使用傳動(dòng)系測量的手動(dòng)變速器離合器控制制造技術(shù)

一種用于控制手動(dòng)變速器的方法，包括：在變速桿被移動(dòng)到期望的擋位之后并且當(dāng)離合器踏板被釋放以接合離合器時(shí)，使用控制器來確定用于獲得期望擋位的通過輸入離合器傳遞的期望扭矩；推斷車輛驅(qū)動(dòng)總成中的扭矩；使用推斷的扭矩來確定離合器扭矩；以及使用所述控制器來自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器，使得所述期望扭矩和所述推斷的扭矩之間的差值減小。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
使用傳動(dòng)系測量的手動(dòng)變速器離合器控制關(guān)聯(lián)申請的交叉引用本專利申請要求于2014年1月30日提交的美國專利申請?zhí)?4/168,045的權(quán)益并且是其部分繼續(xù)申請，其通過引用并入本文。
本專利技術(shù)總體上涉及一種基于變速器內(nèi)或車輛傳動(dòng)系中的直接實(shí)時(shí)傳動(dòng)系測量來電控制手動(dòng)變速器的輸入離合器的方法。
技術(shù)介紹
在我國，裝備有手動(dòng)變速器車輛的市場份額仍然很低，這部分是由于在換擋過程中涉及的操作復(fù)雜性。典型的手動(dòng)變速器系統(tǒng)需要在通過手動(dòng)變速桿移動(dòng)變速叉時(shí)，協(xié)調(diào)使用腳以操作變速器輸入離合器和加速踏板。它還需要基于腳的控制以使離合器滑動(dòng)，從而以低速駕駛車輛。錯(cuò)過離合器釋放時(shí)間、不良的離合器滑動(dòng)控制或錯(cuò)過接合時(shí)間導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)失速或不希望的噪聲、振動(dòng)和粗糙性(NVH)，例如離合器顫抖。具有電子控制輸入離合器的自動(dòng)化手動(dòng)變速器系統(tǒng)已經(jīng)被用于有限的生產(chǎn)應(yīng)用。其離合器控制主要依賴于在離合器釋放、滑動(dòng)和接合過程期間在滑動(dòng)離合器盤處的離合器致動(dòng)器位置和滑動(dòng)速度測量。然而，這些測量不能直接用于精確地計(jì)算通過滑動(dòng)輸入離合器傳遞的扭矩，因此系統(tǒng)不直接對離合器扭矩的測量做出反應(yīng)。因此，這種系統(tǒng)不能可靠地實(shí)時(shí)采取校正閉環(huán)動(dòng)作。更具體地，由于對干式離合器摩擦機(jī)構(gòu)的理解有限，沒有可靠的方法在所有驅(qū)動(dòng)條件下基于離合器致動(dòng)器位置和滑動(dòng)離合器盤兩側(cè)的滑動(dòng)速度來精確地估計(jì)離合器扭矩。因此，自動(dòng)化手動(dòng)變速器系統(tǒng)的常規(guī)控制器不太適合于檢測不期望的NVH行為并且在離合器釋放、滑動(dòng)和接合過程期間實(shí)時(shí)地采取校正閉環(huán)動(dòng)作。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
一種控制手動(dòng)變速器換擋的方法可以包括：在開關(guān)指示期望的換擋并且加速器踏板被釋放后控制器解鎖變速桿；在變速桿移動(dòng)到另一個(gè)擋位之后，確定用于該擋位的期望的離合器扭矩；測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；基于所述加速度推斷離合器轉(zhuǎn)矩；自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器使得期望的和推斷的離合器扭矩之間的差值減小。一種控制手動(dòng)變速器換擋的方法可以包括：在離合器踏板被釋放的同時(shí)，在變速桿移動(dòng)到期望擋位之后，使用控制器確定期望擋位的期望離合器扭矩；測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；基于所述加速度推斷離合器轉(zhuǎn)矩；通過自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器使得期望的和推斷的離合器扭矩之間的差值減小，從而減少離合器扭矩誤差。一種控制手動(dòng)變速器換擋的方法可以包括：在變速桿被移動(dòng)到期望的擋位、離合器踏板被踩下并且此后被釋放、以及加速器踏板被釋放并且此后被踩下之后，使用控制器確定期望擋位的期望離合器扭矩；測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；基于所述加速度推斷離合器轉(zhuǎn)矩；自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器使得期望的和推斷的離合器扭矩之間的差值減小。測量傳動(dòng)系部件的速度傳感器、加速度計(jì)和/或角度位置傳感器可以基于扭矩和加速度之間的比例關(guān)系推斷通過傳動(dòng)軸傳遞的扭矩水平。這種扭矩水平可以用作到離合器控制器的反饋信號，這可以減少或消除發(fā)動(dòng)機(jī)失速和不希望的NVH(例如離合器顫抖)發(fā)生。優(yōu)點(diǎn)是通過校正不期望的離合器行為來實(shí)現(xiàn)更平滑、無失速的電子離合器操作。這不僅允許改善了操作離合器踏板的駕駛員的換擋，而且還使得駕駛員能夠通過手動(dòng)地移動(dòng)變速桿而不直接操作離合器來換擋。根據(jù)本專利技術(shù)，提供一種用于控制手動(dòng)變速器換擋的方法，包括：(a)在變速桿被移動(dòng)到所述期望擋位、離合器踏板被踩下并且之后被釋放、并且加速器踏板被釋放并且之后被踩下之后，使用控制器確定期望擋位的期望離合器扭矩；(b)測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；(c)基于所述加速度推斷離合器扭矩；(d)自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器，使得所述期望離合器扭矩和所述推斷的離合器扭矩之間的差值減小。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括：(e)確定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；(f)使用所述控制器確定所述期望擋位的期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；和自動(dòng)地減小所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間的差值。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，其中步驟(b)還包括使用安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件附近的加速度傳感器來測量所述旋轉(zhuǎn)部件加速度。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括以下步驟：(e)使用所述控制器來確定離合器的期望離合器滑動(dòng)；(f)計(jì)算所述離合器兩側(cè)的滑動(dòng)；和(g)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)所述離合器致動(dòng)器以使得所述期望滑動(dòng)和計(jì)算滑動(dòng)之間的差值減小，從而減小離合器滑動(dòng)誤差。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，其中，步驟(b)還包括使用安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件附近的速度傳感器并且確定角速度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)，從而測量所述旋轉(zhuǎn)部件加速度。根據(jù)本專利技術(shù)，提供一種用于控制手動(dòng)變速器換擋的方法，包括：(a)在開關(guān)指示期望的換擋并且加速器踏板被釋放之后，控制器解鎖變速桿；(b)在變速桿移動(dòng)到另一個(gè)擋位之后，確定用于所述擋位的期望離合器扭矩；(c)測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；(d)基于所述加速度推斷離合器扭矩；(e)自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器，使得所述期望離合器扭矩和所述推斷的離合器扭矩之間的差值減小。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括：確定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；使用控制器確定所述新?lián)跷坏钠谕l(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；和自動(dòng)地減小所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間的差值。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，其中步驟(c)還包括使用安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件附近的加速度傳感器來測量所述旋轉(zhuǎn)部件加速度。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，其中步驟(c)還包括使用安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件附近的速度傳感器并且確定角速度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)，從而測量所述旋轉(zhuǎn)部件加速度。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，該方法還包括以下步驟：(e)使用所述控制器來確定離合器的期望離合器滑動(dòng)；(f)計(jì)算所述離合器兩側(cè)的滑動(dòng)；和(g)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)所述離合器致動(dòng)器以減小所述期望離合器滑動(dòng)和計(jì)算離合器滑動(dòng)之間的差值，從而減小離合器滑動(dòng)誤差。根據(jù)本專利技術(shù)的一個(gè)實(shí)施例，其中步驟(c)還包括使用安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件附近的角位置傳感器、確定角速度和角速度的時(shí)間導(dǎo)數(shù)，從而測量所述旋轉(zhuǎn)部件加速度。從以下具體實(shí)施方式、權(quán)利要求和附圖中，優(yōu)選實(shí)施例的適用范圍將變得顯而易見。應(yīng)當(dāng)理解的是，雖然說明書和具體示例示出了本專利技術(shù)的優(yōu)選實(shí)施例，但它們僅是以說明性方式給出的描述。對所描述的實(shí)施例和示例的各種改變和修改對于本領(lǐng)域技術(shù)人員將變得顯而易見。附圖說明通過參考以下說明書并結(jié)合附圖，將更容易理解本專利技術(shù)，其中：圖1是示出了根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)設(shè)計(jì)的具有電子致動(dòng)離合器系統(tǒng)的手動(dòng)變速器系統(tǒng)的示意圖；圖2是示出了具有電子致動(dòng)離合器系統(tǒng)的手動(dòng)變速器系統(tǒng)的示意圖；圖3是車輛驅(qū)動(dòng)總成的示意圖；圖4是表示用于控制圖2的手動(dòng)變速器系統(tǒng)的換擋的算法的邏輯圖；圖5是表示用于控制圖2的手動(dòng)變速器系統(tǒng)的輸入離合器滑動(dòng)的算法的邏輯圖；和圖6是表示用于控制圖2的手動(dòng)變速器系統(tǒng)的換擋的算法的邏輯圖。具體實(shí)施方式圖1示出了具有手動(dòng)變速器系統(tǒng)10的車輛8，其中車輛駕駛員12操作踏板或開關(guān)14，通過該踏板或開關(guān)14，表示開關(guān)14的狀態(tài)的信號被傳輸?shù)娇刂破?6，控制器16操縱致動(dòng)器18，致動(dòng)器18控制輸入離合器20的接合、滑動(dòng)和分離狀態(tài)。當(dāng)在本文中包括權(quán)利要求時(shí)提及術(shù)語“變速器”時(shí)，這意味著是具有通常被認(rèn)為是手動(dòng)變速器(與通常被認(rèn)為是“自動(dòng)”變速器相對)的擋位設(shè)置的變速器，該變速器具有在換擋過程期間使變速器分離的離合器，此時(shí)車輛駕駛員操縱某種類型的換擋器，例如變速桿，然后離合器重新接合完成換擋。由發(fā)動(dòng)機(jī)22產(chǎn)生的扭矩通過離合器20選擇性地傳遞到手動(dòng)變速箱-傳動(dòng)系24再到被驅(qū)動(dòng)的車輪26(手動(dòng)變速箱是手動(dòng)變速器的另本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種用于控制手動(dòng)變速器換擋的方法，包括：(a)在變速桿移動(dòng)到期望擋位之后并且在離合器踏板被釋放時(shí)，使用控制器確定所述期望擋位的期望離合器扭矩；(b)測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；(c)基于所述加速度推斷離合器轉(zhuǎn)矩；(d)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器以使得所述期望離合器扭矩和所述推斷的離合器扭矩之間的差值減小，從而減小離合器扭矩誤差。

【技術(shù)特征摘要】
2015.11.19 US 14/945,5431.一種用于控制手動(dòng)變速器換擋的方法，包括：(a)在變速桿移動(dòng)到期望擋位之后并且在離合器踏板被釋放時(shí)，使用控制器確定所述期望擋位的期望離合器扭矩；(b)測量旋轉(zhuǎn)部件加速度；(c)基于所述加速度推斷離合器轉(zhuǎn)矩；(d)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)離合器致動(dòng)器以使得所述期望離合器扭矩和所述推斷的離合器扭矩之間的差值減小，從而減小離合器扭矩誤差。2.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括：(e)確定當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；(f)使用所述控制器確定所述期望擋位的期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩；和(g)自動(dòng)地減小所述期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩和所述當(dāng)前發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩之間的差值。3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(b)還包括使用安裝在傳動(dòng)系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)部件附近的加速度傳感器來測量所述旋轉(zhuǎn)部件加速度。4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟(a)還包括在加速器踏板被再次踩下之后使用所述控制器確定所述期望擋位的所述期望離合器扭矩。5.如權(quán)利要求1所述的方法，還包括以下步驟：(e)使用所述控制器來確定離合器的期望離合器滑動(dòng)；(f)確定所述離合器兩側(cè)的滑動(dòng)；和(g)通過自動(dòng)調(diào)節(jié)所述離合器致動(dòng)器以使得所述期望滑動(dòng)和計(jì)算滑動(dòng)之間的差值減小，從而減小離合器滑動(dòng)誤差。6.如權(quán)利要求1...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：藤井雄二，亞歷克斯·奧康納·吉布森，格雷戈里·邁克爾·皮特倫，約瑟夫·F·庫哈爾斯基，
申請(專利權(quán))人：福特全球技術(shù)公司，
類型：發(fā)明
國別省市：美國,US