CN116964360A - 用于运行驱动系的方法和控制设备 - Google Patents

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CN116964360A CN202280018090.XA CN202280018090A CN116964360A CN 116964360 A CN116964360 A CN 116964360A CN 202280018090 A CN202280018090 A CN 202280018090A CN 116964360 A CN116964360 A CN 116964360A
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transmission
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group transmission
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马里奥·施泰因博恩
特亚·施吕特
弗里德·诺伦贝格
理查德·马林斯基
奥塔卡尔·什普尔德利克
梅尔廷·法伊弗尔
卡雷尔·韦希普尔
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Abstract

本发明涉及用于运行机动车辆的驱动系的方法，其中，驱动系具有：驱动单元(1)；被接连在驱动单元(1)与输出端(3)之间的自动化的分组变速器(2)；和被接连在驱动单元(1)与分组变速器(2)之间的分离离合器(5)，其中，分组变速器(2)具有多个分变速器，即至少具有主变速器(9)并且还具有在驱动技术上位于主变速器(9)上游的副变速器(10)和在驱动技术上位于主变速器(9)下游的范围挡组(11)，其中，当在分组变速器(2)中实施切换时分离离合器(5)不能被利用、即不能被开闭时，激活紧急切换程序，其中，在紧急切换程序中，依赖于分组变速器(2)的输入转速或依赖于驱动单元(1)的转速地，在分离离合器(5)闭合的情况下从分组变速器(2)的实际挡位到分组变速器(2)的目标挡位的切换仅仅在主变速器(9)中和/或在驱动技术上位于主变速器(9)下游的范围挡组(11)中被自动实施，而在驱动技术上位于主变速器(9)上游的副变速器(10)中并不实施。

Description

用于运行驱动系的方法和控制设备
技术领域
本发明涉及用于运行机动车辆的驱动系的方法，其中，驱动系具有驱动单元、被接到驱动单元与输出端之间的、自动化的分组变速器以及被接到驱动单元与分组变速器之间的分离离合器，而且其中，分组变速器具有多个分变速器，即至少是具有主变速器并且还具有在驱动技术上位于主变速器上游的副变速器和在驱动技术上位于主变速器下游的范围挡组。本发明还涉及用于运行这种驱动系的控制设备。
背景技术
DE 10 2006 054 277 A1公开了一种用于在自动化的手动变速器中执行换挡的方法。在所提出的方法中，换挡可以要么在使用分离离合器的情况下被执行要么在不使用分离离合器的情况下被执行，并且因此可以在断开分离离合器时执行或在不断开分离离合器时执行。因此，检查用于在分离离合器闭合的情况下换挡进而是切换的基本条件，并且当满足这些基本条件时，容许在分离离合器闭合的情况下挂出原挡位。如果这种在分离离合器闭合的情况下的挂出没有成功，则变换到用于在分离离合器断开的情况下挂入目标挡位的切换模式。如果在分离离合器闭合的情况下成功挂出原挡位，则检查是否满足用于在分离离合器闭合的情况下挂入目标挡位的条件，其中，如果是不满足的情况，则再次分路到用于在分离离合器断开的情况下挂入目标挡位的切换模式。因此，根据DE 10 2006 054 277 A1的方法的前提是，该分离离合器在自动化的手动变速器中实施切换时能被提供并因此能被利用进而是能被开闭。
由DE 2006 054 277A1已知的方法在分离离合器不能被利用、即不能被开闭时则不适合用于实施切换。
需要一种用于运行机动车辆的具有自动化的分组变速器的驱动系的方法，在该方法中，即使分离离合器不能被利用、即不能被开闭时，也可以执行从实际挡位到目标挡位的切换进而是换挡。
发明内容
基于此，本发明所基于的任务在于，提供一种用于运行机动车辆的驱动系的新颖的方法和一种用于执行该方法的控制设备。该任务通过根据权利要求1的用于运行驱动系的方法来解决。
当在分组变速器中实施切换时分离离合器不能被利用、即不能被开闭时，激活紧急切换程序。在紧急切换程序中，依赖于该分组变速器的输入转速地或者依赖于驱动单元的转速地，在分离离合器闭合的情况下从分组变速器的实际挡位到分组变速器的目标挡位的切换仅仅在主变速器中和/或在驱动技术上位于主变速器下游的范围挡组中被自动实施，而在驱动技术上位于该主变速器上游的副变速器中并不实施。
根据本发明提出：在驱动系具有自动化的分组变速器的情况下，当在分组变速器中执行切换时分离离合器不能被开闭时，激活紧急切换程序。在紧急切换程序中，实施在分离离合器闭合的情况下从分组变速器的实际挡位到分组变速器的目标挡位的切换进而是换挡，然而仅仅是在主变速器和/或范围挡组参与的情况下。副变速器在其状态方面保持不变。利用本发明，可以通过如下方式提高具有分组变速器的机动车辆的可用性，即，即使分离离合器不能被开闭也实施切换。
优选地，如果机动车辆正在加速，即分组变速器的输入转速或者驱动单元的转速变大并且达到或超过第一极限值，则在分组变速器中在主变速器参与的情况下和/或在范围挡组参与的情况下自动实施升挡切换。如果机动车辆正在减速，即分组变速器的输入转速或者驱动单元的转速变小并且达到或低于第二极限值，则在分组变速器中在主变速器参与的情况下和/或在范围挡组参与的情况下自动执行降挡切换。该方法对于当分离离合器不能被开闭时在分组变速器中实施切换进而是实施换挡时是特别优选的。因此，在分组变速器中无论是进行升挡切换还是进行降挡切换都可以在主变速器和/或范围挡组参与的情况下被执行。
优选地，分组变速器的目标挡位依赖于各自的极限值、实际挡位和针对分组变速器的输入转速或驱动单元的转速的所希望的目标转速地获知，尤其地，分组变速器的目标挡位被如下这样地获知，即，分组变速器的输入转速或驱动单元的转速的目标转速处在驱动单元的所容许的最大转速与驱动单元的空转转速的中间附近的范围内。这一点是特别优选的，以便当分离离合器不能开闭时提高机动车辆的可用性。
根据本发明的控制设备在权利要求8中限定。
附图说明
优选的改进方案由从属权利要求和随后的描述中得出。本发明的实施例在没有对此进行限制的情况下依据附图更详细地予以阐述。其中：
图1示出机动车辆的驱动系的示范性简图；
图2示出用于阐明本发明的信号流程图表；以及
图3示出针对降挡切换的时序图。
具体实施方式
本发明涉及一种用于运行机动车辆的具有自动化的分组变速器的驱动系的方法和一种用于执行该方法的控制装置。
图1示出了机动车辆的驱动系的简图，该驱动系具有驱动单元1、自动化的分组变速器2和输出端3。驱动单元1能经由也被称为起动离合器的分离离合器5与分组变速器2的输入轴6耦接。输出端3与分组变速器2的输出轴8耦接。在所示出的实施例中，分组变速器2具有主变速器9、在驱动技术上位于主变速器9上游的副变速器10、以及在驱动技术上位于主变速器9下游的范围挡组11。主变速器9也被称为主挡组。
分组变速器2的主变速器9被实施成中间轴结构类型的直接挡变速器并且具有两个中间轴21、22。在所示出的实施例中，主变速器9被构造成具有用于向前行驶的三个传动比级G1、G2、G3和用于倒退行驶的传动比级R。传动比级G1、G2和R的空套齿轮分别以能转动的方式支承在主轴上，并能经由所配属的、被构造成牙嵌式离合器的切换元件15、16、18和19切换。所配属的固定齿轮抗相对转动地布置在中间轴21、22上。两个切换元件15、16和两个切换元件18、19分别构成切换组件17或20。主变速器9能非同步化地被切换。
在所示出的实施例中，分组变速器2的副变速器10被构造成两级，并且同样以中间轴结构类型来实施，其中，副变速器10的两个传动比级K1和K2形成了主变速器9的两个能被切换的输入常数。这两个传动比级K1、K2具有较小的传动比差异。
第一传动比级K1的空套齿轮以能转动的方式支承在输入轴6上。第二传动比级K2的空套齿轮以能转动的方式支承在主轴上。副变速器10的两个传动比级K1、K2的固定齿轮分别与主变速器9的在输入侧延长的中间轴21、22抗相对转动地布置。副变速器10的同步化构成的切换元件12、13、即所谓的同步切换元件被组合成共同的切换组件14。
分组变速器2的布置在主变速器9下游的范围挡组11同样被设计成两级，然而被构造为行星传动装置24。太阳轮25以抗相对转动地与主变速器9的在输出侧延长的主轴连接。行星架27抗相对转动地与分组变速器2的输出轴8耦接。齿圈26与具有两个同步化的切换离合器的切换组件23处于连接中，通过这些同步化的切换离合器，使得范围挡组11能交替地通过使齿圈26与固定不动的壳体部分7连接能被切换到低速行驶级L中，而通过使齿圈26与行星架27连接能被切换到高速行驶级S中。范围挡组11能同步化地被切换。图1还示出了作用于中间轴21的可选的变速器制动器4。经由变速器制动器4可以使中间轴21制动。
在此要指出的是：分组变速器2的在图1中示出的实施方案虽然是优选的，但是是可选的。本发明也可以与包括主挡组9、范围挡组11和副变速器10的其他的分组变速器相结合地使用。
现在，本发明涉及一种用于运行驱动系的方法，该驱动系具有自动化的分组变速器2，如果被接连在驱动单元1与分组变速器2的输入轴6之间的分离离合器5在分组变速器2中实施切换时不能被开闭，即不可以断开并且然后重新闭合，则利用该方法可以实施从分组变速器2的实际挡位到分组变速器2的目标挡位的切换或换挡。
在本发明的意义下，当分离离合器5在变速器2中实施切换时不能被利用、即不能被开闭时，激活紧急切换程序。在紧急切换程序中，依赖于分组变速器2的输入转速地、即依赖于分组变速器2的输入轴6的转速地，或者依赖于驱动单元1的转速地，在分离离合器5闭合的情况下从分组变速器2的实际挡位到分组变速器2的目标挡位的切换仅仅在主变速器9中和/或在驱动技术上位于主变速器9下游的范围挡组11中被自动实施，但在驱动技术上位于主变速器9上游的副变速器10中并不实施。因此，只有主变速器9和/或范围挡组11参与在分离离合器5闭合的情况下在紧急切换程序中对分组变速器2的切换或换挡的实施，而副变速器10没有参与。下文将参考图2的信号流程图表和图3的时序图来描述本发明的另外的细节。
在图2的信号流程图表的框28中，检查分离离合器5是否能被使用、即是否能开闭。如果分离离合器5能开闭，则从框28出发分路回到框28。相反，如果分离离合器5在分组变速器2中实施切换时不能被开闭，则从框28分路到框29。在框29中，停用常规切换程序。随后，在框30中激活紧急切换程序。
随后，在紧急切换程序被激活的情况下，检查机动车辆是否正在加速，即检查分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速是否变大。如果情况是变大，则从框31出发分路到框32。相反，如果不是，即在框31中查明机动车辆正在减速，即分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速变小，则从框31出发分路到框33。
在框32中，检查分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速是否达到或超过第一极限值。优选地，该第一极限值是比驱动单元1的所容许的最大转速小了被限定的偏移量的转速。
如果在框32中查明：驱动单元1的转速或者分组变速器2的输入转速没有达到或者没有超过第一极限值，则从框32出发分路回到框32。相反，如果在框32中查明：驱动单元1的转速或者分组变速器2的输入转速达到或超过第一极限值，则从框32分路到框34，其中，接着，在框34中，在分组变速器2中仅仅在主变速器9参与的情况下和/或在范围挡组11参与的情况下自动实施从实际挡位到目标挡位的换挡，更确切地说被实施为在分离离合器5闭合的情况下的升挡切换。
在框33中，检查分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速是否达到或低于第二极限值。该第二极限值是比驱动单元1的空转转速大了经限定的偏移量的转速。
如果在框33中查明：情况不是如此，即分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速没有达到或没有低于该第二极限值，则分路回到框33。相反，如果在框33中查明：在机动车辆正在减速的情况下，分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速达到或低于该第二极限值，则从框33出发分路到框35。接着，在框35中，在分组变速器2中仅仅在主变速器9参与的情况下和/或在范围挡组11参与的情况下自动实施切换，即实施在分离离合器5闭合的情况下的降挡切换。
针对在分离离合器5不能被开闭且是闭合的情况下所要实施的分组变速器2的切换的目标挡位依赖于各自的极限值(即第一极限值或第二极限值)、实际挡位以及针对分组变速器2的输入转速或驱动单元1的转速的所希望的目标转速来获知。在此，分组变速器2的目标挡位以如下方式获知，即，针对分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速的目标转速处在驱动单元1的所容许的最大转速与驱动单元1的空转转速的中间附近的范围内。接着，针对该目标转速，选择具有适合的传动比的那个目标挡位，从而使得在挂入该目标挡位之后，分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速尽可能接近该目标转速。
图3示出了关于时间t的随时间的信号变化过程，更确切地说针对的是在分组变速器2中实施降挡切换的情况。曲线变化过程36对应于驱动单元1的转速，并且曲线变化过程37对应于分组变速器2的输入转速，其中，由于分离离合器5是闭合的，所以曲线变化过程36和37重合。
在图3中，机动车辆正在减慢，即分组变速器2的输入转速37以及驱动单元1的转速36两者均降低。在时间点t1时，分组变速器2的输入转速或者驱动单元1的转速达到极限值，该极限值比驱动单元1的空转转速39大了经限定的偏移量。因而，在时间点t1时，分组变速器2的目标挡位发生变换，其中，在分离离合器5闭合的情况下执行从旧目标挡位到新目标挡位进而是从实际挡位到新目标挡位的换挡，其中，曲线变化过程40示出了在分组变速器2中的实际挡位。可以从曲线变化过程40中得知：为了将分组变速器2从实际挡位转变到新目标挡位，首先挂出该实际挡位，并且将分组变速器2转变到空挡，并且接着从该空挡出发在分组变速器2中挂入新目标挡位。
如已经解释的那样，在闭合的分离离合器5不能被利用的情况下在分组变速器2中实施的换挡仅仅在主变速器9参与的情况下和/或在范围挡组11参与的情况下来实现，而副变速器10并不参与。
图3还可视化了机动车辆的速度41的随时间的变化过程。在图3中，该速度41是机动车辆的所计算出的行驶速度。
在使用根据本发明的方法的情况下在紧急切换程序中在分离离合器5闭合的情况下所能实施的升挡切换和降挡切换都可以作为单挡跳变切换或者多挡跳变切换来被执行。
如已经解释的那样，在分组变速器2中的各自的切换以如下方式进行，即，使得在实施该切换之后出现的在分组变速器2的输入轴6处的目标转速进而是出现的驱动单元1的转速处在最大发动机转速与驱动单元1的空转转速的中间附近的范围内。
本发明还涉及一种用于运行具有自动化的分组变速器的驱动系的控制设备。优选地，该控制设备是电气的或电子的变速器控制设备，该变速器控制设备拥有用于执行根据本发明的方法的硬件侧的器件和软件侧的器件。硬件侧的器件包括有数据接口，以便与参与实施根据本发明的方法的结构组件交换数据，例如与分组变速器2交换数据。此外，硬件侧的器件包括有用于数据存储的存储器以及用于数据处理的处理器。软件侧的器件包括程序模块，这些程序模块在该控制设备中实现以实施根据本发明的方法。
根据本发明的方法被设立成用于自动实施上述方法。当在分组变速器2中实施切换时分离离合器5不能被利用、即不能被开闭时，该控制设备激活紧急切换程序。在紧急切换程序中，控制设备依赖于分组变速器2的输入转速或依赖于驱动单元1的转速地来自动触发在分离离合器5闭合的情况下从分组变速器的实际挡位到分组变速器2的目标挡位的切换，更确切地说仅仅在主变速器9参与的情况下和/或在驱动技术上位于主变速器9下游的范围挡组11参与的情况下，但在驱动技术上位于主变速器9上游的副变速器10并不参与。
本发明允许：在分离离合器5不能被开闭、即不能断开并且随后不能再闭合的情况下，提高机动车辆的可用性，更确切地说，提高在分离离合器5闭合的情况下容许在分组变速器2中进行切换的可用性，其中，在这些切换的情况下，只有主变速器9和/或范围挡组11参与，而副变速器10不参与。
附图标记列表
1 驱动单元
2 分组变速器
3 输出端
4 变速器制动器
5 分离离合器
6 输入轴
7 壳体部分
8 输出轴
9 主变速器
10 副变速器
11 范围挡组
12 同步切换元件
13 同步切换元件
14 切换组件
15 切换元件
16 切换元件
17 切换组件
18 切换元件
19 切换元件
20 切换组件
21 中间轴
22 中间轴
23 换挡组件
24 行星传动装置
25 太阳轮
26 齿圈
27 行星架
28 框
29 框
30 框
31 框
32 框
33 框
34 框
35 框
36 变速器输入转速
37 驱动单元转速
38 目标挡位
39 空转转速
40 实际挡位
41 车辆速度

Claims (9)

1.用于运行机动车辆的驱动系的方法，
其中，所述驱动系具有：驱动单元(1)；被接连在所述驱动单元(1)与输出端(3)之间的自动化的分组变速器(2)；和被接连在所述驱动单元(1)与所述分组变速器(2)之间的分离离合器(5)，
其中，所述分组变速器(2)具有多个分变速器，即至少具有主变速器(9)并且还具有在驱动技术上位于所述主变速器(9)上游的副变速器(10)和在驱动技术上位于所述主变速器(9)下游的范围挡组(11)，
其中，当为在所述分组变速器(2)中实施切换所述分离离合器(5)不能被利用、即不能被切换时，激活紧急切换程序，
其中，在所述紧急切换程序中，依赖于所述分组变速器(2)的输入转速或依赖于所述驱动单元(1)的转速地，在所述分离离合器(5)闭合的情况下从所述分组变速器(2)的实际挡位到所述分组变速器(2)的目标挡位的切换仅仅在所述主变速器(9)中和/或在驱动技术上位于所述主变速器(9)下游的范围挡组(11)中被自动实施，而在驱动技术上位于所述主变速器(9)上游的副变速器(10)中并不实施。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
如果所述机动车辆加速，即所述分组变速器(2)的输入转速或者所述驱动单元(1)的转速变大并且达到或超过第一极限值，则在所述分组变速器(2)中在所述主变速器(9)参与的情况下和/或在所述范围挡组(11)参与的情况下自动实施升挡切换。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，
所述第一极限值比所述驱动单元(1)的所容许的最大转速大了经限定的偏移量。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的方法，其特征在于，
如果所述机动车辆正在减速，即所述分组变速器(2)的输入转速或者所述驱动单元(1)的转速变小并且达到或低于第二极限值，则在所述分组变速器(2)中在所述主变速器(9)参与的情况下和/或在所述范围挡组(11)参与的情况下自动实施降挡切换。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，
所述第二极限值比所述驱动单元(1)的空转转速大了经限定的偏移量。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的方法，其特征在于，
所述分组变速器(2)的目标挡位依赖于各自的极限值、实际挡位以及所述分组变速器(2)的输入转速或所述驱动单元(1)的转速的所希望的目标转速地获知。
7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，
所述分组变速器(2)的目标挡位以如下方式获知，即，所述分组变速器(2)的输入转速或者所述驱动单元(1)的转速的目标转速处在所述驱动单元(1)的所容许的最大转速与所述驱动单元(1)的空转转速之间的中间处的范围内。
8.用于运行机动车辆的驱动系的控制设备，
其中，所述驱动系具有：驱动单元(1)；被连在所述驱动单元(1)与输出端(3)之间的自动化的分组变速器(2)；和被连在所述驱动单元(1)与所述分组变速器(2)之间的分离离合器(5)，
其中，所述分组变速器(2)具有多个分变速器，即至少具有主变速器(9)并且还具有在驱动技术上位于所述主变速器(9)上游的副变速器(10)和在驱动技术上位于所述主变速器(9)下游的范围挡组(11)，
其中，当为在所述分组变速器(2)中实施切换所述分离离合器(5)不能被利用、即不能被切换时，所述控制设备激活紧急切换程序，
其中，在所述紧急切换程序中，所述控制设备依赖于所述分组变速器(2)的输入转速或依赖于所述驱动单元(1)的转速地在所述分离离合器(5)闭合的情况下仅仅在所述主变速器(9)中和/或在驱动技术上位于所述主变速器(9)下游的范围挡组(11)中自动触发从所述分组变速器(2)的实际挡位到所述分组变速器(2)的目标挡位的切换，而在驱动技术上位于所述主变速器(9)上游的副变速器(10)中并不被触发。
9.根据权利要求8所述的控制设备，其特征在于，所述控制设备被设立成用于自动实施根据权利要求1至7中任一项所述的方法。
CN202280018090.XA 2021-06-24 2022-06-21 用于运行驱动系的方法和控制设备 Pending CN116964360A (zh)

Applications Claiming Priority (3)

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