用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時在車輛的多離合變速器中預選檔位的方法
【技術領域】
[0001 ] 本公開涉及一種用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)(free-wheeling state)時在車輛的多離合變速器中預選檔位的方法;該多離合變速器包括以驅(qū)動方式連接到原動機的摩擦離合器、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)下運行的多離合變速器使所述第一組檔位中的檔位被預選;第一摩擦離合器脫離。根據(jù)本公開的方法可應用于所有的多離合變速器，且被認為尤其適用于重型車輛，例如貨車、公共汽車、施工車輛等。
【背景技術】
[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)動機的輸出。在功能上，這等同于具有平行的兩個常規(guī)變速器(即，兩個平行的子變速器)并且一次將其中一個用于動力傳遞。暫時未使用(怠速)的子變速器可使檔位接合且準備好(即，被預選)用于后續(xù)換擋。后續(xù)換擋通過同時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執(zhí)行。
[0003]通常，在雙離合變速器中，通過使齒式離合器接合和脫離而在當前怠速的子變速器中預選檔位。為了平穩(wěn)地且持久地進行操作，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，從而導致磨損或斷裂的齒和噪聲。旋轉(zhuǎn)速度的失配還將導致司機所感覺到的轉(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計為同步器，即，配備有同步離合元件，例如，如US2008/0188342A1所述。然而，此解決方案的缺點在于相對尚的制造成本。
[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?；旧?，僅需要兩個同步裝置:其中一個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時以及在第一子變速器活動且第二子變速器怠速時，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向每一單獨齒式離合器提供獨立的同步表面的需要，且可因此導致變速器的總制造成本降低。然而，當旋轉(zhuǎn)部分的動能轉(zhuǎn)化為熱時，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致能量損耗。
[0005]因此，需要一種改進的、消除了上述缺點的用于在多離合變速器中預選檔位的方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本公開的目的是提供一種用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時在多離合變速器中預選檔位的方法，其中因同步所致的能量損耗的前述問題至少部分被避免。此目的通過權利要求1的方法來實現(xiàn)。
[0007]本公開涉及一種用于在退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時在車輛的多離合變速器中預選檔位的方法。多離合變速器包括驅(qū)動地連接到原動機的摩擦離合器、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機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機與變速器輸出軸之間以第二組檔位傳遞動力。多離合變速器在空轉(zhuǎn)狀態(tài)中操作時使第一組檔位中的檔位被預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)的至少一個預定條件時，將原動機的旋轉(zhuǎn)速度朝向該所預選的檔位的旋轉(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)速度隨著原動機的旋轉(zhuǎn)速度增大而增大；
[0010]B)使第二摩擦離合器脫離；
[0011]C)在適當時間點使與所述第二組檔位中的檔位對應的所述齒式離合器的所述第二子集中的至少一個齒式離合器接合，使得所述第二組檔位中的所述檔位被預選。
[0012]通過實行本發(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)選地主要通過在空轉(zhuǎn)狀態(tài)之后在發(fā)動機速度增大期間使副軸旋轉(zhuǎn)連接到原動機來實現(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。本發(fā)明的方法因此減小預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)有技術解決方案相比，本發(fā)明因此減少車輛的燃料消耗，降低離合器的維護成本，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)速度已至少達到所述第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的預定百分比時，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)，并且至少達到所述第二組檔位中的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度的預定百分比時是良好的觸發(fā)點，這是因為此策略同樣適用于所預選的不同檔位，即，在以不同車速退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)時適用。該百分比優(yōu)選被選擇為使相關的一個或更多個齒式離合器能夠直接連接，而不需要進一步的摩擦同步。替代地，在第二摩擦離合器的輸入軸的旋轉(zhuǎn)速度已至少達到預定值時，執(zhí)行使第二摩擦離合器脫離的步驟。替代地，在開始增大原動機的旋轉(zhuǎn)速度之后已至少經(jīng)過預定時間段時，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，實現(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)可針對使第二組檔位中的檔位的齒式離合器接合選擇適當?shù)臅r間點，使得免急推預選得以執(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，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齒式離合器的接合之前，通過機械同步裝置來執(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)測和控制使得在速度差相對小(例如，在40rpm到120rpm的范圍中)時，使齒式離合器進入接合狀態(tài)。齒式離合器在第二組檔位中的檔位的差動速度下的接合減小齒與齒之間磨損和開裂的風險，且促進快速換擋。
[0018]用于確定多離合變速器準備好退出空轉(zhuǎn)狀態(tài)的預定條件可為連接到車輪的輸出軸的旋轉(zhuǎn)速度減小到低于設定值，即，坡度變平使得車輛的速度/動量降低。開始將原動機的旋轉(zhuǎn)速度朝向所預選的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度增大的時間點優(yōu)選被挑選為實現(xiàn)車輛在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下行駛實現(xiàn)的燃料節(jié)省與同一車輛的動量的損耗(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，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)動機油栗等的驅(qū)動軸，使得在空轉(zhuǎn)狀態(tài)下在怠速期間的發(fā)動機動力需要或多或少經(jīng)由第二摩擦離合器來連續(xù)傳遞。接合的程度可變化。舉例來說，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)動機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的狀況下防止發(fā)動機的偶然失速。又可替代地，第二摩擦離合器可處于脫離狀態(tài)。
[0020]通常，當?shù)诙Σ岭x合器在空轉(zhuǎn)狀態(tài)期間處于接合狀態(tài)時，原動機與變速器輸出軸之間的轉(zhuǎn)矩傳遞無效。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力傳遞。
[0021]該方法還可包括方法步驟D):當原動機的旋轉(zhuǎn)速度達到第一組檔位中的所預選的檔位的旋轉(zhuǎn)同步速度時，使第一摩