用于控制變速箱的牙嵌聯接的方法
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及機動車輛變速器領域。
[0002]本發明涉及對變速箱在缺少摩擦式機械同步系統的情況下在檔位變化過程中要求掌控有待牙嵌聯接的變速箱元件之間的速度差異的牙嵌聯接的控制。
【背景技術】
[0003]本發明的目的是一種用于控制車輛變速箱的牙嵌聯接的方法。
[0004]該方法優選地、但并非限制性地使用于如公開文件W02012/131259中所闡述的、裝備有熱力發動機和電驅動機器的機動車輛所使用的一種混合動力變速器，該混合動力變速器包括兩個同心的主軸，這兩個主軸各自支承與這些車輛車輪相連的副軸上的至少一個減速齒輪。
[0005]圖1所展示的這種變速器包括實心主軸1，該主軸通過過濾系統2 (阻尼輪轂、“阻尼器”、雙飛輪或其他元件)而被直接連接到熱力發動機(未示出)的慣性飛輪3上。實心軸I支承惰輪4，該惰輪可以通過第一聯接系統5 (牙嵌、同步器或其他類型的可任選漸進式聯接器)來與該實心軸相連接。空心主軸6被連接到電動機器7的轉子上。
[0006]空心軸6支承兩個固定的齒輪8、9。該空心軸可以通過聯接系統5使用或不使用機械同步器地與實心主軸I相連接。副軸10支承兩個惰輪11和12。這些惰輪11、12可以通過第二聯接系統13使用或不使用機械同步器地與該主軸相連接。副軸10還支承一個固定齒輪14以及朝向差速器16的減速齒輪15，該差速器連接到該車輛的車輪(未示出)上。
[0007]第一聯接裝置5可以占據至少三個位置，在這些位置中:
[0008]-該熱力發動機與將電動機器7連接到這些車輪上的傳動系解除聯接，
[0009]-該熱力發動機在該電動機器有輔助或沒有輔助的情況下驅動這些車輪，以及
[0010]-該熱力發動機與電動機器7聯接以便將它們朝向這些車輪方向的對應轉矩相加在一起。
[0011]第二聯接裝置13也具有三個位置，在這些位置中該第二聯接裝置處于中立位置，或者這兩個惰輪11、12中任一個被牙嵌式聯接在副軸10上。
[0012]當這些聯接系統5和13上沒有提供機械同步裝置時，從一種運動模式過渡到另一種運動模式就要求對這些有待牙嵌式聯接的元件的同步進行電子控制。為了提供這種聯接，位于這些聯接系統5、13上的齒的設計可能要求掌控這些有待牙嵌式聯接的元件之間的速度差。于是計算機的任務是對該速度差加以控制。
[0013]這些有待牙嵌式聯接的元件的齒可以具有不同的形狀。當這些齒是如圖2A中的筆直的(矩形的)、或者如圖2B中具有防脫部時，齒對齒接觸表面是相當大的。如果這兩個部分恰好處于相同速度，則存在齒對齒頂靠、并且因此牙嵌聯接不成功的風險。于是有必要使這些有待牙嵌式聯接的元件之間保持一定速度差，以使得這些元件找到允許牙嵌聯接的相對位置。
[0014]—旦該速度差異已經建立，就可以給出牙嵌聯接(或聯接)的指令，以便使該聯接系統平移。
[0015]于是為了使聯接操作完美而有待解決的技術問題如下:維持該速度差異直至牙嵌聯接時刻，所冒的失敗風險是，當在該牙嵌聯接的這個瞬間，該機械元件致使這些以聯接的部分同步(即零速度差異)。
【發明內容】
[0016]本發明的目標是解決牙嵌聯接時刻存在的維持速度差異的必要性與消除該同一差異的機械要求之間的矛盾。
[0017]為此，本發明提出了一種兩階段操作。在第一階段，調節器使這些旋轉元件的速度差為非零設定點值而不使這些旋轉元件朝向彼此平移。在當該速度差達到其所希望的值時才開始的第二階段，通過因子(F)來對該調節器檢查到的差加以調制，該因子是所測量值與設定點值之間的總差的函數。這些旋轉元件朝向彼此平移。這種移動繼續直至牙嵌聯接結束。
[0018]優選地，該因子(F)在第一階段被設定為值1，然后在第二階段由一個值表來限定，該值表是所測量值與設定點值之間的總差的函數。
【附圖說明】
[0019]通過閱讀對本發明的一個非限制性實施例的以下說明并參照附圖可以更好地理解本發明，在附圖中:
[0020]-圖1是變速箱構架圖，
[0021]-圖2A和圖2B示出了兩種類型的牙嵌，
[0022]-圖3展示了根據這些操作階段對用于總差的調制因子的計算，
[0023]-圖4概述了本發明的策略，并且
[0024]-圖5示出了相關聯的調節環路。
【具體實施方式】
[0025]圖4所展示的策略如下。在駕駛員或該變速器的計算機請求牙嵌聯接之后，激活同步調節器。該調節器被安裝在該變速器的或動力傳動系的計算機中。該調節器對該車輛的驅動動力源、即電動機器和/或熱力發動機加以控制，以便在這兩個旋轉元件之間建立速度差。這些旋轉元件之一上測量到的速度值與設定點速度之間的差或設定點差異具有非零值。如以上所指明的，該差異被確定，以便在缺少機械同步單元的情況下有助于牙嵌聯接。
[0026]從涉及圖5的激活該調節器的牙嵌聯接請求開始，該調節器給“系統”(這些動力源的致動器)引入適合于建立圖4和圖5中提及的速度“最終差”的“命令”。在該操作的第一階段，稱作初始同步階段，使該“最終差”維持在其總值上。該階段允許在這兩個有待牙嵌聯接的元件之間建立所希望的速度差異。在該第一階段結束時，即在圖5中名為“同步0K”的步驟，開始該操作的第二階段，或牙嵌聯接階段。然后在該調節器內調整對該最終差的計算，以便在牙嵌聯接之前維持所希望的速度差異，而不會反應過度，即不導致沖擊。這種調整是在該調節環路中引入調制因子F的結果。同時，一個旋轉元件、如具有筆直或矩形齒(圖2A)或具有“防脫部”(圖2B)的牙嵌開始移動。
[0027]圖5的閉環調節是自調整類型的。該控制方法基于對這些旋轉元件之間的速度差的自調整閉環調節，分成兩個階段。在第一階段，調節器使這些旋轉元件的速度差到非零設定點值而不使這些旋轉元件朝向彼此平移。這些旋轉元件移動直至在第二階段發生牙嵌聯接，該第二階段在該速度差達到其所希望的值時開始。然后，以該調節器檢查到的差通過因子(F)來加以調制，該因子是所測量值與設定點值之間的總差的函數。
[0028]在同步階段，該調節器作為輸入接收“最終差””，該最終差完全等于該“總差”(設定點與測量值之間的差距)。在牙嵌聯接階段，通過使“總差”乘以因子F來調整對該最終差的計算，圖3展示出了該因子的變化:
[0029].在稱作初始同步階段的第一階段，該因子被設定為值1，
[0030].從第二牙嵌聯接階段該因子由一個值表來限定，該值表是該總差的函數。
[0031]因子F的變化在圖4的“調節器調整激活”步驟，在圖5的“校驗”框中被觸發。該速度差異然后達到所希望的值，以便觸發牙嵌聯接(“同步0K””)。然后啟動牙嵌聯接階段，在該階段因子F對該閉環調節器檢查到的差進行調制，同時該牙嵌被偏移。繼續該調整直至完成牙嵌聯接。在這一時刻(“牙嵌聯接0K”)，運動模式改變結束。因此，在該牙嵌聯接階段，該總差與該調制因子(F)相乘，并且在這些旋轉元件的牙嵌聯接未完成時繼續這種調制。
[0032]在該牙嵌聯接階段，該系數同時允許:
[0033].維持速度同步直至牙嵌聯接時刻，
[0034].防止由該機械元件導致的針對該速度差異的突然消除進行的任何夸大補償，以及
[0035].有效地抵消任何可能的同步干擾。
[0036]概括地說，所提出的調節器允許:
[0037]?通過對在操作的第一階段進行牙嵌聯接所要求的速度差異加以控制確保有待牙嵌聯接的元件快速且穩健同步，然后
[0038].維持該差異直至牙嵌聯接，而在該操作到第二階段、即在牙嵌聯接這一時刻不會反應過度，即不會導致沖擊。
[0039]如以上所指明的，本發明優選地使用于裝備有熱力發動機和電驅動機器的機動車輛所使用的混合動力變速器。這種情況下，該調節器將一個命令信號發送至這兩個向變速箱中引入動力的動力源(即熱力發動機和電動機器)中任一個的致動器。因此，該調節器可以控制用于將動力輸入變速器的電動機器、和/或熱力發動機的速度。
【主權項】
1.一種用于控制兩個變速箱元件的牙嵌聯接的方法，當駕駛員或變速箱計算機請求牙嵌聯接時這些變速箱元件初始以不同的速度旋轉，其特征在于，在第一階段，一個調節器促使這些旋轉元件的速度差達到一個非零設定點值而不使這些旋轉元件朝向彼此平移，并且在第二階段使得這些旋轉元件移動直至發生該牙嵌聯接，該第二階段在該速度差達到其所希望的值時開始，在該第二階段，以一個因子(F)對該調節器所檢查到的該差加以調制，該因子是所測量的值與設定點值之間的總差的函數。2.如權利要求1所述的控制方法，其特征在于，該因子(F)在該第一階段被設定為值1，然后在該第二階段由一個值表來限定，該值表是所測量值與設定點值之間的總差的函數。3.如權利要求1或2所述的控制方法，其特征在于，該控制方法是基于對這些旋轉元件之間的速度差的自調整閉環調節。4.如權利要求3所述的控制方法，其特征在于，在該第一階段，該調節器作為輸入接收一個針對速度總差的信號，該速度總差等于一個設定點與一個測量值之間的差距。5.如權利要求4所述的控制方法，其特征在于，在該第二階段，該總差乘以該調制因子(F)。6.如以上權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，在這些旋轉元件的牙嵌聯接未完成時繼續對由該調節器檢查到的該差進行調制。7.如以上權利要求之一所述的控制方法，其特征在于，該調節器將一個命令信號發送至這些向變速箱中引入動力的源的致動器。8.如權利要求7所述的控制方法，其特征在于，該調節器控制用于將動力輸入變速器的一臺電動機器的速度。9.如權利要求7或8所述的控制方法，其特征在于，該調節器控制用于將動力輸入變速器的一臺熱力發動機的速度。
【專利摘要】在此披露了一種用于控制兩個變速箱元件的牙嵌聯接的方法，當駕駛員或變速箱計算機請求牙嵌聯接時這些變速箱元件初始以不同的速度旋轉，其特征在于，在第一階段，一個調節器促使這些旋轉元件的轉速差達到一個非零參考值而不使這些旋轉元件朝向彼此平移式移動，并且在第二階段使得這些旋轉元件移動直至這些旋轉元件發生牙嵌聯接，該第二階段在該轉速差達到其所希望的值時開始，在該第二階段，以一個因子(F)對該調節器所感知到的該差加以調制，該因子是所測量的值與設定點值之間的原始差的函數。
【IPC分類】F16H61/04
【公開號】CN105209800
【申請號】CN201480026127
【發明人】J-M·韋斯帕斯恩
【申請人】雷諾股份公司
【公開日】2015年12月30日
【申請日】2014年3月13日
【公告號】EP2986871A1, US20160075337, WO2014170565A1