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CN106104099A - 通过重新学习来控制自动变速箱拨叉移动的方法和装置 - Google Patents

通过重新学习来控制自动变速箱拨叉移动的方法和装置 Download PDF

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CN106104099A CN201580014670.1A CN201580014670A CN106104099A CN 106104099 A CN106104099 A CN 106104099A CN 201580014670 A CN201580014670 A CN 201580014670A CN 106104099 A CN106104099 A CN 106104099A
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Abstract

一种负责控制至少一个拨叉(F)的强制移动的控制装置(DC)，所述至少一个拨叉作为自动变速箱(BV)的组成部分并且能够在被驱动器(A)平移时驱动同步器(SB)，所述同步器与参与限定变速齿轮系的齿轮相关联，每次强制移动根据在将两个预定力施加在驱动器(A)上之后执行的至少一次测量来限定。该控制装置(DC)配置用于当检测到由驱动同步器(SB)而导致的问题时触发在驱动器(A)上施加所述两个预定力并且实施至少一次另一对应测量以确定辅助移动，然后配置用于确定互相对应的所述强制移动与所述辅助移动之间的差值，并且配置用于使每个拨叉(F)与取决于先前强制移动和该经确定的差值的新强制移动相关联。

Description

通过重新学习来控制自动变速箱拨叉移动的方法和装置
技术领域
本发明涉及装配在一些系统(例如一些运输工具，任选地机动型运输工具)上的自动变速箱，更确切地，本发明涉及对于这种变速箱的拨叉的位置控制。
背景技术
如本领域技术人员所知，自动变速箱通常包括至少一个输入轴、至少一个输出轴、至少一个驱动器、至少一个同步器和至少一个拨叉。
每个输入轴和相关联的输出轴分别设置有用于共同限定变速齿轮系(或速度)的固定齿轮和空转齿轮。
每个驱动器负责引起输出轴的至少一个空转齿轮的移动，以使所述至少一个空转齿轮与输入轴的固定齿轮啮合。
在称为同步的阶段期间，每个同步器与输出轴连成一体旋转，同时可在所述输出轴上平移以与空转齿轮联结，所述空转齿轮被装配成可在输出轴上自由旋转。例如，每个同步器可至少包括：
-由于存在凹槽而与输出轴连成一体旋转的轴套，
-被装配成可在轴套上平移的套筒(或接合套)，
-包括锥形阴部分的同步环，所述锥形阴部分能够与空转齿轮的锥形阳部分联结，以及
-安装在套筒的内表面与轴套的外表面之间的装备机构，所述装备机构用于使同步环平移，以在套筒(或接合套)被相关联的拨叉平移时使所述同步环与空转齿轮联结。
在通常称为“反转”的阶段期间，每个套筒能够在相关联的同步环成角度偏移之后被平移，以便在通常称为“接合”的阶段期间与由同步环同步的空转齿轮联结。同步环与空转齿轮的联结用于使空转齿轮的旋转速度与支撑该空转齿轮的输出轴的旋转速度同步，并且套筒(或接合套)与同一空转齿轮的联结用于使该空转齿轮与支撑该空转齿轮的输出轴暂时连成一体旋转。
切换变速齿轮系的不同阶段对应于相关联的拨叉的不同(纵向)位置。在变速齿轮系的不同切换期间，变速箱的不同拨叉需占据的所有位置的集合通常称为位置网格。网格的每个位置对应于在制造变速箱之后在学习阶段期间在工厂中学习的拨叉纵向移动。
更确切地，拨叉的经学习的每个(纵向)移动根据在将两个预定力施加在与该拨叉相关联的驱动器上之后执行的至少一次位置测量来限定，所述两个预定力用于使相关联的套筒(或接合套)抵靠挡块安置。如图1所示，这两个预定力可在时间周期期间被施加在驱动器上。该时间周期例如包括：第一时间间隔Δt1，在该第一时间间隔期间在驱动器上施加最大力；然后第二时间间隔Δt2，在该第二时间间隔期间在驱动器上施加严格小于最大力的保持力以达到稳定；然后第三时间间隔Δt3，在该第三时间间隔期间继续在驱动器上施加保持力以便执行对于相关联的拨叉的位置测量。该周期通常重复多次以便获得经执行的不同位置测量的平均值。对于至少一次相关联的变速齿轮系的切换，该平均值因此用于限定拨叉相对于空挡位置的经学习的移动。
变速箱的不同驱动器、拨叉和多联滑动齿轮为可动机械零件，这些零件会磨损和/或疲劳，所述磨损和/或疲劳由同步器的非最佳位置以及因此由变速箱的不良运行来体现，所述不良运行由控制该变速箱的监控计算机来检测。
这些不良运行逐渐损害变速箱的一些零件，需通过在售后服务(例如修车行)中带来装配有该变速箱的系统(例如运输工具)而尽可能快地进行弥补，这使该系统的使用者浪费时间并且使该系统在一段时间期间不可使用。
发明内容
本发明的目的尤其在于改善该情况。
为此本发明尤其提供了一种用于能够控制至少一个拨叉的强制移动的控制方法，所述至少一个拨叉作为自动变速箱的组成部分并且在能够被驱动器平移时驱动同步器，所述同步器被装配在输出轴上并且与参与限定变速齿轮系的齿轮相关联，每次强制移动根据在将两个预定力施加在相关联的驱动器上之后执行的至少一次测量来限定。
该控制方法的特征在于，所述控制方法包括：
-步骤(i)，在所述步骤(i)中，当在检测到由驱动同步器而导致的问题时，在驱动器上施加两个预定力并且执行至少一次另一对应测量以确定辅助移动，然后确定互相对应的所述强制移动与所述辅助移动之间的差值，以及
-步骤(ii)，在所述步骤(ii)中使每个拨叉与取决于先前强制移动和经确定的差值的新强制移动相关联；并且
-在步骤(ii)中，使每个拨叉与等于先前强制移动与经确定的差值的所选部分之和的新强制移动相关联；
所选部分根据与一个拨叉和另一个拨叉分别相关联的变速齿轮系而从所述一个拨叉向所述另一个拨叉改变。
因此当检测到问题时，当售后服务中使用者未带来包括变速箱的系统时，自动实施对于网格位置的新学习。
根据本发明的控制方法可包括可被单独或组合采用的其它特征，尤其是：
当所述问题对于拨叉未通过新强制移动被完全解决时，可使该拨叉与等于先前强制移动与经确定的差值的另一所选部分之和的另一新强制移动相关联，所述另一所选部分大于先前的所选部分。
本发明还提供了一种用于控制至少一个拨叉的强制移动的控制装置，所述至少一个拨叉作为自动变速箱的组成部分并且能够在被驱动器平移时驱动同步器，所述同步器被装配在输出轴上并且与参与限定变速齿轮系的齿轮相关联，每次强制移动根据在将两个预定力施加在相关联的驱动器上之后执行的至少一次测量来限定。
所述控制装置的特征在于，所述控制装置配置用于当检测到由驱动同步器而导致的问题时触发在驱动器上施加两个预定力并且实施至少一次对应测量以确定辅助移动，然后配置用于确定互相对应的强制移动与辅助移动之间的差值，并且配置用于使每个拨叉与取决于先前强制移动和该经确定的差值的新强制移动相关联，并且所述控制装置配置用于使每个拨叉与等于先前强制移动与经确定的差值的所选部分之和的新强制移动相关联，并且所述控制装置配置用于使所选部分根据与一个拨叉和另一个拨叉分别相关联的变速齿轮系而从所述一个拨叉向所述另一个拨叉改变。
根据本发明的控制装置可包括可被单独或组合采用的其它特征，尤其是：
所述控制装置配置用于当所述问题对于拨叉未通过新强制移动被完全解决时使该拨叉与等于先前强制移动与经确定的差值的另一所选部分之和的另一新强制移动相关联，所述另一所选部分大于先前的所选部分。
本发明还提供了一种运输工具，所述运输工具任选地为机动型的并且包括自动变速箱和上述类型的控制装置。
附图说明
通过阅读以下详细说明和附图，本发明的其它特征和优点将更加清楚，在附图中：
-图1示意性示出了在学习相关联的拨叉的位置的阶段期间施加在驱动器上的力的时间周期示例的示意图，
-图2示意性示出了与根据本发明的控制装置DC联结的自动变速箱的实施例的一部分的剖视图，以及
-图3示意性示出了分别与三对齿轮(1-2、3-4和5-6)相关联的三个不同拨叉的强制移动示例的示意图。
具体实施方式
本发明的目的尤其在于提供一种控制方法以及一种相关联的控制装置DC，所述控制方法和所述控制装置用于能够控制至少一个拨叉F的强制移动，所述至少一个拨叉作为自动变速箱BV的组成部分并且用于装配在系统上。
在下文中，作为非限制性示例，认为所述系统为机动型运输工具，例如轿车。但本发明不限制于该类型的系统。本发明事实上涉及至少包括自动变速箱BV的所有类型的系统，尤其是陆上运输工具(无论何种类型)、海上(或河上)运输工具以及一些(任选地工业)设备。
图2上示意性示出了自动变速箱BV的一小部分，此处所述自动变速箱用于经由离合器与运输工具的内燃机联结。
尽管在图2上部分示出，变速箱BV传统上尤其包括至少一个输入轴、至少一个输出轴AS、以及与控制拨叉F相关联的至少一个驱动器A，所述控制拨叉本身与多联滑动齿轮B相关联，所述多联滑动齿轮包括套筒(或接合套)MB和(例如摩擦式)同步器SB。
在下文中，作为非限制性示例，认为变速箱BV与单离合器联结。因此，所述变速箱仅包括一个输入轴和一个输出轴AS。但该变速箱BV可为双离合器(或DCT)类型的。对于该变速箱BV的操控由监控计算机CS确保，所述监控计算机控制运输工具的动力系统或者仅专用于运输工具的动力系统。
输入轴构成变速箱BV的输入端。该输入轴用于经由离合器来接收发动机转矩并且包括多个固定齿轮，所述多个固定齿轮用于参与变速箱BV的变速齿轮系(或速度)的限定。
输出轴AS构成变速箱BV的输出端。该输出轴用于经由输入轴来接收发动机转矩以便将发动机转矩传递至与该输出轴联结的传动轴，该输出轴为此包括多个空转齿轮，所述多个空转齿轮用于与输入轴的一些固定齿轮啮合以便参与变速箱BV的不同变速齿轮系(或速度)的限定。
该输出轴AS包括由(控制)拨叉F驱动的至少一个(通常多个(例如三个或四个))同步器SB。在称为同步的阶段期间，由于在输出轴AS上存在纵向凹槽，每个同步器SB更确切地与输出轴AS连成一体旋转，同时可沿称为纵向的方向X在输出轴AS上平移以与空转齿轮联结，所述空转齿轮被装配成可在输出轴AS上自由旋转。
例如，每个同步器SB可至少包括：
-由于存在凹槽而与输出轴AS连成一体旋转的轴套，
-被装配成可在轴套上平移的套筒(或接合套)MB，
-包括锥形阴部分的同步环，所述锥形阴部分能够与空转齿轮的锥形阳部分联结，以及
-安装在套筒MB的内表面与轴套的外表面之间的装备机构，所述装备机构用于使同步环平移，以在套筒(或接合套)被相关联的拨叉F平移时使所述同步环与空转齿轮联结。
在通常称为“反转”的阶段期间，每个套筒(或接合套)MB能够在相关联的同步环成角度偏移之后沿纵向方向X被平移，以便在通常称为“接合”的阶段期间与由同步环同步的空转齿轮联结。同步环与空转齿轮的联结用于使空转齿轮的旋转速度与支撑该空转齿轮的输出轴AS的旋转速度同步，并且套筒(或接合套)MB与同一空转齿轮的联结用于使该空转齿轮与支撑该空转齿轮的输出轴AS暂时连成一体旋转。
例如，变速箱BV可包括六个前进档变速齿轮系和分别与三个拨叉F相关联的三个驱动器A，所述三个拨叉分别与三个多联滑动齿轮B相关联。第一拨叉例如专用于第一变速齿轮系和第二变速齿轮系，第二拨叉例如专用于第三变速齿轮系和第四变速齿轮系，第三拨叉例如专用于第五变速齿轮系和第六变速齿轮系。但变速箱BV可包括多于三个拨叉F或者少于三个拨叉F。
每次切换变速齿轮系的不同阶段对应于在制造变速箱BV之后在学习阶段期间在工厂中学习(并且因此之后由监控计算机CS强制)的相关联的拨叉F的不同纵向位置。在变速齿轮系的不同切换期间，变速箱BV的所有拨叉F需占据的所有位置的集合称为位置网格。网格的每个位置对应于拨叉F的相对于称为空挡N的位置由位置检测器DP测量的纵向(即沿纵向方向X)移动，所述位置检测器安置在变速箱BV中并且与该拨叉F的后端ER相关联。
经学习(然后被强制)的每个纵向移动da1根据在将两个预定力施加在与拨叉F相关联的驱动器A上之后执行的至少一次位置测量来限定，所述两个预定力用于使与该拨叉F相关联的套筒(或接合套)MB抵靠挡块B1或B2安置。挡块B1为例如与奇数变速齿轮系相关联的后挡块，而挡块B2为例如与偶数变速齿轮系相关联的前挡块。
这两个预定力可在图1上所示类型的时间周期期间被施加在驱动器A上。该时间周期例如包括：第一时间间隔Δt1，在该第一时间间隔期间在驱动器A上施加最大力；然后第二时间间隔Δt2，在该第二时间间隔期间在该驱动器A上施加严格小于最大力的保持力以达到稳定；然后第三时间间隔Δt3，在该第三时间间隔期间继续在驱动器A上施加保持力以便借助于位置检测器DP来执行对于相关联的拨叉F的位置测量。例如，最大力等于大约800N，而保持力等于大约600N。
时间周期优选地重复N次(其中N≥3)以便获得经执行的N次位置测量的平均值。对于至少一次相关联的变速齿轮系的切换，该平均值因此用于限定拨叉F相对于空挡位置N的经学习的移动。注意到在经执行的N次位置测量中，此处N/2次可在奇数变速齿轮系上实施，N/2次可在偶数变速齿轮系上实施。还注意到在时间周期的每个第三时间间隔Δt3期间，有利地执行多次位置测量以便减小平均测量值。在该情况下，在N个时间周期之后，最终平均值等于分别在N个时间周期期间获得的N个平均测量值的平均值。
为具有六个变速齿轮系的变速箱BV而学习的位置网格示例在图3上非限制性地示出。在该示例中认为与奇数变速齿轮系(1、3或5)相关联的拨叉F相对于空挡位置N的移动和还与偶数变速齿轮系(2、4或6)相关联的同一拨叉F相对于同一空挡位置N的移动相同。因此，空挡位置此处被安置在两个相反位置的中间，所述两个相反位置使分别用于相关联的奇数变速齿轮系和偶数变速齿轮系的拨叉F的两个移动具体化。但这不是必须的。另外，三个拨叉F的空挡位置N此处不同，这是由于这些空挡位置未在同一直线上对齐，但这些空挡位置可在同一直线上对齐。
如上面所指出的，本发明的目的尤其在于提供一种用于能够控制上述变速箱BV的拨叉F的强制移动的控制方法。
这种控制方法包括可由控制装置DC实施的第一步骤(i)和第二步骤(ii)。控制装置DC例如可作为监控计算机CS的组成部分，所述监控计算机控制运输工具的动力系统或者仅专用于运输工具的动力系统。但在实施变型中，所述动力系统可具有任选地与上述监控计算机CS联结的设备的形式。因此，该控制装置DC可被实施为软件(或信息又或“software”)模块的形式或者电路(或“硬件”)与软件模块组合的形式。
每当(例如由监控计算机CS)检测到由驱动同步器而导致的问题(或不良运行)时，(由控制装置DC)触发根据本发明的控制方法的第一步骤(i)。这种不良运行由驱动器A和/或拨叉F和/或多联滑动齿轮B的磨损和/或疲劳而导致。注意到每个拨叉F包括轴AF，所述轴包括：设置有第一联结件PC1的后部，所述第一联结件与驱动器A的触头联结；以及设置有第二联结件PC2的前部，所述第二联结件基本横向并且与套筒(或接合套)MB联结。该第二联结件PC2具有可由于疲劳而随时间变化的可弯曲性，并且因此可逐渐阻止套筒(或接合套)MB碰到挡块B1或B2。
该第一步骤(i)首先涉及通过在驱动器A(优选地此处为与控制第一变速齿轮系和第二变速齿轮系的拨叉F相关联的驱动器)上施加(上面描述的)两个预定力并且通过执行至少另一次对应测量来确定该拨叉F的辅助(纵向)移动da2，从而执行对于至少一个拨叉F的位置的新学习。
这两个预定力可被施加到在与图1上示出的时间周期相同的时间周期期间预定的驱动器A上。另外，如在(工厂中的)初始学习的情况下，该时间周期优选地重复N次(其中N≥3)以便获得用于限定拨叉F相对于空挡位置N的辅助移动da2的平均值。还注意到在时间周期的每个第三时间间隔Δt3期间，有利地执行多次位置测量以便减小平均测量值。在该情况下，在N个时间周期之后，最终平均值等于分别在N个时间周期期间获得的N个平均测量值的平均值。
该第一步骤(i)随后涉及确定互相对应的强制(或经学习的)移动da1与辅助移动da2之间的差值dif(即dif＝da1-da2)。
根据本发明的控制方法的第二步骤(ii)涉及(在控制装置DC中)使每个拨叉F与取决于先前强制移动da1和在第一步骤(i)期间被确定的差值dif的新强制移动da1’相关联。
由于本发明，当在套筒MB移动期间由监控计算机CS检测到例如同步或者止挡问题时，控制装置DC自动触发实施对于网格位置的新学习而无需使用者的介入。注意到该新学习基本在与工厂中初始学习期间的运行条件相同的运行条件(尤其是变速箱BV中的相似温度、变速箱BV的相似旋转速度、以及变速箱BV的输入端处的相似转矩)下实施。然后，该新学习的结果用于确定代替先前强制移动da1并且限定经改变的新网格的新强制移动da1’，所述经改变的新网格将代替先前的网格而将被监控计算机CS使用。因此，运输工具的使用者不需要将该运输工具带到修车行中，这避免使使用者浪费时间、避免使运输工具无法运行并且避免使变速箱BV中的情况恶化。
当对于拨叉F(例如与第一变速齿轮系及第二变速齿轮系相关联的拨叉)仅确定唯一差值dif时，(控制装置DC)例如可在第二步骤(ii)中使每个拨叉F与等于先前强制移动da1与经确定的唯一差值dif的所选部分之和的新强制移动da1’相关联(即da1’＝da1+f(dif))。
例如，对于所考虑的拨叉F，该所选部分f(dif)可等于经确定差值dif的一半(即f(dif)＝dif/2)。
在实施变型中，所选部分f(dif)可根据与一个拨叉和另一个拨叉分别相关联的变速齿轮系而从所述一个拨叉F向另一个拨叉改变。例如，该所选部分可在变速齿轮系变得更高时逐渐下降，这是由于高变速齿轮系通常比低变速齿轮系受力更小。受力较小的变速齿轮系可由所考虑的运输工具的使用对象的任务概况和/或变速箱BV的使用说明来确定。
但可考虑对于每个拨叉F确定差值。在该情况下，拨叉F的新强制移动da1’等于该拨叉F的先前强制移动da1与对于该拨叉F确定的差值dif的所选部分之和。
注意到当所述问题(或不良运行)对于拨叉F未通过使用新强制移动da1’被完全解决时，特别有利地，(控制装置DC)使该拨叉F与等于先前强制移动da1与经确定的差值dif的另一所选部分f’(dif)之和的另一新强制移动da1”相关联(即da1”＝da1+f’(dif))，该另一所选部分大于先前的所选部分f(dif)。事实上该选择能够逐渐改变不同拨叉的强制移动，并且在需要时为每个拨叉F增加强制移动，而不是强制每个拨叉F发生最大改变，该最大改变存在对于至少其中一个拨叉而言过大的风险。

Claims (6)

1.一种控制至少一个拨叉(F)的强制移动的控制方法，所述至少一个拨叉作为自动变速箱(BV)的组成部分并且能够在被驱动器(A)平移时驱动同步器(SB)，所述同步器被装配在输出轴(AS)上并且与参与限定变速齿轮系的齿轮相关联，每次强制移动根据在将两个预定力施加在所述驱动器(A)上之后执行的至少一次测量来限定，其特征在于，所述控制方法包括：步骤(i)，在所述步骤(i)中，当检测到由驱动同步器(SB)而导致的问题时，在所述驱动器(A)上施加所述两个预定力并且执行至少另一次对应测量以确定辅助移动，然后确定互相对应的所述强制移动与所述辅助移动之间的差值；和步骤(ii)，在所述步骤(ii)中使每个拨叉(F)与取决于先前强制移动和经确定的所述差值的新强制移动相关联，并且在所述步骤(ii)中，使每个拨叉(F)与等于先前强制移动与经确定的所述差值的所选部分之和的新强制移动相关联，并且所述所选部分根据与一个拨叉和另一个拨叉分别相关联的变速齿轮系而从所述一个拨叉(F)向所述另一个拨叉改变。
2.根据权利要求1所述的控制方法，其特征在于，当所述问题对于拨叉(F)未通过新强制移动被完全解决时，使所述拨叉(F)与等于先前强制移动与经确定的所述差值的另一所选部分之和的另一新强制移动相关联，所述另一所选部分大于先前的所选部分。
3.一种控制至少一个拨叉(F)的强制移动的控制装置(DC)，所述至少一个拨叉作为自动变速箱(BV)的组成部分并且能够在被驱动器(A)平移时驱动同步器(SB)，所述同步器被装配在输出轴(AS)上并且与参与限定变速齿轮系的齿轮相关联，每次强制移动根据在将两个预定力施加在所述驱动器(A)上之后执行的至少一次测量来限定，其特征在于，所述控制装置配置用于当检测到由驱动同步器(SB)而导致的问题时触发在所述驱动器(A)上施加所述两个预定力并且实施至少一次对应测量以确定辅助移动，然后配置用于确定互相对应的所述强制移动与所述辅助移动之间的差值，并且配置用于使每个拨叉(F)与取决于先前强制移动和经确定的所述差值的新强制移动相关联，并且所述控制装置配置用于使每个拨叉(F)与等于先前强制移动与经确定的所述差值的所选部分之和的新强制移动相关联，并且所述控制装置配置用于使所述所选部分根据与一个拨叉和另一个拨叉分别相关联的变速齿轮系而从所述一个拨叉(F)向所述另一个拨叉改变。
4.根据权利要求3所述的控制装置，其特征在于，所述控制装置配置用于当所述问题对于拨叉(F)未通过新强制移动被完全解决时使所述拨叉(F)与等于先前强制移动与经确定的所述差值的另一所选部分之和的另一新强制移动相关联，所述另一所选部分大于先前的所选部分。
5.一种运输工具，其特征在于，所述运输工具包括自动变速箱(BV)和根据权利要求3或4所述的控制装置(DC)。
6.根据权利要求5所述的运输工具，其特征在于，所述运输工具为机动型的。
CN201580014670.1A 2014-03-19 2015-02-11 通过重新学习来控制自动变速箱拨叉移动的方法和装置 Active CN106104099B (zh)

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