CN102472387B - 用于控制变速箱的方法和装置 - Google Patents

Abstract

为了控制包括以称为当前传动比连接的半箱和未连接的半箱的双离合器变速箱，提供一种方法，包括：使断开的半箱以目标传动比连接以及当目标传动比的信号确认了驾驶员自控换档(103，109)生效时，使连接的半箱断开的步骤(105，111)。有利地，该方法包括步骤(102，108)，即只要所述驾驶员自控换档(103，109)未被确认生效，就对未连接的半箱预先选择最优传动比，所述最优传动比具有对变速箱的最大效率。

Description

用于控制变速箱的方法和装置

技术领域

本发明涉及一种用于控制车辆，特别是机动车辆的双离合器变速箱的方法和装置。

背景技术

特别是就节省燃料而言，由双离合器控制的变速箱比行星齿轮系自动变速箱更优。

已知该类型的方法和装置，例如所述方法和装置在文献FR0109521中进行描述。在该现有技术的文献中，速度传动比的选择是在已接合传动比之前或之后的传动比选择。该选择可以通过估计车辆其它组件的测量参数和特征曲线，借助于对变速箱的操控设备来实现。

当主动轴与发动机连接期间，只要之前或之后的传动比选择尚未采用，就通常在未连接的主动轴上预先选择中性位置。

然而，就消耗能量而言，中性位置不一定是最经济的。

发明内容

为了改进现有技术，本发明的目的是提供一种用于控制包括未连接的半箱和以称为当前传动比连接的半箱的双离合器变速箱的方法，所述方法包括使断开的半箱以目标传动比连接以及当所述目标传动比的信号特征确认驾驶员自控换档生效时，使连接的半箱断开的步骤。该方法的特征在于包括：其包括第一步骤，即只要所述驾驶员自控换档未被确认生效，就对所述未连接的半箱预先选择最优传动比，所述最优传动比具有对变速箱的最大效率。

优选地，该方法包括根据接合到连接的半箱的所述当前传动比进行最优传动比的确定的预先步骤。

具体地，根据接合到连接的半箱的所述当前传动比进行最优传动比的所述确定是基于在试验平台上预先执行的测量。

更具体地，该方法包括第二步骤，即所述驾驶员自控换档一旦未被确认生效，就对所述未连接的半箱预先选择所述目标传动比。

本发明的又一目的是提供一种用于控制双离合器变速箱的装置，所述装置被配置用于执行根据本发明所述的方法。

附图说明

参考附图，根据以下作为指示性而非限制性而做出的说明，本发明的其它特征和优点将清楚地变得明显，其中：

-图1是双离合器变速箱的示意图；

-图2示出符合本发明的方法的步骤；

-图3是由本发明产生的变速箱状态的时序图。

具体实施方式

图1示出的变速箱19包括归于奇数级速度传动比的主动轴11和归于偶数级速度传动比的主动轴12。每个主动轴由未示出的不同离合器连接到发动机上。

通过空转齿轮(pignon fou)1获得第一速度传动比，该空转齿轮1通常啮合在主动轴11的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴22上。通过空转齿轮2获得第二速度传动比，该空转齿轮2通常啮合在主动轴12的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴22上。通过空转齿轮3获得第三速度传动比，该空转齿轮3通常啮合在主动轴11的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴22上。通过空转齿轮4获得第四速度传动比，该空转齿轮4通常啮合在主动轴12的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴22上。

从动轴22的可旋转固定的传动爪13由计算机18操控使得当其向左侧移动时而接合第一传动比以使空转齿轮1与从动轴22固定并且当其向右侧移动时而接合第三传动比以使空转齿轮3与从动轴22固定。从动轴22的可旋转固定的传动爪14由计算机18操控使得当其向左侧移动时而接合第四传动比以使空转齿轮4与从动轴22固定并且当其向右侧移动时而接合第二传动比以使空转齿轮2与从动轴22固定。

通过空转齿轮5获得第五速度传动比，该空转齿轮5通常啮合在主动轴11的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴21上。通过空转齿轮6获得第六速度传动比，该空转齿轮6通常啮合在主动轴12的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴21上。通过空转齿轮7获得第七速度传动比，该空转齿轮7通常啮合在主动轴11的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴21上。

从动轴21的可旋转固定的传动爪15由计算机18操控使得当其向左侧移动时而接合第五传动比以使空转齿轮5与从动轴21固定并且当其向右侧移动时而接合第七传动比以使空转齿轮7与从动轴21固定。从动轴21的可旋转固定的传动爪16由计算机18操控使得当其向左侧移动时而接合第六传动比以使空转齿轮6与从动轴21固定。

通过空转齿轮9获得倒退传动比，该空转齿轮9通常啮合在主动轴12的固定齿轮上并且可自由旋转地安装在从动轴21上。另一方面，齿轮9通常啮合在空转齿轮10上，该空转齿轮10可自由旋转地安装在从动轴23上。

从动轴23的可旋转固定的传动爪17由计算机18操控以便当其向右侧移动时而接合倒退传动比以使空转齿轮10与从动轴23固定。当空转齿轮由传动爪17固定到从动轴23时，空转齿轮10与空转齿轮9的一直啮合导致从动轴23的旋转方向与空转齿轮9的旋转方向相反。

从动轴21、22、23被连接到未示出的传动轴上，使得当接合速度传动比并且主动轴被连接到未示出的车辆的发动机上时将力矩传输到未示出的车辆驱动轮上。

空转齿轮1、3、5、7，爪型联接器13、15和具有固定齿轮的主动轴11构成奇数传动比的半变速箱。空转齿轮2、4、6，爪型联接器14、16和具有固定齿轮的主动轴12构成偶数传动比的半变速箱。

由计算机18发出并且通向爪型联接器13、14、15、16中每一个的箭头表示允许传动比接合的致动器。计算机和致动器构成用于彼此独立地接合传动比的装置。

由此构成的装置在计算机的存储器中包括数据结构，该数据结构容纳与温度、输入力矩和发动机转速有关的可能的值，以便指示与两个接合传动比(一个接合到连接轴且另一个接合到断开轴)相关联的损失力矩，以便能够估计变速箱对于每种情况的效率。全部寿命情况中的变速箱效率的绘制资料由损失力矩的预先测量(例如由原型试验平台执行的测量)来获得，该损失力矩的预先测量依据相对于接合到未连接的半箱上的传动比的每个传动比的转速和输入力矩。

按尺寸定制传动比的致动系统以便快速地响应传动比改变的级数。

装置另一方面包括一个或多个容纳在计算机存储器中的程序以便执行参考图2而解释的方法步骤。

双离合器变速箱控制的一般原理在于两个半变速箱的偶数和奇数传动比的布置。当传动比被接合到包括偶数传动比(例如第二传动比)的半箱中时，如果车辆处于加速则第三传动比被接合到另一半变速箱中，以便由两个离合器之间的力矩交错来唯一地执行从第二传动比到第三传动比的传递。

为了控制双离合器变速箱19，该方法例如从启动和转换的步骤开始，从该步骤开始，对接合或未接合到每个主动轴上的传动比进行操控和控制。

当轴11未被连接时，换档(transition)101得到确认生效。典型地，根据由运行建立的转速，当偶数传动比的半箱利用接合的偶数传动比和连接的轴12将发动机的力矩传送到传动轴时，换档101得到确认。

当传动比2接合到连接的半箱时，生效的换档82激活步骤92，其中最优化功能Optim₂确定传动比1、3、5、7和N对于中性传动比(没有任何接合的传动比)的最优化功能，由此变速箱的效率是最大的。

此外，当传动比4、6接合到连接的半箱时，分别确认生效的换档84、86激活步骤94、96，其中最优化功能Optim₄、Optim₆确定传动比1、3、5、7和N的最优化功能，由此变速箱的效率是最大的。

最优化功能基于在试验平台上执行的预先测量。在该试验平台上，接合例如传动比2并且连接偶数的半变速箱，将传动比1预先选择到未连接的奇数半变速箱上并且观察主动轴12的全部可能的旋转速度范围以及可用的全部力矩范围。对于可能的每个速度和每个力矩，存储变速箱的效率。随后同样地针对传动比4和6中的每个进行以上的测量。获得的值被保存在关联(绘制)表或应用表中以用于限定更好地估计预先选择的传动比状态的功能。

在偶数步骤92到96之一中确定的最优传动比随后在步骤102中被预先选择，该步骤102针对力矩和速度的条件将改变的情况，在换档101的下游再次循环以便通过未连接的半箱的另一最优传动比。实际上，只要变速箱保持连接到偶数半箱上，奇数传动比就可以自由地改变。

当驾驶员自控换档方式需要将对连接偶数箱的当前传动比过渡到对被断开的奇数箱的目标传动比时，在换档101下游的换档103也被确认生效。此处所称的驾驶员自控实现了最大的领受并且通常获得车辆行驶状况或驾驶状态。驾驶员自控的管理不特别地作为本发明的一部分并且提升了已经存在的组件性能。当驾驶员加速时，存在的组件对在奇数半箱上传送高传动比的时刻进行决定。当驾驶员减速或制动时，存在的组件对在奇数半箱上传送低传动比的时刻进行决定以保持发动机转速减慢。当车辆爬坡时，存在的组件对在奇数半箱上传送低传动比的时刻进行决定以提高发动机转速以便恢复力矩。当手动变速箱的情况时，驾驶员则通过执行具体的操作来明确地表示其意愿。

传送高或低的目标传动比的值的换档103激活步骤104，其中预先选择奇数目标传动比以便被接合。

步骤105随后进行奇数离合器闭合和偶数离合器打开，以便使变速箱保持连接到轴11上。

当轴12未被连接时，换档107确认生效。典型地，根据由运行建立的转速，当奇数传动比的半箱利用接合的奇数传动比和连接的轴11将发动机力矩传送到传动轴时，换档107确认生效。

当传动比1接合到连接的半箱时，确认生效的换档81激活步骤91，其中最优化功能Optim₁确定传动比2、4、6和N的最优化功能，由此变速箱的效率是最大的。

此外，当传动比3、5、7或中性传动比接合到连接的半箱时，分别生效的换档83、85、87、80激活步骤93、95、97、90，其中最优化功能Optim₃、Optim₅、Optim₇、Optim_N确定传动比2、4、6和N的最优化功能，由此变速箱的效率是最大的。

最优化功能基于在试验平台上执行的预先测量。在该试验平台上，接合例如传动比1并且连接奇数的半变速箱，将传动比2预先选择到未连接的偶数半变速箱上并且观察主动轴11的全部可能的旋转速度范围以及可用的全部力矩范围。对于可能的每个速度和每个力矩，存储变速箱的效率。随后同样地针对传动比3、5和7中的每个进行以上的测量。获得的值被保存在关联(绘制)表或应用表中以用于限定更好地估计预先选择的传动比状态的功能。

在奇数步骤91到97之一或90中确定的最优传动比随后在步骤108中被预先选择，该步骤108针对力矩和速度的条件将改变的情况，在换档107的下游再次循环以便传递未连接的半箱的另一最优传动比。实际上，只要变速箱保持连接到奇数半箱上，偶数传动比就可以自由地改变。

当自控驾驶员需要将连接的奇数箱的当前传动比过渡到已经被断开的偶数箱的目标传动比时，在换档107下游的换档109也被确认生效。此处所称的驾驶员自控实现了最大的领受并且通常获得车辆行驶情况或驾驶状态。自控驾驶员的管理不特别地构成本发明的一部分并且提升了已经存在的组件的性能。当驾驶员加速时，存在的组件对在偶数半箱上传送高传动比的时刻进行决定。当驾驶员减速或制动时，存在的组件对在偶数半箱上传送低传动比的时刻进行决定以保持发动机转速减慢。当车辆爬坡时，除非已经接合到传动比为1的最小传动比以外，存在的组件对在奇数半箱上传送低传动比的时刻进行决定以提高发动机转速以便恢复力矩。当手动变速箱的情况时，驾驶员则通过执行具体的操作来明确地表示其意愿。

传送高或低的目标传动比的值的换档109激活步骤110，其中预先选择偶数目标传动比以便被接合。

步骤111随后进行偶数离合器闭合和奇数离合器打开，以便使变速箱保持连接到轴12上。

图3示出根据横坐标表示的时间而变化的变速箱进程以及图2方法与图1装置的使用的结果。

直到时刻t₄，曲线40的高部表示主动轴12连接到发动机。这典型地是步骤101到步骤105的换档激活的顺序。只要该顺序激活，也就是说在时刻t₄和t₅之间观察的离合器交错之前，偶数传动比的半变速箱的传动比不改变。在说明的示例中，如由水平线32所示地，第二速度传动比被连接。

直到时刻t₄，曲线41的低部表示主动轴11断开。在离合器交错之前，接合到奇数传动比半箱上的传动比根据运行条件而改变。步骤102的第一过渡确定例如如由水平线31所示地，第一传动比是最优的。直到时刻t₁，对接合到偶数传动比的半箱上的传动比2的检测在此处通常确认换档82生效，该换档82使步骤92再次激活。由传动爪14接合的第二速度传动比旋转地驱动从动轴22，该从动轴22因此驱动由传动爪13接合的第一速度的齿轮1。通常啮合到主动轴12上的齿轮1旋转地驱动后者。由直到时刻t₁的曲线38的部分在图3上示出主动轴12的速度范围，除了倍数系数以外，该主动轴12的速度范围明显符合发动机转速的曲线30的形状。

在时刻t₁，如由水平部分35所示地，步骤92检测到第五速度传动比为最优，然后检测到，如由水平部分37所示地，第七速度传动比为最优。尽管曲线30相对于发动机转速递增，但是超速档系数促使由曲线38的凹处表示的主动轴11的转速的下降。

在时刻t₃，如水平部分33所示地，换档103表示自控驾驶员强行接合第三速度传动比。在激活步骤104之后，如由曲线38的上升所示地，超速档系数促使主动轴11的转速增高。

在时刻t₄，如由曲线40的下降所示地，步骤105的激活促使主动轴12的断开，以及如由曲线41的上升所示地，步骤105的激活促使主动轴11的连接，使得在时刻t₅，曲线41的高部表示发动机连接到奇数传动比的半箱上。在时刻t₅以外的曲线40的低部表示主动轴12保持断开。

偶数传动比的接合可以根据步骤83的结果自由地改变使得例如此处，使第二速度传动比过渡到由时刻t₅和t₆之间的水平段36表示的第六速度传动比，然后过渡到由时刻t₆和t₈之间的水平段34表示的第四速度传动比。根据偶数传动比接合到相同从动轴或不同从动轴上，由曲线39表示的偶数传动比的主动轴转速则跟随或不跟随从动轴22的转速。

反之，第三速度传动比被阻止传动，以便从时刻t₅开始，由曲线38表示的奇数传动比的主动轴转速跟随由曲线30表示的发动机轴的转速。

在将目标传动比接合到奇数传动比的半变速箱之后，控制偶数传动比的半变速箱以便有效地处于最优传动比的水平。

刚刚解释的方法和装置促使工作点的最优化，该工作点的最优化允许减少由于变速箱导致的损耗。

Claims (5)

1.一种用于控制包括以称为当前传动比连接的半箱和未连接的半箱的双离合器变速箱的方法，所述方法包括使未连接的半箱以目标传动比连接以及当所述目标传动比的信号特征确认了驾驶员自控换档(103，109)生效时，使连接的半箱断开的步骤(105，111)，其特征在于，所述方法还包括：

第一步骤(102，108)，只要所述驾驶员自控换档(103，109)未被确认生效，就对所述未连接的半箱预先选择最优传动比，所述最优传动比具有对变速箱的最大效率。

2.根据权利要求1所述的方法，包括：

根据接合到连接的半箱的所述当前传动比进行最优传动比的确定的预先步骤(92，94，96，91，93，95，97，90)。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：根据接合到连接的半箱的所述当前传动比进行最优传动比的所述确定是基于在试验平台上预先执行的测量。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，包括：

第二步骤(104，110)，所述驾驶员自控换档(103，109)一旦未被确认生效，就对所述未连接的半箱预先选择所述目标传动比。

5.一种用于控制双离合器变速箱的装置(18)，其特征在于所述装置(18)被配置用于执行根据权利要求1至4之一所述的方法。