控制变速器的同步器致动叉的方法
【专利摘要】一种控制变速器的同步器致动叉的方法，其调节到致动器活塞的压力信号，以控制用于变速器的同步器致动叉的运动，该方法包括通过施加初始流体压力值，以使同步器致动叉从初始位置运动到目标位置。测量同步器致动叉的运动所需的时间，以限定测得的致动时间，并且与目标致动时间相比较。当测得的致动时间不在目标致动时间的预定时间范围内时，将校正因子应用到初始流体压力值，以限定修改的流体压力值。当测得的致动时间大于目标致动时间的预定时间范围时，增大初始流体压力值。当测得的致动时间小于目标致动时间的预定时间范围时，减小初始流体压力值。
【专利说明】控制变速器的同步器致动叉的方法
【技术领域】
[0001]本发明总体涉及控制变速器的方法，更具体地，涉及调节到致动器活塞的压力信号以控制变速器的同步器致动叉的运动的方法。
【背景技术】
[0002]在车辆变速器中，例如但不限于双离合器变速器，同步器被用于接合不同的齿轮，以实现不同的齿轮比。同步器通过同步器致动叉而运动，所述同步器致动叉使同步器沿轴滑动到与齿轮互锁接合。同步器致动叉的正时、定位和运动必须精确控制以获得连贯平滑的换挡。
[0003]同步器致动叉可例如通过压力螺线管和流量螺线管来控制，所述压力螺线管向致动器活塞的第一侧施加流体压力，流量螺线管与压力螺线管串联布置，并且控制来自致动器活塞的第二侧的流体流动。致动器活塞的运动使同步器致动叉运动。施加到致动器活塞第一侧的流体压力的量值决定致动器活塞运动得多快，并且由此决定同步器致动叉运动得多快。施加到致动器活塞的第一侧的流体压力的增大增大同步器致动叉运动的速度，由此缩短使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置所需的时间。作为对照，施加到致动器活塞的第一侧的流体压力的减小使同步器致动叉运动的速度减小，由此延长使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置所需的时间。
【发明内容】
[0004]提供一种控制变速器的方法。所述方法包括使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置。同步器致动叉的运动通过压力螺线管和流量螺线管控制，压力螺线管向致动器活塞的第一侧施加流体压力，流量螺线管与压力螺线管串联布置，并且控制来自致动器活塞的第二侧的流体流量。同步器致动叉通过向致动器活塞的第一侧施加处于初始压力值下的流体压力而运动。测量使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置所需的时间段，以限定测得的致动时间。比较测得的致动时间和目标致动时间，以确定测得的致动时间是否在目标致动时间的预定时间范围内、小于目标致动时间的预定时间范围、或大于目标致动时间的预定时间范围。当测得的致动时间不在目标致动时间的预定时间范围内时，调节初始流体压力值，以限定修改的流体压力值。当测得的致动时间大于目标致动时间的预定时间范围时，增大初始流体压力值以限定修改的流体压力值。当测得的致动时间小于目标致动时间的预定时间范围时，减小初始流体压力值以限定修改的流体压力值。在未来的同步器致动叉控制事件过程中，向致动器活塞的第一侧施加处于修改的流体压力值下的流体压力，以使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置。
[0005]还提供调节到致动器活塞的压力信号来控制变速器的同步器致动叉的运动的方法。同步器致动叉的运动通过压力螺线管和流量螺线管控制，所述压力螺线管向致动器活塞的第一侧施加流体压力，流量螺线管与压力螺线管串联布置，并且控制来自致动器活塞的第二侧的流体流量。所述方法包括通过向致动器活塞的第一侧施加初始流体压力值，使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置。测量同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置所需的时间段，以限定测得的致动时间。将测得的致动时间与目标致动时间相比较，以确定测得的致动时间是否在目标致动时间的预定时间范围内、小于目标致动时间的预定时间范围、或大于目标致动时间的预定时间范围。当测得的致动时间不在目标致动时间的预定时间范围内时，将校正因子应用到初始流体压力值，以限定修改的流体压力值。当测得的致动时间大于目标致动时间的预定时间范围时，增大初始流体压力值，以限定修改的流体压力值。当测得的致动时间小于目标致动时间的预定时间范围时，减小初始流体压力值以限定修改的流体压力值。
[0006]因此，基于用于将同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置的测得的致动时间和用于使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置的目标致动时间之间的差值，控制到致动器活塞的控制信号的流体压力。如果时间差值在目标致动时间的预定时间范围内，则不需要对初始流体压力值的校正。但是，如果时间差值在目标致动时间的预定时间范围外时，则根据校正表增大或减小初始流体压力，以使测得的致动时间在预定时间范围内，由此提供同步器致动叉的连贯运动，这允许变速器内的离合器运动、齿轮接合和齿轮分离的更好的协作。
[0007]当结合附图理解时，本发明的上述特征和优点以及其他特征和优点将通过下面实现本发明的最佳模式的详细描述变得显而易见。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1是双离合器变速器的示意性局部剖视俯视图。
[0009]图2是将同步器致动叉的位置与时间相关联的曲线。
【具体实施方式】
[0010]本领域中普通技术人员将意识到，例如“上方”、“下方”、“向上”、“向下”、“顶部”“底
部”等术语被用于描述附图，并且不代表对本发明由所附权利要求限定的范围的限制。
[0011]参照附图，其中，在整个若干视图中，相似的附图标记标示相似的部件，变速器总体显示在图1中20处，所述变速器后文称为双离合器变速器。虽然本发明关于图1中所示的示例性双离合器变速器20进行描述，但是应意识到，本发明可与本文未显示或描述的其他变速器形式一起使用。双离合器变速器20包括第一离合器22和第二离合器24。第一离合器22联接到第一变速器轴26，并且将第一变速器轴26选择地连接到发动机(未示出)的输出部28，例如曲轴。第二离合器24联接到第二变速器轴30，并且选择地将第二变速器轴30连接到发动机的输出部28。第一离合器22和第二离合器24可包括例如，但不限于，湿式离合器或干式离合器。当接合时，第一离合器22将第一变速器轴26与发动机的输出部28相互连接，以在其之间连续地传递扭矩。当分离时，第一离合器22将第一变速器轴26从发动机的输出部28断开，以不允许其之间的扭矩传输。类似地，当第二离合器24接合时，第二离合器24将第二变速器轴30与发动机的输出部28相互连接，以在其之间连续地传递扭矩。当分离时，第二离合器24将第一输出轴26从发动机的输出部28断开，以不允许其之间的扭矩传输。
[0012]第一变速器轴26可包括内变速器轴或外变速器轴，并且第二变速器轴30包括内变速器轴和外变速器轴中的另一个。外变速器轴限定中空型芯，其中内变速器轴布置于其中，并且与外变速器轴同中心，如对于双离合器变速器20所知的。图1显示了作为内变速器轴的第一变速器轴26，和作为外变速器轴的第二变速器轴30。但是，应意识到，第一变速器轴26可以替代地限定为外变速器轴，并且第二变速器轴30可以限定为内变速器轴。
[0013]双离合器变速器20包括至少一个副轴。如图所示，双离合器变速器20包括第一副轴32和第二副轴34。但是，应意识到，双离合器变速器20仅需要包括一个副轴。第一副轴32和第二副轴34中的每一个包括多个副轴齿轮36，所述多个副轴齿轮36可旋转地支撑在第一副轴32和第二副轴34上，并且与布置在第一变速器轴26或第二变速器轴30中的一个上的多个变速器轴齿轮38之一啮合接合。
[0014]双离合器变速器20进一步包括多个同步器40。同步器40中的每一个可旋转地将副轴齿轮36中的至少一个联接到第一副轴32或第二副轴34中的一个，以随其旋转传输扭矩。换挡机构，后文称为同步器致动叉42，使同步器40中的每一个运动来与副轴齿轮36中的一个接合。应意识到，虽然为了清楚仅显示了一个同步器致动叉42，但是双离合器变速器20包括多个同步器致动叉42，以使各同步器40进入接合中或脱离接合。同步器致动叉42中的每一个的运动由压力螺线管44和流量螺线管50控制，所述压力螺线管44向致动器活塞48的第一侧46施加流体压力，并且流量螺线管50与压力螺线管44串联布置，控制来自致动器活塞48的第二侧52的流体流量。
[0015]双变速离合器20可包括控制模块54，例如但不限于，变速器控制单元，以控制双离合器变速器20的操作。控制模块54可包括计算机和/或处理器，并且包括管理和控制双离合器变速器20的操作所需的全部软件、硬件、存储器、算法、连接器、传感器等。这样，控制变速器(例如但不限于本文所述的示例性双离合器变速器20)的方法可实现为可在控制模块54上运行的程序。应意识到，控制模块54可包括能够分析来自各种传感器的数据、比较数据、做出控制双离合器变速器20的操作所需的决定并且执行控制双离合器变速器20的操作所需的要求任务的任何装置。
[0016]为了得到双离合器变速器20的快速响应、平稳操作，同步器40的运动必须连贯并且可预测。因此，下面描述的控制变速器的方法提供连贯并且可预测的变速器40的运动，以确保快速平稳换挡。所述方法调节到同步器致动叉42的致动器活塞48的压力信号，以控制同步器致动叉42的运动。虽然所述方法在本文中关于图1中所示并且上面描述的双离合器变速器20进行描述，但是应意识到，所述方法可用于本文未示出或描述的其他类型的变速器。
[0017]所述方法包括提供可操作来控制变速器的控制模块54。如上面所说明的，控制模块54包括管理和控制双离合器变速器20的操作所需的所有软件、硬件、存储器、算法、连接器、传感器等。控制模块54可操作来执行下面所述方法的多种任务。
[0018]参照图2，同步器致动叉42的位置沿垂直轴线60显示，时间沿水平轴线61显示，分离的初始位置由线62表示,接合的目标位置由线64表示。目标致动时间由尺寸线66表示，预定时间范围由尺寸线68表示，并且最大时间限值由尺寸线70表示。
[0019]所述方法包括限定目标致动时间66和初始流体压力值。目标致动时间66为将同步器致动叉42从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64所需的预期时间。控制模块54使双离合器变速器20的很多操作，例如接合或分离第一离合器22和/或第二离合器24中的一个基于在同步器40上，所述同步器在目标致动时间66处运动到接合的目标位置64中。还限定了初始流体压力值。初始流体压力值是压力螺线管44施加到致动器活塞48的第一侧46以使同步器致动叉42运动的流体压力的量。初始流体压力值旨在使同步器致动叉42在目标致动时间66中从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64。但是，由于制造差异、部件磨损等，将同步器致动叉42在目标致动时间66中从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64所需的实际流体压力可能与初始流体压力值不同。因此，下面所述的方法提供补偿从目标致动时间66的偏差的策略，以提供同步器40的连贯的并且可预测的操作。
[0020]同步器致动叉42于是通过向致动器活塞48的第一侧46施加初始流体压力值而从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64。同步器致动叉42从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64所需的时间段被测量，并且限定由致动线72，74，76，78表示的测得的致动时间。使同步器致动叉42从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64所花的时间可以以任何适当方式被测量，例如但不限于联接到控制器模块54的计时器。
[0021]将测得的致动时间与目标致动时间66相比较，以确定测得的致动时间是否在目标致动时间66的预定时间范围68内，或不在目标致动时间66的预定时间范围68内，即在其之外。预定时间范围68是在致动时间66之前或之后的时间范围，即时间变化，其中，测得的致动时间可落在并且可被认为在可接受误差内。因此，如果测得的致动时间在由第一致动线72表示的目标致动时间66的预定时间范围68内，则测得的致动时间可被认为在允许误差内，并且不需要对初始流体压力值进行校正。当测得的致动时间在目标致动时间66的预定时间范围68内时，可在未来的同步器致动叉42控制事件过程中，将初始流体压力值施加到致动器活塞48的第一侧46，以使同步器致动叉42运动。
[0022]如果测得的致动时间在目标致动时间66的预定时间范围68外，则测得的致动时间可被认为不在允许误差内，并且初始流体压力值可被校正或修正来将测得的致动时间带入目标致动时间66的预定时间范围68内。如果测得的致动时间在目标致动时间66的预定时间范围68外，则测得的致动时间可能小于例如由第二致动线74表示的目标致动时间66的预定时间范围68，其中同步器致动叉42运动过快。替代地，测得的致动时间可能大于例如由第三致动线76表示的目标致动时间66的预定时间范围68，其中，同步器致动叉42运动过慢。
[0023]当测得的致动时间不在目标致动时间66的预定时间范围68内时,初始流体压力值被调节以限定修改的流体压力值。调节初始流体压力值来限定修改的流体压力值可包括但不限于，将校正因子应用到初始流体压力值，以限定修改的流体压力值。例如，初始流体压力值可乘以校正因子来限定修改的流体压力值，或替代地，可参照查询表来限定修改的流体压力值。
[0024]当测得的致动时间小于由第二致动线74表示的目标致动时间66的预定时间范围68时，减小初始流体压力值，以限定修改的流体压力值，由此减小同步器致动叉42的速度，以增大测得的致动时间。整个图2中，同步器致动叉42的速度由各致动线的斜率表示。因此，致动线的较陡的斜率表示较高的速度，而致动线的较缓的斜率表示较低的速度。在测得的致动时间小于目标致动时间66的预定时间范围68时,初始流体压力值被减小的量值取决于测得的致动时间和目标致动时间66之间的差值。测得的致动时间和目标致动时间66之间的差值越大，初始压力值被减小越多。因此，初始流体压力值的变化量值随着测得的致动时间和目标致动时间66之间的差值的减小而减小。初始流体压力值的变化的量值随着测得的致动时间和目标致动时间66值之间的差值的增大而增大。
[0025]作为对照，当测得的致动时间大于由第三致动线76表示的目标致动时间66的预定时间范围68时，增大初始流体压力值，以限定修改的流体压力值，由此增大同步器致动叉42的速度，以缩短测得的致动时间。在测得的致动时间大于目标致动时间66的预定时间范围68时，初始流体压力值增大的量值取决于测得的致动时间和目标致动时间66之间的差值。测得的致动时间距离目标致动时间66越远，则初始压力值增大越大。因此，初始流体压力值变化的量值随着测得的致动时间和目标致动时间66之间的差值的增大而增大。初始流体压力值的变化的量值随着测得的致动时间和目标致动时间66之间的差值的减小而减小。
[0026]为了确定同步器致动叉42何时完全运动到接合的目标位置64，控制模块54可监测同步器致动叉42从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64时同步器致动叉42的位置，和同步器致动叉42的速度。控制模块54可以以任何适当方式分别监测同步器致动叉42的位置和/或速度，例如但不限于位置传感器或速度传感器。
[0027]当同步器致动叉42在目标致动时间66的最大时间限值70内不能运动到接合的目标位置、并且同步器致动叉42的速度小于由第四致动线78表示的最小速度时，则初始流体压力值被连续地增大，直到同步器致动叉42的速度大于最小速度。当初始流体压力值被增大以使同步器致动叉42的速度变大达到最小速度时，继续测量使同步器致动叉42运动到目标接合位置64的时间。修改的流体压力值于是取决于同步器致动叉42达到最小速度所需的初始流体压力值增大的量值，以及测得的致动时间。
[0028]当初始流体压力值已经被校正以限定修改的流体压力值、或适当的校正因子已经被确定来更改初始流体压力值以限定修改的流体压力值时，则修改的流体压力值可在未来的同步器致动叉42控制事件过程中被应用于致动器活塞48的第一侧46，以使同步器致动叉42从分离的初始位置62运动到接合的目标位置64中。修改的流体压力值应使同步器致动叉42在目标致动时间66的预定时间范围68内运动到接合的目标位置64中，由此提供同步器40的连贯致动。虽然上面所述的方法提到修改到用于单个同步器致动叉42的仅一个致动器活塞48的压力控制信号，但是应意识到，所述方法可被用于双离合器变速器20的所有同步器致动叉42。
[0029]详细描述和图或附图支持和描述本发明，但是本发明的范围仅由权利要求限定。虽然已经详细描述了用于实现要求保护的本发明的最佳模式中的一些和其他实施方式，但是存在用于实践所附权利要求中限定的本发明的多种替代设计和实施方式。
【权利要求】
1.一种控制变速器的方法，所述方法包括: 通过向致动器活塞的第一侧施加在初始流体压力值下的流体压力，使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置，其中，同步器致动叉的运动通过压力螺线管和流量螺线管控制，所述压力螺线管将流体压力施加到致动器活塞的第一侧，所述流量螺线管与所述压力螺线管串联布置，并且控制来自致动器活塞的第二侧的流体流量； 测量使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置所需的时间段，以限定测得的致动时间； 比较测得的致动时间和目标预定时间，以确定测得的致动时间是否在目标致动时间的预定时间范围内、小于目标致动时间的预定时间范围、或大于目标致动时间的预定时间范围； 当测得的致动时间不在目标致动时间的预定时间范围内时，调节初始流体压力值以限定修改的流体压力值，其中，当测得的致动时间大于目标致动时间的预定时间范围时，增大初始流体压力值以限定修改的流体压力值，并且其中，当测得的致动时间小于目标致动时间的预定时间范围时，减小初始流体压力值以限定修改的流体压力值；和 向致动器活塞的第一侧施加在修改的流体压力下的流体压力，以在未来的同步器致动叉控制事件过程中使同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置。
2.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，当测得的致动时间在目标致动时间的预定时间范围内时，在未来同步器致动叉控制事件过程中，向致动器活塞的第一侧施加在初始流体压力值下的流体压力。
3.根据权利要求1所述的方法，其中，当测得的致动时间大于目标致动时间的预定时间范围时，增大初始流体压力值的量值，并且其中，初始流体压力值被增大的量值取决于测得的致动时间和目标致动时间之间的差值。
4.根据权利要求3所述`的方法，其中，初始流体压力值的变化的量值随着测得的致动时间和目标致动时间之间的差值的增大而增大。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，当测得的致动时间小于目标致动时间的预定时间范围时，初始流体压力值的量值被减小，并且其中，初始流体压力值被减小的量值取决于测得的致动时间和目标致动时间之间的差值。
6.根据权利要求5所述的方法，其中，初始流体压力值的变化的量值随着测得的致动时间和目标致动时间之间的差值的减小而减小。
7.根据权利要求1所述的方法，进一步包括，在同步器致动叉从分离的初始位置运动到接合的目标位置时，测量同步器致动叉的速度。
8.根据权利要求7所述的方法，进一步包括，当同步器致动叉未在目标致动时间的最大时间限值内运动到接合的目标位置、并且同步器致动叉的速度小于最小速度时，连续地增大初始流体压力值，直到同步器致动叉的速度大于最小速度。
9.根据权利要求8所述的方法，其中，当同步器致动叉未在目标致动时间的最大时间限值内运动到接合的目标位置中、并且同步器致动叉的速度小于最小速度时，来限定修改的流体压力值的、初始流体压力值的增大的量值取决于使同步器致动叉实现最小速度所需的、初始流体压力值的增大的量值。
10.根据权利要求1所述的方法，其中，调节初始流体压力值以限定修改的流体压力值被进一步限定为 ，将校正因子应用到初始流体压力值以限定修改的流体压力值。
【文档编号】F16H61/08GK103527772SQ201310276584
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年7月3日 优先权日:2012年7月3日
【发明者】C.J.温加茨, M.D.惠顿, S.P.穆尔曼, M.肯佩南 申请人:通用汽车环球科技运作有限责任公司