用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的方法以及離合器控制單元和包括離合器控制單元的變速器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于通過離合器控制單元控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的方法，離合器設(shè)置成用于在內(nèi)燃機(jī)和變速器之間建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接，電機(jī)設(shè)置成用于將轉(zhuǎn)矩輸出到離合器的與變速器連接的離合器半部上，當(dāng)離合器處于打滑狀態(tài)中時，識別使變速器從變速器的空擋位置(N)切換到另一個擋位(G1、G2)的換擋要求(SA)，在識別這樣的換擋要求之后使計數(shù)器(Z)起動并在達(dá)到計數(shù)器的第一計數(shù)器讀數(shù)(Z1)時提高離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率，或通過事件識別(E)來識別直接在從變速器空擋位置到另一個擋位中的換擋過程(SV)之前發(fā)生的事件，并在識別出該事件時提高離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率；以及本發(fā)明涉及一種離合器控制單元以及包括離合器控制單元的變速器。
【專利說明】用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的方法以及離合器控制單元和包括離合器控制單元的變速器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的方法，其中，離合器設(shè)置成用于在內(nèi)燃機(jī)和變速器之間建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接。附加地，本發(fā)明涉及一種離合器控制單元以及一種包括這樣的離合器控制單元的變速器。

【背景技術(shù)】
[0002]由公開文獻(xiàn)DElO 2007 047 785A1已知一種用于運行車輛的并聯(lián)混合傳動系的方法，所述并聯(lián)混合傳動系包括內(nèi)燃機(jī)、電機(jī)、變速器裝置和輸出裝置。在內(nèi)燃機(jī)和電機(jī)之間設(shè)置有第一切換元件，該切換元件構(gòu)造成具有無級可變的傳遞能力。第一切換元件的傳遞能力在此根據(jù)運行狀態(tài)設(shè)定到如下傳遞值，在所述傳遞值時，第一切換元件的立即的閉合或打開引起與所設(shè)定的傳遞能力相應(yīng)的操縱力的變化。這表示，第一切換元件在其打滑界限上運行。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]現(xiàn)有技術(shù)的進(jìn)一步改進(jìn)方案通過權(quán)利要求1的特征實現(xiàn)，其中，有利的進(jìn)一步改進(jìn)方案由從屬權(quán)利要求、說明書以及附圖得出。
[0004]通過離合器可建立并且再次可脫開兩個軸之間的引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接。為此，離合器具有兩個分別與其中一個軸連接的離合器半部。通過施加操縱力到這兩個離合器半部中的至少一個上建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接。離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率是從一個離合器半部到另一個離合器半部傳遞多少轉(zhuǎn)矩的度量。如果傳遞全部的轉(zhuǎn)矩，則轉(zhuǎn)矩傳遞率為值I。離合器在該狀態(tài)中完全閉合。如果沒有轉(zhuǎn)矩傳遞，盡管在其中一個離合器半部上存在轉(zhuǎn)矩，轉(zhuǎn)矩傳遞率具有值0，離合器完全打開。根據(jù)離合器結(jié)構(gòu)型式可能的是，離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率具有O和I之間的值。尤其是盤式離合器和膜片式離合器對此適合，在所述盤式離合器和膜片式離合器中根據(jù)到盤或膜片的摩擦面上的壓緊力實現(xiàn)轉(zhuǎn)矩傳遞率很大程度上無級的變化。
[0005]如果只傳遞轉(zhuǎn)矩的一部分，則發(fā)生轉(zhuǎn)速差并且借此在兩個離合器半部的摩擦面之間發(fā)生相對運動。離合器的這種運行狀態(tài)稱為打滑狀態(tài)。轉(zhuǎn)矩傳遞率在此具有在O和I之間的值。轉(zhuǎn)速差和未從一個離合器半部傳遞到另一個離合器半部的轉(zhuǎn)矩的量的乘積得出以在摩擦面上的熱量形式的損耗功率。出于效率原因，因此在打滑狀態(tài)中應(yīng)該這樣選擇轉(zhuǎn)矩傳遞率，使得避免高的損耗功率和由此必需的冷卻裝置。
[0006]如果轉(zhuǎn)矩傳遞率具有值0，則一旦離合器的摩擦面彼此貼靠并且同時轉(zhuǎn)矩從一個離合器半部傳遞至另一個離合器半部，離合器操縱力的提高才導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩傳遞率的提高。離合器的、離合器操縱力的輕微提高導(dǎo)致傳遞轉(zhuǎn)矩的那個運行狀態(tài)稱為觸碰點。尤其是膜片式離合器在打開的狀態(tài)中、亦即在轉(zhuǎn)矩傳遞率為O時優(yōu)選在觸碰點中運行，因為在完全打開的狀態(tài)中可能出現(xiàn)作為干擾被感覺的嘎吱響。
[0007]離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率由離合器控制單元控制。根據(jù)外部的參數(shù)、如兩個離合器半部的轉(zhuǎn)矩和/或轉(zhuǎn)速，離合器控制單元控制離合器的操縱力，并且這樣設(shè)定離合器的理論轉(zhuǎn)矩傳遞率。這也可以以調(diào)節(jié)的形式發(fā)生。
[0008]變速器用于借助一個或多個可選擇的傳動比適配變速器輸入端和變速器輸出端之間的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩。變速器在此可以不僅構(gòu)造成具有多個離散傳動比的有級變速器、而且構(gòu)造成具有無級可變的傳動比的變速器。離散的傳動比也稱為擋位。優(yōu)選在具體的本發(fā)明中涉及自動變速器或自動化的變速器，在所述自動變速器或自動化的變速器中通過自動化操縱的調(diào)整環(huán)節(jié)進(jìn)行傳動比改變。尤其是用于機(jī)動車的變速器除了各個擋位之外還具有空擋位置。在空擋位置中在變速器輸入端和變速器輸出端之間不進(jìn)行轉(zhuǎn)矩傳遞或只進(jìn)行可忽略不計的轉(zhuǎn)矩傳遞。
[0009]如果對變速器有換擋要求，則在換擋過程中由至少一個切換元件在變速器中掛上另一個擋位，或所述至少一個切換元件引起掛上空擋位置。所述換擋要求可以由變速桿或控制裝置發(fā)起。通常從空擋位置變換到另一個擋位的換擋要求通過手動地操縱變速桿進(jìn)行。
[0010]電機(jī)包括定子和轉(zhuǎn)子，并且設(shè)置成用于將電能轉(zhuǎn)換成以轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩形式的機(jī)械能。按照本發(fā)明，電機(jī)設(shè)置成用于將轉(zhuǎn)矩輸出到離合器的與變速器連接的那個離合器半部上。電機(jī)為此可以集成在變速器中，亦或作為獨立的構(gòu)件設(shè)置在離合器和變速器之間。電機(jī)的轉(zhuǎn)子可以不可相對旋轉(zhuǎn)地與變速器的第一變速器軸或通過一個或多個傳動級與第一變速器軸連接。
[0011]通過按照本發(fā)明的用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的方法實現(xiàn)，通過從空擋位置出發(fā)在變速器中掛上擋位引起的電機(jī)轉(zhuǎn)速和/或轉(zhuǎn)矩的改變不導(dǎo)致或只導(dǎo)致小的對離合器的設(shè)定的打滑狀態(tài)或設(shè)定的觸碰點的影響。該影響通過離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的預(yù)見性的提高取得。轉(zhuǎn)矩傳遞率的改變在此不是基于對電機(jī)轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速變化的識別來進(jìn)行。而是轉(zhuǎn)矩傳遞率的提高預(yù)見性地基于對轉(zhuǎn)子的在提高的觸發(fā)時刻還未發(fā)生的轉(zhuǎn)速變化的認(rèn)識來進(jìn)行。
[0012]如果離合器處于觸碰點中，例如在內(nèi)燃機(jī)和用于為變速器提供潤滑油壓力的電機(jī)的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速停止運轉(zhuǎn)時，并且如果在該運行狀態(tài)中從空擋位置出發(fā)在變速器中掛上擋位，則附加的轉(zhuǎn)矩突然作用到電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，這在電機(jī)的首先不變的功率供給的情況下弓I起轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低。因為一個離合器半部的轉(zhuǎn)速直接取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，所以該離合器半部的轉(zhuǎn)速也降低。該轉(zhuǎn)速降低影響離合器的觸碰點。直到離合器控制單元的觸碰點調(diào)節(jié)再次設(shè)定離合器的觸碰點，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的提高已經(jīng)再次返回到其最初的值，由此再次影響觸碰點。轉(zhuǎn)速的相應(yīng)的提高可以導(dǎo)致，轉(zhuǎn)矩傳遞率具有大于O的值，由此發(fā)生從轉(zhuǎn)子至靜止的內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩傳遞。該過程作為轟鳴被察覺，并且是不希望的。
[0013]在內(nèi)燃機(jī)以其空載轉(zhuǎn)速運行并且用于為變速器提供潤滑油壓力和/或用于對外部的電蓄能器充電的轉(zhuǎn)子相比于所述空載轉(zhuǎn)速有較小的轉(zhuǎn)速時，離合器在打滑狀態(tài)中的運行對于減振可能是有利的。如果在該運行狀態(tài)中從空擋位置出發(fā)在變速器中掛上擋位，則附加的轉(zhuǎn)矩突然作用到電機(jī)的轉(zhuǎn)子上，這在電機(jī)的首先不變的功率供給的情況下引起轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低。因為一個離合器半部的轉(zhuǎn)速直接取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，所以該離合器半部的轉(zhuǎn)速也降低。該轉(zhuǎn)速降低影響離合器的打滑狀態(tài)，從而可能發(fā)生離合器的打開，亦即發(fā)生轉(zhuǎn)矩傳遞率為值O。由此，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速升高，因為所述內(nèi)燃機(jī)突然丟失負(fù)載。直到內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)和離合器的打滑狀態(tài)調(diào)節(jié)對改變的關(guān)系響應(yīng)，轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)矩的提高已經(jīng)再次返回到其最初的值，由此再次影響打滑狀態(tài)。在此可能發(fā)生離合器的完全的閉合，亦即發(fā)生轉(zhuǎn)矩傳遞率為值I。內(nèi)燃機(jī)的這樣突然提高的負(fù)載同樣可能導(dǎo)致轟鳴，并且相應(yīng)地是不希望的。
[0014]通過在識別出從變速器的空擋位置到另一個擋位的換擋要求之后按照本發(fā)明提高離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率而實現(xiàn)，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速的降低對離合器的設(shè)定的觸碰點或設(shè)定的打滑狀態(tài)沒有作用或只有小的作用。通過預(yù)料轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低來預(yù)見性地提高轉(zhuǎn)矩傳遞率。由此可以放棄用于電機(jī)、用于離合器控制單元以及用于內(nèi)燃機(jī)的調(diào)節(jié)參數(shù)的更動態(tài)的設(shè)計。這是有利的，因為高動態(tài)的調(diào)節(jié)對于干擾信號是易受影響的，并且可能發(fā)生調(diào)節(jié)系統(tǒng)的起振。
[0015]因為在換擋要求和換擋過程開始之間發(fā)生停機(jī)時間，所以必須在識別相應(yīng)的換擋要求時同樣提供停機(jī)時間，直到轉(zhuǎn)矩傳遞率相應(yīng)地提高。停機(jī)時間由變速器電子單元的處理時間產(chǎn)生，該變速器電子單元從識別出的換擋要求出發(fā)通過引起換擋過程的切換元件的慣性以及通過引起轉(zhuǎn)矩傳遞率提高的離合器操縱裝置的慣性觸發(fā)換擋過程。
[0016]如果識別出換擋要求，則使計數(shù)器起動。計數(shù)器隨延續(xù)的時間而增量地提高其值。當(dāng)計數(shù)器的值達(dá)到第一計數(shù)器讀數(shù)時，提高轉(zhuǎn)矩傳遞率。第一計數(shù)器讀數(shù)這樣選擇，使得考慮在換擋要求和換擋過程開始之間的在運行中出現(xiàn)的停機(jī)時間以及轉(zhuǎn)矩傳遞率變化的慣性。
[0017]替代計數(shù)器而設(shè)置有事件識別(裝置)，該事件識別(裝置)對直接在相應(yīng)的換擋過程之前發(fā)生的事件進(jìn)行識別。當(dāng)發(fā)生從空擋位置出發(fā)的換擋要求時，激活事件識別(裝置)。如果引起換擋過程的切換元件被液壓操縱，則例如可以識別液壓的被操縱的切換元件的油室的填充。所述相應(yīng)被感測的事件在此是油室中的油壓或相應(yīng)的液壓閥的流消耗。如果引起換擋過程的切換元件被機(jī)電地操縱，則相應(yīng)的電機(jī)的電流消耗可以用作事件。因為油室的填充或電機(jī)的電流消耗在機(jī)械上直接引起換擋過程，所以所述事件直接處于換擋過程之前。這些事件因此特別適合作為用于提高離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的觸發(fā)器。
[0018]這兩個用于提高轉(zhuǎn)矩傳遞率的觸發(fā)條件也可以相互關(guān)聯(lián)。在此，一旦計數(shù)器達(dá)到第一計數(shù)器讀數(shù)，或通過事件識別(裝置)而感測出相應(yīng)的直接在換擋過程之前發(fā)生的事件，根據(jù)其中哪個條件在時間上較早達(dá)到，就提高轉(zhuǎn)矩傳遞率。由此排除由于被事件識別(裝置)過晚識別的或甚至未識別的事件引起的、轉(zhuǎn)矩傳遞率的延遲的或沒有發(fā)生的提高，而沒有放棄正確的事件識別的優(yōu)點。
[0019]按照一種實施形式，離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高的量取決于變速器的外部負(fù)載。變速器的外部負(fù)載以變速器輸出端上的轉(zhuǎn)矩的形式存在。外部負(fù)載越高，則在電機(jī)的首先不變的功率供給的情況下轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速降低越強(qiáng)。因此，外部負(fù)載越高，離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高的量升高。如果在至變速器輸出端的力流中設(shè)置有分離元件，通過該分離元件可以將外部負(fù)載與變速器分開，則外部負(fù)載對于轉(zhuǎn)子不起作用并且因此也不需要考慮。作為分離元件可以設(shè)有離合器。如果這樣的離合器裝備有無級可變的轉(zhuǎn)矩傳遞率，則該分離元件也稱為起動元件。如果設(shè)有起動元件，則離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高的量取決于起動元件的外部負(fù)載和轉(zhuǎn)矩傳遞率。
[0020]轉(zhuǎn)矩傳遞率的提高優(yōu)選不是跳躍式地、而是持續(xù)沿斜坡函數(shù)進(jìn)行。由此，基于突然改變的轉(zhuǎn)矩傳遞率對電機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)亦或?qū)?nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)的反作用降低。所述提高的時間歷程、尤其是斜坡函數(shù)的斜率取決于從空擋位置出發(fā)切換到哪個擋位中。在掛上擋位時必須被加速的慣性取決于選擇的擋位。對轉(zhuǎn)矩傳遞率的提高的時間歷程的適配考慮這種情況并且因此改善轉(zhuǎn)矩傳遞率的預(yù)見性的提高的作用方式。轉(zhuǎn)矩傳遞率在其提高之后的降低也不是跳躍式地、而是同樣持續(xù)地沿斜坡函數(shù)進(jìn)行。所述斜坡函數(shù)在轉(zhuǎn)矩傳遞率降低時可以在此不同于在轉(zhuǎn)矩傳遞率提高時地設(shè)計。轉(zhuǎn)矩傳遞率降低的時間歷程在此同樣取決于從空擋位置出發(fā)切換到哪個擋位中。
[0021]按照本發(fā)明的一種設(shè)計方案，所述提高的時間歷程、尤其是相應(yīng)的斜坡函數(shù)的斜率取決于變速器的溫度或變速器油的溫度。根據(jù)溫度，離合器在打滑狀態(tài)中和觸碰點中的行為改變。溫度越低，則轉(zhuǎn)矩傳遞率提高得越緩慢。轉(zhuǎn)矩傳遞率在其提高之后降低的時間歷程也取決于變速器的或變速器油的溫度。溫度越低，轉(zhuǎn)矩傳遞率越緩慢地降低。離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高和隨后降低的量也取決于變速器的或變速器油的溫度。溫度越低，離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高和再次降低的量越高。
[0022]離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高到哪個量和以何種方式提高的相關(guān)性可以線性或以預(yù)定的非線性的歷程的形式存在。
[0023]如果轉(zhuǎn)矩傳遞率基于相應(yīng)的換擋要求提高，則出現(xiàn)離合器的穩(wěn)定的運行狀態(tài)。然而提高的轉(zhuǎn)矩傳遞率導(dǎo)致以離合器中的摩擦形式的損耗功率以不希望的方式提高。因此有利的是，在提高之后再次降低轉(zhuǎn)矩傳遞率。
[0024]按照本發(fā)明的一種設(shè)計方案，使用達(dá)到計數(shù)器的第二計數(shù)器讀數(shù)作為用于在轉(zhuǎn)矩傳遞率提高之后降低轉(zhuǎn)矩傳遞率的觸發(fā)器。如果計數(shù)器已經(jīng)是用于提高轉(zhuǎn)矩傳遞率的觸發(fā)器，則計數(shù)器的值進(jìn)一步提高直到它達(dá)到第二計數(shù)器讀數(shù)。對此代替地，一旦離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率或一旦提高結(jié)束，也可以使計數(shù)器起動。第二計數(shù)器讀數(shù)在此這樣選擇，使得當(dāng)換擋過程已經(jīng)結(jié)束并且轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速再次升高時，達(dá)到該第二計數(shù)器讀數(shù)。由此實現(xiàn)，轉(zhuǎn)矩傳遞率的降低獨立于也許有缺陷的參數(shù)評估地及時降低。
[0025]按照本發(fā)明的另一種設(shè)計方案，當(dāng)在轉(zhuǎn)矩傳遞率提高之前和提高之后與變速器連接的離合器半部的轉(zhuǎn)速之間的差別量低于界限值時，觸發(fā)轉(zhuǎn)矩傳遞率在其提高之后的降低。為此，檢測電機(jī)轉(zhuǎn)子的實際轉(zhuǎn)速，該實際轉(zhuǎn)速的值在提高之前被存儲，并且在轉(zhuǎn)矩傳遞率提高之后將該實際轉(zhuǎn)速的值通常與所存儲的值比較。如果電機(jī)構(gòu)造成同步電機(jī)，則其具有高分辨率的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角發(fā)送器。因為與變速器連接的離合器半部的轉(zhuǎn)速取決于轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速，所以轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角發(fā)送器的信號輸送給離合器控制單元，并且因此用于控制轉(zhuǎn)矩傳遞率。對此代替地也可以使用轉(zhuǎn)速傳感器的信號。所述轉(zhuǎn)速傳感器也可以是變速器的組成部分。所述界限值這樣選擇，使得由此可以推斷出結(jié)束的換擋過程，由此轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速再次接近于最初的轉(zhuǎn)速。由此實現(xiàn)，一旦換擋過程結(jié)束則轉(zhuǎn)矩傳遞率降低，并且因此避免離合器的不必要地高的損耗功率。
[0026]優(yōu)選使用達(dá)到第二計數(shù)器讀數(shù)或在轉(zhuǎn)矩傳遞率提高之前和提高之后與變速器連接的離合器半部的轉(zhuǎn)速之間的差別量低于界限值作為用于在轉(zhuǎn)矩傳遞率提高之后降低轉(zhuǎn)矩傳遞率的觸發(fā)器，取決于哪個條件首先出現(xiàn)。由此實現(xiàn)，當(dāng)轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角發(fā)送器的或轉(zhuǎn)速傳感器的信號也許不可用時，也及時降低轉(zhuǎn)矩傳遞率。
[0027]用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的離合器控制單元優(yōu)選具有至少一個接口，另一個控制單元的信號可通過所述接口輸送給離合器控制單元。例如內(nèi)燃機(jī)的控制單元的信號和/或控制電機(jī)功率輸出的逆變器的控制單元的信號可輸送給離合器控制單元。變速器控制單元的信號也可輸送給離合器控制單元。所述信號直接從相應(yīng)的控制單元引導(dǎo)至所述至少一個接口，或所述至少一個接口與信息總線連接，相應(yīng)的信號在所述信息總線上可用。所述信號在此包含內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩和/或施加到電機(jī)轉(zhuǎn)子上的轉(zhuǎn)矩以及轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。為了可信度測試，內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)速也可以輸送給離合器控制單元。內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)矩在此通常不是在測量技術(shù)上檢測，而是由內(nèi)燃機(jī)的控制單元預(yù)定的理論轉(zhuǎn)矩。換擋要求的信號也可輸送給離合器控制單元，例如通過至變速器控制單元的合適的接口或直接通過變速桿。用于換擋過程的事件識別的信息也可從變速器控制單元輸送給離合器控制單元。離合器控制單元也可以是變速器控制單元的組成部分。離合器控制單元具有用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的、例如以微處理器形式的機(jī)構(gòu)。所述微處理器設(shè)置成用于處理所述信號并且引起給離合器操縱裝置的相應(yīng)信號，所述離合器操縱裝置將操縱力施加到離合器的所述兩個離合器半部的至少一個上。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]接著借助附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的實施例。
[0029]圖1示出變速器的示意視圖。
[0030]圖2示出按照第一實施形式的離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的提高和隨后降低的進(jìn)程。
[0031]圖3示出按照第二實施形式的離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率的提高和隨后降低的進(jìn)程。
[0032]圖4示出離合器的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩傳遞率的示例性的時間歷程。

【具體實施方式】
[0033]圖1示出一個變速器G的示意視圖。變速器G具有一個以膜片式離合器形式的離合器K、一個包括轉(zhuǎn)子R和定子S的電機(jī)EM、一個第一變速器軸GWl、一個第二變速器軸GW2、一個第三變速器軸GW3、兩個具有不同的傳動比的擋位G1、G2、一個切換元件SCH、一個起動兀件AE、一個離合器控制單兀EE-K和一個變速器控制單兀EE-G。離合器K設(shè)置成用于在一個內(nèi)燃機(jī)VM的曲軸和變速器G的第一變速器軸GWl之間建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接。通過離合器K作為膜片式離合器的結(jié)構(gòu)形式，通過相應(yīng)地控制離合器操縱裝置KB可設(shè)定離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR。離合器操縱裝置KB由離合器控制單元EE-K控制。電機(jī)EM的轉(zhuǎn)子R與第一變速器軸GWl不可相對旋轉(zhuǎn)地連接。電機(jī)EM由蓄電池B提供功率，其中，逆變器INV將蓄電池B的直流電壓轉(zhuǎn)換成對于電機(jī)EM合適的交流電壓并且將其輸送給定子S。
[0034]通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角發(fā)送器nR-S，檢測轉(zhuǎn)角和借此也檢測轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR。轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角發(fā)送器nR-S的信號輸送給逆變器INV。示例性地，兩個齒輪不可相對旋轉(zhuǎn)地與第一變速器軸Gffl連接，所述齒輪與可旋轉(zhuǎn)地支承在第二變速器軸GW2上的齒輪相應(yīng)地嚙合，并且這樣形成一個第一擋位Gl和一個第二擋位G2。切換元件SCH設(shè)置成用于在第二變速器軸GW2和所述齒輪之一之間建立弓I導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接，這個齒輪支承在第二變速器軸GW2上。附加地，切換元件SCH設(shè)置成用于處于如下位置，在該位置中不發(fā)生在第二變速器軸GW2和這些齒輪之一之間的引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接。如果切換元件SCH處于該位置，則變速器G處于空擋位置N中。通常，變速器G具有多個這樣的擋位和相應(yīng)多個切換元件SCH，然而為了清楚只示出唯一一個切換元件SCH。切換元件SCH由變速器控制單元EE-G控制。變速器控制單元EE-G設(shè)置成用于評估變速桿WH的信號，并且根據(jù)該信號控制切換元件SCH。起動元件AE設(shè)置成用于在第二變速器軸GW2和第三變速器軸GW3之間建立弓I導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接，其中，轉(zhuǎn)矩傳遞率可通過將力施加到起動元件操縱裝置AE-B上來很大程度上無級地設(shè)定。起動元件操縱裝置AE-B由變速器控制單元EE-G控制。通過起動元件AE確保，當(dāng)高的轉(zhuǎn)矩作用在第三變速器軸GW3上時，也可以掛上擋位Gl、G2。如果掛上擋位Gl、G2，則可以緩慢提高起動元件的轉(zhuǎn)矩傳遞率，而不會發(fā)生轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速或內(nèi)燃機(jī)VM的曲軸轉(zhuǎn)速的突變的擾動。離合器控制單元EE-K與變速器控制單元EE-G這樣連接，使得可以發(fā)生兩個控制單元EE-K、EE-G之間的信息交換。在本發(fā)明的一種實施形式中，離合器控制單元EE-K也可以是變速器控制單元EE-G的組成部分。離合器控制單元EE-K與內(nèi)燃機(jī)VM的控制單元EE-VM、與變速桿WH以及與逆變器INV這樣連接，使得可以發(fā)生至離合器控制單元EE-VK的信息流。第一變速器軸GWl在此形成變速器輸入端，并且第三變速器軸GW3形成變速器輸出端。內(nèi)燃機(jī)VM和/或電機(jī)EM的轉(zhuǎn)矩可以作用在變速器輸入端上。通過第一變速器軸GWl和第二變速器軸GW2之間的擋位Gl、G2的傳動比，可變換在變速器輸入端上的轉(zhuǎn)矩。通過起動元件AE，這樣變換的在第二變速器軸GW2上存在的轉(zhuǎn)矩被傳遞到第三變速器軸GW3上和借此到變速器輸出端上。
[0035]圖2示出按照第一實施形式的離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR的提高和隨后降低的進(jìn)程。識別使變速器G從變速器G的空擋位置N切換到另一個擋位Gl、G2的換擋要求SA并且作為事件輸送給離合器控制單元EE-Κ。該換擋要求SA在離合器控制單元EE-K內(nèi)觸發(fā)第一進(jìn)程Al。首先通過打滑判定E-S來檢查，離合器K是否處于打滑狀態(tài)或觸碰點中。如果離合器K不處于打滑狀態(tài)中或觸碰點中，則通過中斷函數(shù)EO結(jié)束第一進(jìn)程Al。如果離合器K處于打滑狀態(tài)或觸碰點中，則通過計數(shù)器起動SZ使計數(shù)器Z起動。計數(shù)器起動SZ弓丨起，計數(shù)器Z的值隨延續(xù)的時間而增量地提高。在第一計數(shù)器讀數(shù)檢查E-Zl中檢查，計數(shù)器Z的值是否已達(dá)到第一計數(shù)器讀數(shù)Zl。如果計數(shù)器Z的值已達(dá)到第一計數(shù)器讀數(shù)ZlJlJ通過離合器控制單元EE-K輸出引起離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR提高的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高信號MR-E。計數(shù)器Z的值在此期間進(jìn)一步提高。通過第二計數(shù)器讀數(shù)檢查E-Z2檢查，計數(shù)器Z的值是否已達(dá)到第二計數(shù)器讀數(shù)Z2。如果已達(dá)到第二計數(shù)器讀數(shù)Z2，則通過離合器控制單元EE-K輸出引起離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR降低的轉(zhuǎn)矩傳遞率降低信號MR-R。通過計數(shù)器停止ZA停止計數(shù)器Z并且將其值再次重置為零值。隨后通過中斷函數(shù)EO結(jié)束第一進(jìn)程Al。
[0036]圖3示出按照第二實施形式的離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR的提高和隨后降低的進(jìn)程。識別使變速器G從變速器G的空擋位置N切換到另一擋位Gl、G2的換擋要求SA并且作為事件輸送給離合器控制單元EE-Κ。該換擋要求SA在離合器控制單元EE-K內(nèi)觸發(fā)第二進(jìn)程A2。首先通過打滑判定E-S來檢查，離合器K是否處于打滑狀態(tài)或觸碰點中。如果離合器K不處于打滑狀態(tài)或觸碰點中，則通過中斷函數(shù)EO結(jié)束第二進(jìn)程A2。如果離合器K處于打滑狀態(tài)或觸碰點中，則通過事件識別起動函數(shù)SE來起動事件識別E，以及通過轉(zhuǎn)速存儲函數(shù)SD存儲電機(jī)EM的轉(zhuǎn)子R的當(dāng)前的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR。通過利用轉(zhuǎn)速存儲函數(shù)SD存儲轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR，覆蓋轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的之前存儲的值。通過提高事件識別E-E來識別直接在從變速器G的空擋位置到另一個擋位Gl、G2中的換擋過程SV之前發(fā)生的事件。如果通過提高事件識別E-E來識別出相應(yīng)的事件，則通過離合器控制單元EE-K輸出引起離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR提高的轉(zhuǎn)矩傳遞率提高信號MR-E。隨后通過事件識別停止函數(shù)SE2結(jié)束事件識別E。通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速差函數(shù)E-R將轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的之前通過轉(zhuǎn)速存儲函數(shù)SD存儲的值與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的當(dāng)前的值進(jìn)行比較。如果該比較的量低于界限值nR-L，則通過離合器控制單元EE-K輸出引起離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR降低的轉(zhuǎn)矩傳遞率降低信號MR-R。隨后通過中斷函數(shù)EO結(jié)束第二進(jìn)程A2。
[0037]圖4示出離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR和轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR關(guān)于延續(xù)的時間t的示例性的歷程。在開始時，轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR具有大于O的值。因為離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR具有大于O的值，所以所述離合器處于打滑狀態(tài)中。在時刻t0發(fā)生使變速器G從變速器G的空擋位置N切換到另一個擋位Gl、G2的換擋要求SA。因為換擋要求SA單獨地還不會在變速器G中引起變化，所以在停機(jī)時間t-TZ的過程中在轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR上沒有任何改變。如果計數(shù)器Z的值在時刻t-Ι達(dá)到第一計數(shù)器讀數(shù)Zl或通過提高事件識別E-E識別出相應(yīng)的直接在換擋過程SV之前發(fā)生的事件，則提高離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR。該提高的開始在時間上處于轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的通過換擋過程SV造成的降低之前。代替對轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的降低響應(yīng)，預(yù)見性地提高離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR。在時刻t-2，現(xiàn)在發(fā)生轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的降低。在該時刻t_2，離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR已經(jīng)提高，其中，轉(zhuǎn)矩傳遞率MR在時刻t-2還未達(dá)到其應(yīng)該提高到的值。在時刻t-2，轉(zhuǎn)矩傳遞率MR首先略微提高。在時刻t-3，在離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR提高之前的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR和當(dāng)前的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR之間的差別量低于界限值nR_L。該事件通過轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速差函數(shù)E-R識別，并且因此導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩傳遞率MR的降低。在示出的示例性的實施方式中，計數(shù)器Z在時刻t-3達(dá)到第二計數(shù)器讀數(shù)Z2，這同樣導(dǎo)致離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR降低。
[0038]按照變速器G的運行狀態(tài)，離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR提高的開始也可以與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的降低同時進(jìn)行。
[0039]如果離合器K不是處于打滑狀態(tài)中，而是處于觸碰點中，則同樣識別該狀態(tài)，并且該狀態(tài)同樣導(dǎo)致轉(zhuǎn)矩傳遞率MR根據(jù)之前所述的時間歷程提高和隨后降低。
[0040]如果變速器G處于空擋位置N中，亦即切換元件SCH被這樣操控，使得所述切換元件在第二變速器軸GW2和支承在第二變速器軸GW2上的齒輪之一之間不建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接，并且通過變速桿WH要求掛上擋位G1、G2，則通過離合器控制單元EE-K來檢查，離合器K是否處于打滑狀態(tài)中或觸碰點中，并且變速器控制單元EE-G輸出信號，該信號引起通過切換元件SCH掛上第一擋位Gl或第二擋位G2。如果離合器K處于打滑狀態(tài)中或觸碰點中，則時間延遲地提高離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR，從而所述提高以短時間早于通過切換元件SCH掛上第一擋位Gl或第二擋位G2開始或與其同時開始。如果起動元件AE的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR被這樣設(shè)定，使得不發(fā)生在第二軸GW2和第三軸GW3之間的轉(zhuǎn)矩傳遞，則通過掛上擋位G1、G2加速第二變速器軸GW2。因此，由于第二變速器軸GW2的慣性，附加的轉(zhuǎn)矩作用到轉(zhuǎn)子R上，由此轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR降低。因為離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR被預(yù)見性地提高，所述轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速nR的該降低不引起離合器K的打開/閉合。如果起動元件AE的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR被這樣設(shè)定，使得外部的負(fù)載作用到第三變速器軸GW3上，則相應(yīng)地適配離合器K的轉(zhuǎn)矩傳遞率MR提聞的量。
[0041]附圖標(biāo)記列表
[0042]SA 換擋要求
[0043]SV 換擋過程
[0044]MR轉(zhuǎn)矩傳遞率
[0045]G變速器
[0046]Gffl第一變速器軸
[0047]GW2第二變速器軸
[0048]GW3第三變速器軸
[0049]Gl第一擋位
[0050]G2第二擋位
[0051]SCH切換元件
[0052]VM內(nèi)燃機(jī)
[0053]EM電機(jī)
[0054]R轉(zhuǎn)子
[0055]S定子
[0056]nR轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速
[0057]nR-L界限值
[0058]nR-S轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)角發(fā)送器
[0059]INV逆變器
[0060]B蓄電池
[0061]WH變速桿
[0062]K離合器
[0063]Kl第一離合器半部
[0064]K2第二離合器半部
[0065]KB離合器操縱裝置
[0066]AE起動元件
[0067]AE-B起動元件操縱裝置
[0068]EE-K離合器控制單元
[0069]EE-VM內(nèi)燃機(jī)的控制單元
[0070]EE-G變速器控制單元
[0071]N空擋位置
[0072]Z計數(shù)器
[0073]Zl第一計數(shù)器讀數(shù)
[0074]Z2第二計數(shù)器讀數(shù)
[0075]E事件識別
[0076]t時間
[0077]t-Ο時刻
[0078]t-Ι時刻
[0079]t-2時刻
[0080]t-3時刻
[0081]t-TZ停機(jī)時間
[0082]Al第一進(jìn)程
[0083]A2第二進(jìn)程
[0084]E-S打滑判定
[0085]E-Zl第一計數(shù)器讀數(shù)檢查
[0086]E-Z2第二計數(shù)器讀數(shù)檢查
[0087]E-E提高事件識別
[0088]E-R轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速差函數(shù)
[0089]SZ計數(shù)器起動
[0090]ZA計數(shù)器停止
[0091]SE事件識別起動函數(shù)
[0092]SE2事件識別停止函數(shù)
[0093]SD轉(zhuǎn)速存儲函數(shù)
[0094]MR-E轉(zhuǎn)矩傳遞率提高信號
[0095]MR-R 轉(zhuǎn)矩傳遞率降低信號
[0096]EO中斷函數(shù)
【權(quán)利要求】
1.用于通過離合器控制單元(EE-κ)控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其中，離合器(K)設(shè)置成用于在內(nèi)燃機(jī)(VM)和變速器(G)之間建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接，并且電機(jī)(EM)設(shè)置成用于將轉(zhuǎn)矩輸出到離合器(K)的位于變速器側(cè)的離合器半部(Kl)上，其特征在于，當(dāng)離合器(K)處于打滑狀態(tài)或觸碰點中時，識別使變速器(G)從變速器(G)的空擋位置(N)切換到另一個擋位(G1、G2)的換擋要求(SA)，其中，在識別出這樣的換擋要求(SA)之后，預(yù)見性地提高離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)，使得降低基于換擋過程(SV)對離合器(K)的打滑狀態(tài)或觸碰點的反作用，所述換擋過程基于所述換擋要求(SA)實行。
2.按照權(quán)利要求1所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，在識別出換擋要求(SA)之后，使計數(shù)器(Z)起動并且在達(dá)到計數(shù)器(Z)的第一計數(shù)器讀數(shù)(Zl)時提高離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
3.按照權(quán)利要求1所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，通過事件識別(E)來識別直接在從變速器(G)的空擋位置(N)到所述另一個擋位(G1、G2)中的換擋過程(SV)之前發(fā)生的事件，并且在識別出該事件時提高離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
4.按照權(quán)利要求1所述的用于控制離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，在識別出換擋要求(SA)之后使計數(shù)器(Z)起動，以及激活事件識別(E)，該事件識別對如下事件識別，從該事件能推導(dǎo)出從變速器的空擋位置(N)到所述另一個擋位(G1、G2)中的換擋過程(SV)即將發(fā)生，并且在達(dá)到計數(shù)器(Z)的第一計數(shù)器讀數(shù)(Zl)或在識別出所述事件時，根據(jù)哪個條件首先出現(xiàn)，提高離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
5.按照至少一個上述權(quán)利要求所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，離合器的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)提高的量取決于變速器(G)的外部負(fù)載。
6.按照至少一個上述權(quán)利要求所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)提高的時間歷程取決于從空擋位置(N)出發(fā)切換到變速器(G)的哪一個另外的擋位(G1、G2)中。
7.按照至少一個上述權(quán)利要求所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)提高的時間歷程取決于變速器(G)的或變速器油的溫度。
8.按照至少一個上述權(quán)利要求所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，在提高轉(zhuǎn)矩傳遞率之后再次降低轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
9.按照權(quán)利要求8所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，在達(dá)到計數(shù)器(Z)的第二計數(shù)器讀數(shù)(Z2)時降低轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
10.按照權(quán)利要求8所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，檢測電機(jī)(EM)的轉(zhuǎn)子(R)的轉(zhuǎn)速(nR)，并且當(dāng)在實際轉(zhuǎn)速(nR)和轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)提高之前的轉(zhuǎn)速(nR)之間的差別量低于界限值(nR-L)時，降低轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
11.按照權(quán)利要求8所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，在達(dá)到計數(shù)器(Z)的第二計數(shù)器讀數(shù)(Z2)時或在實際轉(zhuǎn)速(nR)和轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)提高之前的轉(zhuǎn)速(nR)之間的差別量低于界限值(nR-L)時，根據(jù)哪個條件首先出現(xiàn)，降低轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
12.按照權(quán)利要求8至11至少之一所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)降低的時間歷程取決于從空擋位置(N)出發(fā)已切換到變速器(G)的哪一個另外的擋位(G1、G2)中。
13.按照權(quán)利要求8至12至少之一所述的用于控制離合器(K)的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的方法，其特征在于，轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)降低的時間歷程取決于變速器(G)的或變速器油的溫度。
14.用于控制離合器⑷的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)的離合器控制單元(EE-K)，其中，所述離合器控制單元(EE-K)具有至少一個用于與其他控制單元通訊的接口，其中，所述離合器控制單元(EE-K)具有用于實施按照權(quán)利要求1至13之一所述的方法的機(jī)構(gòu)。
15.用于機(jī)動車的變速器(G)，其中，所述變速器(G)具有離合器、電機(jī)(EM)、第一變速器軸(GWl)、第二變速器軸(GW2)和至少一個切換元件(SCH)，其中，離合器(K)設(shè)置成用于在內(nèi)燃機(jī)(VM)和第一變速器軸(GWl)之間建立引導(dǎo)轉(zhuǎn)矩的連接，所述電機(jī)(EM)設(shè)置成用于將轉(zhuǎn)矩輸出到第一變速器軸(GWl)上，并且所述至少一個切換元件(SCH)設(shè)置成用于在變速器(G)中掛上不同擋位(G1、G2)以及空擋位置(N)，其中，變速器(G)具有按照權(quán)利要求14所述的離合器控制單元(EE-K)。
16.按照權(quán)利要求15所述的用于機(jī)動車的變速器(G)，其特征在于，所述變速器(G)具有第三變速器軸(GW3)和起動元件(AE)，并且通過所述起動元件(AE)能設(shè)定在第二變速器軸(GW2)和第三變速器軸(GW3)之間的轉(zhuǎn)矩傳遞率(MR)。
【文檔編號】F16D48/06GK104442794SQ201410286222
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2014年6月24日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】C·奧默, C·澤爾德納, R·岡薩雷斯-拉默斯 申請人:腓特烈斯港齒輪工廠股份公司