[发明专利]用于车辆的双离合器变速器的换挡方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于车辆变速器的换挡方法。本发明也涉及用于实施该换挡方法的一种计算机程序和一种计算机程序产品。在车辆变速器中，由至少一个发动机离合器通过至少一个变速器驱动轴运行前进挡。

背景技术

这种变速器可以用作自动换挡变速器或手动换挡变速器。前进挡和倒车挡的驱动齿轮通常抗扭地固定在变速器驱动轴上，这些驱动齿轮与各挡位的可旋转地支承在变速器从动轴上的从动齿轮啮合。在从动齿轮之间，在从动轴上通常布置有双侧作用的、抗扭并且可轴向移动的同步离合器或同步器。在挂入挡位时，一个同步离合器与一个从动齿轮通过可轴向移动的换挡齿套啮合。

在换高挡位时，同步离合器借助同步环在释放当前低挡位的从动齿轮之后根据所选的高挡位制动所选高挡位的可旋转地支承的从动齿轮和所选高挡位的啮合的驱动齿轮以及与之固定的变速器驱动轴和所有固定在变速器驱动轴上的驱动齿轮，直到所选从动齿轮的同步转速达到变速器从动轴的转速，并且换挡齿套可以借助换挡拨叉沿轴向朝所选的从动齿轮移动。

在换高挡时，当前挡位与所选挡位相差得越远，需要由高挡位的同步离合器提供的制动功率就越大。相应地需要将同步离合器设计得足够大，以便可靠地同步最高的挡位差。

在换低挡位时，同步离合器之一借助同步环在释放当前高挡位的从动齿轮之后根据所选的低挡位使所选低挡位的可旋转地支承的从动齿轮和所选低挡位的啮合的驱动齿轮以及与之固定的变速器驱动轴和所有固定在变速器驱动轴上的驱动齿轮加速，直到所选从动齿轮的同步转速达到变速器从动轴的转速，并且换挡齿套可以借助换挡拨叉沿轴向朝所选的从动齿轮移动。

在换低挡时，当前挡位与所选挡位相差得越远，需要由低挡位的同步离合器传递的加速功率就越大。相应地需要将同步离合器设计得足够大，以便可靠地同步最高的挡位差。

相应地，这种同步离合器的材料必须比只需同步较小挡位差时设计得更强，因此需要设置体积较大和较沉的多个同步离合器用于例如从带有六个前进挡的六挡车辆变速器的第一挡换高挡到第六挡或例如从第六挡换低挡到第一挡，这种同步离合器致使该车辆变速器具有较大质量并且需要较大空间。

为了自动地控制和监测这种车辆变速器，在现代汽车中设置有变速器控制单元和发动机控制单元，它们通过转速表监测变速器驱动轴、变速器从动轴和发动机曲轴的转速。

图3示出带有两个与双离合器共同作用的变速器驱动轴的车辆变速器。这种双离合器变速器具有一个双离合器4，在该双离合器中布置有第一发动机离合器6和第二发动机离合器7。第一发动机离合器6可以与第一变速器驱动轴8耦连。在第一变速器驱动轴8上布置有奇数前进挡V1、V3和V5的驱动齿轮31、32和33。第二发动机离合器7可以与第二变速器驱动轴9耦连。在第二变速器驱动轴9上布置有偶数前进挡V2、V4和V6的驱动齿轮34、35和36。

在经过多个挡位换低挡时(例如从V6到V2)，必须借助同步离合器13将与从动齿轮44啮合的驱动齿轮34加速到较高的转速上。挡位差越大(此时需要接通一个同步离合器，以便借助同步环13、从动齿轮44和与之啮合的驱动齿轮34来提高变速器驱动轴的转速)，这种同步离合器的材料就需要设计得越强，因此从第六挡V6换低挡到第二挡V2对第二挡V2来说需要体积较大的同步离合器13，以便该同步离合器13提供较高的加速力来使第二挡V2的相应从动齿轮44和与该从动齿轮44啮合的驱动齿轮34加速，并且加速相应的驱动轴9及其驱动齿轮30、34、35、36和空转的从动齿轮40、44、45和46。

为了平稳地提高相应变速器驱动轴9的实际转速，首先切换到空转的第一驱动轴8和第五挡上。然而第五挡和第二挡之间仍存在转速差，因此第二挡V2的同步离合器13必须相应传递较大的力并且其体积相应设计得较大。变速器控制器15借助转速表22至25监测和控制自动换挡过程。

图4示出的图表也说明了这点。在图4中，应从在图表的纵坐标上画出的约为1930转/每分钟的第六挡当前转速n_V6转换到约为6200转/每分钟的第二挡的高转速n_V2上。尽管之间还存在第四挡的转速n_V4，但在迄今用于双离合器变速器的换挡方法中认为，在中间短暂地接通奇数挡(例如第五挡)后，第二挡的同步离合器现在承担全部的载荷，以便达到高转速n_V2。