确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法_2

文档序号:9824304阅读:来源:国知局
器的车辆传动系的明显示意性的方块图;
[0027]图2示出无级功率分支变速器的齿轮简图;
[0028]图3示出根据图2的变速器的其中一个换挡元件的操作链;
[0029]图4示出根据图2的变速器的不同的运行状态参量关于时间t的多个曲线,这些运行状态参量在执行根据本发明的工作步骤期间出现;
[0030]图5示出根据图2的变速器换挡元件的填充度曲线,其中,按照根据本发明的方法的第一变型方案确定换挡元件的排空特性;
[0031]图6示出根据图2的变速器换挡元件的填充度曲线的对应于图5的视图,其中,特性曲线的表示换挡元件的排空特性的区域通过根据本发明的方法的第二变型方案确定;以及
[0032]图7示出根据图2的变速器换挡元件的对应于图5或图6的填充和排空特性曲线以及换挡元件的两个连续操作阶段的曲线,其中,根据填充和排空特性曲线调节换挡元件的第二操作阶段。
【具体实施方式】
[0033]图1示出车辆传动系的示意性视图,其具有驱动装置2和可与之耦联的构造为无级功率分支变速器的变速器3。驱动装置2在此实施为内燃机,优选柴油机,在车辆传动系I的另一实施方式中也可以构造为电机或构造为由任意的结构类型的内燃机和电机构成的组合。
[0034]在变速器输出侧,变速器3与输出装置4处于有效连接,借此,由驱动装置2提供的驱动力矩根据在变速器3的区域内调节的传动比相应转化为在输出装置4的区域内的输出力矩,其作为相应的牵引力提供。在驱动装置2与变速器3之间的区域内,可从驱动装置2出发向辅助输出装置5或工作液压系统施加转矩。
[0035]图2示出根据图1的变速器3的可行的实施方式的齿轮简图,其在变速器输入轴或变速器输入端6的区域内与驱动装置2抗相对转动地相连。变速器输入轴6通过固定轮7和固定轮8A驱动辅助输出装置5、另一辅助输出装置8和摩擦锁合换挡元件9、10的第一换挡元件半部分。摩擦锁合换挡元件9与变速器输入轴6同轴地布置,与此同时,摩擦锁合换挡元件10或倒车行驶方向离合器定位在辅助输出装置5的与变速器输入轴6同轴地布置的轴上。在摩擦锁合换挡元件9或前进行驶方向离合器的接合运行状态下,通过可转动地布置在变速器输入轴6上的空套轮11和与行星齿轮架13抗相对转动地耦联的空套轮12驱动变速器输入轴6。在摩擦锁合换挡元件10的接合运行状态下通过空套轮14、空套轮12驱动变速器输入轴6。
[0036]在行星齿轮架13上可转动地支承有多个双行星齿轮15。双行星齿轮15与第一太阳轮16和第二太阳轮17以及齿圈18啮合。第一太阳轮16与水压调节单元21的第一液压单元20的轴19抗相对转动地相连。齿圈18通过固定轮22和固定轮23与水压调节单元21的第二液压单元25的轴24有效相连。
[0037]在无级功率分支变速器3的区域内可调节多个传动比范围,在这些传动比范围内,变速器3的传动比又可通过调节水压调节单元21变化。变速器3可以与根据图2的视图无关地实施为初级和次级耦联的无级功率分支变速器,其中,功率分支不仅可以液压实现也可以电动或利用液压与电动组合实现。
[0038]变速器3的变速器输出端或变速器输出轴26可以通过针对变速器3的第一传动范围的与变速器输出轴26同轴地布置的摩擦锁合换挡元件27、空套轮28以及固定轮29与水压调节单元21的第二轴24相连。此外,变速器输出轴26可以通过固定轮30、固定轮31和针对变速器3第二传动范围的另一摩擦锁合换挡元件32以及空套轮33和固定轮34与第二太阳轮17耦联。固定轮34与第二太阳轮17同轴地布置,与此同时,固定轮31、针对第二传动范围的摩擦锁合换挡元件32和空套轮33彼此同轴地布置。固定轮30、针对第一传动范围的摩擦锁合换挡元件27和空套轮28又与变速器输出轴26同轴地设置。附加地,固定轮30不仅与固定轮31而且也与轴35的固定轮34咬合,该轴又可与输出装置4的一个可驱动车辆轴或多个可驱动车辆轴相连。
[0039]行驶方向离合器9和10在此实施为湿式离合器,其不仅设置用于建立驱动装置2与输出装置4之间的力流,而且同时也确定行驶方向。根据其电容设计方式,根据图2的车辆传动系I的摩擦锁合换挡元件9和10也可以用作为启动元件。这种情况是:由驾驶员从变速器3的空档运行状态(在空档运行状态中换挡元件27和32分离)出发挂入行驶方向,同时踩下油门以发送车速期望。摩擦锁合换挡元件9和10在此以如下方式设计,即,通过其也可以实现行驶方向的切换或者从较高车速出发朝前进或倒车方向实现所谓的逆转过程。
[0040]在这种逆转过程期间,车速首先从当前车速出发朝零降低,其中,为此不仅在相应范围内调节摩擦锁合换挡元件9的传递能力而且也调节摩擦锁合换挡元件10的传递能力。这两个摩擦锁合换挡元件9和10在逆转过程期间在大多数情况下滑移地运行。如果车速大致等于零,则以如下方式调节这两个换挡元件9和10的传递能力,即,车辆与先前描述的行驶方向相反地沿相反的行驶方向启动,直至达到所需车速。
[0041]为了能够从车辆静止状态和变速器3的空档运行状态出发在短的运行时间内并且大致无延迟地表现出启动过程,变速器3的第一传动比范围的换挡元件27接合,并且附加地,换挡元件9或换挡元件10根据相应存在的针对前进或倒车的驾驶员期望转移至其接合运行状态。在接入换挡元件27和换挡元件9或10期间,两个液压单元20和25通过可调节的轭36以如下方式调节,S卩,在变速器3的区域内调节期望的启动传动比。在此,摩擦锁合换挡元件9或10的传递能力在将变速器3的启动传动比预定至大于零的值期间调节,以便可以在摩擦锁合换挡元件9或10的接合过程期间就已经启动实施有根据图1的车辆传动系I的车辆。
[0042]图3示出电动液压控制和调节装置37的一部分,通过控制和调节装置此外可以相应操作摩擦锁合换挡元件9和10以示出之前描述的功能。在此,为了操作换挡元件9而在电动控制设备38的区域内输出换挡元件9的操作电流i9的额定值i9soll并且施加在阀门装置39的区域内。因而,在阀门装置39的区域内根据操作电流i9的额定值参量i9soll调节操作压力P9,该操作压力存在于换挡元件9的区域内或换挡元件9的活塞室的区域内。
[0043]阀门装置39在此包括比例压力调节器40,其阀芯41可由电磁体42与弹簧装置43的弹簧力相抗地移动。在此,根据操作电流i9的额定值i9soll操作电磁体42。在比例压力调节器40的区域内存在供应压力信号p_red或减弱压力(Reduzierdruck),其可根据操作电流i9的额定值i9soll在相应对于操作换挡元件9来说相应的高度上,在液压放大器44的阀芯46的控制面45的区域中施加到阀门装置39的液压放大器44上。附加地,在液压放大器44上存在供应压力信号p_sys,其对应于电动液压控制和调节装置37的初级压力回路的系统压力并且其可以基于在液压放大器44的区域内存在的阀门放大,在这种情况下比换挡元件9上的操作压力p9提高系数2.7地施加。
[0044]根据相应存在的应用情况也可以设置的是,如果提供足够高的系统压力,则换挡元件9直接(即,在没有附加的液压放大器的情况下)由系统压力p_sys操作。
[0045]因为在建筑机械中常见的是,一个和同一离合器或换挡元件9和10快速相继地(例如在行驶方向的快速连续的逆转中)接通,所以换挡元件9和10可以在两个短的连续接入过程之间没有在对于存储在控制设备中的操作过程来说所需要的范围内排空。为了特别是能够在存在要求接入其中一个换挡元件9或10的情况下在对于高换挡舒适性来说所需要的范围内根据换挡元件的当前存在的运行状态操作换挡元件9和10,执行下列步骤或下列校准方法。在校准方法期间可根据各个离合器确定换挡元件9和10的排空特性,并且在操作换挡元件时可以考虑这种排空特性。利用校准方法确定的特征参量随后存入电动液压控制和调节装置37,并且在操作换挡元件9和10时加以考虑,借此可以以低成本改进反向离合器或换挡元件9和10的切换质量。
[0046]为了更好理解,首先借助根据图4的图示详细阐述用于确定换挡元件9和10的排空特性的校准方法,其中,为清楚起见以下仅参考换挡元件9详细描述针对换挡元件9和10以相同方式执行的校准方法。
[0047]在开始校准方法的时间点TO上,所谓的识别功能监控换挡元件9的与空套轮11耦联的换挡元件半部分的转速nil,该换挡元件半部分可通过摩擦锁合换挡元件27或摩擦锁合换挡元件32在之前描述的范围内与输出装置有效连接。在校准方法已激活的情况下,驱动装置2的转速大于阈值,其中,换挡元件9的与变速器输入轴6有效连接的换挡元件半部分以驱动装置2的转速旋转。因为不仅换挡元件27而且换挡元件32均分离,所以在换挡元件9完全分离的情况下,换挡元件9的与空套轮11耦联的换挡元件半部分停止,因而通过识别功能确定该换挡元件半部分的转速nil为大致等于零。
[0048]在时间点TO中,电动控制设备38输出换挡元件9的操作电流i9额定值i9soll,并且换挡元件9在离合器室的范围内被施以与此对应的操作压力p9zu。在此,操作压力p
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