用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)在車(chē)輛的多離合變速器中預(yù)選檔位的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ] 本公開(kāi)涉及一種用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)(free-wheeling state)時(shí)在車(chē)輛的多離合變速器中預(yù)選檔位的方法;該多離合變速器包括以驅(qū)動(dòng)方式連接到原動(dòng)機(jī)的摩擦離合器、變速器輸出軸以及主變速器，其中該主變速器包括連接到所述摩擦離合器的輸入軸、平行于所述輸入軸中的至少一個(gè)輸入軸的副軸、齒輪和齒式離合器;其中在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下運(yùn)行的多離合變速器使所述第一組檔位中的檔位被預(yù)選;第一摩擦離合器脫離。根據(jù)本公開(kāi)的方法可應(yīng)用于所有的多離合變速器，且被認(rèn)為尤其適用于重型車(chē)輛，例如貨車(chē)、公共汽車(chē)、施工車(chē)輛等。
【背景技術(shù)】
[0002]原則上，雙離合變速器具有兩根輸入軸，各自可連接到摩擦離合器和發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出。在功能上，這等同于具有平行的兩個(gè)常規(guī)變速器(即，兩個(gè)平行的子變速器)并且一次將其中一個(gè)用于動(dòng)力傳遞。暫時(shí)未使用(怠速)的子變速器可使檔位接合且準(zhǔn)備好(即，被預(yù)選)用于后續(xù)換擋。后續(xù)換擋通過(guò)同時(shí)使先前使用的子變速器的摩擦離合器脫離且使先前怠速的子變速器的摩擦離合器接合來(lái)執(zhí)行。
[0003]通常，在雙離合變速器中，通過(guò)使齒式離合器接合和脫離而在當(dāng)前怠速的子變速器中預(yù)選檔位。為了平穩(wěn)地且持久地進(jìn)行操作，這需要將由齒式離合器接合的部分同步，即，所述部分具有大體上相等的旋轉(zhuǎn)速度。如果不這樣，離合齒將發(fā)生碰撞，從而導(dǎo)致磨損或斷裂的齒和噪聲。旋轉(zhuǎn)速度的失配還將導(dǎo)致司機(jī)所感覺(jué)到的轉(zhuǎn)矩干擾。因此，不同種類的裝置和布置用于使待接合的部分同步。直接的解決方案是使變速器中的每一齒式離合器被設(shè)計(jì)為同步器，即，配備有同步離合元件，例如，如US2008/0188342A1所述。然而，此解決方案的缺點(diǎn)在于相對(duì)尚的制造成本。
[0004]用于變速器的同步的替代解決方案是使用中央同步單元。基本上，僅需要兩個(gè)同步裝置:其中一個(gè)能使第一子變速器的速度大于第二子變速器的速度，另一個(gè)能使第一子變速器的速度小于第二子變速器的速度。在第一子變速器怠速且第二子變速器活動(dòng)時(shí)以及在第一子變速器活動(dòng)且第二子變速器怠速時(shí)，這是有效的。此裝置被稱為中央同步單元。中央同步單元消除對(duì)向每一單獨(dú)齒式離合器提供獨(dú)立的同步表面的需要，且可因此導(dǎo)致變速器的總制造成本降低。然而，當(dāng)旋轉(zhuǎn)部分的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為熱時(shí)，依賴于用于使變速器的不同部分的旋轉(zhuǎn)速度均衡的摩擦表面的所有同步固有地導(dǎo)致能量損耗。
[0005]因此，需要一種改進(jìn)的、消除了上述缺點(diǎn)的用于在多離合變速器中預(yù)選檔位的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開(kāi)的目的是提供一種用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)在多離合變速器中預(yù)選檔位的方法，其中因同步所致的能量損耗的前述問(wèn)題至少部分被避免。此目的通過(guò)權(quán)利要求1的方法來(lái)實(shí)現(xiàn)。
[0007]本公開(kāi)涉及一種用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)在車(chē)輛的多離合變速器中預(yù)選檔位的方法。多離合變速器包括驅(qū)動(dòng)地連接到原動(dòng)機(jī)的摩擦離合器、變速器輸出軸以及主變速器，其中該主變速器包括連接到所述摩擦離合器的輸入軸、平行于所述輸入軸中的至少一個(gè)輸入軸的副軸、齒輪和齒式離合器，其中所述摩擦離合器中的第一離合器和所述齒式離合器的第一子集被布置成選擇性地接合以便在原動(dòng)機(jī)與變速器輸出軸之間以第一組檔位傳遞轉(zhuǎn)矩，且其中所述摩擦離合器中的第二離合器和所述齒式離合器的第二子集被布置成選擇性地接合以便在原動(dòng)機(jī)與變速器輸出軸之間以第二組檔位傳遞動(dòng)力。多離合變速器在空轉(zhuǎn)狀態(tài)中操作時(shí)使第一組檔位中的檔位被預(yù)選且使第一摩擦離合器脫離。
[0008]本發(fā)明的方法包括以下步驟:
[0009]A)在確定滿足退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)的至少一個(gè)預(yù)定條件時(shí)，將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度朝向該所預(yù)選的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度增大，第二摩擦離合器處于閉合狀態(tài)，以使得第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度隨著原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度增大而增大；
[0010]B)使第二摩擦離合器脫離；
[0011]C)在適當(dāng)時(shí)間點(diǎn)使與所述第二組檔位中的檔位對(duì)應(yīng)的所述齒式離合器的所述第二子集中的至少一個(gè)齒式離合器接合，使得所述第二組檔位中的所述檔位被預(yù)選。
[0012]通過(guò)實(shí)行本發(fā)明的方法的步驟，為了在使第二組齒式離合器中的齒式離合器接合之前使副軸實(shí)現(xiàn)與主軸相同的旋轉(zhuǎn)速度，諸如中央同步單元的同步元件不需要被激活到與現(xiàn)有技術(shù)解決方案相同的程度。副軸的旋轉(zhuǎn)速度的增大改為優(yōu)選地主要通過(guò)在空轉(zhuǎn)狀態(tài)之后在發(fā)動(dòng)機(jī)速度增大期間使副軸旋轉(zhuǎn)連接到原動(dòng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)，并且一旦副軸的旋轉(zhuǎn)速度已增大某一程度，齒式離合器的第二子集中的齒式離合器的后續(xù)接合就被致動(dòng)。本發(fā)明的方法因此減小預(yù)選第二組檔位中的檔位所需的摩擦同步的程度，由此直接減小由同步裝置作為熱耗散的能量的水平。因此，根據(jù)本發(fā)明的方法，與現(xiàn)有技術(shù)解決方案相比，本發(fā)明因此減少車(chē)輛的燃料消耗，降低離合器的維護(hù)成本，并且潛在地提高可靠性。
[0013]根據(jù)本發(fā)明的方面，在第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度已至少達(dá)到所述第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的預(yù)定百分比時(shí)，執(zhí)行使第二摩擦離合器脫離的步驟。第二摩擦離合器的脫離必須被一事件觸發(fā)，并且至少達(dá)到所述第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的預(yù)定百分比時(shí)是良好的觸發(fā)點(diǎn)，這是因?yàn)榇瞬呗酝瑯舆m用于所預(yù)選的不同檔位，即，在以不同車(chē)速退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)適用。該百分比優(yōu)選被選擇為使相關(guān)的一個(gè)或更多個(gè)齒式離合器能夠直接連接，而不需要進(jìn)一步的摩擦同步。替代地，在第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度已至少達(dá)到預(yù)定值時(shí)，執(zhí)行使第二摩擦離合器脫離的步驟。替代地，在開(kāi)始增大原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度之后已至少經(jīng)過(guò)預(yù)定時(shí)間段時(shí)，執(zhí)行使第二摩擦離合器脫離的步驟。
[0014]根據(jù)本發(fā)明的方面，優(yōu)選在第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度已達(dá)到高于所述第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，實(shí)現(xiàn)第二摩擦離合器的脫離。由此，摩擦同步不是必要的，且控制系統(tǒng)可針對(duì)使第二組檔位中的檔位的齒式離合器接合選擇適當(dāng)?shù)臅r(shí)間點(diǎn)，使得免急推預(yù)選得以執(zhí)行。
[0015]根據(jù)本發(fā)明的方面，在第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度已達(dá)到低于所述第一組檔位中的所述檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的旋轉(zhuǎn)速度時(shí)，執(zhí)行第二摩擦離合器的脫離。不需要將第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度增大到大于所述第一組檔位中的所述檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度。
[0016]根據(jù)本發(fā)明的方面，在第二摩擦離合器的脫離之后且在所述齒式離合器的所述第二子集中的至少一個(gè)齒式離合器的接合之前，通過(guò)機(jī)械同步裝置來(lái)執(zhí)行同步，使得第二摩擦離合器的輸入軸的速度變得與所述第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度相同或幾乎相同。在第二輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度42與第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度33之間的速度差過(guò)大的狀況下，可能需要摩擦同步。
[0017]第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)同步速度朝向第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的降低受到作用在副軸上的摩擦力的影響。因而，旋轉(zhuǎn)速度的降低較慢，且可受到監(jiān)測(cè)和控制使得在速度差相對(duì)小(例如，在40rpm到120rpm的范圍中)時(shí)，使齒式離合器進(jìn)入接合狀態(tài)。齒式離合器在第二組檔位中的檔位的差動(dòng)速度下的接合減小齒與齒之間磨損和開(kāi)裂的風(fēng)險(xiǎn)，且促進(jìn)快速換擋。
[0018]用于確定多離合變速器準(zhǔn)備好退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)的預(yù)定條件可為連接到車(chē)輪的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度減小到低于設(shè)定值，即，坡度變平使得車(chē)輛的速度/動(dòng)量降低。開(kāi)始將原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度朝向所預(yù)選的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度增大的時(shí)間點(diǎn)優(yōu)選被挑選為實(shí)現(xiàn)車(chē)輛在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下行駛實(shí)現(xiàn)的燃料節(jié)省與同一車(chē)輛的動(dòng)量的損耗(例如，因在下坡行駛之后在變平的道路上行駛所致)之間的平衡。
[0019]在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下，且在退出空轉(zhuǎn)時(shí)，第二摩擦離合器可處于接合狀態(tài)。第二摩擦離合器可例如連接到發(fā)動(dòng)機(jī)油栗等的驅(qū)動(dòng)軸，使得在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下在怠速期間的發(fā)動(dòng)機(jī)動(dòng)力需要或多或少經(jīng)由第二摩擦離合器來(lái)連續(xù)傳遞。接合的程度可變化。舉例來(lái)說(shuō)，第二摩擦離合器可處于完全接合狀態(tài)，即，處于其最大或接近最大的轉(zhuǎn)矩傳遞能力狀態(tài)。替代地，第二摩擦離合器可處于半接合狀態(tài)，即，處于轉(zhuǎn)矩傳遞能力降低的狀態(tài)。此接合狀態(tài)在發(fā)動(dòng)機(jī)怠速等條件下可能是有利的，以在第二摩擦離合器的非最佳接合定時(shí)的狀況下防止發(fā)動(dòng)機(jī)的偶然失速。又可替代地，第二摩擦離合器可處于脫離狀態(tài)。
[0020]通常，當(dāng)?shù)诙Σ岭x合器在空轉(zhuǎn)狀態(tài)期間處于接合狀態(tài)時(shí)，原動(dòng)機(jī)與變速器輸出軸之間的轉(zhuǎn)矩傳遞無(wú)效。在此狀態(tài)下，第二摩擦離合器的輸入軸不連接到變速器輸出軸，即，未有檔位被選擇以在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下使得能夠經(jīng)由第二摩擦離合器傳遞動(dòng)力傳遞。
[0021]該方法還可包括方法步驟D):當(dāng)原動(dòng)機(jī)的旋轉(zhuǎn)速度達(dá)到第一組檔位中的所預(yù)選的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度時(shí)，使第一摩