一種dct變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法
【專利摘要】本發(fā)明提出一種DCT變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法，目的在于克服DCT變速器在換擋過(guò)程中，如出現(xiàn)“齒對(duì)齒”的情況下不能換擋或換擋沖擊，帶來(lái)的換擋失敗及同步器磨損的情況。在該方法中將整個(gè)換擋過(guò)程分為了3個(gè)階段即：1、靠攏同步環(huán)階段；2、同步階段；3、齒套與接合齒接合后掛上擋階段。通過(guò)分析以上三個(gè)階段后，將出現(xiàn)“齒對(duì)齒”的情況細(xì)分為了兩種情況即：1、齒套與同步環(huán)“齒對(duì)齒”；2、齒套與接合齒“齒對(duì)齒”。通過(guò)分析兩種情況的不同，采用重復(fù)掛擋策略來(lái)實(shí)現(xiàn)柔性掛擋以及保護(hù)同步環(huán)不受到?jīng)_擊，進(jìn)而提高同步環(huán)的壽命及掛擋成功率。
【專利說(shuō)明】一種DCT變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及變速器同步器掛擋技術(shù)，特別涉及到同步器在掛擋時(shí)出現(xiàn)齒對(duì)齒的情況下，控制成功掛擋的重復(fù)掛擋方法。

【背景技術(shù)】
[0002]DCT變速器在掛擋過(guò)程中，是通過(guò)換擋執(zhí)行機(jī)構(gòu)驅(qū)動(dòng)換擋撥叉推動(dòng)齒套向同步環(huán)靠攏并接合上同步環(huán)，使其壓在接合齒上達(dá)到同步后，換擋撥叉繼續(xù)推動(dòng)齒套，去靠攏接合齒，最后齒套、同步環(huán)、接合齒三者完全接合在一起，進(jìn)而整個(gè)換擋過(guò)程就完成。在整套零件設(shè)計(jì)時(shí)為了使三者能夠更好的接合，同時(shí)需要減小換擋力，所以將齒套、同步環(huán)、接合齒的齒形都做成錐形，便于三者更容易接合。
[0003]目前在整個(gè)換擋過(guò)程中容易出現(xiàn)齒套與同步環(huán)“齒對(duì)齒”，齒套與接合齒齒對(duì)齒”兩大問(wèn)題。同時(shí)，由于在使用一段時(shí)間后，三者的錐形齒在接合過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)磨圓的情況，這樣出現(xiàn)“齒對(duì)齒”的幾率就會(huì)非常高。如果出現(xiàn)了“齒對(duì)齒”的情況，帶來(lái)的結(jié)果是:1、因?yàn)椤褒X對(duì)齒”換擋撥叉不能推動(dòng)齒套，導(dǎo)致不能進(jìn)行換擋。2、因?yàn)椤褒X對(duì)齒”所以換擋撥叉推動(dòng)齒套的力量將加大，這樣就會(huì)出現(xiàn)換擋沖擊，導(dǎo)致同步環(huán)磨損加快。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服DCT變速器在換擋過(guò)程中，在出現(xiàn)“齒對(duì)齒”的情況下，不能換擋或換擋沖擊，帶來(lái)的換擋失敗及同步環(huán)磨損的情況，從而提出了一種重復(fù)掛擋策略來(lái)解決掛擋不成功或掛擋沖擊。
[0005]本發(fā)明提出的DCT變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法，將整個(gè)換擋過(guò)程分為了 3個(gè)階段即:1、靠攏同步環(huán)階段；2、同步階段；3、齒套與接合齒接合后掛上擋階段。通過(guò)分析以上三個(gè)階段后，將出現(xiàn)“齒對(duì)齒”的情況細(xì)分為了兩種情況即:1、齒套與同步環(huán)“齒對(duì)齒”;2、齒套與接合齒“齒對(duì)齒”。通過(guò)分析兩種情況的不同，采用重復(fù)掛擋策略，實(shí)現(xiàn)柔性掛擋以及保護(hù)同步環(huán)不受到?jīng)_擊，進(jìn)而提高同步環(huán)的壽命及掛擋成功率。
[0006]本方法包括以下步驟:
(I)變速器控制器通過(guò)反饋的變速器換擋撥叉位置值、輸入軸轉(zhuǎn)速變化率以及換擋時(shí)間等信號(hào)判斷齒對(duì)齒出現(xiàn)的位置:(1.1)如果換擋撥叉開(kāi)始位置值有變化，一段時(shí)間后撥叉位置值不再變化，且反饋的位置值為設(shè)計(jì)空行程位置，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速變化率沒(méi)有突變，但換擋時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則判斷為齒套與同步環(huán)出現(xiàn)了齒對(duì)齒；(1.2)如果換擋撥叉開(kāi)始位置值有變化，一段時(shí)間后撥叉位置不再變化且反饋的撥叉位置值為齒套與同步環(huán)接合位移，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速變化率有突變，但換擋時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則判斷為齒套與接合齒出現(xiàn)了齒對(duì)齒。
[0007](2)變速器控制器發(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)換擋撥叉力變化實(shí)現(xiàn)掛檔結(jié)合:(2.1)當(dāng)出現(xiàn)齒套與同步環(huán)齒對(duì)齒時(shí)，通過(guò)反饋的驅(qū)動(dòng)換擋撥叉液壓電磁閥電流值和換擋撥叉位移值，進(jìn)行PID計(jì)算，調(diào)整P值來(lái)增加驅(qū)動(dòng)力，使齒套壓在同步環(huán)上，通過(guò)增加對(duì)齒頂?shù)膲毫?，?lái)增加切向撥動(dòng)同步環(huán)的力，使其撥動(dòng)半顆齒后齒套接合在同步環(huán)上；(2.1)當(dāng)出現(xiàn)齒套與接合齒齒對(duì)齒時(shí)，則先撤掉換擋撥叉上的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)控制換擋撥叉退回一定位置，此位置通過(guò)反饋的換擋撥叉位移值來(lái)進(jìn)行控制，允許接合齒與同步環(huán)之間有一定相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到錯(cuò)過(guò)半顆齒，然后加大換擋撥叉力向接合齒方向接合，增加對(duì)齒頂?shù)膲毫Γ蛊鋼軇?dòng)半顆齒后，齒套與接合齒接合上。
[0008](3)當(dāng)經(jīng)過(guò)步驟(2)后，仍不能結(jié)合，則退回空擋位置，重新執(zhí)行掛擋動(dòng)作，如此重復(fù)掛檔多次，如果仍然不成功則停止進(jìn)行掛擋，車輛進(jìn)入跛行回家模式。
[0009]本發(fā)明方法能夠提高DCT變速器同步器的換擋品質(zhì)，并延長(zhǎng)同步器的壽命，具體有以下優(yōu)點(diǎn):
I)通過(guò)增加此重復(fù)換擋控制方法后，變速器出現(xiàn)掛不上檔的幾率下降，同時(shí)掛擋更加柔順，提高了 DCT變速器掛擋品質(zhì)。
[0010]2)由于在進(jìn)行重復(fù)掛擋控制中考慮到了同步環(huán)在進(jìn)行同步時(shí)，通過(guò)對(duì)換擋撥叉位置及輸入軸轉(zhuǎn)速的檢測(cè)，來(lái)比對(duì)在同步器設(shè)計(jì)時(shí)的原始數(shù)據(jù)。比如:同步環(huán)壓緊力、同步環(huán)容量等來(lái)對(duì)換擋撥叉力進(jìn)行控制，達(dá)到對(duì)同步環(huán)的保護(hù)，盡量避免由于撥叉力過(guò)大造成對(duì)同步環(huán)的沖擊。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011]圖1是齒套、同步環(huán)、接合齒三者經(jīng)過(guò)同步后接合過(guò)程示意圖；
圖2A和圖2B分別是齒套與同步環(huán)，齒套與接合齒分別出現(xiàn)“齒對(duì)齒”時(shí)的示意圖；
圖3是換擋撥叉力的PID控制示意圖；
圖4是換擋撥叉位置反饋示意圖；
圖5是控制撥叉壓力示意圖；
圖6是重復(fù)掛擋時(shí)壓力隨換擋撥叉位置變化曲線圖；
圖中各標(biāo)號(hào)為:1、齒套；2、冋步環(huán)；3、接合齒。

【具體實(shí)施方式】
[0012]如圖1所示為本發(fā)明所述齒套I在換擋撥叉的推動(dòng)下與同步環(huán)2接合，同時(shí)經(jīng)過(guò)同步環(huán)與接合齒3進(jìn)行同步后,齒套I進(jìn)而與接合齒進(jìn)行接合，完成整個(gè)換擋過(guò)程。
[0013]如圖2A所示為本發(fā)明所述齒套在接合同步環(huán)時(shí)，出現(xiàn)了齒套I與同步環(huán)2 “齒對(duì)齒”的情況；圖2B是齒套在接合接合齒時(shí)，出現(xiàn)了齒套I與接合齒3 “齒對(duì)齒”的情況。本發(fā)明根據(jù)以上兩種情況進(jìn)行分析研究出重復(fù)掛擋策略。
[0014]如圖3所示為本發(fā)明重復(fù)掛擋策略中當(dāng)出現(xiàn)“齒對(duì)齒”時(shí)，換擋撥叉力值隨撥叉位置反饋值的變化的PID算法框圖。
[0015]如圖4所示為本發(fā)明重復(fù)掛擋策略中細(xì)分的換擋過(guò)程中的三個(gè)階段，分別為齒套靠近同步環(huán)階段、齒套與同步環(huán)接合時(shí)的同步階段和齒套與接合齒的接合階段。
[0016]下面進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明該重復(fù)掛擋控制方法，該方法包括判斷“齒對(duì)齒”出現(xiàn)的位置，出現(xiàn)“齒對(duì)齒”時(shí)驅(qū)動(dòng)換擋撥叉力的變化，重復(fù)掛擋時(shí)退回的位置以及重復(fù)掛擋次數(shù)。
[0017]一、所述的判斷“齒對(duì)齒”出現(xiàn)的位置，是通過(guò)反饋的變速器換擋撥叉位置值、輸入軸轉(zhuǎn)速變化以及換擋時(shí)間等信號(hào)進(jìn)行判斷: 1、如果換擋撥叉開(kāi)始位置有變化，一段時(shí)間后撥叉位置將不再變化，且反饋的位置值為設(shè)計(jì)空行程位置，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速變化率沒(méi)有突變(突然升高或突然下降)，但換擋時(shí)間超限，此時(shí)就定義為齒套與同步環(huán)出現(xiàn)了 “齒對(duì)齒”；
2、如果換擋撥叉開(kāi)始位置有變化，一段時(shí)間后撥叉位置將不再變化且反饋的撥叉位置值為齒套與同步環(huán)接合位移，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速變化率有突變(突然升高或突然下降)，但換擋時(shí)間超限，此時(shí)就定義為齒套與接合齒出現(xiàn)了 “齒對(duì)齒”。
[0018]二、所述的出現(xiàn)“齒對(duì)齒”時(shí)驅(qū)動(dòng)換擋撥叉力的變化，是指:
1、當(dāng)出現(xiàn)齒套與同步環(huán)“齒對(duì)齒”時(shí)，通過(guò)反饋的驅(qū)動(dòng)換擋撥叉液壓電磁閥電流值和換擋撥叉位移值，進(jìn)行PID計(jì)算。調(diào)整P值來(lái)增加驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)在邁過(guò)這一點(diǎn)后，及時(shí)的調(diào)整D值以減小驅(qū)動(dòng)力，防止過(guò)沖；
2、當(dāng)出現(xiàn)齒套與接合齒“齒對(duì)齒”時(shí)，通過(guò)反饋的驅(qū)動(dòng)換擋撥叉液壓電磁閥電流值、換擋撥叉位移值以及輸入軸轉(zhuǎn)速值的判斷，調(diào)整換擋撥叉力使其完成換擋。
[0019]如圖5所示為本發(fā)明重復(fù)掛擋策略中，在齒套靠近同步環(huán)前，液壓力值是一個(gè)足以克服齒套靠近同步環(huán)阻力的恒定值。通過(guò)反饋的撥叉位置值判斷，當(dāng)靠攏同步環(huán)時(shí)，驅(qū)動(dòng)換擋撥叉的液壓力發(fā)生變化，將齒套壓在同步環(huán)上且足以接合上同步環(huán)，克服其同步力。其力是根據(jù)撥叉位置的反饋值，以及同步環(huán)設(shè)計(jì)時(shí)的同步摩擦力，來(lái)計(jì)算出的一個(gè)液壓力值。同步結(jié)束時(shí)及時(shí)改變液壓力值，讓齒套與接合齒接合，該力是通過(guò)撥叉位置的反饋值和機(jī)械設(shè)計(jì)的最終掛擋位置來(lái)計(jì)算出的。從圖4和圖5可以看出，通過(guò)控制壓力的變化達(dá)到了柔性換擋的目的，同時(shí)同步環(huán)在同步過(guò)程中很平穩(wěn)沒(méi)有出現(xiàn)換擋沖擊。
[0020]三、所述重復(fù)掛擋時(shí)退回的位置以及重復(fù)掛擋次數(shù)，是在發(fā)生“齒對(duì)齒”后:
1、如果“齒對(duì)齒”發(fā)生在齒套與同步環(huán)接合時(shí)，則換擋撥叉暫時(shí)不用退回空擋位置，而是通過(guò)加大驅(qū)動(dòng)換擋撥叉力的方式，使其壓在同步環(huán)上。通過(guò)增加對(duì)齒頂?shù)膲毫?，?lái)增加切向撥動(dòng)同步環(huán)的力，使其撥動(dòng)半顆齒后齒套就接合在同步環(huán)上了 ；如果仍然不成功就會(huì)退到空擋重新執(zhí)行掛擋動(dòng)作，如此重復(fù)三次動(dòng)作，如果仍然不成功則不在進(jìn)行掛擋動(dòng)作，車輛進(jìn)入跛行回家模式。增加的撥叉力值，通過(guò)標(biāo)定來(lái)限制，防止出現(xiàn)液壓閥電流過(guò)大而燒壞器件；
2、如果“齒對(duì)齒”發(fā)生在齒套與接合齒接合時(shí)，則撤掉換擋撥叉上的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)換擋撥叉需要退回一定位置，此位置通過(guò)反饋的換擋撥叉位置值來(lái)進(jìn)行控制，目的是:允許接合齒與同步環(huán)之間有一定相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到錯(cuò)過(guò)半顆齒的作用，同時(shí)在退到一定位置后加大換擋撥叉力向接合齒方向接合，增加對(duì)齒頂?shù)膲毫Γ瑏?lái)增加切向撥動(dòng)同步環(huán)的力，使其撥動(dòng)半顆齒后，齒套就和接合齒接合上了。如果第一次不成功，緊跟著進(jìn)行第二次，在進(jìn)行三次掛擋動(dòng)作后仍然不成功，則退回到變速器空擋位置，車輛進(jìn)入跛行回家模式。
[0021]如圖6所示為利用了本發(fā)明重復(fù)掛擋策略后變速器掛擋時(shí)出現(xiàn)了“齒對(duì)齒”后進(jìn)行重復(fù)掛擋三次的動(dòng)作，進(jìn)行重復(fù)掛擋動(dòng)作時(shí)換擋撥叉壓力變化的曲線圖。由圖中撥叉位置反饋值可以看出，在出現(xiàn)了 “齒對(duì)齒”時(shí)通過(guò)快速的控制液壓力值的變化，來(lái)驅(qū)動(dòng)換擋撥叉的推動(dòng)力，形成了一個(gè)閉環(huán)控制。其目的是防止對(duì)同步環(huán)造成沖擊，從而達(dá)到保護(hù)同步環(huán)的效果，同時(shí)提高變速器掛擋成功率。
【權(quán)利要求】
1.一種DCT變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法，所述方法步驟如下: (1)變速器控制器通過(guò)反饋的變速器換擋撥叉位置值、輸入軸轉(zhuǎn)速變化率以及換擋時(shí)間等信號(hào)判斷齒對(duì)齒出現(xiàn)的位置:(1.0如果換擋撥叉開(kāi)始位置值有變化，一段時(shí)間后撥叉位置值不再變化，且反饋的位置值為設(shè)計(jì)空行程位置，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速變化率沒(méi)有突變，但換擋時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則判斷為齒套與同步環(huán)出現(xiàn)了齒對(duì)齒；(1.2)如果換擋撥叉開(kāi)始位置值有變化，一段時(shí)間后撥叉位置不再變化且反饋的撥叉位置值為齒套與同步環(huán)接合位移，同時(shí)輸入軸轉(zhuǎn)速變化率有突變，但換擋時(shí)間超過(guò)設(shè)定值，則判斷為齒套與接合齒出現(xiàn)了齒對(duì)齒； (2)變速器控制器發(fā)出控制信號(hào)驅(qū)動(dòng)換擋撥叉力變化實(shí)現(xiàn)掛檔結(jié)合:(2.1)當(dāng)出現(xiàn)齒套與同步環(huán)齒對(duì)齒時(shí)，通過(guò)反饋的驅(qū)動(dòng)換擋撥叉液壓電磁閥電流值和換擋撥叉位移值，進(jìn)行PID計(jì)算，調(diào)整P值來(lái)增加驅(qū)動(dòng)力，使齒套壓在同步環(huán)上，通過(guò)增加對(duì)齒頂?shù)膲毫?，?lái)增加切向撥動(dòng)同步環(huán)的力，使其撥動(dòng)半顆齒后齒套接合在同步環(huán)上；(2.1)當(dāng)出現(xiàn)齒套與接合齒齒對(duì)齒時(shí)，則先撤掉換擋撥叉上的驅(qū)動(dòng)力，同時(shí)控制換擋撥叉退回一定位置，此位置通過(guò)反饋的換擋撥叉位移值來(lái)進(jìn)行控制，允許接合齒與同步環(huán)之間有一定相對(duì)運(yùn)轉(zhuǎn)來(lái)達(dá)到錯(cuò)過(guò)半顆齒，然后加大換擋撥叉力向接合齒方向接合，增加對(duì)齒頂?shù)膲毫?，使其撥?dòng)半顆齒后，齒套與接合齒接合上； (3)當(dāng)經(jīng)過(guò)步驟(2)后，仍不能結(jié)合，則退回空擋位置，重新執(zhí)行掛擋動(dòng)作，如此重復(fù)掛檔多次，如果仍然不成功則停止進(jìn)行掛擋，車輛進(jìn)入跛行回家模式。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DCT變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法，所述重復(fù)掛檔次數(shù)設(shè)定為1-3次。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的DCT變速器同步器掛擋過(guò)程中重復(fù)掛擋控制方法，當(dāng)經(jīng)過(guò)步驟2，齒套與同步環(huán)或接合齒結(jié)合后，則調(diào)整D值以減小驅(qū)動(dòng)力至正常驅(qū)動(dòng)值。
【文檔編號(hào)】F16H63/32GK104154225SQ201410340690
【公開(kāi)日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年7月17日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月17日
【發(fā)明者】馮川, 王銀, 張學(xué)勇, 高海波 申請(qǐng)人:重慶長(zhǎng)安汽車股份有限公司