[发明专利]使用抖振的离合器控制

说明书

技术领域

本公开涉及变速器控制。更具体地，本公开涉及在离合器状态转变期间使用抖振减少动力传动系振动的发生。

背景技术

一些车辆在宽车速范围内使用，包括向前运动和倒车运动两者。然而，某些类型的发动机仅能在窄的车速范围内高效地运转。因此，经常采用能够在多个速度比下有效传递动力的变速器。当车辆处于低速时，变速器通常在高速度比下操作从而能够使发动机扭矩倍增以提高加速度。在高车速下，在低速度比下操作变速器允许发动机速度与安静、燃料高效的巡航相关联。通常，变速器具有安装到车辆结构的壳体、由发动机曲轴驱动的输入轴以及通常经由在车辆转向时允许左右车轮以稍微不同的速度旋转的差速器总成驱动车轮的输出轴。

图1示意性地示出了双离合变速器(Dual Clutch Transmission，DCT)。输入20适于可经由降低发动机脉动传递的阻尼器组件而连接到发动机曲轴。环形齿轮22固定连接到差速器以在两个驱动轮之间分配动力。第一输出小齿轮24固定连接到第一副轴26并与环形齿轮22啮合。第二输出小齿轮28固定连接到第二副轴30并且也与环形齿轮22啮合。第一摩擦离合器32选择性地将输入20连接到实心轴34，同时第二摩擦离合器36选择性地将输入20连接到与实心轴34同轴的中空轴38。

齿轮40和42被支撑以绕第一副轴26旋转并分别与被固定地连接到实心轴34的齿轮44和46啮合。连接器48选择性地将齿轮40或42连接到第一副轴26。齿轮50被支撑以绕第二副轴30旋转并与被固定地连接到实心轴34的齿轮52啮合。连接器58选择性地将齿轮50连接到第二副轴30。当连接器48或58已将齿轮40、42或50中的一个连接到各自的副轴时，在实心轴34与环形齿轮22之间建立动力流动路径。这些不同的动力流动路径中的每个均与不同的速度比关联。当离合器32也接合时，在输入20与环形齿轮22之间建立动力流动路径。

齿轮60与62被支撑以绕第二副轴30旋转并分别与被固定地连接到中空轴38的齿轮64和66啮合。连接器68选择性地将齿轮60或62连接到第二副轴30。齿轮70和72被支撑以绕第一副轴26旋转并分别与齿轮66和60啮合。连接器74选择性地将齿轮70或72连接到第一副轴26。当连接器68或74已将齿轮60、62、70或72中的一个连接到各自的副轴时，在中空轴38与环形齿轮22之间建立动力流动路径。当离合器36也接合时，在输入20与环形齿轮22之间建立动力流动路径。与离合器36关联的速度比和与离合器32关联的速度比交错，使得离合器32用于建立编号为奇数的传动比，离合器36用于建立编号为偶数的传动比和倒挡。

当驾驶员在车辆静止的情况下选择前进挡时，命令连接器48将齿轮42连接到轴26同时命令离合器36分离。为了起动车辆，命令离合器32逐渐接合。类似地，当在车辆静止的情况下选择倒挡时，命令连接器74将齿轮72连接到轴26。然后，命令离合器36逐渐接合以起动车辆。当在奇数挡位下巡航时，离合器32接合。为了换挡至偶数挡位，离合器36分离(如果不是已经分离)，且连接器68或74预先选择目标动力流动路径。在预先选择了目标挡位之后，以协调的方式释放离合器32并接合离合器36，以在相应的动力流动路径之间传递动力并调节总速度比。

离合器32和36可以是干式摩擦离合器或湿式摩擦离合器。一个或更多个摩擦片固定连接到元件中的一个，而具有压力片和反作用片的壳体固定地连接到另一个元件。摩擦片位于压力片与反作用片之间。如果有一个以上的摩擦片，则它们通过也固定地连接到壳体的分离片而分开。当离合器完全分离时，反作用片和压力片间隔开使得摩擦片能在极小的阻力矩下相对于壳体旋转。为了接合离合器，致动器产生法向力，该法向力将压力片与反作用片之间的摩擦片压紧。离合器的扭矩容量与法向力成比例，也与摩擦系数成比例。摩擦系数可取决于相对转速和诸如离合器温度的其他因素。理想地，摩擦系数随着相对转速的变化而持续地变化，但是一些离合器材料背离了这种理想特性并在无打滑和一定程度的打滑之间呈现出摩擦系数的骤降。如果元件以不同的转速旋转，则离合器在倾向于使转速相等的方向上对每个元件施加与扭矩容量相等的扭矩。如果元件的转速相同，则离合器传递尽可能多的施加的扭矩一直到扭矩容量。如果所施加的扭矩超过扭矩容量，则离合器打滑而产生相对转速。