CN112984098A - 双离合变速器齿轮电机的位置学习方法 - Google Patents

Abstract

根据本发明的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，包括：第一电压施加步骤，向电机施加电压，以使上述电机旋转至预先存储的基准点；第二电压施加步骤，对电机施加电压，以便反复进行相比于在第一电压施加步骤中施加的电压的大小增大向电机施加的电压的大小后再减小的过程，并且增大的电压的大小是逐步地增大的；监视电机的位置变化的步骤；当电机发生暂时性位置变化时，停止对电机的电压施加，从而消除暂时性位置变化的步骤；以及将电机的当前位置设定为新的基准点的步骤。

Description

双离合变速器齿轮电机的位置学习方法

技术领域

本发明涉及DCT齿轮电机的位置学习方法，更加详细地，通过变更施加于DCT齿轮电机的电压的大小能够学习电机的基准点位置的电机的位置学习方法。

背景技术

DCT(Dual Clutch Transmission：双离合变速器)表示在自动变速器内具备两个离合器机构的机构。DCT使用两个离合器，从而具有提高变速速度、减少动力损失的优点。

DCT将从发动机输入的旋转力利用两个离合器选择性地传递至两个输入轴，利用配置在上述两个输入轴的齿轮的旋转力进行变速之后，向两个输出轴输出动力。因此，在车辆依次进行变速的情况下，两个离合器中的一个将发动机的旋转力传递至驱动轴，剩下的一个离合器可以预先准备下次变速，从而能够执行快速变速。

另一方面，DCT要想正确地进行变速，需要通过电机被驱动后使DCT齿轮变速的换档致动器(Shift actuator)接合符合目标变速档的正确的齿轮。图1是示出一般的换档致动器的图。

如图1示出，换档致动器(shift actuator)20包括连接于电机10并进行旋转的变速轴21、设置于变速轴21的变速钩爪(shift finger)22以及多个变速轨23、24、25、26。如果电机10旋转至特定位置，则设置于变速轴21的变速钩爪22一起旋转，同时选择性推出对应于目标变速档的变速轨。这时，与上述被推出的变速轨对应的齿轮被接合，可以进行变速。图1示出了目标变速档为倒车齿轮(R档)的情况。

因此，为了接合正确的变速档，前提是电机10要旋转至正确的位置。但是，由于电机内部元素带来的磁性的影响、齿轮以及动力传递结构带来的转矩的影响等，电机10的基准点位置有可能发生变化。因此，需要持续确认并学习电机10的基准点位置，以便能够始终接合正确的变速档。

另一方面，以前利用了能够确认电机的绝对位置的传感器，但是，该传感器价格高，存在降低产品的价格竞争力的问题。并且，以前提出了通过测量电机的驱动电流来确认电机的位置变化的很多方法，但是，存在当发生了电机卡死现象等时难以掌握正确的基准点的问题。

发明内容

发明要解决的技术问题

本发明要解决的技术问题是提供DCT齿轮电机的基准位置学习方法，利用施加于电机的电压的大小，以此来代替电机的驱动电流，并且利用相对价格廉价的旋转两传感器，以此来代替高价的绝对位置传感器，从而可以执行基准点学习。

需要说明的是，本发明要解决的技术问题并不限定于上述技术问题，在不脱离本发明的思想以及领域的范围内可以有各种扩张。

解决技术问题的手段

为了实现上述的本发明的技术问题，根据示例性实施例的DCT齿轮电机的基准位置学习方法包括：第一电压施加步骤，向所述电机施加电压，以使所述电机旋转至预先存储的基准点；第二电压施加步骤，向所述电机施加电压，以便反复进行相比于在所述第一电压施加步骤中施加的电压的大小增大向所述电机施加的电压的大小后再减小的过程，并且所述增大的电压的大小是逐步地增大的；监视所述电机的位置变化的步骤；当所述电机发生暂时性位置变化时，停止向所述电机的电压施加，从而消除所述暂时性位置变化的步骤；以及将所述电机的当前位置设定为新的基准点的步骤。

在示例性的多个实施例中，在所述第一电压施加步骤，可以向所述电机施加固定大小的电压。

在示例性的多个实施例中，在所述第二电压施加步骤向所述电机施加的电压可以具有与在所述第一电压施加步骤中向所述电机施加的电压相同的符号。

在示例性的多个实施例中，在所述第二电压施加步骤，减小的所述电压的大小可以保持固定。

在示例性的多个实施例中，所述监视电机的位置变化的步骤可以是测量所述电机相对于所述预先存储的基准点的相对的旋转量的步骤。

在示例性的多个实施例中，所述DCT齿轮电机的位置学习方法还可以包括第三电压施加步骤，当所述电机发生永久性位置变化时，向所述电机施加电压，以便反复进行相比于在所述第二电压施加步骤中施加的电压的大小增大向所述电机施加的电压的大小后再减小的过程，并且所述增大的电压的大小是逐步地增大的。在这种情况下，可以继续所述第三电压施加步骤，直到所述电机出现暂时性位置变化为止。

在示例性的多个实施例中，所述DCT齿轮电机的位置学习方法还可以包括安全性判断步骤，判断即使进行所述电机的基准点学习是否也是安全的。

在示例性的多个实施例中，在目标变速档为P档时，所述安全性判断步骤中可以判断为即使进行所述电机的基准点学习也安全。

发明效果

根据本发明的示例性多个实施例的DCT齿轮电机的位置学习方法，利用施加于电机的电压的大小可以进行位置学习，所以无需使用其它的电流传感器，具有仅利用价格相对廉价的旋转量传感器即可进行基准点学习的优点。并且，通过增大施加于电机的电压的大小的过程，可以消除杂质或电机卡死现象等带来的影响，能够掌握正确的基准点位置。因此，能够提高产品的价格竞争力，能够确保变速控制的可靠性。

附图说明

图1是示出一般的换档致动器的图。

图2是示出根据本发明的DCT齿轮电机的位置学习装置的框图。

图3是示出利用图2的位置学习装置进行DCT齿轮电机的位置学习的方法的的步骤的顺序图。

图4以及图5是示出进行图3的多个步骤时根据所施加的电压的大小变化的电机的位置变化的曲线图。

附图标记说明

10：电机；20：换档致动器；21：变速轴；22：变速钩爪；23、24、25、26：变速轨；100：DCT齿轮电机的位置学习装置；110：驱动部；120：测量部；121：电压传感器；123：旋转量传感器；130：存储部；140：学习部。

具体实施方式

对于本文中公开的本发明的多个实施例，特定的结构性以及功能性说明只是为了说明本发明的多个实施例而示出的，本发明的多个实施例可以以各种方式实施，并不限定于本文中说明的实施例。

本发明可以有各种变形，可以具有各种实施方式，附图中示出特定的实施例，并在本文中详细说明。但是，这并不是为了将本发明限定于特定的公开方式，应该解释为包括在本发明的构思以及技术范围内的所有的变形、等同物以及代替物。

术语第一、第二等可以用于说明各种构成元素，但是上述构成元素不限定于上述术语。为了将一个构成元素与其它的构成元素区分而可以使用上述术语。例如，在不脱离本发明的保护范围的情况下，第一构成元素可以命名为第二构成元素，相同地，第二构成元素可以命名为第一构成元素。

当记载了一个构成元素与其它的构成元素“连接”或“相连”时，应该理解为可以直接连接或相连在其它的构成元素，但是中间还可以存在其它的构成元素。相反，当记载为一个构成元素与其它的构成元素“直接连接”或“直接地相接”时，应该理解为中间不存在其它的构成元素。对于说明构成元素之间的关系的其它表达方式、即“～之间”和“正好～之间”或者“与～相邻的”和“与～直接相邻的”等，应该进行相同的解释。

在本申请中使用的术语只是为了说明特定的实施例而使用的，并不是用于限定本发明。在上下文中没有明确表示的情况下，单数的表达方式包括多数情况。在本申请中，术语“包括”或者“具有”等用于指定存在说明的特征、数字、步骤、动作、构成元素、部件或者其组合，应该理解为不排除存在或者添加一个或一个以上的其他特征、数字、步骤、动作、构成元素、部件或者其组合的可能性。

在没有其它定义的情况下，包括技术性或科学性术语在内的在这里使用的所有术语具有本发明所属技术领域的技术人员通常理解的含义。对于通常使用的词典中有定义的术语，应该解释为在相关技术的上下文中所具有的含义相同的含义，在本申请中没有特别定义的情况下，不应该解释为理想化或者过度解释。

下面，参照附图进一步详细说明本发明的优选的实施例。对于附图中的相同的构成元素，使用相同的附图标记，并省略对于相同的构成元素的重复说明。

首先，对学习图1示出的电机10的基准点位置的装置100进行说明。

图2是示出根据本发明的DCT齿轮电机的位置学习装置的框图。

参照图2，DCT齿轮电机的位置学习装置100包括向电机10施加驱动电压的驱动部110、监视上述驱动电压的大小和电机10的位置变化的测量部120、存储电机10的基准点信息的存储部130以及进行电机10的基准点位置学习的学习部140。

驱动部110可以向电机10施加驱动电压，以便接合符合目标变速档的齿轮。这时，根据驱动部110向电机10施加电压的时间，电机10的最终位置(旋转量)可以不同。即，驱动部110可以通过调节向电机10的施加电压时间，接合特定的变速档。

测量部120可以包括测量施加于电机10的电压的大小的电压传感器121以及测量电机10的旋转量变化的旋转量传感器123。

电压传感器121可以在测量从驱动部110施加于电机10的电压的大小后发送到学习部140。

旋转量传感器123可以在测量电机10的旋转量后发送到学习部140。例如，上述旋转量传感器123可以是霍尔传感器(Hall sensor)。上述霍尔传感器对电机10的旋转轴通过霍尔元件的瞬间进行计数，从而可以测量电机10的相对旋转量。例如，上述旋转量传感器123可以以特定的变速档位置为基准测量电机10的相对旋转量，或者以后述的现有的基准点为基准测量电机10的相对旋转量。即，在本发明中，可以使用价格相对廉价的霍尔传感器来代替绝对位置传感器，进行电机10的位置学习。上述测量到的电机10的旋转量信息可以提供给学习部140。

存储部130可以存储电机10的基准点位置信息以及与各个变速档对应的位置信息。这时，对应于上述变速档的位置信息可以是相对于上述基准点的相对位置。

另一方面，车辆的发动机室内除了发动机和变速器之外还存在很多装置。因此，DCT齿轮电机10也受到空间上的限制，其旋转范围具有临界点。因此，上述电机10的基准点位置可以表示电机10向一方向继续驱动时电机10在物理上无法进一步旋转的位置。为了便于说明，在本发明中将电机10向一方向继续驱动时电机10变成无法进一步旋转的位置称为电机10的基准点。这样的电机10的基准点可以是在设计以及制造步骤中确定的位置或者运行中通过学习修正的位置。

存储部130中存储有当前设定的电机10的基准点位置信息，可以将上述存储的基准点位置信息提供给学习部140。并且，在学习部140修正基准点位置时，可以接收上述修正后的基准点位置，更新现有的基准点位置信息。

通过驱动部110向一方向驱动电机10，学习部140从测量部120接收这时的电机10的位置变化信息，并且可以对比所接收到的位置信息和存储在存储部130中的现有的基准点，进行电机10的位置学习。并且，当电机10的基准点位置发生变化时，可以向存储部130提供新的基准点信息。对于学习部140的具体工作，在后面参照图3至图5进行说明。

下面，进一步详细说明利用图2的位置学习装置100进行DCT齿轮电机10的位置学习的方法。

图3是示出利用图2的位置学习装置进行DCT齿轮电机的位置学习的方法的步骤的顺序图。图4以及图5是示出在进行图3的步骤时，根据所施加的电压的大小变化的电机的位置变化的曲线图。

参照图3，首先判断是否进行基准点学习(S100)。

本发明将电机10向一方向驱动到临界点并且进行位置学习。因此，如果是车辆运行中，则有可能在位置学习过程中变更变速档而出现意外事故。因此，优选地，本发明在车辆完全停车的状态下进行。因此，首先判断进行位置学习时是否安全。

例如，在目标变速档为停车档(P档)时，可以判断为即使进行电机10的位置学习也安全。这是因为如果目标变速档为P档，则无需担心进行位置学习过程中变速档再次被变更。在这种情况下，可以设定为目标变速档一旦变成P档则始终进行电机10的位置学习，或者可以设定为按照固定周期、例如一个月进行一次位置学习。可以根据需要适当地选择这样的位置学习进行周期。

需要说明的是，根据本发明的电机的位置学习方法，在较短的时间内无需变更变速档即可进行，所以具有即使在目标变速档为不是P档的情况下，只要是完成了变速档变更之后随时可以进行的优点。

与此不同地，还可以只有在存在其它的用户输入的情况下进行电机10的位置学习。例如，在连接于电子控制装置(Electronic Control Unit，ECU)的用户接口(UserInterface)设置有位置学习进行按钮，可以设定为只有在用户按下上述按钮时进行电机10的位置学习。

如果判断为即使进行电机10的位置学习也安全，则向预先存储的基准点方向驱动电机10(S110)。

上述基准点是存储在存储部130的值，可以表示向一方向继续驱动电机10时电机10无法进一步旋转的位置。为了便于说明，存储在存储部130中的上述基准点称为“现有的基准点”。

驱动部110可以向电机10施加固定大小的电压，直到到达上述现有的基准点，电机10可以到达上述现有的基准点。图4的(a)以及图4的(b)的第一步骤(S11)以及第二步骤(S12)示出了这种情况。如果驱动部110向电机10施加固定的基准电压V0，则电机10向一方向旋转，并且可以到达上述现有的基准点R0位置。

如果电机10到达上述现有的基准点R0(S120)，则逐步地增大施加于电机10的电压的大小(S130)，同时监视电机10的位置变化(S140)。

施加于电机10的电压的大小与使电机10旋转的驱动力有关。即，施加于电机10的电压越大，使电机10旋转的驱动力也越大。但是，如果向电机10继续施加相同大小的电压，则无法消除电机10或换档致动器20中夹入杂质或者齿轮齿(tooth)之间发生卡死的状况。因此，在本发明中，增大施加于电机10的电压的大小，可以使得电机10的驱动力变化，由此，可以消除杂质或齿轮卡死等带来的影响。图4的(a)以及图4的(b)的第三步骤(S13)示出了这一过程。

如图4的(a)的第三步骤(S13)所示，可以将施加于电机10的电压增大到比基准电压V0大的第一电压V1并将电机10驱动固定时间，以比上述基准电压V0更低的电压再次将电机10驱动固定时间，以比上述第一电压V1更大的第二电压V2将电机驱动固定时间，之后再次以比基准电压V0更小的电压将电机10再次驱动固定时间。即，向电机10施加电压，以反复进行使向电机10施加的电压增大并减小的过程，并且所增大的电压的大小是逐步地增大的。由此，可以完全消除杂质或齿轮卡死等带来的影响。

另一方面，逐步地增大施加于电机10的电压的大小只要在电压的大小大于基准电压V0的区间进行即可。这是因为本发明的目的在于在上述现有的基准点方向产生移位，所以电压的大小比基准电压V0更小的区间不会给位置学习带来影响，对于这一点在后面说明。并且，在减小电压的大小时，有时电机10有可能向相反方向旋转，所以优选地，只有在施加于电机10的电压的大小比基准电压V0更大的区间逐步地增大电压的大小。

并且，可以根据需要适当地选择在上述第三步骤(S13)中增大电压的幅度、反复增大和减小的次数以及时间间隔等。

继续增大施加于电机10的电压，直到电机10发生位置变化(S150)。图4的(a)以及图4的(b)的第四步骤(S14)示出了该步骤。

图4的(a)以及图4的(b)的第四步骤(S14)示出的电机10的位置变化在停止对电机10的电压施加的第五步骤(S15)被消除。即，表示上述第四步骤(S14)的位移并不是永久性的位移。这样出现暂时性位移的原因在于构成电机10以及换档致动器20的齿轮机构的压缩现状。即，由于材料特性，发生了暂时性弹性变形。因此，如上所述，一旦发生暂时性位移(S160)，则可以判断为电机10到达了无法进一步旋转的临界点。在这种情况下，驱动部110停止向电机10的电压施加(S170)，学习部140可以将当前的电机10位置作为新的基准点进行学习。经过学习的新的基准点可以存储在存储部130(S180)。

参照图4说明的上述过程是以新的基准点与现有的基准点相同的情况、即现有的基准点为正确的情况为例的。与此不同地，还有可能出现现有的基准点不正确的情况，图5示出了这种情况。

参照图5，通过第一步骤(S21)和第二步骤(S22)，电机10可以到达现有的基准点位置R0。之后，如果逐步地增大施加于电机10的电压的大小(第三步骤，S23)，则电机10的位置发生变化(移动到第一位置R1)。但是，与图4不同，即使减小施加于电机10的电压，还是可以原样保持上述位置变化。即，发生了永久性位移。在这种情况下，不停止对电机10的电压施加并且继续增大电压。之后，在第四步骤(S24)，再次发生了进一步的位置变化(移动到第二位置R2)，但是，该位置变化在减小电压时被消除(第五步骤，S25)。即，在第四步骤中发生了暂时性位移，可以判断为电机10到达了无法进一步旋转的临界点。

在这种情况下，驱动部110停止向电机10的电压施加(S170)，学习部140可以将当前的电机10位置(第一位置，R1)作为新的基准点进行学习。上述新的基准点位置信息传递至存储部130，可以代替上述现有的基准点位置信息(S180)。

如上所述，根据本发明的DCT齿轮电机的位置学习方法，利用施加于电机的电压的大小可以进行位置学习，所以具有无需使用其它的电流传感器的优点。并且，具有仅利用价格相对廉价的旋转量传感器即可进行基准点学习的优点。因此，能够提高产品的价格竞争力，可以确保变速控制的可靠性。

以上，参照附图说明了本发明的实施例，但是，本领域技术人员应该可以理解在不脱离权利要求书中记载的本发明的构思以及领域的范围内本发明可以有各种修改以及变更。

Claims (8)

1.一种双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，使电机旋转从而切换双离合变速器齿轮的变速档，所述双离合变速器齿轮电机的位置学习方法的特征在于，包括：

第一电压施加步骤，向所述电机施加电压，以使所述电机旋转至预先存储的基准点；

第二电压施加步骤，向所述电机施加电压，以便反复进行相比于在所述第一电压施加步骤中施加的电压的大小增大向所述电机施加的电压的大小后再减小的过程，并且所述增大的电压的大小是逐步地增大的；

监视所述电机的位置变化的步骤；

当所述电机发生暂时性位置变化时，停止向所述电机的电压施加，从而消除所述暂时性位置变化的步骤；以及

将所述电机的当前位置设定为新的基准点的步骤。

2.根据权利要求1所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，

在所述第一电压施加步骤中，向所述电机施加固定大小的电压。

3.根据权利要求2所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，

在所述第二电压施加步骤中向所述电机施加的电压具有与在所述第一电压施加步骤中向所述电机施加的电压相同的符号。

4.根据权利要求1所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，

在所述第二电压施加步骤中，所述减小的电压的大小保持固定。

5.根据权利要求1所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，

监视所述电机的位置变化的步骤为测量所述电机相对于所述预先存储的基准点的相对的旋转量的步骤。

6.根据权利要求1所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，还包括：

第三电压施加步骤，当所述电机发生永久性位置变化时，向所述电机施加电压，以便反复进行相比于在所述第二电压施加步骤中施加的电压的大小增大向所述电机施加的电压的大小后再减小的过程，并且所述增大的电压的大小是逐步地增大的，

继续所述第三电压施加步骤，直到所述电机出现暂时性位置变化为止。

7.根据权利要求1所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，还包括：

安全性判断步骤，判断即使进行所述电机的基准点学习是否也是安全的。

8.根据权利要求7所述的双离合变速器齿轮电机的位置学习方法，其特征在于，

在目标变速档为P档时，所述安全性判断步骤中判断为即使进行所述电机的基准点学习也安全。

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