CN104583580A - 用于在低温下分离机动车辆的湿式离合器的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在低温下分离机动车辆的湿式离合器(4；5)的方法，其中湿式离合器将内燃机(2)的转动运动经由变速器、优选经由双离合变速器(8，9)传递到机动车辆的输出装置上，其中在低温下执行内燃机的冷启动。根据本发明，离合器(4；5)的需要的分离力矩通过动力机器产生，有利地在启动内燃机(2)时通过起动器(12)产生。

Description

用于在低温下分离机动车辆的湿式离合器的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在低温下分离机动车辆的湿式离合器的方法，其中湿式离合器将内燃机的转动运动经由变速器、优选经由双离合变速器传递到机动车辆的输出装置上，其中在低温下执行内燃机的冷启动。
背景技术
已知下述离合器，所述离合器为了冷却目的在流体、优选在液压介质、例如油中运行，并且因此此外称作为湿式离合器。在包括这种湿式离合器的双离合变速器中，存在同步单元，所述同步单元在挂挡时在使由内燃机驱动的曲轴的转速与挡位齿轮的转速同步时一方面被要加速的重量和同步单元上的差别转速加载。此外，同步单元必须附加地克服变速器中的拖曳力矩。
在寒冷情况下，变速器的拖曳力矩又在很大程度上由离合器的拖曳力矩确定。在此，极限情况为在冷启动内燃机之后初次同步挡位。在该情形下，离合器片通过流体正常地粘结，使得离合器的打开的离合器盘刚性地彼此连接。这种连接必须通过同步单元脱离。当然，对此需要脱离力矩，所述脱离力矩在离合器中存在差别转速的情况下为拖曳力矩的多倍。在克服所述阻力的情况下，同步单元能够快速地靠近其功率极限从而必须相应地设计尺寸。即使同步单元的摩擦锥充分设计尺寸时，在换挡时也可能出现极其高的换挡力，因为在达到几秒钟的同步转速之后，高的离合器拖曳力矩也作用于同步单元。
从DE 10 2009 053 040 A1中已知一种流体系统，其中离合器在其中运动的冷却油的粘度通过下述方式克服：在冷启动机动车辆时对冷却油进行预热，使得冷却油再次达到其延展性并且能够放弃同步单元的用于启动离合器的大的脱离力矩。尽管这种加热能够实现无摩擦地启动机动车辆，但是由于加热冷却油而延迟了机动车辆的启动。
发明内容
因此，本发明基于下述目的：提出一种用于在低温下分离机动车辆的湿式离合器的方法，其中在没有额外的准备时间的情况下，能够在放弃同步单元的高负荷的条件下启动机动车辆。
根据本发明，所述目的通过下述方式实现，机动车辆产生用于打开的离合器的分离力矩。应用动力机器能够在任何时间实现可靠地冷启动内燃机，因为动力机器在低的外部温度下也能够产生足够大的分离力矩。通过所述分离力矩，湿式离合器即使在低温下也可靠地启动，使得能够将内燃机的转矩无问题地传递到机动车辆的车轮上。能够取消对冷却油的附加的时间耗费的处理。因此，机动车辆在任何时间准备好启动。
有利地，作为与内燃机连接的动力机器使用电马达尤其是起动器或液压马达，其通过启动内燃机为离合器产生分离力矩。尤其地，使用本身为启动内燃机而存在于机动车辆中的起动器是用于分离湿式离合器的非常低成本的方案，因为使用在机动车辆中本身存在的构件。由此，能够不仅放弃附加的动力机器，而且也减少用于对同步单元或离合器进行构造改变的成本。
在一个设计方案中，分离力矩在内燃机冷启动期间在变速器中存在挂入的挡位时产生，其中变速器的挡位尤其在冷启动内燃机之前挂入。通过相应于接通的同步单元的挂挡，在低温下，要启动的离合器的与变速器连接的离合器盘保持在其位置中，而通过动力机器、优选通过起动器来启动内燃机。在该情况下，在接通同步装置并且机动车辆静止时，内燃机的转速与离合器中的差别转速相同，因为由变速器经由挂入的挡位保持的第一离合器盘具有为零的转速，而与内燃机连接的第二离合器盘具有内燃机的转速。分离力矩在该情况下不必由同步单元施加。这引起，同步单元不必克服附加的或过高的拖曳力矩。分离力矩在冷启动内燃机的情况下仅通过起动器来实现。
在一个变型形式中，将最后在停止机动车辆之前挂入的挡位保持在其位置中。这需要换挡策略的改变，因为替代常规情况，即在停止机动车辆时增大全部同步装置，最后挂入的挡位保持接合。尽管如此，该解决方案形成非常低成本的并且可简单调节的方法，因为所述解决方案仅通过只改变变速器的换挡策略来实现。
在一个实施方式中，挂入的挡位锁定在其位置中。所述锁定确保，在冷启动内燃机时，挂入的挡位不会跳出。
尤其地，在将自动变速器用于锁定挡位时，置于驻车位置。由于变速器机械地锁定在驻车位置中，将机动车辆固定以抵抗滚开。
在一个替选方案中，为了锁定挡位将弹簧斜坡锁定装置用于变速器的机械的同步单元。这种弹簧斜坡锁定装置将机械的同步单元的齿部固定在预设的位置中，使得在该实施方案中，挂入的挡位也保留在其位置中。
有利地，在以机电的方式操作变速器时，将自锁的变速器用于锁定挡位。变速器因此始终是自锁的，当所述变速器能够仅经由内燃机的驱动轴但是不经由输出轴驱动时也如此。
在另一个替选方案中，为了锁定挡位，机电的或电液压的操作装置在启动过程期间通电。通过所述通电确保，挂入的挡位通过机电的操作装置、例如螺杆传动装置始终压紧到由其占据的位置中，从而阻止挡位滑脱。
在一个设计方案中，在锁定驻车位置之后，挡位与内燃机的运行状态无关地布置。这尤其在下述情况下有意义：在内燃机不运行的情况下，机动车辆在空转时会受到拖曳或者在其他挡位中会进行电起动，这例如能够在混合车辆中出现。
附图说明
本发明允许多种变型形式。其中的一个变型形式应根据在附图中描述的图详细阐述。
附图示出：
图1示出具有双离合变速器的机动车辆的传动系的原理图，
图2示出根据图1的双离合变速器的同步单元，
图3示出根据图1的双离合变速器的液压电源组。
相同的特征由相同的附图标记表示。
具体实施方式
图1示出具有双离合变速器的机动车辆的驱动系1的原理图。在此，以内燃机2的形式的驱动单元经由曲轴3与双离合变速器连接，所述双离合变速器在下文中详细描述。
双离合变速器由两个子系构成。第一子传动系在此具有第一子变速器驱动器4，所述第一子变速器驱动器引到第一子传动系9上。内燃机2此外经由曲轴3与第二驱动系连接，所述第二驱动系包括第二子变速器离合器5，所述第二子变速器离合器引到第二子传动系8上。两个子传动系8、9经由车桥差速器10引到机动车辆的驱动轴11上。起动器12同样与内燃机2机械连接。
在子传动系8、9中能够挂入不同的挡位。因此，第一子传动系9包括奇数的挡位，例如1、3、5，而第二子传动系8包括偶数的挡位，例如2、4、6以及倒车挡。在将一个挡位切换到另一个挡位中时，必须操作两个子变速器离合器4、5，因为借助于第一子变速器离合器4能够将一个挡位与曲轴3脱耦，而借助于第二子变速器离合器5将另一个挡位与曲轴3进而与内燃机2连接。每个子变速器离合器4、5由子变速器离合器致动器6、7操作，所述子变速器离合器致动器包括电马达。子变速器离合器致动器6、7与控制设备13连接，所述控制设备在需要时控制子变速器离合器致动器6或7。
双离合变速器在此为自动化的换挡变速器，其中这两个子传动系8、9同样通过控制设备13控制。在换挡之前，首先在空载的子传动系8、9中挂入要换挡的挡位。随后，将空载的子传动系8、9的子变速器离合器4、5关闭并且将配属于第二子传动系8、9的第二子变速器离合器4、5同时打开。由此，能够在没有中断牵引力的情况下换挡。
在当前情况下，子变速器离合器4、5由冷却油包围，所述冷却油包含在机动车辆的没有继续示出的、所谓的油池中。所述冷却油用于，降低分别切换的子变速器离合器4、5的温度，所述温度由于出现的摩擦力升高。尤其在较低的环境温度下，冷却油具有一定的粘性，所述粘性能够引起相应的子变速器离合器4、5的离合器盘的薄片粘结。
为了将子变速器离合器4或5的粘结松开，使用构成为电马达的起动器12。首先，在应用自动变速器的情况下，在机动车辆停止时，挂入驻车位置P，以便锁定双离合变速器。在子传动系8、9中的一个子传动系中最后挂入的挡位保持挂入。这是在第一挡位的正常情况下。挡位的变换经由同步单元14进行，所述同步单元例如在图2中示出并且是每个子传动系8、9的组成部分。同步单元14的接通在此通过借助控制设备13的信号控制没有继续示出的变速器致动器来进行。
在冷启动内燃机2时，在内燃机2的启动过程开始时，由起动器12施加用于子变速器离合器4或子变速器离合器5中的一个的分离力矩。在低的环境温度下冷启动内燃机2时，通过啮合与曲轴3连接的、没有进一步示出的起动器齿环，内燃机2的曲轴3通过起动器12置于运动。在同步装置接通并且机动车辆停止的情况下，在此，内燃机2的转速根据应分离两个子变速器离合器4、5中的哪个子变速器离合器而与子变速器离合器4或子变速器离合器5的差别转速相同。通过挂入的挡位，子变速器离合器4或5的没有进一步示出的第一离合器盘几乎无运动地保持不动，所述子变速器离合器4或5与相关联的子传动系8或9固定地连接。通过起动器12，内燃机2进而曲轴3置于运动，由此相应的子变速器离合器4、5的第二离合器盘置于转动运动。由此，自动地在内燃机2的启动过程中释放力，所述力引起子变速器离合器4或5的分离。
在冷启动内燃机2时可确保，在相应的子传动系8或9中挂入的挡位留在其位置中并且不能够跳出。
为了所述目的，在同步单元14上在接合套16上构成齿廓。接合套16设置在同步承载件本体17上，所述同步承载件本体与变速器轴18以形状配合的方式连接(图2)。同步单元14具有下述功能：使内燃机2的转速同相应的子传动系8或9的转速相匹配。通过在接合套16上游安装的同步环19，产生换挡轮20和变速器轴18之间的摩擦。通过所述摩擦，转速相匹配，直至接合套16接合。子变速器离合器4或5的本体21在此具有底切，以便容纳接合套17。但是，也能够提出的是，接合套16替选于齿部15具有弹簧斜坡锁定装置，所述弹簧斜坡锁定装置同样保证，已经挂入的挡位在内燃机2的启动过程中不能够跳出。
另一个变型形式在于应用自锁的变速器，尤其是当以机电的方式操作子传动系8、9时如此。此外，机电的操作装置或电液压的电源组在启动内燃机2期间的通电也是可能的。通过通电确保，挂入的挡位始终按压到已经占用的位置中从而固定地锁紧。
电液压的电源组22在图3中示出。电液压的电源组为双离合变速器的机电的变速器致动器的替选解决方案。电源组22在此作为单元在没有贵的连接元件、例如软管和线缆的情况下集成到双离合变速器中。同时，基于盘形弹簧的压力存储器23构建成提供液压流体以用于双离合变速器的运动。在控制板24上直接设置有阀座25、26和27。转动滑阀28承担没有进一步示出的变速器致动器的选择功能。
要确保的是，在离开换挡杆位置“驻车位置P”时，能够重新布置同步单元14的同步，更确切地说，与内燃机2是否运行无关。这对于在内燃机没有运行或在其他挡位中电起动时对机动车辆的拖曳是尤其重要的，所述电起动尤其在混合车辆中经常出现。
所描述的解决方案具有下述优点，在低的环境温度下，没有由同步单元14、而是由起动器12暂时在子变速器离合器4、5中施加非常高的拖曳力矩。因为起动器12是每个机动车辆的组成部分，所以取消对同步单元14和对子变速器离合器4、5的构造上的改变，由此尤其降低成本。
附图标记列表：
1    驱动系
2    内燃机
3    曲轴
4    子变速器离合器
5    子变速器离合器
6    子变速器离合器致动器
7    子变速器离合器致动器
8    子传动系
9    子传动系
10   子传动系(车桥差速器)
11   驱动轴
12   起动器
13   控制设备
14   同步单元
15   齿廓
16   接合套
17   同步承载件本体
18   变速器轴
19   同步环
20   换挡轮
21    子变速器离合器的本体
22    电液压的电源组
23    压力储存器
24    控制板
25    阀座
26    阀座
27    阀座
28    转动滑阀
P     驻车位置
R     倒车挡

Claims (10)

1.一种用于在低温下分离机动车辆的湿式离合器的方法，其中湿运行的所述离合器(4，5)将内燃机(2)的转动运动经由变速器(4，5，8，9)、优选经由双离合变速器传递到所述机动车辆的输出装置(10，11)上，其中在低温下执行所述内燃机(2)的冷启动，
其特征在于，动力机器(12)产生用于打开的所述离合器(4，5)的分离力矩。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，作为与所述内燃机连接的动力机器(12)使用电马达尤其是起动器，或者混合动力马达，所述动力机器通过启动所述内燃机(2)产生用于所述离合器(4，5)的所述分离力矩。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述分离力矩在所述内燃机(2)冷启动期间在所述变速器(4，5，8，9)存在挂入的挡位时产生，其中尤其在冷启动所述内燃机(2)之前挂入所述变速器(4，5，8，9)的挡位。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，将在所述机动车辆停车之前最后挂入的挡位保持在其位置中。
5.根据上述权利要求1至4中至少一项所述的方法，其特征在于，将挂入的挡位锁定在其位置中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为了锁定挡位，在应用自动变速器(4，5，8，9)的情况下挂入驻车位置(P)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，为了锁定挡位，为所述变速器(4，5，8，9)的机械的同步单元(14)使用弹簧斜坡锁定装置。
8.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，为了锁定挡位，在电机操作的情况下使用自锁的变速器(4，5，8，9)。
9.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于，为了锁定挡位，在启动过程期间对所述变速器(4，5，8，9)的机电的或电液压的操作装置(22)通电。
10.根据上述权利要求中至少一项所述的方法，其特征在于，在离开驻车位置(P)之后，与所述内燃机(2)的运行状态无关地布置挡位。
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