CN103596822A - 能去耦合的液力减速器和对此的控制方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种液力减速器，-带有能通过驱动器进入旋转状态的转子和位置固定的或者在反向于转子的方向上旋转的定子，其中-转子和定子包括安装叶片了的齿轮，它们彼此形成能填充工作介质的工作腔；-驱动器配有分离离合器，借助其使转子能在其静止运行时去耦合，分离离合器包括被驱动的初级侧和配属于转子的次级侧；减速器还-带有控制装置，其控制分离离合器的分离和接合用于接通和关断减速器。本发明的特征在于，控制装置在分离离合器接合时通过至少一个配属的传感器探测分离离合器的次级侧和/或转子的起动特性，或者由传递给它的输入参量中的至少一个来确定起动特性，并且取决于该起动特性要么控制分离离合器继续接合，用于在初级侧和次级侧之间消除滑动以使转子加速，要么中止分离离合器的接合过程。

Description

能去耦合的液力减速器和对此的控制方法
技术领域
本发明涉及一种液力的减速器，它能借助分离离合器与它的驱动器去耦合，以及一种用于控制接通和关断这种液力的减速器的方法。
背景技术
液力的减速器自许多年以来作为无磨损的持续减速器用在轨道上的以及街道上的机动车中，后者特别是用在载货车中。尽管这种无磨损的持续减速器在车辆制动时的安全性方面并且在摩擦工作的脚踏减速器的较小的磨损方面无争议地带来很大的优点，但液力减速器在非制动运行状态中的空载损耗是一个批判点。因此尽管该空载损耗可以通过提供所谓的通风板或通过提供在非制动运行状态中远离定子（次级轮）的转子（初级轮）而减少，但特别是最后的措施在此通常不足以使空载损耗降低到几乎为零。
使这样的液力减速器的空载损耗降低为零的可能性在于，设计使液力减速器能借助分离离合器与传动系去耦合。然而在这种情况下出现以下缺点：一方面，用于使分离离合器接合的时间与填充液力减速器的时间相加，这会使对于液力减速器的激活要求和所需要的制动力矩的供给之间的反应时间延长。另一方面，由于高负载，特别是在接通液力减速器时，特别是设计为摩擦离合器的分离离合器与带有液力减速器的传动系相比，所述液力减速器无需分离离合器地连接在传动系上，导致更早的服务需要或部件的替换。
欧洲专利文件EP2024209B1提出缩短通过分离离合器连接在传动系上的液力减速器的反应时间，当不存在机动车的牵引运行时，分离离合器总是预防性地接合并在放空状态内与减速器连接。
专利申请文件DE19927397A1提出一种用于连接液力减速器的自动加强的摩擦离合器，它也可以实现液力减速器在填充状态中的连接。
专利申请文件DE102005052121A1提出通过放空减速器的工作腔并同时松开定子使得该定子可以与转子一起缓慢滚动来关断液力减速器。
专利申请文件DE102009001146A1提出液力减速器的转子和电机的转子的同轴布置，它们能共同地通过分离离合器、特别是异步的分离离合器与传动系断开。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种带有借助分离离合器可机械地与传动系去耦合的液力减速器的机动车传动系以及对此的控制方法，利用其可以减少或避免上述的缺点。根据本发明的解决方案的特征应在于结构简单和成本低的供应。
根据本发明的目的通过一种带有权利要求1所述特征的液力减速器和一种带有权利要求6所述特征的用于控制这种液力减速器的接通和关断的方法来实现。从属权利要求说明了该发明的有利的和特别适当的设计。
根据本发明的液力的减速器可以是机动车传动系、特别是轨道车辆或道路运输工具的根据本发明的组件，特别是后者情况下可以是载货车的根据本发明的组件，这种液力减速器如通常那样包括转子和定子。转子能通过驱动器进入旋转状态。定子是位置固定的，或者在所谓的对转减速器的情况下，能与转子的旋转方向相反地进入旋转状态，但在这里称为定子。转子和定子包括安装叶片了的齿轮，它们彼此形成一个可填充工作介质的工作腔，因此通过驱动转子（和可能地反向驱动定子）在工作腔内形成液力的循环流动，以便将转矩从转子传递到定子上，并且由此使转子制动。
为了使转子进入旋转状态，将该转子与驱动器连接。在驱动器中设置有分离离合器，从而使转子在非制动运行状态中或在关断减速器时能与驱动器去耦合，并且进而可以停止运转。通过将分离离合器接合，使转子重新进入旋转状态。该分离离合器因而包括被驱动的初级侧，该初级侧因此配属于驱动器，以及配属于转子的次级侧。分离离合器设计为滑动联轴节，这意味着，在分离离合器接合时，初级侧和次级侧之间的滑动逐渐消除，从而使初级侧和驱动侧之间的转速差减少。
根据本发明提出一种控制装置，其控制分离离合器的分离和接合用于接通和断开液力减速器。
根据本发明的一个设计方式，为了在摩擦状态下或在滑动消除时避免分离离合器的不期望的负载或过载，例如因为液力减速器的工作腔被不期望地填充了工作介质，或者因为工作腔的填充度超过所期望的范围，借助控制装置在分离离合器接合时探测分离离合器的次级侧和/或减速器的转子的起动特性，这是因为由此可以直接推断出填充状态。探测要么通过配属于该控制装置的传感器来实现，要么通过该控制装置由传递给它的说明起动特性的输入参量中的至少一个来确定起动特性。取决于分离离合器的次级侧或液力减速器的转子的这个当前的起动特性，控制装置要么控制分离离合器继续接合用于在初级侧和次级侧之间（进一步）消除滑动以使转子进一步加速，要么当起动特性与所期望的或预期的状态不相符时，该控制装置促使分离离合器的接合过程中止。
因此通过中止接合过程可以在不期望的起动特性时避免分离离合器的不利的负载或过载，反之在所探测的起动特性与所期望的填充状态或与减速器的放空的工作腔相符的情况下，可以继续分离离合器的接合过程。
依照根据本发明的第二设计方式，可以取决于所探测到的起动特性更快地或者更慢地实现用工作介质填充工作腔，以避免分离离合器的不期望的负载或者过载。
为了评估或探测分离离合器的次级侧和/或转子的当前的起动特性，其中在这种情况下分离离合器和转子之间的各个任意的元件在其起动特性发明可以被考虑，或者应该通过该表述来包括进去，适用的例如有以下参量中的一个或多个：
-分离离合器和/或转子的次级侧的当前的加速度（其中之前提到的在此适用）；
-液力减速器的当前的制动力矩增加；
-在分离离合器开始接合之后的预定的时间间隔之后，分离离合器的次级侧和/或转子的转速或者减速器的转矩；
-在分离离合器开始接合之后的预定的时间间隔之后，次级侧和/或转子相对于在分离离合器开始接合时的角度位置的扭转角；
-在液力减速器中，其转子在从制动运行状态过渡到非制动运行状态时能在轴向方向上远离定子，在分离离合器开始接合之后的预定的时间间隔之后，转子的轴向加速度、也或者转子的轴向位置。
因为液力减速器的制动力矩严重地取决于液力减速器的转子的转速，有利的是，决定分离离合器的接合过程是否应该继续或者中止也取决于分离离合器的初级侧的转速或者与此一致的参量，或者由控制装置来控制。
根据本发明的设计方式，在控制装置中存储有至少一个极限值、特性曲线或者组合特性曲线，其为了决定继续分离离合器的接合过程或者中止接合过程而被考虑。当然还可能的是，这样的特性曲线或者极限值或者组合特性曲线存储在作为控制装置的另一个存储器中。该参量说明了分离离合器的次级侧或者减速器的转子的当前的起动特性，并且其有利地通过传感器的信号或者传递给控制装置的输入参量表示，特别是通过存储在控制装置中的计算机程序将该参量与特性曲线、极限值或者组合特性曲线比较，并根据比较的结果实现要么继续接合分离离合器要么中止接合过程。
当工作腔的填充速度取决于所探测到的起动特性而被调整时，其中工作腔的填充与分离离合器接合同时地、或者比其早了预定的时间间隔或者晚了预定的时间间隔地进行，因此有利的是，所检测到起动特性过慢时填充速度相比较小地调整或减少，反之在证明为比预期的更快的起动特性时，可以保持或者提高填充速度。
填充速度的调整可以特别是取决于与额定梯度的比较来实现，该额定梯度说明了起动特性，例如转子的转速或者液力减速器的转矩的梯度、或者对于可在轴向上移动的转子来讲转子的轴向速度的梯度。
附图说明
接下来将借助一个实施例示范性地说明本发明。
图中示出：
图1是带有根据本发明的被控制的可通过分离离合器关断的液力减速器的机动车传动系。
具体实施方式
在图1中非常示意性地示出带有内燃机11和后接于其的变速器12的机动车传动系，变速器例如是自动变速器或者自动换挡变速器或者手动换挡变速器，其中变速器12具有变速器输入轴13以及变速器输出轴14。通过变速器输出轴14驱动机动车的驱动轮15。
在变速器12的所谓的辅助驱动16上，在次级侧定位有液力减速器17。该辅助驱动16因此是液力减速器17的驱动器1。然而液力减速器17也可以设置在一个另外的位置上，例如在变速器12的内部、在变速器12的初级侧上或者在内燃机11上在初级侧或在次级侧或者在辅助驱动上。
液力减速器17具有转子2和定子3，它们共同构成工作腔4。转子2通过分离离合器5连接在驱动器1上。分离离合器5具有初级侧5.1和次级侧5.2，从而为了接通减速器17使分离离合器5接合，直至在滑动消除之后次级侧5.2以初级侧5.1的转速旋转，并且为了关断减速器17重新使分离离合器5分离。
次级侧5.2的或液力离合器17的转子2的转速可以通过示出的传感器7探测到或者由其他已知的参量计算出。
控制装置6配属于液力减速器17和/或分离离合器5，所述控制装置控制分离离合器5的接合和对液力减速器17的工作腔4的填充。在这里控制装置6例如动用传感器7以及可能动用另一个传感器8，该另一个传感器探测分离离合器5的初级侧5.1的转速，并且进而探测驱动器1的转速。控制装置6可以从次级侧5.2或转子2的转速、或从其梯度中在分离离合器5接合时探测次级侧5.2和液力减速器17的转子2的当前的起动特性，并在有需要时，当面临分离离合器5非预期地磨损或损坏时，中止接合过程。控制装置6在这里例如还可以动用另一个传感器8的信号，以便评估个别情况时分离离合器5的损坏危险。

Claims (10)

1.一种液力的减速器（17），
1.1带有能通过驱动器（1）进入旋转状态的转子（2）和位置固定的或者在反向于所述转子（2）的方向上旋转的定子（3），其中
1.2所述转子（2）和所述定子（3）包括安装叶片了的齿轮，所述转子和所述定子彼此形成能填充工作介质的工作腔（4）；
1.3所述驱动器（1）配有分离离合器（5），借助所述分离离合器使所述转子（2）在所述转子停止运行时去耦合，所述分离离合器包括被驱动的初级侧（5.1）和配属于所述转子（2）的次级侧（5.2）；
1.4带有控制装置（6），所述控制装置控制所述分离离合器（5）分离和接合用于接通和关断所述减速器（17）；其特征在于，
1.5所述控制装置（6）在所述分离离合器（5）接合时通过至少一个配属的传感器（7）探测所述分离离合器（5）的所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）的起动特性，或者由传递给所述控制装置的输入参量中的至少一个来确定所述起动特性，并且取决于所述起动特性要么控制所述分离离合器（5）继续接合，用于在所述初级侧（5.1）和所述次级侧（5.2）之间消除滑动以使所述转子（1）加速，要么中止所述分离离合器（5）的接合过程。
2.根据权利要求1所述的液力的减速器（17），其特征在于，至少一个所述传感器（7）探测以下参量中的至少一个和/或所述控制装置（6）具有至少一个信号输入端，在所述信号输入端上施加有至少一个信号，所述信号说明了以下参量中的至少一个：
-所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）的当前的加速度；
-所述减速器（17）的当前的制动力矩增加；
-在所述分离离合器（5）开始接合之后的预定的时间间隔之后，所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）的转速、或者所述减速器（17）转矩；
-在所述分离离合器（5）开始接合之后的预定的时间间隔之后，所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）相对于在所述分离离合器（5）开始接合时的角度位置的扭转角；
-在液力的所述减速器（17）中，所述减速器的转子（2）在从制动运行状态过渡到非制动运行状态时能在轴向方向上远离所述定子（3），在所述分离离合器（5）开始接合之后的预定的时间间隔之后，所述转子（2）的轴向加速度或者所述转子（2）的轴向位置。
3.根据权利要求1或2中任一项所述的液力的减速器（17），其特征在于，所述控制装置（6）在所述分离离合器（5）接合时也取决于所述分离离合器（5）的所述初级侧（5.1）的所述转速或者与所述转速一致的参量来控制继续接合或者对所述接合过程的中止。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的液力的减速器（17），其特征在于，在所述控制装置（6）中或者在其他存储器中存储有至少一个极限值、特性曲线或者组合特性曲线，借助于所述极限值、特性曲线或者组合特性曲线，所述控制装置（6）比较所述传感器（7）的所述信号或者被传递的所述输入参量、或者由所述传感器（7）的所述信号或者由被传递的所述输入参量计算出的参量，并取决于所述比较的结果控制所述分离离合器（5）继续接合或者中断所述接合过程。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的液力的减速器（17），其特征在于，所述控制装置（6）也对利用工作介质对所述减速器（17）的所述工作腔（4）的填充进行控制，其中为了接通所述减速器（17）而填充所述工作腔（4）是与所述分离离合器开始接合同时实现的，或比所述分离离合器（5）开始接合早了或晚了确定的时间间隔地实现的，并且所述控制装置（6）取决于所述分离离合器（5）的所述次级侧（5.2）或者所述转子（2）的起动特性来控制填充所述工作腔（4）的速度。
6.一种用于控制液力的减速器（17）的接通和关断的方法，所述减速器具有能进入旋转状态的转子（2）和位置固定的或者在反向于所述转子（2）的方向上旋转的定子（3），其中所述转子（2）和所述定子（3）包括安装叶片了的齿轮，所述转子和所述定子彼此形成能填充工作介质的工作腔（4），并且至少所述转子（2）通过分离包括被驱动的初级侧（5.1）和朝向所述转子（2）的次级侧（5.2）的分离离合器（5）与驱动器（1）去耦合，并通过所述分离离合器（5）的接合由静止状态进入旋转状态，其特征在于，在所述分离离合器（5）接合时至少间接地探测到所述分离离合器（5）的所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）的起动特性，并取决于所探测到的所述起动特性要么使所述分离离合器（5）继续接合用于使所述转子（2）加速，要么中止所述分离离合器（5）的接合过程。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述分离离合器（5）的所述次级侧（5.2）和/或所述减速器（17）的所述转子（2）的所述起动特性通过探测或计算以下参量中的至少一个来探测：
-所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）的当前的加速度；
-所述减速器（17）的当前的制动力矩增加；
-在所述分离离合器（5）开始接合之后的预定的时间间隔之后，所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）的转速或者所述减速器（17）的转矩；
-在所述分离离合器（5）开始接合之后的预定的时间间隔之后，所述次级侧（5.2）和/或所述转子（2）相对于在所述分离离合器（5）开始接合时的角度位置的扭转角；
-在所述液力的减速器（17）中，所述减速器的转子（2）在从制动运行状态过渡到非制动运行状态时能在轴向方向上远离所述定子（3），在所述分离离合器（5）开始接合之后的预定的时间间隔之后，所述转子（2）的轴向加速度或者所述转子（2）的轴向位置。
8.根据权利要求6或7中任一项所述的方法，其特征在于，所述分离离合器（5）的所述初级侧（5.1）的转速或者与所述转速一致的参量也被探测或计算，并且取决于所述转速或者与所述转速一致的所述参量来执行对所述分离离合器（5）的继续接合或者对所述分离离合器（5）的所述接合过程的中止。
9.根据权利要求6至8中任一项所述的方法，其特征在于，将所探测或计算出的、说明所述分离离合器（5）的所述次级侧（5.2）或者所述转子（2）的当前的所述起动特性的参量与储存的极限值、储存的特性曲线或者储存的组合特性曲线区域比较，并取决于所述比较的结果使所述分离离合器（5）继续接合或者中止所述接合过程。
10.根据权利要求6至9中任一项所述的方法，其特征在于，与所述分离离合器（5）开始接合同时地或者错开了预定的时间间隔地开始填充所述减速器（17）的所述工作腔（4），并且根据所探测到的所述起动特性来调整或改变所述填充的速度。
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