CN1277659A - 用于调整换档进程的方法和相关的传动装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及用于调整传动比转换装置平稳接合的方法,其中通过用离心平衡块(29)锁止离合器(18)来使行星齿轮系(7)接合在直接档。可通过或者液压致动器(18)或者环形螺旋齿轮啮合的轴向反作用力实现离合器分离,其中所述反作用力是通过轴向挡块(B2)传递的。为防止特别是在被传递的扭矩快速消失时离合器(18)被平衡块(29)的作用突然锁止,当平衡块(29)锁止离合器(18)时控制单元(453)检测瞬间的比值(VE/VS),并在致动器(45)中产生适当的背压。本发明适用于调整传动比转换装置的平稳接合。

Description

用于调整换档进程的方法和相关的传动装置
本发明涉及用于调整在传动装置，特别是在带有多个传动比的自动变速装置中的换档-或传动比转换-进程的方法。
本发明还涉及实现这种方法的传动装置。
从WO-A-9207206中可以获知一种自动变速装置，其中根据两个对抗力中的一个还是另一个占优势，离合器有选择地连接差动齿轮装置如行星齿轮系的两个旋转元件。趋向于使离合器脱开的第一个力是例如轮齿反作用力，尤其是按轴向可移动方式安装的螺旋齿轮齿产生的轴向推力。趋向于使离合器接合的第二个力可以通过弹簧和/或通过转速离心装置产生。当离合器脱开时，必须防止差动齿轮装置的第三旋转元件旋转，这可通过防止第三元件反转的自由轮来保证。
这种形式的传动非常有利，因为其基本操作不需要外部的动力源、传感器和控制电路。传动装置本身产生对其进行控制的力，并且这些力同时也是控制所需参数的度量。
对于必须提供高舒适水平和最佳操作的现代传动装置，有利的是通过另外的力，例如液压致动器产生的力，使前面所述的力更完善。该另外的力可用于任意改变传动装置改变传动比时的速度和扭矩条件，或者在需要时将传动装置锁止在一定的传动比上(PCT/FR 94/00176)。
另一方面，根据本发明，业已发现在力如离心力或轮齿反作用力作用下的换档过程可表现出某些缺陷。
WO-A-97/08 478提出了旨在补救某些缺陷的解决方法。
本发明针对的一个特别缺陷是，特别在上述传动装置情况下，当对抗力消失并且突然释放力产生器时，不受控制的力产生器，如弹簧或甚至离心式力产生器的作用可能具有的粗暴性。例如，如果对抗力与被传递的扭矩成比例，并且由于驾驶员释放加速踏板被传递的扭矩消失，则不受控制的力产生器可能突然启动离合器并造成危险且不舒服的冲击。
本发明的目的是提供对涉及启动至少一个选择性联接装置的换档过程的较好控制。
根据本发明，该方法用于调整在传动装置中从旧传动比向新传动比的转换进程，其中该传动装置包括：
-   一在两个旋转元件之间选择性联接的装置；
-   一力产生器装置，该力产生器装置相应于新的传动比向打滑状态和啮合状态中的一个预定状态推动选择性联接装置；
-   一致动装置，该致动装置相应于旧的传动比向所述状态中的另一个状态推动选择性联接装置；
其特征在于，当力产生器装置向相应于新传动比的状态驱动选择性联接装置时，该方法包括这样的步骤，即控制致动装置使之产生适当的阻力，使旧传动比和新传动比之间的转换变慢。
通过致动装置系统地或仅在必要时适当平衡力产生装置的动作，以防止力产生装置在选择性联接装置中造成太突然的变化。
致动装置施加的相反力的大小可或者是预定的唯一值或者是从一系列预定值中选择的值，选择是根据选择标准进行的，例如如果力产生装置是离心式的，则选择标准为决定离心作用的转速。这种预定值最好由逐渐减少的力组成，这会逐渐允许力产生装置向新联接状态推动选择性联接装置。
有利的是，检测一物理值，并且致动装置是作为该检测结果的函数进行控制的，其中所述物理值受到从旧传动比向新传动比的逐渐变化的影响。
在自然换档传动装置情况下，即换档不需要处理单元的干涉并且，例如，是根据各种力如离心力和表示被传递扭矩的轮齿反作用力的合力的方向和大小来进行的，检测所述物理值具有检测在传动装置中正在进行传动比转换的作用。至少在某些情况下，是根据该检测启动致动装置的平衡作用的。
而且，检测物理值可用于产生对进程的伺服控制。例如，可以计算传动比的导数并调整平衡作用，使得该导数保持尽可能地接近参考值。还可选择导数以外的其它参考基准。例如，可以把传动比随时间的变化规律作为参考基准。
当传动装置提供的传动比多于使用的齿轮系时，通常至少存在一个要求启动一个联接并释放另一个联接的换档过程，并且最好使这两个操作同步。该同步过程中的任何缺陷都会使传动比转换对车辆的乘客造成不舒适感，并且对传动装置带来应力和冲击，这会对传动装置造成磨损。
在这种情况下启动换档过程的选择性联接装置可以是如上所述被平衡的选择性联接装置，并且该选择性联接装置可以是这样的，即其启动相应于要被影响的传动比变化改变传动装置的输入速度。当被检测的物理值达到某一预定水平时，就轮到启动其它联接装置了。
作为传动比转换过程进展特性的物理值，特别有利的是选择输入速度，或者变速装置的输入速度和输出速度之比，或者更通常的选择其比值受正在被考虑的换档过程影响的两个速度之比。
在这种情况下，调整平衡作用的进程控制将允许补偿在两个机构的传动比转换过程中的所有缺陷，其中所述平衡作用由致动装置提供，作为由两个传动机构提供的整体传动比变化过程的函数。因此尽管涉及的换档过程很复杂，但整体结果十分令人满意。
选择表示整个传动装置状态，而不是选择仅表示特定组件如包括几个行星齿轮系的传动装置中的一个行星齿轮系状态的参数作为物理值，或者特别是选择传动装置中输入速度和输出速度之比作为物理值的优点是，该值根据其目前变化的数值范围能够表明实际发生的是传动比的哪种变化。例如，在产生四个传动比但仅具有两个串联行星齿轮机构的装置中，包括接合同一离合器的可能变化有三种，即从第一档到第二档，从第三档到第四档和从第三档到第二档。因为整体检测，所以能够区别出正在发生哪种变化，并且必要时能够相应地修改控制标准。而且，整体检测使得能够对希望应用根据本发明方法的所有选择性联接装置使用同一检测器组件。
根据本发明的第二方面，车辆用的传动装置包括：
-   至少一个齿轮系；
-   一选择性联接装置，该装置能够通过从旧联接状态向新联接状态转换使齿轮系从旧传动比向新传动比转换；
-   一力产生器装置，该装置能够使选择性联接装置从旧联接状态向新联接状态转换；
-   一致动装置，该装置能够向选择性联接装置施加趋向于迫使其向旧联接状态转换的动作；
-   用于控制致动装置的控制装置；
其特征在于，控制装置包括使致动装置施加适当大小的力的进程装置，该力减慢选择性联接装置在力产生器装置的作用下从旧联接状态向新联接状态的转换。
在该说明书的其余部分，按照传统，将对应输入速度比输出速度高的状态的传动比称为“低档”。而将在相反情况下的传动比称为“高档”。
从而下面对非限制性实例的描述中可以进一步看到本发明的其它特征和优点。
在附图中：
-   图1为根据本发明处于静止状态的传动装置纵向横截面的半个示意图；
-   图2和图3为与图1类似的视图，但分别涉及作为减速档和直接档的操作；
-   图4为基于时间的曲线图，其表示了根据本发明方法的一种形式；
-   图5为根据本发明具有四个传动比的传动装置的半个示意图；
-   图6和7为基于时间的曲线图，表示了图5所示实施例的操作。
图1中所示的带有两个传动比的传动装置特别适用于摩托车，其包括沿装置轴线12排列的输入轴2a和输出轴2b。输入轴2a与摩托车发动机5的输出轴相连，输入离合器86和可能未示出的其它传动装置介于其间。输出轴2b用于直接或间接地驱动车辆的驱动轮。在输出轴2b和车辆的驱动轮之间，可以例如布置带有两个或多个传动比的其它传动装置和/或手动控制的前进驱动/倒车驱动转换器和/或用于在车辆驱动轮之间分配运动的差速器。
输入轴2a和输出轴2b相对传动装置的壳体4轴向固定，其中壳体4仅部分示出。
传动装置包括由行星齿轮系7构成的差动齿轮装置。行星齿轮系7包括带内齿的冠形齿轮8和带外齿的太阳轮9，这两个齿轮都与行星齿轮11啮合，行星齿轮由行星齿轮支架13的偏心耳轴14以相同的间隔角绕传动装置的轴线12支撑，行星齿轮支架13固定连接在输出轴2b上。太阳轮9可绕传动装置的轴线12相对其所包围的输出轴2b自由旋转。但是，自由轮装置16防止太阳轮9反转，即防止太阳轮9相对传动装置的壳体4以与输入轴2a的正常转动方向相反的方向旋转。
冠形齿轮8借助花键17与输入轴2a连接以与其共同旋转，但可相对输入轴轴向滑动。
多盘离合器18有选择地将冠形齿轮8与行星齿轮支架13联接。
离合器18的盘组19和22可轴向夹在与行星齿轮支架13一体的固定板26和属于壳体20的可移动板27之间，壳体20与行星齿轮支架13共同旋转，但可相对行星齿轮支架13滑动。
壳体20支撑离心飞行重量29，飞行重量29布置在绕离合器18的环中。因此，飞行重量与传动装置的输出轴2b共同旋转。
行星齿轮支架13的旋转趋向于使每个飞行重量29的主体31在离心力的作用下绕其切向枢轴轴线28径向向外枢转，以使飞行重量从静止位置向图3中所示的分开位置运动，其中所述静止位置通过飞行重量的挡块36抵靠在壳体(20)上(图1和2)来限定。
这会在每个飞行重量的前端32与飞行重量的枢转轴线28之间产生相对轴向位移。该位移使前端32靠近可移动板27，可相当于压缩固定在前端32和固定板26之间的贝氏弹簧34和/或使可移动板27向固定板26移动，以夹紧离合器18。
当传动装置处于如图1中所示的静止状态时，贝氏弹簧34借助于抵靠在静止位置的飞行重量向壳体20传递使离合器18接合的力，使得传动装置的输出轴2a与输出轴2b联接共同旋转，并且传动装置构成直接传动，该直接传动能够传递的扭矩的最大值由贝氏弹簧的夹紧力限定。
此外，冠形齿轮8、行星齿轮11和太阳轮9的轮齿是螺旋式的。因此，在每对承载啮合的齿轮中，出现的轴向相对推力与被传递的圆周力成比例，从而与输入轴2a上的扭矩和输出轴2b上的扭矩成比例。齿轮齿的螺旋倾向是这样选择的，即在传递驱动扭矩时，冠形齿轮8中产生的轴向推力Pac(图2)在这样的方向上作用，即在该方向上冠形齿轮8通过止推轴承B2向使板26和27分离的方向推动可移动板27，从而使离合器18脱开。力Pac还趋向于使飞行重量29的前端32与固定板26相互靠近，从而将飞行重量29保持在其静止位置上并压缩贝氏弹簧34。不但与冠形齿轮8而且与太阳轮9啮合的行星齿轮11受到两个相对的轴向反作用力PS1和PS2的作用，这两个力相互平衡，考虑到与行星齿轮11啮合，太阳轮9受到轴向推力Pap的作用，该力与冠形齿轮8的轴向推力Pap大小相等，方向相反。太阳轮9的推力Pap通过止推轴承B3传递到壳体4。
这就是图2中所示的状态。假设达到该位置，下面描述传动装置的基本操作。只要输入轴2a传递的扭矩能够使冠形齿轮8中的轴向推力Pac足以压缩贝氏弹簧34并将飞行重量29保持在如图2中所示的静止位置，离合器的固定板26和可移动板27之间的分离就会使盘19和22相互打滑，其间不会传递扭矩。在这种情况下，行星齿轮支架13可按与输入轴2a不同的速度旋转，并且其趋向于被输出轴2b必须驱动的载荷固定不动。其结果是，行星齿轮趋向于作为运动换向器，即使太阳轮9以与冠形齿轮8相反的方向旋转。但自由轮16能够防止出现这种情况。因此，太阳轮9被自由轮16固定，并且行星齿轮支架13以介于太阳轮9的零速度和冠形齿轮8及输入轴2a的速度之间的速度旋转。因此，该组件作为减速齿轮操作。如果转速增加并且扭矩保持不变，则当飞行重量29的离心力相对固定板26在可移动板27上作用的轴向夹紧力大于轴向推力Pac时，可移动板27被推向板26以实现直接传动(图3)。
当离合器18在向直接传动转换过程中被接合时，其越来越多地将动力直接从固定在输入轴2a上的冠形齿轮8传递给固定在输出轴2b上的行星齿轮支架13。从而，行星齿轮系7的轮齿工作逐渐减少，即它们传递的力逐渐减小。轴向推力Pac减少并最终消失。因此，离心力造成的轴向推力可全部产生作用以使板26和27相互夹紧。
然后可以出现这种情况，即输出轴2b的转速减少到，并且/或被传递的扭矩增加到使飞行重量29在离合器18中不再提供足够的夹紧力以传递扭矩。在这种情况下，离合器18开始打滑。太阳轮9的速度减少，直到变为零。自由轮16使太阳轮固定不动，轮齿力Pac重新出现以使离合器脱开，使传动装置作为减速齿轮操作。因此，每当操作从减速齿轮向直接传动操作转换或反过来时，轴向力Pac就会变化以稳定新建立的传动比。这是非常有利的，一方面防止在某些临界操作点附近传动比转换太频繁，另一方面使离合器18打滑的状态仅仅是短暂的。
如图1中所示，提供了补充装置以有选择地使传动装置在由贝氏弹簧34、飞行重量29和冠形齿轮8轮齿的轴向力确定的状态的以外的其它状态作为减速齿轮操作。
为此，传动装置包括制动器43，其能够独立于自由轮16使太阳轮9相对壳体4固定不动。换句话说，制动器43平行于自由轮16可操作地安装在太阳轮9和壳体4之间。液压致动器43的活塞44轴向可滑动地安装，用于选择地启动和释放制动器43。制动器43和活塞44为环形，传动装置的轴线12当做它们的轴线。活塞44与液压腔46相邻，可有选择地向液压腔46供应加压油以向启动制动器43的方向驱动活塞。
而且，活塞44与推杆47固定连接，推杆47可通过轴向止推轴承B4压靠在壳体20上。该组件是这样的，即当腔46内的压力将活塞44推至启动制动器43的位置时，壳体20在制动器43起作用之前被充分向后推以使离合器18被释放。
因此，当活塞44处于施加制动的位置时(图2)，如操作在发动机制动模式一样，即使行星齿轮支架13趋向于转动得比冠形齿轮8快，太阳轮9也被固定不动，从而如通过释放离合器18所允许的，组件作为减速齿轮操作。
刚刚描述的组件43、44、46和47构成致动装置，该致动装置可使车辆驾驶员能够强迫组件转换成作为减速齿轮操作，或者当驾驶员希望增加发动机制动作用，例如下坡时，或者当他希望增加作用在输出轴2b上的发动机扭矩时保持组件作为减速齿轮操作。如果扭矩为驱动扭矩，则当制动器43启动时，其与自由轮16一起进行的是多余的动作，但这是无害的。
腔46的供给和排泄是通过电动阀69的状态确定的。当其处于静止状态时，电动阀69(图1和3)将腔46与排泄通道151相连，排泄通道151是具有液压阻力的。当给电动阀69通电时(图2)，其将腔46与排泄通道151隔离，并将腔46与由发动机5驱动的泵57的输出口相连。无论电动阀69的状态如何，泵57还用于向传动装置的润滑回路(未示出)供给。
电动阀69由控制装置452控制，控制装置452包括控制单元152，与控制单元152相连的有输出轴2b速度Vs探测器153、输入轴2a速度VE探测器158、驾驶员可使用的“手动/自动”选择器154、加速踏板位置探测器156和“正常/运动”选择器157，其中“正常/运动”选择器157允许驾驶员在传动装置的两个不同自动行为之间进行选择。
控制单元152监控输入速度VE和输出速度Vs之比。只要装置作为减速齿轮操作(图2中所示状态)，该比值就等于约1.4。如果输入速度VE相对输出速度Vs减少，则其原因是飞行重量29开始接合离合器18，从而传动装置开始自然向直接传动操作转换。在这种情况下，为保证该过程的进程，并且特别保证离合器盘19和22一定的打滑持续时间，检测到VE相对Vs减少的控制装置452控制腔46的供给，使得活塞44向趋向于释放离合器18的方向推动壳体20，以减慢导致图3所示状态的接合过程。实际上，希望控制装置452尽可能快地启动活塞44的动作。考虑到检测延迟和不可避免的反应时间，当比值VE/Vs小于约1.3时动作开始。
在所示实例中，除控制单元152外，控制装置452还包括进程台(progressiveness stage)453，进程台453也接收信号VE和Vs、不断计算传动比、检测由离合器18开始接合导致的比值VE/Vs的变化并有选择地在其输出端产生控制信号，该控制信号向电动阀69提供调制激励，使得能够如上所述地对致动器45进行供给。
下面参考图4更详细地描述根据本发明的方法。
在该图中，最上面的曲线图表示的是传动比R＝VE/Vs(垂直轴)相对时间T(水平轴)的变化过程。最下面的曲线图表示的是沿相同的时间刻度T，电动阀69线圈的激励水平(图上的双线)，和腔46中的压力水平(单线)。
根据在该实例中应用的优选特征，致动器45提供的平衡作用强度是由进程单元453通过改变作用在电动阀69上的电脉冲宽度PW来控制的。为此，输出端454的信号作用在脉冲发生器456上，脉冲发生器456的输出端457向电动阀69提供脉冲。脉冲宽度PW根据持续的工作从0％(完全没有脉冲)到100％变化。图4中下面的曲线图为用百分比表示的脉冲宽度相对时间的变化过程。小的详细视图表示高百分比对应大的脉冲宽度，低百分比对应小的脉冲宽度。
脉冲重复频率是恒定的，可以例如是50Hz。在切断周期之外的脉冲幅度也是恒定的，例如12伏。
在所示实例中，传动比开始时等于1.4。直到时间T1，由于作用在电动阀69上的脉冲宽度为100％，所以致动器45强制操作作为减速齿轮。在这种情况下，这是由控制单元152施加的连续信号。致动器45是这样设计的，即对于所有的速度，即使不存在轮齿反作用力PAC，其也能够克服飞行重量29产生的离心力，这在实际中是很有用的。例如，如果考虑在某些情况下必须使操作作为减速齿轮的最大速度VS为3，000转每分钟，则当脉冲宽度始终为100％时致动器45的力至少等于在壳体20以3,000转每分钟的速度旋转时离心作用在飞行重量前端32上产生的力。
作为减速齿轮的操作持续一定时间，直到时间T2，此时传动比突然开始减小。如果从向致动器45供给结束开始，飞行重量29产生的轴向力大于反作用力PAC，则持续时间T1-T2可能非常短。在相反的情况下，以及如果必须随后等待飞行重量29产生的力和轮齿反作用力PAC之间的不平衡开始改变方向时，持续时间T1-T2可能长一些。无论是哪种情况，连续计算比值R＝VE/Vs的进程单元453在时间T2稍稍过去一点时检测到从作为减速齿轮的操作向作为直接传动的操作的转换已经开始了。因此从时间T3到时间T5，单元453按预定值激励致动器45，通过以适当方式平衡飞行重量29产生的力来减慢向直接传动的转换过程。
因为即使在不存在任何轮齿反作用力PAC时致动器45也能够克服飞行重量29的作用使离合器18保持脱开，所以对致动器45进行PW＝100％的持续激励具有的作用不是减慢向直接传动的转换，而是在大多数情况下完全阻止这种转换和引起返回到作为减速齿轮的操作。
在所示实例中，如图4下部所示，平衡作用的调整在于向电动阀69施加在时间T3和时间T5之间从100％到0％线性变化的脉冲宽度。时间间隔T3-T5与为获得良好的传动比转换进程所希望的持续时间一致。
特别是，脉冲的作用是在致动器45的腔46内产生压力PV升高，但是升高到的水平明显低于由持续固定在100％的脉冲宽度产生的水平(见图4下部的曲线图)。在脉冲的作用下，电动阀69在开启状态和关闭状态之间振动。当其将腔46与泵57相连时，压力波传到腔46中。当电动阀69将腔46与排泄通道151相连时，该通道的液压阻力性质防止腔46立即排泄。这会在活塞44上产生平衡力，该力基本根据在时间T上的脉冲宽度PW曲线进行调制，但有些延迟。从而，在时间T5脉冲结束后的一定时间，腔46中的压力消除，作用在离合器上使其接合的合力从在时间T2非常小的值增加到与飞行重量产生的力相等的值。因此，传动比不是沿图4中所示的虚线401突然下降，而是从时间T4(在时间T3的稍后)到脉冲结束时间T5后的时间T6逐渐下降。不同情况之间传动比的下降曲线可能变化很大，这取决于例如传动比的变化是由于转速Vs的增加还是由于被传递扭矩的消失，转速的增加必然是逐渐的，而被传递扭矩的消失则可能是突然的。通常情况下，如图4中所示，下降曲线与脉冲宽度PW的下降曲线相似。
当作为从其输入端接收到的信号的函数的控制装置452必须通过致动器45控制从直接传动操作向减速齿轮操作的转换时，也可提供改善的进程。
为此，不是将要作用到电动阀69上的脉冲宽度PW从0％突然变化到100％，而是使作用到电动阀上的脉冲宽度PW逐渐增加。但是有利的是以几个宽度大的脉冲开始，以快速填充腔46和快速占满系统的各种游隙和可能的变形。此后，脉冲下降到较小的宽度，然后再增加到100％的持续水平。
最后，根据在图4最下面曲线图中用虚线表示的不同形式，对于作用在电动阀69上以减慢向直接传动转换的一组脉冲，可以从低于100％的PW值开始，对腔46中的压力的影响也相应减少。
在图5中示意性表示的实施例中，传动装置包括两个串联固定的行星齿轮系107和207。行星齿轮系107与参考图1至3所述的类似：其冠形齿轮108与输入轴2a相连，其太阳轮109通过自由轮116与壳体104相连，其行星齿轮支架114与机构107的输出轴2ab相连，其中行星齿轮支架114支撑与冠形齿轮108和太阳轮109啮合的行星齿轮111，输出轴2ab也是机构207的输入轴。离合器118使得能够有选择地将冠形齿轮108与行星齿轮支架114联接，换句话说，就是将输入轴2a与中间轴2ab联接以在行星齿轮系107中实现直接传动。当离合器118释放时，行星齿轮系107作为减速齿轮操作，太阳轮被自由轮116固定不动。这种行星齿轮系，即冠形齿轮输入和行星齿轮支架输出形式的行星齿轮系，所提供的减速比等级通常为1.4。
第二行星齿轮系207的不同之处在于，其由中间轴2ab构成的输入轴不是连接在冠形轮齿208上，而是连接在太阳轮209上，冠形齿轮208通过自由轮216连接在壳体104上，自由轮216能够防止冠形齿轮208反转。输出轴2b连接在行星齿轮支架214上，行星齿轮支架214支撑分别与冠形齿轮208和太阳轮209啮合的行星齿轮211。离合器218允许将中间轴2ab与输出轴2b牢固地连接，以在第二差速机构207中实现直接传动。
当离合器218脱开时，机构207作为减速齿轮操作，冠形齿轮208被自由轮216固定不动。考虑到通过太阳轮209输入并且通过行星齿轮支架214输出，因此减速比通常等于3。
离合器118和218分别由弹簧R1和被行星齿轮支架213驱动旋转的飞行重量229有选择地接合，分别通过致动器A1和A2分别克服弹簧R1和飞行重量229的作用而脱开，致动器A1和A2分别由电动阀V1和V2控制，这两个电动阀本身由控制单元452控制。而且，在离合器218的情况下，止推轴承B2将轴向轮齿力PAC从冠形齿轮208传递给壳体220，以使离合器218脱开。
单元452在其输入端接收分别由检测器158和153提供的信号VE和VS，以及来自检测器156的表示车辆加速踏板位置的信号，该信号对应车辆发动机的载荷参数C，可以表示成例如最大载荷的百分比。
上述传动装置能够提供四个不同的传动比。第一传动比或最低传动比是当两个离合器118、218脱开，从而两个行星齿轮系107、207作为减速齿轮操作时建立的。因此，传动装置提供的减速比为1.4×3＝4.2。
对于在第二传动比的操作，离合器118接合并且离合器218脱开，使得行星齿轮系107作为直接传动操作并且行星齿轮系207作为减速齿轮操作，这在传动装置中提供的总减速比为3。
对于在第三传动比的操作，情况相反，离合器118脱开而离合器218接合，使得仅有第一行星齿轮系107作为减速齿轮操作。这提供的总减速比为1.4。
对于在第四传动比或最快传动比的操作，两个行星齿轮系107、207作为直接传动操作，总传动比等于1。
在所示的简单实例中，第一行星齿轮系中的传动比变化仅由单元452根据函数参数VS(输出速度)和C(载荷)进行控制，但是可以构想出更复杂的型式，从而第一行星齿轮系例如与图1到3的类似。
在该传动装置中，从第二传动比到第三传动比的变化是很难控制的，因为离合器118必须在离合器218必须接合时脱开。如果这两个操作之间的同步不完善，则在短时间内存在这样的危险，即或者两个离合器同时脱开，也就是说短暂地返回到第一传动比，这可能会产生发动机超速的危险，或者两个离合器同时接合，也就是说在整个传动装置中的短暂直接传动状态，这可能会产生发动机速度不足的危险。在这两个情况下，乘客都会受到冲击，机构会受到冲击和无用的应力。而且，如果出现这些函数的不规则性，则将对单元452检测到的函数参数产生作用，这会进一步扰乱换档过程。
从图6中可以看到，单元452对传动装置总传动比R＝VE/VS的检测允许控制单元在任何时间都知道产生的是哪个传动比，并从而根据该传动比的变化，知道正在进行哪个传动比转换。
从而，当从对应于R＝3的第二传动比开始时，第二行星齿轮系207的飞行重量229开始使离合器218接合，单元452检测到从第二传动比向第三传动比的转换，对于该转换必须使两个离合器的动作同步。
图7展示的过程用于避免上述缺点，更通常地说用于产生第二和第三传动比间几乎完美的转换。
在图7所示实例中，再次从时间T1开始控制单元452允许第二离合器218接合，从时间T2开始该接合开始发生，从时间T3开始控制单元452，在该实例中为整体进程单元，以适当方式激励致动器245以防止该离合器过快接合。脉冲组还作用到致动器145上，致动器145的应用有利于使离合器118开始脱开。
在该实例中，比图4中所示的更可取的是，控制单元152连续计算比值R并调整对致动器245的激励(脉冲宽度)，使得R根据相对时间定义的规律变化，该规律已经预先装入到单元452的存储器中。在图7中该预定规律用以点划线420表示的曲线表示。可以利用几种形式的伺服控制。例如，可以在每一瞬间计算该瞬间的R值和命令值之间的误差。还可以在每一瞬间计算R的时间导数并修正对致动器245的激励，以使该导数恢复到预定的命令值。
在T7瞬间，单元452检测到R通过了临界值RS，例如RS＝2。在该瞬间，单元452命令对致动器145进行PW＝100％的连续激励，以使第一行星齿轮系107的离合器118脱开。致动器145中的液压通过图7下部的曲线图表示。从而，如图7上部曲线图403所示，行星齿轮系107从直接传动操作向作为减速齿轮的操作逐渐变化，因此其传动比从1.0变为1.4。即使致动器145开始起作用是比较突然的，但由于致动器245提供的调整影响传动装置的总传动比，所以这不会对输入轴2a造成任何冲击，也不会对输出2b造成冲击。从而，如图7上部曲线404所示，如果致动器145突然开始起作用，则致动器245进行的调整将使行星齿轮系207中的传动比相应地突然下降，使得总传动比继续相当紧密地遵循理想的曲线402。
参考图6，当单元452检测到从第一传动比向第二传动比的转换或从第三传动比向第四传动比的转换时，对于其中的每一个转换都需要接合离合器118但不改变离合器218的状态，可如参考图1至4所述地控制致动器145或以更复杂的方式控制致动器145，使得传动比或其时间导数遵循预定的规律或命令。同时也作用在离合器218上的脉冲对其没有影响，因为致动器245中的合成压力不足。
在图6的右手部分还展示了传动装置向较低传动比转换的情况。在这种情况下，可如在WO-97/08 478所述地控制致动器，WO-97/08478的内容结合在本申请中作为参考。
对于从第三传动比向第二传动比转换(图6的右手部分)，可以通过离合器218的打滑自然开始或在单元452进行干涉，通过对致动器245进行适当激励以造成这种打滑来开始。从对应通过临界值的时间T8开始，该临界值可以是所示的临界值RS或者稍稍不同的临界值，单元452开始使致动器145排泄。在这种情况下，通过借助于调宽脉冲在致动器145中保持克服弹簧R1作用的一定阻力，也可使用根据本发明的方法。
本发明当然不局限于所述和所示的示例性实施例。
本发明的使用不一定与传动装置的其它控制功能结合。
本发明适合除通过离心力和/或轮齿反作用力致动的传动装置以外的其它传动装置。
在必须同时改变两个离合器如图5中118和218的状态的实施例中，本发明仅可应用于受力发生器作用的离合器，例如如参考图1至4所述的，另一个离合器状态改变的进程可通过特别利用WO-A96/23144和WO-A-97/08 478的公开内容以另外的方式调整。

Claims (33)

1、调整在传动装置中从旧传动比向新传动比的转换进程的方法，其中所述传动装置包括：
-   一在两个旋转元件之间选择性联接的装置(18，118，218)；
-   一力产生器装置(29，R1，229)，该力产生器装置相应于新的传动比向打滑状态和啮合状态中的预定的一个推动所述选择性联接装置；
-   一致动装置(45，145，245)，该致动装置可相应于旧的传动比向所述状态中的另一个推动所述选择性联接装置；
其特征在于，当力产生器装置向相应于新传动比的状态驱动选择性联接装置时，该方法包括这样的步骤，即控制该致动装置使之产生适当的阻力，使旧传动比和新传动比之间的转换变慢。
2、根据权利要求1中所述的方法，其特征在于，该方法适用于其致动装置为液压致动器(45，145，245)的传动装置，其特征还在于，控制步骤是通过有选择地将致动器的压力腔(46)与压力源(57)连接实现的。
3、根据权利要求2中所述的方法，其特征在于，所述阻力是通过交替两个状态来调整的，其中在一个状态压力腔(46)与排泄管路(151)相连，在另一个状态压力腔与压力源(57)相连。
4、根据权利要求1至3中之一所述的方法，其特征在于，致动器是通过脉冲激励的。
5、根据权利要求4中所述的方法，其特征在于，力是通过调节脉冲宽度(PW)来调整的。
6、根据权利要求1至5中之一所述的方法，其特征在于，向致动装置施(45，145，245)施加的激励从最大值开始并按照预定的下降曲线下降。
7、根据权利要求6中所述的方法，其特征在于，被检测的物理值(VE，VS)受从旧传动比向新传动比的渐进变化影响，其特征还在于，致动装置(45，245)是作为该检测结果的函数进行控制的。
8、根据权利要求7中所述的方法，其特征在于，至少一个转速(VE)是作为物理值被检测的，其特征还在于，该物理值与在传动比变化过程中其所相对变化的另一个转速(VS)进行比较。
9、根据权利要求7或8中所述的方法，其特征在于，阻力是根据在传动比变化过程中通过物理值检测获得的实际值与命令值之间的差值进行调整的。
10、根据权利要求7至9中之一所述的方法，其特征在于，根据被检测的物理值还控制传动装置中的另一个状态变化。
11、根据权利要求10中所述的方法，其特征在于，对另一个状态变化的控制包括在物理值通过预定的临界值时开始所述另一个状态变化。
12、根据权利要求10或11中所述的方法，其特征在于，根据在传动比变化过程中物理值(R)演变的数值范围确定所述另一个状态变化是否是必须的。
13、根据权利要求7至12中之一所述的方法，其特征在于，作为物理值检测与传动装置输出速度(VS)相比较的传动装置输入速度(VE)。
14、根据权利要求1至13中之一所述的方法，其特征在于，在传动比变化过程中，力产生器装置(29，229)不受直接控制。
15、根据权利要求1至14中之一所述的方法，其特征在于，该方法适用于其中的力产生器装置是离心式的传动装置。
16、根据权利要求1至15中之一所述的方法，其特征在于，致动装置(45，245)作用在选择性联接装置上，所实现的效果和与传动装置中所传递扭矩成比例产生的力(PAC)相同。
17、车辆用的传动装置，包括：
-   至少一个齿轮系(107，207)；
-   一选择性联接装置(18，118，218)，该装置能够通过从旧联接状态向新联接状态转换使齿轮系从旧传动比向新传动比转换；
-   一力产生器装置(29，R1，229)，该装置能够使选择性联接装置从旧联接状态向新联接状态转换；
-   一致动装置(45，145，245)，该装置能够向选择性联接装置施加趋向于迫使其向旧联接状态转换的动作；
-   用于控制致动装置的控制装置(452)；
其特征在于，控制装置(452)包括使致动装置施加适当大小的力的进程装置(453)，该力减慢选择性联接装置在力产生器装置的作用下从旧联接状态向新联接状态的转换。
18、根据权利要求17中所述的传动装置，其特征在于，致动器装置是液压致动器(45，145，245)，其特征还在于，进程装置(453)设计为交替致动器的两个状态，其中一个状态使工作腔(46)排泄，另一个状态使工作腔(46)增压。
19、根据权利要求18中所述的传动装置，其特征在于，致动器的排泄通道(151)具有液压阻力。
20、根据权利要求17至19中之一所述的传动装置，其特征在于，进程装置(453)设计为产生至少间接施加在致动装置(45，145，245)上的脉冲。
21、根据权利要求20中所述的传动装置，其特征在于，脉冲具有可变脉冲宽度。
22、根据权利要求20或21中所述的传动装置，其特征在于，进程装置(453)能够有选择地连续施加低于100％的恒定脉冲宽度的脉冲，以使致动器产生补偿传动装置中的自然传动比变化的力。
23、根据权利要求17至22中之一所述的传动装置，其特征在于，控制装置(452)具有与用于检测物理值的装置(153，158)相连的输入端，其中所述物理值可在传动装置中开始渐进变化后受到渐进变化的影响。
24、根据权利要求23中所述的传动装置，其特征在于，控制装置(452)对所述物理值大小的变化过程做出响应，以调整致动装置在从旧传动比向新传动比的变化过程中的动作。
25、根据权利要求23或24中之一所述的传动装置，其特征在于，控制装置对之做出响应的物理值包括与装置输出速度(VS)相比较的装置的输入速度(VE)。
26、根据权利要求23至25中之一所述的传动装置，其特征在于，控制装置(452)对物理值相对指令的变化进行伺服控制。
27、根据权利要求23至25中之一所述的传动装置，其特征在于，控制装置对物理值的变化过程做出响应，以启动编程的、至少间接的对致动器装置的激励。
28、根据权利要求23至27中之一所述的传动装置，其特征在于，控制装置还对物理值的临界值(RS)做出响应，以开始传动装置中的另一个状态变化。
29、根据权利要求28中所述的传动装置，其特征在于，该传动装置包括两个串联安装的齿轮系(107，207)，其特征还在于，联接装置(218)与齿轮系中的第一个(207)相关，在该齿轮系中旧传动比和新传动比之间的跳跃较大，其特征还在于，所述另一个状态变化与另一个齿轮系(107)相关，以便以较小跳跃沿另一个方向改变传动比。
30、根据权利要求17至29中之一所述的传动装置，其特征在于，力发生器装置是离心式装置(229)。
31、根据权利要求17至30中之一所述的传动装置，其特征在于，致动装置(45，245)是这样安装的，即其向选择性联接装置(18，218)所增加的作用取得的效果与产生代表传动装置中所传递扭矩的力(PAC)的自动控制装置(132)一样。
32、根据权利要求31中所述的传动装置，其特征在于，自动控制装置是向选择性联接装置(18，218)传递齿轮系(7，207)中的轮齿反作用力(PAC)的装置(132)。
33、根据权利要求30至32中之一所述的传动装置，其特征在于，旧联接状态是脱开状态，在该状态转矩是通过齿轮系(7，207)传递的，新联接状态是接合状态，从扭矩传递角度看，在该状态齿轮系(7，207)被选择性联接装置(18，218)短路。
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