[发明专利]具有副箱接合确保机构的变速器

说明书

相关申请的交叉援引

本申请要求于2011年12月19日提交的美国临时申请No.61/577,619的权益，该申请的公开内容通过援引整体加入本文。

技术领域

本技术领域总体为用于具有主箱和副箱（挡位段箱）的组合式变速器的自动换挡的控制系统、且尤其用于协调变速器的主箱换挡和变速器的副箱换挡的控制系统。

背景技术

挡位段型的组合式变速器在现有技术中是公知的。这样的变速器典型地包括串联连接至挡位段型副箱的多速主变速箱，其中挡位段级通常大于主变速箱的总速比范围。

在自动的组合式变速器中，主箱通常通过响应于电子控制单元的自动致动器换挡。电子控制单元可以集成至操作多种车辆系统如车辆发动机和车辆变速器的控制单元中，如可以是独立的且为专用的变速器电子控制单元（”TECU”）。在本文中，控制单元将通常指TECU。主箱的自动致动器可以是现有技术公知的电子X-Y换挡器，且在美国专利No.4873881中有描述，该专利通过援引加入本文。或者，自动的主箱致动器可为气动机构，这也是现有技术公知的。自动的副箱致动器响应于该TECU的控制信号。示例性的副箱致动器在美国专利No.7861612中示出，该专利通过援引加入本文。那里所述的致动器是响应于电子信号的气动致动器。尽管美国专利No.7861612所述的电子信号源是驾驶员控制开关，但作为替代，副箱致动器可以响应于来自TECU的电子信号。作为另一种替代，副箱致动器可响应于由TECU所控制的开关。用于给主变速箱和副变速箱换挡的具体机构及其配置不打算限制本发明的范围。

变速器的通常布置形式具有可在主箱中选择的多个齿轮速比例如五个，以及由副箱提供的分为“高”和“低”的两个齿轮速比。高挡位段特点通常在于“直接”，其中，副箱输出件作为整体单元与输入件一起转动。对于处于低挡位段的副箱，输出件以比输入件低的速度转动，并提供扭矩倍增效果。

本发明针对的特定问题涉及协调主箱和副箱的换挡以及确保副箱的接合。更具体地，本发明打算有利于在关油门状况下从高到低的副箱换挡，这在操作车辆下坡时实现发动机制动是希望有的。与多个机械部件的相互作用有关的许多因素可能会导致难以完成这样的换挡。

人们希望提供一种控制系统，其有利于从高至低的关油门的副箱换挡的完成。

发明内容

在一个实施例中，提供一种给具有机械同步器的副变速器换低挡的方法。指示副变速器换低挡。副变速器的输入轴被控制至与副变速器的输出轴基本同步的速度以接合该副变速器。对比副变速器上游的转速和该变速器下游的转速以验证接合。在验证未接合时，副变速器的输入轴被控制至与该副变速器的输出轴非同步的速度，以在再循环事件中接合副变速器。

在另一实施例中，提供一种副变速器模块，其具有副变速器和与该副变速器通讯的控制器。该副变速器具有输入轴、输出轴和机械同步器。该控制器配置成(i)指示副变速器换低挡；(ii)控制副变速器的输入轴至与副变速器的输出轴基本同步的速度以接合副变速器；和(iii)如果在控制输入轴至该基本同步的速度之后该副变速器未接合，使输入轴速度比输出轴速度增加一预定速度差以接合副变速器。

在再一实施例中，变速器设有主变速箱；在该主变速箱下游且通过主轴连接至该主变速箱的挡位段式副变速箱；和控制器。该控制器配置成(i)指示副变速箱换低挡；(ii)控制该主轴至与副变速箱的输出轴基本同步的速度以接合该副变速箱；(iii)验证该副变速箱的接合；和(iv)如果验证未接合，使主轴速度比输出轴速度增加一预定速度差以接合副变速箱。

本发明的多个实施例具有相关的优点。例如，对于多速比组合式变速器的副箱选挡控制系统有利于完成从高至低的换挡。在副箱换低挡时，主箱主轴的速度被增加以提供针对新的副箱齿轮速比的该主轴和输出轴之间的预定速度差，以及在副箱同步器部分中基本同步的速度。该主轴和输出轴之间的速度差可以通过增加主轴速度而增加，以在副箱同步器部分中获得不同步的速度，直至副箱中实现完全接合。对于具有副箱机械同步器的变速器，使副箱同步器部分中具有非同步速度会使得该副箱脱离挡销或其他机械接合件，并在换挡如换低挡后，使副箱滑动接入期望的齿轮挡位。

附图说明

图1是不按比例的、具有挡位段型副箱的组合式变速器的示意图。

图2是示例性副箱和副箱致动器的截面图，它们可用作图1的变速器的部件。

图3是与图1的变速器相关的控制元件的示意图。