CN109154383B - 用于检验联接装置的配置安全性的方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于检验变速箱滑动齿轮(8c)的联接装置(8)的配置安全性的方法，该联接装置旋转连接至该变速箱的驱动输入轴(4)、并且在该轴上在两个与惰小齿轮(6a，7a)接合的相反位置之间的中间空档位置的任一侧上轴向地可移动，其特征在于，基于关于该滑动齿轮的位置的主要信息(F)及其运动设置(C)来限定该联接装置(8)的空档配置，在该位置中，转矩至车轮的传递被有效地中断，并且在于，仅当该装置(8)处于该配置时才允许启动该滑动齿轮与小齿轮(6a，6b)的同步。

Description

用于检验联接装置的配置安全性的方法
技术领域
本发明涉及在通过对驱动源的适当控制来确保小齿轮在其轴上的同步的传动箱中，就通过爪形离合器、或爪式离合器滑动齿轮引起的齿轮变化的操作安全性和舒适性来检验没有机械同步器的传动箱。
更确切地，本发明的主题是一种用于检验变速箱联接装置的配置安全性的方法，该变速箱联接装置旋转刚性地连接至其运动输入轴、并且该轴上在与惰小齿轮接合的中间空档位置(在两个相反的位置之间)的每侧上的轴向可移动。
本发明发现了在具有多个驱动源(具体地内燃发动机和一个或多个电动机器)的混合动力传动系上的优选、但并非限制性的应用。
背景技术
在大多数道路车辆中，通过具有多种配置的变速箱来进行从动力传动系至车轮的能量传递。从一种配置变化至另一种配置需要变速箱对不同元件的同步。在两个接合的传动比位置之间，小齿轮的联接装置具有“空档配置”，在该配置下动力传动系与车轮之间的能量传递被切断。
当联接装置设置有整合的机械同步器件时，这些器件在滑动齿轮朝小齿轮位移期间自身确保该滑动齿轮与该小齿轮的同步。
当通过整合的机械同步系统无法确保小齿轮的同步时，可以通过对动力传动系马达/发动机的适当控制来确保同步。在任何情况下，都寻求使同步对道路行为的影响最小化。
当基于速度调整来进行同步时，需要安全地确保针对此同步所调动的能量不被传递至车轮。
发明内容
本发明的目的是确保在没有转矩传递至车轮的情况下执行同步阶段。
为此目的，本发明提供根据关于位移装置的位置的主要信息及其位移设置来限定联接装置的空档配置，在该位置中，转矩至车轮的传递被有效地中断；并且提供仅当该装置处于该配置时才能够启动该滑动齿轮与小齿轮的同步。
优选地，冗余位置信息被用于使空档配置安全。
附图说明
参照附图阅读对本发明的具体非限制性实施例的以下说明将更好地理解本发明，在附图中：
-图1是车辆运动链的简化表示，
-图2是所提供方法的总体示意图，
-图3A至图3D描绘了滑动齿轮与小齿轮的爪齿的不同相对位置，并且
-图4A和图4B是时序图。
具体实施方式
图1示意性地表示了车辆的驱动马达/发动机1、变速箱2、与车轮3之间的车辆简化运动链。运动通过输入轴4进入变速箱，并且通过连接至车轮6的输出轴5呈现。运动通过限定了两个不同传动比的两个齿轮传动减速档6a、6b，7a、7b中的一个或另一个从输入轴4减速到输出轴5上。联接装置8、也称为爪式离合器滑动齿轮或爪形离合器滑动齿轮，被旋转刚性地连接至运动输入轴4。该联接装置在该轴上在与两个速度小齿轮或惰小齿轮6a、7a之一接合的两个相反的位置之间的中间空档位置的每侧上轴向地可移动，这两个小齿轮在轴4上轴向地不可移动。取决于滑动齿轮的位置，联接装置8具有两种接合配置L和R。
本发明的方法检验这种联接装置的位置。该方法有意地利用两则冗余信息，使得可以估计该装置的配置。主要信息F是极限Min与Max之间的连续变量，并且以零为中心。该信息代表联接装置的位置。第二则信息FR相对于第一则而言是冗余且简要的，并且有两种可能的状态：[空档]或[非空档]。
对装置的初步分析突出了以下风险。如果当联接系统被联接时执行同步，则动力传动系被控制成达到固定的速度而不考虑驾驶员的意图。在过渡阶段过程中，这种控制可能导致不想要的加速、或不想要的减速。当速度稳定时，动力传动系不再满足减速需求。
在图2的简图中，根据取自以下各项的值，可以从初始状态“init”限定、得到联接装置的不同状态：
-装置的主要位置信息F，以空档处的0为中心，
-装置的有意的冗余位置信息FR，在空档下取值为0，而在空档之外取1，以及
-装置的位移设置C。
图2中的简图涉及根据滑动齿轮的卡爪或爪齿8c相对于惰齿轮的固定齿(爪齿或卡爪)7c的相对位置的该装置的四个具体位置，这四个具体位置对应于F的值0、α、γ和δ，上述爪齿或卡爪被展示在图3A至图3D中：
-图3A对应于空档位置：F＝0
-在图3B中，F＝α，F的可适用的值限定-α与+α之间的距离db，其中，没有转矩被传递至车轮，
-在图3C中，F＝γ，F的可适用的值检测接合问题，其中，爪齿的重叠dc不足以确保该传动比的接合，
-在图3D中，F＝δ，F的可适用的值，其中，重叠dd足以确保该传动比的接合。
图2中的初始位置“init”根据定义是未知的。当转矩至车轮的传递被有效地中断时，根据该滑动齿轮的主要位置信息F、及其位移设置C来限定该联接装置的空档配置。左传动比的接合设置由L(C＝L)来指代；右传动比的接合设置由R(C＝L)来指代。
当发送接合设置R、L或当发送具有主要非空档信息F的空档设置N时，该装置经过不确定接合状态。与负位置信息F<0相关联的接合设置L，C＝L、或空档设置C＝N使装置处于向左不确定接合状态“不确定L”。类似地，C＝R、或[C＝N且F>＝0]使装置处于向右不确定接合状态“不确定R”。如果F>δ，则“不确定R”变为“接合R”，并且设置C＝R。类似地，如果F<-δ且C＝L，则“不确定L”变为“接合L”，并且设置C＝L。如果C＝N或F>-γ，则“接合L”变回至“不确定L”；如果C＝N或F<γ，则“接合R”变回至“不确定R”。在设置C＝R之后，从“不确定L”变为“不确定R”；在设置C＝L之后，则进行相反的变化。从设置C＝N且-α<F<α下的“不确定L”、或从设置C＝N且-α<F<α下的“不确定R”达到所寻求的空档配置或“安全性空档”。相反地，在设置C＝L或C＝R下，安全性空档变回至不确定状态。
因而：
-当设置C处于空档并且主要位置信息F在区域[-α,+α]中使得可以确保没有转矩被传递时，确定空档配置，
-如果主要位置信息取确保接合的可适用的值(δ)，则检测联接装置从不确定接合状态至接合状态(R，L)的变化，并且
-相反地，如果主要位置信息取确保不接合的可适用的值(γ)，则检测该装置从接合状态(R，L)至不确定接合状态的变化。
遵照本发明，当联接装置处于空档配置时，启动滑动齿轮与这两个小齿轮6a、7a之一的同步，其目的是能够接合传动比。该方法考虑了两个具体持续时间τ和τ2，分别是离开安全性空档的确认时间、和离开不确定状态的确认时间：如果在不确定状态的确认时间τ2之后主要位置信息(F)保持在[-α,+α]之外，则检测到联接装置的失效。
通过该装置配置的空档、或非空档下的冗余信息FR来使该空档配置安全。当联接装置处于空档配置时，冗余信息FR持续确认时间τ地维持在其非空档值，确定空档状态的失效。如果F<-α或F>α持续确认持续时间τ，或者如果冗余信息FR持续确认持续时间τ变为“非空档”，则检测到空档位置的失效(“安全性空档失效”)。还可以通过主要位置信息维持在区域[-α,+α]之外而使得可以确保没有转矩被传递来检测到这种失效。在任何情况下，失效状态涉及停止同步。
此外，如果从“不确定L”持续τ2地F>α，则检测到左失效(“未限定(L)失效”)；或者如果从“不确定R”持续τ2地F<-α，则检测到右失效(“未限定(R)失效”)。
图4A展示了该方法的没有失效确认的序列。在t0，发生空档命令，联接装置离开“R接合”状态变为“不确定R”。在t1，此时达到空档配置，同步有效地开始。在t1之后，空档命令被放弃。冗余信息FR变为空档，确认了空档配置。
在图4B中，在从同步开始时t1测量的离开空档配置的确认时间τ结束时确认了失效。如上所述，如果在不确定状态的确认时间τ2之后主要位置信息F保持在范围[-α,+α]之外，则检测到空档配置的失效。
总之，根据主要信息F和希望的位置(设置C)获得了所考虑的用于检验动力传动系、并且触发同步的配置。只要主要信息F指示空档配置，就可以开启同步。冗余信息F被用于使空档配置安全。变为空档失效状态，使得可以在确认时间之后触发用于使车辆处于安全状态的安全性流程，例如用于停止同步。
本发明具有许多优点。具体地，本发明可以具有高安全级别地使同步对车辆的道路行为的影响最小化，以避免不想要的加速或减速、同时使驾驶舒适性最大化。
对用于检验变速箱的系统的限制是有限的，因为冗余信息FR可能没有主要位置信息F那么准确并且比其更慢。由于本发明，观察到具有由马达/发动机控制来调整的同步的变速箱架构中的安全性需求，而无需复杂的系统。

Claims (9)

1.一种用于检验带滑动齿轮的变速箱的联接装置(8)的配置安全性的方法，该联接装置旋转刚性地连接至该变速箱的运动输入轴(4)、并且在该轴上在两个与惰小齿轮(6a，7a)接合的相反位置之间的中间空档位置的每侧上轴向地可移动，其特征在于：
-根据该滑动齿轮的主要位置信息(F)、及其位移设置(C)来限定该联接装置(8)的空档配置，在该空档配置中，转矩至车轮的传递被有效地中断，
-通过该联接装置(8)的空档、或非空档状态下的冗余位置信息(FR)来使该空档配置安全，
-并且仅当该联接装置(8)处于该空档配置时才能够启动该滑动齿轮与惰小齿轮(6a，7a)的同步。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当发送接合设置(R，L)或当发送具有主要非空档信息的空档设置(N)时，该联接装置经过不确定接合状态。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，当该位移设置(C)处于空档并且该主要位置信息(F)在能够确保没有转矩被传递的区域[-α,+α]中时，确定该空档配置。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，当该联接装置(8)处于空档配置时，该冗余位置信息(FR)持续确认时间(τ)地维持在其非空档值，确定该空档配置的失效。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，还通过该主要位置信息(F)维持在能够确保没有转矩被传递的区域[-α,+α]之外来检测到该空档配置的失效。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，该空档配置的失效涉及停止该滑动齿轮与惰小齿轮的同步。
7.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，如果该主要位置信息(F)取确保接合的可适用的值(δ)，则检测该联接装置(8)从不确定接合状态至接合状态的变化。
8.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，如果该主要位置信息(F)取确保不接合的可适用的值(γ)，则检测该联接装置(8)从接合状态至不确定接合状态的变化。
9.如权利要求2或3所述的方法，其特征在于，如果在该不确定接合状态的确认时间(τ2)之后该主要位置信息(F)保持在能够确保没有转矩被传递的区域[-α,+α]之外，则检测到该联接装置(8)的空档配置的失效。
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