CN110073130A - 用于使双离合器变速箱同步的位置计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种计算方法，其用于计算由车辆的发动机驱动的双离合器变速箱的同步接合套的特定点的位置，该变速箱包括两个半箱，这两个半箱各自由离合器控制，其特征在于，在准备阶段中，该方法针对接合半箱的每个速度挡位应用包括不同固定扭矩水平的发动机扭矩设定曲线，并且在这些水平期间接合另一半箱的挡位，同时在这些接合期间测量和存储同步接合套的特定点(120、122、124)的位置，随后，在车辆的行驶阶段，针对特定点(120、122、124)，该方法通过在类似行驶状态期间与特定点(120、122、124)的存储位置进行比较来计算预测位置。

Description

用于使双离合器变速箱同步的位置计算方法

技术领域

本发明涉及一种计算双离合器变速箱的同步接合套的特定点位置的计算方法，以及一种包括实施这种计算方法的装置的机动车辆。

背景技术

双离合器变速箱包括两个同心输入轴，这两个同心输入轴各自通过离合器连接到热力发动机。每个输入轴通过构成半箱的一组偶数或奇数速度挡位连接到输出轴。

在通过传递发动机扭矩的闭合的输入离合器以一定速度挡位行驶期间，通过使另一离合器保持打开并通过以同步接合套的移动接合下一挡位，可以准备由该离合器控制的更高或更低的下一速度挡位的接合。

同步接合套首先根据车辆的速度执行输入轴的速度的同步，然后预先接合下一挡位。然后，将发动机扭矩从第一离合器逐渐过渡到第二离合器，以通过保持发动机扭矩传送到驱动轮来实现换挡。

同步接合套可以由电动或液压致动器控制，电动或液压致动器包括用于每个接合套的独立控制或者用于多个接合套的成组控制，例如包括凸轮轮廓的旋转筒。

从文献US2013/0190134中已知一种控制双离合器变速箱的离合器的方法。该文献中描述的方法包括以下步骤：当变速箱的副轴不传送扭矩时，通过预先接合变速箱的这两个离合器来调整离合器的位置的特性曲线。以这种方式，改善了对离合器的控制并且改善了变速时的状况。

然而，文献US2013/0190134在任何时候都没有提出计算双离合器变速箱的同步接合套的特定点位置，以通过避免噪音和减少磨损获得更好的换挡性能。

发明内容

本发明特别旨在避免现有技术的这些缺点。

为此目的，提出了一种计算方法，其用于计算由车辆的发动机驱动的双离合器变速箱的同步接合套的特定点位置，该箱包括两个半箱，这两个半箱各自由离合器控制，该方法的特征在于，在准备阶段中，该方法针对接合半箱的每个速度挡位应用包括不同固定扭矩水平的发动机扭矩设定曲线，并且在处于这些挡位水平期间接合另一半箱，同时在这些接合期间测量并存储同步接合套的特定点位置，并且随后，在车辆行驶阶段期间并针对每个特定点，该方法在类似行驶条件期间通过与对应特定点的存储位置进行比较来计算预测位置并控制对应离合器，使得由离合器传递的扭矩和对应于相应特定点的存储位置的固定扭矩水平之间的差值的绝对值小于确定值。

这种计算方法的优点在于，对于不同的固定扭矩水平，在每个变速箱上执行的准备步骤给出了特定点位置的实际值，这些实际值特别考虑了该箱的间隙和柔性。

然后，在行驶时，通过对于相等的已接合挡位和待接合挡位重新采取针对接近发动机所传递扭矩的扭矩而测量的特定点，可以以很高的精度计算这些点的预测位置，这有助于实现换挡致动器的快速且平稳的工作。此外，由离合器传递的扭矩和固定扭矩水平之间的微小差异允许避免速度变换期间的工作间歇。驾驶乐趣因此不会受到干扰。

因此通过避免噪音和减少磨损，获得更好的换挡性能。

根据本发明的计算方法可以进一步包括以下可以彼此组合的特征中的一个或多个。

有利地，当由离合器传递的扭矩值小于一百牛顿米时，确定值为五牛顿米。

有利地，当由离合器传递的扭矩值大于一百牛顿米时，确定值对应于固定扭矩水平的数值的百分之五，该固定扭矩水平与相应特定点的存储位置相对应。

有利地，针对根据半箱的挡位的每个行驶状态水平，接合另一半箱的所有挡位，以执行对特定点位置的测量。

有利地，特定点包括对应于同步开始时接合套的位置的第一点、对应于同步结束时接合套的位置的第二点、以及对应于挡位接合结束时接合套的位置的第三点。

特别地，在准备阶段，还针对变速箱的驱动速度状态和温度状态的每个水平应用该方法。

有利地，针对每个接合挡位，固定发动机扭矩水平的值包括至少四个分级的值，其最大为变速箱所允许的最大扭矩。

本发明还涉及一种机动车辆，其配备有包括同步接合套的双离合器变速箱，该机动车辆包括实现具有前述特征中的任意一个的计算方法的装置，该计算方法用于计算接合套的特定点位置。

附图说明

通过以下参照仅作为示出本发明的实施例的示例而给出的附图的说明性描述，将更好地理解本发明，并且本发明中的其他目的、特征、细节和优点将更清楚地显现，在附图中：

-图1是实现根据本发明的控制方法的双离合器变速箱的示意图；

-图2、图3和图4分别是该变速箱的同步装置的轴向剖视图、俯视图以及具有换挡叉的轴向半剖视图；

-图5是曲线图，其根据时间示出了在挡位接合期间变速箱的不同运行特征；并且

-图6是示出根据本发明的方法的功能图。

具体实施方式

图1示出了动力总成，其包括驱动双离合器变速箱的热力发动机2，该双离合器变速箱2包括驱动第一主轴6的第一输入离合器4，以及驱动中空的第二主轴10的第二输入离合器8，该第二主轴10在内部接收该第一主轴。

变速箱包括具有输出小齿轮14的第一副轴12、具有输出小齿轮18的第二副轴16，以及具有输出小齿轮42的第三副轴40。不同的输出小齿轮14、18、42接合到未示出的差速器冠齿轮，其将运动分配给驱动轮。

为了形成包括奇数挡位的第一半箱，第一副轴12通过第一小齿轮对20接收第一主轴6的运动以形成第一速度挡位I，并且通过第三小齿轮对22接收第一主轴6的运动以形成第三速度挡位III。第二副轴16通过第五小齿轮对24接收第一主轴6的运动以形成第五速度挡位V，并且通过第七小齿轮对26接收第一主轴6的运动以形成第七速度挡位VII。

在第一小齿轮对20和第三小齿轮对22之间设置在第一副轴12上的第一同步接合套50交替地接合第一挡位I或第三挡位III。在第五小齿轮对24和第七小齿轮对26之间设置在第二副轴16上的第二同步接合套52交替地接合第五挡位V或第七挡位VII。

为了形成包括偶数挡位的第二半箱，第一副轴12通过第二小齿轮对28接收第二主轴10的运动以形成第二速度挡位II，并且通过第四小齿轮对30接收第二主轴10的运动以形成第四速度挡位IV。第二副轴16通过第七小齿轮对32接收第二主轴10的运动以形成第七速度挡位VII，该第七小齿轮对32包括与第六小齿轮对30共用的齿轮。

在第二小齿轮对28和第四小齿轮对30之间设置在第一副轴12上的第三同步接合套54交替地接合第二挡位II或第四挡位IV。在第七小齿轮对32的右侧设置在第二副轴16上的第四同步接合套56接合第七挡位VII。

第二副轴16包括自由小齿轮34，其与第二小齿轮对28的第一小齿轮接合，该自由小齿轮34连接到第二小齿轮36，该第二小齿轮36接合到由第三副轴40承载的小齿轮38。设置在第三副轴40上的第五同步接合套58允许将小齿轮38与该第三副轴40连接以接合倒车挡位R。

通过包括传递发动机扭矩的闭合的第一离合器4的带奇数挡位的第一半箱可以实现行驶，并且同时可以接合偶数挡位中的一个，以使挡位上升或下降或可能一瞬间接合三个挡位。在以相同的方式通过包括闭合的第二离合器8的带偶数挡位的第二半箱行驶的同时，可以同时接合奇数档位中的一个。

传动控制电子计算机70与同步器致动器60交换信息并与离合器致动器72交换信息，该传动控制电子计算机70接收设置在每个主轴6、10上的速度传感器74的信息并与热力发动机2交换信息，该同步致动器60允许单独致动同步接合套50、52、54、56、58中的每个，该离合器致动器72允许单独地致动每个离合器4、8。

图2和图3示出了同步装置，其包括毂80，该毂80通过内花键连接到穿过该毂80的副轴并紧邻速度挡位中的一个的小齿轮82，该小齿轮82自由地安装在该轴上。

自由小齿轮82支撑同步锥体84，通过同步接合套86的位移而向右轴向推动该同步锥体84，该同步接合套86在横向圆形槽90中接收未示出的控制换挡叉。由弹簧96推动的滚珠系统保持同步接合套86的中立中心位置。

除同步锥体84之外，自由小齿轮82包括与其连接的接合齿94。

图4示出了由同步器致动器60移动的控制换挡叉100，其接合在同步接合套86的槽90中，以使同步接合套86轴向移动。连接到传动控制计算机70的位置传感器102测量换挡叉100的轴向位置，以允许控制该换挡叉100。

图5按时间T示出了在挡位接合期间表示主轴的速度110、换挡叉100的位置112以及由致动器60施加到该换挡叉的力114的曲线。

在时间T0，实现了换挡叉100的前进。同步接合套86包括内部轴向齿92，这些内部轴向齿92在每个端部处具有尖端，其将推动到同步锥体84的齿，以将该同步锥体84的锥体贴在自由小齿轮82的对应锥体上。在时间T1，在速度上被控制的位移停止于由传感器102测量到的第一特定点120的位置处。

然后，在应力上控制致动器60，以在同步锥体上施加经调节压力，该压力将使覆盖这些锥体的油脱干，然后通过这些锥体上的摩擦来制动自由小齿轮82的速度。

在时间T2，自由小齿轮82的速度与其副轴的速度同步。获得由传感器102测量到的第二特定点122的位置，其非常接近第一特定点120的位置。

然后，同步锥体84不再接收驱动扭矩，该驱动扭矩与同步接合套86的内部齿92的前向尖端的前进相反。该锥体84可以通过使在同步接合套86的齿92之间的锥体84的齿脱离来旋转，这允许该接合套前进。

在时间T2之后，使在速度上被控制的同步接合套86前进，然后实现了在接合齿94上的快速接合，该快速接合将小齿轮82与其轴完全连接，终止于由传感器102测量到的第三特定点124的位置处。

图6示出了第一步骤130，其包括确定与速度档位的闭合离合器接合的该速度挡位，以便知晓用于当前行驶的速度挡位。

然后，针对偶数半箱132或奇数半箱134执行调试步骤136和行驶步骤144，调试步骤136在车辆装配线末端的测试台上实现，行驶步骤144在车辆行驶时实现。

对于已接合的速度挡位中的每个而言，调试步骤136连续地包括第一步骤138，该第一步骤138包括具有水平的发动机扭矩设定曲线C。除了发动机扭矩设定值之外，还可以调节其他状态，例如变速箱的旋转速度或温度。

特别地，接受300Nm的最大扭矩的变速箱连续地传递20Nm、50Nm、100Nm、150Nm、200Nm和300Nm的分级扭矩水平。另外，还可以应用与使用发动机制动相对应的负分级扭矩。

对于这些水平中的每一个而言，存在第二步骤140，其包括学习同步接合套86的特定点120、特定点122、特定点124的位置，用于对自由的半箱的所有挡位的接合。第三步骤142包括在计算机70中存储根据传递的扭矩而变化的特定点120、特定点122、特定点124的这些位置，以形成映射。

在已接合的速度挡位上，行驶步骤144包括第一步骤146，其包括通过获取发动机2传递的扭矩的信息来确定由离合器传递的扭矩。

在第二步骤148过程中，计算机70将由离合器4、8传递的该确定扭矩值与分级扭矩的不同固定水平相比较，以确定哪个是与由离合器传递的确定扭矩最接近的固定水平。然后，计算机70控制离合器致动器72，使得离合器致动器72可以致动相应的离合器4、8，以便使由该离合器4、8传递的扭矩值与相应的固定水平值接近。

实际上，如果由离合器4、8传递的扭矩值小于100牛顿米，则相应的离合器4、8被致动，直到由离合器4、8传递的扭矩与相应的固定水平之间的差的绝对值小于5牛顿米。如果由离合器4、8传递的扭矩值大于100牛顿米，则相应的离合器4、8被致动，直到由离合器4、8传递的扭矩与相应的固定水平之间的差值的绝对值小于相应固定水平的值的百分之五。

然后，执行第三步骤150，其包括使用对应于已接合挡位并对应于待接合挡位的映射，以相对于分级扭矩定位传输扭矩，并且通过与测量点的位置进行比较推导出特定点120、特定点122、特定点124的计算位置。

特别地，可以在与分级扭矩水平160相关的特定点120、特定点122、特定点124的测量位置的曲线上执行线性插值，以在这些水平之间获得与这些中间扭矩对应的特定点的计算位置。

在第四步骤152中，通过考虑所计算的特定点1230、特定点122、特定点124的位置，最终执行对同步接合套86的控制，这将非常接近实际情况，并且允许实现避免异常噪音和设备磨损的快速且安全的接合，并且保持提供良好的纵向车况。

可以经济地实现仅需要附加软件的根据本发明的控制方法。

Claims (8)

1.一种计算方法，其用于计算由车辆的发动机(2)驱动的双离合器变速箱的同步接合套(86)的特定点的位置，所述变速箱包括两个半箱，所述两个半箱各自由离合器(4、8)控制，其特征在于，在准备阶段中并针对接合半箱的每个速度挡位，所述方法应用包括不同固定扭矩水平的发动机扭矩设定曲线，并且在这些水平期间接合另一半箱的挡位，同时在这些接合期间测量并存储所述同步接合套(86)的特定点(120、122、124)的位置，并且随后，在车辆的行驶阶段并针对所述每个特定点(120、122、124)，所述方法通过在类似行驶条件期间与所述对应的特定点(120、122、124)的存储位置进行比较来计算预测位置并控制相应的离合器(4、8)，使得由所述离合器传递的扭矩和对应于所述相应的特定点(120、122、124)的存储位置的固定扭矩水平之间的差值的绝对值小于确定值。

2.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，当由所述离合器传递的扭矩值小于一百牛顿米时，所述确定值为五牛顿米。

3.根据权利要求1所述的计算方法，其特征在于，当由所述离合器传递的扭矩值大于一百牛顿米时，所述确定值对应于所述固定扭矩水平的值的百分之五，所述固定扭矩水平对应于所述相应的特定点(120、122、124)的存储位置。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的计算方法，其特征在于，针对根据半箱的已接合挡位的每个行驶状态水平，所述方法预先接合另一半箱的所有挡位，以执行对所述特定点(120、122、124)的位置的测量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的计算方法，其特征在于，所述特定点包括对应于同步开始时所述接合套(86)的位置的第一点(120)、对应于同步结束时所述接合套(86)的位置的第二点(122)、以及对应于挡位接合结束时所述接合套(86)的位置的第三点(124)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的计算方法，其特征在于，在所述准备阶段，还针对所述变速箱的驱动速度状态和温度状态的每个水平应用所述方法。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的计算方法，其特征在于，针对每个接合挡位，固定发动机扭矩水平的值包括至少四个分级的值，其最大为由所述变速箱允许的最大扭矩。

8.一种机动车辆，其配备有包括同步接合套的双离合器变速箱，其特征在于，所述机动车辆包括实现根据权利要求1至7中任一项所述的计算方法的装置，所述计算方法用于计算所述这些接合套(86)的特定点(120、122、124)的位置。