檢測(cè)變速器游隙及基于其控制發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)的系統(tǒng)和方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及檢測(cè)變速器游隙及基于其控制發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)的系統(tǒng)和方法。用于車輛的變速器的控制系統(tǒng)包括第一角旋轉(zhuǎn)模塊、第二角旋轉(zhuǎn)模塊和游隙模塊。所述第一角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第一軸傳感器產(chǎn)生的第一信號(hào)來(lái)確定在第一預(yù)定時(shí)段期間第一軸的第一角旋轉(zhuǎn)。所述第二角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第二軸傳感器產(chǎn)生的第二信號(hào)來(lái)確定在所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二軸的第二角旋轉(zhuǎn)。所述游隙模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第二角旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
【專利說(shuō)明】檢測(cè)變速器游隙及基于其控制發(fā)動(dòng)機(jī)或馬達(dá)的系統(tǒng)和方法
[0001] 相關(guān)申請(qǐng)的奪叉引用 本申請(qǐng)要求于2013年4月11日提交的美國(guó)臨時(shí)申請(qǐng)序列號(hào)61/810,967的權(quán)益。上 述申請(qǐng)的公開(kāi)內(nèi)容被全部并入本文以供參考。
[0002] 本公開(kāi)涉及于2013年7月3日提交的美國(guó)專利申請(qǐng)序列號(hào)13/934, 299。上述申 請(qǐng)的全部公開(kāi)內(nèi)容被并入本文以供參考。

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0003] 本公開(kāi)涉及用于檢測(cè)變速器的游隙以及基于游隙檢測(cè)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和/或馬達(dá) 的系統(tǒng)和方法。

【背景技術(shù)】
[0004] 這里提供的背景描述是用于大體呈現(xiàn)本公開(kāi)背景的目的。當(dāng)前署名的發(fā)明人在這 個(gè)【背景技術(shù)】部分中所描述的工作以及在申請(qǐng)時(shí)沒(méi)有作為現(xiàn)有技術(shù)被描述的各方面既不明 確地也不暗示地被認(rèn)為是抵觸本公開(kāi)內(nèi)容的現(xiàn)有技術(shù)。
[0005] 內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)燃燒空氣/燃料混合物以產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)可附加 地或替代性地產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩。驅(qū)動(dòng)扭矩被提供給變速器，變速器將扭矩傳遞到一個(gè)或多個(gè) 車輪以推進(jìn)車輛。
[0006] 雙離合器變速器（DCT)包括兩個(gè)離合器。每個(gè)離合器與一個(gè)獨(dú)立輸入軸相關(guān)聯(lián)。 奇數(shù)齒輪組聯(lián)接到兩個(gè)輸入軸中的一個(gè)，偶數(shù)齒輪組聯(lián)接到這兩個(gè)輸入軸中的另一個(gè)。通 常兩個(gè)離合器中的一個(gè)接合，而該兩個(gè)離合器中的另一個(gè)不接合。以這種方式，驅(qū)動(dòng)扭矩被 傳遞到兩個(gè)輸入軸和齒輪組中的一個(gè)。
[0007] 齒輪同步器沿DCT的輸出軸運(yùn)動(dòng)，以將齒輪組機(jī)械地聯(lián)接到輸出軸。當(dāng)扭矩正在 被傳遞到兩個(gè)輸入軸和齒輪組中的一個(gè)的時(shí)候，聯(lián)接到兩個(gè)輸入軸中的另一個(gè)的另一齒輪 組可機(jī)械地聯(lián)接到輸出軸，以預(yù)期換檔至該齒輪組。至該齒輪組的換檔因此可通過(guò)斷開(kāi)一 個(gè)離合器并接合另一離合器來(lái)快速地完成。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0008] 用于車輛的變速器的控制系統(tǒng)包括第一角旋轉(zhuǎn)模塊、第二角旋轉(zhuǎn)模塊和游隙模 塊。所述第一角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第一軸傳感器產(chǎn)生的第一信號(hào)來(lái)確定在第一預(yù)定時(shí)段期間 第一軸的第一角旋轉(zhuǎn)。所述第二角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第二軸傳感器產(chǎn)生的第二信號(hào)來(lái)確定在 所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二軸的第二角旋轉(zhuǎn)。所述游隙模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第 二角旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0009] 本發(fā)明還提供了以下技術(shù)方案。
[0010] 方案1. 一種用于車輛的變速器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括： 第一角旋轉(zhuǎn)模塊，所述第一角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第一軸傳感器產(chǎn)生的第一信號(hào)來(lái)確定在 第一預(yù)定時(shí)段期間第一軸的第一角旋轉(zhuǎn)； 第二角旋轉(zhuǎn)模塊，所述第二角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第二軸傳感器產(chǎn)生的第二信號(hào)來(lái)確定在 所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二軸的第二角旋轉(zhuǎn)；以及 游隙模塊，所述游隙模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第二角旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述 變速器的齒輪之間的游隙。
[0011] 方案2.根據(jù)方案1所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第一軸是變速器輸入軸（TIS)， 所述第一軸傳感器是TIS傳感器，所述第二軸是變速器輸出軸（T0S)，所述第二軸傳感器是 T0S傳感器。
[0012] 方案3.根據(jù)方案2所述的控制系統(tǒng)，還包括： 差模塊，所述差模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)、所述第二角旋轉(zhuǎn)以及所述變速器的傳動(dòng)比 來(lái)確定在所述第一預(yù)定時(shí)段期間所述TIS和T0S的旋轉(zhuǎn)之差； 其中，所述游隙模塊基于所述差選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0013] 方案4.根據(jù)方案3所述的控制系統(tǒng)，其中，所述差模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)減去 等于所述第二角旋轉(zhuǎn)與所述傳動(dòng)比之積的值來(lái)設(shè)置所述差。
[0014] 方案5.根據(jù)方案3所述的控制系統(tǒng)，還包括： 變化模塊，所述變化模塊基于所述差以及所述差的先前值來(lái)確定所述差的變化； 其中，所述游隙模塊基于所述變化選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0015] 方案6.根據(jù)方案5所述的控制系統(tǒng)，其中： 所述游隙模塊基于在確定所述變化之前的第二預(yù)定時(shí)段內(nèi)所述變化的平均值來(lái)確定 第一值；以及 當(dāng)所述變化大于或者小于所述第一值時(shí)，所述游隙模塊選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒 輪之間的游隙。
[0016] 方案7.根據(jù)方案5所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述變化的導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值大于預(yù)定 值時(shí)，所述游隙模塊選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0017] 方案8.根據(jù)方案2所述的控制系統(tǒng)，還包括： 第三角旋轉(zhuǎn)模塊，所述第三角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第二TIS傳感器產(chǎn)生的第三信號(hào)來(lái)確定 在所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二TIS的第三角旋轉(zhuǎn)； 其中，所述滑移模塊基于所述第二角旋轉(zhuǎn)以及所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第三角旋轉(zhuǎn)中的 選定一個(gè)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0018] 方案9.根據(jù)方案8所述的控制系統(tǒng)，還包括選擇模塊，所述選擇模塊基于所述離 合器是聯(lián)接到所述TIS還是聯(lián)接到所述第二TIS來(lái)選擇所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第三角旋轉(zhuǎn) 中的一個(gè)。
[0019] 方案10.根據(jù)方案2所述的控制系統(tǒng)，還包括發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊，所述發(fā)動(dòng)機(jī)控制 模塊： 在游隙事件期間在檢測(cè)到所述變速器的齒輪之間的游隙之前將期望變速器輸入扭矩 調(diào)節(jié)到第一扭矩水平，其中，所述第一扭矩水平被選擇成當(dāng)出現(xiàn)游隙時(shí)防止傳動(dòng)系抖動(dòng)； 當(dāng)檢測(cè)到所述變速器的齒輪之間的游隙時(shí)將所述期望變速器扭矩保持在所述第一扭 矩水平；以及 當(dāng)不再檢測(cè)到所述變速器的齒輪之間的游隙時(shí)將所述期望變速器輸入扭矩調(diào)節(jié)到第 二扭矩水平。
[0020] 方案11. 一種用于控制車輛的變速器的方法，所述方法包括： 基于由第一軸傳感器產(chǎn)生的第一信號(hào)來(lái)確定在第一預(yù)定時(shí)段期間第一軸的第一角旋 轉(zhuǎn)； 基于由第二軸傳感器產(chǎn)生的第二信號(hào)來(lái)確定在所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二軸的第二 角旋轉(zhuǎn)；以及 基于所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第二角旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游 隙。
[0021] 方案12.根據(jù)方案11所述的方法，其中，所述第一軸是變速器輸入軸（TIS)，所述 第一軸傳感器是TIS傳感器，所述第二軸是變速器輸出軸（T0S)，所述第二軸傳感器是T0S 傳感器。
[0022] 方案13.根據(jù)方案12所述的方法，還包括： 基于所述第一角旋轉(zhuǎn)、所述第二角旋轉(zhuǎn)以及所述變速器的傳動(dòng)比來(lái)確定在所述第一預(yù) 定時(shí)段期間所述TIS和T0S的旋轉(zhuǎn)之差；以及 基于所述差選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0023] 方案14.根據(jù)方案13所述的方法，還包括：基于所述第一角旋轉(zhuǎn)減去等于所述第 二角旋轉(zhuǎn)與所述傳動(dòng)比之積的值來(lái)設(shè)置所述差。
[0024] 方案15.根據(jù)方案13所述的方法，還包括： 基于所述差以及所述差的先前值來(lái)確定所述差的變化；以及 基于所述變化選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0025] 方案16.根據(jù)方案15所述的方法，還包括： 基于在確定所述變化之前的第二預(yù)定時(shí)段內(nèi)所述變化的平均值來(lái)確定第一值；以及 當(dāng)所述變化大于或者小于所述第一值時(shí)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0026] 方案17.根據(jù)方案15所述的方法，還包括：當(dāng)所述變化的導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值大于預(yù)定 值時(shí)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0027] 方案18.根據(jù)方案12所述的方法，還包括： 基于由第二TIS傳感器產(chǎn)生的第三信號(hào)來(lái)確定在所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二TIS的第 三角旋轉(zhuǎn)；以及 基于所述第二角旋轉(zhuǎn)以及所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第三角旋轉(zhuǎn)中的選定一個(gè)來(lái)選擇性 地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
[0028] 方案19.根據(jù)方案18所述的方法，還包括：基于所述離合器是聯(lián)接到所述TIS還 是聯(lián)接到所述第二TIS來(lái)選擇所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第三角旋轉(zhuǎn)中的一個(gè)。
[0029] 方案20.根據(jù)方案12所述的方法，還包括： 在游隙事件期間在檢測(cè)到所述變速器的齒輪之間的游隙之前將期望變速器輸入扭矩 調(diào)節(jié)到第一扭矩水平，其中，所述第一扭矩水平被選擇成當(dāng)出現(xiàn)游隙時(shí)防止傳動(dòng)系抖動(dòng)； 當(dāng)檢測(cè)到所述變速器的齒輪之間的游隙時(shí)將所述期望變速器扭矩保持在所述第一扭 矩水平；以及 當(dāng)不再檢測(cè)到所述變速器的齒輪之間的游隙時(shí)將所述期望變速器輸入扭矩調(diào)節(jié)到第 二扭矩水平。
[0030] 從詳細(xì)說(shuō)明、權(quán)利要求書(shū)和附圖將顯而易見(jiàn)到本公開(kāi)的其他應(yīng)用領(lǐng)域。詳細(xì)說(shuō)明 和具體示例僅旨在用于描述目的并且不試圖限制本公開(kāi)的范圍。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0031] 從詳細(xì)說(shuō)明和附圖將更完整地理解本公開(kāi)，在附圖中： 圖1是根據(jù)本公開(kāi)的車輛的示例性動(dòng)力系系統(tǒng)的功能框圖； 圖2是根據(jù)本公開(kāi)的示例性雙離合器變速器（DCT)系統(tǒng)的視圖； 圖3是根據(jù)本公開(kāi)的示例性控制系統(tǒng)的功能框圖； 圖4是根據(jù)本公開(kāi)的在踩下（tip-in)加速器踏板期間的節(jié)氣門位置、變速器輸入和輸 出軸之間的旋轉(zhuǎn)差的變化、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、以及期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的示例性曲線圖； 圖5是根據(jù)本公開(kāi)的在松開(kāi)（tip-out)加速器踏板期間的節(jié)氣門位置、變速器輸入和 輸出軸之間的旋轉(zhuǎn)差的變化、發(fā)動(dòng)機(jī)輸出扭矩、以及期望發(fā)動(dòng)機(jī)扭矩的示例性曲線圖；以及 圖6是示出了根據(jù)本公開(kāi)的檢測(cè)變速器的游隙以及基于游隙檢測(cè)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)和/或 馬達(dá)的示例性方法的流程圖。
[0032] 在附圖中，附圖標(biāo)記可被重復(fù)使用以標(biāo)識(shí)相似和/或相同的元件。

【具體實(shí)施方式】
[0033] 當(dāng)離合器接合時(shí)，變速器輸入軸（TIS)接收驅(qū)動(dòng)扭矩。扭矩從TIS經(jīng)由選定齒輪 組被傳遞到變速器輸出軸（TOS)。T0S將扭矩傳遞到差動(dòng)裝置，并且該差動(dòng)裝置將扭矩傳遞 到車輪。TIS傳感器基于TIS的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生第一輸出信號(hào)。T0S傳感器基于T0S的旋轉(zhuǎn)來(lái) 產(chǎn)生第二輸出信號(hào)。
[0034] 變速器游隙模塊基于在預(yù)定時(shí)段期間的第一輸出信號(hào)來(lái)確定在該預(yù)定時(shí)段內(nèi)發(fā) 生的TIS的第一旋轉(zhuǎn)量。變速器游隙模塊基于在預(yù)定時(shí)段期間的第二輸出信號(hào)來(lái)確定在該 預(yù)定時(shí)段期間發(fā)生的T0S的第二旋轉(zhuǎn)量。變速器游隙模塊基于TIS的第一旋轉(zhuǎn)量與T0S的 第二旋轉(zhuǎn)量之差(針對(duì)選定齒輪組的傳動(dòng)比被調(diào)節(jié)）來(lái)檢測(cè)變速器的游隙。
[0035] 游隙可以指代變速器的匹配齒輪之間的間隙。替代性地，游隙可以指代由在游隙 時(shí)段期間齒輪之間的間隙或松弛引起的空動(dòng)量，所述游隙時(shí)段處于齒輪的相對(duì)運(yùn)動(dòng)被反轉(zhuǎn) 的第一時(shí)刻與重新建立齒輪之間的接觸的第二時(shí)刻之間。此外，游隙可以指代在游隙時(shí)段 期間齒輪的運(yùn)動(dòng)。游隙可在換檔期間出現(xiàn)、或當(dāng)駕駛員踩下或松開(kāi)加速器踏板時(shí)出現(xiàn)、或當(dāng) 混合動(dòng)力車輛例如通過(guò)從使用發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩切換至使用一個(gè)或多個(gè)馬達(dá)來(lái)產(chǎn)生 驅(qū)動(dòng)扭矩而切換模式時(shí)出現(xiàn)。
[0036] 當(dāng)不發(fā)生換檔時(shí)，TIS的第一旋轉(zhuǎn)量與T0S的第二旋轉(zhuǎn)量之差(針對(duì)選定齒輪組的 傳動(dòng)比被調(diào)節(jié)）應(yīng)當(dāng)保持相對(duì)恒定。根據(jù)本公開(kāi)的變速器游隙模塊基于該差的變化來(lái)檢測(cè) 變速器的游隙。例如，變速器游隙模塊當(dāng)所述差的變化處于預(yù)定范圍之外時(shí)可確定出現(xiàn)游 隙，當(dāng)所述差的變化處于所述預(yù)定范圍之內(nèi)時(shí)可確定不出現(xiàn)游隙。
[0037] 現(xiàn)參考圖1，示出了車輛的示例性動(dòng)力系系統(tǒng)的功能框圖。車輛包括產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)扭矩 的發(fā)動(dòng)機(jī)102。一個(gè)或多個(gè)電動(dòng)馬達(dá)(或馬達(dá)-發(fā)電機(jī)）103可附加地或替代性地產(chǎn)生驅(qū)動(dòng) 扭矩。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102被討論為汽油類型的內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)（ICE)，但是發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括其他 合適類型的發(fā)動(dòng)機(jī)，例如柴油類型的ICE、電氣類型的發(fā)動(dòng)機(jī)或混合動(dòng)力類型的發(fā)動(dòng)機(jī)。
[0038] 空氣通過(guò)進(jìn)氣歧管104被吸入發(fā)動(dòng)機(jī)102中。吸入到發(fā)動(dòng)機(jī)102中的空氣的體積 可使用節(jié)氣門106來(lái)改變。節(jié)氣門106的位置可使用一個(gè)或多個(gè)節(jié)氣門位置傳感器107來(lái) 測(cè)量。一個(gè)或多個(gè)燃料噴射器108將燃料與空氣混合以形成可燃燒空氣/燃料混合物?？?氣/燃料混合物在發(fā)動(dòng)機(jī)102的一個(gè)或多個(gè)汽缸(例如，汽缸110)內(nèi)燃燒。雖然發(fā)動(dòng)機(jī)102 被描述為包括一個(gè)汽缸，但是發(fā)動(dòng)機(jī)102可包括更多數(shù)量的汽缸。
[0039] 汽缸110包括活塞(未示出），所述活塞被機(jī)械地聯(lián)接到曲軸112。汽缸110內(nèi)的一 個(gè)燃燒事件可以四個(gè)階段來(lái)描述：進(jìn)氣階段、壓縮階段、燃燒(或膨脹）階段以及排氣階段。 在進(jìn)氣階段期間，活塞朝向汽缸110內(nèi)的最底部位置移動(dòng)。在壓縮階段期間，活塞朝向最頂 部位置移動(dòng)，并且壓縮汽缸110的內(nèi)容物。
[0040] 燃燒階段例如在來(lái)自火花塞114的火花點(diǎn)火空氣/燃料混合物時(shí)開(kāi)始?？諝?燃 料混合物的燃燒驅(qū)動(dòng)活塞，并且該活塞驅(qū)動(dòng)曲軸112的旋轉(zhuǎn)。源自燃燒的排氣在排氣階段 期間從汽缸110被驅(qū)出。發(fā)動(dòng)機(jī)控制模塊（ECM) 116基于一個(gè)或多個(gè)駕駛員輸入和/或一 個(gè)或多個(gè)其他參數(shù)來(lái)控制發(fā)動(dòng)機(jī)102和/或電動(dòng)馬達(dá)103的扭矩輸出。
[0041] 發(fā)動(dòng)機(jī)102將扭矩經(jīng)由曲軸112傳遞至變速器120。變速器120經(jīng)由一個(gè)或多個(gè) 離合器來(lái)接收由發(fā)動(dòng)機(jī)102輸出的扭矩，所述離合器例如是扭矩變換器離合器（TCC)或各 種類型的變速器中的多種離合器。輸入至變速器120的扭矩基于在變速器120內(nèi)接合的傳 動(dòng)比被選擇性地傳遞到變速器輸出軸122。變速器輸出軸122將扭矩傳遞到差動(dòng)裝置124， 該差動(dòng)裝置將扭矩傳遞到車輛的一個(gè)或多個(gè)車輪(未示出）。在各個(gè)實(shí)施方式中，一個(gè)或多 個(gè)其他部件可被實(shí)施成將扭矩傳遞到車輛的其他車輪。電動(dòng)馬達(dá)103可如所示地定位在變 速器120中，或者電動(dòng)馬達(dá)103可設(shè)置在其他位置處，例如在車輛的車輪處。
[0042] 變速器控制模塊（TCM) 130控制變速器120的傳動(dòng)比。TCM 130可基于各個(gè)換檔 圖（shift map)、測(cè)量參數(shù)(例如，節(jié)氣門開(kāi)度和車輛速度）和/或來(lái)自駕駛員的輸入(例如， 升檔和降檔）來(lái)控制傳動(dòng)比。ECM 116和TCM 130可經(jīng)由汽車局域網(wǎng)絡(luò)（CAN)彼此通信，以 例如協(xié)調(diào)變速器120內(nèi)的換檔以及共享參數(shù)。傳動(dòng)比(或速比)可被限定為用于在變速器輸 入軸和變速器輸出軸之間傳遞扭矩的齒輪組的傳動(dòng)比。
[0043] 現(xiàn)參考圖2,示出了雙離合器變速器（DCT)系統(tǒng)的示例性視圖。雖然本公開(kāi)在變速 器120是DCT的背景下被討論，但是變速器120可以是包括被自動(dòng)地控制(例如，由TCM 130 控制）的一個(gè)或多個(gè)離合器的其他類型的變速器，例如，包括TCC的自動(dòng)變速器、自動(dòng)-手 動(dòng)變速器(AMT)、離合器-離合器變速器、無(wú)級(jí)變速器（CVT)(例如，帶式、鏈?zhǔn)?、牽引?qū)動(dòng)式 等)、混合變速器以及其他類型的變速器。
[0044] 變速器120可包括離合器組201，該離合器組包括兩個(gè)離合器：第一離合器202和 第二離合器204。第一離合器202聯(lián)接到第一輸入軸206,第二離合器204聯(lián)接到第二輸入 軸208。第一和第二輸入軸206和208可按照嵌套的取向來(lái)實(shí)施。更具體地，第一和第二輸 入軸206和208中的一個(gè)可定位在第一和第二輸入軸206和208中的另一個(gè)之內(nèi)。僅作為 示例，第一輸入軸206可定位在第二輸入軸208內(nèi)，如圖2所示的。
[0045] 通常，第一和第二離合器202和204中的一個(gè)在給定時(shí)刻接合以在發(fā)動(dòng)機(jī)102和 變速器120之間傳遞扭矩。第一和第二復(fù)位彈簧(未示出)分別將第一和第二離合器202和 204朝向脫離來(lái)偏壓。當(dāng)?shù)谝浑x合器202接合時(shí)，扭矩經(jīng)由第一輸入軸206傳遞到奇數(shù)齒輪 組210。當(dāng)?shù)诙x合器204接合時(shí)，扭矩經(jīng)由第二輸入軸208傳遞到偶數(shù)齒輪組212。
[0046] 離合器致動(dòng)器模塊213可基于來(lái)自TCM 130的信號(hào)來(lái)控制第一和第二離合器202 和204。僅作為示例，離合器致動(dòng)器模塊213可控制施加到第一和第二離合器202和204的 流體的壓力，以控制第一和第二離合器202和204的接合、脫離和滑移。
[0047] 奇數(shù)齒輪組210聯(lián)接到第一輸入軸206并隨該第一輸入軸旋轉(zhuǎn)。偶數(shù)齒輪組212 聯(lián)接到第二輸入軸208并隨該第二輸入軸旋轉(zhuǎn)。奇數(shù)齒輪組210包括成對(duì)的輸入齒輪和輸 出齒輪(每對(duì)被稱為齒輪組)，其提供奇數(shù)編號(hào)的傳動(dòng)比。
[0048] 僅作為示例，當(dāng)變速器120能夠提供六個(gè)傳動(dòng)比（S卩，六速變速器）時(shí)，奇數(shù)齒輪組 210可包括齒輪組214、216和218。齒輪組214、216和218分別對(duì)應(yīng)于第一傳動(dòng)比、第三傳 動(dòng)比和第五傳動(dòng)比。隨著其提供的傳動(dòng)比增加，屬于給定傳動(dòng)比(例如，第一-第六)的數(shù)字 標(biāo)記（numerical label)可增大。雖然提供了六速的示例，但是變速器120可包括更多或 更少數(shù)量的傳動(dòng)比。
[0049] 偶數(shù)齒輪組212包括成對(duì)的輸入齒輪和輸出齒輪（同樣地，每對(duì)被稱為齒輪組)，其 提供偶數(shù)編號(hào)的傳動(dòng)比。僅作為示例，當(dāng)變速器120能夠提供六個(gè)傳動(dòng)比時(shí)，偶數(shù)齒輪組 212可包括齒輪組220、222和224。齒輪組220、222和224分別對(duì)應(yīng)于第二傳動(dòng)比、第四傳 動(dòng)比和第六傳動(dòng)比。倒檔齒輪組226也可設(shè)置有偶數(shù)齒輪組212。
[0050] 如上所述，齒輪組214-226均包括輸入齒輪和輸出齒輪。齒輪組214-218的輸入 齒輪聯(lián)接到第一輸入軸206并隨該第一輸入軸旋轉(zhuǎn)。齒輪組220-226的輸入齒輪聯(lián)接到第 二輸入軸208并隨該第二輸入軸旋轉(zhuǎn)。齒輪組214-226的輸入和輸出齒輪嚙合，并且齒輪 組的輸入齒輪的旋轉(zhuǎn)導(dǎo)致齒輪組的輸出齒輪的旋轉(zhuǎn)。
[0051] 第一和第二離合器202和204分別控制扭矩是被傳遞至奇數(shù)齒輪組210還是傳遞 至偶數(shù)齒輪組212。同步器240、242、244和246沿變速器輸出軸122滑動(dòng)，并且將齒輪組 214-224的輸出齒輪聯(lián)接到變速器輸出軸122。齒輪致動(dòng)器模塊248可基于來(lái)自TCM 130 的信號(hào)來(lái)控制同步器240-246的位置和運(yùn)動(dòng)。TCM 130控制第一和第二離合器202和204 以及同步器240-246,以控制變速器120的傳動(dòng)比。
[0052] 第一帶齒輪子260聯(lián)接到曲軸112并隨該曲軸旋轉(zhuǎn)。第一帶齒輪子260包括預(yù)定 數(shù)量的大致等距離地隔開(kāi)的齒。所述齒可以被稱為大致等距離地隔開(kāi)以容許制造公差。曲 軸位置傳感器262監(jiān)測(cè)第一帶齒輪子260的旋轉(zhuǎn)，并且基于該曲軸112的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生曲軸 位置信號(hào)264。更具體地，每當(dāng)?shù)谝粠X輪子260的齒經(jīng)過(guò)曲軸位置傳感器262,曲軸位置 傳感器262就可產(chǎn)生曲軸位置信號(hào)264中的預(yù)定脈沖。僅作為示例，曲軸位置傳感器262 可包括可變磁阻（VR)傳感器、霍爾效應(yīng)傳感器、或其他合適類型的位置傳感器。
[0053] ECM 116基于曲軸位置信號(hào)264來(lái)確定曲軸112的位置（曲軸位置)。ECM 116還 可基于曲軸112的位置來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)速度并且基于發(fā)動(dòng)機(jī)速度來(lái)確定發(fā)動(dòng)機(jī)加速度。
[0054] 第二帶齒輪子266聯(lián)接到第一輸入軸206并且隨該第一輸入軸旋轉(zhuǎn)。第二帶齒輪 子266包括預(yù)定數(shù)量的大致等距離地隔開(kāi)的齒。第一變速器輸入軸（TIS)傳感器268監(jiān)測(cè) 第二帶齒輪子266的旋轉(zhuǎn)，并且基于第一輸入軸206的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生第一 TIS位置信號(hào)270。 更具體地，每當(dāng)?shù)诙X輪子266的齒經(jīng)過(guò)第一 TIS傳感器268,第一 TIS傳感器268就可 產(chǎn)生第一 TIS位置信號(hào)270中的預(yù)定脈沖。僅作為示例，第一 TIS傳感器268可包括VR傳 感器、霍爾效應(yīng)傳感器、或其他合適類型的位置傳感器。在各種實(shí)施方式中，第二帶齒輪子 266可被省除，并且第一 TIS傳感器268可基于奇數(shù)齒輪組210的其中一個(gè)輸入齒輪的旋轉(zhuǎn) 來(lái)產(chǎn)生第一 TIS位置信號(hào)270。
[0055] 第三帶齒輪子272聯(lián)接到第二輸入軸208并且隨該第二輸入軸旋轉(zhuǎn)。第三帶齒輪 子272包括預(yù)定數(shù)量的大致等距離地隔開(kāi)的齒。第二TIS傳感器274監(jiān)測(cè)第三帶齒輪子 272的旋轉(zhuǎn)，并且基于第二輸入軸208的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生第二TIS位置信號(hào)276。更具體地，每 當(dāng)?shù)谌龓X輪子272的齒經(jīng)過(guò)第二TIS傳感器274,該第二TIS傳感器274就可產(chǎn)生第二 TIS位置信號(hào)276中的預(yù)定脈沖。僅作為示例，第二TIS傳感器274可包括VR傳感器、霍爾 效應(yīng)傳感器、或其他合適類型的位置傳感器。在各個(gè)實(shí)施方式中，第三帶齒輪子272可被省 除，并且第二TIS傳感器274可基于偶數(shù)齒輪組212的其中一個(gè)輸入齒輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生第 二TIS位置信號(hào)276。
[0056] 第四帶齒輪子278聯(lián)接到變速器輸出軸122并且隨該變速器輸出軸旋轉(zhuǎn)。第四帶 齒輪子278包括預(yù)定數(shù)量的大致等距離地隔開(kāi)的齒。變速器輸出軸（T0S)傳感器280監(jiān)測(cè) 第四帶齒輪子278的旋轉(zhuǎn)，并且基于變速器輸出軸122的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生T0S位置信號(hào)282。更 具體地，每當(dāng)?shù)谒膸X輪子278的齒經(jīng)過(guò)T0S傳感器280,該T0S傳感器280就可產(chǎn)生T0S 位置信號(hào)282中的預(yù)定脈沖。僅作為示例，T0S傳感器280可包括VR傳感器、霍爾效應(yīng)傳 感器、或其他合適類型的位置傳感器。
[0057] 車輛可包括一個(gè)或多個(gè)車輪傳感器，例如車輪傳感器284。車輪傳感器284基于車 輪的旋轉(zhuǎn)來(lái)產(chǎn)生車輪信號(hào)。車輪的位置以及車輪的旋轉(zhuǎn)速度可基于車輪信號(hào)來(lái)確定。
[0058] 變速器游隙模塊290 (還參見(jiàn)圖3)可基于在預(yù)定時(shí)段期間的相關(guān)TIS位置信號(hào)來(lái) 確定變速器120的輸入軸在該預(yù)定時(shí)段期間經(jīng)歷的第一旋轉(zhuǎn)量。變速器游隙模塊290還可 基于在該預(yù)定時(shí)段期間的第二TIS位置信號(hào)276來(lái)確定第二輸入軸208在該預(yù)定時(shí)段期間 經(jīng)歷的第二旋轉(zhuǎn)量。
[0059] 當(dāng)不發(fā)生換檔并且齒輪組214-226中的選定齒輪組的輸入和輸出齒輪相接觸時(shí)， 第一和第二量之差(針對(duì)兩個(gè)軸之間的比被調(diào)節(jié)）應(yīng)當(dāng)保持相對(duì)恒定。因此，當(dāng)不發(fā)生換檔 時(shí)，變速器游隙模塊290基于該差來(lái)檢測(cè)齒輪組214-226中的選定齒輪組的輸入和輸出齒 輪之間的游隙。
[0060] 現(xiàn)參考圖3,示出了示例性控制系統(tǒng)的功能框圖。每當(dāng)經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)段，更新模塊 304就產(chǎn)生更新信號(hào)308。僅作為示例，預(yù)定時(shí)段可以是大約25毫秒（ms)或其他合適時(shí)段。
[0061] 第一時(shí)戳模塊312接收第一 TIS位置信號(hào)270并且每當(dāng)在第一 TIS位置信號(hào)270 中檢測(cè)到脈沖就產(chǎn)生時(shí)戳。當(dāng)產(chǎn)生更新信號(hào)308時(shí)，第一角旋轉(zhuǎn)模塊316確定第一輸入軸 206的角旋轉(zhuǎn)。第一輸入軸206的角旋轉(zhuǎn)將被稱為第一 TIS旋轉(zhuǎn)320并且可對(duì)應(yīng)于在產(chǎn)生 更新信號(hào)308之前的預(yù)定時(shí)段期間第一輸入軸206的角旋轉(zhuǎn)量(例如，單位是度)。第一角 旋轉(zhuǎn)模塊316基于在產(chǎn)生更新信號(hào)308之前的預(yù)定時(shí)段期間由第一時(shí)戳模塊312產(chǎn)生的時(shí) 戳來(lái)確定第一 TIS旋轉(zhuǎn)320。
[0062] 第二時(shí)戳模塊324接收第二TIS位置信號(hào)276并且每當(dāng)在第二TIS位置信號(hào)276 中檢測(cè)到脈沖就產(chǎn)生時(shí)戳。當(dāng)產(chǎn)生更新信號(hào)308時(shí)，第二角旋轉(zhuǎn)模塊328確定第二輸入軸 208的角旋轉(zhuǎn)。第二輸入軸208的角旋轉(zhuǎn)將被稱為第二TIS旋轉(zhuǎn)332,并且可對(duì)應(yīng)于在產(chǎn)生 更新信號(hào)308之前的預(yù)定時(shí)段期間第二輸入軸208的角旋轉(zhuǎn)量(例如，單位是度)。第二角 旋轉(zhuǎn)模塊328基于在產(chǎn)生更新信號(hào)308之前的預(yù)定時(shí)段期間由第二時(shí)戳模塊324產(chǎn)生的時(shí) 戳來(lái)確定第二TIS旋轉(zhuǎn)332。
[0063] 第三時(shí)戳模塊336接收T0S位置信號(hào)282并且每當(dāng)在T0S位置信號(hào)282中檢測(cè)到 脈沖就產(chǎn)生時(shí)戳。當(dāng)產(chǎn)生更新信號(hào)308時(shí)，第三角旋轉(zhuǎn)模塊340確定變速器輸出軸122的 角旋轉(zhuǎn)。變速器輸出軸122的角旋轉(zhuǎn)將被稱為TOS旋轉(zhuǎn)344,并且可對(duì)應(yīng)于在產(chǎn)生更新信號(hào) 308之前的預(yù)定時(shí)段期間變速器輸出軸122的角旋轉(zhuǎn)量(例如，單位為度)。第三角旋轉(zhuǎn)模塊 340基于在產(chǎn)生更新信號(hào)308之前的預(yù)定時(shí)段期間由第三時(shí)戳模塊336產(chǎn)生的時(shí)戳來(lái)確定 TOS 旋轉(zhuǎn) 344。
[0064] 選擇模塊348可選擇第一和第二TIS旋轉(zhuǎn)320和332中的一個(gè)并且將選定TIS旋 轉(zhuǎn)352設(shè)置成等于第一和第二TIS旋轉(zhuǎn)320中的選定一個(gè)。選擇模塊348可基于第一和第 二離合器202和204中的哪一個(gè)被接合來(lái)選擇第一 TIS旋轉(zhuǎn)320或第二TIS旋轉(zhuǎn)332。例 如，當(dāng)?shù)谝浑x合器202接合時(shí)，選擇模塊348可選擇第一 TIS旋轉(zhuǎn)320。當(dāng)?shù)诙x合器204 接合時(shí)，選擇模塊348可選擇第二TIS旋轉(zhuǎn)332。離合器控制模塊356可產(chǎn)生離合器信號(hào) 360,該離合器信號(hào)表明第一和第二離合器202和204中的哪一個(gè)被接合。
[0065] 差模塊364基于選定TIS旋轉(zhuǎn)352、T0S旋轉(zhuǎn)344、以及變速器120的當(dāng)前傳動(dòng)比 來(lái)確定旋轉(zhuǎn)差368。僅作為示例，差模塊364可利用下述方程來(lái)設(shè)置旋轉(zhuǎn)差368 :

【權(quán)利要求】
1. 一種用于車輛的變速器的控制系統(tǒng)，所述控制系統(tǒng)包括： 第一角旋轉(zhuǎn)模塊，所述第一角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第一軸傳感器產(chǎn)生的第一信號(hào)來(lái)確定在 第一預(yù)定時(shí)段期間第一軸的第一角旋轉(zhuǎn)； 第二角旋轉(zhuǎn)模塊，所述第二角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第二軸傳感器產(chǎn)生的第二信號(hào)來(lái)確定在 所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二軸的第二角旋轉(zhuǎn)；以及 游隙模塊，所述游隙模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第二角旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述 變速器的齒輪之間的游隙。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其中，所述第一軸是變速器輸入軸（TIS)，所述第 一軸傳感器是TIS傳感器，所述第二軸是變速器輸出軸（TOS)，所述第二軸傳感器是TOS傳 感器。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，還包括： 差模塊，所述差模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)、所述第二角旋轉(zhuǎn)以及所述變速器的傳動(dòng)比 來(lái)確定在所述第一預(yù)定時(shí)段期間所述TIS和TOS的旋轉(zhuǎn)之差； 其中，所述游隙模塊基于所述差選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，其中，所述差模塊基于所述第一角旋轉(zhuǎn)減去等于 所述第二角旋轉(zhuǎn)與所述傳動(dòng)比之積的值來(lái)設(shè)置所述差。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的控制系統(tǒng)，還包括： 變化模塊，所述變化模塊基于所述差以及所述差的先前值來(lái)確定所述差的變化； 其中，所述游隙模塊基于所述變化選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中： 所述游隙模塊基于在確定所述變化之前的第二預(yù)定時(shí)段內(nèi)所述變化的平均值來(lái)確定 第一值；以及 當(dāng)所述變化大于或者小于所述第一值時(shí)，所述游隙模塊選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒 輪之間的游隙。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的控制系統(tǒng)，其中，當(dāng)所述變化的導(dǎo)數(shù)的絕對(duì)值大于預(yù)定值時(shí)， 所述游隙模塊選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
8. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的控制系統(tǒng)，還包括： 第三角旋轉(zhuǎn)模塊，所述第三角旋轉(zhuǎn)模塊基于由第二TIS傳感器產(chǎn)生的第三信號(hào)來(lái)確定 在所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二TIS的第三角旋轉(zhuǎn)； 其中，所述滑移模塊基于所述第二角旋轉(zhuǎn)以及所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第三角旋轉(zhuǎn)中的 選定一個(gè)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游隙。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制系統(tǒng)，還包括選擇模塊，所述選擇模塊基于所述離合器 是聯(lián)接到所述TIS還是聯(lián)接到所述第二TIS來(lái)選擇所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第三角旋轉(zhuǎn)中的 一個(gè)。
10. -種用于控制車輛的變速器的方法，所述方法包括： 基于由第一軸傳感器產(chǎn)生的第一信號(hào)來(lái)確定在第一預(yù)定時(shí)段期間第一軸的第一角旋 轉(zhuǎn)； 基于由第二軸傳感器產(chǎn)生的第二信號(hào)來(lái)確定在所述第一預(yù)定時(shí)段期間第二軸的第二 角旋轉(zhuǎn)；以及 基于所述第一角旋轉(zhuǎn)和所述第二角旋轉(zhuǎn)來(lái)選擇性地檢測(cè)所述變速器的齒輪之間的游 隙。
【文檔編號(hào)】F16H63/50GK104100713SQ201310610061
【公開(kāi)日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2013年11月27日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月11日
【發(fā)明者】D.李, T.R.斯托克達(dá)爾 申請(qǐng)人:通用汽車環(huán)球科技運(yùn)作有限責(zé)任公司