用于切换动力换档变速器的方法技术

一种用于切换动力换档变速器的方法，动力输出离合器和动力接收离合器在两个分开的变速器路径上在不同的档位下与传动轴和输出轴连接，在换档中，由动力输出离合器向动力接收离合器进行转矩的传递，在转矩传递的初始阶段，动力输出离合器在粘着状态中传输一个驱动转矩，并且动力接收离合器断开，在最后阶段，动力接收离合器传输几乎全部的驱动转矩。在转矩传递的过程中，动力接收离合器在滑移区增加最大转矩，动力输出离合器减小最大转矩，在转矩传递初始阶段，动力输出离合器具有比维持其粘着状态更大的最大转矩。因此，至少第一阶段的转矩传递可以通过对两个离合器的简单控制来实现。不需要对离合器容量的复杂控制或对转速波动的复杂感应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种根据权利要求1的前序部分的用于切换(shifting)变速器的两个离合器的方法。此类方法主要用于控制汽车中自动的或自动化变速器中的离合器。
技术介绍
DE101543722公开了一种依照权利要求1前序部分的方法，其中使用一个时序重叠，一个被分配了新的档位的动力接收离合器被闭合，而一个被分配了以前的档位的动力输出离合器被断开，其中的离合器具体化为滑动控制的湿式离合器。动力接收离合器的闭合大约发生在达到一与动力输出离合器的离合器容量相对于的工作压力下，动力接收离合器的闭合发生在充入填充压力之后，其终止于充入结束时。该方法假定，在手工触发的功率转换(牵引换高档和超速调低档)中，以如下方式执行动力接收离合器的充入，该动力接收离合器具有与动力输出离合器装置的离合器容量的数量级相对应的增大的填充压力，确定充入的结束并且在检测到充入结束时，动力输出离合器断开且具有一定的时序重叠，并且动力接收离合器的离合器容量进行适应。该方法的一个缺点是动力输出离合器可能在会在已经检测到充入结束时才断开，这会导致很高的控制复杂性和控制难度并且导致不必要的过长的换档周期。US4527678公开了一种依据权利要求1前序部分的用于双离合器式变速器的换档方法。双离合器式变速器具有两个变速器输入轴，每个输入轴都可以通过离合器装置连接到驱动器，即内燃机上，并且可以通过不同的档位装置连接到变速器输出轴。机械自由回转机构的功能是由具有基于滑动的转矩的传递和随后的发动机速度适应阶段的适当转矩传递方法的装置提供的，动力输出离合器在转矩传递开始时进入滑移区，而这可以从增大的发动机速度或驱动转速中检测出来。在US6385520中描述了一种将自动变速器中转矩的传递作为转速或传动比的函数进行控制的方法，所述方法构成了对美国专利US4527678的发展。在此，非常重要的一点是将动力输出离合器的转矩设置为零，尤其是在转矩传递结束时，即当动力接收离合器达到当前发动机转矩的水平时。如果这不合适，则在输出处可用的转矩会由于受力状态而减小。如果变速器安装在汽车中，则在输出转矩中存在轻微的压力或车辆的加速会降低到连接档位的水平之下时，驾驶员会将其评价为有损于舒适性，然而变速器的剧烈施压可以导致驱动轮锁死，而出于安全原因的考虑，这是不能接受的。DE19522834公开了一种用于在自动变速器中搭接换档的方法，其中离合器的搭接时间取决于施加到变速器上的载荷。另外还恢复了一个最佳调和差分转速。在此离合器的搭接时间适应于所涉及离合器的热容量和电动液压驱动系统的驱动速度的要求并且进行了优化。然而，所述方法也显露出上面提及的转矩传递方法的两个显著弱点。它们是通过允许动力输出离合器的滑动来增加转速的必要性以及在选择转矩传递时间段时的局限性。因为驾驶员尤其期待来自自动变速器的舒适性水平并因此以一种很敏感的方式对发动机中转速的增大做出反应，所以由于该方法而在动力输出离合器设置的滑动量以及其上升梯度和下降梯度都必须保持很小并且保持很低的动态值。还可以从DE19631983获知另一种用于双离合器式变速器的换档方法，其具有多个通过同步齿轮装置切换的档位。在此，动力输出离合器的转矩零交叉是通过将一个改进的处于张应力下的同步套脱离啮合而检测出来的。在此，配设有截槽的同步齿轮的灵敏度不足以提供动力输出离合器的无震动的去耦，例如通常在城市交通中出现的存在相对较小的转矩的情况下。因为与稍微应用转矩的合体的连接被打破，所以输出离合器的剩余残余转矩就突然降低并且将因此而生成驾驶员可以感觉到的震动或可以听到的声互作用。基本上，此前公布的用于传递转矩的方法都是尝试确保由离合器传输的单个转矩在总体上的总和与当前发动机转矩相等。这是必要的，因为两个离合器都将保持在超速状态，并且这也用作转速控制器或传动比控制器的基础。因此，换档操作的过程在范围上很宽并且需要大量的时间。动力输出离合器首先必须进入超速状态，这会花费一些时间，大约为150到300毫秒，驾驶员会感觉这是一个缺点，因为变速器并不是很自然地换档。这尤其适用于自动变速器和使用预先选择的档位的策略进行驱动的双离合器式变速器。换档操作的过程可以在此时直接开始，但是其开始却被滑动的提前设置而延迟。另外，非常不利的一点是由离合器传输的单个转矩的总和在总体上与当前发动机的转矩相等，因为当在所设置的转矩中出现小问题时，通过这些转矩传输的发动机速度立即做出如下反应当总转矩降低时它在当前发动机转矩之下升高，或者当总转矩增大时在发动机转矩的水平上面降低。因此，在转矩传递的过程中，发动机速度的轮廓图将会很容易地出现剧烈的波动，因为两个离合器均在滑动状态下操作，因此会对很小的变化做出很直接的反应。因此，根据本专利技术，转速控制器仅由转速中的轻微降低——这也会造成输出转矩中的降低——即可检测出转矩传递的开始，在一方面，使这种过渡在匹配过程中保持稳定非常复杂，另一方面，驾驶员很容易就能注意到转矩及车辆加速中的这种降低。另外，该控制器必须对离合器的不同的摩擦关系和流体系统的另一个反应行为做出反应或者与之匹配，其中必须要考虑大量的参数，例如温度或功率(较高的转矩或较低的转矩、档位、牵引状态或超速操作状态)。因此，必须执行的匹配就会消耗大量的时间并且为此需要占用变速器控制器中的很多资源。如果所要设置的转速差非常小，那么这个问题就会更加严重。因此，转速的控制必须是高质量而且快速的，这只能通过在变速器的全部范围中通过更大的代价来实现。另外，转速控制器应对动力传动系统的不同固有频率做出反应，由于这个原因，在针对转速、滑动或传动比匹配控制器时，必须要确保针对相应的频率进行相应地抑制。这又会限制控制器的动力性，为此转矩的传递就不能在如同所希望的那样短。根据该原则，用于控制的转速控制器具有与动力传动系统的固有频率相应的灵敏度。如果，例如，由于动力传动系统中的过程中已经存在振动，则要么是没有被转速控制器抑制，要么在一种不利的情形中振动被放大。为此，很难执行最佳匹配，并且这将导致更短的动态匹配过程，这又会延长换档时间。同样的情形适用于在传递转矩时的适当过渡。为了增强驾驶员的舒适性，很显然需要避免在换档过程中出现跳跃和弯曲，因为它们将导致震动和颠簸。在此非常不利的一点是限制基础控制过程的动力性，因为不能适当地跟随适当的预定转矩轮廓图，如果控制器不能跟随或者试图通过在放大系数中进行相应的增大而补偿这些故障，则系统将倾向于出现振荡。相反，当出现相对较长的转矩传递时，转速控制器击中动力传动系统的相应频率、然后变得不稳定，即变得振荡、的可能性就有所增大。这是由于所发生的过程的时间较长，其结果是所出现故障的数量以及出现不稳定结果的可能性也有所增大。转速控制器的基本控制动力性限制了旋转由动力输出离合器到动力接收离合器的过渡速度，因为转速信号和转速梯度的调节只出现在一个延迟之后，并且还包括所有已知控制器概念都无法很合适地解决的空载时间分量。因此不可能进行转矩的快速传递。这会导致换档时间的延长，而这并非驾驶员所希望的。另外，在匹配转速控制器时，必须要考虑会随温度而降低的变速器油的粘度，因为这会改变控制器系统的动力性。不同的档位也会出现不同的动力传动系统的不同固有频率，例如，在较低的档位中会出现大约2H本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于切换动力换档变速器的方法，其中动力输出离合器和动力接收离合器在两个分开的变速器路径上在不同的变速器档位下与传动轴和输出轴连接，在该方法中，在换档过程中，由动力输出离合器向动力接收离合器进行转矩的传递，并且在该方法中，在转矩传递的初始阶段，动力输出离合器在粘着状态中传输一个驱动转矩，并且动力接收离合器断开，在转矩传递的最后阶段，动力接收离合器传输几乎全部的驱动转矩，其中，在转矩传递过程中，动力接收离合器在滑移区中增大最大转矩，动力输出离合器减少最大转矩，在转矩传递的最初阶段，动力输出离合器具有比维持其粘着状态所需最大转矩更高的最大转矩。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：克里斯蒂安克劳斯，马尔科西比希特罗特，
申请(专利权)人：各特拉格福特传动系统公司，
类型：发明
国别省市：DE[德国]