本發(fā)明總的來說涉及一種控制變速器的系統(tǒng)和方法，更具體涉及一種用于控制車輛的同步嚙合式變速器的系統(tǒng)及方法。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有技術(shù)中，電動車輛配備有減速器。減速器被配置成減小電動機的功率，并將該功率傳遞給驅(qū)動輪，但是近年來，人們試圖對動力性能加以改善，以滿足電動車更廣范圍的使用需求。因此，現(xiàn)有技術(shù)中的減速器近來已被變速器所取代，該變速器能夠提供兩個或多個變速器齒數(shù)比，以改善電動車輛的動力性能。為了該目的，已考慮使用通常使用在帶有手動變速器的現(xiàn)有車輛中的同步嚙合式換檔機構(gòu)，從而簡化結(jié)構(gòu)并提高動力傳輸效率。然而，這種同步嚙合式換檔機構(gòu)伴隨有扭矩中斷現(xiàn)象，即從當(dāng)前檔位換至下一個檔位時被傳送至驅(qū)動輪的動力被中斷的現(xiàn)象，因而會產(chǎn)生沖擊。

在背景技術(shù)部分中公開的上述信息僅僅用于增強對本發(fā)明背景的理解，而并非意圖暗示本發(fā)明落在本領(lǐng)域普通技術(shù)人員已知的現(xiàn)有技術(shù)的范圍內(nèi)。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明提供一種控制變速器的系統(tǒng)和方法，以便在使用現(xiàn)有技術(shù)的同步嚙合式換檔機構(gòu)來控制變速器進行換檔時，通過較大程度地減小扭矩中斷的長度，來提供更平滑的換檔。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，本發(fā)明提供一種控制變速器的方法，該變速器具有第一變速齒輪和第二變速齒輪，用以從同步器兩側(cè)以兩種不同速度進行換檔。該方法可包括：移動同步器的套筒，使其從直接連接于第一變速齒輪的第一離合器齒輪脫離嚙合，并與直接連接于第二變速齒輪的第二離合器齒輪嚙合；在通過移動套筒，使同步器鎖環(huán)在 第二離合器齒輪的摩擦錐上滑動的同時，利用與輸入軸連接的電動機M，使第二離合器齒輪的速度與套筒的速度同步；并且通過同步，完成套筒與第二離合器齒輪的嚙合，以及第二離合器齒輪的速度與套筒的速度的同步。

根據(jù)本發(fā)明的另一方面，控制變速器的方法可包括：使同步器的套筒從第一離合器齒輪脫離嚙合，以使套筒與第二離合器齒輪相嚙合；使第二離合器齒輪的速度與套筒的速度同步；并且完成套筒與第二離合器齒輪的嚙合，以及第二步驟中的同步。

因此，根據(jù)本發(fā)明，當(dāng)使用現(xiàn)有技術(shù)中的同步嚙合式換檔機構(gòu)來控制變速器以便換檔時，可以通過較大程度地減小扭矩中斷的長度來提供更平滑的換檔。

附圖說明

從下面結(jié)合附圖的詳細描述中，可以更清楚地理解本發(fā)明的上述及其他目的、特征和優(yōu)點，其中：

圖1是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的控制變速器的方法的示例性實施例的流程圖；

圖2是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的可用于本發(fā)明的變速器結(jié)構(gòu)的示例圖；

圖3是示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例利用圖2的變速器的第一變速的示意圖；

圖4和圖5依次示出根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的從圖3的狀態(tài)開始的第二變速過程的示意圖；以及

圖6是示出根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)、未在本發(fā)明中實現(xiàn)的從圖3的狀態(tài)到圖5的狀態(tài)的換擋過程的示意圖。

具體實施方式

可以理解，本文所使用的術(shù)語“車輛”或“車輛的”或者其他相似術(shù)語包括一般的機動車輛，例如客運汽車，包括運動型多用車(SUV)、公共汽車、卡車、各種商用車輛、包括各種船和艇在內(nèi)的水運工具、航空器，等等，并且包括混合動力車輛、電動車輛、插電式 混合電動車輛、氫動力車輛和其他替代燃料車輛(例如，從石油以外的資源取得的燃料)。本文所提到的混合動力車是指使用兩種或多種動力源的車輛，例如汽油和電力混合動力車輛。

雖然示例性實施例被描述為使用多個單元來執(zhí)行示例性處理，但應(yīng)當(dāng)理解，示例性處理也可由一個或多個模塊來執(zhí)行。此外，應(yīng)當(dāng)理解，術(shù)語控制器/控制單元是指包括存儲器和處理器的硬件裝置。存儲器被配置為存儲模塊，并且處理器被專門配置為執(zhí)行所述模塊，以執(zhí)行將在下文進一步描述的一個或多個處理。

此外，本發(fā)明的控制邏輯可表現(xiàn)為包括由處理器、控制器/控制單元等執(zhí)行的可執(zhí)行程序指令的計算機可讀介質(zhì)上的非暫時性計算機可讀媒介。計算機可讀介質(zhì)的示例包括，但不限于ROM、RAM、光盤(CD)-ROM、磁帶、軟盤、閃存盤、智能卡和光數(shù)據(jù)存儲設(shè)備。計算機可讀記錄介質(zhì)也可分布在網(wǎng)絡(luò)連接的計算機系統(tǒng)中，使得計算機可讀介質(zhì)可由例如遠程信息處理服務(wù)器或控制局域網(wǎng)(CAN)以分布式方式存儲和執(zhí)行。

本文所使用的術(shù)語是僅為了說明特定實施例的目的，而無意限制本發(fā)明。如本文所使用的單數(shù)形式“一個”、“一種”和“該”也用來包括其復(fù)數(shù)形式，除非上下文中另外明確指出。還可理解的是，當(dāng)在本說明書中使用時，術(shù)語“包括”和/或“包含”指明所述特征、整數(shù)、步驟、操作、元件和/或組件的存在，但不排除一個或多個其他特征、整數(shù)、步驟、操作、元件、組件和/或其組合的存在或添加。如本文所使用的術(shù)語“和/或”包括一個或多個相關(guān)列出項的任何和所有組合。

除非從上下文中明確指出或可以明顯看出，如本文所使用的術(shù)語“約”可以理解為在本技術(shù)領(lǐng)域公差范圍內(nèi)，例如均值的2倍標準差內(nèi)?！凹s”可以理解為所述值的10％、9％、8％、7％、6％、5％、4％、3％、2％、1％、0.5％、0.1％、0.05％或0.01％范圍內(nèi)。除非在上下文中另外明確指出，文中所提供的所有的數(shù)值都可由術(shù)語“約”來限定。

下文中，將參考附圖，對本發(fā)明的示例性實施例進行詳細描述。文中所描述的方法可由具有處理器和存儲器的控制器來執(zhí)行。換言之，控制變速器的方法可由控制器來執(zhí)行，該控制器可以是電控制器。

圖2示出可用于本發(fā)明的變速器的結(jié)構(gòu)，其中提供功率的電動機 M可連接到輸入軸IN，同步器S可安裝在輸出軸OUT上，第一驅(qū)動齒輪D1和第二驅(qū)動齒輪D2可安裝在輸入軸IN上，與第一驅(qū)動齒輪D1嚙合的第一變速齒輪P1和與第二驅(qū)動齒輪D2嚙合的第二變速齒輪P2可安裝在輸出軸OUT上。

第一離合器齒輪C1可直接連接到第一變速齒輪P1，第二離合器齒輪C2可直接連接到第二變速齒輪P2，同步器S可被布置成在第一變速齒輪P1和第二變速齒輪P2之間共享，并且該同步器S可包括安裝在輸出軸OUT上的軸套(hub)H和與該軸套H通過花鍵組合在一起的套筒SB，并且軸向移動以便與第一離合器齒輪C1或第二離合器齒輪C2嚙合。此外，未詳細示出，第一離合器齒輪C1和第二離合器齒輪C2可分別具有朝向同步器S突出的摩擦錐，因此當(dāng)套筒SB將同步器鎖環(huán)推向摩擦錐時，該摩擦錐滑入同步器鎖環(huán)中以便同步。為了便于參考，同步器S的結(jié)構(gòu)和操作，與在通用變速器中使用的同步嚙合式換檔機構(gòu)的結(jié)構(gòu)和操作相同。

在圖2中，與第一變速齒輪P1嚙合的第一驅(qū)動齒輪D1，和與第二變速齒輪P2嚙合的第二驅(qū)動齒輪D2，可被安裝在連接于電動機M的輸入軸IN上，并且第一變速齒輪P1、第二變速齒輪P2和同步器S位于輸出軸OUT上。

參考圖1，根據(jù)本發(fā)明示例性實施例的控制變速器的方法，其中該變速器包括第一變速齒輪P1和第二變速齒輪P2，用以從同步器的兩側(cè)以兩種不同的速度進行換檔，該方法可包括：移動同步器S的套筒SB，使得套筒SB從直接連接于第一變速齒輪P1的第一離合器齒輪C1脫離嚙合，并與直接連接于第二變速齒輪P2的第二離合器齒輪C2嚙合(S10)；在通過移動套筒使同步器鎖環(huán)在第二離合器齒輪C2的摩擦錐上滑動的同時(S10)，利用與輸入軸IN連接的電動機M，使第二離合器齒輪C2的速度與套筒SB的速度同步(例如，調(diào)整速度以便彼此對應(yīng))(S20)；并且通過同步(S20)，完成套筒SB與第二離合器齒輪C2的嚙合以及第二離合器齒輪C2和套筒SB的速度的同步(S30)。

移動套筒的步驟(S10)可包括移動同步器S的套筒SB，以使其從第一離合器齒輪C1脫離嚙合，直到同步器鎖環(huán)被推到第二離合器齒輪C2的摩擦錐為止。換言之，在現(xiàn)有技術(shù)中的換檔中，套筒SB從當(dāng) 前變速齒輪的離合器齒輪脫離，并且停留在如圖6所示的空檔位置，下一變速齒輪的離合器齒輪的速度和套筒SB的速度通過電動機M而同步，然后移動套筒SB，以嚙合下一變速齒輪的離合器齒輪，從而完成換檔。然而，在本發(fā)明中，可以移動套筒SB，以便與下一離合器齒輪嚙合，而不會停留在空檔位置，并通過電動機M實現(xiàn)同步(S20)，然后當(dāng)同步完成時，套筒SB與離合器齒輪可嚙合，從而完成換檔。因此，本發(fā)明可避免現(xiàn)有技術(shù)中在與下一離合器齒輪嚙合之前停留在空檔位置的必要步驟。

因此，當(dāng)嚙合步驟(S30)隨著同步(S20)的完成而完成時，套筒的移動步驟(S10)可被完成，并且被設(shè)置成用于移動套筒SB的執(zhí)行機構(gòu)可繼續(xù)將套筒SB推動到下一離合器齒輪，以便在移動套筒(S10)期間嚙合該齒輪。換言之，推動與當(dāng)前變速齒輪的離合器齒輪相嚙合的套筒SB，以使得套筒SB與預(yù)期變速齒輪的離合器齒輪相嚙合，而無需在空檔位置停留的控制方法，明顯不同于現(xiàn)有技術(shù)的控制方法，因此，在換檔期間，可以使扭矩中斷最小或減小。

在現(xiàn)有技術(shù)中，在上述步驟中，如圖3所示，使與第一離合器齒輪C1相嚙合的套筒SB脫離嚙合并移動到圖6所示的空檔位置的步驟中；通過利用電動機M來調(diào)節(jié)輸入軸IN的速度，使第二離合器齒輪C2的速度與套筒SB的速度同步的步驟中；以及然后再次移動套筒SB，以便與第二離合器C2相嚙合的步驟中，需要約0.1秒用于脫離嚙合，需要約0.2秒用于同步，且需要約0.1秒用于嚙合，因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，可產(chǎn)生總共約0.4秒的扭矩中斷。然而，在本發(fā)明中，套筒SB在其從第一離合器齒輪C1脫離嚙合的同時，可被推向第二離合器C2，以便可通過同步器鎖環(huán)與第二離合器齒輪C2的摩擦錐之間的摩擦力來傳遞扭矩，從而使扭矩中斷減小到約0.1秒。

根據(jù)本發(fā)明，如上所述，當(dāng)套筒SB從第一離合器齒輪C1脫離時，可通過同步器鎖環(huán)與摩擦錐之間的摩擦力來傳遞扭矩，并且可利用電動機M來調(diào)整輸入軸IN的速度，使得第二離合器齒輪C2的速度與套筒SB的速度同步，并且當(dāng)同步完成之后，通過套筒的移動(S10)，利用施加到套筒SB的力，而使套筒SB與第二離合器齒輪C2相嚙合，使得套筒SB的移動停止，并使套筒SB的移動(S10)被完成，這意 味著套筒SB的嚙合完成，從而完成換檔。

如上所述，本發(fā)明可作如下說明：本發(fā)明的方法可包括：使同步器S的套筒SB從第一離合器齒輪C1脫離嚙合，以使套筒SB與第二離合器齒輪C2相嚙合；使第二離合器齒輪C2的速度與套筒SB的速度同步；并且完成套筒SB與第二離合器齒輪C2的嚙合以及在第二步驟中的同步。換言之，可以認為，套筒SB的脫離嚙合與套筒的移動(S10)相對應(yīng)，第二離合器齒輪C2的速度的同步與同步步驟(S20)相對應(yīng)，并且套筒SB與第二離合器齒輪C2的嚙合的完成，與嚙合步驟的完成(S30)相對應(yīng)。顯然地，在從第一離合器齒輪C1脫離嚙合時，可朝向第二離合器齒輪C2移動套筒SB，而無需立即停止。此外，可在脫離嚙合的步驟中執(zhí)行同步步驟，隨著同步步驟的完成，可執(zhí)行完成步驟，并且隨著完成步驟的完成，可完成脫離嚙合步驟。

盡管已出于示例的目的，對本發(fā)明的示例性實施例進行描述，然而，本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，在不背離如所附權(quán)利要求中所公開的本發(fā)明的范圍和精神的前提下，還可以對本發(fā)明進行各種變型、添加和替換。