CN104302956A - 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两个分变速器的双离合器变速器的方法，所述分变速器在输入侧分别与离合器连接，通过该离合器能建立与驱动马达的驱动连接，其中，能在两个分变速器中相应无负载的分变速器中预先选择当前作用的挡位的后续的目标挡位。为了基于变速器损耗来实现减小能量消耗，而执行以下的步骤：-得出可能的目标挡位，-针对预先选择目标挡位的第一种情况和-针对不预先选择挡位的第二种情况，-借助测量和/或模型计算和/或从中导出的值得出变速器的总损耗，-确定，在预先选择目标挡位情况下的总损耗是大于或小于没有挡位预选的情况下的总损耗，-借助得出的作为标准的总损耗来判定，是否应预先选择目标挡位，-根据相关的判定引入措施。

Description

用于控制双离合器变速器的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于控制双离合器变速器的方法。

背景技术

以不同的结构方式公知了具有功能上彼此独立的分变速器的双离合器变速器，这些分变速器分别与输入侧的离合器连接，通过该离合器能建立与驱动马达的驱动连接。通常设置有两个中间轴结构形式的分变速器，它们可以轴向上依次地、轴向平行地或彼此交错地构建。在分变速器中，挡组分别布置在经过那里的齿轮的多个齿轮组平面中，其中，通常偶数挡位的组能在两个分变速器中的一个中换挡并且奇数挡位的组能在两个分变速器中的另一个中换挡。两个离合器可以布置在共同的离合器壳中并且利用它们的输出侧分别与变速器输入轴连接，其中，两个变速器输入轴彼此同轴地布置并且分别与两个分变速器中的一个连接。同样公知了具有平行的变速器输入轴和两个单个离合器的其它布置方案。

这样的车辆变速器原则上能在交替的尤其是在顺序的换挡次序中通过两个分变速器完全地动力换挡。当其中一个配属于离合器的挡位作用时，能够已经预先选择在当前无负载的分变速器中的其中一个配属于另一离合器的目标挡位或跟随挡位(Anschlussgang)。在此，在打开配属的输入侧的离合器的情况中，已经闭合了预先选出的目标挡位的换挡元件。通过两个离合器交叠地打开和闭合来进行负载从一个分变速器向另一个分变速器过渡的挡位切换。由此，双离合器变速器很大程度上可以实现无牵引力中断的挡位切换并因此相对于中间轴结构方式的传统换挡变速器而言提供了更高的行驶舒适性。为了实现从作用的挡位非常舒适地过渡到后续挡位，需要对离合器特性曲线进行尽可能准确地了解。为此，像例如在DE 103 08 517 A1中所述的那样，可以分别在无负载的离合器上执行特性曲线适配。

通常通过建立换挡元件的抗相对转动的连接来在当前无负载的分变速器中预选挡位，这些换挡元件将齿轮与变速器轴连接和/或将变速器轴彼此连接。由此，在当前无负载的分变速器中出现相应于预期待切换的挡位的目标挡位的传动比的目标转速。在此，通过挡位预选在不同的变速器元件上出现绝对的转速和彼此相对的转速。然而，相关的旋转的变速器元件在无负载的分变速器中产生拖曳力矩。拖曳力矩依赖于不同的参数，像例如转动惯量、磨损状态、摩擦系数、润滑介质粘滞性和冷却介质粘滞性。由拖曳力矩以及相对的转速得到由此造成的变速器损耗，并且通常相关的变速器部件的转速或转速差越大，则该变速器损耗越高。

由EP 1 467 127 A1公知了一种用于控制双离合器变速器的方法，在该方法中，相对通常的运行方式在相应无负载的分变速器中不预先保持用于后续挡位切换的目标挡位。由此，应避免由于可能错误的挡位选择所产生的问题，例如当下一较高的挡位已经被预先选择时，但是驾驶者着手超车过程并希望执行降挡位，以便得到尽可能大的牵引力储备，却发生了如下情况，即，令人懊恼地引起在无负载的分变速器中的驾驶者期望的换挡之外的重复换挡位过程，或者尤其通过拖曳力矩在实施为湿式离合器的打开的双离合器上由于输入侧与输出侧的转速差而产生变速器损耗。代替传统的挡位预选，在该已知的方法的情况下在当前无负载的分变速器中打开在同步的换挡元件进而设计当前未使用的挡位。自由转动的分变速器通过轻微关闭它的所属的输入离合器而被带至驱动轴的转速进而是驱动马达的转速并保持该转速。由此，相关的分变速器在限定的输出状态中针对后续的换挡过程地错开，其中，自由的分变速器的传动系直到驱动马达的打开位置始终以马达转速连同转动。

此外，由DE 103 08 689 A1公知一种用于控制带有两个变速器输入轴的双离合器变速器的方法，离合器分别配属于这些变速器输入轴，在变速器输入轴上为了在离合器上执行从作用的挡位向目标挡位的挡位变换而执行多相的转动力矩控制。在此，如果在挂出目前不作用的挡位之后没有预先选择目标挡位，那么所属的自由的变速器输入轴的转速下降，其结果是在目标挡位的同步转速下的拖曳损耗，并且随后通过接合相关的离合器来同步化。

发明内容

本发明在这样的背景下基于如下任务：提出一种用于控制双离合器变速器的方法，该方法可以基于变速器损耗来实现减小能量消耗。

由独立权利要求的特征得到该任务的解决方案，而能由从属权利要求获知本发明的有利的设计方案和改进方案。

本发明是基于这样的认知：在具有两个自给式分变速器的双离合器变速器中通过预先选择相应在未与驱动马达驱动连接的分变速器中的挡位来调整不同变速器元件的相对的和绝对的转速，这些变速器元件在无负载的状态中具有拖曳力矩并因此产生拖曳损耗，该转速越大，则该拖曳损耗通常越高。相反，如果在无负载的分变速器中没有立即挂入目标挡位或跟随挡位，那么在分变速器的传动系的自由转动的变速器部件上出现另外的相对的和绝对的转速，所述转速大致通过变速器损耗而受到影响，但却不通过预先选择挡位受到影响。因此，鉴于预先选择挡位而通过有策略的判定可以实现的是，至少暂时地使相应无负载的分变速器中的转速最小化，从而能够以时间上平均的方式来实现变速器的效率改善进而实现驱动机构的消耗节省以及最终的排放减少。

因此，本发明以用于控制具有两个分变速器的双离合器变速器的方法为出发点，所述分变速器在输入侧分别与离合器连接，通过该离合器能建立与驱动马达的驱动连接，其中，能分别在两个分变速器的无负载的变速器中预先选择当前作用的挡位的后续目标挡位。

为了解决该提出的任务，本发明建议了以下的方法流程：首先，得出可能的目标挡位。随后，针对预先选择目标挡位的第一种情况和针对不预先选择目标挡位的第二种情况，借助测量和/或模型计算和/或从中推导出的值来得出变速器的总损耗。按照所述结果确定，在预先选择目标挡位的情况下的总损耗是大于或小于无挡位预选的情况下的总损耗。随后，借助得出的作为标准的总损耗来判定，是否应预先选则无负载的分变速器中的目标挡位。最后，引入合适的措施用于执行相关的判定。

因此，通过对具有和不具有待预期地换挡的挡位的变速器损耗进行预测性计算可以实现的是，在变速器控制装置中执行策略性的判定：鉴于变速器损耗而在无负载的分变速器中的预先选择挡位是否有意义，或者是否做出不预先选择挡位的判定。在后一种情况下，无负载的分变速器中的换挡元件保持打开。为此，在建议的方法中要检测，变速器中的总损耗在预先选择目标情况下是大于或小于不进行挡位预选的情况，并且所述结果被用作针对挡位预选的主要标准。

根据本发明的优选的实施方式，如果变速器的总损耗在预先选择目标挡位的情况下所预期地小于或至少不大于不进行挡位预选的情况，则在无负载的分变速器中预先选择目标挡位。相反，如果变速器的总损耗在预先选择目标情况下预期地大于不进行挡位预选的情况，则在无负载的分变速器中阻止挡位预选。由此，在车辆运行中可以实现消耗节省和排放减少。

变速器的总损耗功率由不同的不依赖于负载的和依赖于负载的因素构成，齿部损耗、轴承损耗和密封损耗均属于这些因素。因此，原则上可以通过测量以及通过数学的和物理的模型计算来确定变速器损耗，其中，能产生拖曳力矩的变速器部件的相对转速，以及一系列其它参数会对变速器中的拖曳损耗的水平产生影响。

尤其可以设置，为了得出变速器的总损耗，除了与损耗相关的旋转的变速器部件的转速之外，还确定和考虑以下参数中的一个或多个：轴承损耗、齿部损耗、密封损耗、同步损耗、离合器损耗、搅动损耗(Planschverluste)、转动惯量损耗、润滑介质粘滞性损耗以及环境温度损耗。每个所述损耗组分具有固有特性并且或多或少地依赖于转速。可以计算这些损耗并利用测量来补偿。

用于变速器的总损耗的现有的和/或得出的和/或经评估的数据可以适宜地作为特性曲线族和/或特性曲线和/或特性表格存储在变速器控制装置的存储器中。由此，这些数据被可靠地和快速地用于执行关于挡位预选的判定。

为了持续确保舒适的行驶运行，如双离合器变速器通过牵引力支持和动态挡位切换自身实现的那样，可以在是否预先选择挡位的判定中纳入另外的标准。因此，还可以设置的是，针对是否应预先选择目标挡位的判定，将当前的行驶状态数据作为附加的标准来考虑。

例如可以考虑加速踏板位置、加速踏板调整速度、车辆行车制动器的制动踏板位置和/或制动踏板调整速度、车辆速度、车辆加速度、行驶阻力和/或车辆的行驶方向指示器的位置作为当前的行驶状态数据，所述行驶状态数据给出了关于驾驶意向和/或当前的驾驶情况的信息。

此外可以设置的是，针对是否预先选择目标挡位的判定，将预先确定的时间段作为附加的标准来考虑，在该时间段中下一次的挡位切换预期地即将发生。

通过这种措施可以实现的是，如果由此变速器的效率能被提升以及作为结果可以实现车辆驱动机构的燃料节省，那么总是不发生无负载的分变速器中的挡位预选，如果预料到没有或没有显著的效率改善或燃料节省，或者如果由于取消无负载的分变速器中的挡位预选会在行驶运行中造成损害舒适性，那么总是进行无负载的分变速器中的挡位预选。

此外可以设置，目标挡位的得出和该目标挡位的预先选择或不预先选择集成在变速器控制装置的控制程序中，其中，在直接即将发生挡位切换的情况中，在无负载的分变速器中挂入必要时不预先选择的目标挡位并借助相关的目标挡位的配属的离合器和/或配属的同步换挡元件进行同步，并且随后在通过驱控两个离合器进行挡位切换时无牵引力中断地执行从到目前为止引导负载的分变速器向到目前为止无负载的分变速器的负载过渡。

借助将所述方法集成到变速器控制装置中且通过变速器控制装置或配属的控制器件挂入目标挡位，当为此已经做出了判定，则可以在无牵引力中断的挡位切换中实现短的换挡时间和高的换挡舒适性或者至少确保了当前的换挡时间和当前的换挡舒适性。

附图说明

为了阐明本发明而为说明书附上实施例的附图。在该唯一的附图中示出了根据本发明的教导的、用于控制双离合器变速器的方法的流程图。

具体实施方式

机动车的未示出的但由上文描述的现有技术所公知的双离合器变速器具有两个分变速器，其中，在行驶运行中，相应地仅两个分变速器中的一个是作用的，因此，通过所属的第一离合器与驱动马达处于驱动连接，而另一分变速器是不作用的，也就是说，通过所属的第二离合器与驱动马达分离并因此是无负载的。

在附图中示出了具有方法步骤的功能块F1至F11的流程图，用于得到如下的判定，即，是否应当在双离合器变速器的当前无负载的分变速器中预先选择目标挡位。

因此，所述方法以根据功能块F1的当前挂入的挡位为出发点。在功能块F2中，得出当前挡位的可能的目标挡位或跟随挡位，其原则上能在当前无负载的分变速器中被预先选择或被挂入。

随后，针对如下两种情况利用对所述跟随挡位的认知计算变速器的总损耗，即，预先选择该挡位(功能块F5)或者不预先选择该挡位(功能块F6)。为此，在根据功能块F3和F4的方法步骤中，多个输入参数1…n被读入到变速器控制装置中，所述参数例如包含变速器元件的几何结构、局部的环境温度、轴承的损耗、密封损耗、由于挂入挡位的同步损耗、由于离合器拖曳力矩的离合器损耗、由于转动的传动系的搅动损耗等等，并且所述参数或多或少地依赖于变速器元件的相对转速和绝对转速。需要的数据和依赖性可以由存储在变速器控制装置中的特性曲线族获知，并且/或者可以通过对变速器控制装置进行当前的测量和评估来提供。

根据功能块F5和F6的方法步骤的结果是结论或者是反映了变速器的总损耗水平的信号。这在功能块F7和F8中示意性地示出。

对所述结果或者说算出的且彼此独立的变速器总损耗进行比较，这通过判定块F9示意性地示出。该比较的结果是，当通过预先选择的总损耗不大于没有进行挡位预选的总损耗时，在功能块F10中预先选择无负载的分变速器中的之前得出的预期的目标挡位，也就是说，在打开所属的输入离合器的情况下换挡。该挡位预选相应于在双离合器变速器中不具备这种检测的、通常的传统挡位预选。

相反，如果在根据判定块F9比较彼此独立的总损耗时确定：在挡位预选的情况下的总损耗大于无挡位预选的情况下的总损耗，那么将如下信号发送到功能块F11中，即，不应进行挡位预选，并且随后不预先选择挡位。因此，鉴于该“有条件的挡位预选”的运行策略而完成了所述方法。

Claims (8)

1.一种用于控制具有两个分变速器的双离合器变速器的方法，所述分变速器在输入侧分别与离合器连接，通过所述离合器能建立与驱动马达的驱动连接，其中，能在所述两个分变速器中相应无负载的分变速器中预先选择当前作用的挡位的后续的目标挡位，其特征在于以下的步骤：

-得出可能的目标挡位，

-针对预先选择目标挡位的第一种情况和

-针对不预先选择挡位的第二种情况，

-借助测量和/或模型计算和/或从中导出的值得出所述变速器的总损耗，

-确定，在预先选择目标挡位情况下的总损耗是大于或小于没有挡位预选的情况下的总损耗，

-借助得出的作为标准的总损耗来判定，是否应预先选择目标挡位，

-根据相关的判定引入措施。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，如果所述总损耗在预先选择目标挡位的情况下预期地小于或至少不大于没有挡位预选的情况，则预先选择目标挡位，并且，如果所述总损耗在预先选择目标挡位的情况下预期地大于没有挡位预选的情况，则阻止挡位预选。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，为了得出所述变速器的总损耗，确定和考虑与损耗相关的旋转的变速器部件的转速以及以下参数中的一个或多个：轴承损耗、齿部损耗、密封损耗、同步损耗、离合器损耗、搅动损耗、转动惯量损耗、润滑介质粘滞性损耗以及环境温度损耗。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，用于所述变速器的总损耗的现有的和/或得出的和/或经评估的数据作为特性曲线族和/或特性曲线和/或特性表格存储在变速器控制装置的存储器中，并且根据所述数据来执行关于挡位预选的判定。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，针对是否应预先选择所述目标挡位的判定，将当前行驶状态数据作为附加的标准来考虑。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，考虑加速踏板位置、加速踏板调整速度、制动踏板位置、制动踏板调整速度、车辆速度、车辆加速度、行驶阻力和/或车辆的行驶方向指示器的位置作为当前的行驶状态数据。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，针对是否应预先选择所述目标挡位的判定，将预先确定的时间段作为附加的标准来考虑，在所述时间段中下一次的挡位切换预期地即将发生。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，所述目标挡位的得出和所述目标挡位的预先选择或不预先选择集成在变速器控制装置的控制程序中，其中，在直接即将发生的挡位切换的情况中，在所述无负载的分变速器中挂入必要时不预先选择的目标挡位，并借助相关的目标挡位的配属的离合器和/或配属的同步换挡元件进行同步，并且随后在通过驱控两个离合器进行挡位切换时无牵引力中断地执行从到目前为止引导负载的分变速器向到目前为止无负载的分变速器的负载过渡。