用于利用液力的减速器控制车辆传动系的方法
【专利摘要】本发明涉及一种用于控制具有能通过离合器机械地连接和分离的液力的减速器的车辆传动系的方法，其中，该减速器具有在两个装有叶片的叶轮之间形成的工作腔，为了产生制动力矩在检测到减速器接通信号以后该工作腔填充工作介质，并且在检测到减速器断开信号以后为了断开制动力矩则排空工作介质，并且该减速器在制动运行时借助驱动轴通过闭合的离合器来驱动，以便在工作腔中形成工作介质的液力回路。本发明的特征在于，检测到或者计算车辆的速度和/或驱动轴的转速，并且当高于预定的极限速度和/或高于预定的极限转速时，不取决于检测到的减速器接通信号，都闭合离合器，以便驱动减速器。
【专利说明】用于利用液力的减速器控制车辆传动系的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于通过离合器机械地连接和分离的液力的减速器控制车辆传动系的方法，具体细节遵照权利要求1的前序部分。
【背景技术】
[0002]许多年来，液力的减速器作为机动车辆中无磨损的持续制动不仅用在有轨车辆上也用在公路车辆上，在后一种情况下尤其是用在载重车辆中。尽管这种无磨损的持续制动器在车辆制动时的安全性方面和在摩擦工作的运行制动器的更小磨损方面无可争议地带来了显著的优点，但是被批评的一点是在液力的减速器非制动运行时的空转损耗。所以，虽然通过预设所谓的通风隔板或者通过预设在非制动运行时由定子(从动轮)磨损的转子(主动轮)能够减少这种空转损耗。但是尽管如此这些所述的措施通常不足以使空转损耗减少到几乎为零。
[0003]一种将这种液力的减速器的空转损耗降低为零的可能性在于，将液力的减速器构造成能够借助分离离合器与传动系分离。
[0004]为了缩短通过分离式离合器与传动系连接的液力的减速器的动作时间，欧洲专利文献EP 2 024 209 BI提出，当机动车没有牵引运行时，总是预防性地闭合分离式离合器，并且在排空状态下连接减速器。
[0005]专利申请文件DE 199 27 397 Al提出了一种自增强的摩擦离合器，以用于连接液力的减速器，该自增强的摩擦离合器能实现在填充状态下连接液力的减速器。
[0006]专利申请文件DE 10 2005 052 121 Al提出，通过排空液力的减速器的工作腔断开液力的减速器，并且同时释放定子，使其能够与转子一起滚动。
[0007]专利申请文件DE 10 2009 001 146 Al提出，共轴地布置减速器的转子和电动机的转子，其能够共同通过分离式离合器，特别是非同步的分离式接合器与传动系断开。
[0008]分离式离合器的一个缺点在于，其必须设计得比较大，为了在同步时完成有时高的换挡功(Schaltarbeit)和快的滑动速度，这些根据车辆传动系的运行状态是必要的，以便在减速器接通信号之后机械地连接车辆传动系的转子。在这种情况下也就是必须首先至少将液力的减速器的转子，进而将减速器的，相互形成工作腔的、两个安装了叶片的叶轮中的那个与所配属的驱动轴具有相同的转速，该减速器通过离合器来驱动，据此，然后通常可以实现机械地闭锁两个半边离合器。尽管在离合器和减速器之间设计了附加的传动比，也就是在减速器利用与离合器不一样的转速旋转时，在离合器中同步仍然是必要的。
【发明内容】
[0009]本发明的目的在于提供一种利用通过离合器机械地连接和分离的液力减速器来控制车辆传动系的方法，其能实现更小且更便宜的离合器的使用。
[0010]根据本发明的目的通过具有权利要求1所述特征的方法来实现。在从属权利要求中提供了本发明有利且特别适合的设计方案。[0011]按照根据本发明的方法，液力减速器通过离合器机械地连接以及分离，并且为了在检测到减速器接通信号后产生制动力矩，利用工作介质填充减速器的工作腔，该工作腔在液力减速器的两个装有叶片的叶轮之间所形成，特别是在转子和定子之间或者转子和反转转子(Gegenlaufrotor)之间。由此通过驱动轴和闭合的离合器驱动减速器,减速器在工作腔内产生工作介质的液力循环回路,并且由此液力地制动驱动轴。
[0012]在检测到减速器断开信号后，液力减速器的工作腔再次排空工作介质，使得在两个叶轮之间基本上不再进行转矩传递。此外可以再次断开离合器，以便使液力减速器再次机械地与车辆的传动系分离。然而，此时不必强制性地立刻进行机械分离，而是根据当时的边界条件选择不这样做或者仅延迟地进行，例如可能的是，很快再次实施请求减速器。
[0013]为了现在能够使用特别小的离合器用于同步液力减速器并且将其连接到驱动轴上，根据本发明要检测到或计算车辆的速度和/或驱动轴的转速，并且在高于预定的极限速度和/或高于预定的极限转速时，不取决于检测到的减速器接通信号，都闭合离合器，以便驱动减速器。这意味着，在车辆的速度高于极限速度时，或者在监控驱动轴的转速的情况下转速高于极限转速时，总是控制或促使离合器立即闭合，以便避免在检测到减速器接通信号之后在车辆速度或驱动轴的转速更高的情况下需要进行相应的同步。因此，离合器可以实现为在滑动或同步运行时具有最大的转矩传递能力，或者说在离合器的驱动件和从动件之间具有最大允许的转速差，其低于这样的转矩或转速差，即在车辆的速度最大或在车辆可能的速度的上部分区域内时或者说在驱动轴的转速最大或者在驱动轴可能的转速的上部分区域内时，首先机械地分离的液力减速器借助离合器机械地连接到驱动轴上时可能出现的转矩或转速差。根据本发明，这种转矩或转速差通过预先闭合离合器可靠地得以避免。
[0014]根据本发明的实施方式提出一种在高于极限速度或高于极限转速时自动闭合离合器的例外状况，也就是当检测到液力减速器的故障时并且通常阻止减速器的将来的接通，直到故障排除为止。
[0015]根据本发明的实施方式，在车辆的速度低于极限速度和/或驱动轴的转速低于极限转速时，只有在检测到减速器接通信号以后才闭合离合器。可替换地也可以设计的是，在检测到减速器接通信号之前就已经成功地预先闭合离合器，也就是说当存在至少一个边界条件，该边界条件表示预期很快会有减速器接通信号或者表示待预期的减速器接通信号的输出。
[0016]在车辆的速度高于极限速度和/或驱动轴的转速高于极限转速时，例如可以通过电子控制装置控制离合器的闭合。据此，这种电子控制装置具有车辆速度和/或驱动轴转速和/或从中能够计算出车辆速度和/或驱动轴转速的变量的输入端，并且根据这些输入变量控制离合器。例如除了常见的减速器控制装置以外可以设有电子控制装置或将其集成到减速器控制装置中。
[0017]根据本发明的另一种实施方式，在高于极限速度或高于极限转速时导致机械地控制离合器。为此可以提出一种机械的闭合装置，其由离心力或者其它取决于转速或车速的力触发，并且导致离合器的闭合。
[0018]在借助离合器将减速器连接到驱动轴上时，其中，这种连接不仅包括在驱动轴和减速器的转子之间不存在传动比的连接，还包括在存在传动比的连接，有利地首先离合器的驱动件和从动件在其转速上同步，并且紧接着使驱动件和从动件相互之间机械地锁紧，特别是通过机械的形状配合连接。这种机械的形状配合连接例如可以通过将驱动件和从动件插到一起实现，特别是通过将其相对地朝向对方移动，并且利用相应的凸起和凹部相互Pw合。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]在图1中示出了车辆传动系的一种典型的视图，其中，使用了根据本发明的方法。【具体实施方式】
[0020]在由驱动发动机I驱动的车辆传动装置2的次级侧上，在通向传动装置输出轴3的升速驱动(Hochtrieb)中设有副输出轴4，该副输出侧通过离合器5驱动液力减速器6，更准确地说是驱动其转子7，以便在液力减速器的工作腔9被工作介质填充的状态时，转矩液力地从转子7传递到定子8上。由此液力地制动驱动轴4，并且利用驱动轴制动车辆的传动装置输出轴3和车轮10。
[0021]控制装置11，特别是以电子控制装置的形式，控制着离合器5的打开和闭合。根据实施方式，控制装置11也控制着利用工作介质填充和排空液力减速器6的工作腔9。
[0022]控制装置11具有至少一个用于车辆的速度信号或者驱动轴4的转速信号的输入端。还有可能的是，控制装置11由其它导入其中的变量计算出车辆的速度或驱动轴4的转速。在图1中示例性地示出了在驱动轴4上的转速传感器12,或者附加地或者可替换地示出了在传动装置输出轴3上的转速传感器13。
[0023]此外，控制装置11也可以包括用于减速器接通信号和/或减速器断开信号的输入端，在这里典型地利用数字14标明。
[0024]只要当机动车的速度高于预定的极限速度，和/或驱动轴4的转速大于预定的极限转速时，控制装置11就闭合离合器5，并因此限定了由离合器5待完成的通断工作和离合器5中会出现的滑动速度。
【权利要求】
1.一种用于控制具有能通过离合器(5)机械地连接和分离的液力的减速器(6)的车辆传动系的方法，其中，所述减速器(6)具有在两个装有叶片的叶轮(7，8)之间形成的工作腔，为了产生制动力矩在检测到减速器接通信号以后所述工作腔填充工作介质，并且在检测到减速器断开信号以后为了断开所述制动力矩则排空所述工作介质，并且所述减速器(6)在制动运行时借助驱动轴(4)通过闭合的所述离合器(5)驱动，以便在所述工作腔(9)中形成所述工作介质的液力回路；其特征在于，检测到或者计算车辆的速度和/或所述驱动轴(4)的转速，并且在高于预定的极限速度和/或高于预定的极限转速时，不取决于检测到的所述减速器接通信号，都闭合所述离合器(5 )，以便驱动所述减速器(6 )。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述车辆的速度高于所述极限速度和/或所述驱动轴(4)的转速高于所述极限转速时，总是闭合所述离合器(5)，特别是除了当检测到液力的所述减速器(6)的故障之后，在所述故障时，阻止液力的所述减速器(6)的将来的接通，直到所述故障排除为止。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的方法，其特征在于，在所述车辆的速度低于所述极限速度和/或所述驱动轴(4)的转速低于所述极限转速时，只有在检测到所述减速器接通信号或者检测到边界条件以后，才闭合所述离合器(5)，所述边界条件表示待预期的所述减速器接通信号的输出。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述车辆的速度高于所述极限速度和/或所述驱动轴(4)的转速高于所述极限转速时，通过电子控制装置(11)控制所述离合器(5)的闭合。
5.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，在所述车辆的速度高于所述极限速度和/或所述驱动轴(4)的转速高于所述极限转速时，通过由离心力或者其它取决于转速或速度的力触发的机械式闭合装置导致所述离合器(5)的所述闭合。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，在借助所述离合器(5)将所述减速器(6)连接到所述驱动轴(4)上时，首先离合器的驱动件和从动件在所述驱动件和所述从动件的转速上同步，并且紧接着使所述驱动件和所述从动件相互之间机械地锁紧，特别是通过机械的形状配合连接。
【文档编号】B60T10/02GK103534155SQ201380001309
【公开日】2014年1月22日 申请日期:2013年1月31日 优先权日:2012年3月12日
【发明者】阿希姆·梅内, 蒂尔曼·胡思, 迪特尔·劳克曼, 马丁·贝克, 维尔纳·亚当斯, 维尔纳·克莱门特 申请人:沃依特专利有限责任公司