CN109844377A - 学习减速车辆的变速器的致动器的同步和锁合位置的方法及装置 - Google Patents

学习减速车辆的变速器的致动器的同步和锁合位置的方法及装置 Download PDF

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Abstract

一种装置(DA)，负责学习车辆的DCT变速器(BV)中的致动器(AC1‑AC2)的位置。变速器(BV)包括两个部分(PB1‑PB2)，其各自包括致动器(AC1)，该致动器可以作用在相关同步器(S1)上。该装置(DA)设置成：启动将具有不同离散值的扭矩连续提供到部分(PB1)的主轴(AP1)，并且针对这些扭矩中的每一个，启动涉及另一部分(PB2)中的致动器(AC2)和同步器(S2)的同步阶段，然后在同步阶段的位置控制和应力控制子阶段结束时，记录致动器(AC2)的第一位置和第二位置，然后启动这些致动器(AC2)和同步器(S2)的锁合阶段，然后在该锁合阶段结束时，记录致动器(AC2)的第三位置。

Description

学习减速车辆的变速器的致动器的同步和锁合位置的方法及 装置
技术领域
本发明涉及一种包括双离合变速器(或DCT)的车辆，并且更具体地涉及对这种变速器的致动器位置的学习。
背景技术
DCT变速器包括分别专用于偶数挡和奇数挡的两个部分(有时称为“半变速器”)。
该变速器的每个部分包括：主轴，该主轴联接到其专有离合器并用于联接到至少一个副轴；以及至少一个致动器，其适于作用在相关同步器上，以在同步阶段使惰轮的速度与同步器的从动轴的速度同步并在锁合阶段将该惰轮联接至同步器的从动轴。
这种设置允许在不同挡位上同时接合两个主轴，以允许在扭矩下实现快速换挡，也就是说不中断车辆的加速。实际上，通过两个步骤完成每次换挡。在第一步骤中，当奇数挡或偶数挡接合在变速器中时，控制变速器的计算机通过预选奇数挡或偶数挡来提前接合下一挡位。这被称为“预选切换”。在第二步骤中，当满足某些条件时，计算机通过使与预选挡位相关联的离合器闭合并打开与正在接合的挡位相关联的另一离合器而控制下一挡位的接合。
如本领域技术人员所知，每个致动器关联到：应力传感器，其用于测量致动器施加在相关同步器上的应力；以及位置传感器，其负责在每个时刻确定致动器相对于参考位置的当前位置。因此，可以根据不同的同步器所涉及的运行阶段(同步或锁合)而在位置、应力或速度方面控制这些同步器。
预选的每次换挡是在与发动机暂时脱离的变速器的部分中进行的，由于换挡完全没有期望噪声、撞击或爆裂声，并且发动机报并未经历能够解释这些噪声、撞击或爆裂声的状态变化，因此每次换挡不应该通过这些噪声、撞击或爆裂声来干扰车辆的性能和驾驶员。因此，实现了对预选的每次换挡期间位置控制和应力控制之间的过渡进行学习。对于相关的每个挡位，这种学习更具体地涉及在同步和锁合阶段期间学习每个致动器的不同位置。
在某些DCT变速器中，将发动机扭矩传输到两个部分中的一个的主轴可以在车辆减速阶段的期间使机壳变形，这种变形引起主轴的横向位移，这种主轴的横向位移导致由未接合的另一部分的致动器控制的切换叉的位移。结果导致在所学位置的基础上对致动器的位置控制出错，这可能引起噪声、撞击或爆裂声，甚至卡死。
发明内容
因此，本发明特别旨在改善这种情况。
为此目的，特别提出了一种用于允许在车辆的双离合器变速器中学习致动器位置的方法，该变速器包括两个部分，这两个部分各自包括至少一个致动器，该至少一个致动器能够在惰轮的同步和锁合阶段作用在相关同步器上。
该学习方法的特征在于，其包括如下步骤，其中将具有不同离散值的至少两个扭矩连续地提供到变速器的两个部分中的一个部分的主轴，并且针对这些扭矩中的每个：
-启动同步阶段，该同步阶段涉及变速器的另一部分中的致动器和同步器，然后
-分别在该同步阶段的位置控制和应力控制子阶段结束时记录该致动器的第一位置和第二位置，然后
-启动这些致动器和同步器的锁合阶段，然后
-在该锁合阶段结束时记录该致动器的第三位置。
因此，可以在车辆的减速阶段时所实施的同步和锁合阶段期间，针对涉及该致动器的每个挡位和所提供的每个扭矩值，容易且非常精确地确定DCT类型变速箱的每个致动器所应该采取的位置。
根据本发明的学习方法可以包括可以单独或组合采用的其他特征，特别是：
在第一实施例中，在其步骤中，可以连续提供分别具有第一离散值和第二离散值的两个扭矩，第二离散值严格小于第一离散值；
在第一实施例中，在其步骤中，可以连续地提供至少三个扭矩，该至少三个扭矩具有从第一值起根据所选择的负斜率而线性减小的离散值。例如，在其步骤中，可以连续地提供最大离散值、中间且递减的三个离散值、以及最小离散值；
可以针对变速器的每个部分的每个致动器以及变速器的每个挡位重复该学习方法的步骤，以便掌握针对变速器的每个致动器和每个挡位的第一位置、第二位置和第三位置的三元组合集合，该三元组合分别与所提供的不同扭矩相关联。
本发明还提出了一种用于允许在车辆的双离合器变速器中学习致动器位置的学习装置，该变速器包括两个部分，这两个部分各自包括至少一个致动器，该至少一个致动器能够在惰轮的同步和锁合阶段中作用于相关同步器。
该学习装置的特征在于，其设置成启动向变速器的两个部分中的一个部分的主轴连续提供具有不同离散值的至少两个扭矩，并且针对这些扭矩中的每一个：
启动同步阶段，其涉及变速器的另一部分中的致动器和同步器；然后
分别在该同步阶段的位置控制和应力控制子阶段结束时，记录该致动器的第一位置和第二位置，然后
启动这些致动器和同步器的锁合阶段，然后
在该锁合阶段结束时记录该致动器的第三位置。
本发明还提出了一种计算机，其包括上述类型的学习装置。
本发明还提出了一种控制装置，其用于控制车辆的双离合变速器的同步器的致动器位置，并且被设置成：在涉及提供至变速器的主轴的扭矩减小的车辆减速阶段期间，在同步和锁合阶段根据致动器的第一预定位置、第二预定位置和第三预定位置来控制档位切换中所涉及的该致动器的连续位置，该致动器的第一预定位置、第二预定位置和第三预定位置用于该挡位并用于该扭矩减小，并且成为通过上述类型的学习方法存储并获取的集合的一部分。
本发明还提出了一种车辆，其可能是机动车辆并包括双离合器变速器和上述类型的控制装置。
附图说明
通过研究下面的详细描述和附图，本发明的其他特征和优点将显现，附图中：
-图1示意性地并功能性地示出了联接到计算机的DCT类型变速器的示例，该计算机配备有根据本发明的位置学习装置，
-图2示意性地示出了实施根据本发明的学习方法的算法示例，
-图3在三个曲线图中示意性地示出了在同步和锁合阶段期间致动器的位置的时间演变的第一示例、在该同步和锁合阶段期间主轴的速度的时间演变的第二示例、以及在该同步和锁合阶段期间由致动器施加在相关同步器上的应力的时间演变的第三示例，
-图4在曲线图中示意性地示出了通过根据本发明的学习装置在学习阶段期间向变速器提供的扭矩的时间演变的第一示例，并且
-图5在曲线图中示意性地示出了通过根据本发明的学习装置在学习阶段期间向变速器提供的扭矩的时间演变的第二示例。
具体实施方式
本发明特别旨在提出一种方法以及相关装置DA，该方法以及该相关装置DA用于在车辆的减速阶段时的同步和锁合阶段期间允许学习由装备车辆的DCT类型变速器BV的致动器ACj采取的位置。
在下文中，作为非限制性示例地，车辆是机动车辆类型的。其例如涉及汽车。但是本发明不限于这种类型的车辆。实际上，本发明涉及包括DCT类型变速器的所有车辆。因此，本发明特别涉及陆地车辆(汽车、摩托车、公路用车辆、客车(或公共汽车)、卡车、公路机械、建筑机械、搬运机械或火车)以及海上(或河运)运载工具。
图1示意性地示出了DCT类型变速器BV的示例，该DCT类型变速器BV联接到包括根据本发明的学习装置DA的计算机CA并经由双离合器EM1、EM2联接到热力发动机MT。例如，该变速器BV、计算机CA、热力发动机MT以及双离合器EM1、EM2安装在实验室的试验台上。但该变速器BV、计算机CA、热力发动机MT以及双离合器EM1、EM2可以安装在车辆中，至少部分安装在车辆中。
变速器BV是双离合器(或DCT)类型的，其被细分为两个部分(或半箱)PBj(j＝1或2)，这两个部分各自包括：主轴APj，其联接至该部分PBj自身的离合器EMj并且用于联接到至少一个副轴ASk；以及至少一个致动器ACj，其适于作用在相关同步器Sj上，以在同步阶段期间使惰轮PF的速度与同步器Sj的从动轴的速度同步并在锁合阶段将该惰轮PF联接到同步器Sj的从动轴。
注意到，在图1中非限制性示出的示例中，变速器BV包括两个副轴ASk(k＝1或2)，其各自是两个部分PBj的一部分并因此各自承载第一部分PB1的至少一个同步器S1以及第二部分PB2的至少一个同步器S2。因此，每个同步器Sj在此与副轴ASk相关联，以在同步阶段使副轴(ASK(其构成同步器Sj的从动轴))的惰轮PF的速度与该副轴ASk的速度同步并在锁合阶段使该惰轮PF联接至同步器Sj的副轴(从动轴)ASk。但是其他设置也是可能的，当每个部分(或半变速器)PBj包括主轴以及一个或多个副轴时，同步器放置在主轴上或副轴上。
每个致动器ACj设置成作用在换挡叉(未示出)上，该换挡叉本身能够作用在同步器Sj上。此外，每个致动器ACj与位移传感器和应力传感器(未示出)相关联。应力传感器用于测量其致动器ACj施加在相关同步器Sj上的应力。位置传感器负责在每个时刻确定其致动器ACj相对于参考位置的当前位置。这允许根据不同同步器Sj所涉及的运行阶段而在位置、应力或速度方面控制这些不同的同步器Sj。
离合器EM1和EM2由离合致动器AE1和EA2控制。
如前所述，本发明提出实施一种方法，该方法用于在车辆的减速阶段时的同步和锁合阶段期间允许学习由变速器BV的致动器ACj采取的位置。
该方法可以通过根据本发明的学习设备DA来实施。
在图1中所示的非限制性示例中，学习装置DA是计算机CA的一部分，该计算机CA特别地联接到致动器ACj并联接到变速器BV的各种(特别是应力、位置和速度)传感器，并且联接到离合致动器AEj。但这不是必须的。实际上，该学习装置DA可以是直接或间接联接到该计算机CA的装置，或者可以包括直接或间接联接到计算机CA的学习装置DA自身的计算机。因此，学习装置DA可以软件(或信息，或者“软件”)模块的形式或电子电路(或“硬件”)和软件模块的组合的形式来实现。
根据本发明的方法开始于连续地将具有不同离散值的至少两个扭矩CBV(n)提供到变速器BV的部分PBj中的一个的主轴APj。这里，变量n表示通过部分PBj的离合器EMj提供给主轴APj的扭矩的数目并采用1和N之间(其中N≥2)的数值。由学习装置DA启动这种供给。
将注意到的是，该方法的步骤的第一(提供)子步骤在图2的算法示例中标示为10。
然后，，通过(由学习装置DA)启动同步阶段而继续进行针对每个扭矩CBV(n)的该方法的步骤，该同步阶段涉及变速器BV的另一部分PBj’(j’≠j)中的致动器ACj’和同步器Sj’。该方法的步骤的该第二子步骤在图2的算法示例中标示为20。
然后，通过以下方式继续进行针对所提供的扭矩CBV(n)的该方法的步骤：在同步阶段的位置控制子阶段结束时(由学习装置DA)记录该致动器ACj’的第一位置p1(n)，然后在同步阶段的应力控制子阶段结束时记录该致动器ACj’的第二位置p2(n)。该方法的步骤的该第三子步骤在图4的算法示例中标示为30。
然后，通过(由学习装置DA)启动致动器ACj’以及相关联的同步器Sj’的锁合阶段而继续进行针对所提供的扭矩CBV(n)的本方法的步骤。该方法的步骤的该第四子步骤在图4的算法示例中标示为40。
然后，通过在该锁合阶段结束时(由学习装置DA)记录该致动器ACj’的第三位置p3(n)而继续进行针对所提供的扭矩CBV(n)的本方法的步骤。该方法的步骤的该第五子步骤在图4的算法示例中标示为50。
如图2所示，一旦学习装置DA掌握了用于扭矩CBV(n)的三个位置(p1(n)、p2(n)、p3(n))，则学习装置DA应该对下一扭矩CBV(n+1)(其CBV(n+1)的值严格小于CBV(n)的值)重复子步骤10至50，条件是n尚不等于N(连续提供的扭矩的总数)。
为了检查已经提供的扭矩的数量是否小于N(或者换句话说，如果n<N)，学习装置DA可以如图2所示在第六子步骤60中对n当前值进行测试。
在是的情况下(即n<N)，如图2所示，学习装置DA可以执行第七子步骤70，其中学习装置DA将n值递增一个单位(即n＝n+1)。然后，如图2所示，学习装置DA可以对严格低于前一扭矩值的新扭矩值CBV(n+1)重复步骤10至60，并且一直如此，直到在测试60中n值等于N。在此阶段，学习装置DA掌握了针对CBV(1)至CBV(N)中的每一个并针对变速器BV的所考虑挡位的致动器ACj’的所有位置(p1(n)、p2(n)、p3(n))的三元组合。应注意的是，相同的致动器ACj’可与同步器Sj’相关联，该同步器Sj’本身与相邻并能够参与两个不同挡位的两个惰轮PF相关联。
在否的情况下(即n＝N)，例如并如图2所示，学习装置DA可以执行第八子步骤80，其中学习装置DA确定：对于另一个挡位，该学习装置DA是否应该通过该同一致动器ACj’或通过另一个致动器Acj”(j”≠j’)来重复该方法的步骤(步骤10至70)。因此，通过对变速器BV的每个部分PBj的每个致动器ACj并对该变速器(BV)的每个挡位重复该方法的步骤，学习装置DA可以掌握第一位置、第二位置和第三位置(p1(n)、p2(n)、p3(n))的N个三元组合集合，这N个三元组合分别与N个扭矩CBV(1)至CBV(N)相关联，并且因此，针对每个致动器ACj和变速器BV的每个挡位，在存在扭矩(CBV(n))的情况下集成换挡叉的位移。
图3在三个曲线图中示意性地示出了在实施根据本发明的学习方法时变速器BV的元件的行为的非限制性示例。
第一曲线图(最上面)示出了在同步阶段及随后锁合阶段期间致动器ACj的位置的时间演变的第一示例。
第二图示出了在该相同的同步和锁合阶段所涉及的主轴APj的速度c2的时间演变的第二示例。
第三个图示出了在该相同的同步和锁合阶段期间由致动器ACj施加在相关联的同步器Sj上的应力c3的时间演变的第三个示例。
如这些曲线图中可观察到的，在时间t1，学习装置DA启动同步阶段，该同步阶段涉及与变速器BV的第一部分PB1内的同步器S1相关联的致动器AC1，而该变速器(BV)的第二部分PB2正向主轴AP2提供由热力发动机MT产生的扭矩CBV(n)。致动器AC1的位移设定值引起致动器AC1的位移，直到在时刻t2处，致动器AC1在同步阶段的位置控制子阶段结束时到达其第一位置p1(n)。因此，学习装置DA记录在时刻t2处的该第一位置p1(n)。
然后，在时刻t2和t3之间，学习装置DA启动主轴AP1的速度(c2)与副轴ASk的惰轮PF的速度的同步，该副轴ASk承载与致动器AC1相关联的同步器S1。因此，由致动器AC1施加在该同步器S1上的应力(c3)增加到最大值。这是同步阶段的应力控制子阶段。
在时刻t3处，同步阶段的应力控制子阶段结束，学习装置DA记录致动器AC1的第二位置p2(n)。同时，学习装置DA启动锁合阶段。
因此，位移设定值(c1)引起致动器AC1的新的位移(c1)，直到同步阶段结束的时刻t4。因此，学习装置DA记录致动器AC1的第三位置p3(n)。
应注意，在学习致动器ACj’的位置期间，连续提供到主轴APj的扭矩的不同离散值可遵循不同的规律。
因此，并且如图4中非限制性示出的，在该方法的步骤中，可以将分别具有第一离散值CBV(1)(n＝1)和第二离散值CBV(2)(n＝N＝2)的两个扭矩连续地提供到主轴APj，该第二离散值CBV(2)严格小于第一离散值CBV(1)。
作为变型，可以将具有离散值Cev(n)的至少三个扭矩连续地提供给主轴APj，该至少三个扭矩从第一值CBV(1)开始根据选定的负斜率线性地减小。这表明，在存在三个离散值的情况下，第一个值CBV(1)是最高(或最大)的，第二个值CBV(2)是中间值并通过具有选定负斜率的线性下降而从第一个值CBV(1)推导出，并且第三值CBv(3)是最小的并通过具有相同的该选定负斜率的相同的线性下降而从第二值CBV(2)推导出。
例如，并且如图5非限制示出的，在该方法的步骤中，可以将第一扭矩离散值CBV(1)(n＝1)、第二扭矩离散值CBV(2)(n＝2)、第三扭矩离散值CBV(3)(n＝3)、第四扭矩离散值CBV(4)(n＝4)以及第五扭矩离散值CBV(5)(n＝N＝5)连续地提供给主轴APj。在这种情况下，第一扭矩值CBV(1)是最大离散值，第二扭矩值CBV(2)、第三扭矩值CBv(3)和第四扭矩值CBv(4)分别为减小的三个中间离散值，并且第五扭矩值CBV(5)是最小离散值。
通过本发明，在车辆减速阶段所实施的同步和锁合阶段期间，针对涉及每个致动器的每个挡位以及所提供的每个扭矩值，可以容易且非常精确确定DCT型变速器的每个致动器应该采取的位置。
然后，在车辆减速阶段的每个阶段时，所有这些位置可以用于车辆中，该车辆包括与在学习时已经使用的扭矩相同的扭矩(变速器BV/热力发动机MT)。为此，车辆可以包括控制装置，该控制装置负责控制其DCT变速器BV的同步器Sj的致动器ACj的位置。
该控制装置被设置成：在涉及提供给变速器BV的主轴Apj中的一个的扭矩减小的车辆的减速阶段期间，在同步和锁合阶段期间根据该致动器ACj的第一、第二和第三预定位置控制换挡中所涉及的该致动器ACj的连续位置，该致动器ACj的第一、第二和第三预定位置用于该挡位并用于该扭矩减小。
在这种情况下，控制装置在存储器中存储针对变速箱BV的每个致动器Acj和每个档位的第一、第二和第三位置的N个三元组合(p1(n)，p2(n)，p3(n))的全部集合，这N个三元组合集合分别与N个扭矩CBV(1)至CBV(N)相关联。应当理解的是，存储的这些扭矩CBV(n)中的一个将始终对应于正在进行的扭矩减小，并且该扭矩可能导致机壳变形，该机壳变形引起换挡叉位移。
该控制装置可以是计算机的一部分，该计算机负责监测车辆的动力总成的运行，并且因此，特别地联接到变速器BV的致动器Acj并连接到各种(尤其是应力、位置和速度)传感器，并且联接至离合致动器AEj。但这不是必须的。实际上，该控制装置可以是直接或间接联接到监测计算机的设备，或者可以包括直接或间接联接到监测计算机的其自身的计算机。因此，控制装置可以软件(或信息)模块的形式或以电子电路和软件模块的组合的形式来实现。

Claims (10)

1.一种方法，学习车辆的具有双离合器(EMj)的变速器(BV)中的致动器(ACj)的位置，所述变速器(BV)包括两个部分(PBj)，所述两个部分各自包括至少一个致动器(ACj)，所述至少一个致动器能够在惰轮(PF)的同步和锁合阶段中作用在相关联的同步器(Sj)上，其特征在于，所述学习方法包括步骤(10-80)，在所述步骤中，将具有不同离散值的至少两个扭矩连续提供到所述部分(PBj)中的一个的主轴(APj)，并且针对这些扭矩中的每一个，启动涉及另一部分(PBj’)中的致动器(ACj’)和同步器(Sj’)的同步阶段，然后分别在所述同步阶段的位置控制子阶段和应力控制子阶段结束时，记录所述致动器(ACj’)的第一位置和第二位置，然后启动所述致动器(ACj’)和所述同步器(Sj’)的锁合阶段，然后在所述锁合阶段结束时，记录所述致动器(ACj’)的第三位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤中连续地提供分别具有第一离散值和第二离散值的两个扭矩，所述第二离散值严格小于所述第一离散值。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述步骤中连续地提供具有离散值的至少三个扭矩，所述离散值从第一值开始根据选定的负斜率线性地减小。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述步骤中连续地提供最大离散值、中间且递减的三个离散值、以及最小离散值。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，对所述变速器(BV)的每个部分(PBj)的每个致动器(ACj)并对所述变速器(BV)的每个挡位重复所述步骤，以便掌握针对所述变速器(BV)的每个致动器(ACj)以及每个挡位的第一位置、第二位置和第三位置的三元组合集合，所述三元组合分别与所提供的不同扭矩相关联。
6.一种学习装置(DA)，学习车辆的具有双离合器(EMj)的变速箱变速器(BV)中的致动器(ACj)的位置，所述变速器(BV)包括两个部分(PBj)，所述两个部分各自包括至少一个致动器(ACj)，所述至少一个致动器能够在惰轮(PF)的同步和锁合阶段中作用在相关联的同步器(Sj)上，其特征在于，所述学习装置(DA)设置成：启动向所述部分(PBj)中的一个的主轴(APj)连续提供具有不同离散值的至少两个扭矩，并且针对这些扭矩中的每一个，启动涉及另一部分(PBj’)中的致动器(ACj’)和同步器(Sj’)的同步阶段，然后分别在所述同步阶段的位置控制子阶段和应力控制子阶段结束时记录所述致动器(ACj’)的第一位置和第二位置，然后启动所述致动器(ACj’)和所述同步器(Sj’)的锁合阶段，然后在所述锁合阶段结束时，记录所述致动器(ACj’)的第三位置。
7.一种计算机(CA)，其特征在于，包括根据权利要求6所述的学习装置(DA)。
8.一种控制装置，用于控制车辆的双离合变速器(BV)的同步器(Sj)的致动器(ACj)的位置，其特征在于，所述控制装置被设置成：在涉及提供给所述变速器(BV)的主轴(APj)的扭矩减小的所述车辆的减速阶段期间，在同步和锁合阶段期间根据所述致动器(ACj’)的第一预定位置、第二预定位置和第三预定位置来控制档位切换所涉及的致动器(ACj’)的连续位置，所述第一预定位置、第二预定位置和第三预定位置用于所述档位并用于所述扭矩减小，并且成为通过根据权利要求1至5中任一项所述的学习方法存储并获得的集合的一部分。
9.一种包括具有双离合器(EMj)的变速器(BV)的车辆，其特征在于，进一步包括根据权利要求8所述的控制装置。
10.根据权利要求9所述的车辆，其特征在于，是机动车辆类型的。
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