CN105587853A - 确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法。换挡元件从分离和完全排空的运行状态通过施加操作压力转移至接合和完全填充的运行状态，并且确定直至达到换挡元件的这种运行状态的参考填充时间。换挡元件随着识别到接合运行状态通过在预先限定的排空时间间隔内调节操作压力至一水平而转移至其完全排空和分离的运行状态，随后又完全填充和接合，换挡元件随着识别到完全填充和接合的运行状态通过降低操作压力朝排空和分离运行状态方向转移。随后换挡元件在达到完全排空和分离运行状态之前又转移至其完全填充和接合运行状态，并确定填充时间间隔，直至部分排空的换挡元件又具有其完全填充和接合的运行状态。

Description

确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法

技术领域

本发明涉及一种根据在权利要求1的前序部分中详细限定的类型的、用于确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法。

背景技术

在根据实践已知的无级功率分支变速器或建筑机械变速器中通常使用可液压操作的摩擦锁合换挡元件，其在活塞室范围内填充液压液并施以相应操作压力。这种换挡元件的活塞室的填充度显著影响换挡元件的相应存在的传递能力或可相应通过换挡元件引导的转矩。附加地，换挡元件的操作过程影响换挡元件的接合特性，因而也影响换挡舒适性，其在很大程度上通过在车辆输出装置的区域内相应存在的转矩或其曲线确定。

因为公知地，批量生成的、在换挡元件中所用的部件以及液压管路的制造公差可能在不期望范围内有偏差，所以针对变速器的每个换挡元件单个地执行校准，以便了解换挡元件的相应的填充特性，并且可以在所需范围内操作换挡元件以获得高的换挡舒适性。表示相应的离合器填充特性和通过校准确定的参数存储在变速器控制器的非易失性存储器内并且在每次换挡期间考虑用于执行对换挡元件的操作。

在此，两个参数对于换挡元件的填充特性来说是特别有特点的。第一参数是所谓的快速填充时间，在此期间，换挡元件被施以所谓的快速填充脉冲，以便在短的运行时间内填充换挡元件。换挡元件的活塞室在快速填充时间内被施以限定的快速填充压力。接着快速填充阶段的是所谓的填充补偿阶段，在此期间，活塞室范围内存在的操作压力从快速填充压力水平下降至表示第二参数的填充补偿压力水平并且在另一限定的填充补偿时间内保持不变。在填充补偿阶段结束时，按照理想方式，换挡元件处于限定运行状态，在该限定运行状态中，换挡元件的传递能力大致等于零并且从此出发，提高换挡元件的操作力导致换挡元件的传递能力直接提高。

在迄今已知的校准方法中重复地确定快速填充时间。在此，从非常短的快速填充时间出发逐步提高快速填充时间，直至换挡元件在快速填充阶段结束时传递转矩。换挡元件的运行状态可以以简单方式和方法根据变速器构件的各种转速曲线验证。在此，利用适当的识别功能实现转速监控。校准方法相应基于如下假设，即，换挡元件(其快速填充时间当前被校准)在确定快速填充时间的各个重复步骤之间转移至完全排空的运行状态。

然而除了填充特性以外，换挡元件的排空特性也在很大程度上影响切换品质。原因在于，特别是在建筑机械中，一个和同一离合器快速地相继接入车辆传动系的力流，这种情况尤其是出现在多次连续的逆转过程中。如果一个和同一离合器相应在经过非常短的运行时间后接入和分离，则该离合器在重新接入之前可能尚未完全排空并且从所谓的部分填充运行状态重新接入。然而这导致的是，用于相应待接入的换挡元件的迄今已知的接入路线不适用于使换挡元件在期望的高换挡舒适性所需的范围内为接入做好准备。

发明内容

本发明任务因而在于提供一种用于确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法，以便在高换挡舒适性所需的范围内在接入过程中也可以操作仅部分排空的换挡元件。

根据本发明，该任务利用具有权利要求1的特征的方法解决。

在用于确定变速器的可液压操作的换挡元件的排空特性的方法中，换挡元件的一个换挡元件半部分与可与驱动装置耦联的变速器输入轴有效连接，换挡元件的另一换挡元件半部分能够与实施有变速器的车辆传动系的输出装置相连，换挡元件在变速器输入轴转速大于阈值的情况下并且在换挡元件半部分与变速器输出轴脱开的情况下，从分离和完全排空的运行状态通过施加操作压力转移至接合和完全填充的运行状态，并且确定直至达到换挡元件的这种运行状态的参考填充时间。如果可与变速器输出轴相连的换挡元件半部分的转速基于换挡元件的接合运行状态而达到预先限定的阈值，则识别出换挡元件的接合运行状态。随着识别出换挡元件的接合运行状态，换挡元件通过在预先限定的排空时间间隔内调节操作压力至一水平而转移至其完全排空和分离的运行状态，并且随后又完全填充和接合。换挡元件又随着识别到完全填充和接合的运行状态通过降低操作压力朝排空和分离运行状态方向引导。随后，换挡元件在达到完全排空和分离运行状态之前又转移至其完全填充和接合运行状态，同时确定填充时间间隔，直至部分排空的换挡元件又具有其完全填充和接合的运行状态。

利用根据本发明的方法可以以简单的方式和方法确定尤其是无级功率分支变速器的反向离合器的换挡元件的排空特性。通过该方法确定的特征参量可在操控换挡元件期间考虑，以便改善尤其是无级功率分支变速器的反向离合器的切换质量。这尤其是在快速连续换挡时是有利的，这是因为通过考虑换挡元件的排空时间可以显著改进切换特性。通过使用该方法，首次在液压操控领域中明确考虑批量生产制造的换挡元件的偏差。

在根据本发明的方法中，识别功能监控换挡元件的次级侧转速。如果换挡元件转移至其接合运行状态，则可与变速器输出端相连的换挡元件半部分大致以与变速器输入轴相连的换挡元件半部分的转速转动，并且优选布置在输出侧的转速传感器在测量技术方面确定输出侧的换挡元件半部分的转速的转速增加。

此外，在该方法期间，在换挡元件区域内施加相应高的操作压力，直至换挡元件的次级侧转速超过阈值。之后识别到换挡元件已填充到传递转矩的程度。到那时经过的时间作为参考填充时间保存在变速器控制器内。随后将操作压力调节至一水平，从而最终完全排空换挡元件。再接下来，再次重新完全填充换挡元件，并且验证先前确定的参考填充时间，借此确定换挡元件首先实际上已完全排空。

另外接下来，在实际确定的排空时间期间，排空时间从换挡元件完全填充运行状态直至换挡元件的下一个填充过程明显缩短，借此没有给换挡元件提供完全排空的足够时间。通过该步骤可以以很小的费用精确确定换挡元件的实际排空特性，用于填充和接合换挡元件的方法可以在高换挡舒适性所需的范围内以简单方式和方法调整。

如果参考填充时间至少两次连续确定，则以简单方式和方法避免由于测量错误导致的对换挡元件的错误操作。

根据本发明的方法优选可以用于具有无级功率分支变速器的车辆传动系，然而根据本发明的方法也可以用于具有包含换挡离合器的变速器(例如具有流体动力变矩器，优选具有已接合的变矩器锁止离合器的变速器)的车辆传动系。该变速器在此同样具有摩擦锁合的换挡元件。

在根据本发明的方法的有利的变型方案中，换挡元件在经过预先限定的排空时间之后又转移至其完全填充和接合的运行状态，其中，借助填充时间间隔与参考填充时间之间的比，以很小的费用确定换挡元件经过预先限定的排空时间之后的填充度。

在根据本发明的方法的另一有利的变型方案中，重复地执行对换挡元件的填充度的确定，直至确定与换挡元件的预先限定的填充度对应的排空时间。

在根据本发明的方法的另一变型方案中，重复地执行对换挡元件的填充度的确定，直至确定直至达到换挡元件的完全排空和分离运行状态的排空时间，借此可以以高精度操作换挡元件。

在根据本发明的方法的可以很小的费用执行的变型方案中，表示换挡元件的排空特性的特性曲线通过在换挡元件的完全填充和接合运行状态与完全排空和分离运行状态以及确定的填充度中间值之间的线性插入在与此对应的排空时间内确定，换挡元件在排空时间等于零时具有完全填充和接合运行状态，换挡元件在经过排空时间间隔之后具有完全排空和分离运行状态。

根据相应存在的应用情况，表示换挡元件排空特性的特性曲线用作二次多项式，该特性曲线根据换挡元件的完全填充和接合运行状态与完全排空和分离运行状态以及确定的填充度中间值在与此对应的排空时间内确定，换挡元件在排空时间等于零的情况下具有完全填充和接合运行状态，换挡元件在经过排空时间间隔之后具有完全排空和分离运行状态。

在根据本发明的方法的有利的变型方案中，换挡元件的与预先限定的排空时间对应的填充度和/或与换挡元件的预先限定的填充度对应的排空时间根据变速器输入轴的转速和/或变速器的运行温度调节，借此可在变速器的整个运行范围内在高换挡舒适性所需的范围内操作换挡元件。

为了能够在高换挡舒适性所需的范围内操作换挡元件，在根据本发明的方法的可简单执行的变型方案中，换挡元件的快速填充时间和/或操作压力的压力水平在换挡元件的快速填充阶段期间通过特性曲线匹配于在快速填充阶段开始时通过特性曲线确定的换挡元件填充度。

在此，操作压力的压力水平和/或快速填充时间可以根据相应确定的换挡元件填充度在快速填充阶段开始时缩短。

不仅在权利要求中说明的特征而且在根据本发明的主题的如下实施例中说明的特征分别单独或彼此以任意组合的方式适用于进一步改进根据本发明的主题。

附图说明

本发明的其他优点和有利的改进方案由权利要求和参考附图原理性地描述的实施例得到。其中：

图1示出具有无级功率分支变速器的车辆传动系的明显示意性的方块图；

图2示出无级功率分支变速器的齿轮简图；

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；

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；

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；

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

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

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1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。

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。

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。

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。

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。

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。

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1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。

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。

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，即，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1的车辆。

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。

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。

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。

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。

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。

在开始校准方法的时间点T0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n11，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n11为大致等于零。

在时间点T0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p9以图4所示的方式和方法理想地跳跃式地升高并且恒定地保持在压力水平p9zu上。随着运行时间t的增加，换挡元件9的填充度及其传递能力也提高。传递能力的提高又促使换挡元件9的与空套轮11抗相对转动连接的换挡元件半部分的转速n11提高。在时间点T1中，换挡元件9的换挡元件半部分的转速n11超过根据经验确定的被限定的阈值n11_schwell。在时间点T1中识别出的是，换挡元件9填充到可以传递转矩的程度。根据时间点T1和T0的差值确定参考填充时间tf，其在当前考虑的示例中等于250ms。

在确定参考填充时间tf之后，操作电流i9的额定值i9soll和操作压力p9在图4所示范围内又跳跃式下降至水平p9auf，在该水平中，换挡元件9转移至其分离运行状态。操作电流9的额定值i9soll在此在如此长的时间间隔恒定保持在与操作压力p9的分离压力水平p9对应的电流值上，从而使换挡元件9最终完全排空。在此处考虑的实施例中，额定值i9soll直至10s的时间点T2调节至该水平。自时间点T2起，操作电流i9的额定值i9soll在与时间点T0相同范围内跳跃式升高，换挡元件9被施以操作压力p9zu。

在时间点T3，换挡元件9的换挡元件半部分的转速n11又超过阈值n11_schwell并确定时间点T3与T2之间的时间间隔。如果由时间点T3和T2限定的时间间隔对应于在时间点T1确定的参考填充时间tf，那么参考阶段在时间点T3结束，在参考阶段期间确定参考填充时间tf。

根据相应当前的应用情况，在换挡元件9的唯一填充过程之后或在换挡元件9的多个连续执行的填充过程之后确定参考填充时间tf，其中，在每两个填充过程之间分别设置一个如此长的等待时间，从而使换挡元件9在每次重新的填充过程之前处于其完整分离和排空的运行状态。试验证明有利的是，参考填充时间tf的确定已经在唯一的填充过程之后具有校准方法所需的精度。

在参考阶段结束之后开始确定实际的排空时间，换挡元件9已经在时间点T3之后经过大约2s的时间间隔，在时间点T4通过在比例压力调节器40上施加操作电流i9的额定值i9soll而施以像在参考阶段期间那样的操作压力p9zu。2s的较小等待时间导致的是，换挡元件9的活塞室在时间点T4未完全排空，换挡元件9的换挡元件半部分的转速n11已经在经过125ms之后超过阈值n11_schwell。当前确定的125ms填充时间除以先前确定的250ms参考填充时间tf，其中，结果等于换挡元件9在时间点T4的剩余填充度，其在此处考虑的示例中等于50％。

随后执行换挡元件9的另一填充阶段，其中，换挡元件9的其他填充阶段之间的排空时间逐步增加直至换挡元件9的其中一个填充阶段又经过完整的参考填充时间tf，直至换挡元件9完全填充。

在图4示范性地示出的、确定换挡元件9排空时间的重复步骤中，换挡元件9在经过3s的排空时间之后的时间点T5后再次被施以压力值p9zu。换挡元件9的换挡元件半部分的转速n11在时间点T7超过阈值n11_schwell。这对应于187ms的填充时间。这意味着：换挡元件9在经过3s排空时间之后或在时间点T6还具有25％的剩余填充度。

在时间点T7，操作电流i9额定值i9soll又下降至换挡元件9的分离水平。换挡元件9随后在经过4s排空时间之后在时间点T8被施以操作压力p9zu。换挡元件在时间点T9转移至其完全填充和接合的运行状态，这是因为换挡元件9的换挡元件半部分的转速n11超过阈值n11_schwell。位于时间点T9与T8之间的时间间隔又对应于250ms的参考填充时间tf。得到这样的测量值，即，换挡元件9经过位于3与4s之间的排空时间之后完全排空。根据如下认知，即，换挡元件9在3与4s之间排空，换挡元件9的实际排空时间在该时间间隔内可以以减少的步距重复地非常准确地确定。

操作电流9的额定值i9soll和操作电流p9的当前所示的跳跃式变化仅为示例性的。在本领域技术人员的推断中，换挡元件9的操作电流以及操作压力也可以以其他适当方式和方法例如斜坡式地变化。

此外，通过校准方法确定的值可以与各种运行状态参量(例如大致相当于驱动装置转速的变速器输入轴6的转速和变速器3的相应存在的运行温度)有关地调节，与匹配值有关地操作换挡元件9和10。

在确定换挡元件9和10的排空时间并且必要时执行调节之后，将确定的校准值存入电动液压控制和调节装置37的非易失性存储器(例如EPROM或EEPROM)中并且用作针对操作换挡元件9和10的参数。

图5示例性地示出换挡元件9关于时间t的填充和排空特性曲线。该特性曲线在时间点T10至T13之间示出换挡元件9在快速填充阶段和随后的填充补偿阶段期间的填充特性。附加地，该特性曲线示出换挡元件9在时间点T14之后的排空特性。

当前在图5中示出的填充特性由如下工作步骤得到，即，在时间点T10完全排空且处于分离运行状态下的换挡元件9自时间点T10开始以其自身已知的方式和方法在快速填充阶段期间利用快速填充压力在终结于时间点T11的快速填充时间内尽快填充。在快速填充阶段后，自时间点T11开始跟随有所谓的填充补偿阶段，其延伸直至时间点T13，并且在填充补偿阶段期间，换挡元件9在根据经验确定的填充补偿时间内被施以填充补偿压力。

换挡元件9按照理想方式在填充补偿阶段末端处于限定运行状态下，其中，换挡元件9的传递能力等于零，从限定运行状态出发，进一步提高换挡元件的操作压力p9导致换挡元件9的传递能力的直接提高。在时间点T13，换挡元件9在任何情况下都完整填充。

为了确定根据图5的特性曲线，首先针对20％的换挡元件9预定剩余填充度通过图4所描述的步骤确定与此对应的排空持续时间。在图5考虑的示例中，该排空时间等于3s。附加地还确定时间间隔，经过此时间间隔之后，换挡元件9最终完整排空。随后在在时间点T14(其中，换挡元件9完整填充)的运行点与时间点T15(即，在时间点T14之后的3s并且其中，换挡元件具有25％的剩余填充度)的运行点之间，在经过10s之后跟随时间点T14并且其中，离合器完全排空和分离的时间点T16中线性插入，图5所示的关于时间t的排空曲线以很小的费用确定。换挡元件9可以在变速器3或实施有变速器3的车辆传动系的随后的运行期间在有利于高换挡舒适性的范围内与这种特性曲线有关地在随后描述的范围内操作。

换挡元件的图6所示的填充和排空特性曲线在时间点T10与T14之间大致对应于图5所示的填充和排空特性曲线。根据图6的填充和排空特性曲线的自时间点T14起示出的区域同样通过在换挡元件9的三个运行点之间的线性插入确定。在此，换挡元件9的用于确定根据图6的特性曲线的运行点在时间点T14和T16对应于换挡元件9的在时间点T14和T16用于确定根据图5的填充和排空特性曲线考虑到的运行点。仅在时间点T17用于确定根据图6的填充和排空特性曲线的运行点与用于确定根据图5的填充和排空特性曲线考虑到的运行点在时间点T15有偏差。

以确定根据图6的填充和排空特性曲线为基础的运行点在时间点T17由换挡元件9的经过限定的排空时间(其当前在时间点T14之后开始并且为3s)之后存在的剩余填充度限定。

图7示出在起初切换完全排空的换挡元件9或10时可能考虑的换挡元件9和10的在前述范围内确定的已校准的剩余填充特性。在此，在图7中，在上方区域内示出在时间点T10与T11之间的快速填充阶段和随后的填充补偿阶段(其在时间点T11至T13之间执行)期间操作电流i9的额定值i9soll关于时间t的曲线。操作电流i9的额定值i9soll在时间点T13之后在所谓的压力调制阶段(其在此一直持续到时间点T30)斜坡式地升高，以便使换挡元件9或10转移至其完全接合的运行状态。

在时间点T14要求分离换挡元件9或10，因而操作电流i9的额定值i9soll斜坡式地下降至分离和排空换挡元件9或10所需的水平。基于此原因，自时间点T14起在图7下方区域通过所示填充和排空特性曲线示出的范围内排空换挡元件9或10。图7所示特性曲线可以以图5或图6所描述的方式和方法通过线性插入创建。

经过约2s的排空时间之后，在时间点T18重新要求接入换挡元件9。对应于根据图7的填充和排空特性曲线地，换挡元件9或10在时间点T18还具有约25％的剩余填充度。基于对换挡元件9的不可忽略的剩余填充度的认知，操作电流i9的额定值i9soll在时间点T18仅针对相对于在时间点T10与T11之间的时间间隔缩短的时间间隔或缩短的快速填充时间，直至时间点T19都保持在与快速填充压力对应的电流值水平上，并且在时间点T19直至时间点T20斜坡式地下降至填充补偿压力的水平，并且换挡元件9被施以相应快速填充压力。

在填充补偿阶段结束或经过填充补偿时间(其在此同样比在时间点T11与T13之间的填充补偿阶段更短)之后，换挡元件9或10又处于其限定运行状态，在限定运行状态中，换挡元件9或10的传递能力大致等于零，换挡元件9或10的操作压力的提高导致传递能力的直接提高。换挡元件9或10在此在时间点T21具有如下运行状态，从该运行状态出发，操作电流i9的额定值i9soll在和时间点T13与T30之间的范围相同的范围内提高至换挡元件9或10的接合水平，在该接合水平中，换挡元件9或10被施以接合压力。随后，操作电流i9的额定值i9soll根据要求在时间点T23又下降至如下电流值水平，在该电流值水平中，换挡元件9或10转移至其分离运行状态。

利用图7详细描述的步骤，以很小的成本避免换挡元件9或10由于在尚未完全排空换挡元件9或10时发出重新接入要求而被过度填充，通过重新接入换挡元件9或10产生被驾驶员感觉到受到干扰的换挡冲击。

通常，利用根据本发明的方法在快速连续切换换挡元件时，通过确定或校准排空时间实现改善的切换特性。附加地，通过在当前的车辆系统中执行根据本发明的方法，构件公差的首次在批量生产构件中存在的偏差可以在操作变速器换挡元件时明确考虑并且可以在期望的大范围内实现换挡舒适性。

附加地，换挡元件的填充和排空特性曲线通常还可以利用其他方法，例如启发式、统计或另外的步骤确定，以便可以在前述范围内操作换挡元件以获得高的换挡品质。

附图标记列表

1车辆传动系

2驱动装置

3变速器

4输出装置

5辅助输出装置

6变速器输入轴

7固定轮

8另一辅助输出装置

8A固定轮

9摩擦锁合换挡元件

10摩擦锁合换挡元件

11空套轮

12空套轮

13行星齿轮架

14空套轮

15双行星齿轮架

16第一太阳轮

17第二太阳轮

18齿圈

19轴

20第一液压单元

21水压调节单元

22固定轮

23固定轮

24轴

25第二液压单元

26变速器输出轴

27摩擦锁合换挡元件

28空套轮

29固定轮

30固定轮

31固定轮

32摩擦锁合换挡元件

33空套轮

34固定轮

35轴

36可调节轭

37电动液压控制和调节装置

38电动控制设备

39阀门装置

40比例压力调节器

41比例压力调节器的阀芯

42电磁体

43弹簧装置

44液压放大器

45控制面

46阀芯

i9操作电流

i9soll操作电流额定值

n11换挡元件的换挡元件半部分的转速

n11_schwell阈值

p9操作压力

p_red供应压力信号

p_sys供应压力信号

T0-T30离散时间点

t时间

Claims (10)

1.一种用于确定变速器(3)的能液压操作的换挡元件(9、10)的排空特性的方法，所述换挡元件的一个换挡元件半部分与能与驱动装置(2)耦联的变速器输入轴(6)有效连接，所述换挡元件的另一换挡元件半部分能够与实施有所述变速器的车辆传动系(1)的输出装置(4)相连，其特征在于，

所述换挡元件(9、10)在存在大于阈值的变速器输入轴(6)的转速并且在换挡元件半部分与所述输出装置(4)脱开的情况下，从分离和完全排空的运行状态通过施加操作压力(p9)转移至接合和完全填充的运行状态，并且确定直至达到所述换挡元件(9、10)的这种运行状态的参考填充时间(tf)，

其中，如果能与所述输出装置(4)相连的换挡元件半部分的转速(n11)达到预先限定的阈值(n11_schwell)，则识别到所述换挡元件(9、10)的接合运行状态，

其中，所述换挡元件(9、10)随着识别到所述换挡元件(9、10)的接合运行状态通过在预先限定的排空时间间隔内调节操作压力(p9)至一水平而转移至其完全排空和分离的运行状态，随后又完全填充和接合，

其中，所述换挡元件(9、10)又随着识别到完全填充和接合的运行状态通过降低操作压力(p9)朝排空和分离运行状态方向转移，

并且其中，所述换挡元件(9、10)在达到完全排空和分离运行状态之前又转移至其完全填充和接合运行状态，确定填充时间间隔，直至部分排空的换挡元件又具有其完全填充和接合的运行状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述参考填充时间(tf)至少两次相继确定。

3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述换挡元件(9、10)在经过预先限定的排空时间之后又转移至其完全填充和接合的运行状态，并且借助所述填充时间间隔与所述参考填充时间(tf)之间的关系确定所述换挡元件(9、10)经过预先限定的排空时间之后的填充度。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，重复地确定所述换挡元件(9、10)的填充度，直至确定与所述换挡元件(9、10)的预先限定的填充度对应的排空时间。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，重复地确定所述换挡元件(9、10)的填充度，直至确定直至达到所述换挡元件(9、10)的完全排空和分离运行状态的排空时间。

6.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，表示所述换挡元件(9、10)的排空特性的特性曲线通过在所述换挡元件(9、10)的完全填充和接合运行状态与完全排空和分离运行状态以及确定的填充度中间值之间的线性插值在与此对应的排空时间上确定，所述换挡元件(9、10)在排空时间等于零时具有完全填充和接合运行状态，所述换挡元件(9、10)经过排空时间间隔之后具有完全排空和分离运行状态。

7.根据权利要求3至5之一所述的方法，其特征在于，表示所述换挡元件排空特性的特性曲线用作二次多项式，所述特性曲线根据所述换挡元件的完全填充和接合运行状态与完全排空和分离运行状态以及填充度的确定中间值在与此对应的排空时间上确定，所述换挡元件在排空时间等于零时具有完全填充和接合运行状态，所述换挡元件经过排空时间间隔之后具有完全排空和分离运行状态。

8.根据权利要求3至7之一所述的方法，其特征在于，所述换挡元件(9、10)的与预先限定的排空时间对应的填充度和/或与所述换挡元件(9、10)的预先限定的填充度对应的排空时间根据所述变速器输入轴(6)的转速和/或所述变速器(3)的运行温度调节。

9.根据权利要求6至8之一所述的方法，其特征在于，所述换挡元件(9、10)的快速填充时间和/或操作压力(p9)的压力水平在所述换挡元件(9、10)的快速填充阶段期间通过所述特性曲线匹配于所述换挡元件(9、10)的在快速填充阶段开始时通过所述特性曲线确定的填充度。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，至少所述操作压力(p9)的压力水平和/或快速填充时间根据所述换挡元件(9、10)的相应确定的填充度在快速填充阶段开始时缩短。