专利名称：用于运行车辆传动系的变速器装置的方法
技术领域：
本发明涉及一种根据在权利要求1前序部分中详细限定的类型的、用于运行车辆传动系的变速器装置的方法。
背景技术：
在由实践中公知的如下自动变速器中，为了呈现出不同的传动比，所述自动变速器除了摩擦锁合(reibschlilssig)的换档元件之外还具有形状锁合(formschlilssig)的换档元件，在不利的运行状态中存在如下可能性，即，形状锁合的换档元件在自动变速器的运行状态变换期间或者在换档期间不能在期望的范围从打开的运行状态(在所述打开的运行状态期间，所述形状锁合的换档元件的换档元件半部未嵌接)转变到闭合的运行状态(在所述闭合的运行状态期间，所述换档元件半部形状锁合地、抗相对转动地彼此连接) 中。这是例如在存在形状锁合的换档元件的如下中间运行状态时的情况，在所述中间运行状态时，换档元件半部以不带有抗相对转动的连接的方式在所谓的齿对齿姿态中彼此贴靠并且以相同的转速旋转，从而在所述形状锁合的换档元件的换档元件半部之间存在对于在所述形状锁合的换档元件的区域内的期望的形状锁合而言过小的转速差。在形状锁合的换档元件的这种中间运行状态期间，在形状锁合的换档元件区域内在换档元件半部之间存在摩擦锁合的连接，所述摩擦锁合的连接在超过确定的负载点时才突然解除，其中，形状锁合在换档元件的区域内于是以不期望的方式在很难事先确定的时间点上出现。此外，现在也将形状锁合的换档元件的如下运行状态称为中间运行状态，S卩，在该中间运行状态期间，在形状锁合的换档元件的换档元件半部之间存在阻挠形状锁合的过高的转速差。依赖于传动系的结构上的实施形式，尤其在车辆开始运转之后会出现这种情况。由DE 197 56 637 Al公知一种换档装置，所述换挡装置用于将变速器的以不同转速旋转的构件与至少一个换档组连接，其中，换档机构由控制流体来操作。在变速器机构的运行中监控具有至少一个形状锁合的换档元件的换档组的当前运行状态，其中，在存在待连接的啮合部的齿对齿姿态的情况下，使在形状锁合的换档元件的区域内的同步力最小化，以便在待闭合的形状锁合的换档元件同步期间产生拖曳力矩，应借助于所述拖曳力矩取消齿对齿姿态。所提供的用于取消在形状锁合的换档元件的区域内的齿对齿姿态的做法的前提是对形状锁合的换档元件的当前运行状态的准确识别仅能以巨大的耗费来测定，以便在对于解除齿对齿姿态而言所需的范围内最小化同步力。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用于运行车辆传动系的变速器装置的方法，借助于所述方法，能够在没有准确识别形状锁合的换档元件的当前运行状态的情况下以简单且成本低廉的方式方法来解除换档元件的中间运行状态或者说形状锁合的换档元件的齿对齿姿态。根据本发明，该任务以带有权利要求1特征的方法来解决。在用于运行带有至少一个驱动机的车辆传动系的变速器装置的方法中，其中，为了呈现出不同的传动比，变速器装置构造为带有至少一个形状锁合的换档元件和多个摩擦锁合的换档元件，并且在所述形状锁合的换档元件的从打开的运行状态(在所述打开的运行状态期间，所述形状锁合的换档元件的换档元件半部未嵌接)出发到闭合的运行状态 (在所述闭合的运行状态期间，所述换档元件半部形状锁合地、抗相对转动地彼此连接)的闭合过程期间，在存在所述形状锁合的换档元件的中间运行状态(在所述中间运行状态期间，在所述换档元件半部之间的形状锁合受到阻碍)的情况下，至少暂时地在所述换档元件半部之间产生转速差，在所述转速差时，能够在所述形状锁合的换档元件的区域内挂入形状锁合。根据本发明，为了在所述形状锁合的换档元件的所述换档元件半部之间制造出转速差，至少提高一个摩擦锁合的换档元件的传递能力。由此，形状锁合的换档元件的中间运行状态(所述中间运行状态例如相应于形状锁合的换档元件的齿对齿姿态)能够在没有准确识别形状锁合的换档元件的当前运行状态的情况下纯粹在功能上以简单且成本低廉的方式方法通过提高至少一个已存在于变速器装置中的、摩擦锁合的换档元件的传递能力来解除。附加地，形状锁合的换档元件能够借助于根据本发明的做法从中间运行状态或者从未限定的运行状态(所述中间运行状态或者未限定的运行状态例如在车辆传动系的驱动机的第一次开始运转之后存在于变速器装置中，并且在所述中间运行状态或者未限定的运行状态期间，在形状锁合的换档元件的换档元件半部之间存在对于形成形状锁合而言过高的转速差)转变到对于形状锁合的换档元件的闭合过程而言所需的运行状态中。这意味着，在形状锁合的换档元件的换档元件半部之间的转速差能够通过提高摩擦锁合的换档元件的传递能力而调整到对于在形状锁合的换档元件的区域内形成形状锁合而言所需的值上。与由现有技术所公知的做法相比，在根据本发明所提供的做法中，在存在中间运行状态的情况下对形状锁合的换档元件的准确运行点的识别是不需要的，因为在根据本发明的方法中，形状锁合的换档元件的运行状态并不直接通过形状锁合的换档元件的操作改变而变化，而是通过提高变速器装置的至少一个摩擦锁合的换档元件的传递能力而变化。 在此，摩擦锁合的换档元件的传递能力的提高在形状锁合的换档元件的区域内引起在所述形状锁合的换档元件的换档元件半部之间的转速差，在该转速差上，该形状锁合的换挡元件可以闭合。在根据本发明的方法的有利的变型方案中，为了产生转速差，摩擦锁合的换档元件的传递能力在至少一个其它换档元件闭合的情况下提高，其中，通过在闭合状态下的该摩擦锁合的换档元件和其它换档元件能够呈现出变速器装置的一个传动比。在本方法的另一有利的变型方案中，为了呈现出能够通过摩擦锁合的换档元件和其它换档元件在变速器装置中挂入的传动比，将形状锁合的换档元件从变速器装置的动力流中断开。在根据本发明的方法的、特征在于很小的控制和调节耗费的方案中，形状锁合的换档元件的中间运行状态能够依赖于形状锁合的换档元件的操作力或者变速器装置的与此等效的运行参量来测定，其中，所述运行参量优选是对形状锁合的换档元件的操作压力。对此附加地或者可供选择地，在根据本发明的方法的另一有利的方案中，形状锁合的换档元件的中间运行状态能够通过配属于形状锁合的换档元件的行程探明机构 (Wegerfassungseinrichtung)和/或通过接触识别机构来测定，其中，所述接触识别机构优选能够以电或电磁的方式来运行。
本发明的其它优点和有利的改进方案由权利要求和参考附图的以依据原理的方式描述的实施例得知。其中图1示出变速器装置的齿轮示意图；图2示出根据图1的变速器装置的换档示意图；图3示出在变速器装置的运行状态从空档运行状态出发变化到用于前进行驶的传动比期间，根据图1的变速器装置的不同运行状态参数的多个曲线；以及图4示出根据图1的变速器装置和具有所述变速器装置的车辆传动系的不同运行状态参数的多个曲线。
具体实施例方式图1示出变速器装置1的齿轮示意图，所述变速器装置具有两个形状锁合的换档元件A和F以及四个摩擦锁合的换档元件B、C、D和E。通过换档元件A至F，在此实施为行星齿轮变速器的变速器装置1的不同轴能够为了呈现出不同的传动比“1”至“9”而以为此各自所需的方式方法来彼此连接。为了呈现出传动比“ 1 ”至“9”，分别将换档元件A至F中的多个换档元件接入到变速器装置1的动力流中，其中，相应接入到动力流中的换档元件A至F在图2所示出的换档示意图中通过X来标示，而其它换档元件则分别处于打开的运行状态。那么，例如为了呈现出第一传动比“1”，可以将换档元件A、D和F接入到变速器装置1的动力流中，而换档元件B、C和E同时处于完全打开的运行状态。一般地，除了第四传动比之外(为了呈现出第四传动比，仅将两个换档元件E和F接入到变速器装置1的动力流中)，分别使换档元件A 至F中的三个换档元件转变成闭合的运行状态或者说接入到变速器装置1的动力流中，以便在变速器装置1中挂入传动比“1”至“3”或者“5”至“9”中的一个传动比。在图3中示出的是，在变速器装置1的运行状态从空档运行状态(在此期间，换档元件F完全闭合而其它换档元件A至E基本完全打开)出发向如下运行状态，在该运行状态期间，在变速器装置1中挂入第一传动比“1”，的方向变化期间，根据图1的变速器装置的不同运行状态参数在时间t上的多个曲线。在时间点TO上，先提高换档元件F的操作压力p_F并闭合换档元件F。在下一个时间点Tl上，由变速器装置1的未详细示出的、电的变速器控制件发出换档要求从变速器装置1的空档运行状态出发到第一传动比“1”。这导致的后果是曲线I阶跃式地从值O升高至值1。同时，变速器装置1的换档元件E的活塞腔(Kolbenraum)以在图3中详细示出的方式方法从时间点Tl起在操作压力p_E的在时间点T2上结束的快速充填脉冲(Schnellfullpulse)期间预填注，并且能以流体操作的换档元件E的操作活塞在紧接着的在时间点T3上结束的充填补偿阶段期间以本身公知的方式方法抵靠到当前实施为多片式离合器的、摩擦锁合的换档元件E的片组上。在时间点T3上，提高形状锁合的换档元件A的操作压力p_A，为了呈现出第一传动比“ 1 ”，同样应将该换档元件接入到变速器装置1的动力流中。同时，换档元件E的操作压力P_E从时间点T3起通过压力斜坡(Druckrampe)来提高，由此，换档元件E的传递能力升高。在时间点T3与时间点T4之间测定形状锁合的换档元件A的中间运行状态(在中间运行状态期间，形状锁合的换档元件A的换档元件半部以不带有抗相对转动的连接的方式至少近似摩擦锁合地彼此贴靠并且至少近似地以相同的转速旋转)或者阻碍形状锁合的换档元件A完全闭合的所谓的齿对齿姿态。如果在负载接通(摩擦锁合的换档元件和形状锁合的换档元件都参与该负载接通)期间，在形状锁合的换档元件的区域内的形状锁合尽管当前被施加了力(力例如通过电调节器、液压或气动的力加载件或者类似物而被施加到形状锁合的换档元件上)但由于齿对齿姿态或者在换档元件半部之间过高的转速差而不能形成，那么这例如可以通过在输送管道中或者在形状锁合的换档元件的活塞腔中的压力升高来确定。在此，例如存在如下可能性在操作形状锁合的换档元件时，通过液压的操作压力借助于布置在输送管道中或者布置在形状锁合的换档元件的活塞腔中的压力测量机构来测定在未完成形状锁合的情况下出现的压力峰值，并且关于当前的传动比偏差进行调节。对此附加地或可供选择地，对形状锁合的换档元件的操作能够借助于配属于形状锁合的换档元件的、包括行程传感器的行程探明机构来校验，且能校验在形状锁合的换档元件的区域内形状锁合的未完成状态。再次对此附加地或可供选择地，也存在如下可行性对形状锁合的换档元件操作的每种方式和在形状锁合的换档元件的区域内形状锁合的未完成状态借助于电的或者电磁的测量机构来测定，其中，这例如通过合适的接触识别件来实现。为了能够在变速器装置1中以很小的反应力矩来解除形状锁合的换档元件A的区域内的齿对齿姿态，现在在时间点T4上降低换档元件A的操作压力p_A。同时，摩擦锁合的换档元件E的传递能力从时间点T4起通过与设置在时间点T3与T4之间的压力斜坡相比更平缓的压力斜坡进一步提高，直至时间点T5。这导致在变速器装置1中逐渐挂入第四传动比“4”，并且在形状锁合的换档元件A的换档元件半部的区域内产生转速差，所述转速差解除了在形状锁合的换档元件A的区域内的齿对齿姿态。在时间点T5上存在带有对于闭合而言所需的转速差的换档元件A，并且通过提高操作压力P_A而闭合换档元件A。再次同时地，摩擦锁合的换档元件E的操作压力p_E在时间点T5上阶跃式地基本降低为零，并且换档元件E的传递能力由此同样基本降低为零，由此，扭矩不再能通过换档元件E来引导。为了能够从空档运行状态出发向第一传动比“1”的方向在预先限定的换档时间之内执行所要求的换档，对同样为了呈现出第一传动比“1”而待接入到变速器装置1的动力流中的、并且在此实施为摩擦锁合制动器的换档元件D以在图3中详细示出的方式方法以操作压力P_D在快速充填脉冲和紧接着的充填补偿阶段的时间上加载以流体，并且直到时间点T5为接通做准备。从时间点T5起，换档元件D的操作压力p_D通过在时间点T6上结束的第一压力斜坡来提高，并且保持在该压力水平上直至时间点T7。换档元件D的操作压力p_D在时间点T5和T6之间的提升以及对换档元件D的直至时间点T7的恒定压力加载引起在时间点T5与T7之间将变速器输入转速n_t从车辆传动系的驱动机的同步转速或马达空转转速引导至第一传动比“1”的同步转速的水平上。在时间点T7上(在该时间点上，变速器输入转速n_t已达到第一传动比“1”的同步转速)，操作压力P_D通过第二压力斜坡(该第二压力斜坡持续至时间点T8)而提高到换档元件D的闭合压力上，由此，变速器装置的所要求的换档或运行状态变化结束。在图4中示出实施为带有变速器装置1的车辆传动系在车辆传动系的如下运行状态行进期间不同运行参数的多个曲线，在所述运行状态行进期间，车辆传动系的关停的驱动机启动。变速器装置1的换档元件A至F在驱动机的启动时间点TO之前都处于完全打开的运行状态。这由如下事实引起，即，向换档元件A至F加载操作压力的液压泵在驱动机关停的情况下不产生流体压力，并且换档元件A至F由于其结构上的实施形式在没有相应的压力施加时过渡到完全打开的运行状态中。在时间点TO上启动驱动机，因此，曲线II在时间点TO上阶跃式地从值0跃变到值1上。同样实施为形状锁合的换档元件的换档元件F的操作压力p_F在驱动机启动的情况下升高。再次同时地，关于形状锁合的换档元件F地布置在变速器输入侧的换档元件E 在时间点T9与时间点TlO之间利用快速充填脉冲，并且在紧接着的且在时间点Tll上结束的充填补偿阶段期间为至少部分地接通换档元件E做准备。变速器输入转速n_t当前在时间点T9与在时间上位于时间点Tll之前的时间点T12之间相符于驱动机的空转转速。在马达启动之后，形状锁合的换档元件F位于未限定的运行状态中或者也许位于带有转速差的中间状态中，在所述转速差上不能闭合换档元件F。在此，在变速器装置1的不利的运行状态下，存在如下可能性形状锁合的换档元件F的换档元件半部由于齿对齿姿态而以不带有抗相对转动的连接的方式至少近似摩擦锁合地彼此贴靠并且以相同的转速旋转，因此，换档元件F不能以期望的方式方法形状锁合地、抗相对转动地闭合。但是，此外还存在如下可能性形状锁合的换档元件在驱动机启动之后具有中间运行状态，在所述中间运行状态上，在换档元件半部之间存在对于接通换档元件F而言过高的转速差。但是，在换档元件F的这两种运行状态期间，通过换档元件F能够引导一定的扭矩值，因此，当摩擦锁合的换档元件E的操作压力p_E从时间点Tll起通过压力斜坡直至时间点T13以所示的方式方法提高时，变速器输入转速在时间点T12(在该时间点上，也可以通过摩擦锁合的换档元件E来引导扭矩)上从车辆传动系的驱动机的空转转速出发向第四传动比的同步转速的方向下降。通过转速传感器，在变速器输入转速n_t的范围内在时间点T13上测定低于变速器输入转速的预先限定的转速值并且存在转速收敛 (Drehzahleinzug)，所述转速收敛仅在换档元件F完全闭合并且摩擦锁合的换档元件E同时有相应的传递能力的情况下才存在。因此，在时间点T13上识别出在形状锁合的换档元件F的区域内的齿对齿姿态通过提高换档元件E的传递能力而引起的成功的解除。一旦识别出转速收敛，进行力联接的 (kraftschlie^end)离合器或者进行力联接的换档元件E通过换档元件E的操作压力p_E 的阶跃式的下降而再次打开。
在最后描述的做法中，在马达启动之后，不直接尝试将形状锁合的离合器或者形状锁合的换档元件F从换档元件F的未限定的运行状态出发地闭合。通过提高摩擦锁合的换档元件E的传递能力，将形状锁合的换档元件F转变到限定的运行状态中并且在此闭合， 由此，能够以简单且成本低廉的方式方法来解除像在形状锁合的换档元件的区域内的齿对齿姿态那样的中间运行状态。原则上，借助于根据本发明的方法来识别出车辆传动系的变速器装置的运行状态，在该运行状态期间，对于在形状锁合的换档元件的区域内传递力矩而言所需的形状锁合由于齿对齿姿态或者还有在形状锁合的换档元件的换档元件半部之间的过高的转速差而不能形成。附加地，借助于根据本发明的方法以如下方式操作变速器装置，即，在功能上解除这种中间运行状态，其中，变速器装置内所要求的换档在如下不利的运行状态行进的情况下也可以中止，即，在所述运行状态行进期间不能去除形状锁合的换档元件的中间运行状态。附图标记“1”至“9”传动比A至F换档元件1变速器装置I、II 曲线n_t变速器装置转速ρ操作压力t 时间TO至T13时间点
权利要求
1.用于运行车辆传动系的变速器装置(1)的方法，所述车辆传动系具有至少一个驱动机，其中，为了呈现出不同的传动比，所述变速器装置(1)构造为带有至少一个形状锁合的换档元件(A、F)和多个摩擦锁合的换档元件(B、C、D、E)，并且在所述形状锁合的换档元件 (A、F)从其间所述形状锁合的换档元件(A、F)的换档元件半部未嵌接的打开的运行状态出发到其间所述换档元件半部形状锁合地抗相对转动地彼此连接的闭合的运行状态的闭合过程期间，且在存在所述形状锁合的换档元件(A、F)的使所述换档元件半部之间的形状锁合受到阻碍的中间运行状态的情况下，至少暂时地在所述换档元件半部之间产生转速差， 在所述转速差时，能够在所述形状锁合的换档元件(A、F)的区域内挂入所述形状锁合，其特征在于，为了在所述形状锁合的换档元件(A、F)的所述换档元件半部之间制造所述转速差，至少提高一个摩擦锁合的换档元件(E)的传递能力。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，为了产生所述转速差，在至少一个其它换档元件(F)闭合的情况下提高所述摩擦锁合的换档元件(E)的传递能力，其中，通过在闭合状态下的所述摩擦锁合的换档元件(E)和所述其它换档元件(F)能够呈现出所述变速器装置(1)的一个传动比(“4”)。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，为了呈现出通过所述摩擦锁合的换档元件(E)和所述其它换档元件(F)而能够在所述变速器装置中挂入的所述传动比(“4”)，将所述形状锁合的换档元件(A)从所述变速器装置(1)的动力流中断开。
4.根据权利要求1至3之一所述的方法，其特征在于，能够以流体操作所述换档元件 (A至F)，并且所述摩擦锁合的换档元件(E)在其它换档元件(F)闭合的情况下在快速充填脉冲期间预填注。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，将所述摩擦锁合的换档元件(E)的传递能力在紧接着所述快速充填脉冲的充填补偿阶段结束之后提高。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，在所述摩擦锁合的换档元件(E)的所述充填补偿阶段期间或之后，提高所述形状锁合的换档元件(A)的将所述形状锁合的换档元件 (A)至少近似地从所述打开的运行状态转变到所述闭合的运行状态中的操作力。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，将所述形状锁合的换档元件(A)的所述操作力在识别出所述中间运行状态的情况下降低，并且为了在所述换档元件半部之间产生所述转速差，提高所述摩擦锁合的换档元件(E)的传递能力。
8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，在所述形状锁合的换档元件(A)的所述换档元件半部之间存在转速差的情况下，提高所述形状锁合的换档元件(A)的所述操作力，并且将所述形状锁合的换档元件(A)转变到所述闭合的运行状态中，其中，将所述摩擦锁合的换档元件(E)的传递能力在闭合的、形状锁合的换档元件(A)的情况下至少近似地削减为零。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述形状锁合的换档元件(A、F) 的所述中间运行状态能够依赖于所述变速器装置⑴的轴的转速信号(n_t)来确定。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，所述形状锁合的换档元件的所述中间运行状态能够依赖于所述形状锁合的换档元件的操作力或者所述变速器装置的与此等效的运行参量来测定。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，所述运行参量是所述形状锁合的换档元件的操作压力。
12.根据权利要求1至11之一所述的方法，其特征在于，所述形状锁合的换档元件的所述中间运行状态能够通过配属于所述形状锁合的换档元件的行程探明机构来确定。
13.根据权利要求1至12之一所述的方法，其特征在于，所述形状锁合的换档元件的所述中间运行状态通过配属于所述形状锁合的换档元件的接触识别机构来测定。
全文摘要
本发明描述的是一种用于运行带有至少一个驱动机的车辆传动系的变速器装置(1)的方法。为了呈现出不同的传动比，变速器装置(1)构造为带有至少一个形状锁合的换档元件(A、F)和多个摩擦锁合的换档元件(B、C、D、E)。在形状锁合的换档元件(A、F)从其间所述形状锁合的换档元件(A、F)的换档元件半部未嵌接的打开的运行状态出发到其间所述换档元件半部形状锁合地、抗相对转动地彼此连接的闭合的运行状态的闭合过程期间，且在存在形状锁合的换档元件(A、F)的使换档元件半部之间的形状锁合受到阻碍的中间运行状态的情况下，至少暂时地在换档元件半部之间产生转速差，在所述转速差时，能够在形状锁合的换档元件(A、F)的区域内挂入形状锁合。为了在形状锁合的换档元件(A、F)的换档元件半部之间制造所述转速差，至少提高一个摩擦锁合的换档元件(E)的传递能力。
文档编号B60W30/18GK102272488SQ201080003890
公开日2011年12月7日 申请日期2010年1月13日 优先权日2009年1月15日
发明者克劳斯·施泰因豪泽, 克里斯蒂安·波浦, 瓦伦丁·埃尔贝, 约尔格·阿诺德 申请人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司