DE102019218114A1 - Warm-up function for a converter gearbox - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes; mit den Schritten- Blockieren der Sekundärseite eines Wandlers; Erhöhen einer Eingangsdrehzahl; und - Absenken der Eingangsdrehzahl. Die Eingangsdrehzahl wird vor Erreichen einer Zieltemperatur abgesenkt; wobei die Eingangsdrehzahl nach dem Absenken erneut erhöht wird.The invention relates to a method for heating a transmission; with the steps of blocking the secondary side of a converter; Increasing an input speed; and - lowering the input speed. The input speed is reduced before a target temperature is reached; wherein the input speed is increased again after lowering.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a method according to the preamble of claim 1.

Tiefe Temperaturen führen dazu, dass das Öl in einem Automatikgetriebe zähflüssiger wird. Bei Baumaschinengetrieben kann dies dazu führen, dass es nicht mehr möglich ist, einen Gang einzulegen. Wird der Motor der Baumaschine laufen gelassen, während das Getriebe sich in Neutralstellung befindet, dauert es sehr lange, bis sich die Temperatur hinreichend erhöht hat.Low temperatures cause the oil in an automatic transmission to become more viscous. In the case of construction machinery transmissions, this can mean that it is no longer possible to engage a gear. If the engine of the construction machine is left running while the transmission is in neutral, it will take a very long time for the temperature to rise sufficiently.

Aus der Druckschrift US 2016/0084371 A1 ist eine Aufwärmfunktion für ein Automatikgetriebe bekannt. Dabei wird die Motordrehzahl erhöht, um die Aufwärmdauer zu verkürzen. Ein Wandler des Getriebes wird durch Schließen von Schaltelementen festgebremst. Dadurch wird in dem Drehmomentwandler Wärme umgewandelt, sodass sich die Aufwärmzeit des Getriebes verkürzt. Der Drehmomentwandler erwärmt das Öl lokal. Infolgedessen kann es in dem Getriebe zu lokalen Überhitzungen kommen.From the pamphlet US 2016/0084371 A1 a warm-up function for an automatic transmission is known. The engine speed is increased to shorten the warm-up time. A converter of the transmission is braked by closing shifting elements. This converts heat in the torque converter, reducing the transmission's warm-up time. The torque converter heats the oil locally. As a result, local overheating can occur in the transmission.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, bei der Erwärmung eines Automatikgetriebes Überhitzungsschäden vorzubeugen. Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1. Bevorzugte Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen enthalten und ergeben sich aus nachfolgender Beschreibung.The invention is based on the object of preventing overheating damage when an automatic transmission is heated. This object is achieved by a method according to claim 1. Preferred developments are contained in the subclaims and result from the following description.

Das erfindungsgemäße Verfahren dient dazu, ein Getriebe auf eine Zieltemperatur zu erwärmen. Erwärmt wird mit dem Verfahren das im Getriebe enthaltene Öl. Durch Temperaturangleichung kommt es auch zu einer Erwärmung der übrigen Komponenten des Getriebes, sodass diese schließlich die Zieltemperatur erreichen.The method according to the invention is used to heat a transmission to a target temperature. The process heats the oil contained in the gearbox. By adapting the temperature, the other components of the transmission also heat up, so that they finally reach the target temperature.

Die Zieltemperatur kann in Abhängigkeit der Erfordernisse des jeweiligen Getriebes gewählt werden. Beispielsweise gibt es Baumaschinengetriebe, bei denen es nicht möglich ist, unterhalb einer Temperatur von -5°C einen Gang einzulegen. In diesem Fall wird eine Zieltemperatur von mehr als -5°C gewählt.The target temperature can be selected depending on the requirements of the respective transmission. For example, there are construction machinery transmissions in which it is not possible to engage a gear below a temperature of -5 ° C. In this case, a target temperature of more than -5 ° C is selected.

Das erfindungsgemäße Verfahren läuft bevorzugt automatisiert, das heißt ohne Steuerung durch einen Bediener ab. Gestartet wird das Verfahren auf Knopfdruck oder ebenso automatisiert. Ein automatisierter Start des Verfahrens erfolgt vorzugsweise in Abhängigkeit einer Temperatur des Getriebes. Liegt die Temperatur unterhalb eines Schwellwerts, wird das Verfahren automatisch gestartet. Der Schwellwert ist geringer als die Zieltemperatur oder stimmt mit dieser überein.The method according to the invention preferably runs automatically, that is to say without control by an operator. The process is started at the push of a button or can be automated. The method is preferably started automatically as a function of a temperature of the transmission. If the temperature is below a threshold value, the process is started automatically. The threshold value is lower than or corresponds to the target temperature.

Das Verfahren sieht vor, dass die Sekundärseite eines Wandlers des Getriebes blockiert wird. Dies bedeutet, dass die Turbinenradwelle des Wandlers bezüglich eines Gehäuses des Getriebes drehfest fixiert wird.The method provides that the secondary side of a converter of the transmission is blocked. This means that the turbine wheel shaft of the converter is fixed in a rotationally fixed manner with respect to a housing of the transmission.

Die drehfeste Fixierung der Turbinenradwelle kommt etwa zustande, indem mindestens eine Welle des Getriebes blockiert, das heißt bezüglich des Gehäuses drehfest fixiert wird. Bei der Welle handelt es sich bevorzugt um die Ausgangswelle. Diese lässt sich auf einfache Weise blockieren, indem eine Bremse des Fahrzeugs, in dem das Getriebe eingebaut ist, vorzugsweise die Parkbremse, geschlossen wird.The rotationally fixed fixing of the turbine wheel shaft comes about by blocking at least one shaft of the transmission, that is to say is fixed in a rotationally fixed manner with respect to the housing. The shaft is preferably the output shaft. This can be blocked in a simple manner by engaging a brake of the vehicle in which the transmission is installed, preferably the parking brake.

Weiterhin werden eines oder mehrere Schaltelemente, das heißt Kupplungen und/oder Bremsen des Getriebes derart geschlossen, dass ein Drehmomentfluss von der Turbinenradwelle zu der blockierten Welle zustande kommt. Durch den Drehmomentfluss zwischen der Turbinenradwelle und der blockierten Welle wird auch die Turbinenradwelle blockiert.Furthermore, one or more shifting elements, that is to say clutches and / or brakes of the transmission, are closed in such a way that a torque flow from the turbine wheel shaft to the blocked shaft occurs. The turbine wheel shaft is also blocked due to the flow of torque between the turbine wheel shaft and the blocked shaft.

Der Drehmomentfluss wird vorzugsweise hergestellt, indem eine Gangstufe des Getriebes eingelegt wird. Um die Anfahrneigung des Fahrzeugs zu minimieren, handelt es sich dabei bevorzugt um den höchsten Gang.The torque flow is preferably established by engaging a gear stage of the transmission. In order to minimize the tendency of the vehicle to start, this is preferably the highest gear.

Ist die Sekundärseite des Wandlers blockiert, wird eine Eingangsdrehzahl des Wandlers erhöht. Bei der Eingangsdrehzahl handelt es sich um die Drehzahl, mit der die Pumpenradwelle des Wandlers rotiert. Gewöhnlich ist die Pumpenradwelle zugleich Ausgangswelle des Getriebes, die drehwirksam, gewöhnlich drehfest, mit der Kurbelwelle eines Motors verbunden ist. Die Eingangsdrehzahl entspricht dann einer Motordrehzahl.If the secondary side of the converter is blocked, an input speed of the converter is increased. The input speed is the speed at which the impeller shaft of the converter rotates. Usually the impeller shaft is also the output shaft of the transmission, which is connected to the crankshaft of an engine in a rotationally effective, usually non-rotatable manner. The input speed then corresponds to an engine speed.

Nimmt die Eingangsdrehzahl zunächst einen ersten Wert an, ist die Erhöhung der Eingangsdrehzahl gleichbedeutend damit, dass die Eingangsdrehzahl einen zweiten Wert annimmt, der größer ist als der erste Wert. Bei dem ersten Wert handelt es sich bevorzugt um die Leerlaufdrehzahl des Motors.If the input speed initially assumes a first value, the increase in the input speed is synonymous with the input speed assuming a second value that is greater than the first value. The first value is preferably the idling speed of the engine.

Durch die Erhöhung der Eingangsdrehzahl erwärmt sich, wie eingangs beschrieben, das Getriebeöl. Schließlich wird die Eingangsdrehzahl wieder abgesenkt. Nach dem Absenken nimmt die Eingangsdrehzahl vorzugsweise wieder den ersten Wert an.As described above, increasing the input speed causes the transmission oil to heat up. Finally, the input speed is reduced again. After the reduction, the input speed preferably assumes the first value again.

Erfindungsgemäß wird die Eingangsdrehzahl nicht erst dann abgesenkt, wenn die Zieltemperatur erreicht ist, sondern vorher. Die Eingangsdrehzahl wird also vor Erreichen der Zieltemperatur abgesenkt. Dies impliziert, dass die Temperatur an mindestens einer Stelle des Getriebes gemessen wird. Die Eingangsdrehzahl wird abgesenkt, bevor die gemessene Temperatur die Zieltemperatur erreicht hat.According to the invention, the input speed is not only reduced when the target temperature has been reached, but rather beforehand. The input speed is therefore reduced before the target temperature is reached. This implies that the temperature is measured at at least one point on the transmission. The input speed is reduced before the measured temperature has reached the target temperature.

Bei der mindestens einen Stelle handelt es sich vorzugsweise um eine Stelle, die von dem Getriebeöl umspült wird. Indem Fall wird an der mindestens einen Stelle eine Öltemperatur gemessen. Die Eingangsdrehzahl wird abgesenkt, bevor die gemessene Temperatur die Zieltemperatur erreicht hat.The at least one point is preferably a point around which the transmission oil flows. In this case, an oil temperature is measured at the at least one point. The input speed is reduced before the measured temperature has reached the target temperature.

Wenn die Eingangsdrehzahl abgesenkt wurde, verlangsamt sich die Erwärmung des Getriebes. Dadurch lassen sich schädliche Temperaturspitzen in dem Getriebe vermeiden. Während das Getriebe mit abgesenkter Eingangsdrehzahl betrieben wird, findet ein Temperaturausgleich statt. Die Temperatur in Bereichen, die bereits stärker erwärmt wurden, gleicht sich den Temperaturen in anderen Bereichen an. Es resultiert eine weitestgehend homogene Temperaturverteilung in dem Getriebe.If the input speed has been reduced, the heating of the transmission slows down. This makes it possible to avoid harmful temperature peaks in the transmission. Temperature equalization takes place while the gearbox is operated with a reduced input speed. The temperature in areas that have already been heated to a higher level equals the temperatures in other areas. The result is a largely homogeneous temperature distribution in the transmission.

Da die Zieltemperatur beim Absenken der Eingangsdrehzahl noch nicht erreicht wurde, wird die Eingangsdrehzahl anschließend erneut erhöht. Die Verfahrensschritte Erhöhen und Absenken der Eingangsdrehzahl werden bevorzugt iterativ solange wiederholt, bis schließlich die Zieltemperatur erreicht ist.Since the target temperature has not yet been reached when the input speed was reduced, the input speed is then increased again. The method steps increasing and decreasing the input speed are preferably repeated iteratively until the target temperature is finally reached.

Zwischen dem Absenken und erneuten Erhöhen der Eingangsdrehzahl ist in einer bevorzugten Weiterbildung des Verfahrens mindestens eines der Schaltelemente des Getriebes geöffnet. Vorzugsweise sind alle Schaltelemente des Getriebes geöffnet. Schaltelemente sind in einem Zweitraum geöffnet, der nach oder mit Absenken der Eingangsdrehzahl beginnt und vor oder mit dem erneuten Erhöhen der Eingangsdrehzahl endet. Das Öffnen der Schaltelemente dient dazu, die Schaltelemente mit Öl zu spülen. Dadurch wird verhindert, dass sich innerhalb der Schaltelemente Temperaturspitzen bilden.In a preferred development of the method, at least one of the shifting elements of the transmission is open between the lowering and renewed increase of the input speed. All shift elements of the transmission are preferably open. Switching elements are opened in a second space that begins after or with the lowering of the input speed and ends before or with the renewed increase in the input speed. The opening of the switching elements serves to flush the switching elements with oil. This prevents temperature peaks from forming within the switching elements.

Eine erfindungsgemäße Anordnung umfasst mindestens ein Steuergerät. Dieses implementiert eine Ausführungsform des oben beschriebenen Verfahrens. Bei dem Steuergerät kann es sich etwa um ein Getriebe- und/oder Motorsteuergerät handeln.An arrangement according to the invention comprises at least one control device. This implements an embodiment of the method described above. The control device can be, for example, a transmission and / or engine control device.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in 1 dargestellt. Im Einzelnen zeigt:

  • 1 ein Aufwärmverfahren für ein Getriebe.
A preferred embodiment of the invention is shown in 1 shown. Specifically shows:
  • 1 a warm-up procedure for a transmission.

In dem in 1 dargestellten Diagramm sind der Verlauf eines Kupplungsdrucks 101, einer Motordrehzahl 103 und eines Betätigungszustandes 105 einer Parkbremse im zeitlichen Verlauf dargestellt.In the in 1 The diagram shown are the course of a clutch pressure 101 , an engine speed 103 and an actuation state 105 a parking brake shown over time.

Zunächst wird der Motor gestartet. Entsprechend erhöht sich die Motordrehzahl 103 von zunächst Null auf einen Wert, welcher der Leerlaufdrehzahl entspricht.First the engine is started. The engine speed increases accordingly 103 from initially zero to a value which corresponds to the idling speed.

Um zu verhindern, dass im weiteren Verlauf des Verfahrens das Fahrzeug anrollt, muss die Parkbremse geschlossen werden. Entsprechend ändert sich deren Zustand 105.In order to prevent the vehicle from rolling over in the further course of the process, the parking brake must be applied. Their state changes accordingly 105 .

Hiernach wird ein Gang eingelegt. Dies spiegelt sich darin wider, dass der Kupplungsdruck 101 erhöht wird.Then a gear is engaged. This is reflected in the clutch pressure 101 is increased.

Erreicht der Kupplungsdruck 101 seinen Zielwert, wird die Motordrehzahl 103 angehoben. Die erhöhte Motordrehzahl 103 führt zu einer beschleunigten Erwärmung des Getriebes.When the clutch pressure is reached 101 its target value is the engine speed 103 raised. The increased engine speed 103 leads to accelerated heating of the gear unit.

Schließlich wird die Motordrehzahl zurück auf die Leerlaufdrehzahl abgesenkt. Ist die Leerlaufdrehzahl erreicht, wird das Getriebe in Neutralposition geschaltet. Entsprechend sinkt der Kupplungsdruck 101 auf seinen Ausgangswert. Die Kupplung wird also geöffnet.Eventually the engine speed is reduced back to idle speed. When idling speed is reached, the transmission is shifted to neutral. The clutch pressure drops accordingly 101 to its initial value. The clutch is therefore opened.

Bei Leerlaufdrehzahl erwärmt sich das Getriebe kaum. Dieser Zustand wird genutzt, um das Getriebe zu spülen und eventuell entstandene Temperaturspitzen auszugleichen.The transmission barely heats up at idle speed. This state is used to flush the gearbox and to compensate for any temperature peaks that may have occurred.

Mit dem Ende des Spülvorgangs ist eine erste Iteration 107 des Verfahrens abgeschlossen. Der ersten Iteration 107 folgt eine zweite Iteration 109 und gegebenenfalls weitere Iterationen solange, bis das Getriebe eine Zieltemperatur erreicht hat. Der Verlauf von Kupplungsdruck 101 und Motordrehzahl 103 in der zweiten Iteration 109 und gegebenenfalls in weiteren Iterationen entspricht dem Verlauf in der ersten Iteration 107.With the end of the flushing process is a first iteration 107 of the procedure completed. The first iteration 107 a second iteration follows 109 and, if necessary, further iterations until the transmission has reached a target temperature. The course of clutch pressure 101 and engine speed 103 in the second iteration 109 and possibly in further iterations corresponds to the course in the first iteration 107 .

BezugszeichenlisteList of reference symbols

101101
KupplungsdruckClutch pressure
103103
MotordrehzahlEngine speed
105105
BetätigungszustandActuation state
107107
erste Iterationfirst iteration
109109
zweite Iterationsecond iteration

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • US 2016/0084371 A1 [0003]US 2016/0084371 A1 [0003]

Claims (3)

Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes; mit den Schritten - Blockieren der Sekundärseite eines Wandlers; - Erhöhen einer Eingangsdrehzahl; und - Absenken der Eingangsdrehzahl; dadurch gekennzeichnet, dass die Eingangsdrehzahl vor Erreichen einer Zieltemperatur abgesenkt wird; wobei die Eingangsdrehzahl nach dem Absenken erneut erhöht wird.Method for heating a transmission; with the steps - blocking the secondary side of a converter; - increasing an input speed; and - lowering the input speed; characterized in that the input speed is reduced before a target temperature is reached; wherein the input speed is increased again after lowering. Verfahren nach Anspruch 1; dadurch gekennzeichnet, dass mindestens eins der Schaltelemente zwischen dem Absenken und erneuten Erhöhen der Eingangsdrehzahl geöffnet wird.Procedure according to Claim 1 ; characterized in that at least one of the switching elements is opened between lowering and increasing the input speed again. Anordnung mit mindestens einem Steuergerät; dadurch gekennzeichnet, dass das mindestens eine Steuergerät ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche implementiert.Arrangement with at least one control device; characterized in that the at least one control device implements a method according to one of the preceding claims.
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