CN114060511A - 用于变速器换档组件的方法和系统 - Google Patents

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J·M·豪瑟
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Abstract

本发明提供了用于车辆变速器的换档组件的各种方法和系统。在一个示例中,变速器的换档组件包括具有第一凸轮轨道的第一筒形凸轮;与第一筒形凸轮同轴布置并包括第二凸轮轨道的第二筒形凸轮;构造成独立于第二筒形凸轮驱动第一筒形凸轮的第一马达;以及构造成独立于第一筒形凸轮驱动第二筒形凸轮的第二马达。

Description

用于变速器换档组件的方法和系统
技术领域
本文公开的主题的实施例总体上涉及用于车辆变速器的换档组件的方法和系统。
背景技术
一些车辆变速器包括换档机构,该换档机构构造成通过预定的档位接合序列来转换变速器。该序列的每个档位接合导致变速器的特定传动比,并且换档机构以升序或降序将变速器转换为每个传动比。升序可以包括从第一档位换档,然后换到第二档位,然后换到第三档位等等,降序与升序相反。换档机构通常包括筒形凸轮来协调档位的换档,其中筒形凸轮的旋转使换档拨叉和同步环的运动同步以脱离当前选择的档位并按升序或降序接合序列中的下一个档位。
然而,本文的发明人已经认识到此类系统的潜在问题。作为一个示例,筒形凸轮的劣化和/或车辆运行条件的变化可能导致不期望的换档行为,比如较慢的档位接合和/或分离。此外,在车辆运行期间以更高频率发生的档位接合序列的特定转换,比如第一档位和第二档位之间的转换,可能导致筒形凸轮相对于其它转换的不同磨损特性,这可能进一步增加不期望的换挡行为。
发明内容
在一个示例中,上述问题可以通过用于变速器的换档组件来解决,该变速器包括:包括第一凸轮轨道的第一筒形凸轮;与第一筒形凸轮同轴布置并包括第二凸轮轨道的第二筒形凸轮;构造成独立于第二筒形凸轮驱动第一筒形凸轮的第一马达;以及构造成独立于第一筒形凸轮驱动第二筒形凸轮的第二马达。这样,可以驱动第一筒形凸轮和第二筒形凸轮彼此独立旋转以调节变速器的档位接合。
作为一个示例,第一筒形凸轮和第二筒形凸轮通过衬套彼此独立地可旋转地联接。第一筒形凸轮和第二筒形凸轮由第一轴承和第二轴承沿同一旋转轴线支承。第一马达和第二马达由电子控制器控制。可以驱动第一筒形凸轮以控制变速器的第一多个档位的接合,并且可以驱动第二筒形凸轮以控制变速器的至少一个不同的档位。结果,筒形凸轮可以独立驱动,以针对不同的档位接合和/或诸如油类型、温度、驾驶习惯、期望的换档感觉等不同的车辆运行条件提供换档组件的性能调节。
应当理解,提供以上简要描述以简化形式介绍在具体实施方式中进一步描述的概念的选择。其并不旨在识别所要求保护的主题的关键或基本特征,所要求保护的主题的范围由具体实施方式之后的权利要求唯一地限定。此外,要求保护的主题不限于解决上述或本公开的任何部分中提到的任何缺点的实施方式。
附图说明
通过参考附图阅读以下非限制性实施例的描述,将更好地理解本公开,其中如下:
图1示意性地示出了包括变速器和换档组件的车辆。
图2示出了用于变速器的换档组件。
图3示出了图2的换档组件的马达的放大图。
图4示出了联接到变速器的多个档位的图2的换档组件。
图5A-5F示出了处于不同的旋转位置的图2的换档组件的第一筒和第二筒。
图6示出了描绘用于经由包括由不同马达驱动的第一筒和第二筒的换档组件来控制变速器的档位接合的示例方法的流程图。
图7示出了描绘在存在换档条件的情况期间继续图6的方法的流程图。
图8示出了包括示出了车辆的各种运行参数的曲线的图表,该车辆包括具有由不同马达驱动的第一筒和第二筒的换档组件。
图9示出了包括示出了经由换档组件控制的变速器的换档阈值的曲线的图表,该换档组件包括由不同马达驱动的第一筒和第二筒。
具体实施方式
以下公开内容涉及用于车辆变速器的换档组件的方法和系统。诸如图1所示的车辆之类的车辆包括变速器和诸如图2所示的换档组件之类的换档组件。换档组件包括分体式筒形机构,其中分体式筒形机构的第一筒形凸轮和第二筒形凸轮沿共用旋转轴线同轴布置并由衬套间隔开。每个筒形凸轮可以独立旋转,并且控制器调节筒形凸轮的旋转以调节变速器的档位接合。每个筒形凸轮的旋转经由相应的独立操作的致动器系统、比如图3所示的致动器系统独立控制。如图6-7的流程图所示,筒形凸轮的旋转可响应于换档条件而发生,其中换档条件基于车辆运行条件,如图8-9的图表所示。在一些示例中,控制器可以使第一筒形凸轮和第二筒形凸轮两者同时旋转,并且在一些示例中,控制器可以仅使第一筒形凸轮或第二筒形凸轮中的一个旋转。筒形凸轮的旋转将相应的换档拨叉调节到各种不同的位置,比如图5A-5F所示的位置。换档拨叉沿着平行于变速器输入轴的换档杆滑动以使变速器的档位接合或脱开,比如图4所示的变速器。这样,换档组件的筒形凸轮可以提高变速器的换档性能,并且控制器可以根据车辆运行条件独立调节每个筒形凸轮,以提高换档响应和/或以非序列顺序控制档位的接合。
现在参照图1,示出了示例车辆100。在一些示例中,车辆100可以是混合动力车辆,构造成从诸如发动机101和电动马达102之类的多个来源向一个或多个轮子提供扭矩。在其它示例中,车辆100构造成仅经由发动机101或电动马达102之一向一个或多个轮子提供扭矩。在其中车辆100是混合动力车辆的示例中,车辆100的运行可以在各种不同模式之间调节,其中扭矩仅经由发动机101、仅经由电动马达102、或经由发动机101和电动马达102的组合提供给一个或多个轮子101。电动马达102可以是马达/发电机,其构造成向一个或多个轮子提供扭矩输出并在车辆100的运行期间产生电能(例如,作为一个示例,经由再生制动)。提供车辆100作为包括如本文所述的换档组件的系统的示例。然而,车辆100并非旨在进行限制,并且在一些示例中,换档组件可包括在具有不同构造(例如,不同数量和/或相对构造的轮子和/或其它部件)的车辆中。
车辆100可由电动马达102和/或发动机101提供动力,当一个或多个离合器经由连接到变速器输入轴106和输出轴108的变速器104接合时,电动马达102和/或发动机101在驱动轮120中产生扭矩。在图1中,输出轴108是可旋转地联接到差速齿轮组件124的输入端的副轴,该差速齿轮组件124可以经由驱动桥136为第一驱动轮120和第二驱动轮122中的一个或多个提供动力。在其它实施例中,输出轴108可以与变速器输入轴106同轴对齐,并且副轴可以用于经由变速器的齿轮组件将施加到输入轴106的扭矩提供给输出轴108。在其它实施例中,发动机101和/或电动马达102、变速器104、输入轴106和输出轴108可以垂直于车辆100的车桥对齐,从而实现经由安装在驱动桥136上的差速齿轮组件124将扭矩从输出轴传递到驱动轮或驱动桥。
在一些示例中,扭矩可以仅施加到一个驱动轮,或者由差速齿轮组件124施加到第一驱动轮120和第二驱动轮122的扭矩可以不同(例如,在车辆转弯期间或在不平坦的地面上运行),并且在某些情况下可能大约相同(例如,在车辆在平坦的地面上直线行驶时,没有转弯)。车辆100还可包括一个或多个自由轮,比如安装在自由车桥130上的自由轮126和128。自由轮可以随着车辆被驱动而旋转,而无需由发动机或电动马达直接推动(例如,发动机和电动马达不直接将扭矩施加到联接到自由轮的车桥)。在其它实施例中,额外的自由轮可以包括在自由车桥130上,和/或额外的自由车桥可以包括在车辆100中,每个自由轮可以包括多个轮子。例如,重型卡车或公共汽车可能具有额外的前桥和/或后桥以分配货物的重量,并且每个车桥可以在每一侧包括两个轮子。其它实施例可以包括单个自由轮,例如,在摩托车中。
如在所示的示例中示出的,第一驱动轮和第二驱动轮可以是前轮。在其它实施例中,第一驱动轮和第二驱动轮可以是后轮,并且前轮可以是自由轮,或者可以使用分动箱(图1中未示出)为车辆100上的所有轮子提供动力,例如,在四轮驱动车辆或全轮驱动车辆的情况下。车辆100上驱动轮的位置或数量不应被解释为限制本公开的范围。
车辆的每个轮子(例如,轮子120、轮子122、轮子126和轮子128)可以包括相应的轮速传感器(其在本文中可以称为车辆速度传感器),比如轮速传感器113。控制器110可以从轮速传感器113接收信号(例如,电子信号)并且可以基于从轮速传感器113接收的信号确定车辆的速度。
在一实施例中,变速器104可以是自动手动变速器,由此换档由电子控制器110自动处理。此外,变速器可以在各种运行模式之间可调节。例如,车辆的操作者(例如,驾驶员)可以在手动模式和自动模式之间调节变速器,在手动模式中,由操作者经由输入装置(例如,换档杆)执行档位选择,在自动模式中,档位选择由控制器基于车辆运行条件(例如,发动机速度、车辆速度、轮子扭矩等)自动确定。下面参照图2-4更详细地描述变速器104。
对于自动换档,电子控制器110可通信地联接到换档组件112,换档组件112经由第一筒形凸轮160和/或第二筒形凸轮162接合变速器104的档位。例如,电子控制器110可命令第一筒形凸轮160和/或第二筒形凸轮162到各种旋转位置,以便接合和/或脱离变速器的档位,类似于下面参照图2-9描述的示例。换档组件112可包括致动器传感器,电子控制器110可从所述致动器传感器接收用于控制换档组件的运行(例如,调节变速器的选定档位)的数据。电子控制器110还可接收来自车辆100的其它传感器的输入,比如轮子传感器、踏板位置传感器、温度传感器、压力传感器、速度传感器、节气门传感器、电池充电传感器、空燃比传感器等。电子控制器110可以将控制信号发送到通信地联接到车辆100的电动马达102、发动机101和/或其它部件的各种致动器。各种致动器可以包括换档组件112的马达,其经由沿着选择器轴(图1中未示出)滑动的换档拨叉通过使同步环和锥形离合器沿着变速器输出轴108滑动来接合变速器104的档位。各种致动器还可以包括例如各种阀、节气门、燃料喷射器等。本文列出的传感器和致动器的类型是为了说明的目的,并且可以包括任何类型的传感器和/或致动器,而在不脱离本公开范围。
换档组件112可以包括油温传感器,比如由图1示意性示出的油温传感器115。控制器110可以通过控制器110经由油温传感器115(例如,油温传感器115可以与控制器110电联接并且与控制器110电子通信)接收的信号(例如,电子信号)来测量变速器104内的油温。在一些示例中,油温传感器115可以布置在变速器104的变速箱部分(例如,变速器104的构造成容纳变速器104的档位的部分)内。例如,油温传感器115可以布置成靠近变速器的一个或多个换档拨叉、第一筒形凸轮160、第二筒形凸轮162等。
电子控制器110可以是微型计算机,其可以包括微处理器单元、输入/输出端口以及用于可执行程序和校准值的电子存储介质。电子控制器110可以包括其中存储编程指令的非暂态计算机可读介质(存储器),并且可以用表示可执行以执行以下描述的方法的指令的计算机可读数据编程,以及预期但不是具体列出的其它变型。本文提及的存储器可包括易失性和非易失性或可移动和不可移动介质,其用于存储电子格式信息,比如计算机可读指令或计算机可读指令的模块、数据等。计算机存储器的示例可包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪存或任何其它可用于存储信息的期望的电子格式并且可由一个或多个处理器或计算装置的至少一部分访问的介质。电子控制器110可以电联接到电池114和启动器116,启动器116可以用于向控制器提供初始功率和/或启动发动机。车辆和发动机可以至少部分地由控制器110和来自车辆操作者150经由输入装置152的输入来控制。在该示例中,输入装置152包括加速踏板和用于产生比例踏板位置信号的踏板位置传感器154。
在所示示例中,电子控制器110包括学习模块111。学习模块111可以与电子控制器110的存储器集成。例如,学习模块111可以包括存储在控制器的存储器中的一种或多种学习算法,比如一种或多种机器学习算法和/或深度神经网络。学习模块111可以基于存储在控制器110的存储器中的车辆运行数据来调节换档组件112的运行。作为一个示例,控制器可以测量和存储从车辆的各种传感器(例如,踏板位置传感器154、油温传感器115、轮速传感器113等)通过车辆运行的若干循环(例如,发动机的若干开/关循环,每个循环跨越发动机启动事件到发动机关闭事件)获取的数据。控制器110可以基于经由学习模块111获取的数据来调节车辆的运行参数。调节运行参数可以包括调节第一筒形凸轮160和/或第二筒形凸轮162的旋转速度和旋转定时(例如,提前和/或延迟筒形凸轮的旋转,增加和/或降低筒形凸轮的旋转速度等),变速器的换档定时(例如,经由控制第一筒形凸轮160和/或第二筒形凸轮162)、构造成驱动第一筒形凸轮160的第一马达164的激励大小(例如,占空比)和/或激励极性(例如,电压变化)和/或构造成驱动第二筒形凸轮162的第二马达166等。
作为一个示例,控制器可以基于第一筒形凸轮160和/或第二筒形凸轮162的预测响应率调节第一筒形凸轮160和第二筒形凸轮162的相对旋转定时(例如,第一筒形凸轮160相对于第二筒形凸轮162的旋转定时,反之亦然),其中经由学习模块111基于通过车辆运行的若干循环获得的数据确定预测响应率。对于给定的筒形凸轮(例如,第一筒形凸轮160或第二筒形凸轮162),给定的筒形凸轮的预测响应率可以是持续时间,如控制器110经由学习模块111基于通过车辆运行的若干循环获得的数据所估计,其从给定筒形凸轮的指令旋转的开始到给定筒形凸轮的指令旋转的完成,其中指令旋转的完成紧跟指令旋转的启动(例如,它们之间没有其它命令的旋转)。预测响应率可以由控制器基于获取的数据和/或根据一个或多个车辆运行参数来估计,比如变速器油温和/或构造成驱动给定筒形凸轮的马达(例如,第一马达164构造成驱动第一筒形凸轮160或第二马达166构造成驱动第二筒形凸轮)的激励大小。
电动马达102可以由电池组118提供动力。电池组118可以是能量存储装置,其构造成向车辆100的电气系统的各个部件递送电力,包括向联接到车辆100的前轮120和122和/其它动力轮的电动马达102供应电流。电池组118可以与电动马达102和/或电子控制器110电联接。电子控制器110可以调节由电池组118提供到电动马达102的电源,以便增加或降低车辆100的速度。
发动机101可由诸如汽油、柴油燃料、天然气、生物燃料或任何其它可燃燃料的燃料提供动力;因此,车辆100可以包括经由燃料泵和进气系统连接到发动机101的燃料箱。发动机101和/或电动马达102可以以多种构造定位在底盘134上。例如,发动机101和电动马达102可以彼此靠近地定位,或者发动机101和电动马达可以沿着底盘134彼此远离地定位。
可以通过靠近电动马达102、变速器104和/或发动机101定位在底盘134上的冷却系统132(例如,散热器、风扇等)冷却变速器104、电动马达102和/或发动机101。
现在参照图2,换档组件200示出了以分体式凸轮致动器为特征的示例档位致动器系统。换档组件200可以与图1的车辆100的换档组件112相同或类似。在一实施例中,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204在第一侧250处的前马达板206和相对的第二侧252处的离合器接地板组件208之间同轴对齐。
第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204可分别经由轴承236和238固定,并通过定位在轴承236和238之间的衬套226(例如,推力表面)联接在一起,使得第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204可以相对于彼此独立地旋转。衬套226可以包括第二筒形凸轮204的突出部255,将该突出部成形为座置在第一筒形凸轮202的凹部257内。第二筒形凸轮204可以独立于第一筒形凸轮202旋转,并且随着第二筒形凸轮204旋转,第二筒形凸轮204的突出部255可以在第一筒形凸轮202的凹部257内旋转。第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204可以各自沿着旋转轴线251双向旋转。例如,第一筒形凸轮202可以围绕旋转轴线251顺时针方向旋转,而第二筒形凸轮204围绕旋转轴线251以逆时针方向旋转,或者第一筒形凸轮202可以以逆时针方向旋转而第二筒形凸轮204以顺时针方向旋转,或者两个筒形凸轮可以在相同方向、顺时针或逆时针旋转。与第一筒形凸轮202的致动器和第二筒形凸轮204的致动器电子通信的控制器(例如,类似于图1所示和上文描述的电子控制器110)可以命令第一筒形凸轮202在顺时针或逆时针方向上旋转。尽管第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204沿相同的旋转轴线布置,但是控制器可以独立于第一筒形凸轮202的旋转而命令第二筒形凸轮204在顺时针或逆时针方向上旋转。例如,控制器可以只命令第一筒形凸轮202旋转,控制器可以只命令第二筒形凸轮204旋转,或者控制器可以同时使第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204旋转。
第一筒形凸轮202的外周缘和第二筒形凸轮204的外周缘包括多个止动凹槽234。第一筒形凸轮202(未在图2中示出)和第二筒形凸轮204上的止动凹槽234使第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204以离散的角度增量旋转以确保旋转的精度。作为一个示例,形成在第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204中的每个止动凹槽可以围绕第二筒形凸轮204的外周缘与每个相邻的止动凹槽间隔开5°,使得第二筒形凸轮包括72个止动凹槽(例如,跨越外周缘的360°),由此止动凹槽使第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204以5°的增量(例如,30°、35°、40°等等)旋转。在其它实施例中,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的止动凹槽可以处于不同的布置。例如,形成在第一筒形凸轮202和/或第二筒形凸轮204中的每个止动凹槽可以布置在第一筒形凸轮202和/或第二筒形凸轮204的对应于变速器的档位接合的旋转位置中。因此,如下面关于图3进一步详细描述的,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的清晰和离散的旋转位置可以被传送到驱动控制器,比如图1的车辆100的电子控制器110。
第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204示出为联接到致动器马达组件210,该致动器马达组件包括第一致动器马达212和第二致动器马达214。第一筒形凸轮202经由第一致动器齿轮组件216联接到第一致动器马达212,而第二筒形凸轮204经由第二致动器齿轮组件218联接到第二致动器马达214。第一致动器齿轮组件216和第二致动器齿轮组件218可以靠近衬套226的中心位置联接到第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204,使得第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204可以经由大约在筒形凸轮的中心处的相应致动器齿轮组件所施加的力顺时针或逆时针地独立旋转。第一致动器齿轮组件216和第二致动器齿轮组件218可沿共享轴线260布置,其中轴线260平行于第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的旋转轴线251。第一致动器马达212和第二致动器马达214的中心定位以及第一致动器齿轮组件216和第二致动器齿轮组件218沿轴线260的布置会导致由马达和齿轮组件占据的空间大小的减少以及变速器部件的更紧凑布置。例如,相对于其中第一致动器马达212和第二致动器马达214布置在筒形凸轮的任一端处的构造,上述构造会导致换档组件200的封装空间减小。在一个示例中,致动器马达组件210可以螺栓连接到变速箱壳体部分220,使得致动器马达组件210位于变速箱外部,而筒形凸轮靠近变速器位于变速箱内部,并且致动器马达组件210在此处分别经由致动器齿轮组件216和218联接到第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204。致动器齿轮组件216和218在本文中可称为减速齿轮系和/或减速齿轮系组件。
在所示示例中,油温传感器221布置在变速箱壳体部分220内,靠近第一致动器齿轮组件216、第二致动器齿轮组件218、第一致动器马达212和第二致动器马达214。油温传感器221可以电联接到包括换档组件200的车辆的控制器(例如,上面参照图1描述的控制器110),并且控制器可以经由通过油温传感器221传输到控制器的信号(例如,电子信号)确定变速器内(例如,在变速箱壳体部分220内)的油温。
第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204可分别具有第一凸轮轨道228和第二凸轮轨道230,在它们上切割以用作换档拨叉位置凹槽,第一换档拨叉222和第二换档拨叉224可以通过该凹槽分别沿着档位选择器轴232(例如,沿着平行于轴线251和轴线260的轴线253)移动。第一换档拨叉222和第二换档拨叉224可以分别经由第一换档拨叉随动销246和第二换档拨叉随动销248与第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204联接,由此第一换档拨叉随动销246沿第一凸轮轨道228滑动,而第二换档拨叉随动销248沿第二凸轮轨道230滑动。因此,随着第一筒形凸轮202旋转,第一换档拨叉随动销246跟随第一凸轮轨道228,取决于第一凸轮轨道228在其与第一换档拨叉随动销246会合的点处的位置,致使第一换档拨叉222沿与筒形凸轮的轴线平行的档位选择器轴232在一个方向或另一个方向上滑动。随着第一换档拨叉222沿着档位选择器轴232滑动,它使第一离合器套环240沿着变速器的变速器输出轴244滑动。变速器可以与车辆100的变速器104相同或类似,并且输出轴244可以与车辆100的输出轴108相同或类似。
类似地,随着第二筒形凸轮204旋转,第二换档拨叉随动销248跟随第二凸轮轨道230,取决于第二凸轮轨道230在其与第二换档拨叉随动销248会合的点处的位置,致使第二换档拨叉224沿与筒形凸轮的轴线平行的档位选择器轴232在一个方向或另一个方向上滑动。随着第二换档拨叉224沿着档位选择器轴232滑动,它使第二离合器套环242沿着变速器的变速器输出轴428滑动。第一换档拨叉222和第二换档拨叉224与变速器之间的相互作用在下面关于图4更详细地讨论。
换档组件200可构造成使得变速器的一个或多个档位(例如,类似于图1所示和上文所述的变速器104)可经由第一筒形凸轮202接合或脱开,而变速器的一个或多个不同的档位可以经由第二筒形凸轮204接合或脱开。例如,变速器的第三档位的接合或脱开可以通过第二筒形凸轮204的旋转来控制,而第一档位和第二档位的接合或脱开可以通过第一筒形凸轮202的旋转来控制。在档位接合从第二档位换档到第三档位的情况期间,控制器(比如图1的车辆100的电子控制器110)可以使第三档位相对于第二档位的旋转独立地旋转。控制器还可以独立地控制第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204中的每一个的旋转速度以便提高换档性能。例如,控制器可以在启动第一筒形凸轮202的旋转之前启动第二筒形凸轮204的旋转,或者可以以与第一筒形凸轮202不同的旋转速度使第二筒形凸轮204旋转,以便减少从第二档位的接合到第三档位的接合的转换时间。这使得能够根据一个或多个条件或车辆运行参数来调节档位的换档,以便改变离去和待来元件的动态摩擦重叠(例如,齿轮定相)。下面参照图6-7更详细地讨论齿轮定相。
除了提高换档性能之外,在换档组件200中使用分体式筒形凸轮还具有额外的好处。因为第一筒形凸轮202由第一致动器马达212(其在本文中可以称为第一马达和/或第一动力源)驱动,第二筒形凸轮204由第二致动器马达214(其在本文中可以称为第二马达和/或第二动力源)驱动,并且第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204彼此独立地可旋转,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的尺寸相对于包括单个筒形凸轮的构造可以减小。例如,一些传统系统被构造成经由更大的单个筒形凸轮来控制变速器的每个档位的接合和脱开。然而,通过将换档组件200构造成包括如本文所述的第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204,第一筒形凸轮202的转动惯量和第二筒形凸轮204的转动惯量可相对于传统单个筒形凸轮的转动惯量增加。此外,因为第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204分别经由第一致动器马达212和第二致动器马达214旋转,所以相对于包括施加到单个马达的负载的构造,第一致动器马达212和第二致动器马达214中的每一个上的负载可相对于减小,并且第一致动器马达212和第二致动器马达214中的每一个的尺寸可以减小。施加到第一致动器马达212和第二致动器马达214的减小的负载以及第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的减小的转动惯量可以另外降低第一致动器马达212、第二致动器马达214、第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204、以及换档组件200的其它部件的劣化的可能性。
此外,在本文所述的构造中,第一致动器马达212和第二致动器马达214可以靠近第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮202可旋转地联接到彼此(例如,联接成使得第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204可以相对于彼此旋转)的位置,将力施加到第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204,比如在布置在第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204之间的衬套的相对侧处。通过以这种方式向第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204施加力,可以施加减小大小的力,以启动第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的旋转,可以增加第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的旋转的控制,并且可以降低第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204劣化的可能性。
第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的独立操作的另一个益处是控制器可以构造成在换档组件200的各种控制模式之间切换以用于不同的用途(例如,不同的驾驶条件、不同的用户偏好等等。)。例如,车辆(例如,图1的车辆100)的操作者可以经由用户输入装置(例如,杆、按钮、触摸屏等)输入对期望运行模式的选择,并且控制器可以根据选择的运行模式调节换档组件200的运行。一个示例模式可以包括构造成在重负载下提供更平稳换档的换档定时,而另一种模式可以构造成为高车辆速度应用提供增加的换档性能。
两个筒形凸轮的独立操作还使得能够以非序列顺序换档(例如,跳档)。例如,在某些情况下,可以通过以非序列顺序直接从一个档位换档到另一个档位来提高换档效率和/或速度(例如,从第一档位直接换档到第三档位,反之亦然,而在第一档位和第三档位的换档期间无需接合第二档位)。这样的条件可以包括在变速器的第一档位接合时运行车辆,并且使车辆的速度增加到阈值速度以上,同时第一档位仍然接合。响应于在第一档位接合的同时车辆的速度增加到阈值速度以上,控制器可以调节换档组件的运行以直接从第一档位的接合换档到第三档位的接合,而不接合第二档位。非序列换档顺序可以提高车辆性能和/或效率。下面参照图6-7更详细地讨论齿轮跳档。
应当进一步理解,因为第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204中的每一个可以独立地旋转,在一些情况期间,控制器可以使第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204旋转,以便使变速器的多个齿轮立即接合以便锁定变速器的输出。例如,控制器可以同时经由第一筒形凸轮202接合第一档位并且经由第二筒形凸轮204接合第三档位,以在车辆驻车的同时锁定变速器。这样,车辆的位置可以由变速器保持以减少车辆不期望的运动的可能性。
现在参照图3,示出了包括第一致动器马达212的致动器马达组件210的一部分的放大图。虽然放大图示出了与第一致动器马达212相关的部件,但应当理解,针对同样容纳在致动器马达组件210内的第二致动器马达214可以发现类似的部件并且可以触发类似的动作。因此,下面提到的部件的每个可以具有与第二致动器齿轮组件218和第二筒形凸轮204相关的对应物。
第一致动器马达212可以经由马达轴承302和304附连到变速箱壳体部分220,使得第一致动器齿轮组件216可以被驱动以使第一筒形凸轮202旋转以便接合选定的档位。位置传感器306示为靠近第一致动器齿轮组件216,在位置传感器保持螺栓308不妨碍第一致动器齿轮组件216移动的位置处,经由位置传感器保持螺栓308螺栓连接到致动器马达组件210的壳体。将位置传感器306描述为电子联接到控制器,使得第一致动器齿轮组件216(和第一筒形凸轮202)的旋转位置可以被连通到控制器,以便结合利用来自多个传感器(例如发动机速度传感器、车辆速度传感器、轮子扭矩传感器、节气门位置传感器等)中的一个或多个传感器的信号(例如电子信号)确定是否换档以及换档到什么档位中。
例如,具有换档组件200的诸如车辆100之类的车辆可以利用接合在第一档位的变速器驱动。如关于图4更详细地说明,第一档位可以对应于第一换档拨叉222在档位选择器轴232上的第一位置。第一换档拨叉222在档位选择器轴232上的位置基于第一换档拨叉随动销246在第一凸轮轨道228上的位置,使得随着第一筒形凸轮202旋转,第一换档拨叉随动销246根据第一筒形凸轮202的旋转位置使第一换档拨叉222向左或向右滑动。因此,第一档位对应于第一筒形凸轮202围绕其轴线的特定旋转位置。如前所述,第一筒形凸轮202的旋转位置经由止动凹槽234分成离散的测量值,由此第一筒形凸轮202的旋转位置可以对应于特定的档位位置(例如,变速箱的特定档位接合所在的位置),以确保完全档位接合的准确旋转定位。
随着车辆100加速,电子控制器110可以从车辆100上的传感器(例如,踏板位置传感器、节气门传感器、轮子传感器等)接收车辆速度的指示。此外,电子控制器110可以从位置传感器306接收第一筒形凸轮202已经旋转到对应于第一档位的位置的指示。当车辆100的速度超过第一档位的阈值(例如,每小时10英里)时,电子控制器110可以向第一致动器马达212发送信号以接合第一致动器齿轮组件216,从而使第一筒形凸轮202旋转到对应于第二档位的旋转位置。随着第一筒形凸轮202旋转,第一换档拨叉随动销246与第一凸轮轨道228之间的接触点会沿选择器轴232水平换档,将第一换档拨叉222拖过空档位置到达第一换档拨叉222使车辆100的变速器104的第二档位接合的位置。当第一筒形凸轮202已经旋转到对应于第二档位的旋转位置时,位置传感器306可以向电子控制器110指示车辆100处于第二档位。应当理解,由于第一和第二档位之间的转换是经由第一筒形凸轮202实现的,而没有第二筒形凸轮204的参与,第二筒形凸轮204会在第一和第二档位之间的转换期间保持在空档位置,由此第二换档拨叉224定位成使得变速器的档位不被第二换档拨叉224接合。在第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204处于空档位置的情况下运行车辆在本文中可被称为车辆的空档模式,而在变速器的档位接合的情况下运行车辆(例如,仅接合第一档位、仅接合第二档位或仅接合第三档位)在本文中可被称为车辆的驱动模式。
类似地,当电子控制器110从诸如踏板位置传感器、节气门传感器、轮子传感器等传感器接收到车辆100的速度已经超过第二档位的阈值(例如,每小时20英里)的信号时,电子控制器110可以向第一致动器马达212发送信号以使第一致动器齿轮组件216接合,从而将第一筒形凸轮202旋转到对应于空档的旋转位置。随着第一筒形凸轮202旋转,第一凸轮轨道228在与第一换档拨叉随动销246接触的点处的线性位置可以沿着选择器轴232换档,经由第一换档拨叉随动销246将第一换档拨叉222拖到第一换档拨叉222的空档位置。独立地,电子控制器110可以向第二致动器马达214发送信号以使第二致动器齿轮组件218接合,以将第二筒形凸轮204旋转到对应于第三档位的旋转位置。随着第二筒形凸轮204旋转,第二凸轮轨道230在与第二换档拨叉随动销248接触的点处的线性位置可以沿着选择器轴232换档,经由第二换档拨叉随动销248将第二换档拨叉224拖至第二换档拨叉224接合变速器104的第三档位的位置。当第一筒形凸轮202已旋转至对应于空档的旋转位置且第二筒形凸轮204已旋转至对应于第三档位的旋转位置时,位置传感器306可以向电子控制器110指示车辆100处于第三档位。变速器104的档位经由换档拨叉的接合和脱开在下面参照图4更详细地描述。
本文公开的分体式筒形凸轮致动器提供第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的独立操作。在这种构造中,变速器可以根据需要在各种档位之间直接换档,提供更大的换档控制灵活性和校准。常规系统包括构造成以预定顺序接合的变速器档位。然而,本公开的系统可以在经由第一换档拨叉222完全脱离先前档位(例如,第二档位)之前经由第二换档拨叉224启动转换以接合一个档位(例如,第三档位),以便于在某些条件下更快速且有效的档位切换。
例如,在以第二档位行驶时,如果车辆100达到超过用于换档到第三档位的阈值(例如,每小时20英里)的车辆速度,则电子控制器110会协调经由第一致动器马达212脱开第二档位和经由第二致动器马达214接合第三档位,使得第一筒形凸轮202旋转以与第二档位脱开,并且第二筒形凸轮204在与第二档位完全脱开稍微之前旋转,以接合第三档位(本文称为齿轮定相)。改变每个筒形凸轮的速度提供了独立的控制行为,这可以提高换档效率。在一些情况下,如上所述的齿轮定相可提供增加的燃料效率和增加的驾驶员舒适度(例如,由于突然换档变化的可能性降低)。在一些示例中,控制器可以利用一种或多种学习算法基于先前的运行条件来调节换档运行,并且经调节的换档运行会降低变速器劣化的可能性(例如,减少变速器磨损)。
此外,在以第一档位行驶时,如果满足换档条件以换档到第三档位,则电子控制器110会同时启动第一致动器马达212和第二致动器马达214以使第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204旋转,从而使第一档位脱开并使第三档位直接接合,直接从第一档位转换到第三档位并跳过第二档位的接合。例如,在以第一档位行驶时,如果车辆100达到高于阈值速度(例如,每小时20英里)的速度并且车辆100在达到阈值速度之前(例如,达到阈值速度之前的这一秒)的持续时间内的平均加速度低于阈值加速度(例如,2.5m/s2或6mph/s),则可以满足换档条件以换档至第二档位。或者,如果车辆100达到高于阈值速度的速度并且车辆100的平均加速度高于阈值加速度,则可满足换档条件以换档至第三档位。是否从第一档位换档到第二档位,或从第一档位换档到第三档位同时跳过第二档位的决定可以基于其它或附加因素。例如,如果车辆负载的重量低于阈值,并且加速度高于阈值,并且控制器确定得到的档位能够处理负载,则可以在升档期间执行所命令的跳档。作为另一个示例,可以响应于踏板抬起和/或在低节气门的条件(例如,节气门开度相对低的量)期间执行在升档期间所命令的跳档(例如,直接从第一档位的接合换档到第三档位的接合),同时以车辆的燃料经济模式(例如,构造成控制换档运行以减少车辆的燃料消耗的模式)运行。可以在节气门全开(WOT)期间或者在从以相对较高的车辆速度条件运行车辆到以静止位置条件(例如,驻车位置)运行车辆的转换期间执行在降档期间所指令的跳档,以在减少换档中断的情况下实现增加的轮子扭矩。随着车辆速度从相对高的车辆速度降低到停止状态,可能会发生在降档期间是指令的跳档。在一些情况下,用于换档到变速器档位中的阈值速度可以不同于用于换档出变速器相同档位的阈值速度,例如,以减少交替换档条件重复出现的情况的可能性,比如当车辆100的速度徘徊在用于切换档位的阈值速度附近时。
此外,响应于用户输入,比如推压按钮/开关、触摸屏或以其它方式指示需要驻车条件,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的独立致动可用于在车辆100不移动的同时使第一档位和第三档位同时接合,以便将齿轮系锁定到固定外壳。在该构造中,车辆的轮子的旋转位置可由变速器保持,使得轮子不旋转。作为一个示例,该构造可用于使车辆驻车(例如,补充或替代底盘驻车制动器)。
现在参照图4,变速器接合图400示出了图2和3中例示的分体式筒形凸轮致动器系统如何接合诸如图1的车辆100的变速器104之类的变速器的档位。电动马达402可以经由变速器输入轴404操作地联接到换档组件200。电动马达402可以与图1的车辆100的电动马达102相同或类似,或,如参照图1所描述的,在其它实施例中,电动马达402可以由内燃机代替,或者变速器输入轴404可以由电动马达产生的动力和内燃机产生的动力的组合驱动,例如在混合动力车辆中。出于本公开的目的,变速器输入轴404可由各种动力源提供动力,无论是电动的还是利用诸如汽油、天然气、柴油等燃料。
如下所述,随着档位被换档,变速器输入轴404的旋转被传递到变速器输出轴428,变速器输出轴428可旋转地联接到差速齿轮组件430,差速齿轮组件430又使驱动轮406旋转。变速器输出轴428、差速齿轮组件430和驱动轮406可以与图1的车辆100的输出轴108、差速齿轮组件124和驱动轮120相同或类似。变速器输出轴428也可以与图2的输出轴244相同或类似。
在一个实施例中,第一档位410、第二档位412和第三档位414围绕变速器输出轴428旋转。在其它实施例中,可以包括额外的档位(例如,第四档位、第五档位、倒挡,等等。)。例如,具有四个档位的实施例可包括由上述换档组件200的第二换档拨叉224接合的第四档位,其如第三档位414那样在第二换档拨叉224相对侧上定位在变速器输出轴428上。附加地或替代地,第一筒形凸轮202和/或第二筒形凸轮204的长度可以延伸以包括驱动对应的附加换档拨叉的附加凸轮轨道,使得附加档位可以添加到变速器输出轴428上。例如,第二筒形凸轮204可以延伸以包括第三凸轮轨道,该第三凸轮轨道驱动第三换档拨叉接合第五档位,第五档位具有比第四档位小的传动比(例如,超速传动)。因此,本文公开的分体式筒形致动器机构可以与不同数量的档位一起使用。
图4示出了与变速器输出轴428平行并靠近其定位的输入轴404,第一输入轴齿轮422、第二输入轴齿轮424和第三输入轴齿轮426围绕输入轴404旋转,它们分别可旋转地联接到第一档位410、第二档位412和第三档位414。经由输入轴404,由电动马达402在变速器输出轴428上产生的扭矩根据相关齿轮的特定传动比传递到差速齿轮组件430和驱动轮406。作为示例,在一实施例中,第一输入轴齿轮422以3.666的传动比可旋转地联接到第一档位410,第二输入轴齿轮424以2.047的传动比可旋转地联接到第二档位412,第三输入轴齿轮426以1.258的传动比可旋转地联接到第三档位414。因此,当车辆处于第一档位时,第一输入轴齿轮422与第一档位410接合,使得变速器输入轴404完成3.666转,以便变速器输出轴428完成单次旋转。当车辆处于第二档位时,第二输入轴齿轮424与第二档位412接合,使得变速器输入轴404完成2.047转,以便变速器输出轴428完成单次旋转。当车辆处于第三档位时,第三输入轴齿轮426与第三档位414接合,使得变速器输入轴404完成1.258转,以便变速器输出轴428完成单次旋转。本文描述的传动比用于说明目的,并且在以替换其它传动比而不脱离本公开的范围。
档位410、412和414由换档组件200经由第一换档拨叉222和第二换档拨叉224接合。如上所述,第一致动器马达212和第二致动器马达214由控制器(例如,车辆100的电子控制器110)激活,以分别经由第一致动器齿轮组件216和第二致动器齿轮组件218接合第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204。第一筒形凸轮202的旋转位置根据第一换档拨叉凸轮随动销246在第一凸轮轨道228内的位置沿着档位选择器轴232对齐第一换档拨叉222。类似地,第二筒形凸轮204的旋转位置根据第二换档叉凸轮随动销248在第二凸轮轨道230内的位置沿着档位选择器轴232对齐第二换档拨叉224。因此,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的旋转位置确定在变速器输出轴428的位置处附连到第一换档拨叉222和第二换档拨叉224的第一离合器套环240和第二离合器套环242的位置。
第一离合器套环240和第二离合器套环242在齿轮接合和脱开期间自由旋转。第一离合器套环240和第二离合器套环242沿变速器输出轴428向左或向右水平移动,以分别根据第一换档拨叉222和第二换档拨叉224的运动使齿轮接合和脱开,如先前所述。离合器套环240和242经由同步环/锥形离合器组件416、418和420接合定位在离合器套环240和242右侧或左侧上的齿轮,由此离合器套环通过滑动接合相关齿轮,以通过在相关齿轮上的类似尺寸的齿连接固定到变速器输出轴428的毂的齿。
例如,在图4所示的实施例中,为了接合第一档位,当第一换档拨叉222如上所述经由第一筒形凸轮202的旋转向左移动时,第一离合器套环240使同步器环/锥形离合器组件416从空档位置(例如,其中没有档位接合)向左边滑动以接合第一档位410。第一档位410接合由马达402经由输入轴404旋转的第一输入轴齿轮422,以使驱动轮406转动。为了脱开第一档位并进入第二档位,第一换档拨叉222经由第一筒形凸轮202在相反方向上的旋转向右移动,并且第一离合器套环240将同步环/锥形离合器组件416向右滑动到空档位置以脱开第一档位410。第一筒形凸轮202的进一步旋转使第一换档拨叉222向右滑动,由此第一离合器套环240将同步器环/锥形离合器组件416向右滑动以接合第二档位412。第二档位412接合由马达402经由输入轴404旋转的第二输入轴齿轮424,以使驱动轮406转动。为了脱开第二档位并进入第三档位,第一换档拨叉222经由第一筒形凸轮202在相反方向上的旋转向左移动,并且第一离合器套环240将同步环/锥形离合器组件416向左滑动到空档位置以脱开第二档位412。第二筒形凸轮204的旋转使第二换档拨叉224向左滑动,由此第二离合器套环242将同步器环/锥形离合器组件418向左滑动以接合第三档位414。第三档位414接合由马达402经由输入轴404旋转的第三输入轴齿轮426,以使驱动轮406转动。
如上所述,应当理解,因为第一筒形凸轮202的旋转和第二筒形凸轮204的旋转可以经由第一致动器马达212和/或第二致动器马达214独立地致动,当脱开第二档位并且进入第三档位时,第三档位可以通过定时第二筒形凸轮204的旋转以在第二档位完全脱开稍微之前启动第三档位的接合转换而“分段进入(phased-in)”,从而提高在第二档位和第三档位之间换档的速度和效率。此外,第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的独立致动可提供诸如车辆100的电子控制器110之类的驱动控制器以使第一筒形凸轮202旋转,以便移动第一换档拨叉222以与第一档位410脱开,并且使第二筒形凸轮204旋转,以便移动第二换档拨叉224以接合第三档位414,从而跳过第二档位。例如,如果车辆速度超过用于接合第二档位的第一阈值速度,并且控制器检测到加速度高于阈值加速度,则控制器可以确定不接合第二档位会更有效,而是等到达到第二阈值速度,以接合第三档位。如上所述,第一档位410和第三档位414也可以在车辆不运动时同时接合,以防止轮子移动(例如,将车辆调节到驻车构造)。
共同参照图5A-5F,示出了第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的各种旋转位置。第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502以同轴布置(例如,沿共享旋转轴线550布置)由衬套526间隔开并且可以与分别在参照图2-4如上描述的第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204类似或相同。第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502可以经由车辆的控制器被命令到图5A-5F所示的旋转位置,控制器比如是图1所示和上面描述的车辆100的电子控制器110。例如,控制器可以命令第一筒形凸轮500经由第一马达(例如,图2所示和上面描述的第一致动器马达212)在第一方向(例如,顺时针)或第二方向(例如,逆时针)上旋转,和/或控制器可以命令第二筒形凸轮502经由第二马达(例如,图2所示和上面描述的第二致动器马达214)在第一方向或第二方向上旋转。第一筒形凸轮500可独立于第二筒形凸轮502旋转,使得第一筒形凸轮500可在不使第二筒形凸轮502旋转的情况下旋转,反之亦然。
第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的不同旋转位置对应于变速器(例如,类似于图1所示和上面描述的变速器104)的不同档位接合。特别地,在图5A所示的构造中,变速器的档位未接合。在图5B所示的构造中,第一筒形凸轮500从图5A所示的空档位置旋转到其中变速器的第一档位(例如,变速器的档位序列的第一档位)接合的位置。在图5C所示的构造中,第一筒形凸轮500从图5B所示的位置进一步旋转到其中变速器的第二档位(例如,变速器的档位序列的第二档位)接合的位置。在图5D所示的构造中,第一筒形凸轮500旋转到空档位置,而第二筒形凸轮502从图5A-5C所示的空档位置旋转到其中变速器的第三档位(例如,变速器档位序列的第三档位)接合的位置。在图5E所示的构造中,第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502被命令到对应于变速器的第一档位和第三档位都接合的位置(例如,用于车辆的驻车)。在图5F所示的构造中,第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502各自处于对应于从第二档位接合到第三档位接合的调节的转换位置。如本文所述,档位接合是指变速器的档位的接合,用以调节变速器的输出(例如,以推进车辆)。例如,在其中第一档位接合的情况期间,变速器的传动比可以更高(例如,大约3.6),在其中第二档位接合的情况期间,传动比可以更低(例如,大约2.0),而在其中第三档位接合的情况期间,传动比可能更低(例如,大约1.2)。然而,在变速器的第一档位和第三档位都接合的情况期间(例如,为了在车辆驻车的同时保持车辆的位置),变速器不向车辆的轮子提供输出(例如,变速器的输出被锁定)。
图5A示出了各自处于空档旋转位置的第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502。在该构造中,第一换档拨叉随动销512座置在第一筒形凸轮500的凸轮轨道504的笔直部段520内,而第二换档拨叉随动销514座置在第二筒形凸轮502的凸轮轨道506的笔直部段522内。第一换档拨叉随动销512、凸轮轨道504、第二换档拨叉随动销514和凸轮轨道506可以分别与上面参照图2-4描述的第一换档拨叉随动销246、第一凸轮轨道228、第二换档拨叉随动销248和第二凸轮轨道230类似或相同。
第一筒形凸轮500的凸轮轨道504包括笔直部段520、第一成角度部段516和第二成角度部段524。第二筒形凸轮502的凸轮轨道506包括笔直部段522和成角度部段518。图5A-5F各自示出了第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的平面图,并且应当理解,第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502各自具有圆柱形形状,类似于上述第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204的示例。为便于说明,第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502以平面图示出,其中包括沿第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的侧部示出的度数标记,以指示沿第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的圆柱形周缘的部分。例如,第一筒形凸轮500的第一部分由标记为60度的标记表示,而第一筒形凸轮500的第二部分由标记为120度的标记表示,其中第二部分围绕第一筒形凸轮500的旋转轴线550(例如,类似于图2所示和上面描述的旋转轴线251)与第一部分偏移60度。笔直部段520在沿着第一筒形凸轮500的周缘的相对笔直的方向(例如,围绕第一筒形凸轮500的旋转轴线550的方向,在平行于旋转轴线550的方向上没有弯曲或弯折)上沿着第一筒形凸轮500的周缘延伸。笔直部段522在沿着第二筒形凸轮502的周缘的相对笔直的方向上沿着第二筒形凸轮502的周缘延伸。特别地,在图5A所示的平面图中,笔直部段520沿轴线508延伸,而笔直部段522沿轴线510延伸,其中轴线508和轴线510中的每一个表示环绕第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的旋转轴线550的路径。
如参考以上示例所描述的,随着第一换档拨叉随动销512在第一筒形凸轮500的凸轮轨道504内移动(例如,滑动),第一换档拨叉随动销512在凸轮轨道504内的位置调节第一换档拨叉的位置,以使变速器的档位接合或脱开。第一换档拨叉构造成基于第一换档拨叉随动销512在凸轮轨道504内的位置使变速器的第一和第二档位接合和脱开。随着第二换档拨叉随动销514在第二筒形凸轮502的凸轮轨道506内移动(例如,滑动),第二换档拨叉随动销514在凸轮轨道506内的位置调节第二换档拨叉的位置,以使变速器的至少一个档位接合或脱开。第二换档拨叉构造成基于第二换档拨叉随动销514在凸轮轨道506内的位置使变速器的第三档位接合和脱开。虽然第一换档拨叉随动销512定位在凸轮轨道504的笔直部段520,但是第一换档拨叉不接合变速器的任何档位(例如,不将变速器的档位连接到变速器的输出),并且虽然第二换档拨叉随动销514定位在凸轮轨道506的笔直部段522内,但是第二换档拨叉不接合变速器的任何档位。在图5A所示的条件下,第一换档拨叉随动销512在笔直部段520中,而第二换档拨叉随动销514在笔直部段522中,变速器处于空档(例如,变速器的任何档位均未接合,并且档位不驱动变速器的输出)。
图5B示出了相对于图5A所示的第一筒形凸轮500的位置绕旋转轴线550旋转了120度的第一筒形凸轮500,第二筒形凸轮502处于与图5A所示相同的位置。在这种构造中,第一换档拨叉随动销512座置在第一筒形凸轮500的凸轮轨道504的第一成角度部段516内。第一成角度部段516由凸轮轨道504的以相对于彼此的角度布置的部分形成,如轴线554和轴线556之间的角度552,其中轴线554和轴线556各自不平行于图5A所示的轴线508。第一换档拨叉随动销512在第一成角度部段516内的位置导致第一换档拨叉接合变速器的第一档位(例如,接合变速器档位序列的第一档位)。
图5C示出了相对于图5B所示的第一筒形凸轮500的位置绕旋转轴线550旋转了120度的第一筒形凸轮500,第二筒形凸轮502处于与图5A-5B所示相同的位置。例如,在从图5A所示的条件到图5B所示的条件之间的转换中,第一筒形凸轮500独立于第二筒形凸轮502在第一方向(例如,顺时针)上旋转120度,并且在从图5B所示的条件到图5C所示的条件之间的转换中,第一筒形凸轮500再次在第一方向上旋转120度。在图5C所示的构造中,第一换档拨叉随动销512座置在第一筒形凸轮500的凸轮轨道504的第二成角度部段524内。第二成角度部段524由凸轮轨道504的以相对于彼此的角度布置的部分形成,如轴线562和轴线564之间的角度560,其中轴线562和轴线564各自不平行于图5A所示的轴线508。第一换档拨叉随动销512在第二成角度部段524内的位置导致第一换档拨叉接合变速器的第二档位(例如,接合变速器档位序列的第二档位)。
图5D示出了相对于图5C所示的第一筒形凸轮500的位置围绕旋转轴线550旋转120度的第一筒形凸轮500,其中第二筒形凸轮502相对于图5A-5C所示的第二筒形凸轮502的位置绕旋转轴线550旋转120度。在图5D所示的构造中,第一换档拨叉随动销512座置在第一筒形凸轮500的凸轮轨道504的笔直部段520内,并且第一换档拨叉不接合变速器的任何档位。然而,第二换档拨叉随动销514座置在凸轮轨道506的成角度部段518内,因此,第二换档拨叉接合变速器的第三档位(例如,变速器的档位序列的第三档位被接合)。成角度部段518由凸轮轨道506的以相对于彼此的角度布置的部分形成,如轴线572和轴线574之间的角度570,其中轴线572和轴线574各自不平行于图5A所示的轴线508。
图5E示出了旋转成与图5B所示的构造相同的第一筒形凸轮500(例如,由于第一换档拨叉随动销512在第一成角度部段516内的位置而接合变速器的第一档位),并且第二筒形凸轮502处于与图5D所示相同的位置(例如,由于第二换档拨叉随动销514在成角度部段518内的位置而接合变速器的第三档位)。在图5E所示的构造中,变速器的第一档位和变速器的第三档位同时接合。作为一个示例,第一档位和第三档位可以同时接合,以锁定变速器的输出,比如用于在其中车辆驻车且不移动的情况期间保持车辆的位置。第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的独立旋转使得第一档位和第三档位能够同时接合,这可以减少构造成用于车辆的驻车的其它部件(例如,驻车制动器)的负载和/或减少车辆不期望移动的可能性。
图5F示出了处于转换旋转位置的第一筒形凸轮500,其中第一换档拨叉随动销512在笔直部段520和第二成角度部段524之间滑动。此外,第二筒形凸轮502示出为处于转换旋转位置,其中第二换档拨叉随动销514在笔直部段522和成角度部段518之间滑动。作为一个示例,图5F示出的转换构造可以对应于从变速器的第二档位的接合到变速器的第三档位的接合的转换。具体地,第一筒形凸轮500可以旋转以使变速器的第二档位脱开,并且第二筒形凸轮502可以旋转使变速器的第三档位接合。控制器(例如,电子控制器)可以改变第一筒形凸轮500和/或第二筒形凸轮502的旋转定时和/或旋转速度(例如,经由调节构造成驱动第一筒形凸轮500的第一马达以及构造成驱动第二筒形凸轮502的第二马达的激励),以便调节变速器的第二档位的脱开和变速器的第三档位的接合的定时(或反之亦然)。
例如,因为第二筒形凸轮502可以独立于第一筒形凸轮500旋转,所以控制器可以启动第二筒形凸轮502的旋转以转换变速器的第三档位的接合,而第一筒形凸轮500同时旋转以使变速器的第二档位脱开。控制器可以在第一筒形凸轮500的旋转已经使变速器的第二档位脱开之前启动第二筒形凸轮502的旋转,以便减少从第二档位的接合到第三档位的接合的转换的持续时间。控制器可以调节第一筒形凸轮500和第二筒形凸轮502的旋转的相对定时,以便更快地从变速器的第二档位的接合转换到变速器的第三档位的接合,或者反之亦然。此外,控制器可以调节第一筒形凸轮500的独立旋转的定时和第二筒形凸轮502的独立旋转的定时,以增加换档舒适度(例如,减少与换挡相关的噪音和/或振动的大小)和/或补偿换档响应时间的漂移(例如,由于变速器部件、换档组件的部件等的劣化)。
因此,图5A-5F示出了两个同轴对齐的筒形凸轮,每个筒形凸轮都包括凸轮轨道,使得两个换档拨叉可以随着它们的随动销跟随凸轮轨道沿着档位选择器轴独立移动。例如,上述成角度部段导致随动销和相应的换档拨叉侧向滑动到所命令的档位选择中。在本文所述的示例变速器中,第一换档拨叉构造成使与第二换档拨叉(其可以仅接合一个档位)不同数量的档位(例如,两个档位)接合。因此,第一筒形凸轮的第一凸轮轨道可以具有与第二筒形凸轮的第二凸轮轨道不同的形状。如图5A-5F所示,第一凸轮轨道可具有两个或更多个成角度部段,而第二凸轮轨道可具有较少的成角度部段,比如仅一个成角度部段。这样,两个筒形凸轮可以提供独立于第一和第二档位的接合的第三档位的接合,这可以提供齿轮定相、跳档和/或变速器锁定。
参照图6-7,流程图示出了用于控制包括换档组件的变速器的操作的示例方法600和700。换档组件可以与图1所示的换档组件112和/或图2所示和以上描述的换档组件200类似或相同。该变速器可以与图1的车辆100的变速器104相同或类似。方法600描述了基于换档条件的存在将变速器调节到所命令的齿轮接合的过程,并且可以根据存储在控制器的非暂态存储器中的指令执行,控制器比如是图1的车辆100的电子控制器110。方法700是方法600的继续并且可由控制器响应于某些车辆运行条件(例如,其中存在换档条件的条件)来执行。
此处参照图6-7描述的系统和部件可以与上面参照图1-4讨论的那些类似或相同。然而,在一些示例中,方法600和700可以由其它系统、处理器或部件来实现,而不脱离本公开的范围。
现在参照图6,在602处,方法600包括估计和/或测量车辆运行条件。可基于车辆的各种传感器(例如,如以上图1的车辆100所述的油温传感器、发动机速度或轮速传感器、扭矩传感器、凸轮位置传感器等)的一个或多个输出来估计车辆运行条件。车辆运行条件可以包括发动机速度和负载、车辆速度、换档组件的圆筒形凸轮的旋转位置、变速器油温、废气流速、质量空气流速、冷却剂温度、冷却剂流速、发动机油压(例如,油道压力)、一个或多个进气阀和/或排气阀的运行模式、电动马达速度、电池充电、发动机扭矩输出、车轮扭矩等。
在604处,方法600包括基于换档组件的第一和第二筒形凸轮(例如,换档组件200的第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204)的旋转位置确定变速器档位接合。作为一个示例,控制器可以确定第一筒形凸轮处于空档旋转位置(例如,其中第一筒形凸轮的旋转位置不会导致变速器的任何档位接合),而第二筒形凸轮处于非空档旋转位置(例如,其中第二筒形凸轮的旋转位置导致变速器的档位接合)。作为另一个示例,控制器可以确定第二筒形凸轮处于空档旋转位置(例如,其中第二筒形凸轮的旋转位置不会导致变速器的任何档位接合),而第一筒形凸轮处于非空档旋转位置(例如,其中第一筒形凸轮的旋转位置导致变速器的档位接合)。作为另一个示例,控制器可以确定第一筒形凸轮和第二筒形凸轮各自可以处于非空档旋转位置(例如,在其中变速器的多个档位接合以便锁定变速器的情况期间)。作为另一个示例,控制器可以确定第一筒形凸轮和第二筒形凸轮各自处于空档旋转位置(例如,在其中变速器的档位均未接合并且变速器不输出扭矩以驱动轴或其它部件来推动车辆的情况期间)。筒形凸轮的旋转位置的各种示例由图5A-5F示出并且在上面描述。
在606处,方法600包括确定是否存在换档条件。换档条件可以是由控制器确定的多种不同状况中的一种,导致经由换档组件对变速器的当前档位接合进行命令调节。例如,控制器可以连续监测一个或多个参数(例如,车辆速度、加速器踏板位置、筒形凸轮位置等)并且可以基于车辆运行条件确定换档条件存在。换档条件的确定可基于包括估计和/或预测换档速度、燃料效率、部件磨损和/或劣化的减少、或这些或其它因素的组合的因素。作为一个示例,控制器可以基于加速器踏板位置和车辆速度(例如,如图9所示和如下所述)确定换档条件是否存在。例如,换档条件是否存在的确定可由控制器经由存储在控制器的非暂态存储器中的指令来执行,其中根据加速器踏板位置和车辆速度来确定。
换档条件是否存在的确定可以基于控制器从车辆的一个或多个传感器接收的输入。例如,基于来自一个或多个凸轮位置传感器的输入,控制器可以在604处确定车辆的变速器通过接合变速器的第一档位运行(例如,变速器档位序列中的第一档位,第一档位的接合导致在变速器输出处相对于变速器的其它档位具有相对较高的传动比)。基于车辆速度传感器,控制器可以确定车辆速度和/或发动机速度高于预定速度,在该速度下从第一档位的接合转换到第二档位的接合提供增加的发动机效率(例如,将发动机速度保持在预定范围内,其中预定范围包括具有相对高的扭矩输出与燃料消耗之比的发动机速度)。控制器还可从车辆速度传感器确定车辆速度正在增加(例如,基于发动机速度、先前的车辆速度、车辆高度的变化、命令的燃料喷射率等)。基于上述确定(例如,车辆正在以第一档位运行,车辆速度高于阈值,以及发动机速度和/或车辆速度正在增加),控制器可以确定换档条件存在,因此车辆的变速器可以从接合第一档位运行换档到接合第二档位运行。替代地,如果控制器确定车辆正在以第二档位(例如,传动比序列中的第二档位)运行,并且发动机速度传感器指示车辆速度和/或发动机速度正在降低并且车辆速度已经下降到预定速度以下,在该预定速度下从第二档位转换到第一档位提供了增加的发动机效率,控制器可以确定存在换档条件(例如,车辆可以从第二档位换档到第一档位)。
控制器可以基于来自一个或多个凸轮位置传感器(例如,指示车辆处于什么档位)的输入并结合包括发动机速度传感器、轮速传感器、节气门传感器、踏板位置传感器、油温或压力传感器等的多个传感器来确定换档条件是否存在。控制器可以基于存储在控制器的存储器中的一种或多种算法来确定换档条件是否存在,其中在一些示例中,可以经由应用人工智能(AI)、机器学习和/或数据分析中的一种或多种,响应车辆状况的变化(例如,一个或多个变速器部件的劣化)和/或操作驾驶习惯的变化来更新算法。在一些示例中,控制器可以基于车辆的操作者经由用户输入装置(例如,按钮、开关、触摸屏等)选择的预定车辆运行模式来确定换档条件是否存在。例如,第一车辆运行模式可以构造成使得控制器确定在车辆速度在车辆速度的第一预定范围(例如,10MPH到20MPH)之外同时仅在变速箱的第一档位接合的情况下运行的情况期间存在换档情况。在其中选择不同的第二车辆操作运行的情况期间,在发动机速度在不同的第二预定发动机速度范围(例如,20MPH到30MPH)之外时,控制器可以确定存在换档条件。例如,第一车辆运行模式可对应于燃料经济性模式,而第二车辆运行模式可对应于高扭矩输出模式。
如果在606处确定不存在换档条件,则方法600进行到608,并且保持变速器运行条件。保持变速器运行条件可以包括保持变速器的当前档位接合并且不调节档位接合。保持变速器运行条件还可包括继续从诸如凸轮位置传感器、油温传感器、油压传感器等之类的变速器传感器接收数据,保持变速器中的油的流动等。
然而,如果控制器在606处确定存在换档条件,则方法600进行到610,并且控制器基于在606处的换档条件,通过使第一筒形凸轮和/或第二筒形凸轮独立地旋转,将变速器直接调节到所命令的档位接合。如本文所述,将变速器直接调节到所命令的档位接合可包括通过其中没有变速器的档位接合的构造(例如,空档构造)来转换。例如,如果当控制器确定存在换档条件(例如,如上所述,估计和/或测量的车辆速度超过阈值车辆速度)时,车辆以第二档位(例如,传动比序列中的第二档位)运行,控制器可以通过使第一筒形凸轮旋转到空档位置(例如,其中第一筒形凸轮不会导致变速器的档位接合的位置,比如图5A和5D所示和上面描述的位置)启动从在第二档位接合的情况下运行变速器到在第三档位接合的情况下运行变速器的转换,以使第二档位脱开并使第二筒形凸轮从空档位置旋转到其中第三档位接合的位置。尽管从接合第二档位到接合第三档位的转换可以包括以空档构造短暂运行变速器(例如,其中没有变速器的档位接合的构造,比如在第二档位脱开时并且在第三档位接合之前),这种转换可以被称为直接从第二档位换档到第三档位,对于变速器的档位接合的其它调节(例如,直接从第一档位换档到第三档位或反之亦然,直接从第三档位换档到第二档位等)在本文可以使用类似的措辞。所命令的档位接合基于车辆的运行条件。如上所述,对档位接合的命令调节的一个示例包括脱开变速器的第一档位和接合变速器的第二档位(例如,更高或更低的档位)。对档位接合的命令调节的另一个示例包括使变速器的第二档位脱开并且使第三档位接合(例如,类似于将变速器从图5C所示的构造调节到图5F所示的转换构造,以及调节到图5D所示的构造)。对档位接合的命令调节的另一个示例包括使变速器的两个档位同时接合,以保持车辆的位置(例如,在其中车辆驻车且不移动的情况期间,保持如图5E所示的构造,如下面进一步描述的)。
将变速器调节到所命令的档位接合可包括基于一个或多个条件控制调节速度。在一些示例中,对所命令的档位接合的直接调节可包括在612处基于变速箱油温控制对所命令的档位接合的调节速度。变速箱油温在本文中可称为变速器油温并且可为变速器内(例如,在变速器的构造成容纳变速器的档位的变速箱部分处)的油的温度。作为一个示例,变速箱油温可以是由控制器110经由图1所示和上面描述的油温传感器115测量的在变速器104内流动的油的温度。作为另一个示例,变速箱油温可以由图2所示和上面描述的油温传感器221测量。在车辆运行期间,变速箱油的温度可基于驾驶条件(例如,车辆速度、环境温度等)升高或降低。在其中变速箱油温度较高的情况期间,变速箱油的粘度可能会降低。作为粘度降低的结果,变速器的档位可能经受较小的运动阻力(例如,较小的接合或脱开阻力)。在这种情况期间,第二档位的脱开(例如,第一筒形凸轮旋转以使第二档位脱开的定时)和第三档位的接合(例如,第二筒形凸轮旋转使第三档位接合的定时)的相对定时可由控制器基于与变速箱油的温度相关联的变速箱油的计算或推断粘度进行调节。例如,在其中变速箱油温低于第一阈值的情况期间(例如,在开始驾驶后不久,70摄氏度),第二档位的脱开的定时(例如,第一筒形凸轮的旋转的定时)可以提前时间A,和/或第三档位的接合的定时(例如,第二筒形凸轮的旋转的定时)可以延迟时间B,以便为档位的换档提供增加的时间(例如,以命令持续时间保持完成第二档位脱开和完成第三档位接合之间的持续时间,其中命令持续时间对应于导致变速器效率增加的时间量)。
例如,在不基于变速箱油的温度进行调节的情况下,可以用根据第一预定旋转定时命令的第一筒凸轮的旋转定时和根据第二预定旋转定时命令的第二筒形凸轮的旋转定时来运行换档组件。在这种情况下,作为一个示例,第二筒形凸轮的旋转完成可能发生在第一筒形凸轮的旋转完成后半秒(例如,第二档位的脱开和第三档位的接合之间的持续时间可能是半秒,但在一些示例中,持续时间可能是不同的量)。然而,为了提高变速器的效率(例如,降低变速器的扭矩输出降低的可能性),可能需要减少第二档位的脱开和第三档位的接合之间的持续时间。为了减少完成第二档位的脱开和完成第三档位的接合之间的持续时间,控制器可以通过调节第一筒形凸轮从第一预定定时的旋转定时和/或调节第二筒形凸轮从第二预定定时的旋转定时,以命令的持续时间保持第二档位的脱开和第三档位的接合之间的持续时间,其中,对旋转定时的调节量基于变速器油温。
相对于彼此调节第一筒形凸轮的旋转定时和调节第二筒形凸轮的旋转定时在本文中可以被称为调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时。作为一个示例,控制器可以将第一筒形凸轮的旋转定时从第一预定定时提前(例如,响应于换档条件,相对于第一筒形凸轮根据第一预定定时的旋转更早地启动第一筒形凸轮的旋转),或者控制器可以将第二筒形凸轮的旋转定时从第二预定定时延迟(例如,响应于换档条件,相对于第二筒形凸轮根据第二个预定定时的旋转稍后启动第二筒形凸轮的旋转)。因此,调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时可以包括提前第一筒形凸轮的旋转定时和保持第二筒形凸轮的旋转定时(例如,以第二预定定时保持旋转定时)。在一个示例中(例如,在其中油温为第一较高的温度期间,比如65摄氏度),第一筒形凸轮的旋转定时可以提前四分之一秒,或者第二筒形凸轮的旋转定时可以延迟四分之一秒。在另一个示例中(例如,在其中油温为第二较低的温度期间,比如60摄氏度),第一筒形凸轮的旋转定时可以提前八分之一秒,或者第二筒形凸轮的旋转定时可以延迟八分之一秒。其它定时调节也是可能的。
在其中变速箱油温高于第二阈值(例如,82摄氏度,在长时间行驶之后)的情况期间,第二档位的脱开定时可以延迟时间C,和/或第三档位的接合定时可以提前时间D,以便提供在更短的时间段内发生的档位切换。作为一个示例,控制器可以将第一筒形凸轮的旋转定时从第一预定定时延迟(例如,响应于换档条件,相对于第一筒形凸轮根据第一预定定时的旋转稍后启动第一筒形凸轮的旋转),或者控制器可以将第二筒形凸轮的旋转定时从第二预定定时提前(例如,响应于换档条件,相对于第二筒形凸轮根据第二个预定定时的旋转更早地启动第二筒形凸轮的旋转)。在一个示例中(例如,在其中油温为第一较高的温度期间,比如88摄氏度),第一筒形凸轮的旋转定时可以延迟四分之一秒,或者第二筒形凸轮的旋转定时可以提前四分之一秒。在另一个示例中(例如,在其中油温为第二较低的温度期间,比如84摄氏度),第一筒形凸轮的旋转定时可以延迟八分之一秒,或者第二筒形凸轮的旋转定时可以提前八分之一秒。其它定时调节也是可能的。
在一些示例中,时间A、B、C和D中的两个或更多个可以是相同的,而在其它示例中,A、B、C和D可以是不同的时间。
如上所述调节筒形凸轮的旋转定时可以从预定换档定时(例如,由第一筒形凸轮的第一预定定时和第二筒形凸轮的第二预定定时产生的换档定时)调节变速器的换档定时,使得减少了第二档位的脱开和第三档位的接合之间的时间,反之亦然(例如,第三档位的脱开和第二档位的接合之间的时间)。结果,可以增加换档性能(例如,从一个档位接合转换到另一个的时间量可以减少),并且可以增加车辆效率(例如,由于降低变速器输出扭矩的可能性降低,用于提供推进车辆的扭矩的燃料或电力的量可能会降低)。在一些示例中,预定换档定时可对应于常规变速器的常规换档定时(例如,不基于学习算法、变速器油温或第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的特性而调节的换档定时)。下面参照图7更详细地讨论变速器对所命令的档位接合的调节。
在一些示例中,对所命令的档位接合的直接调节可以包括在614处基于学习算法控制对所命令的档位接合的调节速度和/或定时。学习算法可以是存储在控制器的存储器中的机器学习算法、深度神经网络等(例如,存储在图1所示的和上面描述的控制器110的学习模块111中)。学习算法可以将随时间收集的换档数据作为输入,并且控制器可以基于换档数据经由换档组件调节变速器的换档的定时和/或速度(例如,以提高换档效率)。用作输入的换档数据可包括传感器数据(例如,来自发动机速度传感器、油压或温度传感器等)和/或由控制器记录的数据,比如变速器定时数据(例如,每个档位接合和/或脱开的开始和结束时间等)、历史/统计数据(例如,总/平均连续行驶时间、停止运行的时间等)、各种部件的使用年限、维护和/或维修信息和/或用户输入(例如,在给定时间段期间使用的油的类型、使用类型、驾驶员信息等)、和/或与换档效率相关的任何其它类型的信息。控制器可基于换档数据通过调节在某些条件下换档时使一个或多个档位接合和/或脱开的定时、针对特定档位组合调节换档速度、调节其中控制器命令换档组件跳档(例如,直接从第一档位换档到第三档位,反之亦然)的条件等来调节换档组件的操作。作为学习算法的潜在输入和控制器输出执行的调节的上述数据类型是非限制的,并且在一些示例中,可以使用其它类型的数据。
作为一个示例,变速器油(例如,变速箱油)、档位或变速器的其它部件的劣化可导致换档性能随时间降低(例如,从一个档位接合转换到另一个的时间增加)。由于变速器部件劣化引起的换档性能的降低在本文中可被称为换档定时漂移。控制器可以确定(例如,估计和/或测量)换档定时漂移的量并且可以经由学习算法调节换档组件的操作,以至少部分地抵消换档定时漂移,由此发动机、驱动和/或者换档条件可以与在先前持续时间内收集的训练数据进行比较,以调节换档组件的运行。对换档组件的运行的调节可以包括增加和/或减少第一筒形凸轮和/或第二筒形凸轮的旋转速度和/或相对旋转定时(例如,第一筒形凸轮的旋转速度相对于第二筒形凸轮的旋转速度、第一筒形凸轮的旋转开始时间相对于第二筒形凸轮的旋转开始时间等)。通过响应于换档定时漂移来调节换档组件的操作,可以提高变速器效率(例如,换档性能),并且可以降低换档定时漂移的增加率(例如,可以调节换档组件的操作以减少进一步的换档定时漂移)。因此,可以在运行期间定期和/或动态地调节换档效率,以适应各种条件、驾驶风格等。
在一些示例中,学习算法可以结合上述基于变速器油温的调节来调节换档组件的运行。例如,控制器可以基于油温以第一调节量(例如,使旋转定时提前八分之一秒)来调节第一筒形凸轮的旋转定时,并且控制器还可以基于经由学习算法确定的第一筒形凸轮的预测响应率以第二调节量(例如,使旋转定时提前十六分之一秒)来调节第一筒形凸轮的旋转定时。在其它示例中,控制器可以通过经由学习算法确定的单个调节量来调节第一筒形凸轮的旋转定时,其中学习算法至少部分地根据变速器油温确定调节量。例如,控制器可以经由学习算法预测第一筒形凸轮的响应速率(例如,第一筒形凸轮响应于构造成驱动第一筒形凸轮的第一马达的给定量的激励的旋转速度),并且控制器可以基于变速器油温度调节(例如,增加或减少)预测响应率。控制器可以经由从控制器传输到第一马达的控制信号(例如,电子命令信号)来控制第一马达,其中控制信号基于经调节的预测响应率(例如,控制器可以响应于经调节的预测响应率确定控制信号的参数,比如控制信号的脉冲宽度)。作为一个示例,控制信号的脉冲宽度可以响应于其中经调节的预测响应率分别较低或较高的条件而增加或减少(例如,以便分别增加或减少第一马达的占空比)。
在一些示例中,第一筒形凸轮的预测响应率和第二筒形凸轮的预测响应率可以不同(例如,对于相同的、给定的变速器油温,比如80摄氏度、75摄氏度等等。)。作为一个示例,控制器可以经由学习算法确定第二筒形凸轮的预测响应率高于(例如,更快)或低于(例如,更慢)第一筒形凸轮的预测响应率。第一筒形凸轮的预测响应率和第二筒形凸轮的预测响应率可以基于在车辆操作的一个或多个持续时间(例如,如上所述,车辆操作的若干开/关循环)内由控制器测量和存储的车辆操作数据由控制器经由学习算法来确定,其中车辆操作数据由控制器从车辆的各种传感器(例如,如图1所示和上面描述的,踏板位置传感器154、油温传感器115、轮速传感器113等)获取。作为一个示例,控制器可以经由学习算法并基于车辆操作数据确定第一筒形凸轮的先前测量的响应速率比第二筒形凸轮的先前测量的响应速率慢(例如,由于相对于第二筒形凸轮的旋转数,第一筒形凸轮的旋转数更多)。由控制器根据车辆操作数据测量的给定筒形凸轮(例如,第一筒形凸轮或第二筒形凸轮)的测量响应率可以对应于从给定筒形凸轮的命令旋转开始到给定筒形凸轮的命令旋转的完成的持续时间,其中命令旋转的完成紧跟命令旋转的开始。控制器可以例如经由学习模块比较第一筒形凸轮的一个或多个先前测量的响应率,以确定第一筒形凸轮的预测响应率(例如,第一筒形凸轮的下一个命令旋转)。控制器可以另外跟踪与具有当前变速器油温的第一筒形凸轮的一个或多个先前测量的响应率中的每一个相关联的变速器油温,以便基于当前变速器油温调节第一筒形凸轮的预测响应率(例如,紧接在第一筒形凸轮的下一个命令旋转之前测量的变速器油温)。
现在参照图7,示出了说明方法700的流程图,其中方法700是上述方法600的延续。如上文在图6的610处所述,方法700是用于将变速器调节到命令的档位接合的方法。在此参考方法700描述的部件可以与以上参照图6的方法600描述的那些相同(例如,方法700可以由以上参照图6描述的控制器、图1的车辆100的电子控制器110等执行)。
在702处,方法700包括确定车辆是否静止并且请求驻车锁定。如上所述,车辆是否静止的确定可以包括基于一个或多个车辆速度传感器来确定车辆速度。以上参照图6的606描述的换档条件可以是驻车锁定请求。是否请求驻车锁定的确定可以基于对车辆的一个或多个用户界面装置的输入(例如,位于车辆驾驶室内的驻车锁定按钮、车辆的钥匙点火开关的位置等等。)。例如,可以请求驻车锁定以减少车辆不期望移动的可能性。作为一个示例,在车辆静止和驻车的同时向车辆施加重载荷的情况期间(例如,在陡峭的山坡上和/或由于牵引或拖拉导致车辆重量增加时),可能难以通过驻车制动器保持车辆的位置。然而,通过锁定变速器的输出,可以更容易地保持车辆的位置。锁定变速器的输出包括同时使变速器的一个以上档位接合,以便锁定变速器的输出轴(例如,以上参照图4描述的变速器输出轴428)的旋转。在一些示例中,用户可以仅在其中车辆静止的情况期间请求驻车锁定。作为一个示例,可以在以下情况期间请求驻车锁定,其中由一个或多个车辆位置传感器传输到控制器的信号(例如,电子信号)指示车辆没有移动,并且施加液压制动器和/或驻车制动器,以便将车辆保持在静止位置。
如果控制器在702处确定车辆静止并且请求驻车锁定,则方法700进行到704,并且控制器通过经由第一筒形凸轮使第一档位接合并且经由第二筒形凸轮使第三档位接合来锁定变速器输出。如上所述,响应于诸如按压按钮/开关、触摸屏或以其它方式指示期望驻车条件的用户输入,换档组件的第一筒形凸轮和第二筒形凸轮(例如,图2的换档组件200的第一筒形凸轮202和第二筒形凸轮204)独立旋转,以同时使第一和第三档位接合,同时车辆不移动,以便将变速器的齿轮系锁定到静止的变速器壳体。例如,换档组件可以由控制器调节到图5E所示和上面描述的构造。作为一个示例,响应于在702处确定请求驻车锁定,并且车辆以第一档位接合运行,控制器可以保持第一筒形凸轮的位置并且可以激励构造成以第一极性驱动第二筒形凸轮的第二马达(例如,横跨第二马达的第一电压增量,其在本文中可以称为正向极性),以便在第一方向(例如,顺时针)上移动第二筒形凸轮,并使变速器的第三档位的接合与变速器的第一档位的接合同时进行。
如果控制器在702处确定车辆不是静止的(例如,车辆正在移动)并且没有请求驻车锁定,则方法700从702进行到706,其中方法700包括确定变速器的第二档位是否接合。如关于图7所描述的,对“第一档位”的引用指的是传动比序列中的第一档位,对“第二档位”的引用指的是传动比序列中的第二档位,而对“第三档位”的引用指的是传动比序列中的第三档位。例如,仅接合变速器的第一档位可能导致变速器传动比约为3.6,仅接合变速器的第二档位可能导致变速器传动比约为2.0,而仅接合变速器的第三档位可能导致变速器传动比约为1.2。作为一个示例,在车辆在平坦、水平表面上操作期间,随着车辆速度的增加,换档组件可以从第一档位的接合,到第二档位的接合,然后到第三档位的接合来顺序地调节变速器的档位接合。此外,随着车辆速度降低,换档组件可以从第三档位的接合,到第二档位的接合,然后到第一档位的接合来顺序地调节变速器的档位接合。
在706处,控制器确定变速器的第二档位是否接合。如上所述,确定变速器的第二档位是否接合可包括基于由一个或多个凸轮位置传感器传输到控制器的信号(例如,电子信号)确定第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转位置。例如,在其中第一筒形凸轮和第二筒形凸轮处于图5C所示和上面描述的旋转位置的情况期间,控制器可以确定变速器的第二档位接合(例如,使得座置在第一筒形凸轮的凸轮轨道内的第一换档拨叉随动销处于导致第一换档拨叉使第二档位接合的位置,而座置在第二筒形凸轮的凸轮轨道内的第二换档拨叉随动销处于导致第二换档拨叉不使档位接合的位置)。
如果变速器的第二档位在706处接合,则控制器在708处确定是否存在升档条件。例如,控制器可以确定以上在图6的606处描述的换档条件是否满足升档条件。升档条件是其中控制器命令换档组件将变速器调节到档位序列中较高档位的条件。例如,如上所述,变速器的档位序列,按升序可以是第一档位的接合,然后是第二档位的接合,然后是第三档位的接合。因为变速器的第二档位如上所述在706处接合,所以在708处的升档条件是其中控制器命令换档组件将变速器从第二档位的接合转换到档位序列的较高档位(例如,第三档位)的接合的状态。在本文所述的示例中,变速器包括三个档位(例如,第一档位、第二档位和第三档位)。然而,其它示例可包括不同数量的档位(例如,四个档位)。
在一个示例中,升档条件可以是车辆速度超过阈值车辆速度和/或发动机速度超过阈值发动机速度的条件。例如,阈值车辆速度可以是预定速度,在该速度下从第二档位转换到第三档位提供增加的发动机效率(例如,将发动机速度维持在预定范围内,其中该范围对应于扭矩输出与燃料消耗的比率相对较高),或者随着驱动马达接近阈值速度滑行下坡时车辆速度增加,可以满足升档条件。在一些示例中,如下面参照图9所描述的,升档条件可以根据若干车辆操作参数,比如车辆速度和加速踏板位置。
如果控制器在708处确定存在升档条件,则该方法从708继续到710,其中该方法包括经由第一筒形凸轮使第二档位脱开,并经由第二筒形凸轮直接换档到第三档位的接合。例如,控制器可以通过使第一筒形凸轮旋转来使第二档位脱开,以将第一换档拨叉随动销调节到空档位置,从而导致变速器不经由第一换档拨叉进行档位接合(例如,其中在第一档位或第二档位都不接合的位置),并且控制器可以通过使第二筒形凸轮旋转来使第三档位接合,以将第二换档拨叉随动销调节到非空档位置,从而导致经由第二换档拨叉使变速器的第三档位接合。特别地,使第二档位脱开和使第三档位接合可包括将第一筒形凸轮和第二筒形凸轮调节到图5D所示和上面描述的位置。使第一筒形凸轮旋转可包括激励构造成以第一极性驱动第一筒形凸轮的第一马达,以便使第一筒形凸轮从图5C所示的位置顺时针旋转到图5D所示的位置,并且使第二筒形凸轮旋转可包括激励构造成以第一极性驱动第二筒形凸轮的第二马达,以便使第二筒形凸轮从图5C所示的位置顺时针旋转到图5D所示的位置。如上所述,第一筒形凸轮的旋转和第二筒形凸轮的旋转的定时和/或速度,以及档位的相应脱开和接合,可以由控制器基于车辆运行条件来控制,以便提高换档效率。
然而,如果控制器在708处确定不存在升档条件,则该方法从708继续到712,其中该方法包括经由第一筒形凸轮直接换档到第一档位。特别地,控制器通过使第一筒形凸轮旋转以经由第一换档拨叉随动销调节第一换档拨叉的位置,使变速器从第二档位的接合(例如,类似于图5C所示的构造)换档到第一档位的接合(例如,类似于图5B所示的构造)。使第一筒形凸轮旋转以使第二档位脱开并使第一档位接合可包括激励第一马达,该第一马达构造成以第二极性(例如,在本文中可称为反向极性的第二电压增量,其中反向极性与正向极性相反)驱动第一筒形凸轮,以便使第一筒形凸轮在与第一方向相反的第二方向(例如,逆时针)上移动。
返回到706,如果在706处确定变速器的第二档位没有接合,则该方法从706进行到714,其中该方法包括确定变速器的第一档位是否接合。如上所述,确定变速器的第一档位是否接合可包括基于由一个或多个凸轮位置传感器传输到控制器的信号(例如,电子信号)确定第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转位置。例如,在其中第一筒形凸轮和第二筒形凸轮处于图5B所示和上面描述的旋转位置的情况期间,控制器可以确定变速器的第一档位接合(例如,使得座置在第一筒形凸轮的凸轮轨道内的第一换档拨叉随动销处于导致第一换档拨叉使第一档位接合的位置,而座置在第二筒形凸轮的凸轮轨道内的第二换档拨叉随动销处于导致第二换档拨叉不使档位接合的位置)。在706处确定第一档位是否接合是指确定是否仅第一档位接合。
如果在714处控制器确定仅第一档位被接合,则该方法从714进行到716,其中该方法包括确定是否存在跳档条件。例如,控制器可以确定以上在图6的606处描述的换档条件是否满足跳档条件。跳档条件是其中控制器命令换档组件以与变速器的档位序列不同的顺序将变速器从当前档位接合调节到不同档位接合的条件。例如,如上所述,变速器的档位序列,按升序包括第一档位的接合,然后是第二档位的接合,然后是第三档位的接合。然而,作为一个示例,如下所述,在其中存在跳档条件的条件期间,控制器可以命令换档组件直接将变速器的档位接合从第一档位的接合调节到第三档位的接合(例如,跳过第二档位的接合)。
在一个示例中,跳档条件可以是车辆速度超过阈值车辆速度和/或发动机速度超过阈值发动机速度的条件。例如,阈值车辆速度可以是预定速度,在该速度下从第一档位直接转换到第三档位而不使第二档位接合,提供了增加的发动机效率(例如,将发动机速度维持在预定范围内,其中该范围对应于扭矩输出与燃料消耗的比率相对较高),或者随着驱动马达接近阈值速度滑行下坡时车辆速度快速增加时,可以满足在升档期间的跳档条件。在一些示例中,如下面参照图9所描述的,跳档条件可以根据若干车辆运行参数,比如车辆速度和加速踏板位置。
例如,在其中车辆在重负载下运行的情况期间(例如,牵引、拖拉等),车辆的速度可能在以接合的第一档位运行的同时增加。随着车辆速度增加到控制器将通常使变速器从第一档位的接合档位转换到第二档位的接合(例如,在较低的负载条件下)的预定阈值车辆速度(例如,每小时10英里)以上,控制器可以基于车辆运行条件(例如,车辆传感器数据)来确定切换至第二档位的接合会降低车辆的前进动量,导致降低的车辆速度和降低的燃料效率。控制器可以确定(例如,经由计算、存储在非暂态存储器中的查找表等)燃料效率可以通过不从第一档位的接合转换到第二档位的接合而是替代地直接从第一档位的接合直接转换到第三档位的接合来增加。在一些示例中,控制器可以基于诸如车辆速度的车辆运行参数延迟从第一档位的接合到第三档位的接合的转换(例如,控制器可以命令换档组件保持第一档位的接合,直到车辆速度高于第二阈值车辆速度,比如每小时30英里)。在该示例中,控制器可以跳过第二档位的接合以保持车辆的前进动量,并且可以提高燃料效率。
如果在716处确定不存在跳档条件,则该方法从716继续到720,其中该方法包括经由第一筒形凸轮直接换档到第二档位。特别地,控制器通过使第一筒形凸轮旋转以经由第一换档拨叉随动销调节第一换档拨叉的位置,使变速器从第一档位的接合(例如,类似于图5B所示的构造)换档到第二档位的接合(例如,类似于图5C所示的构造)。
然而,如果控制器在716处确定存在跳档条件,则该方法从716继续到718,其中该方法包括经由第一筒形凸轮使第一档位脱开,并经由第二筒形凸轮直接换档到第三档位。特别地,控制器通过使第一筒形凸轮旋转以经由第一换档拨叉随动销调节第一换档拨叉的位置以使第一档位脱开,并通过使第二筒形凸轮旋转以经由第二换档拨叉随动销调节第二换档拨叉的位置以使第三档位接合,使变速器从第一档位的接合(例如,类似于图5B所示的构造)换档到第三档位的接合(例如,类似于图5D所示的构造)。作为一个示例,因为第一筒形凸轮和第二筒形凸轮彼此独立地可旋转,所以第一筒形凸轮可在第一方向(例如,逆时针方向)上旋转以使变速器的第一档位脱开,同时第二筒形凸轮在相反的第二方向(例如,顺时针方向)上旋转以使变速器的第三档位接合。在一些示例中,控制器可以基于诸如变速器油温之类的不同的车辆运行参数,经由类似于以上参考第二档位的脱开和第三档位的接合之间的转换等描述的示例的学习算法,来调节第一档位的脱开和第三档位的接合的定时和/或速度。
返回到714,如果控制器确定第一档位未接合,则该方法从714进行到722,其中控制器确定第三档位是否接合并且是否存在跳档条件。如上所述,确定变速器的第三档位是否接合可包括基于由一个或多个凸轮位置传感器传输到控制器的信号(例如,电子信号)确定第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转位置。例如,在其中第一筒形凸轮和第二筒形凸轮处于图5D所示和上面描述的旋转位置的情况期间,控制器可以确定变速器的第三档位接合(例如,使得座置在第一筒形凸轮的凸轮轨道内的第一换档拨叉随动销处于导致第一换档拨叉不使变速器档位接合的位置,而座置在第二筒形凸轮的凸轮轨道内的第二换档拨叉随动销处于导致第二换档拨叉使变速器的第三档位接合的位置)。在706处确定第三档位是否接合是指确定是否仅第三档位接合。
确定在722处是否存在跳档条件可以包括确定以上在图6的606处描述的换档条件是否为跳档条件。如上所述,跳档条件是其中控制器命令换档组件以与变速器的档位序列不同的顺序将变速器从当前档位接合调节到不同档位接合的条件(例如,直接从第三档位的接合转换到第一档位的接合)。作为一个示例,跳档条件可以是其中车辆速度降低到阈值车辆速度以下和/或发动机速度降低到阈值发动机速度以下的条件。例如,阈值车辆速度可以是预定速度,在该速度下从第三档位直接转换到第一档位而不使第二档位接合,提供了增加的发动机效率(例如,将发动机速度维持在预定范围内,其中该范围对应于扭矩输出与燃料消耗的比率相对较高),或者随着驱动马达接近阈值速度驱动上坡时车辆速度快速降低时,可以满足在降档期间的跳档条件,以减少驱动系劣化的可能性。在一些示例中,如下面参照图9所描述的,跳档条件可以根据若干车辆运行参数,比如车辆速度和加速踏板位置。
如果控制器在722处确定第三档位被接合并且跳档条件存在,则该方法从722继续到724,其中该方法包括经由第二筒形凸轮使第三档位脱开并且经由第一筒形凸轮直接换档到第一档位。特别地,控制器通过使第二筒形凸轮旋转以经由第二换档拨叉随动销调节第二换档拨叉的位置以使第三档位脱开,并通过使第一筒形凸轮旋转以经由第一换档拨叉随动销调节第一换档拨叉的位置以使第一档位接合,使变速器从第三档位的接合(例如,类似于图5D所示的构造)换档到第一档位的接合(例如,类似于图5B所示的构造)。作为一个示例,因为第一筒形凸轮和第二筒形凸轮彼此独立地可旋转,所以第一筒形凸轮可在第一方向(例如,顺时针方向)上旋转以使变速器的第一档位接合,同时第二筒形凸轮在相反的第二方向(例如,逆时针方向)上旋转以使变速器的第三档位脱开。在一些示例中,控制器可以基于诸如变速器油温之类的不同的车辆运行参数,经由类似于以上参考第一档位的脱开和第三档位的接合之间的转换(例如,如在718处所述的)等描述的示例的学习算法来调节第一档位的接合和第三档位的脱开的定时和/或速度。
然而,如果控制器在722处确定不存在跳档条件,则该方法从722继续到726,其中该方法包括经由第二筒形凸轮使第三档位脱开,并经由第一筒形凸轮直接换档到第二档位。特别地,尽管在如图6所示的606处确定存在换档条件,但是控制器在722处确定该换档条件不是跳档条件。结果,在726处,控制器通过使第二筒形凸轮旋转以经由第二换档拨叉随动销调节第二换档拨叉的位置以使第三档位脱开,并通过使第一筒形凸轮旋转以经由第一换档拨叉随动销调节第一换档拨叉的位置以使第二档位接合,使变速器从第三档位的接合(例如,类似于图5D所示的构造)换档到第二档位的接合(例如,类似于图5C所示的构造)。
参照图8,示出了图表800,其示出了包括变速器和换档组件的车辆的示例运行的各种车辆运行参数。此处参照图8描述的部件可以类似于上述部件。例如,车辆、变速器和换档组件可以与以上参照图1描述的车辆100、变速器104和换档组件112类似或相同。换档组件可以调节变速器的档位接合,类似于以上参照图2-4、图5A-5E和图6-7描述的示例。换档组件的运行由控制器控制,类似于上述控制器(例如,图1所示和上面描述的电子控制器110)。
图表800所示的曲线示出了车辆的运行参数。特别地,曲线802示出了发动机速度,曲线804示出了加速器踏板位置,曲线806示出了车辆速度,曲线808示出了变速器的档位接合,曲线810示出了构造成驱动换档组件的第一筒形凸轮的第一马达(例如,类似于图2所示的构造成驱动第一筒形凸轮202的第一致动器马达212,以上参照图5A-5F描述构造成驱动第一筒形凸轮500的马达等)的激励,曲线812示出了构造成驱动换档组件的第二筒形凸轮的第二马达(例如,类似于图2所示的构造成驱动第二筒形凸轮204的第二致动器马达214,以上参照图5A-5F描述构造成驱动第二筒形凸轮502的马达等)的激励,曲线814示出了第一筒形凸轮的旋转位置(例如,类似于图5A-5E所示的位置),并且曲线816示出了第二筒形凸轮的旋转位置(例如,类似于图5A-5E所示的位置)。
应当理解,图表800中的第一和第二致动器马达的激励可以是正方向(例如,如上所述,对应于第一极性或正向极性)或负方向(例如,如上所述,对应于相反的、第二极性或反向极性),分别如曲线810和812所示。例如,在时间t3处,第一和第二马达以正方向激励,而在t4处,第一马达和第二马达都以负方向激励。由于马达的激励导致相应筒形件的旋转,因此正激励导致相应筒形件在一个方向上旋转,而负激励导致相应筒形件在相反的方向上旋转。例如,在一个实施例中,第一马达的正激励可导致第一筒形件的顺时针旋转(例如,120°),而第一马达的负激励可导致第一筒形件的逆时针旋转(例如,在相反方向上120°)。在另一实施例中,第一马达的正激励可导致第一筒形件的逆时针旋转,而第一马达的负激励可导致第一筒形件的顺时针旋转。在下面的描述中,没有描述筒形件的旋转方向,因为筒形件的旋转可以发生在任一方向上,而不脱离本公开的范围。
在时间t0处,车辆的发动机关闭,并且发动机汽缸内没有燃烧空气和燃料,如曲线802所示。车辆静止,如曲线806所示,并且加速器踏板没有被驾驶员接合,如曲线804所示。未激励第一马达和第二马达,如曲线810和812所示,因此第一筒形件和第二筒形件均处于对应于空挡的初始旋转位置,如分别由曲线814和816示出的,这意味着变速器没有档位接合(如曲线808所示)。
在时间t1处,驾驶员通过启动发动机并使变速器的第一档位接合来启动车辆的运行。为了使变速器的第一档位接合,正激励第一马达,如由曲线810在t1处所示。第一马达的正激励导致第一筒形件在第一方向上旋转到对应于变速器的第一档位的旋转位置,如曲线814所示。未激励第二马达,意味着未调节第二筒形件的旋转位置,分别如曲线812和816所示。随着第一筒形件旋转到对应于第一档位的旋转位置,第一换档拨叉的随动销(例如,图2和图4的换档拨叉222的随动销246)沿着第一筒形件的凸轮轨道移动(例如,图2的第一筒形凸轮202的凸轮轨道228),这又导致第一换档拨叉沿档位选择器轴(例如,图2的换档组件200的档位选择器轴232)滑动,以便使变速器的第一档位接合,如以上关于图2和图4详细描述的。变速器的第一档位的接合在图表800上由曲线808表示。
在tl和t2之间,驾驶员调节加速器踏板位置(例如,通过在加速器踏板上施加向下的压力),并且响应于加速器踏板位置变化(例如,随着驾驶员调节加速器踏板),如曲线804所示,发动机速度和车辆速度都增加,分别如曲线802和806所示。一旦车辆或挂上档,不激励第一马达和第二马达,分别如曲线810和812所示,并且第一筒形件和第二筒形件的旋转位置保持在它们在t1时建立的位置。
在曲线804中,加速器踏板位置被示出为随着车辆加速而增加。例如,图表上的加速器踏板位置0可以表示没有压力施加到加速器踏板,加速器踏板位置的正变化(例如,增加)可以表示车辆正在经历正加速,并且加速器踏板位置的负变化(例如,减小)可以指示车辆正在经历负加速。在t1和t2之间,曲线804中示出了加速器踏板位置的正变化,这意味着车辆正在经历正加速,其中在曲线806和802中分别示出了车辆速度和发动机速度都在增加。
在t2处,满足换档条件以使变速器的第二档位接合。如上文关于图6和图7所述,换档条件可由各因素的组合确定,比如车辆速度超过阈值、发动机速度超过阈值、如加速踏板位置指示的正加速度等。下面参照图9更详细地描述车辆速度的示例阈值。
当在t2处满足用于使变速器的第二档位接合的换档条件时,如由曲线810所示,正激励第一马达,这导致第一筒形件被调节到对应于变速器的第二档位的旋转位置,如曲线814所示。未激励第二马达并且第二筒形件保持在对应于空档的旋转位置,分别如曲线812和816所示。随着第一筒形件旋转到对应于第二档位的旋转位置,第一换档拨叉的随动销(例如,图2和图4的换档拨叉222的随动销246)沿着第一筒形件的凸轮轨道移动(例如,图2的第一筒形凸轮202的凸轮轨道228),这又导致第一换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以便使变速器的第二档位接合。变速器的第二档位的接合由曲线808表示。
随着变速器的第二档位接合,在t2和t3之间,发动机速度最初降低,如曲线802所示,然后响应加速器踏板位置的变化(例如,随着驾驶员加速)开始增加,如曲线804所示。车辆速度也响应加速器踏板位置而继续增加,如曲线806所示。
在t3处,满足换档条件以使变速器的第三档位接合。当满足用于使变速器的第三档位接合的换档条件时,如由曲线810所示正激励第一马达,这导致第一筒形件被调节到对应于空挡的旋转位置,如曲线814所示。随着第一筒形件旋转到对应空档的旋转位置,第一换档拨叉的随动销沿第一筒形件的凸轮轨道滑动,这又使第一换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以便使变速器的第二档位脱开。一旦变速器的第二档位已经脱开,第二马达被正激励,导致第二筒形件旋转到对应于第三档位的旋转位置,如曲线816所示。随着第二筒形件旋转到对应于第三档位的旋转位置,第二换档拨叉的随动销(例如,图2和图4的换档拨叉224的随动销248)沿着第二筒形件的凸轮轨道移动(例如,图2的筒形件20的凸轮轨道230),这又导致第二换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以便使变速器的第三档位接合。变速器的第三档位在t3处的接合由曲线808表示。
随着变速器的第三档位接合,在t3和t4之间,发动机速度最初降低,如曲线802所示,然后随着加速器踏板位置指示负加速(例如,由驾驶员减速)大致保持恒定,如曲线804所示。因此,车辆速度最初响应于对应于正加速度的加速器踏板位置而增加,如曲线806所示,然后响应于对应于负加速度的加速器踏板位置而开始减小。
随着车辆速度在t3和t4之间降低,在t4处满足换档条件,用于使变速器的第三档位脱开并使变速器的第二档位接合(例如,降档)。当满足换档条件以从变速器的第三档位降档到变速器的第二档位时,如由曲线810所示,负激励第二马达,这导致第二筒形件在倒车方向上被调节到对应于空挡的旋转位置,如曲线814所示。随着第二筒形件旋转到对应空档的旋转位置,第二换档拨叉的随动销沿第二筒形件的凸轮轨道在倒车方向上滑回,这又使第二换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以便使变速器的第三档位脱开。当变速器的第三档位脱开,第一马达然后被负激励,导致第一筒形件在倒车方向上旋转到对应于空档的旋转位置,如曲线816所示。随着第一筒形件沿相反方向旋转到对应第二档位的旋转位置,第一换档拨叉的随动销沿第一筒形件的凸轮轨道滑回,这又使第一换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以便使变速器的第二档位接合。变速器的第二档位在t4处的接合由曲线808表示。
当变速器的第二档位在t4处接合时,在t4和t5之间,发动机速度最初增加,如曲线802所示,然后随着车辆速度降低而降低,如曲线806所示。在t5之前不久车辆再次加速,如曲线804中加速器踏板位置的变化所示。随着车辆加速,车辆速度和发动机速度都响应加速器踏板位置而增加,分别如曲线802和806所示。
在时间t5处,满足换档条件以使变速器的第三档位接合。第三档位经由以上参照时间t3指示的步骤序列接合,如分别在曲线810和812中在t5处第一马达和第二马达的激励所示,并且分别如曲线814和816所示,第一筒形件相应旋转到空档位置并且第二筒形件旋转到第三档位。
应当理解,在时间t5处,在第二档位的脱开和第三档位的接合期间发生齿轮定相,如框818中所示。如以上参照图2-7所描述的,在t5处的第二马达的激励(如曲线810所示)与在t5处的第一马达的激励(如曲线812所示)重叠,使得在第一筒形件完全完成其旋转到空档位置稍微之前(如曲线814所示),第二筒形件旋转到用于第三档位的旋转位置(如曲线816所示)。如先前所述,这种齿轮定相会提高换档效率,从而提高燃油效率并减少变速器部件的磨损。
在时间t5和t6之间,曲线804指示加速器踏板位置的负变化(例如,减速)。因此,在时间t5和t6之间,车辆速度和发动机速度降低,分别如曲线806和802所示。
在时间t6处,满足换档条件以使变速器的第三档位脱开并使变速器的第二档位接合。因此,车辆根据上述关于时间t4的程序从第三档位降档到第二档位,这由在如曲线812所示的t6处的第二马达的负激励表示,然后如曲线810所示,是第一马达的负激励。同样,曲线816示出了第二筒形件旋转到用于空档的旋转位置,并且曲线814示出了第一筒形件随后旋转到用于变速器的第二档位的旋转位置。
在时间t6和t7之间,曲线804继续指示加速器踏板位置的负变化(例如,意味着驾驶员正在减小加速器上的压力以便使车辆减速)。因此,在时间t6和t7之间,车辆速度和发动机速度降低,分别如曲线806和802所示。
在时间t7处,满足换档条件以使变速器的第二档位脱开并使变速器的第一档位接合。因此,车辆从第二档位降档到第一档位。如曲线810所示,负激励第一马达,这导致第一筒形件调节到对应于第一档位的旋转位置,如曲线814所示。未激励第二马达并且第二筒形件保持在对应于空档的旋转位置,分别如曲线812和816所示。随着第一筒形件旋转到对应于第一档位的旋转位置,第一换档拨叉沿着档位选择器轴滑动以根据上述筒形凸轮致动器的运行接合变速器的第一档位。变速器的第一档位在t7处的接合由曲线808表示。
在时间t7和t8之间,驾驶员加速,如曲线804所示,其指示加速器踏板位置在正方向上改变。在t8之前,车辆和发动机速度的相应增加是迅速的,如分别由曲线806和802所示。根据车辆和发动机速度增加所指示的快速加速,在t8处满足用于使变速器的第一档位脱开并使变速器的第三档位接合的换档条件,从而跳过变速器的第二档位的接合,如曲线808所示。如以上参考图2-7讨论的,在一些换档条件下,齿轮跳档可以提高换档效率。
为了从变速器的第一档位换档到变速器的第三档位,如曲线810所示,第一马达在负方向上激励,这导致第一筒形件旋转到空档位置,如曲线814所示。随着第一筒形件旋转到空档位置,如上所述,第一换档拨叉沿着档位选择器轴滑动以根据第一换档拨叉的随动销在第一筒形件的凸轮轨道中的运动脱开变速器的第一档位。当第一档位被第一换档拨叉脱开时,第二马达在正方向上激励,如曲线812所示,将第二筒形件旋转到用于变速器的第三档位的旋转位置,如曲线816所示。随着第二筒形件旋转到用于第三档位的位置,如上所述,由于第二换档拨叉的随动销在第二筒形件的凸轮轨道上的作用,第二换档拨叉使变速器的第三档位接合。
在t8和t9之间,发动机速度随着发动机调节到较高档位的接合而迅速降低,如曲线802所示,而车辆速度保持大致恒定,如曲线806所示。接近时间t9,曲线804中的加速器踏板位置表示车辆的减速,并且在t9处,在负方向上激励第二马达,如曲线812所示,这导致第二筒形件旋转到如曲线816所示的用于空档的旋转位置,并根据上述程序经由第二换档拨叉使变速器的第三档位相应地脱开。一旦变速器的第三档位已经脱开,如曲线810所示激励第一马达,并且第一筒形件旋转到对应于变速器的第二档位的位置,如曲线814所示,并且变速器的第二档位根据上述程序经由第一换档拨叉使变速器的第二档位接合。第二档位在时间t9处的接合由曲线808表示。
在时间t9和t10之间,随着发动机调节到较低的传动比,发动机速度最初增加然后降低,然后车辆如加速踏板位置曲线804所示略微加速,并且车辆速度和发动机速度分别如曲线806和802所示增加。在t10处,满足用于接合变速器的第三档位的换档条件。当满足用于接合变速器的第三档位的换档条件时,如由曲线810所示,正激励第一马达,这导致第一筒形件被调节到对应于空挡的旋转位置,如曲线814所示,其又使第一换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以使变速箱的第二档位脱开。一旦已经使变速器的第二档位脱开,正激励第二马达,这导致第二筒形件旋转到对应于第三档位的旋转位置,如曲线图816所示,这又使第二换档拨叉沿档位选择器轴滑动,以接合变速箱的第三档位。变速器的第三档位在t3处的接合由曲线808表示。
在时间t10和t11之间,车辆略微加速,然后如加速器踏板位置曲线804所示快速减速,其中车辆速度和发动机速度分别如曲线806和802所示相应地快速降低。在t11处,满足换档条件,使变速器的第三档位脱开并使变速器的第一档位接合,跳过变速器的第二档位的接合。从变速器的第三档位直接降档到变速器的第一档位而不使变速器的第二档位接合的过程与上述从变速器的第一档位直接换档到变速器的第三档位而不使变速器的第二档位接合的过程相反。如曲线图812所示,在负方向上激励第二马达,以便将第二筒形件旋转到如曲线图816所示的用于空档的旋转位置,从而使第三档位脱开,因此如曲线810所示,在正方向上激励第一马达,以便使第一筒形件旋转到如曲线814所示的用于第一档位的旋转位置,从而使变速器的第一档位接合。
在时间t11和t12之间,曲线804指示加速器踏板位置返回到其初始状态,例如,驾驶员没有向加速器踏板施加压力。曲线806示出了发动机速度降低到零,表明车辆静止。曲线802指示发动机速度降低但未降至零,这指示当到达时间t12时车辆在空档怠速(例如,没有档位轮接合)。在时间t12处,如曲线810所示,在负方向上激励第一马达,将第一筒形件从对应于第一档位的旋转位置旋转到对应于空档的旋转位置,如曲线814所示,从而如曲线图808所示使变速器的第一档位脱开,并且关闭发动机。
在时间t13处,加速器踏板位置、车辆速度和发动机速度分别如曲线804、806和802所示为零,并且车辆通过使变速器的第一和第三齿轮同时接合来驻车。如曲线810所示,在正方向上激励第一马达,这使第一筒形件从空档位置旋转到用于第一档位的旋转位置,如曲线814所示。同时,如曲线图所示812,激励第二马达,其将第二筒形件旋转到用于第三档位的旋转位置,如曲线816所示。变速器的第一档位和第三档位均示出为在808处接合,这表明车辆变速器处于驻车状态,由此不允许输出轴(例如,图4的输出轴428)旋转,并且防止驱动轮(例如,图1的驱动轮122和120)移动。
现在参照图9,示出的图表900包括描述根据上述示例的包括变速器和换档组件的车辆的换档时间表的各种曲线。此处参照图9描述的部件可以类似于上述部件。例如,车辆、变速器和换档组件可以与以上参照图1描述的车辆100、变速器104和换档组件112类似或相同。换档组件可以调节变速器的齿轮接合,类似于以上参照图2-4、图5A-5E和图6-7描述的示例。换档组件的运行由控制器控制,类似于上述控制器(例如,图1所示和上面描述的电子控制器110)。
图表900示出了沿水平轴的车辆速度和沿垂直轴的加速器踏板位置。加速器踏板位置可以对应于车辆的命令的扭矩输出(例如,构造成提供扭矩以推进车辆的发动机和/或电动机的命令的扭矩输出)。曲线904指示车辆速度和加速器踏板位置之间的关系,其导致从变速器的第一档位的接合换档到变速器的第二档位的接合(例如,从第一档位升档)的换档条件。特别地,对于给定的加速器踏板位置,曲线904示出了阈值车辆速度,在该阈值车辆速度下,控制器命令换档组件从第一档位到第二档位调节(例如,转换)变速器的档位接合。类似地,曲线908指示车辆速度和加速器踏板位置之间的关系,其导致从变速器的第二档位的接合换档到变速器的第三档位的接合的换档条件。对于给定的加速器踏板位置,曲线908示出了阈值车辆速度,在该阈值车辆速度下,控制器命令换档组件从第二档位到第三档位调节变速器的档位接合。
曲线902指示车辆速度和加速器踏板位置之间的关系,这导致从变速器的第二档位的接合换档到变速器的第一档位的接合(例如,从第二档位降档)的换档条件。特别地,对于给定的加速器踏板位置,曲线902示出了阈值车辆速度,在该阈值车辆速度下,控制器命令换档组件从第二档位到第三档位调节(例如,转换)变速器的档位接合。类似地,曲线906指示车辆速度和加速器踏板位置之间的关系,其导致从变速器的第三档位的接合换档到变速器的第二档位的接合的换档条件。对于给定的加速器踏板位置,曲线906示出了阈值车辆速度,在该阈值车辆速度下,控制器命令换档组件从第三档位到第二档位调节变速器的档位接合。曲线902是在比曲线904低的车辆速度下绘制的,并且如上所述,从第二档位降档到第一档位和从第一档位升档到第二档位可以在不同的车辆速度下发生。这会降低车辆的控制器(例如,图1的电子控制器110)随着车辆速度保持在或围绕用于升档或降档的单个阈值而确定交替升档条件和降档条件的可能性。
图表900还包括第一标记910、第二标记912、第三标记914、第四标记916、第五标记918、第六标记920和第七标记922。示出各种标记以指示车辆在其中变速器被命令直接从第一档位换档到第三档位的运行条件,反之亦然。例如,在一些情况期间,控制器可以通过在从第一档位的接合到第三档位的接合的转换期间,使变速器的第一档位脱开并使变速器的第三档位接合而不使变速器的第二档位接合来命令车辆的换档组件切换出变速器的档位序列。
作为一个示例,如第一标记910所示,车辆可以在变速器的第一档位接合的情况下,以相对低的车辆速度和相对高的节气门开度(例如,对应于大量加速器踏板下压的相对高的发动机负载)运行。车辆速度可以增加到由第二标记912所示的量。然而,如果车辆以第二标记912指示的车辆速度和加速器踏板位置运行,然后快速释放加速器踏板(例如,车辆的驾驶员停止踩下加速踏板),控制器确定命令扭矩输出的变化率大于阈值变化率,因此,控制器可以命令换档组件从第一档位的接合直接转换到第三档位的接合。例如,车辆状况可以从由第二标记912指示的状况(例如,其中车辆以接合的第一档位运行)转换为由第六标记920指示的状况(例如,其中车辆以接合的第三档位运行),而不从第一档位的接合转换到第三档位的接合。作为另一个示例,在其中车辆以相对大量的加速器踏板位置以燃油经济模式运行的情况期间(例如,控制器可以确定车辆速度的变化率大于阈值变化率),控制器可以命令换档组件直接从第一档位的接合转换到第三档位的接合。例如,车辆的运行条件可以从第一标记910所示的条件转换到第四标记916所示的条件,其中第一档位在第一标记910所示的条件下接合,而第三档位在第四标记916所示的条件下接合。从第一标记910示出的条件到第四标记916示出的条件的转换发生而不使变速器的第二档位接合。
在一些情况期间,控制器可以命令换档组件从第三档位直接换档到第一档位,而在转换期间不使变速器的第二档位接合。例如,车辆可以从在由第六标记920指示的条件下运行转换到由第三标记914指示的条件,其中变速器的第三档位接合,同时处于第六标记920指示的条件,并且变速器的第一档位接合,同时处于第三标记914指示的条件。从第六标记920所指示的状态到第三标记914所指示的状态的转换会响应加速器踏板下压的相对突然增加(例如,节气门开度的大量增加,其中控制器确定命令扭矩输出的变化率大于阈值变化率)而发生。作为另一个示例,车辆可以从由第七标记922指示的条件下运行转换到由第五标记918指示的条件,其中变速器的第三档位接合,同时处于第七标记922指示的条件,并且变速器的第一档位接合,同时处于第五标记918指示的条件。从由第七标记922指示的条件下运行到第五标记918指示的条件的转换可以在第二档位不接合的情况下发生,并且可以响应于车辆的相对快速停止而发生(例如,将车辆速度从第七标记922指示的量快速降低到第五标记918指示的量,控制器确定车辆速度变化率大于阈值变化率)。其它示例也是可能的。
控制器可以基于加速器踏板位置(例如,车辆的命令的扭矩输出)和根据以上参考图表900所描述的示例的车辆速度来调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时(例如,控制器可以调节第一筒形凸轮的旋转定时和/或第二筒形凸轮的旋转定时,以使第一档位脱开并直接换档到第二档位或第三档位的接合,以使第三档位脱开并直接换档到第二档位或第一档位的接合,以使第一档位和第三档位接合,用以使车辆驻车等)。
此外,在一些示例中,控制器可以调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时以提供一个档位(例如,变速器的档位序列中的第二档位)的脱开和另一个档位(例如,变速器的档位序列中的第三档位)的接合之间的命令的持续时间(例如,命令的转换时间),其中命令持续时间可以根据车辆速度和/或加速器踏板位置(例如,车辆的命令扭矩输出)。
作为一个示例,当在较低的第一车辆速度和第一加速器踏板位置下从第二档位的接合转换到第三档位的接合时(例如,在由标记921指示的条件期间),控制器可以调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时以提供第二档位的脱开和第三档位的接合之间的第一命令持续时间。然而,当以相同的第一车辆速度和第二加速器踏板位置从第二档位的接合转换到第三档位的接合的同时(例如,在由标记923指示的条件期间),控制器可以调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时以提供在第二档位的脱开和第三档位的接合之间的第二命令持续时间,其中第二命令持续时间可以不同于第一命令持续时间(例如,相对于第一命令持续时间更短的时间量)。此外,当以更高的第二车辆速度和第三加速器踏板位置从第二档位的接合转换到第三档位的接合的同时(例如,在由标记925指示的条件期间),控制器可以调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时以提供在第二档位的脱开和第三档位的接合之间的第三命令持续时间,其中第三命令持续时间可以不同于第一命令持续时间和/或第二命令持续时间(例如,相对于第一命令持续时间和/或第二命令持续时间更短的时间量)。虽然从第二档位的接合到第三档位的接合的转换如上作为示例进行了描述,但是控制器可以响应于其它档位接合转换(例如,在从第一档位的接合转换到第二档位的接合时,反之亦然,在从第一档位的接合直接转换到第三档位的接合时,反之亦然,等等)来调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时。
根据上述示例,控制器可以基于车辆速度和/或加速器踏板位置来调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时。例如,第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时可以是车辆速度、加速器踏板位置(例如,车辆的命令的扭矩输出)和变速器的档位接合构造(例如,其中第一档位接合的构造、其中第二档位接合的构造,等等)的函数。提供不同的命令持续时间可以增加换档组件和变速器的响应性和/或减少换档组件和变速器的部件劣化的可能性(例如,减少第一筒形凸轮和/或第二筒形凸轮磨损的可能性),并且其它示例也是可能的。
此外,图表900所示的曲线(例如曲线902、曲线904、曲线906和曲线图908)作为非限制性示例提供。控制器通过控制第一筒形凸轮的旋转定时和控制第二筒形凸轮的旋转来控制换档定时,并且在一些示例中,控制器可以将换档定时调节为与图9所示的示例不同。作为一个示例,控制器可以通过调节第一筒形凸轮的旋转定时来调节换档定时,以控制车辆速度和/或加速器踏板位置,在此处,变速器从第一档位的接合换档到第二档位的接合(由曲线904示出)。对换档定时的示例调节由曲线905示出,其中曲线905相对于曲线904沿图表900向左移动,但包括与曲线904相同的轮廓。曲线905表示与从第一档位的接合换档到第二档位的接合相关的车辆速度和加速器踏板位置的替代曲线。例如,响应于车辆的操作者(例如,驾驶员)对车辆的不同运行模式(例如,不同的性能模式)的选择,换档定时可以利用曲线905所示的关系而不是曲线904所示的关系。在根据曲线905所示的车辆速度和加速器踏板位置关系控制换档定时的同时,第一筒形凸轮的旋转定时相对于第一筒形凸轮的旋转定时提前,同时根据曲线904所示的关系控制换档定时。虽然曲线904和曲线905在上面被描述为一个示例,但其它示例也是可能的。
在上述示例中,通过仅调节第一筒形凸轮的旋转定时来实现换档定时的调节,因为变速器的第一档位的接合和变速器的第二档位的接合各自仅被第一筒形凸轮控制,而不被第二筒形凸轮控制。变速器可以利用经调节的换档定时(例如,利用第一筒形凸轮的经调节的旋转定时的换档定时)在第一档位的接合和第二档位的接合之间直接转换。具体地,调节换档定时以使第一档位的接合和第二档位的接合之间的转换提前(例如,通过使第一筒形凸轮的旋转定时提前)可能导致控制器确定换档条件在较低的车辆速度处存在(例如,可以降低对应于转换开始的阈值速度)和/或在较少的加速器踏板下压量处存在,而调节换档定时以使第一档位的接合和第二档位的接合之间的转换延迟(例如,通过使第一筒形凸轮的旋转定时延迟)可能导致控制器确定换档条件在较高的车辆速度处存在(例如,可以增加对应于转换开始的阈值速度)和/或在较大的加速器踏板下压量处存在。例如,可以通过仅调节第一筒形凸轮的旋转定时来调节换档定时,使得变速器在由沿曲线905的位置表示的条件而不是沿曲线904的位置表示的条件期间启动从第一档位的接合到第二档位的接合的转换。
作为另一个示例,可以通过同时调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时中的每一个来实现调节换档定时。例如,在从变速器的第一档位或第二档位的接合调节到变速器的第三档位的接合时,第一筒形凸轮和第二筒形凸轮都可以旋转(例如,以便使第一档位或第二档位脱开并使第三档位接合)。变速器可以利用经调节的换档定时(例如,利用第一筒形凸轮的经调节的旋转定时和第二筒形凸轮的经调节的旋转定时的换档定时)在第一档位或第二档位的接合和第三档位的接合之间直接转换。调节换档定时以使第一档位或第二档位的接合和第三档位的接合之间的转换提前(例如,通过使第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的每个的旋转定时提前)可能导致控制器确定换档条件在较低的车辆速度处存在(例如,可以降低对应于转换开始的阈值速度)和/或在较少的加速器踏板下压量处存在,而调节换档定时以使第一档位或第二档位的接合和第三档位的接合之间的转换延迟(例如,通过使第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的每个的旋转定时延迟)可能导致控制器确定换档条件在较高的车辆速度处存在(例如,可以增加对应于转换开始的阈值速度)和/或在较大的加速器踏板下压量处存在。例如,如上所述,可以通过调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时的每一个来调节换档定时,使得变速器在由沿曲线909的位置表示的条件而不是沿曲线908的位置表示的条件期间启动从第一档位或第二档位的接合到第三档位的接合的转换。
此外,在一些示例中,可以通过调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时,并且响应于诸如命令的扭矩输出的变化率超过阈值变化率或车辆速度变化率超过阈值变化率的条件来调节换档定时,变速器可以利用经调节的旋转定时在第一档位或第二档位的接合与第三档位的接合之间直接转换(或反之亦然)。作为一个示例,车辆可以如上所述从由第六标记920指示的条件转换到由第三标记914指示的条件(例如,响应于命令的扭矩输出的变化率超过阈值变化率),或者车辆可以以第二标记912指示的车辆速度和加速器踏板位置运行,然后加速器踏板被快速释放(例如,车辆的驾驶员停止踩下加速器踏板,其中命令的扭矩输出的变化率超过阈值变化率)。作为另一个示例,车辆可能在燃油经济性模式下运行,如上所述具有相对较大量的加速器踏板位置(例如,控制器确定车辆速度的变化率大于阈值变化率),或者车辆速度可以如上所述从第七标记922指示的量快速降低到由第五标记918指示的量(例如,控制器确定车辆速度的变化率大于阈值变化率)。其它示例也是可能的。
这样,如本文所述,在自动手动变速器的换档组件中包括具有两个独立操作的、同轴对齐的筒形凸轮的分体式筒形凸轮可导致多个优于单个筒形凸轮的优点。特别地,如上所述,换档效率可通过采用齿轮定相或跳档来提高,这继而可提高燃料效率,减少部件磨损,并从操作者的角度改善换档性能。换档效率也可以动态地或在变速器的整个使用寿命期间进行调节,从而随着运行条件改变或部件经受磨损保持换档效率。此外,与单个大的筒形凸轮相反,本文所述布置中的两个小的筒形凸轮的独立操作可导致减小使筒形件旋转的致动器马达的尺寸和/或减小用于使筒形件旋转的动力大小。此外,单独的筒形凸轮的独立操作可提供同时接合的变速器的多个档位,以提供可用作附加驻车机构的变速器锁定功能。
一实施例涉及一种包括用于变速器的换档组件的系统,该系统包括:包括第一凸轮轨道的第一筒形凸轮;与第一筒形凸轮同轴布置并包括第二凸轮轨道的第二筒形凸轮;构造成独立于第二筒形凸轮驱动第一筒形凸轮的第一马达;以及构造成独立于第一筒形凸轮驱动第二筒形凸轮的第二马达。在系统的第一示例中,第一筒形凸轮由第一轴承支承在换档组件的壳体内,第二筒形凸轮由第二轴承支承在壳体内,并且第一轴承、第二轴承、第一筒形凸轮和第二筒形凸轮沿共用轴线布置,并且其中,共用轴线是第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转轴线。在可选地包括第一示例的系统的第二示例中,换档组件包括布置在第一筒形凸轮和第二筒形凸轮之间的衬套,第一筒形凸轮和第二筒形凸轮通过衬套联接并且经由衬套独立于彼此可旋转。在可选地包括第一和第二示例中的一个或两个的系统的第三示例中,第一筒形凸轮通过布置在衬套的第一侧处的第一齿轮组件联接到第一马达,并且第二筒形凸轮通过布置在衬套的相对的第二侧处的第二齿轮组件联接到第二马达。在可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每一个的系统的第四示例中,换档组件还包括第一换档拨叉和第二换档拨叉,该第一换档拨叉包括座置在第一凸轮轨道内的第一随动销,该第二换档拨叉包括座置在第二凸轮轨道内的第二随动销。在可选地包括第一到第四示例中的一个或多个或每一个的系统的第五示例中,第一随动销在第一凸轮轨道内可滑动到第一位置和第二位置,其中,在第一随动销处于第一位置的同时,第一换档拨叉处于第一档位接合位置,而在第一随动销处于第二位置的同时,第一换档拨叉处于第二档位接合位置。在可选地包括第一到第五示例中的一个或多个或每一个的系统的第六示例中,第二随动销在第二凸轮轨道内可滑动到第三位置,其中,在第二随动销处于第三位置的同时,第二档位拨叉处于第三档位接合位置。在可选地包括第一到第六示例中的一个或多个或每一个的系统的第七示例中,第一筒形凸轮经由第一马达在第一方向上和相反的第二方向上可旋转,并且第二筒形凸轮经由第二马达在第一方向和相反的第二方向上独立于第一筒形凸轮可旋转。
一实施例涉及一种方法,该方法包括经由第一马达控制变速器的换档组件的第一筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置;并且独立于第一筒形凸轮的旋转位置,经由第二马达控制换档组件的第二筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置。在该方法的第一示例中,控制第一筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置包括激励第一马达以使第一筒形凸轮在第一方向上或相反的第二方向上旋转,并且控制第二筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置包括激励第二马达以使第二筒形凸轮在第一方向上或相反的第二方向上旋转。在可选地包括第一示例的方法的第二示例中,控制第一筒形凸轮的旋转位置包括将第一筒形凸轮的旋转位置控制到第一位置以使变速器的第一档位接合,并将第一筒形凸轮的旋转位置控制到第二位置以使变速器的第二档位接合。在可选地包括第一和第二示例中的一个或两个的方法的第三示例中,控制第二筒形凸轮的旋转位置包括将第二筒形凸轮的旋转位置控制到第三位置以使变速器的第三档位接合。在可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每一个的方法的第四示例中,该方法包括在第一条件期间控制第一筒形凸轮的旋转位置从第一位置到第二位置以使第一档位脱开并使第二档位接合,而第二筒形凸轮的旋转位置保持在第二空挡位置;并且在第二条件期间,控制第一筒形凸轮的旋转位置从第一位置到第一空档位置,以及控制第二筒形凸轮的旋转位置从第二空档位置到第三位置,以使第一档位脱开并使第三档位接合,而不使其间的第二档位接合。在可选地包括第一到第四示例中的一个或多个或每一个的方法的第五示例中,该方法还包括,在将第二筒形凸轮的旋转位置控制到第三位置以使变速器的第三档位接合之前或期间,将第一筒形凸轮的旋转位置控制到第一空档位置以使第一档位或第二档位脱开,其中,激励第一马达以将第一筒形凸轮的旋转位置控制到第一空档位置并且激励第二马达以将第二筒形凸轮的旋转位置控制到第三位置被定时,以在第一或第二档位完全脱开之前开始第三档位的接合。在可选地包括第一到第五示例中的一个或多个或每一个的方法的第六示例中,车辆是静止的并且控制第一筒形凸轮的旋转位置包括将第一筒形凸轮的旋转位置控制到第一位置以使变速器的第一档位接合,并且控制第二筒形凸轮的旋转位置包括将第二筒形凸轮的旋转位置控制到第三位置以在控制第一筒形凸轮的旋转位置的同时使变速器的第三档位接合。
用于车辆的变速器的一实施例包括具有第一凸轮轨道的第一筒形凸轮;与第一筒形凸轮同轴布置并包括第二凸轮轨道的第二筒形凸轮;构造成驱动第一筒形凸轮的第一马达;构造成独立于第一筒形凸轮驱动第二筒形凸轮的第二马达;包括座置在第一凸轮轨道内的第一随动销的第一换档拨叉;包括座置在第二凸轮轨道内的第二随动销的第二换档拨叉;变速器输入轴,其包括第一档位、第二档位和第三档位;以及具有存储在非暂态存储器上的计算机可读指令的控制器,当执行该指令时,使控制器:响应第一命令,激励第一马达以将第一筒形凸轮的旋转位置从第一位置调节到第二位置,从而移动第一随动销并切换第一换档拨叉的侧向位置以使第一档位脱开并使第二档位接合;并且响应于第二命令,激励第二马达以将第二筒形凸轮的旋转位置调节到第三位置,从而移动第二随动销并且切换第二换档拨叉的侧向位置以使第三档位接合。在变速器的第一示例中,第二筒形凸轮响应于第二命令从第二空档位置移动到第三位置,其中第二筒形凸轮响应于第一命令保持在第二空档位置,并且其中,该指令还使控制器响应于第二命令而激励第一马达以将第一筒形凸轮的旋转位置调节到第二档位脱开的第一空档位置。在可选地包括第一示例的变速器的第二示例中,激励第一马达以响应于第一命令使第一筒形凸轮在第一方向上旋转,并且激励第一马达以响应第二命令使第一筒形凸轮在第二相反的方向上旋转。在可选地包括第一和第二示例中的一个或两个的变速器的第三示例中,控制响应于第二命令激励第一马达和激励第二马达的定时,以在第二档位完全脱开之前开始第三档位的接合。在可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每个示例的变速器的第四示例中,指令还使控制器响应于第三命令:激励第一马达以将第一筒形凸轮的旋转位置从第一位置调节到第一空挡位置,从而移动第一随动销并切换第一换档拨叉的侧向位置以使第一档位脱开;并且激励第二马达以将第二筒形凸轮的旋转位置调节到第三位置,从而移动第二随动销并且切换第二换档拨叉的侧向位置以使第三档位接合。
在如本文所述的自动手动变速器的换档组件中包括具有分体式筒形凸轮的致动器的技术效果是可以经由分体式筒形凸轮的两个筒形件的独立操作来提高换档效率和燃料效率,从而减少执行器部件的磨损。此外,分体式筒式凸轮的两个筒形件的独立操作可产生额外的益处,比如减小换档组件的尺寸和/或减少用于致动换档组件的齿轮的动力大小。
图2-4示出了具有各种部件的相对定位的示例构造。如果示出彼此直接接触或直接联接,那么至少在一个示例中,此类元件可分别称为直接接触或直接联接。类似地,至少在一个示例中,彼此相接或相邻示出的元件可以分别彼此相连或相邻。作为示例,可以将彼此共面地接触放置的部件称为共面接触。作为另一示例,在至少一个示例中,彼此分开定位的元件之间在其间仅具有空间并且没有其它部件可以称为如此。作为又一示例,相对于彼此而言,在彼此上方/下方、在彼此相对侧处或彼此的左侧/右侧示出的元件可称为如此。此外,如图所示,在至少一个示例种,最顶部的元件或元件的点可称为部件的“顶部”,而最底部的元件或元件的点可称为部件的“底部”。如本文所用,顶部/底部、上部/下部、上方/下方可以相对于附图的竖直轴线并且用于描述附图的元件相对于彼此的定位。因此,在一个示例中,在其它元件上方示出的元件竖直定位在其它元件上方。
在另一表示方式中,一种用于车辆变速器的方法包括响应于第一条件,控制变速器的第一筒形凸轮的旋转位置从第一位置到第二位置以使变速器的第一档位脱开并且使变速器的第二档位接合,而变速器的第二筒形凸轮的旋转位置保持在第二空档位置;响应于第二条件,控制第一筒形凸轮的旋转位置从第一位置到第一空档位置以使第一档位脱开并且控制第二筒形凸轮的旋转位置从第二空档位置到第三位置以使变速器的第三档位接合,而不使其间的第二档位接合,其中在第一档位完全脱开之前开始将第二筒形凸轮的旋转位置控制到第三位置。
在另一种表示方式中,一种方法包括:包括经由第一马达控制变速器的换档组件的第一筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置;独立于第一筒形凸轮的旋转位置,经由第二马达控制换档组件的第二筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置;响应于变速器的油温,经由第一筒形凸轮和第二筒形凸轮调节变速器的换档定时。在该方法的第一示例中,基于油温调节换档定时包括基于油温调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括:其中基于油温调节换档定时包括从预定换档定时调节换档定时。该方法的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个,并且还包括:其中调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时包括减少变速器的第二档位的脱开和变速器的第三档位的接合之间的持续时间。该方法的第四示例可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中减少变速器的第二档位的脱开与变速器的第三档位的接合之间的持续时间包括响应于油温,使第二筒形凸轮的旋转相对于第一筒形凸轮的旋转提前。该方法的第五示例可选地包括第一到第四示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中调节第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的相对旋转定时包括保持变速器的第二档位的脱开和变速器的第三档位的接合之间的持续时间。该方法的第六示例可选地包括第一到第五示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中保持变速器的第二档位的脱开与变速器的第三档位的接合之间的持续时间包括响应于油温,使第二筒形凸轮的旋转相对于第一筒形凸轮的旋转延迟。该方法的第七示例可选地包括第一到第六示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中调节相对旋转定时包括基于油温控制第一筒形凸轮的旋转速度和第二筒形凸轮的旋转速度。该方法的第八示例可选地包括第一到第七示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中控制第一筒形凸轮的旋转速度包括控制构造成驱动第一筒形凸轮的第一马达的激励,并且控制第二筒形凸轮的旋转速度包括控制构造成驱动第二筒形凸轮的第二马达的激励。该方法的第九示例可选地包括第一到第八示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中控制第一马达的激励包括调节第一马达的占空比,控制第二马达的激励包括调节第二马达的占空比。该方法的第十示例可选地包括第一到第九示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中第一马达的占空比的调节量不同于第二马达的占空比的调节量。该方法的第十一示例可选地包括第一到第十示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:经由存储在变速器的电子控制器的存储器中的学习模块调节变速器的换档定时。该方法的第十二示例可选地包括第一到第十一示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:调节换档定时包括基于由电子控制器经由学习模块确定的第一筒形凸轮的预测响应率和第二筒形凸轮的预测响应率,独立于彼此调节第一筒形凸轮的旋转定时和调节第二筒形凸轮的旋转定时。该方法的第十三示例可选地包括第一到第十二示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中学习模块的输入是油温,并且学习模块的输出是第一筒形凸轮的预测响应率和第二筒形凸轮的预测响应率。该方法的第十四示例可选地包括第一到第十三示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:调节第一筒形凸轮的旋转定时包括基于第一筒形凸轮的预测响应率调节构造成驱动第一筒形凸轮的第一马达的激励,并且调节第二筒形凸轮的旋转定时包括基于第二筒形凸轮的预测响应率调节构造成驱动第二筒形凸轮的第二马达的激励。
在另一种表示方式中,一种方法包括:通过经由第一马达控制变速器的换档组件的第一筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转定时,并且独立于第一筒形凸轮的旋转定时,经由第二马达控制换档组件的第二筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转定时来调节车辆的变速器的换档定时,并且基于车辆的速度和车辆的命令扭矩输出,调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时。在该方法的第一示例中,该方法还包括响应于第一条件控制第一筒形凸轮的旋转定时,以使第一筒形凸轮仅在第一方向上旋转,以使第一档位接合在变速器的档位序列中。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括:其中第一条件包括将车辆从空档模式转换到驾驶模式。该方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或两个,并且还包括:响应于第二条件控制第一筒形凸轮的旋转定时,以使第一筒形凸轮仅在第一方向上旋转,以使第二档位接合在变速器的档位序列中。该方法的第四示例可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中第二条件包括将车辆的速度转换为高于第二阈值速度。该方法的第五示例可选地包括第一到第四示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:响应于第三条件控制第一筒形凸轮的旋转定时以使第一筒形凸轮在第一方向上旋转,以使第二档位脱开,同时控制第二筒形凸轮的旋转定时,以使第二筒形凸轮同时在第一方向上旋转,以启动第三档位在变速器的档位序列中的接合。该方法的第六示例可选地包括第一到第五示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中第三条件包括将车辆的速度转换为高于第三阈值速度。该方法的第七示例可选地包括第一到第六示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中第三阈值速度大于第二阈值速度,并且第二阈值速度大于第一阈值速度。该方法的第八示例可选地包括第一到第七示例中的一个或多个或每一个,并且还包括响应于驻车条件,控制第一筒形凸轮的旋转定时以使第一筒形凸轮旋转,以使第一档位接合在变速器的档位序列中,同时控制第二筒形凸轮的旋转定时,以使第二筒形凸轮旋转,以使第三档位接合在变速器档位序列中。
在另一种表示方式中,一种系统包括:变速器;第一筒形凸轮;与第一筒形凸轮同轴布置的第二筒形凸轮;构造成经由第一齿轮组件驱动第一筒形凸轮的第一马达;构造成经由第二齿轮组件独立于第一筒形凸轮驱动第二筒形凸轮的第二马达,其中第二齿轮组件与第一齿轮组件同轴布置;油温传感器;具有存储在非暂态存储器中的计算机可读指令的控制器,当执行该指令时,使控制器:响应于油温传感器的变速器输出的油温,经由第一筒形凸轮和第二筒形凸轮调节变速器的换档定时。在该系统的第一示例中,第一筒形凸轮和第二筒形凸轮经由布置在第一筒形凸轮的凹部内的第二筒形凸轮的突出部联接,其中突出部和凹部各自沿第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转轴线布置,并且其中,第一筒形凸轮和第二筒形凸轮彼此独立地可旋转。该系统的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括:其中第一筒形凸轮包括沿着第一筒形凸轮的外周缘布置在第一筒形凸轮的与凹部相对的侧部处的第一多个止动件,并且第二筒形凸轮包括沿着第二筒形凸轮的外周缘布置在第二筒形凸轮的与突出部相对的侧部处的第二多个止动件。系统的第三示例可选地包括第一示例和第二示例中的一个或两个,并且还包括:其中控制器还包括存储在非暂态存储器上的指令,当执行该指令时,使控制器:基于由控制器基于油温确定的第一筒形凸轮的预测响应率和第二筒形凸轮的预测响应率,彼此独立地调节第一筒形凸轮的旋转定时和调节第二筒形凸轮的旋转定时。该系统的第四示例可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:第一换档拨叉和第二换档拨叉,该第一换档拨叉包括座置在第一筒形凸轮的第一凸轮轨道内的第一随动销,该第二换档拨叉包括座置在第二筒形凸轮的第二凸轮轨道内的第二随动销,其中第一换档拨叉构造成响应于第一筒形凸轮的旋转而沿着平行于第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转轴线的第一轴线滑动,并且第二换档拨叉构造成响应于第二筒形凸轮的旋转而沿着第一轴线滑动。系统的第五示例可选地包括第一到第四示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:车辆速度传感器;以及存储在控制器的非暂态存储器中的指令,当执行该指令时,使控制器:通过控制第一筒形凸轮和第二筒形凸轮的旋转位置来调节变速器的档位接合。该系统的第六示例可选地包括第一到第五示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:电联接到第一马达和第二马达的电源;以及存储在控制器的非暂态存储器上的指令,当执行该指令时,使控制器:通过调节通过电源提供到第一马达的第一电力大小和第一电力极性来控制第一筒形凸轮的旋转位置;并且通过调节通过电源提供到第二马达的第二电力大小和第二电力极性来控制第二筒形凸轮的旋转位置。
在另一种表示方式中,一种方法包括:通过经由第一马达控制变速器的换档组件的第一筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转定时,并且独立于第一筒形凸轮的旋转定时,经由第二马达控制换档组件的第二筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转定时来控制车辆的变速器的换档定时,其中第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时各自基于车辆的速度和车辆的命令扭矩输出。在该方法的第一示例中,该方法还包括:通过仅调节第一筒形凸轮的旋转定时来调节换档定时;并且响应于条件,利用经调节的换档定时使变速器在变速器的档位序列的第一档位的接合和档位序列的第二档位的接合之间直接转换。该方法的第二示例可选地包括第一示例,并且还包括:其中该条件包括在阈值车辆速度之上或之下转换车辆的速度。该方法的第三示例可选地包括第一和第二示例中的一个或两个,并且还包括:其中该条件包括车辆的命令的扭矩输出在阈值命令的扭矩输出之上或之下转换。该方法的第四示例可选地包括第一到第三示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中通过仅调节第一筒形凸轮的旋转定时来调节换档定时包括仅使第一筒形凸轮的旋转定时提前或延迟。该方法的第五示例可选地包括第一到第四示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:通过同时调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时中的每个来调节换档定时;并且响应于条件,利用调节的换档定时使变速器在变速器的档位序列的第一档位或第二档位的接合和档位序列的第三档位的接合之间直接转换。该方法的第六示例可选地包括第一和第五示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中该条件包括车辆的命令的扭矩输出在阈值命令的扭矩输出之上或之下转换。该方法的第七示例可选地包括第一到第六示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中条件包括命令的扭矩输出的变化率超过阈值变化率。该方法的第八示例可选地包括第一到第七示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中该条件包括车辆速度的变化率超过阈值变化率。该方法的第九示例可选地包括第一到第八示例中的一个或多个或每一个,并且还包括:其中通过调节第一筒形凸轮的旋转定时和第二筒形凸轮的旋转定时中的每个来调节换档定时包括使第一筒凸轮的旋转定时和第二筒凸轮的旋转定时中的每个提前,或者使第一筒凸轮的旋转定时和第二筒凸轮的旋转定时中的每个延迟。
应当理解的是,本文公开的构造和例程本质上是示例性的,并且这些具体实施例不应被认为是限制性的,因为可以进行多种变化。如本文所使用的,以单数形式叙述并且以单词“一”或“一个”开始的元件或步骤应被理解为不排除多个所述元件或步骤,除非这种排除被明确指出。此外,对本发明的“一个实施例”的引用不旨在解释为排除也包括所述特征的其它实施例的存在。此外,除非明确相反地说明,“包含”、“包括”或“具有”具有特定属性的一个或多个元件的实施例可以包括不具有该属性的附加这样的元件。术语“包括”和“其中(in which)”用作相应术语“包含”和“其中(wherein)”的简明语言等效形式。此外,术语“第一”、“第二”和“第三”等仅用作标记,并不旨在对其对象施加数字要求或特定的位置顺序。
该书面描述使用示例来公开本发明,包括最佳模式,并且还使相关领域的普通技术人员能够实践本发明,包括制作和使用任何装置或系统以及执行任何合并的方法。本发明的可专利范围由权利要求限定,并且可以包括本领域普通技术人员想到的其它示例。如果这些其它示例具有与权利要求的字面语言没有区别的结构元件,或者如果它们包括与权利要求的字面语言没有实质区别的等效结构元件,则这些其它示例旨在在权利要求的范围内。

Claims (15)

1.一种用于变速器的换档组件,包括:
包括第一凸轮轨道的第一筒形凸轮;
与所述第一筒形凸轮同轴布置并包括第二凸轮轨道的第二筒形凸轮;
构造成独立于所述第二筒形凸轮驱动所述第一筒形凸轮的第一马达;以及
构造成独立于所述第一筒形凸轮驱动所述第二筒形凸轮的第二马达。
2.如权利要求1所述的换档组件,其特征在于,所述第一筒形凸轮通过第一轴承支承在所述换档组件的壳体内,所述第二筒形凸轮通过第二轴承支承在所述壳体内,并且所述第一轴承、所述第二轴承、所述第一筒形凸轮和所述第二筒形凸轮沿共用轴线布置,并且其中,所述共用轴线是所述第一筒形凸轮和所述第二筒形凸轮的旋转轴线。
3.如权利要求1所述的换档组件,其特征在于,还包括布置在所述第一筒形凸轮和所述第二筒形凸轮之间的衬套,所述第一筒形凸轮和所述第二筒形凸轮通过所述衬套联接并经由所述衬套彼此独立地可旋转。
4.如权利要求3所述的换档组件,其特征在于,所述第一筒形凸轮通过布置在所述衬套的第一侧处的第一齿轮组件联接到所述第一马达,并且所述第二筒形凸轮通过布置在所述衬套的相对的第二侧处的第二齿轮组件联接到所述第二马达。
5.如权利要求1所述的换档组件,其特征在于,还包括第一换档拨叉和第二换档拨叉,所述第一换档拨叉包括座置在所述第一凸轮轨道内的第一随动销,所述第二换档拨叉包括座置在所述第二凸轮轨道内的第二随动销。
6.如权利要求5所述的换档组件,其特征在于,所述第一随动销在所述第一凸轮轨道内可滑动到第一位置和第二位置,其中,在所述第一随动销处于所述第一位置的同时,所述第一换档拨叉处于第一档位接合位置,并且在所述第一随动销处于所述第二位置的同时,所述第一换档拨叉处于第二档位接合位置。
7.如权利要求6所述的换档组件,其特征在于,所述第二随动销在所述第二凸轮轨道内可滑动到第三位置,其中,在所述第二随动销处于第三位置的同时,所述第二换档拨叉处于第三档位接合位置。
8.如权利要求1所述的换档组件,其特征在于,所述第一筒形凸轮经由所述第一马达在第一方向上和相反的第二方向上可旋转,并且所述第二筒形凸轮经由所述第二马达在所述第一方向上和相反的第二方向上独立于所述第一筒形凸轮可旋转。
9.一种方法,包括:
经由第一马达控制变速器的换档组件的第一筒形凸轮围绕旋转轴线的旋转位置;并且
独立于所述第一筒形凸轮的旋转位置,经由第二马达控制所述换档组件的第二筒形凸轮围绕所述旋转轴线的旋转位置。
10.如权利要求9所述的方法,其特征在于,控制所述第一筒形凸轮围绕所述旋转轴线的旋转位置包括激励所述第一马达以使所述第一筒形凸轮在第一方向上或相反的第二方向上旋转,并且控制所述第二筒形凸轮围绕所述旋转轴线的旋转位置包括激励所述第二马达以使所述第二筒形凸轮在所述第一方向上或所述相反的第二方向上旋转。
11.如权利要求10所述的方法,其特征在于,控制所述第一筒形凸轮的旋转位置包括将所述第一筒形凸轮的旋转位置控制到第一位置以使所述变速器的第一档位接合,并将所述第一筒形凸轮的所述旋转位置控制到第二位置以使所述变速器的第二档位接合。
12.如权利要求11所述的方法,其特征在于,控制所述第二筒形凸轮的旋转位置包括将所述第二筒形凸轮的旋转位置控制到第三位置,以接合所述变速器的第三档位。
13.如权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括:
在第一条件期间,控制所述第一筒形凸轮的旋转位置从所述第一位置到所述第二位置以使所述第一档位脱开并使所述第二档位接合,同时所述第二筒形凸轮的旋转位置保持在第二空档位置;并且
在第二条件期间,控制所述第一筒形凸轮的旋转位置从所述第一位置到第一空档位置,以及控制所述第二筒形凸轮的旋转位置从所述第二空档位置到所述第三位置,以使所述第一档位脱开并使所述第三档位接合,而不使其间的所述第二档位接合。
14.如权利要求12所述的方法,其特征在于,还包括,在将所述第二筒形凸轮的所述旋转位置控制到所述第三位置以使所述变速器的所述第三档位接合之前或期间,将所述第一筒形凸轮的所述旋转位置控制到第一空挡位置,以使所述第一档位或所述第二档位脱开,其中,激励所述第一马达以将所述第一筒形凸轮的所述旋转位置控制到所述第一空档位置并且激励所述第二马达以将所述第二筒形凸轮的所述旋转位置控制到所述第三位置被定时以在所述第一档位或所述第二档位完全脱开之前开始所述第三档位的接合。
15.如权利要求12所述的方法,其特征在于,车辆静止并且控制所述第一筒形凸轮的旋转位置包括:将所述第一筒形凸轮的旋转位置控制到所述第一位置以使所述变速器的所述第一档位接合,并且控制所述第二筒形凸轮的旋转位置包括:将所述第二筒形凸轮的旋转位置控制到所述第三位置以在控制所述第一筒形凸轮的旋转位置的同时使所述变速器的所述第三档位接合。
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