CN107429838B - 具有双离合变速器的机动车 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种机动车，包括：动力单元(1)，该动力单元的力输出轴(11)通过双离合器的两个分离离合器(K1、K2)交替地输出至双离合变速器(3)的第一子变速器(I)或第二子变速器(I I)，第一子变速器(I)具有奇数的前进挡，第二子变速器(II)具有耦数的前进挡；该机动车包括变速器控制单元(23)，所述变速器控制单元具有用于根据输入参量确定目标挡位的行驶策略单元(25)和切换流程控制单元(27)，利用所述切换流程控制单元能控制从当前挡位至目标挡位的挡位变换。根据本发明，切换流程控制单元(27)具有批准模块(30)，所述批准模块在当前挡位与较高的目标挡位之间存在至少两个中间挡位的情况下批准直接升挡，借助所述直接升挡能跳过一定数量的中间挡位，中间挡位的数量是2或2的倍数。

Description

具有双离合变速器的机动车

技术领域

本发明涉及一种具有双离合变速器的机动车以及用于在这种机动车中向目标挡位升挡的方法。

背景技术

这种机动车具有动力单元、例如内燃机，其力输出轴能通过双离合变速器的两个分离离合器交替地输出到双离合变速器的两个例如同轴布置的输入轴上。利用输入轴在行驶运行中能分别激活或去激活示例性轴向依次布置的子变速器。两个输入轴可以配备有轴平行地布置的公共的输出轴，输出轴通过差速器传送到车轮上。在双离合变速器的轴上布置固定齿轮和浮动齿轮，它们在形成挡位级的情况下组成齿轮组，其中浮动齿轮能借助切换接合装置与轴耦联。在两个子变速器中，第一子变速器具有奇数的前进挡，且第二子变速器具有耦数的前进挡。双离合变速器能作为自动变速器借助变速器控制单元来操控。为此，变速器控制单元配备有确定单元，借助该确定单元与多个行驶运行参数相关地确定目标挡位。此外设置切换流程控制单元，借助其能控制从当前挡位至目标挡位的挡位变换。

在常规的切换流程控制中，即使在挡位跃升较高时也总是依次地执行升挡切换。这就是说，在从当前挡位至较高的目标挡位进行挡位变换时执行单挡升挡，其中总是仅实现从子变速器的挡位至另一个子变速器的下一更高挡位的挡位跃升。

这种依次升挡在行驶状况中令驾驶员感到不舒服，其中车辆在例如为了超车而加速行驶之后，转换到在较高速度下的匀速行驶。在这种行驶状况下，加速行驶示例性地在第四挡位中实现。在结束加速行驶之后，例如升挡到作为目标挡位的第七挡位。从第四挡位(当前挡位)至第七挡位(目标挡位)的挡位变换在现有技术中通过依次单挡升挡来实现，其中依次地首先从第四挡位(第二子变速器)升挡至第五挡位(第一子变速器)，然后从第五挡位升挡至第六挡位(第二子变速器)，再然后从第六挡位升挡至第七挡位(第一子变速器)。通过单挡升挡的这种依次序列，在较高的挡位跃升时(从当前挡位至目标挡位)时间延迟地在较长的升挡持续时间之后才实现目标挡位。在此，至下一更高挡位的单挡升挡可能令驾驶员感到不舒适或不必要，因为实际的驾驶员动作(即借助翘板开关/选择杆或行驶策略/加速踏板挂入目标挡位)不再伴随着同时的车辆反应，而是存在时间延迟的车辆反应。

由DE 10 2007 003 921 A1已知一种用于控制自动变速器的方法，所述自动变速器同样设计成双离合变速器。变速器控制如此设计，使得除了上述定义的单挡升挡之外还能实现多挡升挡。多挡升挡分别仅在奇数的挡位或偶数的挡位中实现，即不能在不同的子变速器的挡位之前实现，而是在同一个子变速器中实现，例如从第四挡位(第二子变速器)至第六挡位(第二子变速器)升挡，其中第五挡位(第一子变速器)作为中间挡位被跳过。这种多挡升挡能实现双离合变速器的应急运行，其中能利用一个子变速器工作，而另一个子变速器由于故障而不能再被使用。由此，车辆能可靠地行驶至最近的维修场所。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种具有双离合变速器的机动车，其中在不降低驾驶员舒适程度的情况下实现升挡切换。

根据本发明，变速器控制单元的切换流程控制单元具有附加的、设计成程序单元的批准模块。借助所述批准模块针对下述情况能批准直接升挡：在当前挡位与较高的目标挡位之间存在至少两个中间挡位。在根据本发明的直接升挡中不再执行单挡升挡，而是能跳过多个中间挡位。待跳过的中间挡位的数量是2或2的倍数。因此与上述DE 10 2007 003921 A1的不同之处在于，在直接升挡时实现了从一个子变速器的挡位至另一个子变速器的挡位的挡位跃升。与DE 10 2007 003 921 A1相比在不中断力流的情况下实现切换，也就是说传动系始终是借助至少一个行车离合器接通的。

利用本发明实现了，在具有至少两个中间挡位的较高的挡位跃升中，直接升挡至目标挡位，或至少是与现有技术相比利用了减少的切换过程便升挡至目标挡位。因此，与现有技术相比，在相应的驾驶员动作之后能以更小的时间延迟挂入目标挡位。为此，较高的挡位跃升可以利用仅一个升挡来执行，或最多利用两个升挡来执行。因此明显更快地实现了目标挡位，从而能使变速器反应紧随驾驶员动作。

如果在当前挡位与较高的目标挡位之间不存在两个(或更多个)中间挡位，而是仅存在一个中间挡位，则集成到切换流程控制单元中的批准模块阻止直接升挡。在这种情况下，切换流程控制单元利用至少一个单挡升挡执行从当前挡位至目标挡位的挡位变换，其中总是仅执行至下一更高挡位的挡位跃升，直至达到目标挡位。

如果能实现直接的挡位变换(在三挡或五挡升挡时)，则进行直接到目标挡位的挡位变换。而在间接的多挡升挡时，换挡过程例如分成单挡升挡和多挡直接升挡。在这种情况下，切换流程具有至少一个直接升挡以及相结合的至少一个单挡升挡。

在挡位跃升非常大的挡位变换中，根据本发明可以执行仅一个或最大两个升挡(即直接升挡以及必要时相结合的单挡升挡)。如上所述以这种方式，明显更快地实现目标挡位。

在一种技术实施方式中，直接升挡与能由驾驶员选出的驾驶程序、例如自动模式或手动模式和/或由要执行的挡位变换相关地由批准模块批准或阻止。以这种方式，针对每次换挡过程单独地激活升挡模块。附加地，可以针对每次待执行的(有意的)挡位变换确定最小驱动转速。

在一种优选的实施方式中，双离合变速器具有总共七个前进挡，其中第一、第三、第五和第七挡位能在第一子变速器中切换，而第二、第四和第六挡位能在第二子变速器中切换。

本发明可专门应用于如下的行驶状况：其中例如在交通信号灯启动之后或在超车过程时的加速行驶转换为随后的匀速行驶。从加速行驶转换为匀速行驶与升挡过程相关，其中双离合变速器例如从第四挡位升挡至例如第七挡位。在本发明的应用方案中，在此实现了直接升挡，其中跳过第五和第六中间挡位并且直接挂入第七挡位。

根据本发明在一个总的升挡过程中的直接升挡所采用的方式和方法是可变的，并且由切换流程控制单元来确定。总升挡过程例如可以分成两个直接升挡或一个直接升挡和一个传统的单挡升挡的组合。

2-6-升挡过程例如可以分为：单挡升挡，其中从第二挡位(第二子变速器)升挡至第三挡位(第一子变速器)；以及直接升挡，其中从第三挡位(第一子变速器)直接升挡至目标挡位(即在第二子变速器中的第六挡位)。

替选于此，2-6-升挡过程可以分为：直接升挡，其中从第二挡位(第二子变速器)升挡至第五挡位(第一子变速器)；以及单挡升挡，其中从第五挡位(第一子变速器)升挡至目标挡位(即在第一子变速器中的第六挡位)。

根据本发明的直接升挡的切换流程原则上与单挡升挡类似。这就是说，在挂入目标挡位之后对接下来起作用的离合器施加接合力矩/初始力矩(Anlegemoment)，然后再将力矩传递给该接下来起作用的离合器(力矩叠加)。在随后的阶段，动力装置转速通过由变速器控制单元要求的动力装置转矩降低而变化为目标挡位的转速(转速过渡)。力矩叠加和转速过渡的时间可以与挡位跃升(三挡跃升或五挡跃升)以及当前车辆状态、例如驾驶员愿望/动力装置转矩或目标挡位相关地来改变。在此，对离合器转矩的调节以及对动力装置转矩降低的计算以与常见的单挡升挡中相同的方式进行。

如上所述，在DE 10 2007 003 921 A1中多挡升挡仅在同一个子变速器中进行(例如从第四挡位至第六挡位)，即在没有中间激活另一个子变速器的情况下在完全断开传动系的情况下进行(即两个离合器同时分离)。与此不同，根据本发明针对下述情况——不仅当前挡位而且目标挡位都配属于相同的子变速器(例如第一子变速器)，至少一个直接升挡至另外的子变速器的挡位(例如第二子变速器)，该挡位紧邻于目标挡位之下。然后以传统的方式实现单挡升挡至目标挡位。因此与上述DE 10 2007 003 921A1不同，向更高目标挡位的挡位变换并不是在没有中间激活另外的子变速器的情况下执行的，而是通过中间激活另外的子变速器来执行的。与DE 102007 003 921 A1相比，在无力流中断的情况下实现切换，也就是说传动系始终是借助至少一个行车离合器接通的。

本发明的前面阐述的有利的实施方式和/或改进方案可以单独或以彼此任意组合的方式应用，除非存在明确的关联性或二者互斥。

附图说明

下面借助附图详细阐述本发明及其有利的设计方案和改进方案以及其优点。其中示出了：

图1示出了机动车的双离合变速器连同相应的变速器控制装置的示意性框图；

图2示出了图表，该图表例如说明了4-7-升挡过程，该升挡过程利用根据本发明的直接升挡实施。

具体实施方式

在图1中，机动车的驱动设备主要包括内燃机1和双离合变速器3。双离合变速器3具有两个输入轴7、9，它们同轴布置并且能通过两个能液压操纵的膜片式离合器K1、K2交替地与内燃机的发动机曲轴11以传递转矩的方式连接，例如经由前置的扭转减振器8连接。输入轴9在图1中为空心轴，在其内部同轴地布置有输入轴7。

在此，双离合变速器3包括例如总共七个前进挡和一个倒挡，它们通过分别具有浮动齿轮和固定齿轮的相应的齿轮组来实现，它们能以已知的方式通过切换接合装置(即双同步接合套、单同步装置或多重同步装置)切换并且分成两个子变速器I和II。

在此，子变速器II具有耦数的前进挡(即第二挡位、第四挡位、第六挡位)以及倒挡R，它们能通过空心输入轴9且借助第二分离离合器K2来激活。子变速器I具有奇数的前进挡(即第一挡位、第三挡位、第五挡位和第七挡位)，它们能通过第一输入轴7且借助第一分离离合器K1来激活。形成挡位级的齿轮组的输出齿轮都布置在共同的、轴平行的输出输13上。输出输13通过具有圆柱齿轮15、17的齿轮级来驱动轴差速器21的驱动轴。

双离合变速器3能作为自动变速器借助变速器控制单元23来操控。在图1中，为了简单理解本发明而仅在理解本发明所必须的程度上粗略地简化示出了变速器控制单元23的软件结构。因此，变速器控制单元23具有行驶策略单元25，借助该行驶策略单元在行驶运行中根据多个输入参量确定目标挡位，所述输入参量例如是加速踏板、行驶速度、翘板开关、选择杆等。如此确定的目标挡位被传输至切换流程控制单元27，该切换流程控制单元计算当前挡位和下一个挡位。在切换流程控制单元27中批准模块30确定，是否能批准随后描述的多挡升挡(即直接升挡)。此外，切换流程控制单元27控制将升挡过程分配为单挡升挡/多挡升挡。

切换流程控制单元27与升挡模块29信号连接，该升挡模块此外操控用于实施升挡过程的传动/离合执行机构。升挡模块29控制从当前至下一个挡位的挡位变换。此外，升挡模块29必要时可以被多次调用，例如在分配为单挡升挡/直接升挡时。

如上所述，切换流程控制单元27具有批准模块30，利用该批准模块能批准直接升挡。在下述情况下批准直接升挡：在当前挡位和较高的目标挡位之间存在至少两个中间挡位。在直接升挡时不再进行单挡升挡，而是能跳过一定数量的中间挡位。待跳过的中间挡位的数量在此为2或2的倍数。

此外批准这种直接升挡与使用者侧所选择的驾驶程序和待实施的挡位变换(例如从第一至第四挡位、从第二至第五挡位等)相关地实现并且针对每个换挡过程单独地激活。在不批准直接升挡时实施下述升挡过程，其中利用传统的单挡升挡来升挡至目标挡位。单挡升挡根据本发明理解成，总是仅实施从一个挡位至下一更高挡位的挡位跃升，即没有跳过中间挡位。

在图2中示出了图表，借助该图表例如说明了4-7升挡过程，4-7升挡过程利用根据本发明的从当前第四挡位至第七挡位(目标挡位)的直接升挡实施。在图2中示出的切换流程控制原则上与传统的单挡升挡类似。这就是说，在挂入目标挡位之后对接下来起作用的离合器施加接合力矩/初始力矩(Anlegemoment)，然后再将力矩传递给该接下来起作用的离合器(力矩叠加)。在随后的阶段，动力装置转速通过由变速器控制单元要求的动力装置转矩降低而变化为目标挡位的转速(转速过渡)。力矩叠加和转速过渡的时间可以与挡位跃升(三挡跃升或五挡跃升)以及当前车辆状态、例如驾驶员愿望/动力装置转矩或目标挡位相关地来改变。在此，对离合器转矩的调节以及对动力装置转矩降低的计算以与常见的单挡升挡中相同的方式进行。在拖拽运行(im Schub)中的常见的单挡升挡的流程也可以转用到在拖拽运行中的多挡升挡。

Claims (10)

1.一种机动车，包括：动力单元(1)，该动力单元的力输出轴(11)通过双离合器的两个分离离合器(K1、K2)交替地输出至双离合变速器(3)的第一子变速器(I)或第二子变速器(II)，第一子变速器(I)具有奇数的前进挡，第二子变速器(II)具有耦数的前进挡；该机动车包括变速器控制单元(23)，所述变速器控制单元具有用于根据输入参量确定目标挡位的行驶策略单元(25)和切换流程控制单元(27)，利用所述切换流程控制单元能控制从当前挡位至目标挡位的挡位变换，其特征在于，切换流程控制单元(27)具有批准模块(30)，所述批准模块在当前挡位与较高的目标挡位之间存在至少两个中间挡位的情况下批准直接升挡，借助所述直接升挡能跳过一定数量的中间挡位，中间挡位的数量是2或2的倍数。

2.根据权利要求1所述的机动车，其特征在于，在直接升挡不被批准的情况下，在从当前挡位到较高的目标挡位的挡位变换中，切换流程控制单元(27)执行至少一个单挡升挡，在所述单挡升挡中总是能执行向下一更高挡位的挡位跃升。

3.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，在挡位变换中的切换流程包括至少一个直接升挡以及相结合的至少一个单挡升挡。

4.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，切换流程控制单元(27)获取能由驾驶员选择的驾驶程序和/或有意的挡位变换，并且根据有意的挡位变换和/或驾驶程序而使得直接升挡能被执行或不能被执行。

5.根据权利要求4所述的机动车，其特征在于，所述能由驾驶员选择的驾驶程序包括自动模式或手动模式。

6.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，双离合变速器(3)具有总共七个前进挡，所述七个前进挡中第一、第三、第五和第七挡位能在第一子变速器(I)中切换，而第二、第四和第六挡位能在第二子变速器(II)中切换。

7.根据权利要求6所述的机动车，其特征在于，在行驶运行中，加速行驶以及随后的匀速行驶伴随着升挡过程，在该升挡过程中双离合变速器(3)能从作为当前挡位的第四挡位升挡至作为目标挡位的第七挡位，升挡过程能利用直接升挡执行，在该直接升挡中第五、第六中间挡位能被跳过并且能直接挂入第七挡位。

8.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，对于当前挡位和目标挡位都属于同一个子变速器(I)的情况，升挡过程分为：从当前挡位至另外的子变速器(II)的中间挡位的至少一个直接升挡以及至目标挡位的单挡升挡，该另外的子变速器的中间挡位紧接于目标挡位之下。

9.根据权利要求1或2所述的机动车，其特征在于，直接升挡至最高前进挡位能借助翘板开关或在选择杆上按钮控制来触发。

10.一种用于在根据权利要求1-9中任一项所述的机动车中向目标挡位升挡的方法，在当前挡位与较高的目标挡位之间存在至少两个中间挡位的情况下进行直接升挡，在所述直接升挡中跳过一定数量的中间挡位，其中所述数量是2或2的倍数。