CN113272581A - 用于在序列式换挡变速器中执行换挡过程的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于在序列式换挡变速器中、尤其是在换挡爪齿变速器中执行换挡过程的方法，其中，在所述换挡过程期间，使设置在发动机与变速器输入轴之间的离合器的最大可传递的离合器力矩(24)自动降低，而没有完全打开离合器。

Description

用于在序列式换挡变速器中执行换挡过程的方法
技术领域
本发明涉及一种用于在序列式换挡变速器中执行换挡过程的方法。
背景技术
序列式换挡变速器主要应用在摩托车中。在没有离合器操纵的情况下的快速换挡过程中，由于不完全的转速同步导致短暂的突然的车辆加速。这样的行为导致差的行驶或换挡舒适性。
为了使突然的车辆加速最小化，可以通过中断力锁合，也就是说通过打开在发动机与变速器之间的离合器，或通过在不挂上挡位的情况下的有针对性的停留来实现转速同步。但这会延长换挡时间。由此，在其中存在有牵引力中断的时间段增大，这在双轮车应用中是不利的，因为驾驶员不能够如在轿车中那样支撑在驾驶员座椅上，而是车辆的直接反应对于舒适的驾驶感觉是期望的。
对于无牵引力中断的换挡，已知具有双离合变速器的系统，但所述系统是大的并且是昂贵的。
发明内容
因此，本发明的任务是，提供一种用于在序列式换挡变速器中改善地执行换挡过程的方法。
根据本发明，该任务通过一种用于在序列式换挡变速器中、尤其是在换挡爪齿变速器中执行换挡过程的方法来解决，其中，在换挡过程期间，使设置在发动机和变速器输入轴之间的离合器的最大可传递的离合器力矩自动降低，而没有完全打开离合器。也就是说，可传递的离合器力矩在每个时间点时都大于零。
通过降低最大可传递的离合器力矩来限制经由离合器最大可传递的力矩。由此可以限制在换挡过程期间的车辆加速，由此，行驶和换挡舒适性得到改善。尤其地，无冲击的换挡是可行的。
最大可传递的离合器力矩的降低例如经由控制系统在没有手动干预的情况下、尤其是直接地或间接地以电控的方式进行。
所述离合器尤其是力锁合的离合器、例如摩擦离合器，在所述力锁合的离合器中，滑转自经限定的可调整的转矩起出现。通过控制系统可以尤其是调节在离合器的摩擦盘之间的压紧力，由此可以调整最大可传递的离合器转矩。
序列式变速器理解为如下变速器，在该变速器中，依次切换各个挡位。也就是说，不能够越过一些挡位。
针对序列式变速器的示例是换挡爪齿变速器，在所述换挡爪齿变速器中，到高一级或低一级挡位的换挡过程通过将换挡辊转动预设的角度来进行。在转动换挡辊时，所谓的换挡爪齿移动，由此可以脱开一个挡位并且挂上高一级或低一级挡位。在此，挡位变换在没有转速同步的情况下进行。
根据一种实施方式，在换挡过程开始时，调整最大可传递的离合器力矩，使得该离合器力矩大于驱动器的当前的驾驶员期望力矩，所述驾驶员期望力矩取决于直接控制驱动力矩或间接地经由驾驶员辅助系统确定。因此，降低最大可传递的离合器力矩不导致车辆反应，尤其是不引起减速和/或牵引力中断，因为当前的发动机力矩可以继续传递。对驱动力矩的控制可以由驾驶员直接地经由节气门转动把手、手柄或脚踏板来控制或间接地经由驾驶员辅助系统、例如行驶速度调节器来进行。
最大可传递的离合器力矩降低至驾驶员期望力矩优选直至力锁合地挂上目标挡位。也就是说，在挂上目标挡位时的时间点，最大可传递的离合器力矩等于驾驶员期望力矩。
在挂上目标挡位时，尚未同步的发动机转速利用最大可传递的离合器力矩达到目标转速，所述目标转速取决于变速器输出转速和目标传动比。因为最大可传递的离合器力矩通过部分打开的、尤其是滑转的离合器被限制到驾驶员期望力矩，所以避免了突然的车辆加速。换挡过程由此是特别舒适的。
尤其地，使最大可传递的离合器力矩在挂上挡位的整个持续时间期间调整至驾驶员期望力矩。以这样的方式，在同步过程期间就已经实现对应于驾驶员期望的加速。
优选地，最大可传递的离合器力矩这样久地保持调整至驾驶员期望力矩的值，直至发动机转速与变速器输入转速同步，尤其是直至转速同步结束并且经由离合器不再存在有滑转。因此，通过发动机惯性不会引起不期望的速度提高。
根据一种实施方式，使发动机转矩符合需求地自动降低，以便能够在挡位变换之后实现转速同步。
在发动机转矩与最大可传递的离合器力矩之间的差可以用于转速同步。
优选地，一旦在挡位变换之后发动机转速又等于变速器输入转速、尤其是发动机转矩又等于驾驶员期望力矩，就自动地完全闭合离合器。由此可以在挡位变换之后又确保不发生不期望的离合器滑转。
根据一种实施方式，一旦识别出换挡期望、尤其是要么直接通过驾驶员将换挡期望信号化要么由于挡位变换自动装置被触发，就自动地降低最大可传递的离合器力矩。以这样的方式，可以特别符合需求地调整可传递的离合器力矩。
根据一种实施方式，一旦将驾驶员的换挡期望信号化，动力传动系就经由驱动发动机力矩的正的或负的变化被带到无负荷的状态中，以便能够实现脱开挡位。发动机力矩例如通过点火角干预、对节流阀门的操纵或混合物匹配进行改变。由此能够实现，可以以适当的力消耗脱开当前的挡位，尤其是因为换挡爪齿离合器的换挡爪齿由此能够较简单地脱开。在动力传动系中没有负荷变换的情况下，脱开挡位是不可行的或仅以大的力消耗才是可行的。
挡位变换优选通过操纵致动器或通过由驾驶员引入的力来执行。例如驾驶员可以经由换挡踏板来引起挡位变换。
附图说明
其他的优点和特征从随后的说明和从随后的所参考的附图中得出。在附图中：
图1示出用于清楚示出在序列式换挡变速器中已知的换挡过程的曲线图，并且
图2示出用于清楚示出根据本发明的用于执行换挡过程的方法的曲线图。
具体实施方式
图1清楚示出用于在序列式换挡变速器、例如换挡爪齿变速器中在从挡位X升挡到挡位X+1中的情况下执行换挡过程的方法的过程。所述换挡过程可以自动化地、部分自动化地或手动地进行。换挡过程尤其是在不操纵离合器的情况下进行。
序列式换挡变速器对于本领域技术人员是充分已知的，因此放弃详细的说明。
在图1中，所述方法的过程被分成多个时间区段。在此，不同特性参量的变化曲线被示意性地示出。
从时间点0至时间点1进行正常的行驶运行，也就是说，在挂上挡位X期间，尤其是在没有向高一级或低一级挡位换挡的情况下，驾驶员使车辆加速。
对应于由驾驶员经由节气门操纵装置调整的加速，发动机转速10(其变化曲线在图1的区段1a中被清楚示出)从时间点0升高直至时间点1。变速器输入转速12平行于发动机转速10地延伸。发动机转速10和变速器输入转速12是相同的，因为未示出的发动机输出轴与同样未示出的变速器输入轴不可相对转动地耦联，尤其是借助于摩擦离合器进行耦联。
在区段1b中清楚示出车辆速度14，所述车辆速度同样对应于由驾驶员例如经由节气门转动把手调整的加速而升高。
在区段1c中示出序列式换挡变速器的未示出的换挡辊的换挡辊角度16。换挡辊为了换挡到高一级或低一级挡位可以旋转预设的角度范围。当不进行换挡过程时，如其在曲线图表1c中从时间点0至时间点1示出的那样，换挡辊保持在其位置中，并且换挡辊角度保持恒定。从时间点0直至时间点1，换挡辊被预紧，并且挡位X基于爪齿侧凹结合所存在的发动机转矩而不会脱开。
在区段1d中清楚示出最大可传递的离合器力矩18、驾驶员期望力矩20、发动机转矩22以及有效的离合器力矩24。所述有效的离合器力矩24是由序列式换挡变速器和其传动比传递到车辆的车轮上(在摩托车的情况下传递到后轮上)的力矩。
最大可传递的离合器力矩18取决于在发动机输出轴与变速器输入轴之间的离合器，并且只要完全闭合离合器，该最大可传递的离合器力矩就是恒定的，这在图1中清楚示出的方法的情况下始终是这样的情况。
驾驶员期望力矩20、发动机转矩22和有效的离合器力矩24在时间点0至时间点1的时间段中是相同的。
在时间点1时，驾驶员将换挡期望信号化，例如通过操纵致动器或换挡踏板来进行信号化。
通过驾驶员操纵致动器或换挡踏板，换挡辊旋转预设的角度范围，由此，如在图1的区段1c中可看出的那样，换挡辊角度增大。
一旦驾驶员将换挡期望信号化，发动机转矩22和发动机转速10就自动降低，以便能够实现脱开挡位X。
从时间点1至时间点2进行挡位的脱开，其中，换挡爪齿变速器的爪齿直至时间点2还处于接合中。
发动机转矩22的降低例如通过对点火角干预的改变、对节气门的操控或混合物匹配、尤其是喷射切断来实现。同时，有效的离合器力矩24在此时降低，尤其地，如在图1的区段1d中可看出的那样，有效的离合器力矩24短时间内是负的。由此导致短时间的车辆减速。
从时间点2至时间点3不挂上挡位，也就是说，不存在力锁合，并且有效的离合器力矩24为零。换挡爪齿变速器的爪齿脱离接合。车辆速度14在该阶段期间最大程度上保持恒定。
在时间点3时，挂上高一级挡位X+1。因为发动机转速10尚未同步至高一级挡位X+1的目标转速，所以发动机转速10在挂上挡位X+1时突然达到高一级挡位X+1的对应的转速。如在区段1b中可看出的那样，由于发动机惯性，这样的突然的转矩匹配导致车辆速度14的突然升高。
在时间点4时，挂上挡位X+1结束。有效的离合器力矩24又被调整至驾驶员期望力矩20。
车辆速度14的在从时间点3至时间点4的时间区段中出现的突然升高被驾驶员感知为不舒服的并且是不期望的。
为了避免车辆速度14的这样的突然升高，根据本发明，在换挡过程期间，使设置在发动机与变速器输入轴之间的离合器的最大可传递的离合器力矩18自动降低。这通过降低离合器衬片的压紧力而不由此使离合器陷入滑转中来实现。
这随后在图2中被清楚示出。为简单起见并且为了避免重复，在下文中对与已知的换挡方法的不同点进行探讨。
在图2的区段2a中可看出的是，发动机转速10和变速器输入转速12现在不再彼此耦合，因为通过在发动机与变速器输入端之间的离合器的经降低的最大可传递的离合器力矩18，离合器现在进入到滑转的状态中。
离合器的压紧力的降低优选直接地或间接地以电控的方式进行。
通过降低离合器的压紧力，最大可传递的离合器力矩18降低，这在图2的区段2d中被清楚示出。
尤其地，自识别出换挡期望时的时间点1起，使最大可传递的离合器力矩18自动降低。最大可传递的离合器力矩18的降低在脱开挡位X期间并且在没有挂上挡位的时间阶段期间进行。
最大可传递的离合器力矩18在脱开挡位X期间始终大于直接由驾驶员经由节气门转动把手或间接地经由驾驶员辅助系统确定的驾驶员期望力矩20。
在挂上高一级挡位X+1的时间点3时，最大可传递的离合器力矩18被调整至驾驶员期望力矩20。在挂上挡位X+1的持续时间期间保持这样的状态。尚未同步的发动机转速10在这里如已经结合图1说明的那样也达到新的目标转速。然而，因为最大可传递的离合器力矩根据本发明被限制，所以在挂上挡位X+1时避免了车辆速度14的突然升高并且实现了对应于驾驶员期望的加速。
在发动机转矩22与最大可传递的离合器力矩18之间的差在挂上挡位X+1之后被用于转速同步。
一旦发动机转速10同步至目标转速，就完全闭合离合器并且最大可传递的离合器力矩18又被提高。离合器的闭合优选自动地进行。
通过转速同步以及对最大可传递的离合器力矩的有针对性的取决于驾驶员期望的限制，在从动件上的期望力矩得以特别快速地实现，并且换挡被驾驶员感知为无冲击的。

Claims (10)

1.用于在序列式换挡变速器中、尤其是在换挡爪齿变速器中执行换挡过程的方法，其中，在所述换挡过程期间，使设置在发动机与变速器输入轴之间的离合器的最大可传递的离合器力矩(24)自动降低，而没有完全打开离合器。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述换挡过程开始时，调整所述最大可传递的离合器力矩(24)，使得所述离合器力矩大于当前的驾驶员期望力矩(20)，所述驾驶员期望力矩取决于直接控制驱动力矩或间接地经由驾驶员辅助系统确定。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，使所述最大可传递的离合器力矩(24)降低至所述驾驶员期望力矩(20)直至力锁合地挂上目标挡位。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，使所述最大可传递的离合器力矩(24)在挂上挡位的整个持续时间期间调整至所述驾驶员期望力矩(20)。
5.根据权利要求3或4所述的方法，其特征在于，使所述最大可传递的离合器力矩(24)这样久地保持调整至所述驾驶员期望力矩(20)的值，直至发动机转速(10)与变速器输入转速(12)同步。
6.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，使发动机转矩(22)符合需求地自动降低，以便能够在挡位变换之后实现转速同步。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，在所述发动机转矩(22)与所述最大可传递的离合器力矩(24)之间的差用于转速同步。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，一旦在挡位变换之后所述发动机转速(10)又等于所述变速器输入转速(12)，就自动地完全闭合所述离合器。
9.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，一旦识别出换挡期望，就自动降低所述最大可传递的离合器力矩(24)。
10.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于，通过操纵致动器或通过由驾驶员引入的力来执行挡位变换。
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