CN101561042A - 操作双离合变速器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于操作双离合变速器(1)的方法，所述双离合变速器具有至少两个摩擦连接的换档元件(K1、K2)。其中每个变速器部件可分别通过一个换档元件(K1或K2)被接入动力流中或者从动力流断开。此外，通过所述变速器部件可得到双离合变速器(1)的不同传动比。在双离合变速器(1)中分别通过各变速器部件之间的切换实现的传动比转换以基本上无牵引力间断的方式实现。分别在一个变速器部件的范围内、而不是在各变速器部件之间切换来实现的传动比转换只能以牵引力间断的方式实现。在针对能够牵引力无间断地执行的传动比转换提出换档要求时，根据当前通过双离合变速器(1)所传导的负载，执行或者阻止双离合变速器(1)中的所要求的牵引力无间断的传动比转换。在针对能够牵引力间断地执行的传动比转换提出换档要求时，根据当前通过双离合变速器(1)所传导的负载，执行或者阻止双离合变速器(1)中的所要求的牵引力间断的传动比转换。

Description

操作双离合变速器的方法

技术领域

本发明涉及一种如权利要求1或10的前序部分所述类型的操作双离合变速器的方法。

背景技术

实践中已知的车辆常常是通过自动换档的变速装置实现的，其中所述变速装置主要表现出两个不同的特点。一方面，在变速装置中，每级传动比对应于一个动力切换元件。另一方面，已知的变速装置原则上由至少两个并联连接的单个变速器组成，其中每个单个变速器至少对应于一个动力切换元件，并且这些动力切换元件分别具有一排形状相配的用于接通和切断不同传动比的换档元件。

上述变速装置已知通常作为所谓的双离合变速器，其中在各自空载的变速器分支档位中接入了形状相配的接通换档元件。该形状相配的换档元件的档位的改变借助于外部能源，例如液压的、机电的、电磁的或者气动的传动机构来实现，其中形状相配的换档元件还能够作为所谓的同步结构而实现。

为了使变速装置能够以尽可能小的结构空间需求来实现，变速器档位以及接通或切断换档元件以特定的方式和方法被节省结构空间地设置在变速器外壳中。变速器档位的这种特定设置往往受系统限制而导致在两种传动比或者两个变速器档位之间的传动比转换只能以牵引力间断的方式实现，因而不能以动力切换方式来实现。这是由于以下事实：即通过双离合变速器的同一个变速器部件得到两个相关的传动比，并且在传动比转换时该变速器部件的一个形状相配的换档元件被打开，而同一变速器部件的另一个形状相配的换档元件被关闭。

DE 102007049271.7中已知的是一种这样的双离合变速器，其中在可通过第一变速器部件得到的一个低传动比或者说用于前进的第五档传动比与可通过第二变速器部件得到的一个高传动比或者说用于前进的第七挡传动比之间可以执行牵引力无间断的换档或动力切换，作为牵引力无间断的动力切换，在这种牵引力无间断的动力切换情况下，在两个摩擦连接的换档元件之间只发生一次离合器交叠。与此相反，在所述高传动比和一个中间的传动比或者说第六挡传动比之间的传动比转换只能作为牵引力间断的换档实现，因为通过同一变速器部件得到两个传动比，但这可能不是运动型驾驶者所希望的，特别是处于动力输出发动机的中间负载和高负载区域内的两个传动比。

为了在节省结构空间的双离合变速器中避免牵引力间断的换档，所需要的在已知的双离合变速器中只能以牵引力间断的方式切换的传动比之间进行的传动比转换作为牵引力无间断的两次换档来实现，其首先从在一个变速器部件中所设定的输出传动比牵引力无间断地切换到在另一个变速器部件中所表现的支承档位，随后从该支承档位开始牵引力无间断地切换到所选取的目标传动比，其中这样的两次换档的特征是需要两次连续的离合器交叠，与常规的动力切换相比，它具有复杂的换档过程，并且换档时间持续较长，这在不期望的情况下影响了双离合变速器的自发性。

发明内容

因此本发明基于的目的是提供一种用于操作节省结构空间地实现的双离合变速器的方法，借助于该方法，尽可能在无牵引力的情况下实现不能动力切换的传动比之间的传动比转换。

根据本发明，该任务通过具有权利要求1或10所述特征的方法来解决。

在根据本发明的用于操作具有至少两个摩擦连接的换档元件的双离合变速器的方法的第一可选变体中，其中每个变速器部件可分别通过一个换档元件被接入到动力流中或者从动力流断开，并且通过该变速器部件能够得到双离合变速器的不同传动比，并且其中在双离合变速器中分别通过各变速器部件之间的切换实现的传动比改变以基本上无牵引力间断的方式实现，而分别在一个变速器部件的范围内、而不是在各变速器部件之间切换来实现的传动比转换只能以牵引力间断的方式实现，在针对能够牵引力无间断地执行的传动比转换提出换档要求时，根据当前通过双离合变速器所传导的负载，执行或者阻止双离合变速器中的所要求的牵引力无间断的传动比转换。

在本发明所述方法的第二可选变体中，在针对能够牵引力间断地执行的传动比转换提出换档要求时，根据当前通过双离合变速器所传导的负载，执行或者阻止双离合变速器中的所要求的牵引力间断的传动比转换。

借助于本发明所述方法的两个上述可选变体，以简单和低成本的方式和方法提供了一种换档点控制，通过它能够尽可能地在无牵引力的情况下实现双离合变速器的不能动力切换的传动比之间的传动比转换，因为各自所要求的传动比转换根据分别通过双离合变速器所传导的负载被执行或者被阻止。

原理上，上述“通过双离合变速器所传导的负载”的概念被理解为由动力输出发动机所产生的发动机力矩，在汽车工作时，它经由双离合变速器在车辆的车辆驱动链路的动力输出方向上传导。其中覆盖可由动力输出发动机生成的最大发动机力矩的0到100％的动力输出发动机的整个负载区域被分成一个低的、一个中间的和一个高的负载区域。

下方的或者低的负载区域以车辆驱动链路的空载工作状态作为下限，以发动机力矩的第一阈值作为上限。第二个或者中间的负载区域由发动机力矩的第一阈值和发动机力矩的第二阈值所限定，它同时作为第三个或者高负载区域的下限。高负载区域覆盖了从所述第二阈值到最大发动机力矩的范围。

发动机力矩的上述两个阈值分别根据当前在双离合变速器中设定的传动比来确定。其中它可能与各自的应用情况有关，即发动机力矩的这两个阈值在加档和减档时彼此一致，或者分别以不同的水平应用于加档和减档，和/或根据车辆驱动链路的不同部件组的不同工作状态参数来确定。

附带地或者作为替代，还存在以下可能性：即发动机力矩的阈值根据车辆驱动链路的各个当前的工作点而预先给定，或者由相应的预先确定的特征曲线中读出(该特征曲线最好也能根据工作状态而变化)，并且在操作双离合变速器时被调用。

附图说明

本发明的其它优点和有利的改进由权利要求和参照附图描述原理的实施例给出。附图中：

图1作为双离合变速器设计的变速装置的齿轮示意图；

图2按照图1的变速装置的连线图；以及

图3按照本发明的方法的示例性变体的简化流程图。

具体实施方式

图1中示出双离合变速器1的齿轮示意图，它由两个摩擦连接的换档元件K1和K2以及七个形状相配的换档元件A到F和K构成。此外，图2示出一个表格式的连线图，其中在列首中列出换档元件A到F，K、K1和K2，并在行首中列出用于向前行驶的七个传动比“1”到“7”以及用于倒退行驶的两个传动比“R1”和“R2”。该连线图中分别用一个点来填充的行分别表示双离合变速器1的用于给出传动比而传导功率的换档元件。该连线图中的空白区域分别表示一个换档元件没有参与给出双离合变速器的传动比的过程。

两个摩擦连接的换档元件K1和K2的输入侧通过变速器输入轴2相连接，这个变速器输入轴与车辆的车辆驱动链路的动力输出发动机的动力输出轴相连接，其中在变速器输入轴2和两个换档元件K1、K2之间设置一个已知的扭矩振动减震器3。

在第一中间轴4上设置三个活动齿轮5至7，它们可分别通过换档元件A、B和C抗扭地与第一中间轴4相连接。第一活动齿轮5与一个和第一摩擦连接的换档元件K1的输出侧抗扭地相连的固定齿轮8相啮合。活动齿轮6和活动齿轮7分别与和第二摩擦连接的换档元件K2的输出侧抗扭地相连的固定齿轮9和10相啮合。

此外，双离合变速器1具有第二中间轴11，在其上可转动地安装有另外三个活动齿轮12、13和14。这些活动齿轮12、13和14可通过换档元件D、E和F抗扭地与第二中间轴11相连。此外，两个活动齿轮12和13可通过形状相配的换档元件K抗扭地相互连接，从而能够得到所谓的倒车档(Windungsgang)。

此外，两个活动齿轮12和13分别与固定齿轮8和9相啮合，而在活动齿轮14和固定齿轮10之间设置一个中间齿轮15。借助于中间齿轮15提供了为得到倒退行驶的传动比“R1”和“R2”所需的反向转动。

双离合变速器1的动力输出轴16通过一个固定齿轮17与一个抗扭地与第一中间轴4相连的传动齿轮18以及另一个抗扭地与第二中间轴11相连的传动齿轮19相啮合，从而使由双离合变速器1构成的车辆驱动链路的动力输出发动机的施加到动力输入轴2的区域内的发动机力矩能够沿动力输出方向继续传导。

通过摩擦连接的换档元件K1和K2，双离合变速器1的每个变速器部件分别可接入到车辆驱动链路的动力流中或者从动力流断开，其中通过双离合变速器1的变速器部件可得到用于向前行驶的不同传动比“1”到“7”以及用于倒退行驶的两个传动比“R1”、“R2”。

在双离合变速器1中的传动比改变，如在第一传动比“1”和第二传动比“2”之间、在第二传动比“2”和第三传动比“3”之间、在第三传动比“3”和第四传动比“4”之间、在第四传动比“4”和第五传动比“5”之间、或者在第五传动比“5”和第六传动比“6”之间的传动比转换，分别通过在各变速器部件之间的切换来实现，也就是说通过将一个变速器部件接入到车辆驱动链路的动力流中，同时将其它变速器部件从其它车辆驱动链路的动力流中断开地来实现，这基本上可牵引力无间断地执行。

分别在一个变速器部件的范围内、而没有在各变速器部件之间切换来实现的传动比转换，如在第六档传动比“6”和第七档传动比“7”之间、在第一档传动比“1”和第三档传动比“3”之间、在第二档传动比“2”和第四档传动比“4”之间、在第三档传动比“3”和第五档传动比“5”之间、或者在第四档传动比“4”和第六档传动比“6”或第七档传动比“7”之间的传动比转换，在车辆驱动链路中只能以牵引力间断的方式被执行。

为了能够给在图1中示出并可按照在图2中示出的连线图操作的双离合变速器1提供尽可能高的自发性，试图在不能动力切换的档位对之间、即在下一档传动比“6”和第七档传动比“7”之间，尽可能地在无牵引力的情况下执行传动比转换。

下面，根据本发明的双离合变速器1的换挡点控制借助在图3中详细示出的流程图详细解释了双离合变速器1的高传动比区域，该区域包含第五档传动比“5”、第六档传动比“6”和第七档传动比“7”。

在图3中示出的根据本发明的双离合变速器1的换档控制的流程图中，换挡点控制从第一步骤S1开始。接着在第二检查步骤S2期间检查在双离合变速器1中设定的是哪个传动比。如果在步骤S2中确定是传动比“1”到“4”、“R1”或“R2”中的一个，则换挡点控制结束。如果第二检查步骤S2的检查结果表明在双离合变速器1中设定的是第五档传动比“5”，则转去执行第三步骤S3，而当所设定的是第六档传动比“6”时，转去执行第四步骤S4，并当在双离合变速器1中所设定的是第七档传动比“7”时，转去执行步骤S5。

如果在双离合变速器1中设定的是第五档传动比“5”或者说是低传动比，则在第六检查步骤S6期间检查是否存在针对牵引力无间断的减档的要求，其中在检查结果为肯定时，转去执行第七步骤S7，并且在双离合变速器1中执行常规的动力切换。

当第六检查步骤S6的检查结果为否定时，则在第八检查步骤S8期间检查是否存在针对牵引力无间断的加档的要求。当第八检查步骤S8的检查结果为否定时，重新返回到第六检查步骤S6之前。而当检查结果为肯定时，则在第九检查步骤期间检查通过双离合变速器1实现的车辆驱动链路是否处于一个低负载区域中。当第九检查步骤S9的结果为肯定时，则在双离合变速器1中，根据工作状态，或者在步骤S7期间执行常规的动力切换或单一加档，或者在步骤S10期间执行牵引力无间断的双重加档，接下来，无论是从步骤S7开始还是从步骤S10开始，都转去执行步骤S11，此时换挡点控制结束。

当第九检查步骤S9的检查结果为否定时，转去执行第十二检查步骤S12，在第十二检查步骤期间检查车辆驱动链路或者它的动力输出发动机是否位于中间的负载区域中。当第十二检查步骤S12的检查结果为否定时，重新返回到第六检查步骤S6之前。而当第十二检查步骤S12的检查结果为肯定时，转去执行第十步骤S10，并且执行从第五档传动比“5”到第七档传动比“7”或更高传动比的方向上的牵引力无间断的双重加档，随后在步骤S11结束换档控制。

如果在双离合变速器1中设定的是第六档传动比“6”或中间的传动比，则从第四步骤S4转去执行第十三检查步骤S13，并且检查是否要求在第五档传动比“5”的方向上的牵引力无间断的减档。在第十三检查步骤S13的检查结果为肯定时，转去执行第七步骤S7，执行常规的动力切换或减档。接着，在第十一步骤S11结束换挡点控制。

当第十三检查步骤S13的检查结果为否定时，转去执行第十四检查步骤S14，检查是否要求从第六档传动比“6”或者中间的传动比到更高的传动比或第七档传动比“7”的方向上的牵引力无间断的加档，其中当检查结果为否定时，重新返回到第十三检查步骤S13之前，并且在检查结果为肯定时，转去执行第十五检查步骤S15。

在第十五检查步骤S15期间检查通过双离合变速器1实现的车辆驱动链路的动力输出发动机是否处于低负载区域中，其中当检查步骤S15的检查结果为否定时，重新返回到第十三检查步骤S13之前，而当检查结果为肯定时，转去执行第十六步骤S16，在第十六步骤期间执行从第六档传动比“6”到第七档传动比“7”的方向上的牵引力间断的加档，接着在步骤S11结束换挡点控制。

如果在第二检查步骤S2中确定在双离合变速器1中所设定的是第七档传动比“7”，则在第十七检查步骤S17期间检查在双离合变速器1中是否要求减档，其中当检查结果为否定时，重新返回到第十七检查步骤S17之前，而当检查结果为肯定时，在第十八检查步骤S18期间检查动力输出发动机是否处于一个低负载区域中。

当第十八检查步骤S18的检查结果为肯定时，转去执行第十六步骤S16，并执行从第七档传动比“7”到第六档传动比“6”的方向上的牵引力间断的单一减档，随后在第十一步骤S11结束换挡点控制。

如果在第十八检查步骤S18中确定动力输出发动机至少处于一个中间的负载区域中，则在一个紧随第十八检查步骤S18后的第十九检查步骤S19期间检查从第七档传动比“7”开始到第五档传动比“5”的方向上是否可执行双重减档，此时第六档传动比“6”或中间的传动比被跳过。当第十九检查步骤S19的检查结果为否定时，转去执行第十六步骤S16，并执行在第六档传动比“6”的方向上的牵引力间断的单一减档，随后结束换挡点控制。当在第十九检查步骤S19的检查结果为肯定时，转去执行第十步骤S10，并执行在第五档传动比“5”的方向上牵引力无间断的双重减档，随后在第十一步骤S11结束按照本发明的方法。

原则上，针对双离合变速器的不能动力切换的档位对而提出的换挡点控制，即在第六档传动比“6”和第七档传动比“7”之间进行传动比转换或者在加档或减档时，建议在双离合变速器中，在低负载或低负载区域的情况下，以牵引力间断的方式执行加档和减档。

在中间负载区域和高负载区域中，在双离合变速器1中阻止从第六档传动比“6”到第七档传动比“7”的方向上的加档。此外，当动力切换不可能从第七档传动比“7”到第五档传动比“5”或者到可动力切换的档位的方向上越过两级传动比时，在中间的和高的负载区域中，在双离合变速器中从第七级传动比“7”到第六级传动比“6”的方向上只能以牵引力间断的方式执行减档，因为动力输入轴2的要设定的目标传动比的转速或同步传动输入转速在所设定的第五档传动比“5”时过高，上述转速等于与动力输入轴2有效连接的动力输出发动机在双离合变速器1的所考察的工作点处的转速。

针对在第五档传动比“5”和第六档传动比“6”之间或者在第五档传动比“5”和第七档传动比“7”之间牵引力无间断地进行传动比转换，在低负载区域中，根据本发明的换挡点控制建议：所要求的加档作为牵引力切换来执行。其中所要求的加档与工作状态相关地作为简单的动力切换来实现，即在从第五档传动比“5”到第六档传动比“6”的方向上实现，或者作为跨越两级传动比的双重换档来实现，即从第五档传动比“5”直接切换到第七档传动比“7”。与此相反，所要求的牵引力无间断地执行的减档在低负载区域中仅作为单一牵引力切换来实现，即在从第六档传动比“6”到第五档传动比“5”的方向上实现。

在中间的负载区域中，所要求的牵引力无间断地执行的加档和减档都作为牵引力无间断的跨越两级传动比的双重换档来实现，其中不能动力切换的档位或者第六档传动比“6”均被跳过。

如果由于双重减档后在车辆驱动链路的当前工作点处在动力输入轴或动力输出发动机的范围内出现过高的转速而不能执行双重换档，则阻止所要求的牵引力无间断的双重换档或者所要求的牵引力无间断的传动比转换，并允许或执行至不能动力切换的档位的牵引力间断的单一换档。

在高负载区域中，阻止所要求的牵引力无间断的加档，而作为牵引力切换执行减档。

根据分别在双离合变速器1所设定的传动比，所要求的牵引力无间断的减档在高负载区域中分别作为单一换档执行，即从第六档传动比“6”到第五档传动比“5”的方向上执行，或者作为越过两个档位的双重减档被执行，即从第七档传动比“7”到第五档传动比“5”的方向上执行，其中在双重减档时，不能动力切换的档位、即前述的第六档传动比“6”被跳过。

此外，在高负载区域中原则上存在以下趋势，即能够以动力间断的方式执行换档，因为实现为内燃机的动力输出发动机在转速增加阶段通过减少在传动比转换时断开的换档元件的传导性而被启动。由于这个原因，可以阻止所要求的牵引力无间断的减档，并且作为替代，能够执行牵引力间断的减档。

除此之外还存在以下可能，即当由于在设定第五档传动比“5”的情况下动力输入轴2的过高转速因而不能执行从第七档传动比“7”到第五档传动比“5”的方向上的双重换档时，可以阻止所要求的牵引力无间断的减档，并且作为替代，能够执行至不能动力切换的档位、即从第七档传动比“7”到第六档传动比“6”的方向上的牵引力间断的单一减档。

原理上，上述根据本发明的建议并不限定于双离合变速器，在双离合变速器中各个不能动力切换的档位对直接一个接一个地设置，而能够动力切换的档位对的传动比与不能动力切换的档位或者与不能动力切换的传动比直接相邻。

根据本发明的建议适于双离合变速器，在双离合变速器中，在低传动比、中间传动比和高传动比之间的传动比转换(在这些传动比之间分别设置其它的传动比)，在低传动比和中间的传动比之间的传动比转换，以及在低传动比和高传动比之间的传动比转换，可分别作为牵引力无间断的换档而实现，而在中间的传动比和高传动比之间的传动比转换只能以牵引力间断的方式实现。

附图标记列表

1双离合变速器

2双动力输入轴

3扭矩振动减震器

4第一中间轴

5到7活动齿轮

8到10固定齿轮

11第二中间轴

12到14固定齿轮

15中间齿轮

16动力输出轴

17固定齿轮

18传动齿轮

19其它传动齿轮

A到F换档元件

K换档元件

K1、K2换档元件

S1到S19步骤

“1”到“7”向前行驶的传动比

“R1”、“R2”倒退行驶的传动比

Claims (13)

1.一种用于操作双离合变速器(1)的方法，所述双离合变速器具有至少两个摩擦连接的换档元件(K1、K2)，其中每个变速器部件可分别通过一个换档元件(K1或K2)被接入动力流中或者从动力流断开，通过所述变速器部件可得到双离合变速器(1)的不同传动比(“1”到“7”，“R1”、“R2”)，并且其中在双离合变速器(1)中分别通过各变速器部件之间的切换实现的传动比转换以基本上无牵引力间断的方式实现，而分别在一个变速器部件的范围内、而不是在各变速器部件之间切换来实现的传动比转换只能以牵引力间断的方式实现，其特征在于，在针对能够牵引力无间断地执行的传动比转换提出换档要求时，根据当前通过双离合变速器(1)所传导的负载，执行或者阻止双离合变速器(1)中的所要求的牵引力无间断的传动比转换。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在低负载的情况下执行所要求的牵引力无间断的加档和减档。

3.如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在低负载的情况下执行所要求的牵引力无间断的单一加档以及双重加档。

4.如权利要求1到3之一所述的方法，其特征在于，在低负载的情况下分别作为单一减档执行所要求的牵引力无间断的减档。

5.如权利要求1到4之一所述的方法，其特征在于，在中间负载的情况下，作为牵引力无间断的双重换档执行所要求的牵引力无间断的加档和减档，并且均跳过牵引力间断的中间换档。

6.如权利要求1到5之一所述的方法，其特征在于，当阻止牵引力无间断的多重换档时，在中间负载的情况下作为牵引力间断的单一换档执行所要求的牵引力无间断的换档。

7.如权利要求1到6之一所述的方法，其特征在于，在高负载的情况下阻止所要求的牵引力无间断的加档。

8.如权利要求1到7之一所述的方法，其特征在于，在高负载的情况下执行所要求的牵引力无间断的减档，其中当要设定的目标传动比的同步传动输入转速小于一个阈值时，跳过只能以牵引力间断的方式设定的传动比。

9.如权利要求1到8之一所述的方法，其特征在于，在高负载的情况下，执行牵引力间断的减档来代替所要求的牵引力无间断的减档。

10.一种用于操作双离合变速器(1)的方法，所述双离合变速器具有至少两个摩擦连接的换档元件(K1、K2)，其中每个变速器部件可分别通过一个换档元件(K1或K2)被接入动力流中或者从动力流断开，通过所述变速器部件可得到双离合变速器(1)的不同传动比(“1”到“7”，“R1”、“R2”)，并且其中在双离合变速器(1)中分别通过各变速器部件之间的切换实现的传动比转换以基本上无牵引力间断的方式实现，而分别在一个变速器部件的范围内、而不是在各变速器部件之间切换来实现的传动比转换只能以牵引力间断的方式实现，其特征在于，在针对能够牵引力间断地执行的传动比转换提出换档要求时，根据当前通过双离合变速器(1)所传导的负载，执行或者阻止双离合变速器(1)中的所要求的牵引力间断的传动比转换。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，在低负载的情况下执行所要求的牵引力间断的加档和减档。

12.如权利要求10或11所述的方法，其特征在于，在中间负载或者高负载的情况下阻止所要求的牵引力间断的加档。

13.如权利要求10到12之一所述的方法，其特征在于，当牵引力无间断的双重减档的要设定的目标传动比的同步传动输入转速大于一个阈值时，在中间负载和高负载的情况下执行所要求的牵引力间断的减档。

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