使用传动系测量的手动变速器离合器控制制造技术

一种用于控制手动变速器的方法，包括：在变速杆被移动到期望的挡位之后并且当离合器踏板被释放以接合离合器时，使用控制器来确定用于获得期望挡位的通过输入离合器传递的期望扭矩；推断车辆驱动总成中的扭矩；使用推断的扭矩来确定离合器扭矩；以及使用所述控制器来自动调节离合器致动器，使得所述期望扭矩和所述推断的扭矩之间的差值减小。

【技术实现步骤摘要】
使用传动系测量的手动变速器离合器控制关联申请的交叉引用本专利申请要求于2014年1月30日提交的美国专利申请号14/168,045的权益并且是其部分继续申请，其通过引用并入本文。
本专利技术总体上涉及一种基于变速器内或车辆传动系中的直接实时传动系测量来电控制手动变速器的输入离合器的方法。
技术介绍
在我国，装备有手动变速器车辆的市场份额仍然很低，这部分是由于在换挡过程中涉及的操作复杂性。典型的手动变速器系统需要在通过手动变速杆移动变速叉时，协调使用脚以操作变速器输入离合器和加速踏板。它还需要基于脚的控制以使离合器滑动，从而以低速驾驶车辆。错过离合器释放时间、不良的离合器滑动控制或错过接合时间导致发动机失速或不希望的噪声、振动和粗糙性(NVH)，例如离合器颤抖。具有电子控制输入离合器的自动化手动变速器系统已经被用于有限的生产应用。其离合器控制主要依赖于在离合器释放、滑动和接合过程期间在滑动离合器盘处的离合器致动器位置和滑动速度测量。然而，这些测量不能直接用于精确地计算通过滑动输入离合器传递的扭矩，因此系统不直接对离合器扭矩的测量做出反应。因此，这种系统不能可靠地实时采取校正闭环动作。更具体地，由于对干式离合器摩擦机构的理解有限，没有可靠的方法在所有驱动条件下基于离合器致动器位置和滑动离合器盘两侧的滑动速度来精确地估计离合器扭矩。因此，自动化手动变速器系统的常规控制器不太适合于检测不期望的NVH行为并且在离合器释放、滑动和接合过程期间实时地采取校正闭环动作。
技术实现思路
一种控制手动变速器换挡的方法可以包括：在开关指示期望的换挡并且加速器踏板被释放后控制器解锁变速杆；在变速杆移动到另一个挡位之后，确定用于该挡位的期望的离合器扭矩；测量旋转部件加速度；基于所述加速度推断离合器转矩；自动调节离合器致动器使得期望的和推断的离合器扭矩之间的差值减小。一种控制手动变速器换挡的方法可以包括：在离合器踏板被释放的同时，在变速杆移动到期望挡位之后，使用控制器确定期望挡位的期望离合器扭矩；测量旋转部件加速度；基于所述加速度推断离合器转矩；通过自动调节离合器致动器使得期望的和推断的离合器扭矩之间的差值减小，从而减少离合器扭矩误差。一种控制手动变速器换挡的方法可以包括：在变速杆被移动到期望的挡位、离合器踏板被踩下并且此后被释放、以及加速器踏板被释放并且此后被踩下之后，使用控制器确定期望挡位的期望离合器扭矩；测量旋转部件加速度；基于所述加速度推断离合器转矩；自动调节离合器致动器使得期望的和推断的离合器扭矩之间的差值减小。测量传动系部件的速度传感器、加速度计和/或角度位置传感器可以基于扭矩和加速度之间的比例关系推断通过传动轴传递的扭矩水平。这种扭矩水平可以用作到离合器控制器的反馈信号，这可以减少或消除发动机失速和不希望的NVH(例如离合器颤抖)发生。优点是通过校正不期望的离合器行为来实现更平滑、无失速的电子离合器操作。这不仅允许改善了操作离合器踏板的驾驶员的换挡，而且还使得驾驶员能够通过手动地移动变速杆而不直接操作离合器来换挡。根据本专利技术，提供一种用于控制手动变速器换挡的方法，包括：(a)在变速杆被移动到所述期望挡位、离合器踏板被踩下并且之后被释放、并且加速器踏板被释放并且之后被踩下之后，使用控制器确定期望挡位的期望离合器扭矩；(b)测量旋转部件加速度；(c)基于所述加速度推断离合器扭矩；(d)自动调节离合器致动器，使得所述期望离合器扭矩和所述推断的离合器扭矩之间的差值减小。根据本专利技术的一个实施例，该方法还包括：(e)确定当前发动机扭矩；(f)使用所述控制器确定所述期望挡位的期望发动机扭矩；和自动地减小所述期望发动机扭矩和所述当前发动机扭矩之间的差值。根据本专利技术的一个实施例，其中步骤(b)还包括使用安装在传动系统的旋转部件附近的加速度传感器来测量所述旋转部件加速度。根据本专利技术的一个实施例，该方法还包括以下步骤：(e)使用所述控制器来确定离合器的期望离合器滑动；(f)计算所述离合器两侧的滑动；和(g)通过自动调节所述离合器致动器以使得所述期望滑动和计算滑动之间的差值减小，从而减小离合器滑动误差。根据本专利技术的一个实施例，其中，步骤(b)还包括使用安装在传动系统的旋转部件附近的速度传感器并且确定角速度的时间导数，从而测量所述旋转部件加速度。根据本专利技术，提供一种用于控制手动变速器换挡的方法，包括：(a)在开关指示期望的换挡并且加速器踏板被释放之后，控制器解锁变速杆；(b)在变速杆移动到另一个挡位之后，确定用于所述挡位的期望离合器扭矩；(c)测量旋转部件加速度；(d)基于所述加速度推断离合器扭矩；(e)自动调节离合器致动器，使得所述期望离合器扭矩和所述推断的离合器扭矩之间的差值减小。根据本专利技术的一个实施例，该方法还包括：确定当前发动机扭矩；使用控制器确定所述新挡位的期望发动机扭矩；和自动地减小所述期望发动机扭矩和所述当前发动机扭矩之间的差值。根据本专利技术的一个实施例，其中步骤(c)还包括使用安装在传动系统的旋转部件附近的加速度传感器来测量所述旋转部件加速度。根据本专利技术的一个实施例，其中步骤(c)还包括使用安装在传动系统的旋转部件附近的速度传感器并且确定角速度的时间导数，从而测量所述旋转部件加速度。根据本专利技术的一个实施例，该方法还包括以下步骤：(e)使用所述控制器来确定离合器的期望离合器滑动；(f)计算所述离合器两侧的滑动；和(g)通过自动调节所述离合器致动器以减小所述期望离合器滑动和计算离合器滑动之间的差值，从而减小离合器滑动误差。根据本专利技术的一个实施例，其中步骤(c)还包括使用安装在传动系统的旋转部件附近的角位置传感器、确定角速度和角速度的时间导数，从而测量所述旋转部件加速度。从以下具体实施方式、权利要求和附图中，优选实施例的适用范围将变得显而易见。应当理解的是，虽然说明书和具体示例示出了本专利技术的优选实施例，但它们仅是以说明性方式给出的描述。对所描述的实施例和示例的各种改变和修改对于本领域技术人员将变得显而易见。附图说明通过参考以下说明书并结合附图，将更容易理解本专利技术，其中：图1是示出了根据现有技术设计的具有电子致动离合器系统的手动变速器系统的示意图；图2是示出了具有电子致动离合器系统的手动变速器系统的示意图；图3是车辆驱动总成的示意图；图4是表示用于控制图2的手动变速器系统的换挡的算法的逻辑图；图5是表示用于控制图2的手动变速器系统的输入离合器滑动的算法的逻辑图；和图6是表示用于控制图2的手动变速器系统的换挡的算法的逻辑图。具体实施方式图1示出了具有手动变速器系统10的车辆8，其中车辆驾驶员12操作踏板或开关14，通过该踏板或开关14，表示开关14的状态的信号被传输到控制器16，控制器16操纵致动器18，致动器18控制输入离合器20的接合、滑动和分离状态。当在本文中包括权利要求时提及术语“变速器”时，这意味着是具有通常被认为是手动变速器(与通常被认为是“自动”变速器相对)的挡位设置的变速器，该变速器具有在换挡过程期间使变速器分离的离合器，此时车辆驾驶员操纵某种类型的换挡器，例如变速杆，然后离合器重新接合完成换挡。由发动机22产生的扭矩通过离合器20选择性地传递到手动变速箱-传动系24再到被驱动的车轮26(手动变速箱是手动变速器的另本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于控制手动变速器换挡的方法，包括：(a)在变速杆移动到期望挡位之后并且在离合器踏板被释放时，使用控制器确定所述期望挡位的期望离合器扭矩；(b)测量旋转部件加速度；(c)基于所述加速度推断离合器转矩；(d)通过自动调节离合器致动器以使得所述期望离合器扭矩和所述推断的离合器扭矩之间的差值减小，从而减小离合器扭矩误差。

【技术特征摘要】
2015.11.19 US 14/945,5431.一种用于控制手动变速器换挡的方法，包括：(a)在变速杆移动到期望挡位之后并且在离合器踏板被释放时，使用控制器确定所述期望挡位的期望离合器扭矩；(b)测量旋转部件加速度；(c)基于所述加速度推断离合器转矩；(d)通过自动调节离合器致动器以使得所述期望离合器扭矩和所述推断的离合器扭矩之间的差值减小，从而减小离合器扭矩误差。2.如权利要求1所述的方法，还包括：(e)确定当前发动机扭矩；(f)使用所述控制器确定所述期望挡位的期望发动机扭矩；和(g)自动地减小所述期望发动机扭矩和所述当前发动机扭矩之间的差值。3.如权利要求1所述的方法，其中步骤(b)还包括使用安装在传动系统的旋转部件附近的加速度传感器来测量所述旋转部件加速度。4.如权利要求1所述的方法，其中步骤(a)还包括在加速器踏板被再次踩下之后使用所述控制器确定所述期望挡位的所述期望离合器扭矩。5.如权利要求1所述的方法，还包括以下步骤：(e)使用所述控制器来确定离合器的期望离合器滑动；(f)确定所述离合器两侧的滑动；和(g)通过自动调节所述离合器致动器以使得所述期望滑动和计算滑动之间的差值减小，从而减小离合器滑动误差。6.如权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤井雄二，亚历克斯·奥康纳·吉布森，格雷戈里·迈克尔·皮特伦，约瑟夫·F·库哈尔斯基，
申请(专利权)人：福特全球技术公司，
类型：发明
国别省市：美国,US