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CN102278461A - 动力换挡变速器中扭矩方向转换的控制 - Google Patents

动力换挡变速器中扭矩方向转换的控制 Download PDF

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Abstract

一种用于控制双离合变速器中扭矩方向转换的方法，包括：在动力关闭状态当离合器滑差达到目标滑差时降低变速器输入离合器的最大扭矩，产生随后的动力开启状态，以及当离合器滑差达到第二目标滑差时增加上述离合器的最大扭矩。

Description

动力换挡变速器中扭矩方向转换的控制
技术领域
本发明总体上涉及车辆传动系统，具体地说，涉及无变矩器的变速器在动力关闭到动力开启过程中的控制。 
背景技术
动力换挡变速器是利用两个用来在前进传动和倒车传动中产生多个齿轮齿数比的输入离合器的齿轮机构。其利用同步的离合器-离合器换挡不断地传送动力。双离合变速器(DCT)不具有变矩器。 
变速器整合了离合器输入轴和其输出轴之间的双副轴结构的齿轮传动装置。一个输入离合器在输入和与偶数编号的齿轮相关联的第一副轴之间传送扭矩；另一个输入离合器在变速器输入和与奇数编号的齿轮相关联的第二副轴之间传送扭矩。变速器通过交替地接合第一输入离合器并在即时的挡位运转、分离第二输入离合器，在变速器中为目的挡位的运转准备动力路径、分离第一离合器、接合第二离合器以及在变速器中为下一个挡位的运转准备动力路径来产生齿轮齿数比变化。 
在传动系统包括动力换挡变速器的传统车辆的车辆发动的过程中，以协调的方式同时控制发动机和变速器以提供可接受的车辆发动性能。在动力换挡变速器车辆的应用中，由于缺少变矩器，提供持续和可接受的车辆发动性能是很难控制的问题。这类车辆应用中的车辆发动的过程中，小心地控制变速器离合器的最大扭矩和离合器滑差以与发动机扭矩协调，以此来提供所需的车辆反应。 
在动力关闭到动力开启的转换过程中，如果最大扭矩存在于运转的输入离合器上，由于离合器的粘滞(clutch stick)，很容易发生动力传动系统的扰动。但是该离合器的扭矩传送能力需要防止与同步装置接合相关的动 力传动系统的扰动。所以，行业中需要这样的控制：避免动力传动装置因离合器在动力关闭到动力开启的转换过程中的粘滞而引起的扰动，同时运转的或即将运转的输入离合器的最大扭矩不为零。 
发明内容
一种用于控制双离合变速器中扭矩方向转换的方法，包括：在动力关闭状态当离合器滑差达到目标滑差时降低变速器输入离合器的最大扭矩，产生随后的动力开启状态，以及当离合器滑差达到第二目标滑差时增加上述离合器的最大扭矩。 
该控制避免了动力传动装置因离合器在动力关闭到动力开启的转换过程中的粘滞而引起的扰动，同时存在运转的或即将运转的输入离合器的最大扭矩。 
通过下述详细的描述、权利要求和附图，优选实施例的应用范围将变得显而易见。应该理解，虽然描述和特定的例子表示了本发明的优选实施例，但是只是通过示意的方式给出。描述的实施例和例子的各种改变和修改对本领域的技术人员来说将显而易见。 
附图说明
本发明通过以下参照附图的描述将变得更容易理解，其中： 
图1是车辆传动系统的示意图，可以对其实施扭矩方向转换； 
图2是显示动力换挡变速器的细节的示意图； 
图3是表示控制扭矩方向转换的方法的步骤的图示；及 
图4是显示扭矩方向转换过程中离合器最大扭矩随时间变化的图示。 
具体实施方式
如图1所示，车辆传动系统12包括：发动机14，如柴油或汽油发动机；以及变速器16，优选具有两个输入离合器但不具有变矩器的动力换挡变速器，每个离合器向各自的副轴传送动力。动力换挡变速器有时称为双 离合变速器。 
输入离合器18、19分别交替地将接到离合器输入轴21、22的轴20连接到奇数编号的齿轮23和偶数编号的齿轮24。电子变速器控制模块(TCM)25通过发往伺服系统的控制信号控制输入离合器和变速箱状态，其中伺服系统启动输入离合器18、19和变速箱换挡拨叉及同步装置。电子发动机控制模块(ECU)26控制发动机14的运转。车辆控制系统(VCS)28向载于通信总线30上的TCM和ECM发出控制指令。TCM25、ECM26和VCS28中的每一个包括可读取电子存储器并包含以计算机代码表示的算法的微处理器，上述算法以频繁的间隔反复执行。发动机14通过经变速器16传送扭矩来为驱动车轮34和35提供车辆推进力。车轮36和37不被驱动。 
离合器18、19的扭矩传送能力根据TCM 25控制下的伺服系统的启动情况而变化。优选地，每个输入离合器18、19通过各自的电动机启动。第一电动机的轴与离合器18的盘相连，并且该轴的角坐标决定了离合器18的扭矩传送能力。类似地，第二电动机的轴与离合器19的盘相连，并且该轴的角坐标决定了离合器19的扭矩传送能力。可选地，每个离合器伺服系统都可以通过液压启动，以使每个输入离合器18、19的最大扭矩随供给到各离合器的可变液压值而变化。 
发动机曲轴扭矩根据车辆操作员产生的响应于所需车轮扭矩而从ECU 26发送到发动机的控制信号变化。表示输入轴20的速度40、输入21的速度42、输入22的速度44和即时的变速器挡位46的相应传感器产生的输入信号从总线30传送到TCM 25、ECU 26和VCS 28。运转的输入离合器18、19的滑差通过TCM 25由速度信号40、42和44持续监控和确定。 
附图2表示动力换挡变速器16的细节，包括选择性将变速器16的输入20交替地连接到与第一副轴58相关联的偶数编号的齿轮24的输入离合器18，和选择性地将输入20交替地连接到与第二副轴59相关联的奇数编号的齿轮23的输入离合器19。 
副轴60支承分别布置于轴58的轴颈上的小齿轮60、62和64，以及 固定到轴58的联接器66和68。小齿轮60、62和64分别与第二、第四和第六齿轮相联。联接器66包括可以向左移动以接合小齿轮60并将小齿轮60可操控地连接到轴58的衬套70。联接器68包括可以向左移动以接合小齿轮并将小齿轮可操控地连接到轴58、并且能向右移动以接合小齿轮64并将小齿轮64可操控地连接到轴58的衬套72。 
副轴59支承分别布置于轴59的轴颈上的小齿轮74、76和78，以及固定到轴59的联接器80和82。小齿轮74、76和78分别与第一、第三和第五齿轮相联。联接器80包括可以向左移动以接合小齿轮74并将小齿轮74可操控地连接到轴59的衬套84。联接器82包括可以向左移动以接合小齿轮76并将小齿轮76可操控地连接到轴59、并且能向右移动以接合小齿轮78并将小齿轮78可操控地连接到轴59的衬套86。 
变速器输出32支承分别固定到轴32的齿轮88、90和92。齿轮88与小齿轮60和74啮合。齿轮90与小齿轮62和76啮合。齿轮92与小齿轮64和78啮合。 
联接器66、68、80和82可以是同步装置，或者牙嵌式离合器或上述的组合。虽然变速器16的运转只通过参考前进传动描述，但通过结合低挡位动力路径之一中的倒挡惰轮和用于接合倒车传动的倒挡联接器，变速器即可产生倒车传动。当选择倒车传动操作时，输入离合器18和19中的一个将会接合。 
在动力关闭状态，发动机14实质上不产生车轮扭矩，车辆滑行，并且车轮34和35通过主减速器94、变速器16、变速器输入21和22、离合器18和19中的至少一个以及输入轴20向发动机14传送动力。在动力开启状态，发动机14产生车轮扭矩，并且通过输入轴20、离合器18和19中的至少一个、变速器16和主减速器94向车轮34和35传送动力。 
控制策略通过参考从动力关闭到动力开启转换进行描述，其中输入离合器19将动力从发动14传送到输入21、变速器16和车轮34、35。离合器19的滑差在动力关闭状态总体上是负的，是负向扭矩状态。离合器19的滑差在动力开启状态总体上是正的，是正向扭矩状态。 
图3的方法步骤图示表示了控制传动系统12中扭矩方向转换的算法的步骤。附图4图示了离合器19的最大扭矩的变化。 
在步骤100，产生动力关闭状态，其中车轮34、35向发动机14传送动力，并且离合器19的最大扭矩处于所需的数值102。 
在步骤104，监控离合器19上的滑差，即对输入轴20的速度和输入21的速度之间的速度差进行持续监控并定时取样。 
在步骤106，进行测试以确定离合器19上的滑差是否达到预定的目标滑差108。优选地，目标滑差108是接近零转/分钟的负滑差。 
如果测试106的结果为逻辑真，则在步骤110，离合器19的扭矩传送能力减少到目标最大扭矩112，这个数值小到足够避免引起动力系统扰动。优选地，最大扭矩的减少随时间沿斜面114线性变化。如果测试106的结果为假，则控制返回步骤104。 
在步骤116，发生从动力关闭到动力开启状态的转换。 
在步骤118，进行测试以确定离合器19的滑差是否达到第二目标滑差120。如果测试118的结果为真，则在步骤122，离合器19的目标最大扭矩112增加到所需的最大扭矩102，或者增加到第二所需的离合器最大扭矩。优选地，离合器最大扭矩的增加随时间沿斜面124线性变化，斜面124的斜率可以与斜面114的不同。 
如果测试118的结果为假，则重复步骤118。 
根据专利法的规定，已经对优选的实施例进行了说明。但是，应该注意，其它不同于具体表示和说明的实施例的替代实施例也可实施。 

Claims (8)

1.一种控制动力换挡变速器中扭矩方向转换的方法，其特征在于，包括：
(a)在动力关闭状态，当离合器滑差达到目标滑差时，降低变速器输入离合器的最大扭矩；
(b)产生随后的动力开启状态；
(c)当离合器滑差达到第二目标滑差时，增加上述离合器的最大扭矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目标滑差是接近零滑差的负滑差。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，目标滑差是其值避免引起动力传动系统扰动的负滑差。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(a)进一步包含产生上述离合器的所需的最大扭矩。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(a)进一步包含产生上述离合器的所需的最大扭矩；并且步骤(c)进一步包含将上述离合器的最大扭矩增加到所需的最大扭矩。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(a)进一步包含将所述最大扭矩从所需的最大扭矩降低到目标最大扭矩。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(a)进一步包含将上述离合器的最大扭矩从所需的最大扭矩随时间线性地降低到目标最大扭矩。
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：步骤(c)进一步包含将上述离合器的最大扭矩从目标最大扭矩随时间线性地增加到所需的最大扭矩。 
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