CN104053585B - 用于运行车辆动力总成的方法 - Google Patents

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Abstract

描述了一种用于运行车辆动力总成的方法，所述车辆动力总成(1)具有驱动设备(2)、变速器装置(3)和输出机构(4)。在变速器装置(3)的区域中设置有至少一个换挡元件(K1、K2、KV、KR)，其传递能力可以至少部分无级地改变以产生变速器装置的运行状态。在车辆动力总成惯性滑行运行期间，在输出机构上出现的扭矩经由变速器装置在驱动设备的区域中至少部分得到支持。在车辆动力总成惯性滑行运行中，变速器装置的换挡元件的为了产生变速器装置的当前运行状态而基本上至少近似等于零的传递能力被调整到如下值，在该值下，在输出机构上出现的扭矩的至少一部分在变速器装置的区域中得到支持并且驱动设备的转速具有在预先限定的极限值之下的值。

Description

用于运行车辆动力总成的方法
技术领域
本发明涉及一种用于运行车辆动力总成的方法。
背景技术
实践中公知的分别构造有驱动设备、变速器装置和输出机构的车辆动力总成部分具有实施为静液驱动的变速器或者静液功率分支的负载换挡变速器的变速器装置。在车辆动力总成的惯性滑行运行(Schubbetrieb)中，在实施有车辆动力总成的车辆的减速过程期间或者在下坡行驶期间，由运动的车辆质量造成的且在输出机构上出现的扭矩以公知方式由输出机构经由变速器装置向着驱动设备的方向引导。出现的惯性力矩由变速器装置的液压马达接收并且于是经由液压泵装置在通常实施为内燃机的驱动设备的区域中得到支持。如果在驱动设备的区域中提供的支持力矩在车辆动力总成的惯性滑行运行中过小，那么这在某些情况下可能会导致驱动设备的转速的不期望高的提高。
为了避免在驱动设备的区域中的这种转速升高，实施有车辆动力总成的车辆的驾驶员必须操作行车制动器。在辅助驾驶员的车辆系统中，行车制动器在驱动设备的不期望地高的转速下自动化地接通，以便限制驱动设备的转速。
但是，这特别是在较长的下坡行驶中是不期望的，这是因为尤其是在自动化地接通行车制动器时可能会出现在行车制动器的区域中的过载。
由EP 1 097 318 B1公知了一种用于控制机动车辆动力总成的方法和装置。机动车辆动力总成构造有静液机械式功率分支变速器，其传动比能无级地改变。在存在驾驶员对在预先确定的极限速度之上的行驶方向反转的要求的情况下，在行驶中行驶速度通过对在变速器的范围中的传动比的无级调节和控制的降挡来降低。在达到或超出极限速度时，新的行驶方向的迄今为止打开的离合器自动地以压力调制的方式被引入摩擦打滑(Reibschlupf)中，而与这个摩擦打滑运行在时间上重叠地，之前的行驶方向的无滑差地闭合的离合器由于闭合压力降低同样被引入摩擦打滑运行中，从而使驱动力矩无中断地从旧的离合器传递到新的离合器上。可以利用旧的行驶方向离合器的摩擦功率，以便产生附加于发动机的制动功率的附加制动力矩。
此外还提出了将之前的行驶方向的离合器引入摩擦打滑运行中。当达到极限速度时，新的行驶方向离合器首先被引入摩擦打滑运行，以便避免过高的热负载。在此，旧的行驶离合器的摩擦打滑状态应当维持如下这么久，即，直至达到车辆的足够小的行驶速度，从而可以由新的行驶方向离合器来接管进一步的减速。
即使是这种工作方式也并不适用于所期望的范围，以在车辆惯性滑行运行期间在高惯性力矩的同时避免在驱动设备的区域中的不允许地高的转速。
发明内容
因此，本发明的任务在于，提供一种用来运行车辆动力总成的方法，借助该方法能在输出机构上产生所期望的惯性力矩，而不在车辆动力总成的驱动设备的区域中导致不允许地高的转速。
根据本发明，该任务通过本发明的方法来解决。
在根据本发明的用来运行具有驱动设备、变速器装置和输出机构的车辆动力总成的方法中，其中，在变速器装置的区域中设置有至少一个换挡元件，其传递能力可以为了产生变速器装置的运行状态而至少部分无级地改变，在车辆动力总成的惯性滑行运行期间，在输出机构上出现的扭矩可以经由变速器装置在驱动设备的区域中至少部分得到支持。
根据本发明，在车辆动力总成的惯性滑行运行中，变速器装置的换挡元件的为了产生变速器装置的当前运行状态而基本上至少近似等于零的传递能力被调整到如下值，在该值下，在输出机构上出现的扭矩的至少一部分可以在变速器装置的区域中得到支持并且驱动设备的转速具有在预先限定的极限值之下的值。
通过根据本发明的工作方式，实施有车辆动力总成的车辆的制动功率在车辆动力总成的惯性滑行运行中能通过接通负载换挡变速器的在挂入的行驶级中打开的换挡元件或者说多片式离合器或多片式制动器来提高。在此，根据本发明的工作方式利用如下事实，即，在行驶驱动器中，同样在那些构造有具有多片式离合器的静液功率分支的负载换挡变速器的行驶驱动器中，存在有在产生不同的行驶级期间打开的并且没有接入车辆动力总成的动力流中的摩擦锁合的(reibschlüssig)换挡元件，其传递能力在产生变速器装置的当前运行状态期间基本上等于零。至少其中一个摩擦锁合的换挡元件的传递能力的提高导致在变速器装置的区域中的张紧力矩(Verspannungsmoment)，其适用于使在车辆动力总成的惯性滑行运行期间在输出机构上出现的扭矩的至少一部分在变速器装置的区域中得到支持，并且因此使车辆动力总成的优选实施为内燃机的驱动设备减载并避免了驱动设备的转速的不期望高的提高。
在实施有具有前进离合器和后退离合器的倒顺车变速器的变速器装置中，提高在变速器装置中各自处在打开的运行状态的行驶方向离合器的传递能力以产生张紧力矩。此外，为了产生在变速器装置的区域中的附加的支持力矩要接通的换挡元件是变速器装置的摩擦锁合的离合器或制动器，它们在变速器装置的正常运行中接入车辆动力总成的动力流中以产生变速器装置的传动比。
借助于根据本发明的工作方式，在车辆动力总成的惯性滑行运行期间，在识别出驱动设备的驱动转速的不允许的提高的情况下通过之下方式来提高能施加在输出机构上的制动力矩，即，使打开的摩擦锁合的换挡元件借助于分压满足并且使它们的传递能力提高到限定的水平上。附加接通这些换挡元件在变速器装置的区域中导致提供附加制动力矩的张紧力矩，经由它使得在输出机构上出现的扭矩的一部分在变速器装置的区域中得到支持，以便导致或者说保持驱动设备的转速处于预先限定的极限值之下。
为了使变速器装置的各附加接通的换挡元件不过载，换挡元件的传递能力在根据本发明的方法的有利变型方案中最大提高到预先限定的值，在该预先限定的值下，换挡元件滑差式运行。
如果确定了不能导致或者说不能保持驱动设备的转速经由附加接通的换挡元件处于预先限定的极限值之下，那么变速器装置的另一换挡元件的为了产生变速器装置的当前运行状态而基本上至少近似等于零的传递能力在根据本发明的方法的另一有利变型方案中被调整到如下值，在该值下，在输出机构上出现的扭矩的至少一部分可以在变速器装置的区域中得到支持并且驱动设备的转速具有在预先限定的极限值之下的值。
为了使另一附加接通的换挡元件也不过载，另一换挡元件的传递能力最大提高到预先限定的值，在该预先限定的值下，另一换挡元件滑差式运行。换挡元件的传递能力以及优选另一换挡元件的传递能力在超出驱动设备的转速的预先限定的阈值的情况下，在根据本发明的方法的另一有利变型方案中自动化地向着预先限定的值的方向提高，以便可以用很小的控制和调节耗费来避免驱动设备的转速的不期望高的提高。
为了可以提供驾驶员能了解的行驶运行，换挡元件的传递能力以及优选另一换挡元件的传递能力在低过驱动设备的转速的预先限定的阈值的情况下，在根据本发明的方法的另一优选变型方案中被调整到基本为零。
为了可以排出在附加接通的换挡元件的区域中以及优选在另一附加接通的换挡元件的区域中由摩擦能量造成的热能并且可以使在换挡元件的区域中的热负载减少到最小程度，在根据本发明的方法的另一有利变型方案中规定，在存在换挡元件的传递能力以及优选另一换挡元件的传递能力大于零时，对换挡元件以及优选另一换挡元件进行强制冷却。
在以下根据本的发明的主题的实施例中说明的特征分别单独地或者以彼此任意组合的方式适用于对根据本发明的主题进行改进。各特征组合在对根据本发明的主题进行改进方面不产生限制，而是基本上仅具有示例性的性质。
附图说明
本发明的其他优点和有利的改进方案结合附图在原理上描述的实施例中得出。
唯一的附图示出车辆动力总成的非常示意性的图示，借助该车辆动力总成详细地阐述了根据本发明的工作方式。
具体实施方式
在图中示出了车辆动力总成1的非常示意性的图示，该车辆动力总成包括驱动设备2、变速器装置3和输出机构4。变速器装置3在此构造有所谓的倒顺车变速器5，在其区域中驱动设备2联接到变速器装置3上。变速器区域6联接到倒顺车变速器5上，该变速器区域以本身公知的方式和方法除了机械功率分支之外还包括动液功率分支。
在变速器区域6中，在车辆动力总成1的牵引运行中，由驱动设备2提供的扭矩以公知方式一部分经由机械功率分支而另一部分经由动液功率分支引导、在求和行星齿轮变速器的区域中相加并紧接着导入到变速器装置3的换挡变速器区域7中。
换挡变速器区域7在此包括两个实施为摩擦锁合离合器的换挡元件K1和K2，其中，空套轮8可经由换挡元件K1抗相对转动地与轴9连接，固定轮10抗相对转动地与该轴连接。另一空套轮11可经由摩擦锁合的第二换挡元件K2抗相对转动地与轴12连接，该轴又抗相对转动地与另一固定轮13联接。
空套轮8以及另一空套轮11分别与变速器区域6的齿轮形成啮合，而固定轮10和13与和输出机构4连接的附加的固定轮14形成作用连接。在此，固定轮10和13彼此咬合，并且固定轮10与附加的固定轮14形成齿啮合。
在摩擦锁合的第一换挡元件K1闭合并且同时摩擦锁合的第二换挡元件K2打开的情况下，在变速器装置3中挂入第一传动比范围，在该第一传动比范围内，变速器装置3的传动比可以通过对变速器区域6的动液功率分支的具有泵单元和马达单元的静液单元的相应调整无级地来改变。与此不同，如果摩擦锁合的第一换挡元件K1打开并且摩擦锁合的第二换挡元件K2闭合，那么在变速器装置3中挂入第二传动比范围，在该第一传动比范围内，变速器装置3的传动比又可以通过对静液单元的相应操作无级地来改变。
在车辆动力总成1的前进行驶运行或后退行驶运行中，可以利用第一传动比范围以及第二传动比范围。在此，当倒顺车变速器5的摩擦锁合的换挡元件KV闭合并且同时倒顺车变速器5的另一摩擦锁合的离合器KR处在打开的运行状态下时，挂入车辆动力总成1的前进行驶运行。
倒顺车变速器5的摩擦锁合的第一换挡元件KV或前进行驶离合器在闭合的运行状态下使可转动地布置在变速器输入轴15上的空套轮16抗相对转动地与变速器输入轴15连接。附加地，固定轮17抗相对转动地与变速器输入轴15连接，该固定轮与配属于换挡元件KR或后退行驶离合器的固定轮18咬合。固定轮18抗相对转动地布置在轴19上，空套轮20可经由后退行驶离合器KR与该轴抗相对转动地连接。空套轮16以及空套轮20与变速器区域6的齿轮咬合，由此依赖于前进行驶离合器KV和后退行驶离合器KR的传递能力，驱动设备2的扭矩要么经由变速器输入轴15和空套轮16导入到变速器区域6中，要么由变速器输入轴15和固定轮17引导到固定轮18和空套轮20上并从那里向着变速器区域6的方向引导。
附加地，固定轮17与另一固定轮21咬合，该另一固定轮与所谓的PTO轴22(动力输出轴)抗相对转动地连接，由此可以由驱动设备2例如给实施有车辆动力总成1的拖拉机的悬挂式农具提供扭矩。
在车辆动力总成1的惯性滑行运行中，在输出机构4上出现的扭矩经由变速器装置3向着驱动设备2的方向引导并且依赖于驱动设备2各自所处的运行状态至少部分得到支持。在此，由输出机构4施加的惯性力矩在变速器区域6中在液压马达的区域中被接收并且经由液压泵向着在此实施为内燃机或柴油内燃机的驱动设备2的方向进一步传导并且在那里至少部分得到支持。
如果由驱动设备2提供的支持力矩在惯性滑行运行中过小，那么驱动设备2的转速在某些情况下可能提高到不允许的值。为了避免在驱动设备2的区域中的超转速，提出了在之下详细描述的工作方式。
如果车辆动力总成1处于惯性滑行运行中，并且在变速器装置3中前进行驶离合器KV例如是完全闭合的，而同时后退行驶离合器KR例如是完全打开的，并且附加地在变速器装置3中挂入第一传动比范围，那么输出机构4的扭矩经由轴9、变速器区域6和变速器输入轴15向着驱动设备2的方向引导。如果驱动设备2的转速提高到预先限定的极限值或者驱动设备2的转速超出预先限定的阈值，那么后退行驶离合器KR的传递能力由零值被调整到如下值，在该值下，在输出机构4上出现的扭矩的这一部分得到支持，从而使得驱动设备2的转速被引导到低于预先限定的极限值之下的值上。
为了避免后退行驶离合器KR的热过载，后退行驶离合器的传递能力最大提高到预先限定的值上，在该预先限定的值下，后退行驶离合器滑差式运行并且同时避免了在后退行驶离合器KR的区域中的不允许地高的负载。附加地也可以规定，后退行驶离合器KR在传递能力提高之后通过加载冷却油来强制冷却。
后退行驶离合器KR的附加接通在变速器装置3的区域中导致变速器装置3的所谓的张紧，经由这种张紧产生了附加的制动力矩。在变速器装置3的区域中的制动力矩以累积的方式作用于驱动设备2的惯性力矩，其中，在输出机构4上出现的扭矩的一部分可以在变速器装置3的区域中得到支持，或者更少的部分在驱动设备2的区域中得到支持并因此使驱动设备2减载。
如果通过后退行驶离合器KR的附加接通产生的制动力矩不足以避免驱动设备2的转速的不期望高的提高，那么附加地存在如下可能性，即，使换挡变速器区域7的摩擦锁合的第二换挡元K2的传递能力提高并且使换挡元件K2转换到打滑运行中。这又导致在变速器装置3的区域中的进一步张紧，由此造成了在变速器装置3中作用的制动力矩提高。由此，在输出机构4上出现的扭矩的一部分可以在变速器装置3的区域中得到支持并且驱动设备2可以进一步减载。
但是依赖于各自所处的应用情况也存在如下可能性，即，在车辆动力总成1的惯性滑行运行中，在前进行驶离合器KV优选完全闭合并且同时换挡元件K1优选完全闭合的情况下，首先操作换挡变速器区域7的优选完全打开的第二换挡元件K2，以便可以在变速器装置3的区域中支持在输出机构4上出现的扭矩的一部分。如果对这时惯性滑行运行的换挡变速器区域7的摩擦锁合的第二换挡元件K2的附加操作应该不足以导致在驱动设备2的区域中的转速处于预先限定的极限值之下或者保持在该极限值之下，那么存在如下可能性，即，紧接着也可以在前面所描述的范围内附加地操作完全打开的后退行驶离合器KR，以便可以在变速器装置3的区域中提供更高的制动力矩。
为了在摩擦锁合的第二换挡元件K2的区域中也可以把热负载限制到允许的值，摩擦锁合的第二换挡元件K2的传递能力同样最大提高到预先限定的值，在该预先限定的值下，摩擦锁合的第二换挡元件K2滑差式运行并且可靠地避免了不允许地高的负载。除此之外，被附加操作的摩擦锁合的换挡元件K2也通过加载冷却油被强制冷却，以便能够以很小的耗费将在变速器装置3的这个区域中的运行温度限制到允许的值。
如果在变速器装置3中激活后退行驶运行，并且后退行驶离合器KR处在闭合的运行状态中，而前进行驶离合器KV是完全打开的，那么前进行驶离合器KV在车辆动力总成1的惯性滑行运行中的传递能力可以在识别出驱动设备2的转速的不允许高的提高的情况下提高，以便可以给驱动设备2的惯性扭矩提供附加的制动力矩。
如果在车辆动力总成1的惯性滑行运行中，摩擦锁合的第二换挡元件K2是闭合的并且在变速器装置3中挂入第二传动比区域，并且换挡变速器区域7的摩擦锁合的第一换挡元件K1的传递能力基本上等于零，那么摩擦锁合的第一换挡元件K1的传递能力在前面所描述的范围内最大能提高到预先限定的值，在该预先限定的值下，摩擦锁合的第一换挡元件K1滑差式运行，以便可以在变速器装置3的区域中提供附加的制动力矩并且可以在变速器装置3的区域中支持在输出机构4上出现的扭矩的一部分，以及可以导致驱动设备2的转速处于限定的极限值之下或者至少可以保持在该水平上。
当达到驱动设备2的最大预定的转速时，附加于各已经操作的换挡元件KV、KR、K1和/或K2自动化地进行对各没有被操作的换挡元件KV、KR、K1和/或K2的附加操作。变速器装置3的换挡元件KV、KR、K1和/或K2的附加操作在低过驱动设备2的最大预定的转速后再次结束，其中，附加操作的换挡元件KV、KR、K1或K2的传递能力于是再次基本上下降到零。
附加接通至少其中一个换挡元件KV、KR、K1和/或K2以及调节各经由附加接通的换挡元件KV、KR、K1和/或K2提供的制动力矩可以在实施有车辆动力总成1的车辆的控制器(例如变速器电子装置或类似物)的区域中执行。为此，驱动设备2的转速信号用作调节参数。
附图标记列表
1 车辆动力总成
2 驱动设备
3 变速器装置
4 输出机构
5 倒顺车变速器
6 变速器区域
7 换挡变速器区域
8 空套轮
9 轴
10 固定轮
11 空套轮
12 轴
13 另一固定轮
14 附加的固定轮
15 变速器输入轴
16 空套轮
17 固定轮
18 固定轮
19 轴
20 空套轮
21 固定轮
22 PTO轴
KV 前进行驶离合器
KR 后退行驶离合器
K1、K2 摩擦锁合的换挡元件

Claims (6)

1.一种用于运行车辆动力总成(1)的方法，所述车辆动力总成(1)具有驱动设备(2)、变速器装置(3)和输出机构(4)，
其中，在所述变速器装置(3)的区域中设置有至少一个换挡元件(K1、K2、KV、KR)，所述换挡元件的传递能力能为了产生所述变速器装置(3)的运行状态而至少部分无级地改变，并且
其中，在所述车辆动力总成(1)的惯性滑行运行期间，在所述输出机构(4)上出现的扭矩能经由所述变速器装置(3)在所述驱动设备(2)的区域中至少部分地得到支持，
其特征在于，在所述车辆动力总成(1)的惯性滑行运行中，所述变速器装置(3)的其中一个所述换挡元件(K1、K2、KV和KR)的为了产生所述变速器装置(3)的当前运行状态而等于零的传递能力被调整到如下值，在所述值下，在所述输出机构(4)上出现的扭矩的至少一部分能在所述变速器装置(3)的区域中得到支持并且所述驱动设备(2)的转速具有在预先限定的极限值之下的值。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述变速器装置(3)的另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的为了产生所述变速器装置的当前运行状态而等于零的传递能力被调整到如下值，在所述值下，在所述输出机构(4)上出现的扭矩的至少一部分能在所述变速器装置(3)的区域中得到支持并且所述驱动设备(2)的转速具有在所述预先限定的极限值之下的值。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)和/或所述另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力最大提高到预先限定的值，在所述预先限定的值下，所述一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)以及所述另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)滑差式运行。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，在所述驱动设备(2)的转速超出所述预先限定的极限值的情况下，所述一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力以及所述另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力向着所述预先限定的值的方向提高。
5.根据权利要求2至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述驱动设备(2)的转速低过所述预先限定的极限值的情况下，所述一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力以及所述另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力被调整到零。
6.根据权利要求2至4中任一所述的方法，其特征在于，在所述一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力以及所述另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)的传递能力大于零的情况下，所述一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)以及所述另一个换挡元件(K1、K2、KV或KR)被强制冷却。
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