CN103917799B - 用于控制双离合器变速器的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于控制具有至少两个分变速器的双离合器变速器的方法，所述分变速器中的每一个都能够借助于离合器与驱动单元联接，其特征在于，为了测定在离合器中是否存在增加的带排转矩，当在离合器断开的情况下在该离合器所配属的分变速器中执行从挂入档位到空档的档位变换时，执行如下步骤：根据下述情况哪种先出现，要么在离合器断开的预设时间段期间测定带排转矩，要么直至滑差率消减时测定带排转矩。

Description

用于控制双离合器变速器的方法

技术领域

本发明涉及一种具有根据权利要求1前序部分所述的特征的方法以及一种具有根据权利要求10前序部分所述的特征的设备。

背景技术

本发明的应用领域和使用目的是，在双离合器系统的两个离合器中的至少一个离合器上的带排转矩增加的情况下提高所述双离合器系统的可用性。术语“双离合器系统”和“双离合器变速器”在本文献的范围内是同义词。对本领域技术人员来说，这种双离合器变速器已经公知并且例如在DE102010024941A1中有所描述。下面始终参考根据DE102010024941A1的描述。术语“驱动单元”、“内燃机”以及“发动机”在本文献的范围内同样是同义词。

在双离合器系统中，根据极端事件，例如有挂车地在山上起动，可能导致离合器上发生不可逆转的变化。这种变化的持续较长时间段的后果可能是在离合器上出现带排转矩。通过对离合器的支承而导致的带排转矩应该对于进一步观测来说忽略不计，因为它通常非常小，例如小于1Nm。但是，直接在离合器中产生的带排转矩却可能明显更大，例如大于2Nm。

在整个系统运行时间期间，几乎总是能预期会发生极端的并因此有害的事件。当然不能排除，即使在正常负荷下，其中一个或者其中另一离合器统计上非常规地过早地具有带排转矩。带排转矩也可以通过有误差的再调整、通过来令片在湿度下的膨胀效应或者通过迄今未知的效应来调整。

例如大于2Nm的、增加的带排转矩对于接触点的确定和档位的挂入具有负面影响。

带排转矩增加的直接后果是，当通过评估变速器输入轴转速来测定接触点的时候，过于低估该接触点，这例如在德国专利申请DE102010024941A1中有所描述。在带排转矩非常高的情况下，不再能够通过变速器输入轴转速来测定接触点，这是因为发动机转速与输入轴转速之间必要的滑差率太小或者消减得太快。由于待期待的更高精确度和稳定性，这种通过变速器输入轴转速来测定接触点的方法应该通过由动力系统观测器（Triebstrangbeobachter）进行接触点匹配来代替，该匹配非常依赖于发动机力矩精度，并且因此也可用在停驻-起步系统中。所述方法的组合是具有优点的，因为动力系统观测器可以非常好地用于激活的离合器上的接触点匹配，而通过变速器输入轴转速的接触点匹配可以仅仅出现在非激活的离合器上。

在挂入档位时，在变速杆拨指上不能超过确定的力，例如500N，以便使得机械部件在其耐用性方面不出现过度疲劳。但是，在带排转矩增加的情况下，挂入档位所需要的力经常大于所能提供的力，于是不能成功地执行挂档过程。

发明内容

本发明的目的在于，即使在离合器上的带排转矩增加的情况下也能够使所述双离合器系统维持可用，以便即使在系统受损的情况下也能尽可能长时间地推迟整个系统的崩溃。

该目的通过具有根据权利要求1所述的特征的方法以及具有根据权利要求10所述的特征的设备来实现。

因此，在方法方面，该目的通过下面所描述的方法来实现。

根据本发明，提供了一种用于控制具有至少两个分变速器的双离合器变速器的方法，所述分变速器中的每一个都能够借助于离合器与驱动单元联接。根据本发明设定：为了测定在离合器中是否存在增加的带排转矩，当在离合器断开的情况下在该离合器所配属的分变速器中执行从挂入档位到空档的档位变换时，执行如下步骤：

根据下述情况哪种先出现，要么在离合器断开的预设时间段期间测定带排转矩，要么直至滑差率消减时测定带排转矩。

带排转矩的测定例如由DE102010024941A1公知。

在本发明的一种优选实施方式中设定：当测定的带排转矩大于0.2Nm至5Nm，优选1Nm的带排转矩阈值，则判定出：存在增加的带排转矩。

在本发明的另一种可供选择的、另外的优选的实施方式中设定：当滑差率在所述预设时间段的进程中降低超过10%至40%，优选超过20%的极限值时，则判定出：存在增加的带排转矩。

在本发明的另一种优选实施方式中设定：所述预设时间段小于空档挂入的时间段。由本领域技术人员在考虑技术上的各种情况的情况下确定所述时间段的具体值。此外，本领域技术人员依赖于采样时间以及对于评估所必要的、或者适宜的数据点的量来选择所述时间段。例如，在采样时间为10ms的情况下，40ms的时间段就可能已经足够了。

在本发明的另一种优选的实施方式中设定：在存在增加的带排转矩的情况下，关闭基于输入轴转速进行接触点匹配的方法，并且中断或者（如果离合器还未闭合的话）不执行由这种方法引起的离合器闭合，不致使离合器发生闭合，即放弃使离合器闭合。关闭基于输入轴转速进行接触点匹配的方法例如根据DE102010024941A1来进行，这是因为，由于增加的带排转矩，不能成功地完成基于输入轴转速进行接触点匹配的方法。本领域技术人员在选择带排转矩阈值、选择滑差率降低的百分比的极限值并且在确定时间段的具体值的时候都要考虑到这一点。

在本发明的另一种优选实施方式中设定：在存在增加的带排转矩的情况下，将档位预选调整为预选空档，以便不会持续地将动力输入离合器中。

在本发明的另一种优选实施方式中设定：在存在增加的带排转矩的情况下，与正常行驶运行下相比，在换档时或者在起动时使滑差率更快地降低，和/或与正常行驶运行下相比，以更小的滑差率行驶，和/或借助于显示器和/或以声音的方式向驾驶员指明对离合器的损害，和/或借助于显示器和/或以声音的方式要求驾驶员让车辆降温。对驾驶员的指示也可以利用其它常见的手段来实现。

在本发明的另一种优选实施方式中设定：在存在增加的带排转矩的情况下，借助于动力系统观测器来测定接触点，其中，使驱动单元的扭矩的发动机力矩偏移量适应于补偿所述增加的带排转矩。动力系统观测器长久以来就已经公知并且例如也在DE10213946A1中有所描述。

在本发明的另一种优选实施方式中设定：以大于为保护变速器和/或同步单元免受过载而预设的力阈值的力来挂入档位。该力阈值非常依赖于相关变速器的实施方式，从而本领域技术人员必须在考虑技术上的各种情况的情况下确定具体值。作为示例提出：变速杆拨指上的力阈值为500N。

在本发明的另一种优选实施方式中设定：所述方法即使对于停住的车辆也能实施。

在设备方面，该目的通过下面所描述的设备来实现。

根据本发明，提供一种用于控制具有至少两个分变速器的双离合器变速器的设备，所述分变速器中的每一个都能够借助于离合器与驱动单元联接。根据本发明，所述设备设定为，通过它能够实施上面所描述的方法。

根据本发明的方法以及根据本发明的设备具有如下优点，即能够判定出增加的带排转矩，并且采取适当的措施来尽可能长时间地提供双离合器系统的可用性。

本发明的其它优点和有利的设计方案是下面的描述的主题。

具体实施方式

在离合器断开的情况下挂出档位之后，根据DE102010024941A1所述的基于输入轴转速进行接触点匹配的方法观测变速器输入轴的转速，并且由变速器输入轴转速梯度来确定通常非常小的带排转矩作为参考力矩，其例如由轴承摩擦而引起。在确定参考力矩之后，在接触点之下的一个点上闭合所述离合器，并因此主动改变输入轴的转速梯度。为了确定参考力矩，需要一个固定的时间间隔，在所述时间间隔中，在发动机转速与输入轴转速之间存在足够的滑差率。对于带排转矩的判定，该条件被放松，从而要么在固定的时间间隔之后，要么在滑差率消减之后，执行对带排转矩的计算。因此，也可以探测出非常大的带排转矩。因此，参考力矩的确定也可以直接用于判定带排转矩。当然，在用于带排转矩或者参考力矩的判定时间太短的时候，针对基于输入轴转速的接触点匹配的离合器闭合必须中止。不依赖于上级部件对基于输入轴转速的接触点匹配的许可，必须在每次主动断开配属离合器并将档位向空档切换时测定所述带排转矩判定。

对判定出增加的带排转矩的反应可以像下面所述的这样：

A）可以尝试及早地降低动力输入并因此可能防止进一步损坏，以期使所造成的损坏仍是完全可逆的。为此，与正常行驶模式下相比，可以在换档或者起动的时候使滑差率明显并且更快地降低。也可以主动要求驾驶员让车辆降温。此外，在判定出带排转矩的情况下，需要将档位预选调整为预选空档，以便不会持续地将动力输入离合器中。通过在换档前强制的档位预选，还可以在离合器上产生足够的滑差率，以便使来令片耗损符合长期规划，这最终又有助于解决带排转矩问题。

B）在判定出增加的带排转矩之后，必须关闭通过变速器输入转速对接触点的确定，这是因为否则的话，只要该确定方法还起作用，接触点在硬件特征曲线在那里经常出现局部提高的情况下，在所述接触点之下或者附近，过多地偏移到小的值上。可供选择地，接触点也可以通过动力系统观测器来测定。这种动力系统观测器虽然非常依赖于发动机力矩并因此并不是很精确，但是在相关离合器具有增加的带排转矩的情况下，通过提高发动机力矩偏移量还是可以确定尚可的接触点。因此，发动机力矩偏移量的确定不可以像迄今那样，仅仅在离合器或者传动系断开的情况下观测带排转矩，并因此以该偏移量使由发动机发送的力矩返回为零，而是还必须考虑依赖于离合器的带排转矩。

此外，必须允许以更大的力来挂入档位，即使所述力使得变速器和同步单元过载。

C）将这两种反应A）和B）以有利的方式组合。

可以设想带排转矩在较早判定和采取A)中的措施的情况下很小并因此也在相对短的时间内再次消失。

在车辆停住的情况下的带排转矩判定：

即使在车辆停住的情况下也可以在挂出档位之后执行带排转矩判定，由此在大量动力输入离合器的情况下，例如有挂车地在山上进行调度操纵，可以及早地对带排转矩的出现作出反应，具体方法是：例如如此改变策略，以使得以很小的滑差率行驶。也可以通过显示器将损伤直接显示给用户并且通过声音报警信号来显示。因此，用户可以在出现持续损伤之前有针对性地让系统降温。

通过本发明，尤其在实施措施A）和B）的时候，可以由于离合器系统的粘滑敏感性（Rupfempfindlichkeit）而使用如下离合器类型，该离合器类型倾向于在离合器断开情况下存在带排转矩，并且还倾向于在存在带排转矩的情况下在接触点之下或者附近将离合器特性曲线过度抬高，但是利用所述离合器可以实现附加的减震并因此能够以有利的方式使固有频率推移。

如果离合器越少处于可行性边界上，那么带排转矩越不太可能出现。当然，在极端情况下，总是可以预计出现带排转矩，这是因为陷落效应（Topfungseffekte）在其可逆性方面具有混沌特性。

因此，本发明用于判定带排转矩并且利用适当的措施来减小带排转矩的影响，从而维持双离合器系统的可用性。所述措施包括在有极端负荷情况下出现带排转矩时警告驾驶员，并且防止由于带排转矩而导致的接触点和发动机力矩偏移量的错误匹配，以及还使挂档力提高超过耐用性极限。

Claims (9)

1.一种用于控制具有至少两个分变速器的双离合器变速器的方法，所述分变速器中的每一个都能够借助于离合器与驱动单元联接，其特征在于，为了测定在离合器中是否存在增加的带排转矩，当在离合器断开的情况下在该离合器所配属的分变速器中执行从挂入档位到空档的档位变换时，执行如下步骤：根据下述情况哪种先出现，要么在离合器断开的预设时间段期间测定带排转矩，要么直至滑差率消减时测定带排转矩，其中，所述预设时间段小于空档挂入的那个时间段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当测定的带排转矩大于带排转矩阈值，或者当滑差率在所述预设时间段的进程中降低超过门限值，则判定出：存在增加的带排转矩，其中，所述带排转矩阈值取值范围为0.2Nm至5Nm，所述门限值取值范围为10％至40％。

3.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，在存在增加的带排转矩的情况下，关闭基于输入轴转速进行接触点匹配的方法，并且中止或者不执行由这种方法引起的离合器闭合。

4.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，在存在增加的带排转矩的情况下，将档位预选调整为预选空档。

5.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，在存在增加的带排转矩的情况下，与正常行驶模式下相比，在换档时或者在起动时使滑差率更快地降低，和/或与正常行驶模式下相比，以更小的滑差率行驶，和/或借助于显示器和/或以声音的方式向驾驶员指明对离合器的损害，和/或借助于显示器和/或以声音的方式要求驾驶员让车辆降温。

6.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，在存在增加的带排转矩的情况下，借助于动力系统观测器来测定接触点，其中，使所述驱动单元的扭矩的发动机力矩偏移量适应于补偿所述增加的带排转矩。

7.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，以大于为保护变速器和/或同步单元免受过载而预设的力阈值的力来挂入档位。

8.根据权利要求1至2之一所述的方法，其特征在于，所述方法即使对于停住的车辆也能实施。

9.一种用于控制具有至少两个分变速器的双离合器变速器的设备，所述分变速器中的每一个都能够借助于离合器与驱动单元联接，其特征在于，所述设备设定为能够实施根据权利要求1至8所述的方法。