用于在汽车的分双离合器变速器中的离合器的特性曲线适配的方法.pdf

本发明涉及一种用于在汽车，例如商用车的分双离合器变速器中的离合器特性曲线适配的方法，该分双离合器变速器具有构造为双离合器变速器（DKG）的第一分变速器，该分变速器具有包括能够与驱动发动机（M）作用连接的第一离合器（K1）和第二离合器（K2）的双离合器（DK）；并且具有在传动系中在传动技术上后置于该双离合器变速器（DKG）的、构造为牵引力中断换挡的主变速器（HG）的第二分变速器。为了达到可靠且准确的离合器控制和保持不变的高的换挡舒适性，离合器（K1、K2）的特性曲线适配借助两个离合器（K1、K2）的拉紧来实施，其中，主变速器（HG）处于空挡位置中。

权利要求书用于在汽车，例如商用车的分双离合器变速器中的离合器特性曲线适配的方法，所述分双离合器变速器具有构造为双离合器变速器（DKG）的第一分变速器，其具有包括能够与驱动发动机（M）作用连接的第一离合器（K1）和第二离合器（K2）的双离合器（DK）；并且所述分双离合器变速器还具有在传动系中传动技术上后置于所述双离合器变速器（DKG）的、构造为牵引力中断换挡的主变速器（HG）的第二分变速器，其特征在于，所述离合器（K1、K2）的特性曲线适配借助着两个离合器（K1、K2）的拉紧来实施，其中，所述主变速器（HG）处于空挡位置中。
按权利要求1所述的方法，其特征在于，在所述特性曲线适配时，分别地，这两个离合器（K1、K2）中的一个运行在结合状态中，而另一个离合器（K1、K2）在闭合方向上操作。
按权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述特性曲线适配分多个步骤实施，其中，储存各个中间状态。
按权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，根据需要借助诊断装置检查适配必要性，并且在需要的情况下在所述主变速器（HG）接下来适合地切换到空挡期间实施完整的特性曲线适配。
按权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在所述特性曲线适配时，
a)事先选择所述相应的要适配的离合器（K1、K2），
b)预先规定所述双离合器（DK）的力矩变化或位置变化，
c)在考虑到由于在学习时的拉紧引起的两个离合器（K1、K2）的相互作用情况下，进行滑动的离合器（K1、K2）的离合器力矩的计算，以及
d)必要时在双离合器变速器（DKG）中为离合器适配预选适合的挡位组合。
按权利要求1至5之一所述的方法，其特征在于，在所述特性曲线适配时依赖于相关联的特性曲线区段、特性曲线支承点、离合器负荷、适配时间和/或适配准确性预先规定所述离合器（K1、K2）闭合过程的速度和/或加速度。
按权利要求1至6之一所述的方法，其特征在于，所述离合器（K1、K2）的闭合过程在所述特性曲线适配时可选地连续地、分级地、倾斜地或遵照其他预先规定的曲线来实施。
按权利要求1至7之一所述的方法，其特征在于，所述特性曲线支承点通过特定的离合器位置来限定。
按权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述特性曲线支承点通过特定的离合器力矩来限定。
按权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，在所述特性曲线适配期间，所述驱动发动机（M）事先确定的转速保持恒定。

说明书用于在汽车的分双离合器变速器中的离合器的特性曲线适配的方法
技术领域
本发明涉及一种按权利要求1前序部分所述的用于在分双离合器变速器中的离合器特性曲线适配的方法。
背景技术
出于舒适性和功率原因，在商用车中使用具有负荷换挡能力的自动变速器日益增长。在此，无牵引力中断换挡的双离合器变速器特别吸引人。商用车的双离合器变速器的变速器结构例如由DE 10 2005 033 027 A1和DE 10 2006 054 281 A1公开。这种自动换挡变速器包括一个有中间轴的变速器或多个在传动技术上相继布置的有中间轴的变速器组和必要时在传动技术上后置的行星齿轮变速器。
在经典的双离合器变速器中的挡位一般分成一个直线和一个非直线挡位组的两个变速器分支，其中，每个组配属有双离合器中的离合器。通过双离合器可以实现连续的几乎无牵引力中断的换挡序列，其中，预选在当前无负荷的变速器分支中相应的接下来的挡位，并且挡位变换通过切换操作两个离合器进行。挡位的力流可以以传统方式经由驱动轴和从动轴运行或可以经由通过变速器的多次变换轴来绕行。
与以行星齿轮结构形式的纯负荷自动换挡装置相比，自动换挡变速器具有效率和成本优势。但随着挡位数量的增加，结构大小以及构造费用升高并且由此制造成本上升。因为商用车变速器根据应用范围，一般为了实现特定的变速器支持并且为了高效地运行需要相对较多的挡位数量，所以特别是对于商用车应用来说适宜的是，考虑成本更加低廉且紧凑地构建的变速器混合形式，所谓的分双离合器变速器。在这种分双离合器变速器中，除了负荷换挡的变速器或具有双离合器的变速器部分外，布置有传统的、也就是说牵引力中断换挡的变速器部分，例如主变速器组或后置的牵引力中断换挡的变速器例如分动器或主传动器。在这种分双离合器变速器中，因此应接受在特定的挡位变换情况下的牵引力中断。
例如，DE 10 2008 008 496 A1示出一种如下分级变速器，该分级变速器在其工作方式上相应于分双离合器变速器。分级变速器具有第一和第二输入轴，它们通过双离合器的各一个离合器可以与驱动发动机连接。此外存在如下中间轴，在该中间轴上两个输入轴通过第一或第二输入齿轮组以不同的传动比联结。从动轴可选地可以通过不同的其他齿轮组与中间轴联结。在第一挡位与第二挡位之间双向的挡位变换无需其他换挡过程可以通过切换两个离合器的打开或闭合无牵引力中断地进行，因为在这些挡位中的力流仅在第一与第二输入齿轮组之间变换，但通过同一其他齿轮组向从动轴延伸。其余的挡位变换要求转换参与的挡位离合器，结果是牵引力中断。减少这种牵引力中断的缺点是申请人另一发明的主题。
在分双离合器变速器和具有双离合器的其他自动变速器中的另一问题是一般构造为摩擦部件的离合器的特性曲线适配。在此，在离合器位置或离合器行程点与可传递的离合器力矩之间的关系公知地是必需的量，该量储存在控制计算机的特性曲线或综合特性曲线中并且可供变速器控制方法使用。
如果离合器例如打开过大，那么会延迟启动过程并且汽车可能溜车。如果离合器相反闭合过大，那么会出现产生意外的汽车运动的过强的爬行运动。在行驶中，换挡过程在不确切掌握特性离合器点（牵引点、同步点、贴合点（Anlegepunkt）等）的情况下会产生扭矩冲击和/或提高的磨损。离合器的行程状况和扭矩情况会由于温度、转速、磨损和老化的影响而改变。因此为使双离合器和变速器的完好且舒适的调节以及功能保持不变，需要以特性曲线或表格形式有规律地更新在离合器位置与离合器力矩之间的关系。
这种关系依据公知的方法通过学习过程（Einlernprozess）测定，这种学习过程基本上利用在离合器滑动阶段期间在发动机力矩与离合器力矩之间的一致性。当涉及的离合器在负荷下滑动状态中闭合时，于是始终可以进行适配。这原则上可以在启动过程期间或在换挡之后是可行的。因为在双离合器变速器中在换挡期间切换地使用离合器，其中，不可能明确地确定离合器力矩，所以取消了离合器在换挡之后用于特性曲线适配的滑动阶段。因此很少的适配机会，特别是只有启动过程可供使用。此外在启动过程中，大多使用相同的挡位和所属的离合器，从而对于其他离合器来说，也在很大程度上失去了作为适配机会的普通启动过程。总体上由此产生的问题是，对于双离合器的两个离合器来说，不能以足够的频率和质量确定离合器位置与离合器力矩的配属关系。
发明内容
在这种背景下本发明的任务在于，说明一种用于在汽车的分双离合器变速器中的离合器特性曲线适配的方法，从而可以实现可靠且准确的离合器控制以及保持不变的高的换挡舒适性。
该任务由主权利要求的特征来解决，而本发明具有优点的设计方案和改进方案可以由从属权利要求得出。
本发明基于如下认识，即，在具有分双离合器变速器、负荷换挡的双离合器变速器部分和紧跟着的牵引力中断换挡的传统主变速器部分的汽车中，主变速器切换到空挡并且由此驱动发动机以及双离合器变速器在传动系中与被驱动的车轮断开的运行阶段可以得到利用，以便分别在两个离合器的一个上或相继在两个离合器上实施特性曲线适配。这需要通过两个离合器的拉紧（Verspannen）来实现，其中分别地，一个离合器运行在滑动状态中而另一个离合器优选运行在结合状态中，从而产生作用于驱动发动机的负荷力矩，并且在此在滑动的离合器上可以实施相关联的离合器路径点的学习过程。
据此本发明从如下方法出发，该方法用于在汽车，例如商用车的分双离合器变速器中的离合器特性曲线适配，该分双离合器变速器具有构造为双离合器变速器的第一分变速器，该分变速器具有包括能与驱动发动机作用连接的第一离合器和第二离合器的双离合器，并且具有在传动系中在传动技术上后置于该双离合器变速器的、构造为牵引力中断换挡的主变速器的第二分变速器。为了解决所提出的任务，本发明设置如下，即，离合器的特性曲线适配借助两个离合器的拉紧来实施，其中，主变速器处于空挡位置中。
具有优点地，该方法既可以在具有包括发动机侧的双离合器变速器部分和紧接着的传统的，也就是说，牵引力中断换挡的变速器部分的变速器的布置中使用，也可以在包括完整的双离合器变速器和后置的传统变速器，例如可换挡的分动器或主传动器的布置中使用。分双离合器变速器是指这两种布置方案。
双离合器变速器或双离合器变速器部分的每个离合器配属有相应的一个或多个挡位的双离合器变速器分支。在下文中，双离合器变速器既指完整的变速器，也指变速器部分。主变速器是指如下变速器或变速器部分，其在力流中跟随双离合器变速器或双离合器变速器部分并且在其实施中对应于经典的分级变速器，该分级变速器可与爪齿换挡部件不同步或与同步换挡组件同步地构造。
通过依据本发明的方法，避免由于不够的学习阶段引起的双离合器的不准确的触发的缺点，从而特别是可以为商用车设计作为成本比较低廉且紧凑地构建的分双离合器变速器的变速器，该变速器在很大程度上具有负荷换挡的双离合器变速器的功能和舒适性，但在此可以更好地控制离合器。
特性曲线适配可以具有优点地实施，其方法是分别地两个离合器中的一个运行在结合状态中，而另一个离合器在闭合方向上操作。在此，通过双离合器的拉紧，提供调整离合器所必需的负荷力矩。但这对汽车没有反作用，因为用于动力输出的力流通过在主变速器中切换到空挡而中断。因此通过特性曲线适配绝对不会造成舒适性损害。
在分双离合器变速器中，主变速器可以切换到空挡并且可以实施特性曲线适配的行驶状况比较频繁地出现，例如总是在接通点火装置并且驱动发动机的发动机启动之后不久，或在每次由驾驶员发起的在驱动发动机运转的情况下切换到空挡时，或在每次例如在汽车停驶状态中或在汽车滚行的情况下由变速器自动进行切换到空挡时。特性曲线适配可以在每个适配机会时实施，但也可以在预先规定的特定的周期之后实施。
具有优点地，特性曲线适配可以分多个步骤实施，其中，将各个中间状态储存在暂时的或永久的电子存储器中。例如，如果在适配周期期间进行对发动机和/或变速器产生影响的与离合器相关联的驾驶员要求，那么可以断开或中断适配并将离合器控制交给驾驶员。然后储存特性曲线适配，也就是说，特性曲线已经更新的部分的断开点，从而在下个适配机会时可以在该位置上继续进行。于是从两个或多个这种适配阶段中得出两个离合器的完整的特性曲线。
此外可以设置如下，即，根据需要借助诊断仪器或诊断装置检查适配必要性，并且在需要的情况下在时间上不远地在主变速器接下来适合地切换到空挡期间实施完整的特性曲线适配。据此除了在普通的适配机会时之外，在汽车变速器中适合地切换到空挡期间，可以有针对性地进行特性曲线适配，其方法是通过诊断装置，特别是通过汽车外部的诊断仪器，例如在维护期间的范围内要求双离合器的特性曲线适配。
这可以特别是如下情况，即，识别出在存储器中不存在适配数据（在所配属的汽车‑控制仪器的EPROM中的数据表），因为到目前尚未成功地实施适配，或最后的适配周期追溯到较长的一段时间之前（在PEROM中的时间标记），或例如通过将在启动过程中实际的发动机扭矩与特性曲线力矩进行比较已经发现离合器定位不准确（在EPROM中的错误输入）的错误监测。原则上汽车内部的诊断也是可行的，通过这种诊断识别出适配必要性并且开始特性曲线适配。
相应的离合器原本的学习过程于是可以按照本身公知的方式进行。但依据本发明的方法对该过程进行如下扩展，即，
a)事先选择分别要适配的离合器，
b)预先规定双离合器的力矩变化或位置变化，
c)在考虑到由于在学习时的拉紧引起的两个离合器的相互作用的情况下，进行滑动的离合器的离合器力矩的计算，以及
d)必要时在双离合器变速器中为离合器适配预选适合的挡位组合。
据此在特性曲线适配时，首先确定当前可供适配使用的离合器或优选作为要学习的第一离合器。两个离合器中不要适配的那个离合器如下这样定位，即，使它在另一离合器的特性曲线学习过程期间永久结合。为此离合器可以完全闭合，或可以以如下程度部分闭合，即，使它通过与要适配的离合器的相互作用可以可靠地不被引入滑动状态中，或以这个程度必要地连续地在闭合方向上继续引导。随后要适配的离合器为了测定位置‑力矩关系在闭合方向上操作。离合器力矩可以从可供使用的或所测定的发动机扭矩数值和双离合器变速器分支的传动比中计算。
如果在两个双离合器变速器分支中的至少一个中有多个挡位可供使用，那么可以预选如下挡位，该挡位通过与发动机的传动比和转速比使所涉及的离合器的特别快的、负荷小的和/或高效的特性曲线适配成为可能。在离合器负荷、适配时间、可实现的准确性和所要获取的扭矩范围方面，具有优点的是，分段实施特性曲线适配。
输入离合器中的摩擦能量尤其可以均通过如下方法来减少，即，只要可能，为不同的扭矩范围预选在双离合器变速器中的不同的挡位，并且由此预选在离合器上尽可能小的转速差。因此此外具有优点的是，两个离合器总是分别在扭矩范围或特性曲线区段中进行适配，以便使在双离合器变速器中以尽可能少的由适配引起的挡位变换来应付。
特别的意义在于一种实施离合器闭合过程的特性曲线适配。为此设置如下，即，在特性曲线适配时，预先规定离合器闭合过程的速度和/或加速度依赖于相关联的特性曲线区段、特性曲线支承点、离合器负荷、适配时间和/或适配准确性。尤其可以设置如下，即，离合器的闭合过程在特性曲线适配时可选地连续地、分级地、倾斜地或遵照其他预先规定的曲线来实施。
据此闭合过程的各自的设计依赖于各自的目标设定。例如，如果仅适配特性曲线的区段，那么具有优点的是，尽可能快地开始该行程区段并且随后以阶梯状地或缓慢地斜面状上升的速度通过。在此，起动速度至少如下这样快地选择，即，通过适配本身不会使离合器发热而改变其摩擦系数，由此适配结果可能出错。与此相应，小的适配区段可以比较大的区段或整个特性曲线更缓慢并且由此更准确地通过。原则上定位速度越小，就可以越好地观察在所传递的力矩与离合器位置之间的关系，因为在此为小的位置区间得出准稳定的力矩测定。
因为离合器特性曲线通常以离散的支承点储存在控制仪器中，所以特别具有优点的是，当并不缓慢连续地测定全部特性曲线，而是确切地说有针对性且快速地启动这些支承点并在这些点上使位置在特定的时间段上保持。这些支承点可以通过特定的离合器位置，例如牵引点、同步点、贴合点等或通过相应的离合器力矩来限定。结果由此使比较少的摩擦能量输入离合器中，并且在总体上缩短适配时间，其中，同时通过在保持阶段期间力矩和位置的临时恒定改进适配结果，也就是说，达到特性曲线更高的准确性。
适配结果还可以进一步改善并且可以简化调整，其方法是在特性曲线适配期间驱动发动机事先确定的转速保持恒定。由此不会出现附加要考虑的动态效应。发动机转速在开始适配之前相宜地如下这样来选择，即，使驱动发动机可以可靠地提供通过双离合器的拉紧产生的负荷力矩。
附图说明
为了说明本发明，说明书附有实施例的附图。其中：
图1示出用于实施依据本发明的方法的分双离合器变速器的示意图；以及
图2示出分双离合器变速器的等效连接图。
具体实施方式
据此图1所示以中间轴结构形式的分双离合器变速器包括构造为可以负荷换挡的双离合器变速器DKG的第一分变速器和构造为牵引力中断换挡的主变速器HG的第二分变速器。双离合器变速器DKG具有包括第一离合器K1和第二离合器K2的双离合器DK。离合器输入侧通过共同的离合器罩形成，该离合器罩与构造为内燃机的驱动发动机M的驱动轴AW连接。
第一变速器输入轴GE1在其发动机侧的端部上与第一离合器K1固定连接并在其变速器侧的端部上与齿轮z22固定连接。齿轮z22与抗扭地布置在中间轴VW1上的齿轮z21啮合。齿轮副z21/z22表示第二输入常数i_2，其与第一离合器K1形成单级的第二双离合器变速器分支DKG2。
第二变速器输入轴GE2作为较短的空心轴布置在第一变速器输入轴GE1上。它在其发动机侧的端部上与第二离合器K2固定连接并在其变速器侧的端部上与齿轮z12固定连接。齿轮z12与抗扭地布置在中间轴VW1上的齿轮z11啮合。齿轮副z11/z12表示前置于第二输入常数i_2的第一输入常数i_1，其与第二离合器K2形成单级的第一双离合器变速器分支DKG1。双离合器变速器DKG在其功能方式上对应于用于后面变速器组的分开组（Splittergruppe）。
在传动技术上具有第一主变速器挡位i_HG1和第二主变速器挡位i_HG2的二级主变速器HG后置于双离合器变速器DKG。第一主变速器挡位i_HG1包括抗扭地布置在中间轴VW1上的齿轮z31，其与可转动地布置在从动轴AB上的齿轮z32啮合。第二主变速器挡位i_HG2包括抗扭地布置在中间轴VW1上的齿轮z41，其与可转动地布置在从动轴AB上的齿轮z42啮合。这两个浮动轮z32、z42通过构造为爪齿离合器的不同步换挡装置S1可以交替地与从动轴AB抗扭地连接。在中间轴VW1上以传动转速n_vw1施加传动力矩tq_vw1。在主变速器HG并因此总变速器的输出端上施加具有输出转速n_ab_HG和产生的输出力矩tq_ab_HG，其作用于被驱动的车轮或车轴。
所示的分双离合器变速器仅作为简化的变速器结构用于图示说明依据本发明的方法。实际的商用车‑分双离合器变速器例如可以具有两个两挡双离合器变速器分支和一个三挡或四挡的主变速器，从而有十二或十六个前进挡和至少一个倒挡可供使用。
为了说明相关联的扭矩和转速，图2示出图1所示变速器结构的等效连接图。据此通过驱动发动机M可以以发动机转速n_M传递驱动力矩tq_M。通过第一离合器K1可以传递离合器力矩tq_K1。离合器输出端在此以转速n_K1转动。通过第二离合器K2可以传递离合器力矩tq_K2。离合器输出端在此以离合器转速n_K2转动。在双离合器变速器DKG的输出端上或在主变速器HG的输入端上得到输出力矩tq_ab和相应的输出转速n_ab。
在依据本发明用于双离合器DK特性曲线适配的方法中，两个离合器K1和K2相对拉紧，其中，一个离合器K1或K2结合而另一离合器K1或K2滑动。要适配（滑动）的离合器K1、K2的特性曲线于是借助在闭合方向上经过离合器行程，必要时临时保持在相关联的离合器位置或力矩位置上，以本身公知的方式例如通过评估转速梯度、燃料喷射量、扭矩比较等来测定或适配。
为简化和说明扭矩和转速的观察，下面不依赖于图1中输入常数的附图标记，将配属于离合器1的传动比i的索引“1”分配给离合器K1。与此相应，将配属于离合器2的传动比i的索引“2”分配给离合器K2。
在主变速器HG切换到空挡时，离合器力矩tq_K1和tq_K2在双离合器变速器DKG的从动轴AB上的恒定的转速n_ab情况下，可以从离合器力矩和发动机力矩tq_M（驱动发动机M的扭矩）的守恒等式
tqK1+tqK2＝tqM    （等式1），
以及在输出侧上的扭矩平衡
tqK1·i1+tqK2·i2＝tqab＝0    （等式2）
中估计。当离合器K1处于滑动状态而离合器K2处于结合状态时，从中得出离合器K2的离合器力矩