CN104471287B - 控制运输工具的变速箱的速度预选机构以限制不期望的频率的放大的方法及装置 - Google Patents

控制运输工具的变速箱的速度预选机构以限制不期望的频率的放大的方法及装置 Download PDF

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Abstract

在具有动力总成的运输工具(V)中装备一种控制装置(D)，所述动力总成包括具有速度预选机构(MP)的变速箱(BV)并且具有可变的运行频率模式。所述装置(D)包括控制单元(MC)，其被装配用于在动力总成产生被变速箱(BV)的当前频率模式放大的不期望的频率的情况下，启动对速度预选机构(MP)的运行的改变，以转变当前的频率模式。

Description

控制运输工具的变速箱的速度预选机构以限制不期望的频率的放大的方法及装置
技术领域
本发明涉及装备有动力总成的运输工具，该动力总成包括具有速度预选机构的变速箱。
背景技术
此处，应当理解“具有速度预选机构的变速箱”指的是允许同时选择用于移动运输工具的第一速度和提前地预选第二速度以便于速度的下一次变化的变速箱。因此，本发明涉及至少具有两个离合器的变速箱(或者DCT，即“双离合器变速箱”)。
运输工具的动力总成产生噪音和/或振动，其频率根据运行模式以及转速而变化。例如，这样的噪音和/或振动可能是由动力总成的热电机的循环，或者离合器机构的故障或离合器的摩擦故障导致的离合器的“颤动”所引起的。其可能特征例如在于嘈杂声(其转速通常在约1000转/分钟和约1500转/分钟之间)，或者变速箱的颗粒声级别(niveau de grenaille)(其转速通常在约1500转/分钟和约2000转/分钟之间)。
正如本领域技术人员所知晓的，这些噪声和/或振动的某些频率可能被运输工具的设备模态放大，并且使得运输工具的乘客不适。尤其是在某些变速箱的(对应于某些转速的)某些运行频率模式的情况下，这是由于它们非常接近动力总成产生的不期望的某些频率。
为了减少这些不期望的频率所引起的不适，已经提议改变产生这些频率的设备和/或在运输工具中添加声音衰减单元。但是该方法被证实通常较为昂贵或非常难以实现。
因此，本发明旨在通过抨击对不期望的频率的放大源而非该不期望的频率的源来改善该情况。
发明内容
为此，本发明尤其提出一种控制方法，在具有动力总成的运输工具中实施所述控制方法，所述动力总成包括具有速度预选机构的变速箱并且具有可变的运行频率模式，并且所述控制方法包括：当动力总成产生被变速箱的当前频率模式放大的不期望频率时，改变速度预选机构的运行，以转变当前频率模式。
同样地通过改变速度预选机构的运行，改变变速箱的转动惯性，从热电机来看，这能够转变后者的当前频率模式，以便于使其远离不期望的频率，并且因此对该频率的放大的贡献显著减少。
根据本发明的控制方法可以包括能够单独或组合采用的其它特征，并且尤其是：
-改变可以包括：当速度预选机构未预选任何速度时，由速度预选机构选择预选速度，或者如果速度预选机构已经预选第一速度，则改变所预选的速度；
-当存在与倒车不同的第一预选速度时，可以预选第二速度，其选自于(至少)一个低于第一预选速度的速度、高于第一预选速度的速度以及倒车之中；
-在第一实施方式中，可以执行不期望的频率的(或相应的转速的)测量值与表示变速箱的当前频率模式的存储值之间的比较，并且可以根据该比较的结果来改变速度预选机构的运行；
-在第二实施方式中，可以执行不期望的频率的放大程度的估计值与选定阈值之间的比较，并且当估计值大于选定阈值时，改变速度预选机构的运行。
本发明还提出了一种控制装置，其用于装备具有动力总成的运输工具，所述动力总成包括具有速度预选机构的变速箱并且具有可变的频率运行模式，并且所述控制装置包括：控制单元，其被装配用于在动力总成产生被变速箱的当前频率模式放大的不期望的频率的情况下，启动对速度预选机构的运行的改变，以转变当前频率模式。
根据本发明的控制装置可以包括能够单独或组合采用的其它特征，并且尤其是：
-其控制单元可以被装配用于：当速度预选机构未预选任何速度时，启动由 速度预选机构选择的预选速度，或者当速度预选机构已经预选第一速度时，启动由速度预选机构选择的第二预选速度；
-在第一实现方式中，其控制单元可以被装配用于根据不期望的频率的测量值与表示变速箱的当前频率模式的存储值之间的比较的结果来改变速度预选机构的运行；
-在第二实现方式中，其控制单元可以被装配用于当变速箱内的对不期望的频率的放大程度的估计值大于选定阈值时，改变速度预选机构的运行。
本发明还提出一种运输工具，所述运输工具可能为机动类型的，并且包括动力总成，所述动力总成包括具有速度预选机构的变速箱并且具有可变的运行频率模式，并且本发明还提出前述类型的运输工具的控制装置。
附图说明
在审阅了下面的详细描述和附图之后，本发明的其它特征和优点将显现，在附图中：
-图1示意性和功能性地示出了包括动力总成以及装备有根据本发明的控制装置的变速箱的监控系统的运输工具，
-图2示出了能够实施根据本发明的控制方法的第一算法实例，以及
-图3示出了能够实施根据本发明的控制方法的第二算法实例。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提出一种控制方法和一种相关联的控制装置D，其用于控制运输工具V的变速箱BV的速度预选机构MP的运行。
在下文中，作为非限制性实例，认为运输工具V是机动类型的。例如有关于轿车。但是，本发明不局限于这种类型的运输工具。事实上，其涉及被安置有动力总成的所有类型的陆上或海上(或江河)或甚至航空运输工具，其在需要时包括被耦合至储能单元的电动机。
此外，在下文中，作为非限制性实例，认为动力总成包括所述为双离合器(或DCT)类型的变速箱BV。但是，本发明不局限于这种类型的变速箱。事实上，其涉及包括速度预选机构MP的所有类型的变速箱。
在图1中示意性地示出了运输工具V，其包括动力总成、适用于监控 动力总成的运行的第一监控系统SG、适用于监控变速箱BV的运行的第二监控系统SB以及根据本发明的控制装置D。
如图所示，动力总成包括至少一个热电机MT、发动机轴AM、变速箱BV(此处具有双离合器和速度预选机构MP)以及离合器EM。
热电机MT包括曲柄轴(未示出)，其被固定地连接至发动机轴AM，以驱动后者(AM)旋转。
变速箱BV尤其包括被设置为彼此耦合的输入(或第一)轴AP和输出轴AS。输入轴AP用于经由离合器EM来接收发动机扭矩。输出轴AS用于经由输入轴AP和速度预选机构MP来接收发动机扭矩，以便于将其传递至与其耦合的传动轴AT。
应当注意到，在图1中示出的非限制性实例中，动力总成还包括电机AD，其例如具有特别是负责开动热电机MT以使其能够起动的交流起动机，其包括自动停止和重新启动(或“stop and start(停止和开始)”)的控制系统。该交流起动机AD负责驱动转子(或电枢)轴AR的旋转，转子(或电枢)轴AR在此被连接至自由轮RL，以根据指令被耦合至小齿轮或耦合轮RC1，小齿轮或耦合轮RC1永久地啮合被固定地连接至发动机轴AM的另一小齿轮或另一耦合轮RC2。
热电机MT和交流起动机AD的运行受第一监控系统SG的控制，第一监控系统SG可以表现为计算机的形式(优选地，为专用的)。
变速箱BV的运行受第二监控系统SB的控制，第二监控系统SB可以表现为计算机的形式(优选地，为专用的)。
在下文中，认为动力总成产生噪音和/或振动，其频率根据其运行模式(以及当前转速)而变化。这些噪音和/或振动例如是由热电机MT的循环，或者由离合器机构的故障和离合器的摩擦故障导致的离合器EM的“颤动”所引起的。在下文中，还认为变速箱BV根据其当前的运行模式具有(对应于不同的转速的)不同的频率模式，并且这些频率模式中至少一个模式非常接近于由动力总成产生的至少一个频率，因此本质上容易引起它的放大，这可能被证实使运输工具V的乘客不适。
因此，本发明提出实施一种用于显著减少前述放大现象的控制方法。
该控制方法包括，当动力总成产生被变速箱BV的当前频率模式放大 (或易于被放大)的不期望的频率时，改变速度预选机构MP的运行以便于转变当前频率模式。
对速度预选机构MP的运行的改变引起对变速箱BV的旋转惯性的改变，从热电机MT的角度来说，这转变了其当前的频率模式，并且因此能够远离由动力总成产生的不期望的频率。应当理解，该频率远离能够明显地减少由变速箱BV对不期望的频率的放大，以便于该不期望的频率不再构成对运输工具V的乘客的不适。该方法因此作用于不期望的频率的放大源，而非作用于该不期望的频率的源。然而，可以并行使用声音衰减单元，其用于减少具有该不期望的频率的动力总成的噪音和/或振动。
应当注意到，该控制方法可以由控制装置D实施，其负责控制速度预选机构MP的运行。在图1中示出的非限制性实例中，在第二监控系统SB中插入控制装置D。但是，在变化方案中，控制装置D可以是在第二监控系统SB外部的设备，但被耦合至后者(SB)。因此，可以将控制装置D实现为软件模块(或计算机技术模块或甚至“软件”)的形式，或者电子电路(或“硬件”)和软件模块的组合。
优选地，对速度预选机构MP的运行的改变包括：使其从所述的“未预选”模式转变至所述“具备预选”模式(或者换句话说，当未预选速度时，使其预选速度)，或者使其从具备预选的第一模式转变至具备预选的第二模式(或者换句话说，当预选第一速度时，使其预选第二速度)。
在第一备选方案中，当启动倒车时，应当由控制装置D选择的预选速度是先验的第一速度，而当启动一个(前进)速度时，由控制装置D选择的预选速度可以是高速档(当可能时)或者低速档(可能需要倒车)。
在第二备选方案中，当第一预选速度是一个前进速度时，应当由控制装置D选择的第二预选速度可以是低于该第一预选速度的速度，或者是高于该第一预选速度的速度，或者甚至倒车。
控制方法可以以至少两种不同的方式来实施。
在第一实施方式中，如图2的算法所示，可以执行第一步骤10，其中，执行对不期望的频率(或相应的转速)的测量。例如，可以由在热电机MT的选定位置处插入的频率传感器，或者由被耦合至输入轴AP的旋转传感器来周期性地执行和提供该测量。
然后，控制装置D(更确切地说，其控制单元MC)可以执行第二步骤20，其中，将不期望的频率(或相应的转速)的(最新)测量值与表示变速箱BV的当前频率模式(或相应的转速)的存储值(此外，这是时时刻刻可知的)进行比较。
如图1的非限制性所示，控制装置D可以包括存储单元MS，其中，其存储表示变速箱BV的不同频率模式(或转速)的值，其对应于变速箱(BV)的运行模式的标识。作为纯示意性实例，第一频率模式可以对应于第一运行模式，其中，启动第一速度，但是未预选任何速度，第二频率模式可以对应于第二运行模式，其中，启动第一速度，并且预选第二速度，第三频率模式可以对应于第三运行模式，其中，启动第一速度，并且预选倒车，第四频率模式可以对应于第四运行模式，其中，启动倒车，但是未预选任何速度，而第五频率模式可以对应于第五运行模式，其中，启动倒车，并且预选第一速度等。
如果在第二步骤20时执行的比较的结果指示不期望的频率的(或相应的转速的)(最新)测量值并不接近于表示变速箱BV的当前频率模式的(或相应的转速的)存储值，那么控制装置D(更确切地说，其控制单元MC)可以执行第三步骤30，其中，其决定不改变速度预选机构MP的运行。
相反地，如果在第二步骤20时执行的比较的结果指示不期望的频率的(或相应的转速的)(最新)测量值接近于表示变速箱BV的当前频率模式的存储值，那么控制装置D(更确切地说，其控制工具MC)可以执行第四步骤40，其中，其选择并启动对速度预选机构MP的运行的改变。
在第二实施方式中，如图3的算法所示，可以执行第一步骤10’，其中，对不期望的频率(或相应的转速)的放大程度进行估计。例如，可以由在变速箱BV内的选定位置处(例如接近小齿轮处)插入的声强传感器来周期性地执行和提供该估计。当(对于所考虑的频率)不存在放大时，例如相对于已知的参考强度来确定估计值。
在变化方案中，传感器可以仅进行声强的测量，而由控制装置D根据接收的声强的测量值以及在(对于所考虑的频率)不存在放大的情况下的已知的参考强度来估计不期望的频率的(或相应的转速的)每个放大程度。
然后，控制装置D(更确切地说，其控制单元MC)可以执行第二步骤 20’，其中，将不期望的频率的(或相应的转速的)放大程度的(最新)估计值与(可能随所考虑的频率而变化的)所选定的阈值进行比较。
如果在第二步骤20’时执行的比较的结果指示(最新)的估计值小于或等于所选定的阈值，那么控制装置D(更确切地说，其控制单元MC)可以执行第三步骤30’，其中，其决定不改变速度预选机构MP的运行。
相反地，如果在第二步骤20’时执行的比较的结果指示(最新)的估计值大于所选定的阈值，那么控制装置D(更确切地说，其控制单元MC)可以执行第四步骤40’，其中，其选择并启动对速度预选机构MP的运行的改变。
本发明提供了多个优点，尤其是：
-当热电机是不期望的频率的源时，本发明能够通过消除由附加的声音衰减单元的使用施加的某些声学约束来优化对热电机的燃烧的调节，
-当经由离合器的耦合是不期望的频率的源时，本发明能够解除对参与该耦合的零件的实现的公差(摩擦的伪平行度(faux parallélisme)的公差、摩擦的平台的扭曲(voile de plateau)的公差、“隔板的突出部分(becs de diaphragme)”的扭曲的公差，热电机/变速箱偏心距的公差)的约束，并因此减少这些零件的制造成本。

Claims (6)

1.一种用于具有动力总成的运输工具(V)的控制方法，所述动力总成包括具有速度预选机构(MP)的变速箱(BV)并且所述变速箱(BV)具有可变的运行频率模式，所述方法的特征在于：
当所述动力总成产生被所述变速箱(BV)的当前频率模式放大的不期望的频率时，改变所述速度预选机构(MP)的运行，以转变所述当前频率模式；以及
执行所述不期望的频率的放大程度的估计值与选定阈值之间的比较，并且当所述估计值大于所述选定阈值时，改变所述速度预选机构(MP)的运行。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于所述改变包括：当所述速度预选机构(MP)未预选任何速度时，由所述速度预选机构(MP)来选择预选速度；或者如果所述速度预选机构(MP)已经预选第一速度，则改变所预选的速度。
3.根据权利要求1和2中一项所述的方法，其特征在于当存在不同于倒车的第一预选速度时，预选第二速度，在包括至少一个低于所述第一预选速度的速度、高于所述第一预选速度的速度以及所述倒车的组中选择所述第二速度。
4.一种用于具有动力总成的运输工具(V)的控制装置(D)，所述动力总成包括具有速度预选机构(MP)的变速箱(BV)并且所述变速箱(BV)具有可变的运行频率模式，所述装置的特征在于：
其包括控制单元(MC)，所述控制单元(MC)被配置成：在所述动力总成产生被所述变速箱(BV)的当前频率模式放大的不期望的频率情况下，启动对所述速度预选机构(MP)的运行的改变，以转变所述当前频率模式，以及
所述控制单元(MC)被配置成：当所述不期望的频率的放大程度的估计值大于选定阈值时，改变所述速度预选机构(MP)的运行。
5.根据权利要求4所述的装置，其特征在于所述改变所述速度预选机构(MP)的运行包括：当所述速度预选机构(MP)未预选任何速度时，启动由所述速度预选机构(MP)选择的预选速度；或者当所述速度预选机构(MP)已经预选第一速度时，启动由所述速度预选机构(MP)选择的第二预选速度。
6.一种包括动力总成的运输工具(V)，该动力总成包括具有速度预选机构(MP)的变速箱(BV)并且所述变速箱(BV)具有可变的运行频率模式，所述运输工具(V)的特征在于其包括根据权利要求4和5中的一项所述的控制装置(D)。
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