用于控制车辆中的双离合器变速器中的惯性滑行的方法与流程

本发明涉及用于控制车辆内的双离合器变速器中的惯性滑行的方法，以实现变速器在惯性滑行期间的最小能量损耗和充分润滑。

背景技术：

本发明可应用于重型车辆，例如卡车、大客车和建筑设备。虽然将针对卡车来描述本发明，但本发明不限于这种特定的车辆。

双离合器变速器是带有两个输入轴的变速器，其中，每个输入轴具有其自身的离合器，并且其中，所述输入轴中的一个被一组档位使用，例如被奇数档位使用，而另一个输入轴被第二组档位使用，例如被偶数档位使用。所述离合器将输入轴连接到车辆中的机械能的提供者，所述机械能的提供者可以是原动机，例如内燃机或电动机。

惯性滑行被定义为车辆被允许在车轮上无驱动扭矩或制动扭矩的情况下行进时的状态。这要求将发动机与车辆的驱动轮分离。与该操作有关的一个问题可包括由于实现所述分离的离合器促动而导致的能量损失，其中，在车辆处于惯性滑行模式时，所述离合器必须被维持在其促动位置。

另一个问题涉及变速器的润滑不足，这是由于与用于驱动机油泵的传动轴连接的离合器的不工作而导致的。当离合器被促动以开始惯性滑行模式时，此动作可能同时停止了变速器润滑泵。已知的解决方案可包括提供电动机以在扭矩中断期间驱动所述润滑泵。

当惯性滑行模式被终止时，也可能存在与发动机到驱动轮的重新连接的延迟有关的问题。在扭矩中断时段内，变速器中的一个或多个轴可能停止旋转，其中，在能够执行重新连接或换档前之必须将所述轴提速。

本发明的目的是提供一种改进的方法和设备，以在惯性滑行期间控制双离合器变速器，它解决了或最小化了上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供用于控制车辆内的双离合器变速器中的惯性滑行的方法和装置，所述方法和装置旨在实现所述变速器在惯性滑行期间的最小能量损耗和充分润滑。通过根据所附权利要求的方法和装置来实现该目的。

提供根据本发明的用于控制双离合器变速器中的惯性滑行的方法和设备将具有大量优点，例如低能量损耗，因为在惯性滑行模式期间不要求离合器促动力。确保了变速器在惯性滑行模式期间的充分润滑，因为润滑泵经由与原动机的输出轴连接的离合器被驱动。另外的优点是在惯性滑行模式终止之后实现了原动机到驱动轮的快速安全的接合，而不必使变速器加速或促动和接合一个档位组(gear set)，因为即将接入的档位已经被预选。

根据第一实施例，通过根据权利要求1的方法来实现上述目的。此实施例涉及一种用于控制车辆中的双离合器变速器中的惯性滑行的方法。该变速器包括第一变速器机构，所述第一变速器机构被布置成将机械驱动力从原动机(例如内燃机)的输出轴传递到第一输入轴，并且使第一组档位中的每个档位处于接合状态，以将第一输入轴连接到驱动轮。该变速器还包括第二变速器机构，所述第二变速器机构被布置成将机械驱动力从原动机的输出轴传递到第二输入轴，并且使第二组档位中的任一个档位处于接合状态，以将第二输入轴连接到驱动轮。

在此上下文中，术语“变速器机构”被定义为包含在原动机和驱动轮之间经由第一输入轴或第二输入轴传递扭矩所需的部件，其包括分别与第一输入轴和第二输入轴相关的各个离合器。

所述第一变速器机构包括可控的第一离合器单元，所述第一离合器单元被布置成使原动机的输出轴和第一输入轴相互接合。类似地，第二变速器机构包括可控的第二离合器单元，所述第二离合器单元被布置成使原动机的输出轴和第二输入轴相互接合。电子控制单元被布置成控制档位选择和离合器单元的促动。控制单元被布置成监测双离合器变速器，并响应于来自驾驶员的输入信号和检测到的原动机和变速器参数来控制所述变速器。

本发明涉及在确定要开始惯性滑行模式时执行以下的方法步骤：

-将第一离合器单元解除激活，其中，原动机的输出轴和第一输入轴接合；

-使将第一输入轴连接到驱动轮的第一组档位中的每个档位脱离接合；

-将第二离合器单元解除激活，其中，原动机的输出轴和第二输入轴分离；以及

-使将第二输入轴连接到驱动轮的第二组档位中的一个档位接合。

在此示例中，第一离合器单元是常闭的，这意味着所述离合器通过弹性装置(弹簧或类似的适当装置)被保持在关闭的接合位置。为了使第一离合器脱离接合，通过流体压力或其他合适的装置来促动第一离合器。该促动装置的非详尽的列表包括液压或气压压力以及电磁或机电装置。第二离合器单元是常开的，这意味着所述离合器通过弹性装置(弹簧或类似的适当装置)被保持在打开的分离位置。为了接合该第二离合器，通过流体压力或其他合适的装置来促动第二离合器。

根据所述方法，在惯性滑行模式期间，变速器润滑装置连接到第一变速器机构且被第一变速器机构驱动。这确保了在原动机和驱动轮之间不传递扭矩时的惯性滑行期间的、所述变速器的充分润滑。

当监测所述双离合器变速器的控制单元检测到来自驾驶员和/或原动机和变速器的、表明应退出惯性滑行模式的输入信号时，变速器被控制以将原动机和驱动轮重新连接。根据本发明，通过接合第二常开的离合器单元实现了原动机到驱动轮的迅速重新连接。在接合之前，控制单元可根据来自驾驶员和/或原动机的输入信号来选择合适的档位。由于第一变速器机构中的将第一输入轴连接到驱动轮的第一组档位都未被接合，所以在第二离合器单元接合期间或接合之后，该第二离合器单元可以脱离接合。

根据另外的实施例，通过根据所附的装置权利要求所述的装置来实现上述目的。此实施例涉及车辆中的双离合器变速器，所述变速器包括第一变速器机构，所述第一变速器机构被布置成将机械驱动力从原动机的输出轴传递到第一输入轴，并且将第一组档位中的每个档位置于接合状态，以将第一输入轴连接到驱动轮。该变速器还包括第二变速器机构，所述第二变速器机构被布置成将机械驱动力从原动机的输出轴传递到第二输入轴，并且将第二组档位中的一个档位置于接合状态，以将第二输入轴连接到驱动轮。上文中已给出了“变速器机构”的定义。

第一变速器机构包括可控的第一离合器单元，所述第一离合器单元被布置成使原动机的输出轴和第一输入轴相互接合。类似地，第二变速器机构包括可控的第二离合器单元，所述第二离合器单元被布置成使原动机的输出轴和第二输入轴相互接合。电子控制单元被布置成控制档位选择和离合器单元的促动。如上所述，所述控制单元被布置成监测双离合器变速器，并响应于来自驾驶员的输入信号和检测到的原动机和变速器参数来控制变速器。

根据本发明，电子控制单元被布置成产生控制信号以开始惯性滑行模式。响应于这些控制信号，第一离合器单元被解除激活，其中，原动机的输出轴和第一输入轴接合。在第一变速器机构中，将第一输入轴连接到驱动轮的第一组档位中的每个档位脱离接合。这通过响应于由电子控制单元产生的控制信号来促动相关的轴促动器来实现。

同时，第二离合器单元被解除激活，其中，原动机的输出轴和第二输入轴分离。在第二变速器机构中，将第二输入轴连接到驱动轮的第二组档位中的一个档位被接合。在惯性滑行模式期间，第二输入轴和所述打开的第二离合器将通过所接合的档位和驱动轮而旋转。

如上所述，第一离合器单元是常闭的，这意味着所述离合器通过弹性装置(弹簧或类似的适当装置)被保持在关闭的接合位置。为了使第一离合器脱离接合，通过流体压力或其他合适的装置来促动第一离合器。第二离合器单元是常开的，这意味着该离合器通过弹性装置(弹簧或类似的适当装置)被保持在打开的分离位置。为了接合第二离合器，通过流体压力或其他合适的装置来促动第二离合器。

在惯性滑行模式期间，变速器润滑装置驱动地连接到第一变速器机构。如上所述，这种布置确保了在原动机和驱动轮之间不传递扭矩时的惯性滑行期间的、变速器的充分润滑。

当监测所述双离合器变速器的控制单元检测到来自驾驶员和/或原动机和变速器的、表明应退出惯性滑行模式的输入信号时，变速器被控制以将原动机和驱动轮重新连接。根据本发明，通过接合该第二常开离合器单元实现了原动机到驱动轮的迅速重新连接。在接合之前，控制单元可根据来自驾驶员和/或原动机的输入信号来选择合适的档位。因为第一变速器机构中的将第一输入轴连接到驱动轮的第一组档位都未被接合，所以在第二离合器单元接合期间或接合之后，第一离合器单元可以脱离接合。

本发明还涉及计算机程序、计算机程序产品和用于计算机的存储介质，所有这些都与用于执行上述任一个示例中描述的方法的计算机一起使用。

在下文的描述中和所附权利要求中，公开了本发明的其他优点和有利特征。

附图说明

在下文中，将参考附图详细描述本发明。这些附图仅用于图示的目的，并非以任何方式限制本发明的范围。在这些图中：

图1示出了示意性地表示的车辆，所述车辆带有与根据本发明的方法一起使用的变速器设备；

图2示出了适合用在图1所示的车辆中的变速器设备的示意图；

图3示出了根据本发明第一实施例的变速器设备的示意性截面图；

图4示出了根据本发明第二实施例的变速器设备的示意性截面图；并且

图5示出了应用在计算机设备上的本发明。

具体实施方式

图1示意性地示出了所指示的车辆11，所述车辆11带有与根据本发明的方法一起使用的变速器设备。车辆11设有诸如内燃发动机(ICE)12的原动机，所述原动机连接到诸如手自一体变速器(AMT)的变速器13，以将扭矩传递到车辆的传动轴(未示出)。ICE 12连接到散热器设备14，散热器设备14用于冷却来自ICE 12的发动机冷却剂和机油。变速器13由驾驶员控制或通过电子控制单元(ECU)15自动控制。ECU 15被提供有控制算法，用于例如在驾驶员请求的发动机起动期间独立地控制该变速器。该变速器被控制以选择发动机12和一对驱动轮16之间的传动比。

图2示出了适合用在图1所示的车辆中的变速器设备的示意图。发动机12具有输出轴20，所述输出轴20连接到变速器13。变速器13包括双离合器设备，所述双离合器设备具有相应的第一离合器单元21和第二离合器单元22。第一离合器单元21由电子控制单元15(图1)控制，以将输出轴20连接到第一变速器机构或变速箱单元23，所述第一变速器机构或变速箱单元23包括第一输入轴25、输出轴和多个档位(未示出)，所述多个档位可被促动以控制发动机12和驱动轮16之间的传动比。润滑泵(未示出)设置在第一变速器23内并驱动地连接到第一离合器单元21。类似地，第二离合器单元22可被控制以将输出轴20连接到第二变速器机构或变速箱单元24，所述第二变速器机构或变速箱单元24包括第二输入轴26、输出轴和多个档位(未示出)，所述多个档位可被促动以控制所述传动比。第一变速箱单元23和第二变速箱单元24的机械设计不是本发明本身的一部分，因此将以通用术语来描述。通过依次使用第一离合器单元21和第二离合器单元22，第一变速箱单元23和第二变速箱单元24的档位可用于经由传动轴27来驱动车轮16。

电子控制单元15连接到多个现有的传感器(未示出)，以检测和监测每个离合器单元和所述轴及变速器的齿轮的润滑。传感器的示例是用于测量一个或多个位置上的机油温度和/或轴承温度的温度传感器、用于监测一个或多个位置上的机油液位的机油液位传感器、以及用于确定变速器的润滑状态的其他合适的传感器。由电子控制单元15收集的数据用作确定润滑状态的基础，并且，如果上述润滑泵当前未被驱动，则确定是否应当运行第一离合器单元而使该泵运行。

图3示出了根据本发明第一实施例的变速器设备的示意性截面图。在此实施例中，该变速器被描述为在惯性滑行期间运行。

该变速器设备连接在发动机(未示出；见图2)的输出轴30和传动轴37之间，所述传动轴可连接到至少一对驱动轮(未示出)。在此示例中，该变速器设备包括双离合器变速器，所述双离合器变速器可连接在曲轴和传动轴之间。该双离合器变速器包括多个可旋转部件，用于将扭矩从发动机传递到驱动轮。该双离合器变速器具有第一输入轴31和第二输入轴32，其中，第一输入轴31是连接到第一离合器单元C1的空心轴，而第二输入轴32是连接到第二离合器单元C2的实心轴。第一离合器单元C1是常闭的，其中，当离合器C1被解除激活时，离合器盘被弹簧加载到其接合位置。第二离合器单元C2是常开的，其中，当离合器C2被解除激活时，离合器盘被弹簧加载到其分离位置。

第一输入轴31由第二输入轴32同轴地支承。该双离合器变速器还包括至少第一副轴33，所述副轴33可利用促动器34、35通过多个可手动和/或自动选择的档位连接到离合器单元C1、C2。在此示例中，第一促动器34可被控制而从中性位置移位，如图3所示，以将第二档位G2或第四档位G4连接到副轴33以驱动传动轴37。第二促动器35可被控制以从中性位置移开，以将第一档位G1或第三档位G3(如图3中所示)连接到副轴33以驱动传动轴37。润滑泵36驱动地连接到第一离合器单元C1和第一输入轴31。

在此示例中，该变速器被示出为处于惯性滑行状态期间。通过将第一离合器单元C1解除激活而开始该惯性滑行状态，其中，内燃机的输出轴30和第一输入轴31接合。同时，可将第一输入轴31连接到传动轴37和驱动轮的第一组档位G2、G4中的每个档位脱离接合。此外，第二离合器单元C2解除激活，其中，内燃机的输出轴30和第二输入轴32分离。同时，将第二输入轴32连接到传动轴37和驱动轮的第二组档位G1、G3中的一个档位被接合。在图3所示的示例中，第二促动器35被促动以接合第三档位组G3。如前文所述，变速器在惯性滑行期间的润滑由通过第一离合器单元C1和第一输入轴31而与内燃机的输出轴30连接的润滑泵36来保证。

在惯性滑行期间，电子控制单元(例如，见图1中的“15”)被布置成监测来自驾驶员和/或发动机和变速器的、表明应维持还是退出惯性滑行模式的输入信号。同时，被接合的第一离合器单元C1、第一输入轴31及其相关的档位组G2、G4被内燃机的输出轴旋转。同时，脱离接合的第二离合器单元C2、第二输入轴32及其相关的档位组G1、G3被驱动轮通过传动轴37旋转。因此，尽管在内燃机和驱动轮之间不传递扭矩，但变速器的齿轮和轴保持旋转，等待随后的再次接合以在发动机和驱动轮之间传递扭矩。

当监测双离合器变速器的控制单元检测到来自驾驶员和/或原动机和变速器的、表明应退出惯性滑行模式的输入信号时，变速器被控制以将内燃机和驱动轮重新连接。根据本发明，通过接合第二常开的离合器单元C2，实现了发动机到驱动轮的迅速重新连接。在接合之前，控制单元可根据来自驾驶员和/或内燃机的输入信号来选择合适的档位组G1、G3。由于将第一输入轴31连接到传动轴37的第一组档位G2、G4都未被接合，因此在第二离合器单元C2接合期间或接合之后，第一离合器单元C1可以脱离接合。这允许该变速器在无延迟的情况下重新接合，因为在促动所述常开的第二离合器C2之前不要求所述轴或档位的加速。

图4示出了根据本发明第二实施例的变速器设备的示意性截面图。在本实施例中，变速器被描述为在惯性滑行期间运行。

该变速器设备连接在发动机(未示出，见图2)的输出轴40和传动轴50之间，所述传动轴50可连接到至少一对驱动轮(未示出)。在此示例中，该变速器设备包括可连接在曲轴和传动轴之间的双离合器变速器。该双离合器变速器包括多个可旋转部件，以将扭矩从发动机传递到驱动轮。该双离合器变速器具有第一输入轴41和第二输入轴42，其中，第一输入轴41是连接到第一离合器单元C1的空心轴，而第二输入轴42是连接到第二离合器单元C2的实心轴。第一离合器单元C1是常闭的，其中，当离合器C1被解除激活时，离合器盘被弹簧加载到其接合位置。第二离合器单元C2是常开的，其中，当离合器C2被解除激活时，离合器盘被弹簧加载到其分离位置。

第一输入轴41由第二输入轴42同轴地支承。该双离合器变速器还包括变速器输出轴43和至少第一副轴44。在此示例中，第一输入轴41通过第二档位组G2驱动地连接到第一副轴44。第二输入轴42驱动地连接到第一档位组G1。第三档位组G3和第四档位组G4可通过多个可手动和/或自动选择的促动器45、46、47、48驱动地连接到其他旋转部分。另外的促动器49被提供用于原动机输出轴40和传动轴50之间的直接驱动。这种布置的功能的详细描述可参见DE3131156A1的图1至2和相应的文字。第一副轴44上的变速器润滑泵51通过第二档位组G2驱动地连接到第一离合器单元C1和第一输入轴41。

在图4所示的示例中，该变速器处于惯性滑行状态。通过将第一离合器单元C1解除激活并闭合来开始该惯性滑行状态，其中，内燃机的输出轴40和第一输入轴41接合。同时，促动器45、46、47、48、49处于组合状态，在该组合状态中，第一副轴44不驱动地连接到传动轴50。此外，第二离合器单元C2被解除激活并打开，其中，内燃机的输出轴40和第二输入轴42分离。同时，促动器45、46、48、49处于组合状态，在该组合状态中，第二输入轴42驱动地连接到传动轴50。

在图4的示例中，第二促动器46和第四促动器48被促动，以将第一档位组G1和第三档位组G3连接到传动轴50。同时，第一促动器45和第三促动器47被解除激活，以将第二档位组G2和第四档位组G4从传动轴50断开。第二档位组G2和第四档位组G4将被第一离合器单元C1旋转。如上文所述，通过润滑泵51来确保该变速器在惯性滑行期间的润滑，该润滑泵51经由第一离合器单元C1、第一输入轴41和第二档位G2连接到内燃机的输出轴30。

在惯性滑行期间，电子控制单元(例如参见图1的“15”)被布置成监测来自驾驶员和/或发动机和变速器的、表明应维持还是退出惯性滑行模式的输入信号。此时，被接合的第一离合器C1、第一输入轴41及其相关的齿轮被内燃机的输出轴40旋转。同时，脱离接合的第二离合器单元C2、第二输入轴42及其相关的齿轮被驱动轮通过传动轴50旋转。因此，虽然在内燃机和驱动轮之间不传递扭矩，但变速器的齿轮和轴保持旋转，等待随后的再次接合以在发动机和驱动轮之间传递扭矩。

当监测双离合器变速器的控制单元检测到来自驾驶员和/或发动机和变速器的、表明应退出惯性滑行模式的输入信号时，变速器被控制以将内燃机和驱动轮重新连接。根据本发明，通过激活并接合第二常开的离合器单元C2，实现了发动机到驱动轮的迅速重新连接。在接合之前，控制单元可根据来自驾驶员和/或内燃机的输入信号来选择合适的档位组G1、G3。由于第一输入轴41未驱动地连接到传动轴50，所以在第二离合器单元C2的接合期间或接合之后，第一离合器单元C1可被激活并脱离接合。这允许该变速器在无延迟的情况下重新接合，因为在促动所述常开的第二离合器C2之前不要求所述轴或档位的加速。

图5示出了根据本发明一个实施例的设备60，所述设备60包括非易失性存储器62、处理器61和读写存储器66。存储器62具有第一存储部分63，在所述第一存储部分63内存储有用于控制设备60的计算机程序。存储部分63内的用于控制设备60的计算机程序可以是操作系统。

设备60例如可封闭在控制单元内，例如图1中的控制单元15。数据处理单元61例如可包括微型计算机。

存储器62也具有第二存储部分64，其中存储有根据本发明的用于控制目标档位选择功能的程序。在替代实施例中，用于控制变速器的程序存储在分开的非易失性数据存储介质65内，例如CD或可更换的半导体存储器。该程序能够以可执行程序的形式或在压缩状态存储。

当下文中提到“数据处理单元61运行特定功能”时，应清楚的是该数据处理单元61运行存储在存储器64中的程序的特定部分，或存储在非易失性存储介质62内的程序的特定部分。

数据处理单元61适合与存储介质62通过第一数据总线71通信。数据处理单元61也适合与存储器62通过第二数据总线72通信。另外，数据处理单元61适合与存储器66通过第三数据总线73通信。数据处理单元61也适合利用第四数据总线74而与数据端口67通信。

根据本发明的方法可由数据处理单元61执行，这通过由数据处理单元61运行存储在存储器64内的程序或存储在非易失性存储介质65内的程序来进行。

不应认为本发明仅限于上述实施例，而是可在所附权利要求的范围内构思出多种另外的变型和修改；例如，根据图1和图2的示例针对的是拖车-挂车型的商用车辆。然而，在其余附图中论述的本发明也可应用于无拖车的卡车以及用于铰接式卡车。