CN115264052A - 用来运行用于机动车的动力传动系的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用来运行用于机动车的动力传动系的方法，动力传动系包括自动变速器和驱动自动变速器的驱动机器，该自动变速器包括：多个切换元件；用于操纵切换元件的液压控制器；电子控制单元；以及至少一个传感器，该传感器用于检测至少一个运行参量；当摩擦锁合的切换元件的温度低于确定的临界温度边界值时，操控所述切换元件，使得在不中断通过自动变速器的力流并且因而牵引力不中断的情况下进行换挡。如果摩擦锁合的切换元件的温度超过该边界值，则按压力历程操控该切换元件，使得通过自动变速器的力流中断，借助影响驱动机器的驱动力矩和因而驱动转速、通过影响要闭合的切换元件的切换元件半部的转速差来实现这些切换元件半部的同步。

Description

用来运行用于机动车的动力传动系的方法
技术领域
本发明涉及一种用来运行用于机动车的动力传动系的方法以及一种动力传动系和一种用于机动车的自动变速器。
背景技术
在自动变速器中变换传动比时通常至少切断一个切换元件并且接通另一个切换元件。如果要切断的并且因而要打开的切换元件是摩擦锁合的切换元件，则使将切换元件半部彼此挤压靠在一起以传递转矩的压力逐渐减小，从而力矩传递能力随着时间的流逝降低。切换元件便在一定的时间段上处于有打滑的运行中，由该有打滑的运行引起切换元件升温。这例如在降挡、亦即挂上较低的挡位时出现，尤其是随着在打开中的摩擦锁合的切换元件中高的转速差和在输入力矩高时。
DE 100 434 20 B4描述了一种用于控制车辆变速器的完全或部分自动化的换挡过程的方法。在此应使到离合器中的热量输入最小。这通过如下方式实现，即，通过发动机控制装置这样改变发动机力矩，使得出现的打滑转速小并且离合器力矩基本上等于发动机力矩。在此监控摩擦离合器的温度，以避免热过载。在这里不利的是，防止过热与不希望地妨碍驱动功率相关联。
类似地和与相同的缺点相关联的是一种由DE 10 2014 217 008 A1已知的方法的工作方式。在这里公开了一种用于控制动力传动系的方法，在该方法中基于摩擦式离合器的温度变化来匹配内燃机的发动机力矩。
发明内容
本发明的目的在于，给出一种方法，在该方法中在换挡过程中避免摩擦锁合的切换元件的不允许的升温，而不妨碍车辆的驱动功率。
所述目的通过独立权利要求1的技术方案来实现。
据此给出一种用来运行用于机动车的动力传动系的方法，该动力传动系具有自动变速器和驱动自动变速器的驱动机器。在这里，该自动变速器包括：多个切换元件，为了实现不同的传动级，要闭合这些切换元件之中的确定的切换元件并且要打开这些切换元件之中的确定的另外的切换元件；用于操纵切换元件的液压控制器；用于操控液压控制器和驱动机器的电子控制单元。
在本方法中，当摩擦锁合的切换元件的温度低于确定的边界值时，这样操控为了变换传动级而要切断的摩擦锁合的切换元件，以打开该要切断的摩擦锁合的切换元件，使得在不中断通过自动变速器的力流并且因而牵引力不中断的情况下变换传动级。
“切断”切换元件可理解成减小可传递的转矩直至转移到打开的状态，在该打开的状态中在借助该切换元件耦联的旋转的构件之间不存在力流。“接通”切换元件可理解成提高转矩的传递能力直至到完全闭合。在该完全闭合的状态下，切换元件将两个旋转的变速器部件不可相对转动地连接。在摩擦锁合的切换元件中可持续不断地或非持续不断地改变对于转矩的传递能力，直至通过该摩擦锁合的切换元件的力流中断或不可相对转动的连接。形锁合的切换元件只能在闭合状态和打开状态之间切换。在变速器中变换传动级也称为换挡。
按照本发明，当摩擦锁合的切换元件的当前的或预期的温度高于临界温度边界值时，这样打开要切断的摩擦锁合的切换元件，使得通过自动变速器的力流至少几乎中断。在这里，借助影响驱动机器的发动机力矩和/或驱动转速、通过影响要接通的并且因而要闭合的切换元件的切换元件半部的转速差来实现这些切换元件半部的同步。通过自动变速器的“至少几乎”中断的力流可理解成，在理想情况下不能通过自动变速器传递力矩，然而由于质量效应或拖曳效应在所述至少一个打开的无压力的切换元件中传递拖曳力矩。
本方法提供如下优点，即，要切断的摩擦锁合的切换元件的打滑时间相对于传递能力的降低在力流不中断的情况下(如这在温度低于边界值时发生)明显减小。在这方面，打滑时间可理解成切换元件在打滑情况下传递转矩的时间，其中，通过与之关联的摩擦实现热量输入到切换元件中，该摩擦导致构件载荷。在切换元件完全打开时，打滑时间相对于此明显缩短并且到切换元件中的热量输入因而显著减少。
本发明的有利的设计方案由从属权利要求得出。
在一种优选的设计方案中可行的是，借助所述传感器测量摩擦锁合的切换元件的温度。
在一种进一步的或替代的优选的设计方案中，借助温度模型由至少一个检测到的确定的运行参量计算摩擦锁合的切换元件的温度。
在这方面优选可行的是，所述确定的运行参量是在换挡期间切换元件半部的差动转速和/或在换挡期间的切换元件力矩和/或打滑时间和/或变速器油底壳温度。
在本方法的另一种优选的设计方案中可行的是，在换挡之前检测至少要打开的切换元件的温度，并且在超过温度边界值时这样快速地降低在要打开的切换元件中的压力，使得在在要闭合的切换元件中提高压力之前，该要打开的切换元件不再能传递转矩。在这里，在要切断的摩擦锁合的切换元件打开之后或者随着要切断的摩擦锁合的切换元件打开，改变驱动机器的转速，使得要接通的切换元件的切换元件半部同步，从而能闭合该要接通的切换元件。
在这方面，术语“切换元件半部的同步”可理解成在切换元件半部之间调整确定的差动转速、优选的差动转速范围、或转速相等。
优选规定，为了影响驱动机器的驱动转速，改变驱动机器的转矩。
在本方法的一种优选的设计方案中可行的是，在变换传动级时，在打开摩擦锁合的切换元件之后闭合形锁合的切换元件。
本方法的另一种优选的设计方案规定，变换传动级作为降挡进行。
在下文中，降挡可理解成从较高的挡向较低的挡变换，其中，较高的挡比较低的挡具有更小的传动比。
在这方面，传动比可理解成驱动转速除以从动转速得到的商。
优选地，动力传动系包括驱动机器和自动变速器，该自动变速器包括：多个切换元件，为了实现不同的传动级，要闭合这些切换元件之中的确定的切换元件并且要打开这些切换元件之中的确定的另外的切换元件；以及用于操纵切换元件的液压控制器。此外，该动力传动系具有用于操控液压控制器和驱动机器的电子控制单元以及至少一个传感器，该传感器用于检测用于测量或计算为了变换传动级而要切断的至少一个摩擦锁合的切换元件的温度的确定的运行状态或运行参量。此外，电子控制单元包括计算机程序产品，该计算机程序产品能控制如上所述的方法。
在一种优选的进一步改进方案中，所述至少一个传感器构成为温度传感器和/或构成为转速传感器和/或转矩传感器。
驱动机器可以是内燃机、电动机或包括内燃机和电机的混合动力驱动装置。
附图说明
下文更详细地描述按照本发明的电插塞器连接装置的实施例。
图中：
图1示出按照本发明的方法的流程图，
图2a和图2b示出带有在第一运行状态下的方法的相关参量的历程的时间图表，和
图3a和图3b示出带有在按照本发明的方法中在第二运行状态下相关参量的历程的时间图表。
具体实施方式
图1示出按照本发明的方法的流程图。在开始步骤10中，从初始传动比i_a出发给变速器电子控制装置输出换挡指令，在该换挡指令中限定应挂上的目标传动比i_z。为了执行这样的传动比变换，在自动变速器中例如要打开一要切断的切换元件I并且要闭合一要接通的切换元件II，其中，要打开的切换元件I在当前情况下是摩擦锁合的切换元件。摩擦锁合的切换元件例如是可将两个转动的变速器部件相互连接的片式离合器或可将一转动的变速器部件与变速器壳体耦联并且因而使之停止的片式制动器。因为摩擦锁合的切换元件在其打开时和在其闭合时在一定时间具有打滑，所以该摩擦锁合的切换元件由于发生的摩擦而升温。如开头所描述的，该升温不应超过一定的界限，因为否则切换元件的热过载会导致切换元件损坏以及变速器温度或运行介质不允许地升高。在按照本发明的方法中检测热载荷并且在输入步骤20中在变速器电子控制装置中输入该热载荷。在图1中所示的实例中依据例如借助温度传感器在变速器油中或在切换元件的构件上测量的温度T量化该热载荷。同样，依据热模型和有打滑相互摩擦的切换元件半部的测得的相对转速可确定热载荷。
在判定步骤30中，在测量温度的情况下将温度与临界的温度边界值Tk进行比较。如果未达到(N)临界的温度边界值Tk，亦即T<Tk，则在过程步骤41中这样操控要切断的摩擦锁合的切换元件I，使得其压力关于时间t具有压力历程pA_I，如在图2a中所示。在过程步骤50中借助压力历程pC_II操控并且因而闭合可构造成摩擦锁合的或形锁合的要接通的切换元件II。紧临过程步骤50之前，为了同步的目的，由变速器电子控制装置在过程步骤42中短时间地借助输出的发动机力矩历程M_A降低驱动机器的发动机力矩M和/或转速。因此，在结果步骤60挂上了目标传动比i_z。
图2a示出在热载荷低于临界值时要切断的切换元件I和要接通的切换元件II的压力p的关于时间t的用以执行从初始传动比i_a向目标传动比i_z变换的历程。例如，当温度T小于临界的边界温度值Tk时，如果该温度用作热载荷的评判标准，就是这种情况。此外，在图2b中示出发动机力矩M关于时间t的历程。
在时刻t0通过要切断的摩擦锁合的切换元I在压力值p1的压力下闭合而挂上初始传动比i_a。在t0之后进行用于挂上目标传动比i_z的换挡指令，为此要打开切换元件I。这借助调节压力p来进行，该压力关于时间t以压力历程pA_I改变。从时刻t1起，使压力从压力值p1斜坡式地降低到在时刻t2达到的压力值p2。从时刻t2起继续降低压力到在时刻t3达到并且出于换挡舒适性的原因以较平缓的倾斜度发生的压力值t3。直至时刻t4之后，使压力恒定地保持在压力值p3的高度上。直至时刻t5将在要切断的切换元件I中的压力提升到压力值p4，保持直至时刻t6并且接着降低到压力值p0。在这里，p0对应于无压力的状态，在该状态中存在环境压力或者几乎与环境压力相当的压力，在该压力时力矩不再能经由切换元件I传递。在时刻t1和t6之间总是存在切换元件I的传递能力，其中，力矩传递是与打滑相关的。由此，在换挡期间不出现完全的牵引力中断。然而，与打滑相关的力矩传递的缺点是切换元件I的升温。进行与打滑相关的力矩传递的时间段称为打滑时间。在图2a的当前实例中，该打滑时间在时刻t1和t2之间开始并且在时刻t7结束。
从时刻t5起，给要接通的切换元件II加载压力，以便闭合该切换元件。为了在闭合要接通的切换元件II时同步和提高换挡舒适性，从时刻t4起短时间地使按力矩历程M_A被操控的发动机力矩M和/或发动机转速从力矩值M1降低到力矩值M2。在这里也可相应地操控驱动机器的转速。差值为力矩扰动ΔMA＝M1-M2。仅当实现了该降低时，才在时刻t5给要接通的切换元件II按压力历程pC_II加载压力值p1高度的压力并将其闭合。从时刻t5起将发动机力矩按历程M_A重新提升到在时刻t6达到的值M1。从时刻t6起，把要切断的切换元件II的压力降低到压力值p0，由此该切换元件完全打开。现在，完全闭合的切换元件II传递力矩值M1高度的满力矩。因此挂上了目标传动比i_z。
如果现在在有意换挡时确定了要切断的切换元件I的临界的热状态，例如确定了温度T大于(Y)临界的温度边界值Tk，则在如图3a和3b所示那样开启换挡时要切断的切换元件I的压力p关于时间t按压力历程pB_I改变。
在这里，通过如下方式按陡峭的压力倾斜度打开要切断的切换元件I，即，将切换元件I中的压力p降低直至到p0或者到——完全或几乎——无压力的状态，从而自动变速器的牵引力降低到空挡水平。在这方面，空挡水平可理解成，通过变速器的力流或力矩流在理想情况下中断。实际上力矩流大多如此程度地降低，使得由于在打开的切换元件中的拖曳效应仅仍传递拖曳力矩。这样打开力锁合也称为按空挡换挡。
在这里的优点是离合器的很短的打滑时间，该打滑时间仅在时刻t1和时刻t20之间发生，从而没有或仅有少的热量输入到离合器中。为了能以可接受的换挡舒适性接通要接通的切换元件II，比在如图2a和2b中所示的换挡时明显更强的发动机干预是必需的。这在图3b中以力矩历程M_B示出，在该力矩历程中驱动机器的力矩从力矩值M1降低到力矩值M20和/或驱动机器的转速降低到相应的值，其中，M20明显小于M2，从而得到力矩扰动ΔMB＝M1-M20，该力矩扰动的量明显大于ΔMA的量。以此使要接通的切换元件II或者说其切换元件半部同步，并且只有当这些切换元件半部被引导到允许的转速差的范围中时，才在时刻t40给要接通的切换元件II加载压力，如从压力历程pC_II可见。
有利地，在明显在时刻t5之前的时刻t40已经可以闭合要接通的切换元件II，如由图2a中的时间偏差Δt以Δt＝t5-t40可见。
附图标记
10 开始步骤，初始传动比
20 输入步骤，要切断的切换元件的温度
30 判定步骤，温度与临界值比较
31 过程步骤，要切断的切换元件的压力历程
32 过程步骤，发动机干预的历程
41 过程步骤，要切断的切换元件的压力历程
42 过程步骤，发动机干预的历程
50 过程步骤，要接通的切换元件的压力历程
60 结果步骤，目标传动比
I 要切断的切换元件
II 要接通的切换元件
i_a 初始传动比
i_z 目标传动比
M 发动机力矩
M_A 发动机力矩历程
M_B 发动机力矩历程
M1 高的力矩值
M2 低的力矩值
M20 低的力矩值
ΔMA 力矩扰动
ΔMB 力矩扰动
p 切换元件中的压力
pA_I 要切断的切换元件中的压力历程
pB_I 要切断的切换元件中的压力历程
pC_II 要接通的切换元件中的压力历程
p0 压力值
p1 压力值
p2 压力值
p3 压力值
p4 压力值
t 时间
t0 时刻
t1 时刻
t2 时刻
t3 时刻
t4 时刻
t5 时刻
t6 时刻
t7 时刻
t20 时刻
t30 时刻
t40 时刻
t50 时刻
Δt 时间差
T 切换元件的温度
Tk 临界的温度边界值

Claims (10)

1.用来运行用于机动车的动力传动系的方法，该动力传动系具有自动变速器和驱动自动变速器的驱动机器，该自动变速器包括：多个切换元件(I、II)，为了实现不同的传动级，要闭合这些切换元件之中的确定的切换元件(II)并且要打开这些切换元件之中的确定的另外的切换元件(I)；用于操纵切换元件的液压控制器；用于操控液压控制器和驱动机器的电子控制单元；以及至少一个传感器，该传感器用于检测用于直接或间接确定切换元件温度(T)的确定的运行状态或运行参量；其中，当要切断的切换元件的温度(T，20)低于确定的临界温度边界值(Tk，30)时，操控(pA_I)为了从初始传动比(i_a，10)变换传动级(i_a，10)而要切断的摩擦锁合的切换元件(I)，以打开该要切断的摩擦锁合的切换元件，使得在不中断通过自动变速器的力流并且因而牵引力不中断的情况下变换传动级；其特征在于：当摩擦锁合的切换元件(I)的当前的或预期的温度(T)高于临界温度边界值(Tk，30)时，打开(pB_I，31)要切断的摩擦锁合的切换元件(I)，使得通过自动变速器的力流至少几乎中断，借助影响驱动机器的发动机力矩(MB，32)和/或驱动转速、通过影响要接通的并且因而要闭合的切换元件(II)的切换元件半部的转速差来实现这些切换元件半部的同步。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：借助所述传感器测量摩擦锁合的切换元件(I)的温度(T)。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：借助温度模型由至少一个检测到的确定的运行参量计算摩擦锁合的切换元件(I)的温度。
4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于：所述确定的运行参量是在换挡期间切换元件半部的差动转速和/或在换挡期间的切换元件力矩和/或打滑时间和/或变速器油底壳温度。
5.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：在换挡之前检测(20)至少要打开的切换元件(I)的温度(T)，并且在超过临界的温度边界值(Tk，30)时按确定的压力历程(pB_I，31)快速降低在要打开的切换元件中的压力，使得该要打开的切换元件不再能传递转矩，然后在要闭合的切换元件(II)中按确定的压力历程(pC_II)提高(50)压力以建立目标传动比(i_z，60)，在要切断的摩擦锁合的切换元件(I)打开之后或者随着要切断的摩擦锁合的切换元件打开，改变驱动机器的转速和/或力矩(MB)，使得要接通的切换元件(II)的切换元件半部同步，从而能闭合该要接通的切换元件。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于：为了影响驱动机器的驱动转速，改变驱动机器的转矩(M，MB)。
7.根据权利要求5或6所述的方法，其特征在于：在变换传动级(i_a，i_z)时，在打开摩擦锁合的切换元件(I)之后闭合形锁合的切换元件。
8.根据上述权利要求之一所述的方法，其特征在于：变换传动级作为降挡进行。
9.动力传动系，包括驱动机器和自动变速器，该自动变速器包括：多个切换元件，为了实现不同的传动级，在变换传动级时要闭合这些切换元件之中的确定的切换元件并且要打开这些切换元件之中的确定的另外的切换元件；用于操纵切换元件的液压控制器；用于操控液压控制器和驱动机器的电子控制单元；以及至少一个传感器，该传感器用于检测用于测量或计算为了变换传动级而要切断的摩擦锁合的切换元件的温度的确定的运行状态或运行参量；并且电子控制单元包括计算机程序产品，该计算机程序产品能控制根据上述权利要求之一所述的方法。
10.根据权利要求9所述的自动变速器，其中，所述至少一个传感器构成为温度传感器和/或构成为转速传感器和/或转矩传感器。
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