CN109312855A - 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双离合器变速器的方法，该双离合器变速器具有两个分变速器，分变速器各具有多个能切换的挡位(I，II，III)和布置在内燃机和双离合器变速器之间的双离合器，双离合器具有两个摩擦离合器，特别是湿式离合器，其中，在每个分变速器和曲轴之间布置有能自动操作的摩擦离合器并且通过重叠换挡在分变速器之间进行换挡过程，在重叠换挡期间将接合的摩擦离合器和断开的摩擦离合器在分别在分变速器中挂上挡位(I，II)的情况下相互交叉地断开和接合，并且在重叠换挡之后，将具有断开的摩擦离合器的分变速器的挂上的挡位(I)摘下并且在新的重叠换挡之前挂上与行驶状况相对应的下一个挡位(III)。为了改善双离合器变速器的能量平衡，根据在摩擦离合器上产生的拖曳力矩(M_s(t))挂上具有断开的摩擦离合器的分变速器的下一个挡位(III)。

Description

用于控制双离合器变速器的方法

技术领域

本发明涉及一种用于控制双离合器变速器的方法，双离合器变速器具有两个分变速器，分变速器分别具有多个能切换的挡位和布置在内燃机和双离合器变速器之间的双离合器，双离合器具有两个摩擦离合器，特别是湿式离合器，其中，在每个分变速器和曲轴之间布置有能自动操作的摩擦离合器并且通过重叠换挡在分变速器之间进行换挡过程，在重叠换挡中将接合的摩擦离合器和断开的摩擦离合器在分变速器中分别挂上挡位的情况下相互交叉地断开和接合，并且在重叠换挡之后摘下具有断开的摩擦离合器的分变速器的挂上的挡位并且在新的重叠换挡之前根据行驶状况挂上下一个挡位。

背景技术

双离合器变速器(例如从DE 103 08 748 A1中已知)被用在机动车辆的驱动系中，以实现无中断的换挡。为此，双离合器变速器具有两个基本上相互独立的分变速器，两个分变速器交替地运行。为此，两个分变速器都具有变速器输入轴和传动轴，在这些变速器输入轴和传动轴之间的多个挡位能够借助于换挡装置自动地进行切换，即能够摘挡和挂挡。借助于包括两个能分别自动操作的摩擦离合器的双离合器，每个单独的分变速器能够与内燃机相连接。在此情况下，借助于动力换挡来切换挡位，动力换挡即无中断的重叠换挡，在重叠换挡中将激活的分变速器的接合的摩擦离合器断开，而将非激活的分变速器的断开的摩擦离合器在挂挡情况下接合。因此，该换挡实际上不在双离合器变速器中进行，而是在摩擦离合器上进行。为了实现快速的重叠换挡，摘下具有断开的摩擦离合器的现在非激活的分变速器的挂上的挡位并且相应于预选策略根据预期的升挡或降挡挂上在激活的分变速器的挡位之后的挡位。在这种情况下，断开的摩擦离合器的输入部件以内燃机的转速旋转，并且摩擦离合器的输出部件，例如干式离合器的离合器盘或具有插接在其中的输出侧摩擦片的输出侧摩擦片支架，在考虑预选的下一个挡位的传动比的情况下以传动轴的转速旋转，该传动轴与激活的分变速器的传动轴传递旋转地相连接。这种运行方式能够产生拖曳力矩，特别是在被设计成湿式离合器的摩擦离合器中产生，并且这种运行方式能够因降低双离合器变速器的效率而导致能量损失。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是改进一种用于控制双离合器变速器的方法，特别是用于提高双离合器变速器的效率。特别地，本发明所要解决的技术问题是将非激活的分变速器的不希望有的拖曳力矩最小化。

该技术问题通过具有权利要求1的特征的方法解决。权利要求1的从属权利要求给出了权利要求1的方法的一些有利的实施方式。

所提出的方法用于控制双离合器变速器。双离合器变速器包含两个分变速器，两个分变速器各具有一个变速器输入轴和传动轴，在变速器输入轴和传动轴之间分别有效地设置多个能切换的挡位，该挡位例如是具有能与对应的轴同步连接的活动齿轮和固定齿轮的齿轮副。

在双离合器变速器的分变速器的变速器输入轴和内燃机的曲轴之间布置有自动操作的摩擦离合器，例如干式离合器或特别是湿式离合器，其能够组合成双离合器。湿式离合器包括例如与流体，例如机油接触的摩擦片组，该摩擦片组具有分别在输入侧的摩擦片支架和在输出侧的摩擦片支架容纳的、交替层叠布置的摩擦片。通过轴向夹紧摩擦片组进行湿式离合器的断开和接合。通过动力换挡在布置在两个分变速器上的挡位之间进行换挡过程，在该动力换挡中进行重叠换挡，在重叠换挡中交叉地将接合的摩擦离合器和断开的摩擦离合器在各自的分变速器中挂上挡位的情况下断开和接合。能够设置在分变速器的挡位之间的换挡。

在重叠换挡之后，摘下具有当前断开的摩擦离合器的分变速器的挂上的挡位，并且在重新重叠换挡之前挂上对应于行驶状况的下一个挡位。在所提出的方法中，挂上挡位的时间点能够如此地变化，使得在快速连续的换挡和最佳的能源效率之间实现折衷。在这种情况下，根据在断开的摩擦离合器上出现的拖曳力矩挂上具有断开的摩擦离合器的分变速器的下一个挡位。已经表明，如果与确定的行驶状况相适配的下一个挡位已经提前地，即例如直接在重叠换挡之后被挂上，那么拖曳力矩，特别是被设计成湿式离合器的摩擦离合器的拖曳力矩对双离合器变速器的能量消耗做出不可忽视的贡献。在这种情况下，通过挂上的挡位强制地驱动具有断开的摩擦离合器的分变速器的变速器输入轴，并且通过在具有接合的摩擦离合器的激活的分变速器中和在具有断开的摩擦离合器的非激活的分变速器中的传动比在摩擦离合器上，特别是在湿式离合器的在输入侧和输出侧布置的摩擦片之间强制地产生转速差，该转速差决定性地影响拖曳力矩。通过在重叠换挡之后、并且在摘下先前激活的挡位之后、并且为此延迟地挂上下一个挡位，通过避免产生的拖曳力矩节省能源且提高双离合器变速器的效率。

例如，在预期机动车在较长时间内通过当前激活的分变速器行驶的情况下，例如在高速公路行驶期间，在超过预定的拖曳力矩时，能够仅在请求重叠换挡的情况下挂上下一个挡位。

根据该方法的一个有利的实施方式，在摩擦离合器的拖曳力矩大于下一个挡位支承和同步的拖曳力矩的情况下，能够延迟地挂上下一个挡位，也就是说，不是直接地在重叠换挡后、摘下先前挂上的挡位之后直接挂上挡位。如果摩擦离合器的拖曳力矩例如保持小于下一个挡位的同步的拖曳力矩，那么拖曳力矩能够忽略不计并且能够直接地在重叠换挡之后或者至少在新的重叠换挡的新的换挡请求之前进行预选操作，例如挂上下一个挡位。

除了根据拖曳力矩，还能够根据行驶状况延时地挂上下一个挡位。由上级控制单元基于所确定的机动车辆的传感器数据(例如速度、加速度、换挡周期、驾驶员对机动车的适应性等等)来确定行驶状况，例如换挡的速度，应当挂哪个挡位等。例如，能够根据在具有接合的摩擦离合器的分变速器中当前挂上的挡位延迟地挂上下一个挡位。备选地或附加地，能够根据具有接合的摩擦离合器的分变速器的当前挂上的挡位的运行时间延迟地挂上下一个挡位。

根据该方法的一个有利的实施方式，能够根据例如由驾驶员选择的驾驶模式决定下一个挡位的预选操作是否延迟。例如，在由驾驶员选择的运动模式下能够避免延迟，而在经济模式下激活延迟。此外能够提供能匹配的，例如能匹配驾驶员的模式，其中，在运动式地匹配时，不激活下一个挡位的预选操作的延迟，并且在经济式地匹配时，激活延迟。当然，能够连续地调整下一个挡位的预选操作的延迟时间。

备选地或附加地，能够根据具有断开的摩擦离合器的分变速器的变速器输入轴的转速曲线来挂上下一个挡位。对此能够理解为非激活的分变速器的变速器输入轴的绝对转速的曲线或在两个分变速器的变速器输入轴之间的转速差。这些转速信息能够直接地通过检测变速器输入轴的转速导出或者间接地从其他信息，例如车轮转速或类似信息中导出。

能够根据具有双离合器变速器的驱动系的运行凭经验来确定拖曳力矩。为此，能够将例如根据摩擦离合器的特性、在湿式离合器中使用的流体的特性、温度、驱动系的运行时间、驱动系的负荷和/或类似信息确定的数据存储在非易失的存储器中，并且为了确定下一个挡位的延迟挂挡读出数据。备选地或附加地，能够借助于驱动系的传感器的传感器信号来确定拖曳力矩。

附图说明

下面借助于在图1至图3中所示的实施例更详细地解释本发明。附图是：

图1是关于延迟摘下被挂上的挡位的曲线图，

图2是关于立即进行下一个挡位的预选操作的曲线图，

和

图3是关于延迟进行下一个挡位的预选操作的曲线图。

具体实施方式

图1至图3示出了具有两个分变速器的双离合器变速器的重叠换挡的不同换挡过程的曲线图1，2，3，其中，I挡，III挡被布置在第一分变速器上而II挡被布置在第二分变速器上。在换挡开始时，已挂上I挡并且预定挂上II挡。

图1示出了具有子曲线图a的曲线图1，子曲线图a示出内燃机的扭矩随时间变化的曲线M_M(t)、第一分变速器的第一摩擦离合器的扭矩随时间变化的曲线M_K1(t)和第二分变速器的第二摩擦离合器的扭矩随时间变化的曲线M_K2(t)。子曲线图b示出了内燃机或者说摩擦离合器的输入部件的转速随时间变化的曲线n_M(t)、在挂上I挡情况下第一分变速器的变速器输入轴或第一摩擦离合器的输出部件的转速随时间变化的曲线n_G1(t)、在挂上III挡情况下第一分变速器的变速器输入轴或第一摩擦离合器的输出部件的转速随时间变化的曲线n_G3(t)和在挂上II挡情况下第二分变速器的变速器输入轴或第二摩擦离合器的输出部件的转速随时间变化的曲线n_G2(t)。

在时间点t₁之前，通过断开第一摩擦离合器和接合第二摩擦离合器，开始从I挡到II挡的过渡切换。在时间点t₁，通过内燃机的扭矩曲线M_M(t)中的扭矩干预来结束重叠。第二摩擦离合器现在传递全部离合器扭矩并且具有II挡的第二分变速器是激活的，而第一摩擦离合器是断开的并且第一分变速器是非激活的。在图1的换挡过程中，保持I挡的挂挡状态，直到在时间点t₃摘下I挡并且立即挂上II挡为止，以便在从II挡到III挡的下一个重叠换挡的时间点t₂之前结束III挡的预选操作。

由于仍然挂入在I挡，第一变速器输入轴以比II挡更高的转速运行并且由于转速曲线n_G1，n_G2之间的转速差而在第一摩擦离合器处产生拖曳力矩M_S(t)。由此由

得出在时间点t₁，t₂之间在两个重叠换挡之间的拖曳损失E_V，其中，断开的摩擦离合器的拖曳力矩M_S(t)和转速差Δ_n(t)对应于图1的在摩擦离合器的输入部件和输出部件之间的阴影部分。

图2示出了具有重叠换挡的换挡过程的曲线图，其中，与图1的换挡过程不同，在重叠换挡之后紧接着的时间点t₄摘下I挡并挂上III挡。在此情况下产生通过阴影部分示出的拖曳力矩，该拖曳力矩由于在转速曲线n_G3(t)和转速曲线n_G2(t)之间的转速差而产生的，该转速差是由于在挂入III挡的情况下第一分变速器的变速器输入轴旋转较慢而导致的。转速曲线n_K1(t)显示了在断开第一摩擦离合器且根据本实施方式的构想没有立即挂上III挡位的情况下的第一变速器输入轴的转速的变化趋势。在此情况下不强制由挂上的挡位驱动的第一变速器输入轴的转速在此连续地下降例如到V挡的转速并且不产生拖曳力矩。

图3示出了根据提出的方法的换挡过程的曲线图3。子曲线图a示出了内燃机的扭矩随时间变化的曲线M_M(t)、扭矩随时间变化的曲线M_K1(t)和扭矩随时间变化的曲线M_K2(t)。该子曲线图显示了在挂上I挡和挂上III挡的情况下第一分变速器的第一变速器输入轴的转速曲线n_G1(t)，n_G3(t)和在挂上II挡的情况下第二分变速器的第二变速器输入轴的转速曲线n_G2(t)。与图1的曲线图1和图2的曲线图2不同，根据本实施方式，在重叠换挡之后紧接着的时间点t₁摘下I挡且在重叠换挡开始的时间点t₂之前不久挂上III挡。这导致在时间间隔Δt中第一分变速器的第一变速器输入轴不被强制驱动并且因此在第一摩擦离合器上没有形成导致拖曳损失的拖曳力矩。在图3的子曲线图a中示出的阴影线显示了在挂上I挡的情况下产生的拖曳力矩和在挂上III挡的情况下的同步力矩，拖曳力矩和同步力矩小于在时间间隔Δt中消减的拖曳力矩，并且以类似的方式在紧接着的连续的摘下和挂上I挡和III挡的情况下以类似的方式产生。

附图标记列表

1 曲线图

2 曲线图

3 曲线图

M_K1(t) 扭矩曲线

M_K2(t) 扭矩曲线

M_M(t) 扭矩曲线

M_s(t) 拖曳力矩

n_G1(t) 转速曲线

n_G2(t) 转速曲线

n_G3(t) 转速曲线

n_K1(t) 转速曲线

n_M(t) 转速曲线

t₁ 时间点

t₂ 时间点

t₃ 时间点

t₄ 时间点

Δt 时间间隔

I 挡位

II 挡位

III 挡位

V 挡位

Claims (10)

1.一种用于控制双离合器变速器的方法，所述双离合器变速器具有两个分变速器，所述分变速器分别具有多个能切换的挡位(I，II，III，V)并且分别具有布置在内燃机和所述双离合器变速器的分变速器之间的摩擦离合器，特别是湿式离合器，其中，在每个分变速器和曲轴之间布置自动操作的摩擦离合器并且通过重叠换挡在所述分变速器之间进行换挡过程，在所述重叠换挡期间，将接合的摩擦离合器和断开的摩擦离合器在所述分变速器分别挂上挡位(I，II)的情况下相互交叉地断开和接合，并且在所述重叠换挡之后，摘下具有断开的摩擦离合器的分变速器的挂上的挡位(I)，并且在重新重叠换挡之前，挂上与行驶状况相对应的下一个挡位(III)，其特征在于，根据在所述摩擦离合器上产生的拖曳力矩(M_s(t))挂上具有断开的摩擦离合器的分变速器的所述下一个挡位(III)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在超过预定的拖曳力矩(M_s(t))的情况下，仅在重新请求重叠换挡的情况下挂上所述下一个挡位(III)。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，在所述摩擦离合器的拖曳力矩(M_s(t))大于所述下一个挡位(III)支承和同步的拖曳力矩的情况下，延迟地挂上所述下一个挡位(III)。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，根据在具有接合的摩擦离合器的分变速器中的当前挂上的挡位(II)延迟地挂上所述下一个挡位(III)。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的方法，其特征在于，根据具有接合的摩擦离合器的分变速器的当前挂上的挡位(II)的运行时间延迟地挂上所述下一个挡位(III)。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，根据所选择的驾驶模式延迟地挂上所述下一个挡位(III)。

7.根据权利要求1至6中任一项所述的方法，其特征在于，根据具有断开的摩擦离合器的分变速器的变速器输入轴的转速曲线(n_K1(t))挂上所述下一个挡位(III)。

8.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于，根据具有所述双离合器变速器的驱动系的运行凭经验确定所述拖曳力矩(Ms(t))，将所述拖曳力矩(Ms(t))存储在非易失的存储器中并且为了确定所述下一个挡位的延迟挂挡读出所述拖曳力矩(Ms(t))。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的方法，其特征在于，借助于驱动系的传感器的传感器信号确定所述拖曳力矩(M_s(t))。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，提取用于确定冷却所述摩擦离合器的流体的流体温度的温度传感器和具有断开的摩擦离合器的分变速器的变速器输入轴的转速传感器的至少一个的信号。