學習同步器促動器撥叉的接合位置和空檔位置的方法
【專利摘要】一種控制雙離合變速器的方法，包括通過促動器撥叉重復地令同步器運動為與第一齒輪互鎖接合，并針對促動器撥叉令同步器運動為與第一齒輪互鎖接合的每一次發生，重復地感測促動器撥叉的位置。促動器撥叉的被感測位置被平均，以限定用于接合第一齒輪的促動器撥叉的第一接合位置。促動器撥叉令同步器聯接到第二齒輪的第二接合位置可以以相同的方式被確定。空檔位置可以通過當在第一接合位置和第二接合位置之間運動時識別促動器撥叉的峰值加速度的軸向位置而被確定。被識別的軸向位置被平均，以限定促動器撥叉的空檔位置。
【專利說明】學習同步器促動器撥叉的接合位置和空檔位置的方法
【技術領域】
[0001] 本發明總體涉及控制雙離合變速器的方法，更具體地，涉及學習雙離合變速器的 同步器促動器撥叉的接合位置和空檔位置的方法。
【背景技術】
[0002] 雙離合變速器包括多個同步器。每個同步器沿副軸運動而進入和脫離與至少一 個、通常兩個不同的齒輪的互鎖接合，以可旋轉地聯接其中一個齒輪到副軸。每個同步器包 括同步器促動器撥叉，其軸向地沿副軸移動同步器。變速器控制模塊必須知道在同步器接 合不同齒輪中的每一個時的同步器促動器撥叉的位置，以及同步器促動器撥叉的空檔位置 (此時同步器不與不同的齒輪中的任何一個接合），以便適當地控制雙離合變速器的操作。
【發明內容】
[0003] -種雙離合變速器的控制方法。該方法包括重復地通過同步器促動器撥叉令同步 器運動進入與第一齒輪的互鎖接合，以可旋轉地聯接第一齒輪到副軸。針對令同步器運動 進入與第一齒輪的互鎖接合的每次發生，重復地感測同步器促動器撥叉的位置。所感測的 同步器促動器撥叉的第一位置（其在同步器促動器撥叉令同步器運動而與第一齒輪互鎖 接合的每次發生時被感測）被平均，以限定用于接合第一齒輪的同步器促動器撥叉的第一 接合位置。干式雙離合變速器的促動基于同步器促動器撥叉的第一接合位置而被控制。
[0004] 還提供了一種學習同步器促動器撥叉的空檔和接合位置的方法，所述同步器促動 器撥叉可操作為令同步器運動進入與第一齒輪和副軸的接合，或進入與第二齒輪和副軸的 接合。該方法包括將壓力施加到同步器促動器撥叉的促動器，以令同步器促動器撥叉以第 一方向沿副軸的縱向軸線運動。同步器促動器撥叉以第一方向的運動令同步器運動進入與 第一齒輪的互鎖接合，以可旋轉地聯接第一齒輪和副軸。在同步器促動器撥叉已經令同步 器運動進入與第一齒輪互鎖接合之后，施加到促動器的壓力被釋放。在被施加到促動器以 令同步器促動器撥叉運動進入與第一齒輪的互鎖接合的壓力已被釋放且壓力已經降低到 零KPa之后，同步器促動器撥叉沿副軸的縱向軸線的第一位置被感測。被感測的同步器促 動器撥叉的第一位置被限定為同步器促動器撥叉的第一接合位置。將壓力施加到同步器促 動器撥叉的促動器，以令同步器促動器撥叉沿與第一方向相反的第二方向沿副軸的縱向軸 線運動。同步器促動器撥叉沿第二方向的運動令同步器運動進入與第二齒輪的互鎖接合， 以可旋轉地聯接第二齒輪和副軸。在同步器促動器撥叉已經令同步器運動進入與第二齒輪 的互鎖接合之后，施加到促動器的壓力被釋放。在被施加到促動器以令同步器促動器撥叉 運動進入與第二齒輪互鎖接合的壓力已被釋放且壓力已經降低到零KPa之后，同步器促動 器撥叉沿副軸的縱向軸線的第二位置被感測。被感測的同步器促動器撥叉的第二位置被限 定為同步器促動器撥叉的第二接合位置。
[0005] 因此，同步器促動器撥叉的接合位置可以作為測試循環的一部分被學習，其中同 步器促動器撥叉被有意地移動以將第一齒輪和第二齒輪聯接到副軸，或在實際操作期間被 學習，其中控制模塊監測在實際駕駛條件下同步器促動器撥叉的位置和運動。控制模塊可 以使用學習到的同步器促動器撥叉的位置來更準確地控制變速器的操作。
[0006] 同步器促動器撥叉的空檔位置還可以在上述的學習同步器促動器撥叉的接合位 置的過程中被學習。為了學習同步器促動器撥叉的空檔位置，當同步器促動器撥叉在第二 接合位置與第一接合位置之間運動時，同步器促動器撥叉沿第一方向的加速度被感測。沿 副軸的縱向軸線的第一軸向位置被識別，其對應于同步器促動器撥叉沿第一方向的峰值加 速度。當同步器促動器撥叉在第一接合位置和第二接合位置之間運動時，同步器促動器撥 叉沿第二方向的加速度被感測。沿副軸的縱向軸線的第二軸向位置被識別，其對應于同步 器促動器撥叉沿第二方向的峰值加速度。第一軸向位置和第二軸向位置被平均，以計算同 步器促動器撥叉在第一接合位置和第二接合位置之間的空檔位置。該過程可以被重復，以 提高計算出的空檔位置的準確性。類似于同步器促動器撥叉的接合位置，控制模塊可使用 計算的空檔位置來更準確地控制變速器的操作。
[0007] 本發明的上述特征和優勢及其他特征和優勢將從用于實施本發明的最佳模式的 以下詳細描述連同附圖時顯而易見。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0008] 圖1是干式雙離合變速器的示意平面圖；
[0009] 圖2是干式雙離合變速器的放大的局部示意性平面視圖，其顯示了同步器促動器 撥叉處于將第一齒輪聯接到副軸的第一接合位置；
[0010] 圖3是干式雙離合變速器的放大的局部示意性平面視圖，其顯示了同步器促動器 撥叉處于將第二齒輪聯接到副軸的第二接合位置；
[0011] 圖4是顯示了當在第一接合位置和第二接合位置之間運動時，同步器促動器撥叉 相對于副軸的縱向軸線的加速度的曲線圖。
【具體實施方式】
[0012] 本領域技術人員將理解，諸如"上"、"下"、"向上"、"向下"、"頂"、"底"等術語是用 于描述附圖而使用的，不代表本發明保護范圍的限制，所述保護范圍由所附的權利要求來 限定。此外，這里可能根據功能和/或邏輯部件和/或各種進行步驟描述本發明。應意識 至IJ，這種部件可實施為任何數量的硬件、軟件和/或配置為執行特定功能的固件部件。
[0013] 參考附圖，其中相同的幅圖標記在幾幅圖中指向相同的部件，變速器，下文中稱為 雙離合變速器，在圖1中的20處大致示出。盡管本發明關于圖1中所示的示例性雙離合變 速器20進行描述，但應意識到本發明可以應用于這里未示出或描述的其他類型的變速器。 雙離合變速器20包括第一離合器22和第二離合器24。第一離合器22聯接到第一變速器 軸26,并選擇性地將第一變速器軸26連接到發動機（未示出）的輸出部28,例如曲軸。第 二離合器24聯接到第二變速器軸30,并選擇性地將第二變速器軸30連接到發動機的輸出 部28。第一離合器22和第二離合器24可包括例如，但不限于，濕式離合器或干式離合器。 當被接合時，第一離合器22使得第一變速器軸26與發動機的輸出部28相互連接，以在其 之間連續地傳遞扭矩。當脫開時，第一離合器22將第一變速器軸26從發動機的輸出部28 斷開，以阻止其之間的扭矩傳遞。類似地，當第二離合器24被接合時，第二離合器24使得 第二變速器軸30與發動機的輸出部28相互連接，以在其之間連續地傳遞扭矩。當脫開時， 第二離合器24將第一變速器軸26從發動機的輸出部28斷開，以阻止其之間的扭矩傳遞。
[0014] 第一變速器軸26可包括內變速器軸或外變速器軸，且第二變速器軸30包括內變 速器軸和外變速器軸中的另外一種。外變速器軸限定空心芯部32,內變速器軸設置在其中 且與外變速器軸同心，如關于雙離合變速器所已知的。圖1顯示了作為內變速器軸的第一 變速器軸26、和作為外變速器軸的第二變速器軸30。然而應意識到，第一變速器軸26可替 代地被限定為外變速器軸，第二變速器軸30可被限定為內變速器軸。
[0015] 雙離合變速器20包括至少一個副軸。如圖所示，雙離合變速器20包括第一副軸 34和第二副軸36。然而應意識到，雙離合變速器20僅需要包括一個副軸。第一副軸34和 第二副軸36的每一個包括多個副軸齒輪38,其可旋轉地支撐在副軸上且與多個變速器軸 齒輪40中的一個嚙合地接合，所述變速器軸齒輪設置在第一變速器軸26或第二變速器軸 30中的一個上。
[0016] 雙離合變速器20進一步包括多個同步器42。每個同步器42可旋轉地將副軸齒輪 38中的至少一個聯接到第一副軸34或第二副軸36中的一個，用于隨之傳遞旋轉扭矩。換 擋機構，下文稱為同步器促動器撥叉44,使得每個同步器42運動而與其中一個副軸齒輪38 接合。雙離合變速器20包括多個同步器促動器撥叉44,以令各個同步器42運動而進入或 脫離接合。同步器促動器撥叉44在書面描述中總體地通過參考標號44指代，且通過參考 標號44A、44B、44C和44D分別指代并在附圖中示出。每個同步器促動器撥叉44的運動通 過促動器45控制。促動器45包括壓力螺線管46,該壓力螺線管施加流體壓力到促動器活 塞50的第一側48,還包括流動螺線管52,該流動螺線管與壓力螺線管46串聯設置，且控制 來自促動器活塞50的第二側54的流體流動。
[0017] 雙離合變速器20可包括控制模塊56,比如但不限于變速器控制單元，以控制雙離 合變速器20的操作。控制模塊56可以包括計算機和/或處理器，并包括管理和控制雙離 合變速器20的操作所必要的全部軟件、硬件、儲存器、算法、連接件（connection)、傳感器 等。這樣，雙離合變速器20的控制方法，更具體地，學習同步器促動器撥叉44的空檔位置 和接合位置的方法可實現為在控制模塊56上可運行的程序。應該理解，控制模塊56可包 括任何裝置，所述裝置能夠分析來自各個傳感器的數據、對比數據、做出控制雙離合變速器 20的操作所需的必要決定，以及執行控制雙離合變速器20的操作必要的所需任務。
[0018] 為了從雙離合變速器20獲得平滑操作和快速響應，同步器42的運動必須一致且 可預知。因此，下文所述的學習同步器促動器撥叉44的空檔位置和接合位置的方法向控制 模塊56提供同步器42的一致且可預知運動所需的位置信息，以保障快速、平滑的換擋。
[0019] 本方法包括提供控制模塊56,其操作為控制雙離合變速器20,包括控制同步器促 動器撥叉44的運動，感測同步器促動器撥叉44的位置，和感測同步器促動器撥叉44的加 速度。如上所述，控制模塊56包括計算機和/或處理器，并包括管理和控制雙離合變速器 20的操作所必要的全部軟件、硬件、儲存器、算法、連接件、傳感器等。控制模塊56可操作為 執行下文所述方法的各種任務。
[0020] 參考圖2和3,雙離合變速器的局部部分顯示了雙離合變速器20的第一副軸齒輪 58和第二副軸齒輪60,其由第二副軸36可旋轉地支撐。同步器42可沿第二副軸36運動 而與第一副軸齒輪58和第二副軸齒輪60二者接合。同步器促動器撥叉44可操作為使同 步器42以第一方向62沿第二副軸36的縱向軸線64運動而進入與第一副軸齒輪58的互 鎖接合，以可旋轉地聯接第一副軸齒輪58和第二副軸36。同步器促動器撥叉44還可操作 為使同步器42以第二方向66 (與第一方向62相反）沿第二副軸36的縱向軸線64運動而 進入與第二副軸齒輪60的互鎖接合，以可旋轉地聯接第二副軸齒輪60至第二副軸36。盡 管本方法在下文中關于圖2和3中所示的具體部件進行描述，但應意識到，本方法可應用于 雙離合變速器20的所有同步器促動器撥叉44。此外，應意識到，下文所述的本方法可被用 來學習同步器促動器撥叉44中的兩個的空檔位置和結合位置。例如，本方法可用來同時學 習同步器促動器撥叉44A和同步器促動器撥叉44B的位置，且在完成后，可隨后被用來同時 學習同步器促動器撥叉44C和同步器促動器撥叉44D的位置。
[0021] 為了令同步器42運動進入與第一副軸齒輪58的互鎖接合，壓力被施加到同步器 促動器撥叉44的促動器45。如上所述，促動器45包括促動器活塞50,該促動器活塞由壓 力螺線管46和流動螺線管52控制。通過將流體壓力施加到促動器活塞50的合適側，壓力 令同步器促動器撥叉44以第一方向62沿第二副軸36的縱向軸線64運動，進入與第一副 軸齒輪58的互鎖接合，如圖2所示。一旦同步器42定位為與第一副軸齒輪58互鎖接合， 則被施加到同步器促動器撥叉44的促動器45的壓力被釋放。
[0022] 在被施加到同步器促動器撥叉44的促動器45的壓力已經被釋放、且被施加到促 動器45的壓力降至零KPa之后，同步器促動器撥叉44的第一位置被感測。同步器促動器 撥叉44的第一位置可以以任何適當的方式被感測，比如通過配置為感測同步器促動器撥 叉44的位置的適當傳感器。
[0023] 同步器42隨后以第二方向66運動而與第二副軸齒輪60接合。為了令同步器42 運動進入與第二副軸齒輪60的互鎖接合，壓力被施加到同步器促動器撥叉44的促動器45。 如上所述，促動器45包括促動器活塞50,該促動器活塞由壓力螺線管46和流動螺線管52 控制。通過將流體壓力施加到促動器活塞50的合適側，壓力令同步器促動器撥叉44以第 二方向66沿第一副軸34的縱向軸線64運動，進入第二副軸齒輪60的互鎖接合，如圖3所 示。一旦同步器42定位為與第二副軸齒輪60互鎖接合，則被施加到同步器促動器撥叉44 的促動器45的壓力被釋放。
[0024] 在被施加到同步器促動器撥叉44的促動器45的壓力已經被釋放、且被施加到促 動器45的壓力降至零KPa之后，同步器促動器撥叉44的第二位置被感測。同步器促動器 撥叉44的第二位置可以以任何適當的方式被感測，比如通過配置為感測同步器促動器撥 叉44的位置的適當傳感器。
[0025] 同步器促動器撥叉44可以以循環的方式在第一方向62和第二方向66之間重復 地運動，其在第一方向62使同步器42運動進入與第一副軸齒輪58的互鎖接合，其在第二 方向66使同步器42運動進入與第二副軸齒輪60的互鎖接合。該過程，包括使同步器42 運動進入與第一副軸齒輪58的互鎖接合、感測同步器促動器撥叉44的第一位置、使同步器 42運動進入與第二副軸齒輪60的互鎖接合、和感測同步器促動器撥叉44的第二位置，可以 重復發生預定次數，每次發生都感測并在控制模塊56的存儲器中記錄針對第一位置和第 二位置的不同值。因此，對于該重復測試循環的每一次發生，感測并在控制模塊56的存儲 器中保存同步器促動器撥叉44的一個第一位置和一個第二位置。
[0026] 所感測的同步器促動器撥叉44的第一位置（其在同步器促動器撥叉44令同步器 42運動而與第一副軸齒輪58互鎖接合的每次發生時被感測）一起被平均，以限定第一接合 位置，該第一接合位置隨后被存儲在控制模塊56的存儲器中。因此，所有被感測的保存在 控制模塊56的存儲器中的第一位置一起被平均，以限定第一接合位置。第一接合位置是同 步器促動器撥叉44的這樣的位置，其被控制模塊56使用以控制雙離合變速器20,用于以互 鎖接合的方式接合同步器42和第一副軸齒輪58。
[0027] 所感測的同步器促動器撥叉44的第二位置（其在同步器促動器撥叉44令同步器 42運動而與第二副軸齒輪60互鎖接合的每次發生時被感測）一起被平均，以限定第二接合 位置，該第二接合位置隨后被存儲在控制模塊56的存儲器中。因此，所有被感測的保存在 控制模塊56的存儲器中的第二位置一起被平均，以限定第二接合位置。第二接合位置是同 步器促動器撥叉44的這樣的位置，其被控制模塊56使用以控制雙離合變速器20,用于以互 鎖接合的方式接合同步器42和第二副軸齒輪60。
[0028] 還參考圖4,同步器促動器撥叉44的空檔位置88可以與上述的用來確定同步器促 動器撥叉44的第一接合位置74和第二接合位置74的過程同時被確定。在圖4內，同步器 促動器撥叉44的加速度的幅值以垂直軸線68顯示，同步器促動器撥叉44沿第一副軸34 的縱向軸線64的相對位置以橫向軸線70顯示。參照線72表示同步器促動器撥叉44從第 一接合位置74 (即從與第一副軸齒輪58互鎖接合）到第二接合位置76 (即與第二副軸齒 輪60互鎖接合）的運動。參照線78表示同步器促動器撥叉44從第二接合位置76 (即從 與第二副軸齒輪60互鎖接合）到第一接合位置74 (即與第一副軸齒輪58互鎖接合）的運 動。
[0029] 為了確定同步器促動器撥叉44的空檔位置88,當同步器促動器撥叉44在第二接 合位置76與第一接合位置74之間運動時，同步器促動器撥叉44沿第一方向62的加速度 被感測。參考參照線72,沿第一副軸34的縱向軸線64的第一軸向位置80被識別，該位置 80與同步器促動器撥叉44沿第一方向62的峰值加速度82相關。當同步器促動器撥叉44 在第一接合位置74和第二接合位置76之間運動時，同步器促動器撥叉44沿第二方向66的 加速度被感測。參考參照線78,沿第一副軸34的縱向軸線64的第二軸向位置84被識別， 該位置84與同步器促動器撥叉44沿第二方向66的峰值加速度86相關。
[0030] 針對測試循環的每次發生而被識別的第一軸向位置80和第二軸向位置84被平 均，以計算同步器促動器撥叉44在第一接合位置74與第二接合位置76之間的空檔位置 88。空檔位置88是當同步器42既不與第一副軸齒輪58接合也不與第二副軸齒輪60接合 時同步器促動器撥叉44的位置。
[0031] 對于同步器42運動進入與第一副軸齒輪58互鎖接合、并隨后進入與第二副軸齒 輪60互鎖接合的每次發生，第一軸向位置80和第二軸向位置84被識別，且可以被保存在 控制模塊56的存儲器中。類似地，對于測試循環的每次發生，空檔位置88被計算且被保存 在控制模塊56的存儲器中。如上所述，測試循環可包括預定數量的發生次數，其中被重復 的測試循環的每次發生產生一個第一軸向位置80和一個第二軸向位置84,該軸向位置被 識別且保存在控制模塊56的存儲器中，且從其計算一個空檔位置88并將該空檔位置保存 在控制模塊56中。
[0032] 這樣的針對測試循環的每次發生而計算空檔位置88的過程（其中同步器42被運 動而與第一副軸齒輪58互鎖接合，并隨后與第二副軸齒輪60互鎖接合）被重復預定發生 次數，其中每次發生產生一個計算出的空檔位置值。同步器促動器撥叉44的所有被計算的 空擋位置（在同步器促動器撥叉44令同步器42運動而與第一副軸齒輪58并隨后與第二 副軸齒輪60互鎖接合的每次發生時被計算）一起被平均，以限定平均空擋位置，該平均空 擋位置隨后被保存在控制模塊56的存儲器中。因此，所有保存在控制模塊56的存儲器中 的被計算的空擋位置一起被平均，以限定平均空檔位置。平均空檔位置是同步器促動器撥 叉44的這樣的位置，其被控制模塊56使用以控制雙離合變速器20,用于定位同步器42,此 時第一副軸齒輪58和第二副軸齒輪60都不被聯接到第一副軸34。
[0033] 詳細描述和附圖或視圖支持和描述本發明，但是本發明的范圍僅由權利要求限 定。盡管已詳細描述了用于執行要求保護的發明的最佳模式和其他實施例，存在各種替換 設計和實施例，用于實踐限定在所附權利要求中的本發明。
【權利要求】
1. 一種控制雙離合變速器的方法，該方法包括： 重復地通過同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第一齒輪的互鎖接合，以可旋轉地 聯接第一齒輪到副軸； 針對同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第一齒輪的互鎖接合的每次發生，重復地 感測同步器促動器撥叉的位置； 將在同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第一齒輪的互鎖接合的每次發生時被感 測的同步器促動器撥叉的被感測位置平均，以限定同步器促動器撥叉用于接合第一齒輪的 第一接合位置；和 基于同步器促動器撥叉的第一接合位置，控制干式雙離合變速器的促動。
2. 如權利要求1所述的方法，其中通過同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第一齒 輪的互鎖接合包括，將壓力施加到同步器促動器撥叉的促動器，以令同步器運動進入與第 一齒輪互鎖接合，并隨后釋放施加到同步器促動器撥叉的促動器的壓力。
3. 如權利要求2所述的方法，其中針對同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第一齒 輪的互鎖接合的每次發生而感測同步器促動器撥叉的位置進一步被限定為，當施加到同步 器促動器撥叉的促動器的壓力被釋放后在施加到促動器的壓力降低到零KPa時，感測同步 器促動器撥叉的位置。
4. 如權利要求3所述的方法，其中干式雙離合變速器包括第二齒輪，同步器促動器撥 叉可操作為令同步器運動進入與第二齒輪的互鎖接合，以可旋轉地將第二齒輪聯接到副 軸，其中同步器促動器撥叉沿第一方向運動以令同步器運動進入與第一齒輪的互鎖接合， 且其中同步器促動器撥叉以與第一方向相反的第二方向運動以令同步器運動進入與第二 齒輪的互鎖接合。
5. 如權利要求4所述的方法，進一步包括 重復地通過同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第二齒輪的互鎖接合，以可旋轉地 聯接第二齒輪到副軸； 針對同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第二齒輪的互鎖接合的每次發生，重復地 感測同步器促動器撥叉的位置； 將在同步器促動器撥叉令同步器運動而與第二齒輪互鎖接合的每次發生時同步器促 動器撥叉的被感測位置平均，以限定同步器促動器撥叉用于接合第二齒輪的第二接合位 置；和 基于同步器促動器撥叉的第二接合位置，控制干式雙離合變速器的促動。
6. 如權利要求5所述的方法，其中通過同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第二齒 輪的互鎖接合包括，將壓力施加到同步器促動器撥叉的促動器，以令同步器運動進入與第 二齒輪的互鎖接合，并隨后釋放施加到同步器促動器撥叉的促動器的壓力。
7. 如權利要求6所述的方法，其中針對同步器促動器撥叉令同步器運動進入與第二齒 輪的互鎖接合的每次發生而感測同步器促動器撥叉的位置進一步被限定為，當施加到同步 器促動器撥叉的壓力被釋放后在施加到促動器的壓力降低到零KPa時，感測同步器促動器 撥叉的位置。
8. 如權利要求7所述的方法，其中同步器促動器撥叉以循環方式重復地在第一方向和 第二方向之間運動，其在所述第一方向使同步器運動進入與第一齒輪的互鎖接合，其在所 述第二方向使同步器運動進入與第二齒輪的互鎖接合。
9. 如權利要求8所述的方法，還包括當同步器促動器撥叉在第二接合位置與第一接合 位置之間運動時，感測同步器促動器撥叉沿第一方向的加速度。
10. 如權利要求9所述的方法，還包括識別第一軸向位置，該第一軸向位置沿同步器促 動器撥叉沿第一方向的峰值加速度的副軸的縱向軸線。
【文檔編號】F16D48/06GK104121359SQ201410171804
【公開日】2014年10月29日 申請日期:2014年4月25日 優先權日:2013年4月25日
【發明者】X.F.T.陶, M.凱姆佩南, C.J.維恩加茲, J.麥克伊佛, D.H.弗 申請人:通用汽車環球科技運作有限責任公司