CN102549314A - 用于运行动力总成系统的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于运行动力总成系统的方法，该动力总成系统具有自动换档变速器(CT)，该自动换档变速器带有不同步的主变速器(HG)和在传动技术上后置于主变速器的同步的后置档组(GP)，其中，输入轴经由可控制的分离离合器(K)与驱动机组(A)连接，并且输出轴与车桥驱动装置(AB)连接。根据本发明于是，当在行驶的机动车中主变速器占据空档位置时并且当在驱动机组上确定有故障时，为了挂入档位一方面将后置档组(GP)转变到无动力流的位置中，从而使得后置档组能够惯性惰行，其中另一方面将主变速器(HG)的换档缸以换档脉冲加载，从而使得主变速器的换档元件如此久地彼此相叠地磨合，直至相啮合并且因此闭合主变速器，并且其中于是，当主变速器(HG)为闭合时，将后置档组(GP)转变到不是无动力流的位置中。

Description

用于运行动力总成系统的方法
技术领域
本发明涉及用于运行动力总成系统的方法，该动力总成系统具有至少一个驱动机组和至少一个自动换档变速器。
背景技术
构造为组变速器(Gruppengetriebe)的自动变速器是长久以来就已公知的并且优选应用在商用车中，该自动变速器带有多级的主变速器和在传动技术上后置于主变速器的、尤其实施为范围选择副档组(Bereichsgruppe)的后置档组以及必要时在传动技术上前置于主变速器的、尤其实施为分裂副档组(Splitgruppe)的前置档组。通过例如两级式地实施的、具有大致与主变速器的两个彼此跟随的传动比等级之间的平均传动比级差
Figure BDA0000148331580000011
的一半相应的传动比级差的分裂副档组，将主变速器的传动比级差对半平分，并且组变速器的总共提供的档位数量增加一倍。通过例如两级式的、具有大致以主变速器的两个彼此跟随的传动比等级之间的平均传动比级差来超过主变速器的整个传动比级差的传动比级差的范围选择副档组，将组变速器的传动比范围(Spreizung)大致增加一倍，并且将总共提供的档位数量再次增加一倍。
分裂副档组可以前置或者后置于主变速器并且相应地实施为前置档组或者后置档组。同样，范围选择副档组可以前置或者后置于主变速器并且相应地实施为前置档组或者后置档组。具有形状锁合地工作的换档元件的自动换档变速器不同于具有摩擦锁合地工作的换档元件的自动负载换档变速器。
图1示出所谓的AS自动变速器系列(AS-Tronic-Familie)的源自本申请人的组变速器CT连同驱动机组A和车桥驱动装置AB的示意图。在图1中示出的组变速器CT包括主变速器HG、在传动技术上前置于主变速器HG的、实施为分裂副档组GV的前置档组以及在传动技术上后置于主变速器HG的、实施为范围选择副档组GP的后置档组。图1的组变速器CT的主变速器HG作为直接档变速器以中间轴结构方式(Vorgelegebauweise)实施，并且具有主轴WH和两个中间轴WVG1和WVG2，其中，第一中间轴WVG1设有可控制的变速器制动器Br。
主变速器HG以带有用于前进行驶的三个传动比等级G1、G2及G3和用于后退行驶的传动比等级R的方式三级式地构造。传动比等级G1、G2及R的空套轮(Losrad)各可转动地支承在主轴WH上并且能够经由配属的爪齿式离合器(Klauenkupplungen)换档。配属的固定轮抗相对转动地(drehfest)布置在中间轴WVG1和WVG2上。主变速器HG的构造为直接档的最高传动比等级G3能够经由直接换档离合器换档。传动比等级G3和G2的换档离合器以及传动比等级G1和R的换档离合器各构造为爪齿式离合器并且结合在共同的换档组件(Schaltpaket)S1或者说S2中。
图1的组变速器CT的实施为分裂副档组GV的前置档组两级式地构造并且同样以中间轴结构方式实施，其中，前置档组GV的两个传动比等级K1和K2形成主变速器HG的两个能换档的输入定比传动副。由于两个传动比等级K1、K2的较小的传动比差，前置档组GV设计为分裂副档组。
第一传动比等级K1的空套轮可转动地支承在输入轴WGE上，该输入轴经由可控制的分离离合器K与虚线绘出的、构造为内燃机的并且不属于组变速器的驱动机组A连接。
第二传动比等级K2的空套轮可转动地支承在主轴WH上。前置档组GV的两个传动比等级K1、K2的固定轮各以与主变速器的在输入侧加长的中间轴WVG1和WVG2抗相对转动的方式布置。前置档组GV的同步的并且构造为爪齿式离合器的换档离合器结合在共同的换档组件SV中。
图1的组变速器CT的主变速器HG之后布置的、实施为范围选择副档组GP的后置档组同样两级式地构造，但是以带有简单的行星齿轮组的行星齿轮结构方式构造。太阳轮PS与主变速器HG的在输出侧加长的主轴WH抗相对转动地连接。行星齿轮支架PT与组变速器CT的输出轴WGA抗相对转动地联接，该输出轴与虚线绘出的车桥驱动装置AB连接。齿圈PH与带有两个同步的构造为爪齿式离合器的换档离合器的换档组件SP连接，通过这些换档离合器，范围选择副档组GP能够交替地通过连接齿圈PH与固定的壳体件而换档到慢速行驶等级L中以及通过连接齿圈PH与主轴WH或者说太阳轮PS而换档到快速行驶等级S中。范围选择副档组GP能够以同步的方式换档。
在组变速器CT的中间轴WVG2上，可以将功率分支以用于驱动动力输出装置PTO。
这种组变速器例如由DE 10 2007 010 829 A1公知，其中，该现有技术还示出了带有四级式主变速器的组变速器。
这种组变速器CT的主变速器HG实施为不同步的主变速器，与之相反地，实施为范围选择副档组GP的后置档组以及实施为分裂副档组GV的前置档组设计为同步的变速器部分。在这种情况下，在依赖于主导的转速差来实施换档时必须将组变速器CT的变速器输入端或者说输入轴WGE加速或者制动到所要求的转速，其中，借助于变速器制动器Br进行制动，并且通过在闭合的分离离合器K的情况下的有针对性地操控驱动机组A来进行加速。为了该同步过程于是将主变速器HG转变到限定的空档位置。
如果现在在行驶的车辆中，该车辆的组变速器CT的主变速器HG占据空档位置，在主变速器或者说组变速器中又应挂入档位，那么对此一般要求通过驱动机组的支持。在这种情况下，也就是将组变速器CT的输出轴WGA基于车辆速度转动地驱动，从而为了产生同步条件也必须驱动变速器输入轴WGE。
于是，当驱动机组A发生故障、例如停止或者不再能被操控时，经由驱动机组A于是不再能提供用于产生同步条件的马达支持，从而于是根据现有技术不再能实现挂位档入。
因此，存在对用于运行带有组变速器的动力总成系统的如下方法的需求，借助于该方法，在带有处于空档位置中主变速器HG的行驶的车辆中也可以没有经由驱动机组A的马达支持地将档位在组变速器CT中挂入。
发明内容
由此出发地，本发明基于如下的问题，即，提供用于运行机动车动力总成系统的新式方法。
该问题通过根据权利要求1的方法得以解决。根据本发明于是，当在行驶的机动车中主变速器占据空档位置时并且当在驱动机组上确定有故障、尤其是驱动机组的停止状态或者不可操控性时，为了挂入档位一方面将后置档组转变到如下位置中，即，在该位置中后置档组是无动力流的，从而后置档组能够惯性惰行(auslaufen)，其中，另一方面将主变速器的换档缸以换档脉冲加载，从而主变速器的构造为爪齿的换档元件如此久地彼此相叠地磨合，直至这些换档元件基于减少的转速差而相啮合并且因此闭合主变速器，并且其中于是，当主变速器为闭合时，将后置档组又转变到不是无动力流的位置中。
当驱动机组A不能用于马达支持时，利用根据本发明的方法可能的是，于是，当具有组变速器的车辆在行驶中并且组变速器的不同步的主变速器占据空档位置时，在不同步的主变速器HG中进而组变速器中也于是又将档位从主变速器的空档位置出来挂入一档位中。
根据本发明的有利的改进方案，在主变速器闭合之后将后置档组换档到快速行驶等级中，也就是以如下方式，即，首先朝慢速行驶等级操纵后置档组，其中，在这种情况下监测变速器输入转速，并且其中于是，当变速器输入转速达到或者说超过临界数值时，中止朝慢速行驶等级操纵后置档组并接下来朝快速行驶等级操纵后置档组。当后置档组使用仅在一转动方向上起作用的所谓的2象限同步装置(2-Quadranten-Synchroniserung)时，利用本发明的该有利的改进方案可能的是，也于是可靠地尤其在很高的行驶速度的情况下将后置档组换档到快速行驶等级中。
附图说明
本发明的优选改进方案由从属权利要求和随后的描述获得。结合附图对本发明的实施例不限于此地进行详细阐述。在此：
图1示出机动车的由现有技术公知的、构造为组变速器的变速器连同驱动机组和车桥驱动装置的示意图。
具体实施方式
本发明涉及用于运行机动车动力总成系统、尤其是如下动力总成系统的方法，该动力总成系统除了驱动机组A还包括在图1中示出的并且已经描述过的自动的组变速器CT，该组变速器带有不同步的主变速器HG、在传动技术上前置于主变速器HG的实施为分裂副档组GV的同步的前置档组和在传动技术上后置于主变速器HG的实施为范围选择副档组GV的同步的后置档组。
虽然本发明是结合该组变速器CT进行描述的，但是本发明的应用不限于这种组变速器，而是即使在不带有前置档组的组变速器中或者在带有构造为分裂副档组的后置档组的组变速器中仍然可以得到使用。
现在，本发明涉及用于运行带有组变速器CT的机动车动力总成系统的方法的如下这样的细节，借助所述细节，即使当在行驶的机动车中主变速器HG占据空档位置并且在驱动机组A上确定有故障，从而驱动机组不能用于挂入档位的马达支持时，也能在主变速器HG进而这组变速器中将档位挂入。这于是尤其在驱动机组A处于停止状态或者不能被操控时是可能的。
于是，当在行驶的机动车中主变速器HG占据空档位置并且在驱动机组A上确定有故障、尤其是驱动机组A的停止状态或者不能操控性时，为了挂入档位而如此行动：一方面将在图1所示的实施例中实施为范围选择副档组GP的后置档组转变到如下位置，即，在该位置中，后置档组是无动力流的。于是，当该后置档组是无动力流时，该组变速器CT的在主变速器HG与构造为范围选择副档组的后置档组GP之间的变速器部件可以自由运转进而惯性惰行。
此外，将不同步的主变速器HG的换档缸以换档脉冲加载，从而使得该主变速器HG的构造为爪齿的换档元件如此久地彼此相叠地磨合，直至这些换档元件基于减少的转速差而相啮合。
于是，当主变速器HG的构造为爪齿的换档元件相啮合时，该主变速器闭合并且可以传递力或者说力矩。
于是，当主变速器为闭合时，接下来将在所示实施例中实施为范围选择副档组GP的后置档组又转变到不是无动力流的位置中。
上述对主变速器HG的换档缸的以换档脉冲的加载可以要么与将后置档组GP转变到无动力流位置同时地进行，要么立刻紧随其后地进行。在每种情况下，都及时地在惯性惰行的或者说惯性运转的后置档组GP的停止状态之前将主变速器HG的换档缸以换档脉冲加载，以便避免在主变速器HG中的齿碰齿姿态(Zahn-auf-Zahn-Stellung)。
如已实施的那样，在主变速器HG的闭合通过主变速器的构造为爪齿的换档元件的啮合来进行之后，将后置档组GP又转变到不是无动力流的位置中，更确切地说优选以如下方式，即，该后置档组GP占据快速行驶等级S。
尤其于是，当后置档组GP使用仅在一转动方向上起作用的、所谓的2象限同步装置时，在主变速器HG闭合的情况下为了将后置档组GP转变到快速行驶等级S中而如此行动，即，将后置档组GP首先朝慢速行驶等级L操纵，其中，在这种情况下监测变速器输入转速，即变速器的输入轴WGE的转速。
通过在慢速行驶等级L的方向上操纵该后置档组GP，该2象限同步装置起作用并且变速器输入转速增加。
利用仅在一转动方向上起作用的2象限同步装置，在从快速到慢速的减档情况下将变速器的输入侧加速，反之，在从慢速到快速的加档的情况下将变速器输入侧制动。因为在根据本发明的方法中在从后置档组GP的无动力流的位置出来挂入快速行驶等级S的情况下，该2象限同步装置不会起作用，所以如上所述首先朝慢速行驶等级L操纵后置档组GP。
于是，当变速器输入转速、即变速器输入轴WGE的转速达到或者说超过临界数值时，中止朝慢速行驶等级L操纵后置档组GP并接下来朝快速行驶等级S操纵后置档组GP。由此逐渐降低可能存在的转速差，并且可以立即将后置档组GP转变或者说接通到不是无动力流的位置、即快速行驶等级S中。
当变速器输入端修正地以必要时存在的变速器传动比来比车桥驱动装置AB更快地转动时或者说输入轴WGE的转速修正地以必要时存在的变速器传动比来高于车桥驱动装置AB的转速时，中止朝慢速行驶等级L操纵后置档组GP。在中止朝慢速行驶等级L操纵后置档组GP之后，立刻紧随其后朝快速行驶等级S操纵后置档组。
朝慢速行驶等级L以及朝快速行驶等级S的该后置档组GP的上面的操纵经由该后置档组GP的构造为阀的换档元件来进行。为了朝慢速行驶等级L操纵后置档组GP，操控用于慢速行驶等级L方向的阀。为了朝快速行驶等级S操纵后置档组GP，操控用于快速行驶等级S方向的阀。
在该主变速器HG闭合之后，可以将该后置档组GP也转变到慢速行驶等级L中。但是，因为功能一般在高的行驶速度的情况下是有效的，所以于是需要将该后置档组GP转变到快速行驶等级S中。
当一开始将组变速器CT的后置档组GP转变到无动力流的位置中时或者当备选地主变速器HG由于爪齿的啮合而闭合时，在根据本发明的方法的实施中才打开分离离合器K，将该分离离合器在图1所示的实施例中联接在驱动机组A与构造为分裂副档组的前置档组GV之间。
于是，当分离离合器K在该方法开始时就随后置档组转变到无动力流的位置一起打开时，主变速器HG的闭合在打开的分离离合器和无动力流的后置档组GP的情况下通过主变速器的换档元件的磨合和随后的啮合进行。
于是相反地，如果主变速器HG已经闭合，分离离合器K才于是被打开，则主变速器HG的闭合在闭合的分离离合器和无动力流的后置档组GP的情况下通过主变速器的换档元件的磨合和随后的啮合进行。
直接一开始在后置档组GP转变到无动力流的位置中的情况下打开分离离合器K具有如下优点，即在这种情况下，主变速器HG通过换档元件的磨合和随后的啮合较快速和较容易地进行。
于是，当主变速器HG通过换档元件的磨合和随后的啮合而闭合之后主变速器为闭合时并且当后置档组GP又转变到不是无动力流的位置中时，随后将分离离合器K又闭合，从而拖拽发动(anschleppen)驱动机组A。
根据本发明的方法既能应用于带有前置档组的组变速器中又能应用于不带前置档组的组变速器中。在带有前置档组的组变速器中，可以将分离离合器K的上述功能、即分离离合器的打开和分离离合器的随后的闭合也通过联接在分离离合器K与主变速器HG之间的前置档组GV来承担，方法是：将前置档组首先转变到无动力流的位置中，并且随后又转变到不是无动力流的位置中。但是，出于磨损的原因，优选使用分离离合器K。
附图标记列表
Br    变速器制动器
CT    组变速器
G1    前进行驶传动比等级
G2    前进行驶传动比等级
G3    前进行驶传动比等级
GV    分裂副档组
GP    范围选择副档组
HG    主变速器
K     分离离合器
K1    传动比等级
K2    传动比等级
L     慢速行驶等级
PS    太阳轮
PT    行星齿轮支架
PTO   动力输出装置
PH    齿圈
R     后退行驶传动比等级
S     快速行驶等级
S1    换档组件
S2    换档组件
SP    换档组件
SV    换档组件
WGA   输出轴
WGE   输入轴
WH    主轴
WVG1  中间轴
WVG2  中间轴
A     驱动机组
AB    车桥驱动装置

Claims (10)

1.用于运行机动车动力总成系统的方法，其中，所述动力总成系统具有布置在驱动机组以及车桥驱动装置之间的自动换档变速器，所述自动换档变速器具有至少一个不同步的主变速器和至少一个在传动技术上后置于所述主变速器的同步的后置档组，其中，所述自动换档变速器的输入轴经由能控制的分离离合器与所述驱动机组连接，并且所述自动换档变速器的输出轴与所述车桥驱动装置连接，其特征在于，于是，当在行驶的机动车中所述主变速器占据空档位置时并且当在所述驱动机组上确定有故障、尤其是所述驱动机组的停止状态或者不能操控性时，为了挂入档位一方面将所述后置档组转变到如下位置中，即，在所述位置中，所述后置档组是无动力流的，从而使得所述后置档组能够惯性惰行，并且另一方面将所述主变速器的换档缸以换档脉冲加载，从而使得所述主变速器的换档元件如此久地彼此相叠地磨合，直至所述换档元件基于减少的转速差而相啮合并且因此闭合所述主变速器，其中于是，当所述主变速器为闭合时，将所述后置档组转变到不是无动力流的位置中。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当一开始将所述自动换档变速器的所述后置档组转变到无动力流的位置中时，在这种情况下于是将所述分离离合器打开，从而所述主变速器的闭合在打开的分离离合器和无动力流的后置档组情况下通过所述主变速器的所述换档元件的磨合和随后的啮合来进行。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，当所述主变速器为闭合时，在这种情况下于是将所述分离离合器打开，从而所述主变速器的闭合在闭合的分离离合器和无动力流的后置档组情况下通过所述主变速器的所述换档元件的磨合和随后的啮合来进行。
4.根据权利要求2或3所述的方法，其特征在于，当在所述主变速器闭合之后所述后置档组又转变到所述不是无动力流的位置中时，将所述分离离合器于是又闭合，从而于是拖拽发动所述驱动机组。
5.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在所述主变速器闭合之后，将所述后置档组以如下方式转变到所述不是无动力流的位置中，即，将所述后置档组换档到快速行驶等级中。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，为此首先朝慢速行驶等级操纵所述后置档组，其中，在这种情况下监测变速器输入转速，并且其中于是，当所述变速器输入转速达到或者说超过临界数值时，中止朝所述慢速行驶等级操纵所述后置档组并且接下来朝所述快速行驶等级操纵所述后置档组。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，为此首先操控使所述后置档组能够通过其换档到所述慢速行驶等级中的换档元件，其中于是，当所述变速器输入转速修正地以必要时存在的变速器传动比来比所述车桥驱动装置更快地转动时，将用于所述慢速行驶等级的换档元件断开并且立刻操控使所述后置档组能够通过其换档到所述快速行驶等级中的换档元件。
8.根据权利要求1至4之一所述的方法，其特征在于，在所述主变速器闭合之后，将所述后置档组以如下方式转变到所述不是无动力流的位置中，即，将所述后置档组换档到慢速行驶等级中。
9.根据权利要求1至8之一所述的方法，其特征在于，所述自动换档变速器除了所述不同步的主变速器和所述同步的后置档组之外还具有在传动技术上前置于所述主变速器的、尤其构造为分裂副档组的、同步的前置档组，其中，于是在这种情况下，要么将所述分离离合器打开并随后闭合，要么将所述前置档组转变到无动力流的位置中并随后又转变到不是无动力流的位置中。
10.根据权利要求1至9之一所述的方法，其特征在于，对所述主变速器的所述换档缸的以所述换档脉冲的加载要么与将所述后置档组转变到所述无动力流的位置中同时进行要么立刻紧随其后地进行。
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