CN104769330A - 用于工程机械的变速箱和用于控制变速箱的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于工程机械(1)的变速箱(100)，所述变速箱(100)被布置成位于第一组变速齿轮和第二组变速齿轮中，其中所述变速箱包括：变速箱壳体(156)；输入轴(102)，该输入轴(102)被构造成接收扭矩；和输出轴(108)，该输出轴(108)用于供应来自所述变速箱(100)的扭矩，其中所述输出轴(108)连接至所述变速箱的行星齿轮组(144)；摩擦盘离合器设备(152)，该摩擦盘离合器设备(152)被布置在所述行星齿轮组(144)的齿圈(154)和所述变速箱壳体(156)之间，以便能够将齿圈(154)连接至变速箱壳体(156)；和控制单元，该控制单元被构造成以可控方式使所述摩擦盘离合器设备在以下状态之间交替，即：当变速箱(100)位于所述第一组变速齿轮中时，在接合状态和至少部分接合状态之间交替，以及，当变速箱(100)位于所述第二组变速齿轮中时，在分离状态和至少部分接合状态之间交替。本发明还涉及一种用于控制变速箱的相应方法。

Description

用于工程机械的变速箱和用于控制变速箱的方法

技术领域

本发明涉及一种用于工程机械的变速箱，其中该变速箱具有处于行星齿轮组的与变速箱输出轴连接的齿圈与变速箱壳体之间的摩擦盘离合器设备，其中该变速箱还包括控制单元，该控制单元被构造成控制该摩擦盘离合器设备。本发明还涉及一种用于控制该变速箱的相应方法。本发明适用于工业建筑机械领域的工程机械，特别是铰接式翻斗车(articulated hauler)。虽然将针对铰接式翻斗车描述本发明，但本发明不限于这种特定机械，而是也可用于其它建筑设备或其它车辆，例如卡车或类似车辆。

背景技术

关于重型物料的运输，频繁地使用一种铰接式翻斗车形式的工程机械。例如，可关于道路或隧道建设、采砂场、矿山、森林或类似环境的运输采用这些工程机械。因而，铰接式翻斗车频繁地在没有正常道路的不平坦地形或易滑地面上以大而重的负荷运行。

铰接式翻斗车是一种车架转向工程机械，其具有用于收容和运输物料的车斗。这种工程机械包括具有前车架和第一组车轮的前车身部分以及具有后车架和第二组车轮的后车身部分。在前车身部分和后车身部分之间布置有枢转接头，以允许前车身部分和后车身部分相对于彼此围绕沿竖直方向延伸的轴线枢转。此外，该工程机械包括通过使前车身部分和后车身部分相对于彼此绕竖直枢转轴线枢转而使工程机械转向的装置。该转向装置通常包括一对液压缸。

如上所述，铰接式翻斗车频繁地用于不平坦地形，因此工程机械的不同部分必须恰当地按尺寸成型，以便能够在这种环境下正常工作。变速箱是铰接式翻斗车的一个典型部分，该部分必须按尺寸成型，以应对重载和不平坦地形。变速箱的重要方面在于变速比的相当大的级差，以便能够在恶劣地形中行驶，也能够在例如正常道路上以较高速行驶。

美国专利2010/0029433公开了一种可动力换挡(powershiftable)多级传动装置，其通过使齿轮结构在多条轴线上分开而具有小的总体长度，且能够适应不同系列的变速比和变速比级差。此外，该可动力换挡多级传动装置具有与输入轴结合的制动器设备，该制动器设备可代替变速箱的传统扭矩变换器。

然而，虽然该制动器设备可代替典型的扭矩变换器并且其尺寸也相对小，但还需要进一步改进美国专利2010/0029433中公开的变速箱，以便能够在例如上述不平坦地形中更高效地工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种相对于上述现有技术方案具有改进的功能性的变速箱。

根据本发明的第一方面，提供了一种用于工程机械的变速箱，该变速箱被布置成位于第一组变速齿轮和第二组变速齿轮中，其中该变速箱包括：变速箱壳体；输入轴，该输入轴被构造成接收扭矩；和输出轴，该输出轴用于将扭矩从变速箱供应出去，其中该输出轴连接至变速箱的行星齿轮组；摩擦盘离合器设备，该摩擦盘离合器设备被布置在行星齿轮组的齿圈和变速箱壳体之间，以便能够将齿圈连接至变速箱壳体；和控制单元，该控制单元被构造成以可控方式使摩擦盘离合器设备在状态之间交替，即：当变速箱位于第一组变速齿轮中时，在接合状态和至少部分接合状态之间交替，而当变速箱位于第二组变速齿轮中时，在分离状态和至少部分接合状态之间交替。

通过提供具有根据本发明的摩擦盘离合器设备的变速箱，可降低对现有技术中公开的单独制动器设备的需求，由此降低对扭矩变换器以及结合输入轴的制动器设备两者的需求。与现有技术的解决方案相比，对摩擦盘离合器设备的定位可平衡在变速箱内发生的齿轮变化，因为摩擦盘离合器设备位于变速箱内的所有齿轮“之后”。此外，通过借助控制单元来控制摩擦盘离合器设备，可向变速箱提供更大数目的功能性。根据一个有利实例，当在陡坡上起动工程机械或类似情形并且变速箱位于第一组变速齿轮中包含的一个变速齿轮中时，控制单元可被构造成使摩擦盘离合器设备在接合状态和至少部分接合状态之间交替，以便向变速箱提供更多能量。因此，摩擦盘离合器设备可布置成在以正常齿轮运行之前(即在完全接合之前)滑动，由此在车辆起动期间提供更稳健的行为，而发动机故障的风险较小。而且，该控制单元可布置成控制摩擦盘离合器设备，以便其能够通过以可控方式提供处于至少部分接合状态(即滑动状态)下的摩擦盘离合器设备来平衡在运行期间的变速箱内的扭矩变化和转速变化，以便可实现变速箱的较均匀和平稳的驱动特性。作为又一实例，当变速箱在摩擦盘离合器设备正常处于分离状态(即在第二组变速齿轮中)的速度下运行时，摩擦盘离合器设备也可用作该工程机械的制动器。由此，使摩擦盘离合器设备从分离状态改变到至少部分接合状态(即滑动状态)将使铰接式翻斗车减速。因此，在这种情况下，摩擦盘离合器设备将与普通的车轮制动器相结合来降低铰接式翻斗车的速度。

又进一步，控制单元也可在变速齿轮处于第一或第二组变速齿轮中时控制所述摩擦盘离合器设备处于至少部分接合状态。由此，可通过摩擦盘离合器设备平衡所述变速箱的抖动运动。

在下文中以及贯穿整个说明书，都应将词语“接合”理解为行星齿轮组的齿圈被固定至变速箱壳体。因此，词语“至少部分接合”应理解为摩擦盘离合器设备处于滑动状态，即不完全接合，也不完全分离。

根据示例性实施例，可通过相应地接合和分离摩擦盘离合器设备来控制在第一组变速齿轮和第二组变速齿轮之间的交替。

因此，当使变速箱在第一组变速齿轮中运行时，摩擦盘离合器设备正常处于接合状态。当使变速箱在第二组变速齿轮中运行时，摩擦盘离合器设备正常处于分离状态。因此，限定了变速箱在第一和第二组变速齿轮之间的截然不同差异。

根据示例性实施例，第一组变速齿轮包括多个较低变速齿轮，并且第二组变速齿轮包括多个较高变速齿轮，与较高变速齿轮相比，较低变速齿轮提供输出轴的较低转速比。

根据示例性实施例，控制单元可进一步被构造成获取指示第一输出轴的在第一时间点的转速和/或扭矩的输入信号并将第一时间点的转速和/或扭矩与第二时间点的输出轴的转速和/或扭矩进行比较，其中控制单元进一步被构造成基于所述输入信号和比较来控制摩擦盘离合器设备。

因此，控制单元可接收与输出轴的转速变化和/或扭矩变化有关的输入，并作为该输入的响应来控制摩擦盘离合器设备。因此，能够以例如能够平衡变速箱内的扭矩变化的方式来控制摩擦盘离合器设备。

根据示例性实施例，控制单元可进一步被构造成：如果第一时间点和第二时间点之间的转速和/或扭矩差超过预定阈值，则使摩擦盘离合器设备在接合状态和至少部分接合状态之间或者在分离状态和至少部分接合状态之间交替。

因此，变速箱可能与运行期间可能发生的干扰无关地相对平稳地运行，这是因为摩擦盘离合器设备可通过制动操作或滑动操作而连续地消除这种干扰。对应地，转速和/或扭矩在一段时间内的变化也可用作控制单元的输入，以确定何时使摩擦盘离合器设备处于至少部分接合状态下。上述术语“在一段时间内”可以是较短的时间段，即几分之一秒，或者是较长的时间段，即从一秒至几秒，最长达好几秒。

根据示例性实施例，控制单元可进一步被构造成接收指示摩擦盘离合器设备的温度的输入信号，并以可控方式启动向摩擦盘离合器设备的冷却剂供应。

该示例性实施例的优点在于，摩擦盘离合器设备正常可作为干式离合器设备工作，并且仅在需要时接收冷却剂。因此，摩擦盘离合器设备可作为半干式离合器工作。对应地，可在摩擦盘离合器设备处于接合状态或至少部分接合状态时将冷却剂供应给摩擦盘离合器设备。可采用温度传感器等来确定何时必需供应冷却剂。然而，控制单元也可通过其它参数，例如测量离合器中的摩擦元件的转速，结合关于离合器温度容量的输入评估一段时间内的离合器施加压力等来估算温度。

根据本发明的第二方面，提供了一种控制变速箱的方法，该变速箱被布置成位于第一组变速齿轮和第二组变速齿轮中，该变速箱包括布置在变速箱的变速箱壳体和变速箱的行星齿轮组的齿圈之间的摩擦盘离合器设备，以便齿圈能够连接至变速箱壳体，该行星齿轮组联接至变速箱的输出轴，以供应来自变速箱的扭矩，该方法包括下列步骤：获取指示变速箱的运行状态的输入信号；将该输入信号与预定的一组规则进行比较；以及，如果变速箱位于第一组变速齿轮中，则基于输入信号和该预定的一组规则使摩擦盘离合器设备在接合状态和至少部分接合状态之间交替，而如果变速箱位于第二组变速齿轮中，则基于输入信号和该预定的一组规则使摩擦盘离合器设备在分离状态和至少部分接合状态之间交替。

该第二方面的效果和特征很大程度上类似于上文关于本发明第一方面所述的那些效果和特征。

因此，摩擦盘离合器设备被构造成基于变速箱的特定驱动状态、以可控方式在接合状态、至少部分接合状态和分离状态之间交替。因此，可将指示运行状态的输入信号解释为向变速箱提供关于驱动状态和/或变速箱部件行为的信息的输入信号。变速箱部件行为应理解为例如变速箱的离合器、轴、齿轮等的行为。

根据示例性实施例，指示变速箱的运行状态的输入信号可包括输出轴的转速和/或扭矩在一段时间内的变化信息。

此外，该预定的一组规则可包括一段时间内的转速和/或扭矩差的预定阈值，并且其中，该方法进一步包括下列步骤：如果一段时间内的转速和/或扭矩差超过阈值，则以可控方式使摩擦盘离合器设备在接合状态与至少部分接合状态之间或者在分离状态与至少部分接合状态之间交替。

因此，可基本避免铰接式翻斗车的无规则行为，因为变速箱能够通过使摩擦盘离合器设备处于至少部分接合状态下来补偿这种行为。

根据示例性实施例，所述预定的一组规则可包括输出轴减速的阈值，并且其中该方法进一步包括下列步骤：如果输出轴的减速低于阈值，则使摩擦盘离合器设备处于用于第二组变速齿轮的至少部分接合状态下。

例如，当工程机械在摩擦盘离合器设备处于分离状态的速度下运行且工程机械开始制动时，摩擦盘离合器设备则可处于至少部分接合状态，以进一步提高该工程机械的制动效率。

根据示例性实施例，变速箱被布置在工程机械中，其中所述预定的一组规则还包括工程机械的速度阈值，并且其中该方法进一步包括下列步骤：如果工程机械的速度低于阈值，则使摩擦盘离合器设备在接合状态和用于第一组变速齿轮的至少部分接合状态之间交替。

该示例性实施例的优点在于：如果工程机械的速度低于预定的最小值，摩擦盘离合器设备则可布置成在接合状态和至少部分接合状态之间交替，以便提供车辆的更稳健的行为，并且避免发动机故障和车辆的无规则行为。

此外，指示运行状态的输入信号也可包括：目前与工程机械的当前速度和负荷结合使用的是哪个档位有关的信息。例如，如果工程机械静止不动并且空载，则以较高档位从静止不动状态起动是有利的。在该情况下，有益的是使摩擦盘离合器设备处于至少部分接合状态，直到铰接式翻斗车已达到特定速度。

根据示例性实施例，该方法可进一步包括下列步骤：获取指示摩擦盘离合器设备的输入信号；和如果该温度高于预定的温度极限，则向摩擦盘离合器设备供应冷却剂。

根据示例性实施例，当摩擦盘离合器设备处于接合状态和/或至少部分接合状态时，可向摩擦盘离合器设备供应冷却剂。

当研究所附权利要求和下文说明时，将明白本发明的进一步特征和优点。本领域技术人员应明白，不偏离本发明的范围，可组合本发明的不同特征，以产生与下文所述的那些实施例不同的实施例。例如，上文对本发明的不同优点的说明是仅关于向前驱动车辆描述的，本发明的各种实施例当然也适用于当变速箱被设置在一个倒档齿轮中时，即当工程机械向后行驶时。

附图说明

通过下文对本发明例证性实施例的例示性和非限制性详细说明，将更好地理解本发明的上述及其他目的、特征和优点，其中：

图1示出了具有根据本发明的变速箱的铰接式翻斗车的透视图；

图2示出了根据本发明实施例的变速箱的截面侧视图；

图3a至3d分别详细示出了根据本发明的处于不同状态下的摩擦盘离合器设备的示例性实施例；并且

图4示出了用于运行图2所示的变速箱的方法的示例性流程图。

具体实施方式

下面将参考示出本发明的例证性实施例的附图更详细地描述本发明。然而，本发明可具体化为许多不同形式，并且不应理解为限于本文提出的实施例；相反，提供该实施例是为了完全和完整。贯穿本说明，相同标识符都涉及相同元件。

图1是铰接式翻斗车形式的工程机械1的视图，其具有前车身部分2和后车身部分4，前车身部分2具有用于驾驶员的驾驶室3，后车身部分4具有用于收容物料的车斗5。该车斗优选以可枢转方式连接至后车身部分，并能够通过一对倾斜缸6(例如液压缸)而倾斜。所述前车身部分具有前车架7以及从前车架7悬挂的一对车轮8。后车身部分4具有后车架9以及从后车架9悬挂的两对车轮10、11。

该工程机械是车架转向式的，即，存在将工程机械1的前车身部分2和后车身部分4连接的枢转接头12。该前车身部分和后车身部分彼此枢转地连接，以便绕大致竖直的枢转轴线13枢转。

该工程机械优选包括液压系统，此液压系统具有布置在该工程机械的相反两侧上的两个液压缸14(转向缸)，以通过前车身部分2和后车身部分4的相对运动来使该工程机械转向。然而，这些液压缸可以被用于使该工程机械转向的任何其它线性致动器(例如机电式线性致动器)代替。

该工程机械还可以包括将该工程机械的前车身部分和后车身部分连接的第二枢转接头，以允许前车身部分和后车身部分相对于彼此围绕沿工程机械的纵向方向延伸的大致水平枢转轴线枢转。

为了使工程机械能够在各种状况下(即，在不同类型的地形中)运行，该工程机械需要用于根据特定的行驶状况提供不同变速比的变速箱。转向图2，其中示出了根据本发明示例性实施例的变速箱100的截面侧视图。图2中示出和描绘的变速箱100包括输入轴102，该输入轴102被构造成被连接至铰接式翻斗车的内燃机等，以将来自发动机的扭矩提供给变速箱100。变速箱100还包括主轴104、副轴(countershaft)106、输出轴108和倒档轴110。输入轴102联接至离合器单元112，以控制从发动机至内输入轴102'或外输入轴102"的扭矩。内输入轴102'和外输入轴102"分别设有内输入齿轮114和外输入齿轮116。此外，内输入齿轮114和外输入齿轮116分别与第一副轴齿轮118和第二副轴齿轮120啮合连接。因此，来自发动机的扭矩能够从输入轴102经由内输入轴102'和外输入轴102"输入轴中的一个提供给副轴106。

此外，副轴106还包括第三副轴齿轮122和第四副轴齿轮124，该第三副轴齿轮122和第四副轴齿轮124分别与第一主轴齿轮132和第二主轴齿轮134啮合连接。第一主轴齿轮132能够经由离合器130与内输入轴102'连接。第二主轴齿轮134能够通过离合器133连接至主轴104。此外，离合器126将第三副轴齿轮122连接至副轴106，并且离合器128将第四副轴齿轮124连接至副轴106。因此，允许扭矩通过副轴106上的齿轮与主轴104上的齿轮之间的啮合连接以及各个离合器126、128、130、133从副轴106传递至主轴104。另外，第四副轴齿轮124与位于倒档轴110上的倒档齿轮136啮合连接。

齿轮140和142涉及倒档齿轮。本文中不具体描述所述倒档齿轮，但本领域技术人员应容易明白，与本文所述的任何前向驱动齿轮一样，本发明的功能和优点也同样适用于倒档齿轮。

此外，来自内输入轴102'的扭矩也能够通过布置在内输入轴102'和主轴104之间的离合器138提供给主轴104。在此情况下，副轴106是空载的。

再进一步，主轴104也连接至输出轴108，以将来自主轴104并从变速箱100向外输出的扭矩供应给例如铰接式翻斗车1的车轮。主轴104通过行星齿轮组144联接至输出轴108。更具体地，行星齿轮组144的太阳轮146联接至主轴104，而行星齿轮组144的行星架148联接至输出轴108。第一行星离合器150被构造成将主轴104联接至行星架148，并且，摩擦盘离合器设备152被构造成将齿圈154联接至变速箱156，其中变速箱壳体156被构造成封闭该变速箱的上述各个部分。在一个示例性实施例中，太阳轮146也可以通过第一行星离合器150连接至齿圈154。下面将参照图3a-图4进一步描述摩擦盘离合器设备152及其功能。此外，摩擦盘离合器设备152可以是干式离合器或湿式离合器。该摩擦盘离合器设备也可在分离时用作半干式离合器并在接合时用作湿式离合器。因此，例如当摩擦盘离合器设备152的温度达到特定的预定温度极限时，能够以可控方式将冷却剂提供给摩擦盘离合器设备152。

当选择期望的档位时，上述各个离合器可根据当前正使用的具体档位而被接合或分离。本申请中将不给出每个不同档位的具体连接说明，因为认为本领域技术人员已经知道如何在变速箱中的不同档位之间转换。然而，为了更好地理解本申请的发明构思，下文将描述关于第一组变速齿轮和第二组变速齿轮的不同运行模式。相对于第二组变速齿轮，第一组变速齿轮为该铰接式翻斗车提供较低的速度但较大的扭矩。

转向图3a，其中示出了当铰接式翻斗车以第一变速齿轮之一运行时的行星齿轮组144的实施例。如图所示，第一行星离合器150处于分离状态，而摩擦盘离合器设备152处于接合状态，即行星齿轮组144的齿圈154被固定至变速箱壳体156。因此，太阳轮146旋转，这使得行星架148绕太阳轮146旋转，由此在主轴104和输出轴108之间提供固定的速比。

另一方面，如图3b中详细例示的，当铰接式翻斗车以第二变速齿轮之一运行时，第一行星离合器150处于接合状态，而摩擦盘离合器设备152处于分离状态，即允许齿圈154相对于变速箱壳体156旋转。因此，行星架148被固定至太阳轮146以及行星齿轮144的齿圈154，由此使主轴104和输出轴108以相同的转速旋转。

现在，以下详细说明将集中在将行星齿轮组144的齿圈154联接至变速箱壳体156的摩擦盘离合器设备152。特别地，将描述摩擦盘离合器设备152的各种功能性和作用。

参考例示了铰接式翻斗车1的行驶情景的图3c，其中第一行星离合器150处于分离状态，即铰接式翻斗车1以上述第一组变速齿轮中包含的一个齿轮行驶。也如上所述，摩擦盘离合器设备152在处于接合状态的正常运行模式下。然而，摩擦盘离合器设备152也可以处于图3c所示的至少部分接合状态下。该“至少部分接合状态”应理解为摩擦盘离合器设备152正在滑动，即，允许齿圈154和变速箱壳体之间的相对但受限的运动。当使变速箱以该组较低变速齿轮运行时，有利的是以可控方式使摩擦盘离合器设备152处于至少部分接合状态下。例如，当铰接式翻斗车从静止状态起动时，通过使用该组较低变速齿轮中包含的一个齿轮，使摩擦盘离合器设备152滑动能够提高发动机功率，从而降低发动机故障的风险。当在陡坡上起动或者当铰接式翻斗车例如重载有作业材料等时，该功能是特别有利的。

此外，使摩擦盘离合器设备152处于至少部分接合状态是有利的，例如，用于平衡例如主轴104和输出轴108之间的扭矩变化或转速变化。因此，可不需要出于这些目的而使用扭矩变换器。例如，通常由于第一组变速齿轮中的齿轮变化、各种发动机负荷、或者从变速箱中常用的动力输出单元(PTO)产生的负荷，可能在变速箱中发生这些扭矩变化或转速变化。因此，通过以可控方式使摩擦盘离合器设备152处于至少部分接合状态，能够平衡所发生的例如从发动机到主轴104的不规则行为。因而，可始终不向车辆的车轮提供不规则行为，由此提高驾驶员和乘客的乘坐舒适性。

现在转向示出了铰接式翻斗车1的行驶情景的图3d，其中第一行星离合器150处于接合状态，即铰接式翻斗车1以上述第二组变速齿轮中包含的一个齿轮行驶。也如上所述，摩擦盘离合器设备152在处于分离状态的正常运行模式下。因此，当铰接式翻斗车1以第二组变速齿轮运行时，所述摩擦盘离合器设备通常是分离的。然而，通过以可控方式使摩擦盘离合器设备152处于至少部分接合状态，即如图3d所示的滑动状态，摩擦盘离合器设备152能够用作该车辆的辅助制动器。因此，使摩擦盘离合器设备至少部分接合将降低输出轴108的速度，从而随着主轴104和输出轴108以第二组变速齿轮以相同的速度旋转来降低车辆速度。另外，该摩擦盘离合器设备能够以可控方式在分离状态和至少部分接合状态之间交替，以便平衡可能在改变第二组变速齿轮中的齿轮时发生的扭矩变化和/或速度变化。

最后参考图4，其中示出了用于控制上述摩擦盘离合器设备152的方法的一个示例性实施例。当铰接式翻斗车1正在行驶或静止时，可连续地向变速箱100的控制单元(未示出)等提供信号，从而提供与车辆状况有关的信息。因此，变速箱100的控制单元获取S1指示变速箱100的运行状况的输入信号。例如，该运行状况可以是上述的在陡坡上起动的状况；由例如换挡、发动机行为、来自PTO的负荷等导致的扭矩变化和/或转速变化。对应地，能够因此将指示运行状况的输入信号解释为变速箱100的输入信号，该输入信号提供了关于铰接式翻斗车1的行驶状况和/或变速箱部件行为的信息。之后，控制单元将该输入信号与预定的一组规则进行比较S2。例如，该预定的该组规则可包括与车辆速度、上述例示的陡坡的倾斜度、扭矩变化和/或转速变化的水平、使车辆停止在特定位置所需的制动水平等有关的阈值水平。基于所述输入信号和预定的一组规则，控制单元然后使摩擦盘离合器设备152定位S3在以下状态之一：接合状态、分离状态、或至少部分接合状态。

此外，如上所述，摩擦盘离合器设备152可用作湿式摩擦盘离合器设备以及干式摩擦盘离合器设备。这能够由控制单元控制，因此，控制单元也被构造成在需要时以可控方式向摩擦盘离合器设备提供冷却剂。因此，摩擦盘离合器设备152可作为半干式离合器设备运行。作为示例，该控制单元可接收指示摩擦盘离合器设备152内的温度的输入信号。当摩擦盘离合器设备处于上述接合状态或至少部分接合状态时，温度通常升高。当温度达到预定温度极限(即满足预定规则)时，所述控制单元被配置成以可控方式向摩擦盘离合器设备提供冷却剂，从而使其成为湿式摩擦盘离合器设备。

虽然已经关于特定类型的变速箱描述了本发明，但是不应将本发明视为限于排除同样可适用于本发明的其它类型的变速箱。例如，本发明不限于使用具有上述内输入轴和外输入轴的变速箱，本发明同样适用于具有一个输入轴以向例如副轴或主轴提供扭矩的变速箱。因而，上述对本发明示例性实施例的说明以及附图应被视为本发明的非限制性实例，并且其保护范围由所附权利要求限定。不应将权利要求中的任何标识符视为限制其范围。

Claims (13)

1.一种用于工程机械(1)的变速箱(100)，所述变速箱(100)被布置成位于第一组变速齿轮和第二组变速齿轮中，其中所述变速箱包括：

-变速箱壳体(156)；

-输入轴(102)，所述输入轴(102)被构造成接收扭矩；和

-输出轴(108)，所述输出轴(108)用于将扭矩从所述变速箱(100)供应出去，其中所述输出轴(108)连接至所述变速箱的行星齿轮组(144)；

-摩擦盘离合器设备(152)，所述摩擦盘离合器设备(152)布置在所述变速箱壳体(156)与所述行星齿轮组(144)的齿圈(154)之间，以便能够将所述齿圈(154)连接至所述变速箱壳体(156)；以及

-控制单元，所述控制单元被构造成以可控方式使所述摩擦盘离合器设备在以下状态之间交替，即：

-当所述变速箱(100)处于所述第一组变速齿轮中时，使所述摩擦盘离合器设备在接合状态和至少部分接合状态之间交替，并且

-当所述变速箱(100)处于所述第二组变速齿轮中时，使所述摩擦盘离合器设备在分离状态和至少部分接合状态之间交替。

2.根据权利要求1所述的变速箱(100)，其中，所述第一组变速齿轮和所述第二组变速齿轮之间的交替是通过相应地接合和分离所述摩擦盘离合器设备来控制的。

3.根据权利要求1或2中的任一项所述的变速箱(100)，其中，所述第一组变速齿轮包括多个较低变速齿轮且所述第二组变速齿轮包括多个较高变速齿轮，与所述较高变速齿轮相比，所述较低变速齿轮提供了所述输出轴(108)的较低转速比。

4.根据上述权利要求中的任一项所述的变速箱(100)，其中，所述控制单元进一步被构造成获取指示所述输出轴(108)在第一时间点的转速和/或扭矩的输入信号，并将所述第一时间点的所述转速和/或扭矩与所述输出轴(108)在第二时间点的转速和/或扭矩进行比较，其中，所述控制单元进一步被构造成基于所述输入信号和所述比较来控制所述摩擦盘离合器设备。

5.根据权利要求4所述的变速箱(100)，其中，所述控制单元进一步被构造成：如果所述第一时间点和所述第二时间点之间的转速和/或扭矩差超过预定阈值，则所述控制单元使所述摩擦盘离合器设备(152)在所述接合状态和所述至少部分接合状态之间或者在所述分离状态和所述至少部分接合状态之间交替。

6.根据上述权利要求中的任一项所述的变速箱(100)，其中，所述控制单元进一步被构造成接收指示所述摩擦盘离合器设备(152)的温度的输入信号，并以可控方式启动向所述摩擦盘离合器设备(152)冷却剂供应。

7.一种用于控制变速箱(100)的方法，所述变速箱(100)布置成位于第一组变速齿轮和第二组变速齿轮中，所述变速箱包括摩擦盘离合器设备(152)，所述摩擦盘离合器设备(152)被布置在所述变速箱(100)的变速箱壳体(156)与所述变速箱(100)的行星齿轮组(144)的齿圈(154)之间，以便所述齿圈(154)能够连接至所述变速箱壳体(156)，所述行星齿轮组(144)联接至所述变速箱(100)的输出轴(108)，所述输出轴(108)用于将扭矩从所述变速箱供应出去，所述方法包括下列步骤：

-获取(S1)指示所述变速箱(100)的运行状态的输入信号；

-将所述输入信号与预定的一组规则进行比较(S2)；以及

-如果所述变速箱(100)位于所述第一组变速齿轮中，则基于所述输入信号和所述预定的一组规则使所述摩擦盘离合器设备(152)在接合状态和至少部分接合状态之间交替(S3)；和

-如果所述变速箱(100)位于所述第二组变速齿轮中，则基于所述输入信号和所述预定的一组规则使所述摩擦盘离合器设备(152)在分离状态和至少部分接合状态之间交替(S3)。

8.根据权利要求7的任一项所述的方法，其中，指示所述变速箱(100)的运行状态的所述输入信号包括所述输出轴(108)的转速和/或扭矩在一段时间内的变化信息。

9.根据权利要求8所述的方法，其中，所述预定的一组规则包括一段时间内的转速和/或扭矩差的预定阈值，并且其中所述方法进一步包括以下步骤：

-如果所述一段时间内的转速和/或扭矩差超过所述阈值，则以可控方式使所述摩擦盘离合器设备(152)在所述接合状态和所述至少部分接合状态之间或者在所述分离状态和所述至少部分接合状态之间交替。

10.根据权利要求7至9中的任一项所述的方法，其中，所述预定的一组规则包括所述输出轴的减速度的阈值，并且其中所述方法进一步包括以下步骤：

-如果所述输出轴的所述减速度低于所述阈值，则使所述摩擦盘离合器设备(152)处在用于所述第二组变速齿轮的所述至少部分接合状态下。

11.根据权利要求7至10中的任一项所述的方法，其中，所述变速箱(100)被布置在工程机械(1)中，其中所述预定的一组规则还包括所述工程机械的速度的阈值，并且所述方法进一步包括以下步骤：

-如果所述工程机械(1)的所述速度低于所述阈值，则使所述摩擦盘离合器设备(152)在所述接合状态和用于所述第一组变速齿轮的所述至少部分接合状态之间交替。

12.根据权利要求7至11中的任一项所述的方法，进一步包括下列步骤：

-获取指示所述摩擦盘离合器设备(152)的温度的输入信号；和

-如果所述温度高于预定的温度极限，则向所述摩擦盘离合器设备(152)供应冷却剂。

13.根据权利要求7至12中的任一项所述的方法，其中，当所述摩擦盘离合器设备(152)处于所述接合状态和/或所述至少部分接合状态时，向所述摩擦盘离合器设备(152)供应冷却剂。