识别自动换挡变速箱的同步位置及同步过程结束的方法 本发明涉及根据权利要求1前序部分的用于识别自动换挡变速箱的同步位置及同步过程结束的方法。
用于机动车的换挡变速箱已以许多实施形式被公开。对于变速箱至今主要被理解为手动换挡变速箱,设有这种变速箱的机动车的司机用手通过换挡操作杆进行挡位选择及进行换挡过程。除了由手操作的换挡变速箱外,在这段时间中也公知了自动换挡的变速箱,其中选挡及所选挡位的换挡过程例如通过设在换挡变速箱上的致动器编程控制地进行。
当这种自动换挡变速箱工作时,它的部件例如以同步的方式经受着常规的磨损,这将导致平均同步位置的移动。这里“平均同步位置”应被理解为同步过程中位置的平均值,因为同步受阻塞地位置视换挡过程而改变,这是由于同步环中的换挡离合套筒视换挡过程不可预见地可具有不同宽度的配合。
但同步位置的精确识别是有意义的,由于为了缩短换挡时间,同步位置应通过换挡致动器很快地启动及在同步过程结束后换挡致动器也应很快达到其终点位置。
当换挡致动器达到同步位置时,基于同步过程同步的一个阻塞作用反向施加在换挡致动器上,这导致致动器负载电流的上升。也已公知了,通过负载电流的上升来检测同步的开始。
但负载电流的检测相对费事及昂贵,此外仅在致动器连续位置检测的范围内可导致关于同步位置改变检测的结果,因为必需知道在负载电流上升时致动器的位置。
现在本发明的任务在于:提出一种方法,通过它可用低成本的方式检测同步位置的改变及同步过程的结束。
为了解决该任务,本发明具有权利要求1的特征。本发明的有利构型被描述在其它的权利要求中。
根据本发明设置了一种用于识别具有电动的换挡致动器的自动换挡变速箱的同步位置及同步过程结束的方法,根据该方法,检测换挡致动器的转速及根据转速的改变确定同步位置及同步过程的结束。
通过换挡致动器转速的参照时间的检测可方便地确定由换挡致动器经过的行程,由此用该方法无需换挡致动器的连续位置检测也可检测同步位置,当在预定时间中换挡致动器的转速达到预定阈值变化时,则达到同步位置。
在此情况下转速可借助传感器来检测,该传感器在致动器轴每一转时产生预定数目的脉冲。通过脉冲频率和/或脉冲时间间隔的检测可求得转速。也可以通过脉冲相加求得几何距离。
因此当根据本发明确定出换挡致动器的转速在预定时间间隔中出现明显下降,则可推断出已达到同步位置。
在同步过程期间同步对换挡致动器施加了抵抗它继续运动的阻塞作用,在同步过程结束后该阻塞作用去除及由此导致换挡致动器转速上升。
因为自动换挡变速箱的磨损特性会导致换挡特性中挡级特有的变化,因此根据本发明考虑了:独立地确定自动换挡变速箱每个挡级的同步位置及同步过程的结束。
因此通过根据本发明的方法可检测挡级特有的同步位置变化及也可确定挡级特有的同步过程的结束。
在运行期间自动换挡变速箱相应挡级同步位置的变化由此可被这样地考虑,即检测同步位置及将此同步位置用作控制换挡致动器的相应挡级下个换挡过程的推测目标同步位置。同样可通过换挡致动器转速的连续监测来确定:同步过程是否已结束,这可通过换挡致动器转速随时间譬如抛物线状地上升或一般逐渐上升来确定出。
因此以此方式一方面可确定变速箱在向空挡位置方向上或离开它的方向上同步位置变化,及另一方面可确定同步过程时间间隔的变化,以致例如在同步过程结束前使换挡致动器的电流增加仅会导致换挡致动器不明显的加速及其转速不明显的改变,由此可推断出同步过程还未结束。该识别可在下个换挡过程及相应的同步中用于:使换挡致动器电流增加的开始点相应延迟,以便换挡弹性不会被张紧。
因此反知,当已知同步结束时,可相应直接提高换挡致动器负载电流的延迟,由此可很快地达到导致置入挡级的换挡致动器行程终点位置,这将导致达到终点位置的换挡致动器运行时间的缩短及由此缩短了换挡时间。
为此,根据本发明设计了:将求得的同步位置存储在一个存储装置中及在下个换挡过程中被从该存储装置中读出作为由换挡致动器驶入同步位置的目标同步位置。对此可设置易失性存储器,在其中当换挡变速器工作时写入同步位置。为了在装有自动换挡变速箱的机动车停车时挡级特定的最后同步位置在机动车下次运行时还存在,可在机动车停车后通过触发信号控制使这些值写入一个非易失性存储器中,在机动车下次运行时可从该非易失性存储器中读出它及再写入易失性存储器中。
在此,当存储的同步位置偏离求得的同步位置时,用该方法求得的同步位置更新存储的同步位置,以使得同步位置的改变不会导致变速箱换挡特性的改变。
在这方面,根据本发明设计了:当与用于自动换挡变速箱的各个挡级的存储同步位置相比较的求得的同步位置相对空挡位置在不同方向上变化时,才进行该更新。换言之,这意味着:当例如第一挡的求得的同步位置向着空挡位置方向变化了及例如第三挡的求得的同步位置向离开空挡位置方向变化了时,才进行该更新。当所有挡的挡特有同步位置在相同方向上变化时可假定为换挡图整体地移动,及由此不需要各个挡级的同步位置方面的适配。
根据本发明方法的进一步构型设计了:仅当换挡变速箱运行变热的情况下才进行该更新,其中为了确定温度,在换挡变速箱上设有一个传感器,和/或等待换挡变速箱的一个预定工作时间。由此可考虑这样的事实,即通过自动换挡变速箱的不是基本上保持不变的工作参数,例如变速箱油的粘度可引起错误适配,而以该方式则可避免。
该存储的同步位置将用于:这样地控制换挡致动器,即它在目标同步位置前减小换挡变速箱中的换挡部件的过程运动速度。因此,避免了换挡致动器和换挡部件的高机械负荷。
根据该方法还可考虑:确定同步位置相对空挡位置的变化及当超过预定变化阈值时输出一个动作信号。它例如可相应登入机动车的误差存储器中,由此在机动车的下次车间维护时可采取相应的辅助措施,例如更换变速箱中被磨损的同步环。
以下将借助附图来详细描述本发明。附图表示:
图1:变速箱同步期间当置入一个挡时换挡致动器位置的曲线图;
图2:同步位置移动识别的说明图;
图3:挡位图移动的说明图;及
图4:同步位置意义的说明图。
在附图的图1中,曲线段1及2各表示出现位于“远离空挡”的同步位置时进行的换挡过程,而曲线段3及4各表示“接近空挡”的同步位置时进行的换挡过程。这里“远离空挡”的概念应理解为由控制装置确定的同步位置的变化是离开空挡位置,及“接近空挡”的概念应相应地理解为所确定的同步位置的变化是向着空挡位置。
正如可直接看到的,换挡致动器被描绘为在时间上首先线性地及然后减速地向着同步位置或同步行进,它在同步过程期间对继续行进的移动施加一个阻塞作用。这就是说,换挡致动器被减速,直到时刻A几乎停止,但这时继续施加一个力,它从时刻B起加速换挡致动器及由此导致转速提高。
如从用1表示的曲线段上可看到的,一个抛物线形的曲线被示出为具有大加速度的,而曲线段2表示具有减小的加速度的曲线,因为根据曲线段2换挡致动器受控加速度的起点被过早地选择,以使得同步的阻塞作用仍存在及由此仅调节出小的加速度。因此,通过换挡致动器转速的监测可在下个换挡过程时达到根据曲线段1的曲线变化,其中受控的加速度较晚地设置,这时同步的阻塞作用已消除。这导致了一个更快速的总换挡过程,因为加速度更大,及导致了致动器及同步的机械负荷的下降,因为换挡致动器不在仍阻塞的同步情况下向着同步工作。
图1中曲线段3及4表示在一个接近空挡位置的同步位置时的类似情况。通过同步过程终点的检测也可在接近空挡位置的同步位置上得到在曲线段3中表示的换挡致动器的位置变化及由此得到缩短的换挡时间。与此相比,为了阐明起见,曲线段4也表示过早开始同步过程的结束及用相应持续时间的延长达到换挡致动器的终点位置、即“挡置入”的位置。
附图的图2表示可以推断出同步位置变化的两个情况例。
在用情况1表示的例子中,实际同步位置(ST)比由控制装置使用的或推测的同步位置(SV)离开空挡更远。由此可以得出:静止位置(SS)被确定在使用的同步位置SV以上。该静止位置(SS)也被表示在图1中及相应于在减速后的换挡致动器的位置(水平曲线区)及在同步过程期间出现。
在同步过程结束后可确定一个大的加速(A>),它相应于图1中陡斜的位置抛物线,由此使适配、即由控制装置使用或推测的同步位置(SV)的校正有意义。这样求得的同步位置然后可作为新的同步位置被写在控制装置的存储器中。
情况2表示:实际的同步位置(ST)比推测的同步位置(SV)更接近空挡。它将出现一个低的加速度(A<)。推测的同步位置(SV)被假定在静止位置(SS)及实际同步位置(ST)的上面,致动器仍抵抗同步的阻塞作用工作。在接近空挡位置的方向上适配是有意义的。
附图的图3表示挡位图移动的说明图。相对空挡位置在每个向前挡上同步位置向着相同方向发生改变,这通过朝上的箭头来表示,以致由此可得出:该挡位图被整体地移动及不必要通过控制装置进行适配。
最后附图的图4用于说明同步位置的意义。控制装置使用推测的同步位置SV是用于:使换挡致动器在达到静止位置SS前就减速。这用于尽可能快地达到静止位置,以减少用于换挡过程的时间,但不会以换挡致动器的高速度向着同步位置“驶入”,因为由于同步的阻塞作用会导致换挡致动器的“回跳”。
当由控制装置使用推测的同步位置SV处于远离空挡时,不进行减速及换挡致动器必需接收由直接与同步装置接触而产生的力,这将导致上述回跳。在推测到接近空挡的同步位置SV的情况下,将导致换挡致动器的过早减速。这将慢慢地“爬行”到静止位置SS。在换挡过程中牵引力中断的时间增大,这引起换挡舒适度的下降。当正确推测(由于在先的换挡过程中的适配)的同步位置SV的情况下,一方面消除了换挡致动器的高机械负荷及另一方面获得了换挡过程的短时间及由此缩短牵引力中断的时间。
此外,在以上未详细描述的本发明细节可参考权利要求书的表达。
与本申请一起提交的权利要求书是一种撰写建议而没有预见到获得尽可能宽的专利保护范围。本申请人仍保留:将至今仅公开在说明书和/或附图中的特征组合继续提出保护。
在从属权利要求中使用的回引指示:通过相应从属权利要求的特征对独立权利要求的主题进一步地构型;它们不应被理解为对回引的从属权利要求的特征组合放弃实现一个独立的具体保护。
因为相对优先权日的现有技术这些从属权利要求的主题是特有的且可构成独立的发明,本申请人仍保留:将它们作为独立权利要求的主题或部分说明。它们还可以包含其它的独立发明,这些独立发明具有与上述从属权利要求的主题无关的构型。
这些实施例不应被看作对本发明的限制。而在本发明公开的范围内可具有多种变更及修改,尤其是一些变型、单元及组合和/或材料,它们例如是通过个别特征与一般说明及实施形式和权利要求中所描述的及附图中包含的特征或单元或方法步骤的组合或变换,它们对于专业人员鉴于解决其任务来说是可推知的,或通过可组合的特征导致一个新的主题或新的方法步骤或方法步骤顺序,并且是就它们涉及制造、检验及工作方法而言。