CN107076299A - 用于控制机动车辆变速器的可移动挡块的脱离接合极限位置的方法以及对应的机动车辆变速器 - Google Patents

用于控制机动车辆变速器的可移动挡块的脱离接合极限位置的方法以及对应的机动车辆变速器 Download PDF

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Abstract

为了控制机动车辆变速器的可移动挡块(17)相对于固定挡块(23)的脱离接合极限位置，执行以下步骤：获得该可移动挡块的位置值；检测该可移动挡块在预定义的时间段内抵靠该固定挡块的对接位置；并且从对接抵靠该固定挡块(23)的该可移动挡块(17)的位置值计算所述极限位置。

Description

用于控制机动车辆变速器的可移动挡块的脱离接合极限位置 的方法以及对应的机动车辆变速器
技术领域
本发明实质上涉及用于机动车辆的变速器，具体地但非排他性地涉及用于机动车辆的混合动力变速器，该混合动力变速器一方面包括内燃驱动发动机并且另一方面包括电动机。
然而应注意的是，本发明不局限于此类的应用范围，实质上涉及用于机动车辆的变速箱，该变速箱包括档位变换时作用在与固定挡块接合的可移动挡块上的致动系统。
背景技术
在这种类型的变速箱中，该致动系统使用包括能量存储器件的辅助系统，该能量存储器件确保：当可移动挡块的齿对接抵靠固定挡块的齿时，存储从致动系统得到的能量以便在挡块接合或挡块分离再次变得可能时使该能量存储器件复位。
可移动挡块相对于固定挡块的移位是取决变速箱的控制系统。
与此类型变速箱相关联的问题之一在于需要尽可能可靠地彻底弄明白：当该控制系统认为该可移动挡块在挡块分离或脱离接合位置中时，该可移动挡块实际上处于该位置中。在误差情况下，也就是说，如果在控制系统认为该可移动挡块处于脱离接合位置中时该可移动挡块与固定挡块接合则该车辆可能经受无意识的加速或减速。
为此，该控制系统必须获得挡块的脱离接合极限位置的实际值，基于此，该可移动挡块的移位的增大将引起这些挡块的齿脱离接合。
可以参考文献FR 2 977 198和FR 2 973 299，这些文献描述了一种用于机动车辆的混合动力变速器结构以及一种对应的控制方法，该控制方法利用联接系统(更具体地，挡块系统)以便使主轴与电动机的转子接合或与空转链轮接合，目的在于借助于差速器将驱动能量传递至车轮。然而，如之前所指出的，在这种类型的变速器中，变速箱的控制系统不能够以可靠的方式确保可移动挡块的脱离接合位置。
发明内容
因此，本发明的目的在于着手解决这种缺陷，并且更具体地，在车辆的使用寿命上诊断可移动挡块的脱离接合极限位置的任何偏差，更具体地，着眼于使这个位置能够被校准。
因此，本发明提出一种用于控制机动车辆变速器的可移动挡块相对于固定挡块的脱离接合极限位置的方法，该方法包括以下步骤：
-获得该可移动挡块的位置值；
-检测该可移动挡块在预定义的时间段内抵靠该固定挡块的对接位置；并且
-从对接抵靠该固定挡块的该可移动挡块的位置来计算所述极限位置。
此外，在一个实施例中，计算在计算出的极限位置与校准的脱离接合极限位置之间的差值，并且将所述差值计算结果与阈值进行比较以便检测与脱离接合极限位置的任何偏差。
有利地，该可移动挡块的这些位置值被处理的方式为使得施加与致动器的实施中的延迟相对应的延迟。
作为变体，从测量传感器获得可移动挡块的位置值。
可以将该可移动挡块的位置与阈值进行比较以便检测接合位置，并且如果该挡块已经移位到该接合位置中则进行下一个步骤来计算所述极限位置。
根据本发明的控制方法的另一个特征化特征，基于对该可移动挡块的位置的滤波导数的计算来检测该挡块的对接位置，并且基于所述滤波导数与阈值的比较来检测对接。
可能更具体地，如果在所述指定时间段内该滤波导数低于所述阈值，则检测对接位置。
根据第二方面，本发明还将用于机动车辆的变速器作为其目的，该变速器包括至少一个可移动挡块的组件，该组件在致动器的动作下相对于多个固定挡块的对应的组件可移动。
所述变速器包括用于控制该可移动挡块相对于该固定挡块的脱离接合极限位置的器件，该器件包括用于获得该可移动挡块的位置值的器件、用于检测该可移动挡块在预定义的时间段内抵靠该固定挡块的对接位置的器件以及用于从对接抵靠该固定挡块的该可移动挡块的位置值来计算所述脱离接合极限位置的计算器件。
因此，在基于对接抵靠固定挡块的可移动挡块的位置值来计算针对该可移动挡块的脱离接合位置的极限值时，当满足一系列条件时，更具体地，关于对可移动挡块抵靠固定挡块的对接位置的检测，有可能确保所计算的极限位置接近地对应于脱离接合极限位置，基于此该可移动挡块在脱离接合方向上由致动机构引起的移位导致了该可移动挡块的脱离接合。
附图说明
通过阅读仅借助非穷尽的示例并且参照附图所提供的以下说明，本发明的其他的目的、特征化特征以及优点将显现，在附图中：
-图1是机动车辆变速器的结构的简图；
-图2以示意性方式展示了档位变换的致动链的原理；
-图3是示出了可移动挡块相对于固定挡块的不同位置的基本图；
-图4以示意性方式展示了可移动挡块的脱离接合极限位置的变换，并且
-图5展示了根据本发明的控制方法的主要阶段。
具体实施方式
首先参照图1，该图展示了机动车辆变速器的总体结构，在此情况下由用于机动车辆的混合动力变速器组成，该混合动力变速器一方面包括内燃驱动发动机并且另一方面包括电动机。
在图1中展示的变速器包含实心主轴1，该主轴借助于过滤系统2(减振轮毂、“减震器”、双质量飞轮或其他)而被直接连接到内燃发动机(未展示)的飞轮3上。
实心轴1承载空转链轮4，该空转链轮能够通过第一挡块联接系统5连接至该轴1。空心主轴6附接至电动机7的转子。空心轴6承载两个固定链轮8和9并且可以通过联接系统5附接至该实心主轴。副轴10承载两个空转链轮11和12，该副轴可以通过第二挡块联接系统13附接至主轴。副轴10同样承载固定链轮14和朝向被附接至车辆的车轮(未展示)的差速器16的减速链轮15。
第一联接器件5可以采取至少三个位置，在这些位置中：
-内燃发动机与将电动机7连接到这些车轮上的传动链解除联接(位置1)，
-内燃发动机在有或没有电动机的辅助的情况下驱动这些车轮(位置2)，以及
-内燃发动机与电动机7联接的方式为使它们在车轮方向上的相应的转矩相加在一起(位置3)。
参照图2，该图展示了档位变换的致动顺序的原理，用于机动车辆的变速器的联接系统(如5和13)通常使用可移动挡块17，该可移动挡块的移位取决于致动系统18，该致动系统包括电动机19，该电动机借助于减速齿轮20、运动变换装置21以及包括用于存储能量的器件(在此情况下为弹簧)的辅助机构22引起可移动挡块18相对于固定挡块的平移移位。
现在参照图3，该图示出了可移动挡块7相对于固定挡块23的不同的相应位置。
如之前提及的，可移动挡块17(在此例如由具有矩形形式的齿的挡块组成，这些矩形形式的齿与在固定挡块23上产生的对应形式的齿互相作用)在致动机构18的作用下在空档位置I(在该位置中，可移动挡块完全与固定挡块脱离接合)与接合位置II(在该位置中，可移动挡块的齿与固定挡块的齿啮合)之间穿过与脱离接合极限位置相对应的中间位置III(在该位置中，可移动挡块与固定挡块接合，并且在该位置中，可移动挡块的随后的移位阶段是可移动挡块的脱离接合或挡块分离位置)平移地移位(如箭头F所指示)。
应注意的是：从脱离接合位置，当可移动挡块在挡块接合方向上移位时(即在图3中从右向左)，并且当固定挡块和可移动挡块相互偏置的方式为使得齿不对接时，可移动挡块线形地移动远至位置II。
相反，当可移动挡块的齿对接抵靠固定挡块的齿时，可移动挡块保持固定并且能量存储装置的弹簧22被压缩为积聚由致动系统产生的机械能量以便在挡块接合变得可能时使其再次复位。
在任何情况下，变速器控制系统整合控制算法，该控制算法将脱离接合极限位置考虑在内。事实上，必要的是，在变速器控制系统决定可移动挡块的位置的方式为使得该可移动挡块处于脱离接合位置中并且因此认为这些挡块是挡块分离时，使该可移动挡块实际上脱离接合。
因此，该控制系统结合了步骤E(图4)，该步骤包括硬件和软件，该软件被适合地编程为用于控制脱离接合极限位置并且用于识别在变速器的使用寿命上与这个脱离接合阈值的任何偏差，更具体地，以便用于校准这个脱离接合阈值。
作为其输入，所述控制步骤E接收针对可移动挡块的位置的设定点值Claw_psn_sp、挡块接合要求信号B_crabotage_prim以及针对该挡块的位置的合并值Claw_psn_csn；并且作为其输出而提供合并的脱离接合阈值Claw_psn_off和指示脱离接合阈值相对于参考阈值的偏差的布尔值B_diag_claw_off。
换言之，步骤E从输入数据计算在空档位置“0”与接合位置开始之间的距离d(图3)并且将这个距离与在工厂里已经校准的位置相比较，以便检测与脱离接合阈值的偏差、包含安全裕量。
现在将参照图5给出方块控制系统在步骤E实施的控制方法的主要阶段的说明，以便确定可移动挡块的脱离接合极限值。
应注意的是，在第一种情况下，针对该挡块位置的设定点值Claw_psn_cp可以通过使用适当的传感器来提供。
它同样可以从致动系统18的位置来推导。尽管如此，这样的总值必须被校准或合并，其方式为使得在施加用于位置的设定点与可移动挡块的有效移位之间的延迟被考虑在内。
用于可移动挡块的位置的延迟设定点值Claw_psn_sp_delay因此在第一步骤30中被定义，如：
Claw_psn_sp_delay(t)＝1000*Claw_psn_sp(t-t_delay)，其中，0<t_delay≤1秒
此处，t_delay表示由于致动系统的致动的延迟。
在接下来的步骤31中检测是否已做出挡块接合请求，或者，换言之，检测可移动挡块位置的设定点值是否大于接合位置的阈值设定点值。
换言之，布尔值B_claw_psn_sp_delay_ok被定义，指示挡块位置的延迟的设定点大于接合位置的阈值设置点Seuil_eng，如：
如果|Claw_psn_sp_delay(t)|≥Seuil_eng其中，4.5≤6mm，则B_claw_psn_sp_delay_ok＝1
在接下来的步骤32和33中检测：可移动挡块是否对接抵靠固定挡块。
换言之，在步骤32中，变量Claw_psn_cs_dot_fil被定义，如：
Claw_psn_cs_dot_fil＝Deriv_Fil(1000*Claw_psn_cs)
此处，Deriv_Fil是具有在10ms和500ms之间的时间常量的滤波导数。
在步骤33中，布尔变量B_claw_psn_cs_dot_fil_temp被定义，指示上文中的滤波导数小于阈值Seuil_der，对此考虑，滑动齿轮被锁定在齿对齿的位置中，如：
如果|Claw_psn_cs_dot_fil|≤Seuil_der，其中，1≤Seuil_der≤5mm/s，则B_vlaw_psn_cs_dot_fil_temp＝1。
换言之，如果可移动挡块与齿对接抵靠，则针对可移动挡块的移位的值被抵消，使得其导数在阈值Seuil_der中接近零。
在接下来的步骤34中，布尔变量B_claw_psn_cs_dot_fil_ok被定义，如：
如果B_claw_psn_dot_fil_temp＝1，针对tempo_confir，其中0<tempo_confir≤100ms，则B_claw_psn_cs_dot_fil_ok＝1。
换言之，已证实的是，可移动挡块在长达100ms的足够时间段tempo_confir内保持锁定。
在接下来的步骤35中，确保满足一定数量的预定义的条件，并且执行下一个步骤以便真实地计算脱离接合极限位置。
布尔变量B_trig_seuil_deseng被定义，如：
如果B_crabotage_prim＝1并且B_claw_psn_sp_delay_ok＝1
并且B_claw_psn_cs_dot_fil_ok＝1，则B_trig_seuil_deseng＝1
在这个阶段中，布尔变量被定义，如果已经被确定，则该布尔变量定位在“1”，在更早的步骤中，致动系统已经被激活，实际上已经表达了脱离接合请求，并且该可移动挡块处于对接位置中(包括在预定义的时间段内)。
如果情况如此，则执行下一个步骤以便计算脱离接合阈值Claw_psn_off(步骤36)。
然后，Claw_psn_off通过以下等式限定：
Claw_psn_off＝Claw_psn_cs(t_trig)
此处，t_trig是B_trig_seuil_deseng从值0到1的时刻。
换言之，计算出的极限值对应于可移动挡块对接抵靠固定挡块的位置，也就是说，对应于可移动挡块在上一步骤35中计算出的布尔变量转换到水平1那一时刻的合并位置的设定点值。
在接下来的步骤37中，通过计算布尔变量B_diag_claw_off来检测脱离接合阈值相对于参考阈值的可能的偏差。
然后，B_diag_claw_off通过以下等式被定义：
如果|Claw_psn_off-Claw_psn_off_usine|>阈值偏差(seuil_déviation)，则B_diag_claw_off＝1
其中，Claw_psn_off_usine是在工厂中设置的脱离接合阈值，并且0<阈值偏差(seuil_déviation)≤1mm。
如果这种偏差已经被检测出，则可能的是：或者在变速器控制系统内更新新的极限值，或者以启动维护阶段为目的来启动警报。

Claims (8)

1.一种用于控制机动车辆变速器的可移动挡块(17)相对于固定挡块(23)的脱离接合极限位置的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
-获得该可移动挡块的位置值；
-检测该可移动挡块在预定义的时间段内抵靠该固定挡块的对接位置；并且
-从对接抵靠该固定挡块(23)的该可移动挡块(17)的位置值来计算所述极限位置。
2.如权利要求1所述的方法，其中，附加地计算在计算出的极限位置与校准的脱离接合极限位置之间的差值并且将所述差值计算结果与阈值进行比较以便检测与脱离接合极限位置的任何偏差。
3.如权利要求1和2之一所述的方法，其中，该可移动挡块(17)的这些位置值被处理的方式为使得施加与致动器(18)的实施中的延迟相对应的延迟。
4.如权利要求1和2之一所述的方法，其中，从测量传感器来获得该可移动挡块(17)的这些位置值。
5.如权利要求1至4任一项所述的方法，其中，将该可移动挡块的位置与阈值进行比较以便检测接合位置，并且如果该挡块已经被移位到该接合位置则进行下一个步骤来计算所述极限位置。
6.如权利要求1至5任一项所述的方法，其中，基于对该可移动挡块的位置的滤波导数的计算来检测该挡块(17)的对接位置，并且其中，将所述滤波导数与阈值进行比较以用于检测对接。
7.如权利要求6所述的方法，其中，如果在所述指定的时间段内该滤波导数低于所述阈值则检测对接位置。
8.一种用于机动车辆的变速器，该变速器包括至少一个挡块(17)的组件，该组件可在致动器(18)的动作下相对于多个固定挡块(23)的对应的组件移动，其特征在于，该变速器包括用于控制该可移动挡块相对于该固定挡块的脱离接合极限位置的器件(E)，该器件包括用于获得该可移动挡块(17)的位置值的器件、用于检测该可移动挡块(17)在预定义的时间段内抵靠该固定挡块(23)的对接位置的器件以及用于从对接抵靠该固定挡块的该可移动挡块的位置值来计算所述脱离接合极限位置的计算器件。
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