專利名稱：用于控制雙離合器動力換檔變速器的發(fā)動機速度信號代用品的制作方法
技術領域：
本發(fā)明通常涉及一種雙離合器動力(或驅動)換檔變速器，并 且涉及發(fā)動具有這種變速器的車輛。
背景技術：
動力(或驅動)換檔變速器是一種齒4侖傳動機構，該機構不包
括液力變矩器(torque converter )，而是4吏用可驅動地連4妾發(fā)動才幾曲 軸的雙輸入離合器代替。動力(或驅動)換檔變速器在正向和反向 驅動中產生多種齒輪速比并且通過使用同步的離合器到離合器換 檔來連續(xù)傳遞動力。
該變速器包^"以雙副軸結構i殳置在變速器lt入端和l命出端之 間的傳動裝置。 一個輸入離合器在輸入端和與偶數編號的齒輪配合 的第一副軸之間傳遞轉矩；另一個輸入離合器在離合器輸入端和與 奇數編號的齒輪配合的第二副軸之間傳遞轉矩。離合器通過交替地 接合第 一輸入離合器并在當前齒輪上運行，脫離第二輸入離合器， 在變速器中準備用于在目標齒輪中運行動力路徑，脫離第一離合 器，接合第二離合器并且在變速器中準備用于在下一個齒輪中運行
的另一個動力i 各徑來產生齒專侖速比變化。當在變速器控制器和發(fā)動機控制器之間失去信號傳遞時，存在 連續(xù)運行雙離合器動力換檔變速器的需求，這是因為將變速器切換 到空檔齒輪操作被認為是非常嚴重的故障。

發(fā)明內容
本發(fā)明4是供一種用于發(fā)動車輛的方法，該車輛具有發(fā)動才幾軸、 第一和第二變速器輸入軸、第一和第二輸入離合器、耦合器、動力
路徑和輸出端，該方法包括接合耦合器以便通過動力路徑連接第一 輸入軸和第 一輸出軸、接合第二輸入離合器以便使發(fā)動機軸和第二 輸入軸相互連接、使用第二輸入軸的速度來限定第一輸入離合器的 期望的離合器最大轉矩以及驅動第一輸入離合器以產生第一輸入 離合器的期望的離合器最大轉矩并且完成在第一輸入軸和輸出之 間的驅動連才妾。
在變速器控制器和發(fā)動機控制器之間失去信號傳遞或者信號 傳遞有缺陷的情況下，控制方法和系統(tǒng)接合輸入離合器以便發(fā)動機 軸和第二輸入軸(而不是第一輸入軸)，其中，第一輸入軸與臨近 的齒輪配合以便在車輛發(fā)動期間接合。這樣，第二輸入軸的速度信 號(該信號精確地表示發(fā)動機速度)被傳送到變速器控制器，并且 被用于產生第一輸入離合器的期望的最大轉矩。
該策略只在發(fā)動期間需要發(fā)動機速度信號。輸出速度被用來確 定齒輪切換時間。所有的偶數齒輪在車輛發(fā)動期間;故取消選定并且
偶數編號的齒輪離合器被關閉。在這些條件下，偶^:編號齒輪的輸 入軸速度傳感器被用作發(fā)動機速度傳感器。
當發(fā)動機控制器和變速器控制器之間的通信已經被中斷時，控 制策略發(fā)動裝備有雙離合器變速器的車輛。根據以下的詳細描述、權利要求和附圖，優(yōu)選實施例的適用范 圍會變得顯而易見。應該理解，盡管示出了本發(fā)明的優(yōu)選實施例， 《旦是描述和具體實例^又是以示例的方式^合出。對本領域才支術人員來 說，對于已經描述的實施例和例子的各種變化和修改會變得顯而易見。


結合附圖，參照以下描述，本發(fā)明會變得更容易理解，其中
圖1是示出了雙離合器動力換檔自動變速器的原理圖2是示出了主題控制策略的狀態(tài)圖；以及
圖3是用于控制使用諸如圖1所示的雙離合器變速器的車輛發(fā) 動的系統(tǒng)的原理圖。
具體實施例方式
現在，參照圖1，雙離合器動力換檔變速器IO可驅動地連接到 發(fā)動才幾的曲軸12或者由另一個動力源("i者:^電動才幾)馬區(qū)動的軸。 當第一輸入摩纟察離合器14^皮分別接合和脫離時，離合器14交替地 連接和脫離軸12和第一輸入軸16。當第二輸入摩擦離合器18被分 別接合和脫離時，離合器18交替地連4妄和脫離軸12和第二輸入軸 20。
通過可以包括傳動軸、差速器和驅動軸的動力傳動系，產生變 速器奇數編號齒輪的第一組可選動力路徑將第一輸入軸16連接到 負載(諸如機動車輛的從動輪)。第一或者第三齒輪動力路徑通過 移動耦合器44觸發(fā)以便將齒輪34或38分別連接到輸出軸22。相 似地，第五齒4侖動力路徑通過移動耦合器52觸發(fā)以^f更將齒4侖42連接到輸出軸24。產生變速器偶數編號齒輪的第二組可選動力路徑將 第二輸入軸20連4姿到負載。第二或者第四齒輪動力路徑通過移動 耦合器46觸發(fā)以便將齒輪46或者50分別連4妾到輸出軸22。反向 齒輪動力路徑通過移動耦合器52觸發(fā)以便將齒輪54連接到輸出軸 24。當耦合器46和52處于空檔位置時，輸入軸20和負載之間不 存在驅動連^^。
第一速度傳感器26產生表示輸入軸16的旋轉速度的電子信 號。第二速度傳感器28產生表示輸入軸20的旋轉速度的電子信號， 該輸入軸20產生偶凄t編號的齒4合和反向齒4么。第三速度傳感器30 產生表示輸出軸24旋轉速度的電子信號。
第一齒輪動力路徑(第一組動力路徑中的一個)包括固定到 輸入軸16上的小齒輪32;第一齒輪輸出端34，該輸出端軸頸地連 接于輸出軸22上并且連續(xù)與小齒輪32嚙合；以及耦合器44。第三 齒輪動力路徑包括固定到輸入軸16上的小齒輪36;第三齒輪輸 出端38,該輸出端軸頸地連接于輸出軸22上并且連續(xù)與小齒輪36 嚙合；以及耦合器44。第五齒輪動力路徑包括固定到輸入軸16 上的小齒輪40;第五齒輪輸出端42，軸頸連接于輸出軸24上并且 與小齒輪40連續(xù)嚙合；以及耦合器52。
第二齒輪動力路徑(第二組動力路徑中的一個)包括固定到 輸入軸20上的小齒4侖44;齒輪46和惰輪48，共同固定并且軸頸 地連接于輸出軸22上，齒輪46連續(xù)與小齒輪44嚙合；以及耦合 器46。第四齒輪動力路徑包括固定到輸入軸20上的小齒輪48; 第四齒輪輸出端50，軸頸地連接于輸出軸22上并且連續(xù)與小齒輪 48嚙合；以及耦合器46。反向齒輪動力路徑包括小齒輪44、齒輪 46、惰l侖48和反向輸出齒輪54 (該反向輸出齒輪軸頸地連接于輸 出軸24上并且連續(xù)與惰輪48嚙合)以及耦合器52。耦合器44包括選擇器套，該選擇器套向左移動以便將離合器 齒接合在第一齒輪輸出端34上，其向右移動以便將離合器齒接合 在第三齒4侖輸出端38上。耦合器44在齒4侖34和38以及4俞出軸22 之間產生驅動連接，這取決于選擇器套被移動的方向。相似地，耦 合器46包括選擇器套，該選擇器套向左移動以便在第四齒輪輸出 端50和輸出軸22之間產生驅動連接，其向右移動以1更在惰4侖48 和輸出軸22之間產生驅動連4妄。惰輪48固定于套軸54上，在該 套軸54上輸出齒輪46軸頸地連接于輸出軸22上。耦合器52包括 選4奪器套，該選4奪器套向左移動以便在第五齒4侖輸出端42和輸出 軸24之間產生驅動連4婁，其向右移動以<更在反向齒4侖1俞出端54和 輸出軸24之間產生驅動連接。
齒輪56, 58都連續(xù)與共同的輸出環(huán)形齒輪(未示出)嚙合， 因此，使上輸出軸24和下輸出軸22相互連接，以使變速器包括連 接到從動負載的單個輸出。
在軸的速度與齒輪或小齒輪的速度同步以后，耦合器44、 46 和52優(yōu)選地是使用在汽車的手動變速器中的同步裝置，以便將齒 輪或小齒輪連接到軸上。每個耦合器也可以脫離軸和相關聯(lián)的小齒 4侖或者齒l侖?？蛇x#^也，每個耦合器可以是齒式離合器，該齒式離 合器具有與齒輪或d 、齒輪上的齒接合的齒。本發(fā)明可以使用由同步 裝置和齒式離合器任意組合的耦合器。每個耦合器由固定于軸的轂 和襯套組成，該襯套支撐在轂上用于向左或向右滑動與相鄰齒4侖或 小齒輪上的齒接合。在耦合器是同步裝置的情況下，耦合器設置有 錐形面，該錐形面與位于齒輪或d、齒輪上的相應錐形面相互接合。 當同步裝置接合任一鄰近齒輪時，這些錐形面被迫一起摩擦接觸， 并且在齒接合之前摩擦接合使齒輪的速度與軸的速度同步。也可以 使用其他類型的同步裝置或耦合器。現在參照圖2，從初始變速狀態(tài)60開始(在這個狀態(tài)中輸入離 合器14， 18與耦合器44, 46， 52脫離)，通過使用第一齒輪動力 路徑，車輛能夠起動(即從停止或接近停止的狀況下被加速)，因 此，沒有動力路徑連接到輸出軸22, 24上。
準備變速器10以^更處于第二狀態(tài)62時發(fā)動車輛，在第二狀態(tài) 中，向左移動耦合器44的選擇器套以便將第一齒輪輸出端34連接 到輸出軸22上，輸入離合器18被接合，所有與偶數編號齒輪配合 的耦合器4呆持脫離，并且輸入離合器14 4呆持脫離。
在下一個狀態(tài)64中，變速器10完成發(fā)動車輛的第一次4姿合。 耦合器44保持接合并且將第一齒輪輸出端34連接到輸出軸22，輸 入離合器18保持接合并且以發(fā)動機軸12的速度驅動輸入軸20，耦 合器46和52保持脫離，并且如由速度傳感器28產生的信號所表 示的，第一輸入離合器14的最大轉矩作為第二輸入軸20的速度函 數而增大。于是，第一輸入軸16的速度等于第二輸入軸20的速度。
速度傳感器28是發(fā)動機速度傳感器的替代品。假定發(fā)動機流 閥門或者機械地連接到油門3餘板或者由發(fā)動才幾控制器控制為油門 Pl^反位置的函凄t。
車輛的向前發(fā)動在變速狀態(tài)66中完成，其中，基于由速度傳 感器30產生的信號所表示的輸出軸的速度，偶數編號的齒輪和奇 數編號的齒輪被順序挑選。向前供給小于當前齒輪參考速度的輸出 軸速度，以便挑選下一個齒輪。
當齒輪被挑選時，它的相應耦合器將所選齒輪連接到它的輸出 軸，與遠離的齒輪配合的輸入離合器被脫開，并且與接近的齒輪配 合的輸入離合器被接合。盡管參照第 一齒輪的車輛發(fā)動方法已經被描述，然而使用從初
始變速狀態(tài)(在這個狀態(tài)中，輸入離合器14, 18與耦合器44， 46, 52脫離開)開始的反向齒輪動力路徑可以執(zhí)行該發(fā)動，因此沒有動 力^^徑連接到輸出軸22， 24。
準備變速器10以便當耦合器52的選擇器套向右移動將反向齒 輪輸出端54連接到輸出軸24上時以反向發(fā)動車輛，輸入離合器14 被接合，所有與奇數編號的齒輪配合的耦合器保持脫離，并且輸入 離合器18保持脫離。
當耦合器52保持接合并且將反向齒輪輸出端54連接到輸出軸 22時，變速器10完成以反向發(fā)動車輛的接合，輸入離合器14保持 接合并且以發(fā)動機軸12的速度驅動輸入軸16,耦合器44和46保 持脫離，并且如由速度傳感器26產生的信號所表示的，第二輸入 離合器18的最大轉矩作為第一輸入軸16的速度函數而增大。
圖3示意性示出了由電子發(fā)動機控制模塊72 (ECM)控制的 發(fā)動機70，該發(fā)動機控制才莫塊發(fā)出控制發(fā)動4幾運行的命令。發(fā)動機 控制器72從多個傳感器接收輸入，該多個傳感器包括傳感器74， 產生代表油門踏板76被壓下的程度的電子信號，以及傳感器78， 傳感器78產生表示發(fā)動機曲軸12速度的信號。
發(fā)動機控制器72通過數據總線80與電子變速器控制組件82 (TCM)交換信息，電子變速器控制組件響應執(zhí)行變速器控制算法 所產生的結果發(fā)出控制輸入離合器14， 18和耦合器44， 46, 52的 運行的命令。在算法的執(zhí)行中所使用的數據作為來自多個電子信號 的輸入信號被接收，多個電子信號包括速度傳感器26、 28、 30和 來自ECM72的總線80上傳送的發(fā)動機速度。存儲在靠近TCM82 的CPU的電子存儲器中的是函數84,該函數以由發(fā)動才幾速度和車輛即將被啟動的接近的齒輪所索引的查找表的形式存在，該函數包 含相應于該接近的齒輪的輸入離合器的期望最大轉矩。
傳統(tǒng)的控制策略會將發(fā)動離合器的最大轉矩設為發(fā)動機速度
的函數。但是，在當前發(fā)動機速度到TCM82的通信信號交流有誤 或者沒有信號交流的情況下，通過使用來自用于第一齒4侖發(fā)動的傳 感器28或者用于反向發(fā)動的傳感器26的代替輸入信號來發(fā)動車輛 的控制策略得以z使用。
根據專利法的規(guī)定，已經描述了優(yōu)選實施例。然而，應該注意 的是，除了已經具體示出和描述的實施例以外，可以實施^齊換實施例。
權利要求
1. 一種用于發(fā)動車輛的系統(tǒng)，包括發(fā)動機軸；變速器，所述變速器包括第一和第二輸入軸、分別交替地連接和脫離所述發(fā)動機軸與所述第一和第二輸入軸的第一和第二輸入離合器、輸出端、包括用于通過奇數編號的齒輪可驅動地連接所述第一輸入軸和所述輸出端的耦合器的動力路徑；速度傳感器，用于產生表示所述第二輸入軸的速度的信號；以及控制器，與所述速度傳感器交換信息，并且被設置成接合所述耦合器并通過所述動力路徑使所述第一輸入軸和所述輸出端相互連接；接合所述第二輸入離合器并且使所述發(fā)動機軸和所述第二輸入軸相互連接；利用所述第二輸入軸的速度來確定所述第一輸入離合器的期望的離合器最大轉矩；以及驅動所述第一輸入離合器并產生所述第一輸入離合器的期望的離合器最大轉矩。
2. 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中，所述控制器被進一步設置 成在4妄合所述耦合器之前脫離所述IIT入離合器。
3. 根據權利要求1所述的系統(tǒng)，其中所述變速器進一步包括第二動力路徑，所述第二動力路 徑包括用于通過偶數編號的齒輪可驅動地連接所述第二輸入 軸和所述llT出端的津禺合器；所述車輛進一步包括用于產生表示輸出端速度的信號的第二速度傳感器；以及所述控制器與所述第二速度傳感器交換信息并且^皮進一 步設置成利用所述輸出端的速度來選擇所述第二動力路徑。
全文摘要
本發(fā)明公開一種用于發(fā)動車輛的方法，該車輛具有發(fā)動機軸、第一和第二變速器輸入軸、第一和第二輸入離合器、耦合器、動力路徑和輸出端，該方法包括接合耦合器以便通過動力路徑連接第一輸入軸和第一輸出軸、接合第二輸入離合器以便使發(fā)動機軸和第二輸入軸相互連接、使用第二輸入軸的速度來限定第一輸入離合器的期望的離合器最大轉矩、以及驅動第一輸入離合器以便產生第一輸入離合器的期望離合器最大轉矩并且完成在第一輸入軸和輸出端之間的驅動連接。
文檔編號B60W30/18GK101424339SQ20081017113
公開日2009年5月6日 申請日期2008年10月15日 優(yōu)先權日2007年11月2日
發(fā)明者里德·A·鮑德溫 申請人:福特全球技術公司