图1中总体地以20示出。虽然本发明相对于图1中示出的示例性双离合变速器20进行描述，但是应认识到本发明可被用于这里没有示出或描述的其它类型的变速器。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被联接至第一变速器轴26，且选择性地连接第一变速器轴26至发动机(未示出)的输出部28，例如曲轴。第二离合器24被联接至第二变速器轴30，且选择性地连接第二变速器轴30至发动机的输出部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。当接合时，第一离合器22将第一变速器轴26与发动机的输出部28互连，以在其间连续地传递扭矩。当分离时，第一离合器22将第一变速器轴26与发动机的输出部28分离，以不允许其间传递扭矩。类似地，当第二离合器24被接合时，第二离合器24将第二变速器轴30与发动机的输出部28互连，以在其间连续地传递扭矩。当分离时，第二离合器24将第二变速器轴26与发动机的输出部28分离，以不允许其间传递扭矩。

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一个。外变速器轴限定中空芯部32，内 变速器轴布置在其中且与外变速器轴同心，如关于双离合变速器20已知的。图1示出了做为内变速器轴的第一变速器轴26和做为外变速器轴的第二变速器轴30。但是，应认识到，第一变速器轴26可替换地被限定为外变速器轴而第二变速器轴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。如所示，双离合变速器20包括第一副轴34和第二副轴36。但是，应认识到，双离合变速器20需要仅包括一个副轴。第一副轴34和第二副轴36中的每个包括旋转地支撑在其上的多个副轴齿轮38，该副轴齿轮与布置在第一变速器轴26或第二变速器轴30中的一个上的多个变速器轴齿轮40中的一个啮合地接合。

双离合变速器20还包括多个同步器42。每个同步器42可旋转地联接至少一个副轴齿轮38至第一副轴34或第二副轴36中的一个，以在其间扭矩地传输旋转。同步器促动器拨叉44移动每个同步器42至与一个副轴齿轮38的接合中。双离合变速器20包括多个同步器促动器拨叉44以移动同步器42进入和离开接合。同步器促动器拨叉44共同被附图标记44指示，且分别由附图标记44A、44B、44C和44D个体地指示。每个同步器促动器拨叉44的运动受相应促动器45的控制。每个促动器45包括压力螺线管46，其施加流体压力至促动器活塞50的第一侧48，以及与压力螺线管46串联布置的流动螺线管52，其控制从促动器活塞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，例如但不限于变速器20控制单元，用于控制双离合变速器20的操作。控制模块56可包括计算机和/或处理器，且包括所有软件、硬件、存储器、逻辑、连接件、传感器等，其对于管理和控制双离合变速器20的操作来说是必须的。这样，控制双离合变速器20的方法，且更具体地获知或识别同步器促动器拨叉44的同步位置的方法可被实施为能在控制模块56上操作的程序。应认识到，控制模块56可包括能分析来自各个传感器的数据、比较数据、做出控制双离合变速器20的操作所需的必要判断和执行控制双离合变速器20的操作必需的任务的任意设备。

为了获得快速响应，平滑来自双离合变速器20的操作，同步器42的运动必需恒定且可预测。因此，下文描述的获知或识别同步器促动器拨叉的同步位置的方法给控制模块56提供了提供同步器42的恒定和可预测运动以保证快速平滑换挡所需的位置信息。

参考图2至4，双离合器变速器20的局部示出了双离合变速器20的第 一副轴齿轮58，其被第一副轴34可旋转地支撑。同步器42可沿第一副轴34移动至与第一副轴齿轮58的互锁接合。同步器促动器拨叉44可操作以沿第一方向62沿第一副轴34的纵向轴线64移动同步器42至与第一副轴齿轮58互锁接合，以可旋转地联接第一副轴齿轮58和第一副轴34。同步器促动器拨叉44还可操作以沿第二方向66沿第一副轴34的纵向轴线64(与第一方向62相反)移动同步器42脱离与第一副轴齿轮58的互锁接合，且潜在地进入与另一副轴齿轮38的互锁接合，以可旋转地联接该另一副轴齿轮38和第一副轴34。虽然下述方法是关于图2至4中所示的特定部分进行描述，但是应认识到，该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。

如图2至4中所示，同步器42包括相应的锥形离合器68，以接合第一副轴齿轮58。图2至4示出了同步器42的简化后的示例性实施例，其包括用于第一副轴齿轮58的相应锥形离合器68。当同步器42被置于中性位置时(其在图2中示出)，同步器42不与第一副轴齿轮58接合。当同步器42被朝向且进入与第一副轴齿轮58的接合时(如图3中所示)，第一副轴齿轮58上的外锥70以摩擦接合方式接触同步器42的内锥72。由于同步器42可旋转地附连至第一副轴34，且第一副轴齿轮58在没有与同步器42接合时可相对于第一副轴34旋转，同步器42和第一副轴齿轮58在它们初始彼此接触时通常不以相同旋转速度旋转。内锥72和外锥70之间的摩擦接合允许同步器42和第一副轴齿轮58同步它们的旋转速度。如图4中所示，一旦同步器42和第一副轴齿轮58的旋转速度相同，同步器42的套筒74滑动覆盖且进入与第一副轴齿轮58上的多个驱动牙(drive dog)76的互锁接合。

同步器42的接合位置(其在图4中示出)被限定为当同步器42的套筒74与第一副轴齿轮58的驱动牙76接合且同步器42和第一副轴齿轮58被旋转锁定在一起时同步器42的位置。同步器促动器拨叉44的接合位置是当同步器42被置于接合位置时同步器促动器拨叉44相对于第一副轴34的位置。同步器42的同步位置(其在图3中示出)被限定为当同步器42与第一副轴齿轮58初始摩擦接触但同步器42的套筒74尚未与第一副轴齿轮58的驱动牙76接合时同步器42的位置。因此，同步位置是同步器42和第一副轴齿轮58同步它们各自的旋转速度的时刻。同步器促动器拨叉44的同步位置是当同步器42被置于同步位置时同步器促动器拨叉44相对于第一副轴34的 位置。应认识到，虽然中性位置、同步位置和接合位置已经参照图2至4中所示的第一副轴齿轮58限定，上述位置可应用于双离合变速器20的所有副轴38和它们相应的同步器42。

该方法包括提供控制模块56，其可操作以控制双离合变速器20。如上所述，控制模块56包括用于管理和控制双离合变速器20的操作所需的所有软件、硬件、存储器、逻辑、连接件、传感器等。控制模块56可操作以执行下述方法的各个任务。

在开始下述测试程序之前，双离合变速器20必须被从发动机分离，且双离合变速器20的所有同步器42必须处于它们各自的中性位置。因此，该方法包括感测同步器42的位置以确定同步器42是否被置于它们各自的中性位置，和感测第一离合器22和第二离合器24的状态以确定第一离合器22和第二离合器24是否被置于它们各自的接合状态或是它们各自的分离状态中。如果同步器42被置于它们各自的中性位置中，且第一离合器22和第二离合器24两者都被置于它们各自的分离状态，则测试程序可继续。但是，如果同步器42中的一个未置于其相应的中性位置，或第一离合器22或第二离合器24中的一个被置于其相应的接合位置，则测试程序被停止直至这些要求的条件被满足时。

如果同步器42被置于它们各自的中性位置，且第一离合器22和第二离合器24都被置于它们各自的分离状态，则该方法包括感测第一副轴34和第二副轴36的旋转速度，同时同步器42被置于中性位置，且在将同步器42移出其中性位置之前。优选地，测试程序可仅在第一副轴34的旋转速度大于最小测试速度且小于最大测试速度时，且在第二副轴36的被感测旋转速度等于或小于预定的接近零的速度时开始。第一副轴34的最小测试速度优选地在200rpm和2000rpm之间。但是，应认识到，最小测试速度可从上述示例性范围变化。第一副轴34的最大测试速度优选地在1000rpm和3000rpm之间。但是，应认识到，最大测试速度可从上述示例性范围变化。第二副轴36的预定的接近零的速度优选地在1rpm和1000rpm之间。但是，应认识到，预定的接近零的速度可从上述示例性范围变化。

如果第一副轴34的旋转速度被随时间连续地感测，则第一副轴34随时间被感测的旋转速度可被用于计算第一副轴34的加速速率。如果加速速率是负，即第一副轴34在减速，则该加速速率被限定为第一副轴34的第一减 速速率84(如图5所示)。第一副轴34的减速度可被以其它方式感测以限定第一减速速率84。应认识到，第一减速速率84在同步器42被置于中性位置时、且在将同步器42移出中性位置之前被感测。

如果上述条件被满足以进行测试程序，且第一减速速率84已被感测，则同步器42被利用同步器促动器拨叉44沿第一轴从中性位置朝向第一副轴齿轮58移动。为了将同步器42朝向第一副轴齿轮58移动，压力被施加至同步器促动器拨叉44的促动器45。如上所述，促动器45包括促动器活塞50，其受压力螺线管46和流动螺线管52控制。通过施加流体压力至促动器50的适当侧，压力将同步器促动器拨叉44沿第一方向62沿着第一副轴34的纵向轴线64朝向第一副轴齿轮58移动。

当同步器促动器拨叉44将同步器42沿着第一副轴从中性位置朝向第一副轴齿轮58移动时，第一副轴34的加速速率被连续地感测以识别第一副轴34的加速速率从第一减速速率84至第二减速速率86的变化(如图5所示)。第二减速速率86大于第一减速速率84。因此，与第一减速速率84相比，第二减速速率86导致第一副轴34更快地慢下来。参考图5，第一副轴34的加速度被以参考线78示出。加速速率被沿垂直轴线80示出，且同步器42沿第一副轴34的位置由水平轴线82表示。在图5中，加速速率被示出为随着从图5的页面上从左至右移动而减小。该减小的加速度是负加速度，或减速速率。第一减速速率84由线段84总体表示。第二减速速率86由线段86总体表示。减速速率从第一减速度84至第二减速速率86改变的点由标记88总体指示，且表示同步器42的同步位置，以及同步器促动器拨叉44相对于第一副轴34的同步位置。

识别同步器促动器拨叉44相对于第一轴的一位置为同步器促动器拨叉44的同步位置，在该位置处第一轴的减速速率从第一减速速率84改变为第二减速速率86。如上所述，第一轴的加速速率从第一减速速率84至第二减速速率86改变的位置由标记88指示，如图5所示，且为同步器促动器拨叉44的同步位置。

将同步器促动器拨叉44的识别的同步位置与同步器促动器拨叉44的先前已知的中性位置和同步器促动器拨叉44的先前已知的接合位置比较，以确定同步器促动器拨叉44的识别的同步位置是否在同步器促动器拨叉44的先前已知的中性位置和先前已知的接合位置之间。由于同步器促动器拨叉44 的同步位置必须被置于中性位置和接合位置之间，如果被识别的同步位置未置于已知的中性位置和已知的接合位置之间，则被识别的同步位置是不准确的，不应被用于控制双离合变速器20。

一旦同步器促动器拨叉44的同步位置被识别，则控制模块56可移动同步器42和同步器促动器拨叉44返回它们各自的中性位置。控制模块56然后可对于双离合变速器20的每个同步器/副轴齿轮组合执行上述测试程序，由此获知和/或识别双离合变速器20的每个同步器/副轴齿轮组合的同步位置。每个同步器促动器拨叉44的识别的同步位置可被储存在控制模块56的存储器中，且被控制模块56用于精准地控制双离合变速器20的操作。

详细描述和附图和视图是本发明的支持和说明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然用于执行要求保护的本发明的一些最佳方式和其它实施例已经详细描述，存在用于实现所附权利要求中限定的本发明的各种替换设计和实施例。

Claims (10)

1.一种操作双离合变速器的方法，该方法包括：

当同步器位于中性位置时感测第一轴的减速速率以限定第一减速速率；

利用同步器促动器拨叉沿第一轴从中性位置朝向一齿轮移动同步器；

当同步器促动器拨叉沿第一轴移动同步器时感测第一轴的减速速率，以识别从第一减速速率至第二减速速率的变化；和

识别同步器促动器拨叉相对于第一轴的一位置为同步器促动器拨叉的同步位置，在该位置处第一轴的减速速率从第一减速速率改变为第二减速速率。

2.如权利要求1所述的方法，进一步包括当同步器位于中性位置时感测第二轴的旋转速度。

3.如权利要求2所述的方法，其中沿第一轴移动同步器被进一步限定为当感测到的第二轴的旋转速度等于或小于预定的零的速度时沿第一轴移动同步器。

4.如权利要求1所述的方法，进一步包括感测第一离合器和第二离合器的状态，以确定第一离合器和第二离合器被置于接合状态或是分离状态。

5.如权利要求4所述的方法，其中沿第一轴移动同步器被进一步限定为当第一离合器和第二离合器两者都被置于它们各自的分离状态时沿第一轴移动同步器。

6.如权利要求1所述的方法，其中沿第一轴移动同步器被进一步限定为当第一轴的旋转速度大于最小测试速度且小于最大测试速度时沿第一轴移动同步器。

7.如权利要求1所述的方法，其中第二减速速率大于第一减速速率。

8.如权利要求1所述的方法，进一步包括将同步器促动器拨叉的识别出的同步位置与同步器促动器拨叉的先前已知的中性位置和同步器促动器拨叉的先前已知的接合位置比较，以确定同步器促动器拨叉的识别出的同步位置是否在同步器促动器拨叉的先前已知的中性位置和先前已知的接合位置之间。

9.如权利要求1所述的方法，进一步包括感测同步器的位置以确定同步器是否处于中性位置。

10.如权利要求1所述的方法，进一步包括在识别同步器促动器拨叉的同步位置后将同步器移动返回至中性位置。