CN101918740B - 用于控制在双离合器变速器中的升档过程的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于控制在双离合器变速器(10)中的升档过程(例如4-6)的方法，该双离合器变速器具有一根与驱动发动机(14)连接的双离合器变速器输入轴(12)、两个摩擦离合器(16，18)及两个分变速器(20，22)，该方法包括以下步骤：-检测从一个低的源档(4)到一个较高的目标档(6)的换档愿望，其中，所述源档和目标档被分配给所述双离合器变速器(10)的两个分变速器(20，22)；-断开被分配给一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)并且闭合被分配给另一个分变速器(20)的摩擦离合器(16)，以无牵引力中断地通过所述另一个分变速器(20)的一个中间档(5)传递驱动功率，其中，所述双离合器变速器输入轴(12)的转速因此降低；-退出源档(4)并且在挂入目标档(6)之前过渡地压紧被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)，其中，由于牵引力矩(58)从以降低的转速转动的双离合器变速器输入轴(12)传递到所述一个分变速器(22)，所述一个分变速器(22)的转速通过压紧过程被降低，从而所述目标档(6)的同步过程可以在减小的转速差(ω)下开始；以及-断开被分配给所述另一个分变速器(20)的摩擦离合器(16)并且闭合被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)，以无牵引力中断地将驱动功率传递到所述目标档(6)。

Description

用于控制在双离合器变速器中的升档过程的方法
技术领域
本发明涉及一种用于控制在双离合器变速器中的升档过程的方法，该双离合器变速器具有一根与驱动发动机连接的双离合器变速器输入轴、两个摩擦离合器和两个分变速器。
背景技术
这类双离合器变速器是众所周知的。偶数档位被分配给两个分变速器中的一个，奇数档位被分配给另一个分变速器。通过对被分配给分变速器的摩擦离合器进行交叉操作，可以无牵引力中断地从一个档向下一个档地进行换档。
为了在双离合器变速器中进行换档过程，已经公开了许多方法。
例如DE 103 49 220 A1描述了一种这样的方法，在该方法中，通过如下方式改善舒适度：控制在变速器中从源档到目标档的换档过程以及控制相应的摩擦离合器，使得发动机转速以几乎不变的梯度朝着目标档的同步转速的方向改变。
文献DE 10 2006 010 934 A1建议，通过在进行在处于工作中的分变速器中的同步过程之前使相应的离合器接合，来抑制在处于工作中和/或不工作的分变速器中的振动，紧接着进行同步过程。
该方法被设计成用于避免在向后换档过程(例如从第四档到第二档)中出现所谓的同步冲击。
文献DE 10 2006 002 490涉及一种类似的问题并且公开了一种用于进行双重向后换档过程的方法，其中过渡地挂入档中，该档的档位位于源档和目标档之间。
在这里要实现的是，在通过被分配给不工作的分变速器的摩擦离合器挂入中间档期间将力矩冲击传递到该分变速器中，以由此接近地加速到目标转速，与如在手动换动变速器的向后换档时在引入同步器之前所需要的中间接合相类似。
发明内容
以此为出发点，本发明的目的在于进一步优化在双变速器离合器中的换档过程。
上述目的是通过一种用于控制在双离合器变速器中的双重升档过程实现。该双离合器变速器具有一根与驱动发动机连接的双离合器变速器输入轴、两个摩擦离合器及两个分变速器，该方法包括以下步骤：
-检测从一个低的源档到一个较高的目标档的换档愿望，其中，所述源档和目标档被分配给所述双离合器变速器的两个分变速器中的一个分变速器；
-断开被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器并且闭合被分配给另一个分变速器的摩擦离合器，以无牵引力中断地通过所述另一个分变速器的一个中间档传递驱动功率，其中，所述双离合器变速器输入轴的转速因此降低；
-退出源档并且在挂入目标档之前过渡地压紧被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器，其中，由于牵引力矩从以降低的转速转动的所述双离合器变速器输入轴传递到所述一个分变速器，所述一个分变速器的转速通过压紧过程被降低，从而所述目标档的同步过程能够在减小的转速差下开始；以及
-断开被分配给所述另一个分变速器的摩擦离合器并且闭合被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器，以无牵引力中断地将驱动功率传递到所述目标档，其中，只有在降低目标档的同步器上的转速差确实是必需的或者有利的，才根据确定的车辆运行状态实施所述压紧过程，其中只在所述转速差大于一个确定的阈值时，和/或只在目标档的换档离合器的摩擦环的摩擦速度大于一个确定的阈值时，和/或只在所述一个分变速器的转速大于所述双离合器变速器输入轴的转速时，才进行所述压紧过程。
根据一种优选的实施方式，压紧过程使得传递到所述一个分变速器的所述牵引力矩逐渐地增加。
根据一种优选的实施方式，牵引力矩呈斜坡状或者阶梯状增加。
根据一种优选的实施方式，压紧过程在满足预先确定的中断条件时结束。
根据一种优选的实施方式，结束所述压紧过程，使得所述牵引力矩传递到所述一个分变速器的过程跳跃式地结束。
根据一种优选的实施方式，结束所述压紧过程，使得所述牵引力矩传递到所述一个分变速器的过程呈斜坡状或者阶梯状地结束。
根据一种优选的实施方式，所述中断条件是所述一个分变速器的转速的变化率的一个规定的阈值。
根据一种优选的实施方式，目标档的同步过程是在被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器在过渡地压紧之后又重新断开之后才进行。
根据一种优选的实施方式，用于被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器的致动器在将驱动功率传递到所述另一个分变速器时将该摩擦离合器保持在接近接触点的位置中，以能够必要时以较短的反应时间进行过渡压紧。
根据一种优选的实施方式，所述源档在预紧条件下退出，从而在驱动功率被传递到所述另一个分变速器时，被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器不必完全断开。
根据一种优选的实施方式，被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器在过渡压紧时传递的扭矩不大于20Nm。
根据一种更为优选的实施方式，被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器在过渡压紧时传递的扭矩不大于15Nm。
根据一种更为优选的实施方式，被分配给所述一个分变速器的摩擦离合器在过渡压紧时传递的扭矩不大于10Nm。
此外，上述目的通过用于消除在自动换档变速器中挂入档时出现的换档卡住现象的方法实现。该方法包括以下步骤：在通过目标换档离合器挂入目标档时检测换档卡住现象即挂档不到位现象；当检测到换档卡住现象，压紧输入侧的摩擦离合器，其中，牵引力矩从变速器即分变速器之一的输入端传递到该变速器即该分变速器，从而使目标换档离合器转动，以消除所述换档卡住现象，其中，接着可以开始所述目标换档离合器的重新同步过程。
应当认识到，在多重升档过程中，特别是在双重升档过程中(例如从一到三，从二到四，从三到五，从四到六，等)可明显减小由相应的目标档的同步器消耗的同步功。在目标档的同步器上的转速差或者说摩擦速度可以分别被减低到这样的数值，这些数值使得可以使用比较而言成本更加低廉且结构紧凑的同步器。
从低的源档到较高的目标档的升档过程也应当包括从倒档换到前进档。在这种实施方式中，同样可能在目标档的同步器上产生相对较高的转速差，更确切地说是由于倒档级别中的逆转。
因此该目的得到完全解决。
一般地，本发明的控制方法可以应用于双离合器变速器中的任何升档过程。但特别优选的是，只有在降低目标档的同步器上的转速差确实是必需的或者有利的，才根据确定的车辆运行状态实施该方法。因此，在其他运行状态下可以缩短换档时间并降低变速器输入侧的摩擦离合器的磨损。
特别优选的是，压紧过程只有在转速差大于一个确定的阈值时才进行。
转速差取决于双离合器变速器输入轴的转速(也就是驱动发动机的转速)和利用换档过程应当引入的档位跳跃。特别是在当驱动发动机转速非常高(例如在剧烈加速过程中)时要从一个源档进行升档过程的时候，实施本发明的方法可以是有利的。
根据另一种优选的实施方式，压紧过程只在目标换档离合器的摩擦环(例如同步环)的摩擦速度大于一个确定的阈值时才进行。
目标换档离合器的摩擦环的摩擦速度是摩擦环在摩擦位置(同步位置)上的切向速度。摩擦速度通常与上述的转速差成正比例。但摩擦速度是用来确定压紧过程(在下文中也可能被称作中间接合)的必要性的一个很好的标准。
总的来说，此外还有利的是，压紧过程只在上述一个分变速器的转速大于双离合器变速器输入轴的转速时才进行。
在升档过程中，这样的中间接合只有在由此降低转速差时才是有意义的。因此，通过监视上述一个分变速器的转速以及监视双离合器变速器输入轴的转速，可以确定中间接合是否有意义(或者甚至是有害的)。
在本发明中，上述一个分变速器的转速是指该分变速器的输入转速，也就是相应的摩擦离合器的输出部件的转速。
在升档过程中，目标转速通常低于上述一个分变速器的输入轴的转速。该转速由于自身惯性而降低。但是，由于自身惯性的转速降低在有些瞬间进行得太慢，以致不能达到适当的摩擦速度。本发明的方法可以应用于这些情况中。
总的来说，此外还有利的是，传递到上述一个变速器的牵引力矩逐渐增加。
因此，可以减小在传动链中的冲击。
在这里，特别有利的是，牵引力矩呈斜坡状或阶梯状增加。
该增加可以遵循线性特征曲线或者也可以遵循抛物线状特征曲线。
根据另一种总体上优选的实施方式，压紧过程在满足预先确定的中断条件时结束。
该中断条件一般包括压紧过程不再是必要的或者不再是允许的。
这例如可以包括监视摩擦速度。如果摩擦速度已经或将要降低到足够更低的数值，则可以结束压紧过程。
在这里，优选地，可以这样结束压紧过程，使得牵引力矩传递到上述一个分变速器的过程跳跃式地结束。
因此，总的来说，可以缩短换档过程。
根据一种替代实施方式，这样结束压紧过程，使得牵引力矩传递到上述一个分变速器的过程逐渐地，特别是呈斜坡状或阶梯状地结束。因此，可以减小在传动链中的振动冲击或激励。
特别优选的是，中断条件是上述一个分变速器的转速变化率的一个规定的阈值。
这例如可以是该分变速器的输入轴的转速。
因此可以实现，压紧过程能够尽可能早地结束。也就是说，如果该分变速器的转速变化率达到一个确定的阈值，则可以认为摩擦速度将由此开始以较快的速度降低，从而可以尽可能早地结束压紧过程。
总的来说，优选的是，目标档的同步过程是在被分配给上述一个分变速器的摩擦离合器在过渡地压紧之后又重新断开之后才进行。
因此，可以防止变速器卡住。
此外还有利的是，用于被分配给上述一个分变速器的摩擦离合器的致动器在将驱动功率传递到上述另一个分变速器时将该摩擦离合器保持在接近接触点(kiss或touch point)的位置中，以能够必要时以较短的反应时间进行过渡压紧。
换句话说，该摩擦离合器在将驱动功率传递到上述另一个分变速器(以通过中间档获得牵引力)之后不是完全断开(对于液压操作摩擦离合器来说，也就是不是完全排空)。而是，上述一个分变速器的摩擦离合器保持在接近接触点的位置上，以能够尽可能快地引入在必要时需要的压紧过程。
此外还有利的是，源档在预紧条件下退出，从而在驱动功率被传递到上述另一个分变速器时，被分配给上述一个分变速器的摩擦离合器不必完全断开。
同样，这也会使换档过程更快。
换句话说，用于退出源档的致动器朝退出方向被预紧。当通过源档传递的扭矩低于一个确定的数值时，源档就由于预紧而被退出，其中，上述一个分变速器的摩擦离合器在这里不必完全断开。在退出源档之后立刻开始驱动功率传递到上述另一个分变速器的过程，以通过中间档传递驱动功率。
另一种特别优选的实施方式是，使被分配给上述一个分变速器的摩擦离合器在过渡压紧过程中传递的扭矩不大于20Nm，优选不大于15Nm，特别是不大于15Nm。
已经表明，即使是将这样小的扭矩从双离合器变速器输入轴传递到上述一个分变速器的压紧过程也足以有效地降低在目标档的同步器上的转速差。
当然，前面所述的和下面还要说明的特征不仅可以在分别给出的组合中，也可以在其他组合中或者单独地使用，而不会脱离本发明的范围。
附图说明
附图示出了本发明的实施例，在下面的描述中对其进行详细说明。附图中：
图1示出了一种双离合器变速器的示意图，在该双离合器变速器中能够实施本发明的方法，其中，已经挂入源档；
图2至7示出了图1的双离合器变速器在实施本发明的用于控制双重升档过程的方法期间处于不同状态的视图；
图8示出了在实施本发明的用于控制双重升档过程的方法时转速、扭矩和摩擦速度的随时间变化图；
图9至16示出了图1的双离合器变速器在实施本发明的用于控制升档过程的方法的另一种实施方式期间，更确切地说在四重升档过程中处于不同阶段的视图；
图17示出了用于实施本发明的控制方法的流程图以及在此被询问的条件；
图18示出了目标档位的轮对的示意图，以说明转速和摩擦速度；
图19示出了在不同转速水平下的不同换档过程的表格，以说明本发明的控制方法的优点；以及
图20示出了在双离合器变速器中的升档过程中在采用和不采用本发明的方法的情况下的转速突变和摩擦速度图。
具体实施方式
图1示出了一种双离合器变速器的示意图，该双离合器变速器用标记10表示。
该双离合器变速器10具有双离合器变速器输入轴12，该输入轴与驱动发动机14(比如内燃机)的曲轴连接。
该双离合器变速器包括第一摩擦离合器16和第二摩擦离合器18。两个摩擦离合器16，18的输入部件与双离合器变速器输入轴12连接。该输入轴的转速在图1中用nM表示。
第一摩擦离合器16的输出部件与第一分变速器20连接。该第一分变速器20包括档位1、3和5并且被设计为副轴结构形式。第二摩擦离合器18的输出部件与第二分变速器22连接，该第二分变速器包括档位2、4、6并且同样被设计为副轴结构形式。
由于简化视图的原因，没有示出倒档位。该倒档位可以被分配给第一分变速器20或第二分变速器22。
第一分变速器20通过第一恒定轮对24与双离合器变速器输出轴25连接，该输出轴的转速用NA表示。相应地，第二分变速器22通过第二恒定轮对26与双离合器变速器输出轴25连接。
双离合器变速器输出轴25例如可以通过差动传动装置与机动车辆例如载客车辆或者载货车辆的驱动轮连接。
第一分变速器20具有用于操纵档位1和5的第一换档离合器组件28。图1示出了，换档离合器28已被接合，使得档位5处于挂入状态。此外，第一分变速器20具有用于档位3的换档离合器30。
第二分变速器22具有用于档位2/6的换档离合器32和用于档位4的换档离合器34。在本实施例中示出了，换档离合器34已被接合，使得档位4处于挂入状态。
此外，图1还示出了，第二摩擦离合器18处于闭合状态。因此，驱动功率从驱动发动机14经由第二摩擦离合器18和第二分变速器22传递到双离合器变速器输出轴25，更确切地说是经由档位4。在另一个变速器20中，预选了档位5，由于车辆处于加速过程。如果车辆减速，则也可以在第一分变速器预选例如档位3(依赖于档位预选策略)。
第一分变速器20具有第一变速器输入轴40，该第一变速器输入轴与第一摩擦离合器16的输出部件连接。第一变速器输入轴40的转速用nE1表示。相应地，第二分变速器22具有第二变速器输入轴42，其转速用nE2表示。
第一分变速器20具有第一变速器输出轴44，换档离合器28，30支承在该第一变速器输出轴上，并且该第一变速器输出轴与第一恒定轮对24连接。相应地，第二分变速器22具有第二变速器输出轴46，换档离合器32，34被设计在该第二变速器输出轴上，并且该第二变速器输出轴与第二恒定轮对26连接。
如图所示，双离合器变速器10被设计成具有两个输出恒定轮对24，26。同样地，双离合器变速器10也可以被设计成具有输出侧的恒定轮对。此外，双离合器变速器10被布置成用于横向或纵向安装在车辆中。档位在相应的分变速器20，22内的布置方式在所示实施例中纯粹是任意选取的。同样可以采用其他布置方式(特别是轴向布置方式)。
图2至7示出了双离合器变速器10在从档位4到档位6的升档过程中连续出现的状态，其中使用了本发明的控制方法。
从图1的状态开始，双离合器变速器10通过档位4传递驱动功率，其中需要假定驱动发动机14具有相对较高的转速水平。在另一个分变速器20中，预选了档位5。
图2示出了这样一种状态，在该状态中，通过断开第二离合器18和闭合第一离合器16，进行从第二分变速器22到第一变速器20的交叉渐变过程。摩擦离合器16，18这样的交叉控制过程是双离合器变速器的特点，在本发明中对此不进行详细描述。
图3示出了第二摩擦离合器18完全断开的状态。在该状态中，驱动功率通过第二分变速器20的档位5传递到双离合器变速器输出轴。此外，在这一时刻，操纵换档离合器34，以退出档位4(设定中性位置N)。从该时刻起，第二变速器输入轴42不再与功率通量有关联，它的转速仅仅由于自身摩擦或者说轮组摩擦而降低。由于第二变速器输入轴42在该时刻的转速相对较高(处于上面给出的每分钟6500转的数量级中)，虽然驱动发动机的转速nM由于从第四档到第五档的升档过程已经降低，在用于目标档位6的换档离合器32上还是存在相对较高的转速差。
图4示出了这样一种状态，在该状态中，在操纵换档离合器32以挂入档位6之前，这时瞬间地压紧第二摩擦离合器18。因此，通过双离合器变速器输入轴上的转速降低，向第二变速器输入轴42施加牵引力矩，从而以较大的强度使该第二变速器输入轴制动。该过程也被称作“中间接合”。
接着，重新断开第二摩擦离合器18，如图5所示，以及接着，操纵换档离合器32以挂入档位6。
图6又示出了这样一种交叉渐变过程，在该过程中，离合器16，18都参与了，以将驱动功率从第一分变速器(在其中，档位仍然处于挂入状态)传递到第二分变速器22(在其中，第六档位处于挂入状态)。
在图7中，升档过程结束了，其中，摩擦离合器18现在处于完全闭合状态，而第一摩擦离合器16处于完全断开状态。驱动功率现在通过第二分变速器22(档位6)传递到双离合器变速器输出轴25。在第一分变速器22中，档位5可以保持挂入或者被退出。
图8示意地示出了这样的升档过程。该视图从图3的状态开始，在该状态中，中间档已经挂入并且通过该中间档传递功率。因此，双离合器变速器输入轴12的转速nM等于第一变速器输入轴40的转速nE1。与此相比，转速nE2更高。该相对较高的数值导致第六档的同步器上的摩擦速度v(6)在时刻t1还是相对较高。从该时刻起直到时刻t3，可以通过压紧不工作的分变速器的摩擦离合器(在上述实施例中为摩擦离合器18)进行中间接合。摩擦速度v(6)很高，使得不允许进行同步过程，因为摩擦速度v(6)尚未低于阈值L。
由于这个原因，通过压紧不工作的分变速器的摩擦离合器(摩擦离合器18)，在时刻t2引入中间接合。由此传递到不工作的分变速器的变速器输入轴42的牵引力矩58在这里逐渐增加，更确切地说，呈斜坡状地增加(如从时刻t2起所示的那样)，直到最大值。在接近时刻t3时，满足中间接合的中断条件。在这里，对转速nE2的变化率进行监视。当该变化率已经达到一个确定的阈值时(在接近t3时)，通过重新减小牵引力矩58来中断该中间接合。该减小可以跳跃式地进行，但是根据图8所示同样也可逐渐地按照斜坡或抛物线形状进行。
但，优选地，从时刻t3起，可以在牵引力矩58完全消除之后操纵第六档的同步器。当第六档已经挂入之后，然后(在时刻t4)进行交叉渐变过程，在该过程中，驱动功率从第一分变速器20传递到第二分变速器22，其中，摩擦离合器18被操纵，如在通过从时刻t4起呈斜坡状的力矩增加过程示出的那样。
在图8中示出了一个时间间隔50，在该时间间隔内允许中间接合。图中示出了一个时间间隔52，在该时间间隔内中间接合是必需的。此外，当中间接合是必要的时，在时间间隔52的开始处设置一个标记。该标记只有在新的换档过程开始时才复位。
图中示出了时刻54，在该时刻，摩擦速度v(6)已经低于预先确定的阈值。从该时刻起，可以进行目标档的同步过程。之前不允许进行同步过程。
图中示出了一个时间窗56，在该时间窗内，目标档的同步器可以处于工作中。时间间隔56紧接在时刻54之后，在经过该时间间隔56后，目标档的摩擦速度v已经被降到零，目标档被同步了。
图中示出了从被分配给目标档不工作的分变速器的摩擦离合器传递的扭矩58。
在时刻t1，全部满足中间接合的条件，从而在时刻t2稍后将牵引力矩施加到不工作的分变速器的变速器输入轴，更确切地说，是在中间接合阶段中进行施加。在该中间接合阶段59内，在时刻54(t3)，摩擦速度v低于阈值L，从而从该时刻起可以进行目标档的同步过程(在阶段56期间)。只要没有退出源档就不施加离合器力矩，因此实现从t1到t2的延迟。该性能能够以可校准的方式被禁用。
关于本发明的双离合器变速器的升档过程的控制方法的上面描述涉及例如图1至7的实施例，在该实施例中，从档位4升档至档位6。但，图8的图表应当从质上进行理解并且与此相应地也能够应用到其他换档过程(例如从1到3，从2到4，从2到6，等等)。
据此，图9至16示出了本发明的控制方法的另一实施例，该实施例用于从档位2到档位6的升档过程。被用于描述的双离合器变速器对应于图1至7中的那个。
在图9中，从一个状态开始，在该状态中，档位2处于挂入状态且功率是通过第二分变速器22进行传递。在该分变速器中，预选了档位3。
在图10中，进行转换至第一分变速器的交叉渐变过程，因此在图11中，功率通过第一分变速器和档位3传递到输出轴。断开摩擦离合器18，通过换档离合器32退出档位2。
在图12中，通过摩擦离合器18进行中间接合，从而降低变速器输入轴42的转速。
在图13中，在第一档的同步器上的摩擦速度降低之后，挂入档位4(换档离合器34)。因此，暂时使用第四档的同步器来进一步降低第二变速器输入轴42的转速。在图14的步骤中，通过换档离合器34重新退出档位4并且通过换档离合器32挂入档位6。
在步骤15中，重新进行交叉渐变过程，在该过程中，驱动功率从第一分变速器(档位3)传递到第二分变速器(档位6)。
在图16中，摩擦离合器16重新处于断开状态，从而该档位6现在为行驶档。
在图17中，示出了流程图60，该流程图被执行以引入中间接合过程。
在步骤62中，首先计算转差率，特别是计算相应的变速器输入轴的转速与发动机转速之间的转差率，以及计算该变速器输入轴的转速与那个变速器输入轴基于目标档实现的转速之间的转差率。
由该转差率计算出目标档同步环的切向速度，也就是摩擦速度v。
在步骤66中计算中间接合的必要性，以及计算同步延迟。在步骤68中确定是否允许施加离合器牵引力矩以降低变速器输入轴的转速。
如果不允许的话，则流程图被重新执行。如果允许的话，则在步骤70中修改离合器模式(或者说引入中间接合)。
图中示出了离合器控制模块72，该模块在状态74中从断开的离合器开始。如果从该状态开始允许中间接合且有必要进行中间接合且目标档的档位同步器不工作，则在状态76中增加离合器牵引力矩。接着，监视上述条件之一是否在此期间已经改变。如果因此不再允许接合或者不再有必要接合或者目标档的档位同步器处于工作中，则重新断开该离合器，从而实现状态74。
图18是双离合器变速器10的档位轮对(在本实施例中为第六档位的轮对)的示意图。
该轮对包括与变速器输入轴42固定连接的固定轮，该固定轮与游滑轮啮合，该游滑轮暂时可自由转动地支承在变速器输出轴46上。换档离合器32包括摩擦环78(同步环)。
图中示出了变速器输出轴46的转动速度ωW。还示出了轮对36的游滑轮的转动速度ωLR。以示意方式示出了转速差ω(6)，该转速差存在于摩擦环78上。示出了摩擦速度v(6)，该摩擦速度在摩擦环78的啮合点上产生，也就是在同步位置上的切向速度。
图19包括三个表格，它们描述中间接合在哪些换档过程中是特别有利的。
在表格中给出了中文名称，这些名称对应的英文翻译如下：
·Rotation in low gear
在低档位下的转速
·manual control shifting
手动控制换档
·double shifting step without clutch strategy
无离合策略的双重换档过程
·double shifting-step with clutch strategy
有离合策略的双重换档过程
·gear shift
换档过程
·rotational speed difference
转速差
·rotation skip
转速突变
·sliding speed
摩擦速度
从表格中可看出，如果不进行中间接合，特别是在换档过程3-5、4-6中的摩擦速度(即使在在低档位上的转速只有最大转速的0.75倍时也是)相对较高(分别为10.03和11.20)。当在低档位上的转速为最大转速时引入换档过程时，对于换档过程1-3、2-4、3-5和4-6来说也属于相同情况。
相反地，如果允许离合策略，也就是可以进行中间接合，如在表格84中所示，可看出目标同步器上的摩擦速度即使在上述的极端换档过程中也明显降低，从而同步器得到保护或者可以被设计成体积较小。
最后，图20示出了在换档过程1-3、2-4、3-5、4-6中的转速突变，更确切地说用灰色线，更准确地说示出了无离合策略的转速突变，这些转速突变从表格82中得出。用黑色虚线示出无中间接合并且考虑到10m/s的最大滑动速度所允许的转速突变。在有中间策略的情况下，从表格84中可得出，不会超过5.93m/s的滑动速度。
虽然上面已经描述本发明的控制方法的几种实施方式，但也可以进行下面的修改。
本发明的控制方法也可以应用于有倒档参与的换档过程中。在这里，中间接合的必要性可能甚至会更大，因为在这里可能出现相对较高的转速差(例如在从倒档到第二档的同步过程中)。
此外，中间接合也可以在出现所谓的挂档不到位时进行，也就是当在引入换档过程中换档离合器可能没有彻底接合以建立在相应轮对上的形状配合连接时进行。这可能由于卡死或者由于闭锁式同步器的意外闭锁而进行。
在这种情况下，例如通过监视用于挂入目标档所需的力或能量，来检测这样的挂挡不到位或者说换档卡住现象。如果该力或能量在较长的时间间隔内超过一个确定的数值，则可认为出现换档卡住现象。在这种情况下，短暂地压紧相应的分变速器的输入侧的摩擦离合器，其中，牵引力矩从变速器的输入端传递到该变速器。因此，目标换档离合器被转动，通常由此消除了换档卡住现象。接着，可以开始目标换档离合器的新的同步过程。
此外，本发明的方法不仅可应用到升档过程中，而且也可应用到降档过程，例如从表格82和84中可得出的那样。例如在从档位5到档位3的降档过程中，可以将目标换档离合器上的摩擦速度从7.90降低到4.90。
在这样的降档过程中，目标转速高于起动转速。通过施加牵引力矩，使不工作的分变速器加速。通过撤除牵引力矩，变速器转速可以由于自身摩擦而重新减低。通过适当的措施，可以防止离合器力矩施加过程出现摆动。
作为补充，对本发明的技术背景进行描述。
对于实现用于施加牵引力矩的算法来说重要的是，连续地计算相关摩擦环(同步环)的摩擦速度。
该计算进行如下：
缩写：
S         起始
T         目标
lim       极限值
ins       输入轴，变速器输入轴
sync      同步器
公式中使用的符号：
转速(rpm)：         n〔rpm〕
单独变速比：        i〔-〕
变速比常数：        k〔-〕
总变速比：          g〔-〕
转速突变：          Δnins〔rpm〕
转速差：            Δnsync〔rpm〕
同步环直径：        d〔m〕
同步环切向速度：    v〔m/s〕
转速突变
转速突变是变速器输入转速在从起始档到目标档的换档过程中的变化量。该转速突变计算如下：
Δn ins = n s · g s - g T g s
转速差
转速差是需要接合的游滑轮的转速与相应的变速器输出轴的转速之差。
Δn sync = n s i T · g s - g T g s = Δn ins i T
切向速度是同步环在同步位置上的切向速度。它在本文中也被称作摩擦速度。
v = Δn sync · π · d 60
摩擦速度是中间接合必要性的一个标准。如果它超过一个阈值，为了保护同步装置进行中间连接。
在不工作的分变速器的离合器上施加牵引力矩是否促进同步过程，取决于当前的转速情况。
中间接合只有在由此降低转速差的情况下才有意义。通过中间接合，使变速器输入转速朝着发动机转速方向改变。因此下列情况适用：
情况1：目标转速小于起始转速
离合器只有在变速器输入转速仍然大于发动机转速时才允许闭合。
情况2：目标转速大于起始转速
离合器只有在变速器输入转速小于发动机转速才允许闭合。
连续地计算在同步位置上的切向速度。中间接合功能只有在摩擦速度超过临界值时才触发。
在换档过程中，在换档之前和在换档之后分别要求提供一种期望的离合器模式。由于在中间接合过程中必须要求从离合器中提供力矩，在中间接合功能激活时要求提供一种离合器模式，该离合器模式允许在换档期间施加离合器力矩。
换档逻辑必须容忍该力矩，但仍然开始进行换档过程。因此，计算为小的离合器力矩提供真值的信号。换档逻辑对于其功能来说能容忍该小的离合器力矩，但除了过渡到同步过程的情况。
同步过程应当只有在离合器确实处于断开状态时才开始进行。
此外，只有在起始档处于退出状态时才要求提供牵引力矩。离合器的牵引力矩保持施加持续在物理上有意义的时间长度，或者直到低于临界摩擦速度。
然后，要么当摩擦速度还是太高时进一步延迟同步过程，要么进行档位同步过程。在没有施加牵引力矩的条件下的同步延迟只有在目标转速小于起始转速时才可以进行。
被要求提供的离合器牵引力矩呈斜坡状地增加。该力矩跳跃式地减小。
如果是升档，则目标转速低于变速器输入转速。在这种情况下，该分变速器通过其自身惯性减速。在不工作的分变速器的转速达到一个规定的阈值时，可以撤除离合器的牵引力矩。
在降档时，目标转速高于起始转速。通过施加牵引力矩，使不工作的分变速器加速。通过撤除牵引力矩，变速器转速可以由于自身摩擦重新减低。通过适当的措施，防止离合器力矩施加过程出现摆动。
为促进同步过程施加牵引力矩与换档逻辑的换档过程同时进行。同步延迟使得致动器移动到同步位置之前并在那等待，直到实现释放以进行同步过程。
如果在换档过程中没有必要进行中间接合，则执行算法，以保持离合器的超负荷尽可能小。
促进档位同步过程的算法能够被完全禁用。
变形方案：
·通过在统计学上评价行驶性能，可以动态地调整临界摩擦速度并且由此优化离合器和同步装置的使用寿命。
·通过在降档过程中进行中间接合，可以实现更短的换档时间。这在不超过临界摩擦速度时也会是有意义的。同步时间在某些换档过程中可以通过离合器较高的同步功率来缩短。同步时间在有中间接合的换档过程中相当于离合器和同步器的同步时间，以及在无中间接合的换档过程中只是相当于同步器的同步时间。
·在Powershift拉力升档过程中，可以通过在离合器交叉渐变过程中不是完全地消除正在断开的离合器的力矩来实现更短的换档时间。起始档在这里被设计成处于预紧状态，从而用于中间接合的离合器不必完全断开。因此，节省了用于完全断开和移向中间接合位置的时间。
·可以使离合器牵引力矩呈斜坡状地减小(代替上述的跳跃式减小)，以保护离合器致动器。
·在不要求提供牵引力矩期间，但算法处于激活状态，离合器应当被保持在接触点之前，而不是处于接触位置，以实现更快的反应时间。
·在进行从倒档到第2档的档位同步时的中间接合可以促进该同步过程。
·可以激活中间接合来消除挂挡不到位(齿到齿)。在通过中间接合使离合器体相对于导套转动之后，可以挂入档位。

Claims (13)

1.用于控制在双离合器变速器(10)中的升档过程的方法，该双离合器变速器具有一根与驱动发动机(14)连接的双离合器变速器输入轴(12)、两个摩擦离合器(16，18)及两个分变速器(20，22)，该方法包括以下步骤：
-检测从一个低的源档(4)到一个较高的目标档(6)的换档愿望，其中，所述源档和目标档被分配给所述双离合器变速器(10)的两个分变速器(20，22)中的一个分变速器(22)；
-断开被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)并且闭合被分配给另一个分变速器(20)的摩擦离合器(16)，以无牵引力中断地通过所述另一个分变速器(20)的一个中间档(5)传递驱动功率，其中，所述双离合器变速器输入轴(12)的转速因此降低；
-退出源档(4)并且在挂入目标档(6)之前过渡地压紧被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)，其中，由于牵引力矩(58)从以降低的转速转动的所述双离合器变速器输入轴(12)传递到所述一个分变速器(22)，所述一个分变速器(22)的转速通过压紧过程被降低，从而所述目标档(6)的同步过程能够在目标档(6)的同步器上的转速差(ω)减小的情况下开始；以及
-断开被分配给所述另一个分变速器(20)的摩擦离合器(16)并且闭合被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)，以无牵引力中断地将驱动功率传递到所述目标档(6)，其特征在于，只有在降低目标档的同步器上的转速差确实是必需的或者有利的，才根据确定的车辆运行状态实施所述压紧过程，其中在所述转速差(ω)大于一个确定的阈值时，和／或在目标档(6)的换档离合器(32)的摩擦环(78)的摩擦速度(v)大于一个确定的阈值时，和／或在所述一个分变速器(22)的转速(nE1)大于所述双离合器变速器输入轴的转速(nwM)时，才进行所述压紧过程。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述压紧过程使得传递到所述一个分变速器(22)的所述牵引力矩(58)逐渐地增加。
3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述牵引力矩(58)呈斜坡状或者阶梯状增加。
4.如权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，所述压紧过程在满足预先确定的中断条件时结束。
5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，结束所述压紧过程，使得所述牵引力矩(58)传递到所述一个分变速器(22)的过程跳跃式地结束。
6.如权利要求4所述的方法，其特征在于，结束所述压紧过程，使得所述牵引力矩(58)传递到所述一个分变速器(22)的过程呈斜坡状或者阶梯状地结束。
7.如权利要求4所述的方法，其特征在于，当所述一个分变速器(22)的转速(nE2)的变化率达到一个规定的阈值时，满足所述中断条件。
8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述目标档(6)的同步过程是在被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)在过渡地压紧之后又重新断开之后才进行。
9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，用于被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)的致动器在将驱动功率传递到所述另一个分变速器(20)时将该摩擦离合器保持在接近接触点的位置中，以能够必要时以较短的反应时间进行过渡压紧。
10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述源档(4)在预紧条件下退出，从而在驱动功率被传递到所述另一个分变速器(20)时，被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)不必完全断开。
11.如权利要求1所述的方法，其特征在于，被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)在过渡压紧时传递的扭矩不大于20Nm。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)在过渡压紧时传递的扭矩不大于15Nm。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，被分配给所述一个分变速器(22)的摩擦离合器(18)在过渡压紧时传递的扭矩不大于10Nm。
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