EP2804795A1 - Method for operating a vehicle drive train - Google Patents

Method for operating a vehicle drive train

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Publication number
EP2804795A1
EP2804795A1 EP12810135.9A EP12810135A EP2804795A1 EP 2804795 A1 EP2804795 A1 EP 2804795A1 EP 12810135 A EP12810135 A EP 12810135A EP 2804795 A1 EP2804795 A1 EP 2804795A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission device
switching element
transmission
region
drive train
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP12810135.9A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Hans Hoefler
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2804795A1 publication Critical patent/EP2804795A1/en
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
    • B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
    • B60W30/18—Propelling the vehicle
    • B60W30/18009—Propelling the vehicle related to particular drive situations
    • B60W30/18027—Drive off, accelerating from standstill
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    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H59/38—Inputs being a function of speed of gearing elements
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    • B60—VEHICLES IN GENERAL
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    • B60W30/18136—Engine braking
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H61/21—Providing engine brake control
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    • F16H3/02—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H2003/0935—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts with multiple countershafts comprising only one idle gear and one gear fixed to the countershaft
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
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    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/36—Inputs being a function of speed
    • F16H2059/366—Engine or motor speed
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/04—Smoothing ratio shift
    • F16H2061/0496—Smoothing ratio shift for low engine torque, e.g. during coasting, sailing or engine braking

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a vehicle drive train according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
  • vehicle drive trains which are each formed with a prime mover, a transmission device and an output, have partially gear devices, which are designed as hydrostatically driven gearbox or as a hydrostatic power-split powershift transmission.
  • a torque resulting from the moving vehicle mass and applied to the output is known to be guided by the output via the transmission device in the direction of the engine during a deceleration process of a vehicle running with the vehicle drive train or during downhill driving.
  • the applied thrust torque is absorbed by a hydraulic motor of the transmission device and then supported by a hydraulic pump device in the range of usually designed as an internal combustion engine prime mover. If the support torque available in the region of the drive machine in overrun mode of the vehicle drive train is too low, this may lead to an undesirably high increase in the rotational speed of the drive machine.
  • a driver of the vehicle driveline running vehicle must operate the service brake.
  • the service brake is automatically switched on at undesirably high rotational speeds of the drive machine in order to limit the rotational speed of the drive machine.
  • a method and a device for controlling a motor vehicle drive train are known from EP 1 097 318 B1.
  • the motor vehicle powertrain is formed with a hydrostatic-mechanical power split transmission, the transmission is infinitely variable.
  • the driving speed is reduced by continuously controlled and controlled downshifting of the ratio in the range of the transmission.
  • the previously open clutch of the new direction is automatically modulated into friction and, overlapping with this Reibschlupf congress time overlapping, the slip-free clutch of the previous direction by closing pressure reduction is also brought into frictional slip, so that the drive torque without interruption of the old Clutch is transferred to the new clutch.
  • the friction of the old direction clutch can be used to generate an additional braking torque to the braking performance of the engine.
  • the clutch of the preceding direction of travel is brought into frictional sliding operation.
  • the new directional clutch is only brought into slip-slip operation when the limit speed is reached in order to avoid too high a thermal load.
  • the friction slip state of the old drive clutch should be maintained until a sufficiently low driving speed of the vehicle has been achieved that the further deceleration can be taken over by the new drive direction clutch.
  • the present invention is therefore based on the object to provide a method for operating a vehicle drive train available by means of which a desired thrust torque can be displayed at the output without in the field To cause an engine of the vehicle drive train inadmissible high speeds.
  • the transmission capability of one of the shift elements of the transmission device which is substantially at least approximately equal to zero for representing the current operating state of the transmission device, is set to a value to which at least a portion of the torque applied to the output can be supported in the region of the transmission device is and the speed of the prime mover has values below a predefined limit value.
  • the procedure according to the invention uses the fact that in traction drives, even those which are formed with a hydrostatic power-split powershift transmission with multi-plate clutches, while displaying different speed stages open and not engaged in the power flow of the vehicle drive train frictional switching elements are present, their transmission capacity during the presentation the current operating state of the transmission device is substantially equal to zero.
  • An increase in the Transmission capability of at least one of these frictional shift elements causes a tension torque in the region of the transmission device, which is suitable to support at least a portion of a torque applied to the output during a coasting operation of a vehicle drive train in the region of the transmission device and thus relieve a preferably designed as an internal combustion engine prime mover of the vehicle drive train and a To avoid undesirably high increase in the speed of the prime mover.
  • the transmission capability of the present in the transmission device each in the open operating state direction clutch for generating a stressing torque can be increased.
  • the shifting elements to be engaged in order to generate an additional supporting torque in the region of the transmission device can be frictional clutches or brakes of the transmission device, which are switched into the power flow of the vehicle drive train during normal operation of the transmission device for the purpose of displaying translations of the transmission device.
  • the output can be applied to the output drive
  • the transmission capability of the switching element in an advantageous variant of the method according to the invention is maximum up to raised a predefined value at which the switching element is operated slipping.
  • the transmission capability of a further shift element of the transmission device which is essentially at least approximately equal to zero for representing the current operating state of the transmission device is included a further advantageous variant of the method according to the invention set to a value to which at least a portion of the torque applied to the output can be supported in the region of the transmission device and the rotational speed of the drive machine has values below the predefined limit value.
  • the transmission capability of the further switching element is raised at most to a predefined value, to which the further switching element is operated slipping.
  • the transmission capability of the switching element and preferably the transmission capability of the further switching element is automatically raised in the direction of the predefined value when a predefined threshold value of the rotational speed of the drive machine is exceeded in order to achieve an undesirably high increase in the rotational speed of the drive machine with low control torque. and to be able to avoid regular expenses.
  • the transmission capability of the switching element and preferably the transmission capability of the further switching element is set essentially to zero when the predefined threshold value of the rotational speed of the engine is undershot.
  • a highly schematic representation of a vehicle drive train 1 which comprises a drive machine 2, a transmission device 3 and an output 4.
  • the transmission device 3 is formed with a so-called reverse gear 5, in the region of which the drive machine 2 is coupled to the transmission device 3.
  • the gearbox 5 is adjoined by a gearbox 6 which, in a manner known per se, comprises not only a mechanical power branch but also a hydrodynamic power branch.
  • the torque provided by the drive machine 2 is known to be in the train operation of the vehicle drive train 1 to a part on the mechanical power branch and the other part on the led hydrodynamic power branch, summed up in the area of a summation and then introduced into a gearbox portion 7 of the transmission device 3.
  • the shift transmission portion 7 comprises two shift elements K1 and K2 designed as frictionally engaged clutches, wherein a loose wheel 8 can be connected in a rotationally fixed manner to a shaft 9 via the shift element K1, with which a fixed wheel 10 is connected in a rotationally fixed manner.
  • a loose wheel 8 can be connected in a rotationally fixed manner to a shaft 9 via the shift element K1, with which a fixed wheel 10 is connected in a rotationally fixed manner.
  • another idler gear 1 1 with a shaft 12 rotatably connected which in turn is non-rotatably coupled with another fixed wheel 13.
  • Both the idler gear 8 and the further idler gear 1 1 are in engagement with a respective gear of the transmission portion 6, while the fixed gears 10 and 13 are connected to an output gear 4 connected to the additional fixed gear 14 in operative connection.
  • the fixed gears 10 and 13 mesh with each other and the fixed gear 10 is in meshing engagement with the additional fixed gear 14th
  • a first transmission range is set in the transmission device 3, within which the transmission mechanism 3 can be continuously varied by appropriately setting a hydrostatic unit of the hydrodynamic power branch of the transmission region 6 comprising a pump and a motor unit is.
  • a second transmission range is engaged in the transmission device 3, within which the transmission ratio of the transmission device 3 can be continuously varied by appropriate actuation of the hydrostatic unit.
  • Both the first gear range and the second gear range are available during a forward drive operation or a reverse drive operation of the vehicle drive train 1.
  • the forward drive mode of the vehicle drive train 1 is engaged when a frictionally engaged shift element KV of the reverse gear 5 is closed and at the same time a further friction conclusive clutch KR of the reversing gear 5 is present in the open operating state.
  • the fixed speed gear 17 rotatably connected to the transmission input shaft 15 is a non-rotatably connected to a transmission input shaft 15 rotatably mounted idler gear or the reverse drive associated fixed wheel 18 meshes.
  • the fixed gear 18 is rotatably mounted on a shaft 19, with which a loose wheel 20 via the remindierkupp- KR KR is rotatably connected.
  • Both the idler gear 1 6 and the idler gear 20 mesh with a gear of the transmission portion 6, thus depending on the transmission capabilities of the forward clutch KV and rinsefahrkupp- KR the torque of the engine 2 either via the transmission input shaft 15 and the idler gear 1 6 in the transmission range 6 is introduced or is guided by the transmission input shaft 15 and the fixed gear 17 on the fixed gear 18 and the idler gear 20 and from there in the direction of the transmission portion 6.
  • the fixed gear 17 meshes with another fixed gear 21 which is rotatably connected to a so-called PTO shaft 22 (power take-off shaft), which can be supplied with torque from the drive machine 2, for example attachments of a running with the vehicle drive train 1 tractor are.
  • PTO shaft 22 power take-off shaft
  • a torque applied to the output 4 is guided via the transmission device 3 in the direction of the drive machine 2 and at least partially supported depending on the particular operating state of the drive machine 2 present.
  • the thrust torque applied by the output 4 is received in the region of the hydraulic motor in the transmission area 6 and forwarded via the hydraulic pump in the direction of the present case as an internal combustion engine or as a diesel engine engine 2 and supported there at least partially.
  • the forward clutch KV is fully closed while the reverse clutch KR is fully opened at the same time, and in addition the first gear section is engaged in the transmission device 3, torque from the output 4 is transmitted through the shaft 9, the transmission portion 6 and the transmission input shaft 15 guided in the direction of the engine 2.
  • the transmissibility of the reverse clutch KR is set from zero to a value at which such a part of the torque applied to the output 4 is in the range the transmission device 3 is supported, that the rotational speed of the drive machine 2 is guided to a value below a predefined limit value.
  • the transmission capability of the reverse clutch is maximally raised to a predefined value at which the reverse clutch is slipping and at the same time unacceptably high loads in the area of the reverse clutch KR are avoided.
  • the reverse clutch KR is forcibly cooled by increasing the transfer capability by applying cooling oil.
  • the additional connection of the reversing clutch KR causes in the region of the transmission device 3 a so-called distortion of the transmission device 3, via which an additional braking torque is generated.
  • the braking torque in the region of the transmission device 3 acts cumulatively to the thrust torque of the engine 2, whereby a part of the torque applied to the output 4 can be supported in the region of the transmission device 3 or a smaller part is to be supported in the region of the drive machine 2 and therefore the drive machine 2 is relieved , If the braking torque generated by the additional connection of the scrubrecipplung KR is not sufficient to avoid an undesirably high increase in the rotational speed of the engine 2, it is additionally possible to increase the transmission capability of the second frictional switching element K2 of the gearbox portion 7 and the switching element K2 in a slip mode to convict.
  • the transmissibility of the second frictional switching element K2 is also maximally raised to a predefined value to which the second frictional switching element K2 is slipping and unacceptably high loads safely avoided.
  • the additionally actuated frictional engagement element K2 can also be forcibly cooled by applying cooling oil to Operating temperatures in this range of the transmission device 3 with little effort to limit to allowable values.
  • the transmissibility of the forward drive clutch KV in overrun operation of the vehicle driveline 1 is detectable upon detecting an inadmissibly high increase in the rotational speed of the engine 2, to be able to provide an additional braking torque to the thrust torque of the engine 2 available.
  • the transmission capacity of the first frictional switching element K1 in the extent described above is maximum can be raised to a predefined value at which the first frictional engagement element K1 is operated slipping in order to provide an additional braking torque in the area of the transmission device 3 and to be able to support part of the torque applied to the output 4 in the area of the transmission device 3 and To be able to keep the speed of the prime mover 2 below the defined limit value or at least to be able to maintain this level.
  • the additional connection of at least one of the switching elements KV, KR, K1 and / or K2 and the regulation of the brake torque respectively provided via the additionally connected switching element KV, KR, K1 and / or K2 is in the range of a control device, such as the transmission electronics or the like, a running with the vehicle drive train 1 vehicle feasible.
  • a control device such as the transmission electronics or the like, a running with the vehicle drive train 1 vehicle feasible.
  • the speed signal of the prime mover 2 is used for this purpose.

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Abstract

The invention relates to a method for operating a vehicle drive train (1) having a drive machine (2), a transmission device (3), and a main drive pinion (4). In the region of the transmission device (3), at least one shift element (K1, K2, KV, KR) is provided, the transmission capacity of which can be varied in an at least partially stepless manner to represent an operating state of the transmission device (3). During overrun mode of the vehicle drive train (1), a torque present at the main drive pinion (4) can be supported at least partially in the region of the drive machine (2) by means of the transmission device (3). According to the invention, during overrun mode of the vehicle drive train (1), the transmission capacity of one of the shift elements (K1, K2, KV and/or KR) of the transmission device (3), which is substantially at least approximately equal to zero to represent the current operating state of the transmission device (3), is set to a value at which at least some of the torque present at the main drive pinion (4) can be supported in the region of the transmission device (3) and the speed of the drive machine (2) has values below a predefined limit value.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeuqantriebsstranqes  A method of operating a vehicle powertrain
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art. The invention relates to a method for operating a vehicle drive train according to the closer defined in the preamble of claim 1. Art.
Aus der Praxis bekannte Fahrzeugantriebsstränge, die jeweils mit einer Antriebsmaschine, einer Getriebevorrichtung und einem Abtrieb ausgebildet sind, weisen teilweise Getriebevorrichtungen auf, die als hydrostatisch angetriebene Getriebe oder als hydrostatisch leistungsverzweigte Lastschaltgetriebe ausgeführt sind. Im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges wird bekannterweise während eines Verzögerungsvorganges eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang ausgeführten Fahrzeuges oder während einer Bergabfahrt ein aus der bewegten Fahrzeugmasse resultierendes und am Abtrieb anliegendes Drehmoment vom Abtrieb über die Getriebevorrichtung in Richtung der Antriebsmaschine geführt. Das anliegende Schubmoment wird von einem hydraulischen Motor der Getriebevorrichtung aufgenommen und stützt sich dann über eine hydraulische Pumpeneinrichtung im Bereich der üblicherweise als Verbrennungsmotor ausgeführten Antriebsmaschine ab. Ist das im Bereich der Antriebsmaschine zur Verfügung stehende Abstützmoment im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges zu gering, führt dies unter Umständen zu einem unerwünscht hohen Anstieg der Drehzahl der Antriebsmaschine. From the practice known vehicle drive trains, which are each formed with a prime mover, a transmission device and an output, have partially gear devices, which are designed as hydrostatically driven gearbox or as a hydrostatic power-split powershift transmission. In overrun operation of the vehicle drive train, a torque resulting from the moving vehicle mass and applied to the output is known to be guided by the output via the transmission device in the direction of the engine during a deceleration process of a vehicle running with the vehicle drive train or during downhill driving. The applied thrust torque is absorbed by a hydraulic motor of the transmission device and then supported by a hydraulic pump device in the range of usually designed as an internal combustion engine prime mover. If the support torque available in the region of the drive machine in overrun mode of the vehicle drive train is too low, this may lead to an undesirably high increase in the rotational speed of the drive machine.
Um derartige Drehzahlerhöhungen im Bereich der Antriebsmaschine zu vermeiden, muss ein Fahrer des mit dem Fahrzeugantriebsstrang ausgeführten Fahrzeuges die Betriebsbremse betätigen. Bei Fahrzeugsystemen, welche den Fahrer unterstützen, wird die Betriebsbremse bei unerwünscht hohen Drehzahlen der Antriebsmaschine automatisiert zugeschaltet, um die Drehzahl der Antriebsmaschine zu begrenzen. In order to avoid such speed increases in the region of the prime mover, a driver of the vehicle driveline running vehicle must operate the service brake. In vehicle systems that support the driver, the service brake is automatically switched on at undesirably high rotational speeds of the drive machine in order to limit the rotational speed of the drive machine.
Dies ist jedoch insbesondere bei längeren Bergabfahrten nicht erwünscht, da besonders bei einer automatisierten Zuschaltung der Betriebsbremse eine Überlastung im Bereich der Betriebsbremse auftreten kann. Ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug- Antriebsstranges sind aus der EP 1 097 318 B1 bekannt. Der Kraftfahrzeug- Antriebsstrang ist mit einem hydrostatisch-mechanisch leistungsverzweigten Getriebe ausgebildet, dessen Übersetzung stufenlos variierbar ist. Bei Vorliegen einer fahrerseitigen Anforderung für eine Fahrtrichtungs-Reversierung oberhalb einer vorbestimmten Grenzgeschwindigkeit wird bei dem Verfahren die Fahrgeschwindigkeit durch stufenlos geregeltes und gesteuertes Herunterschalten der Übersetzung im Bereich des Getriebes reduziert. Bei Erreichen oder Unterschreiten der Grenzgeschwindigkeit wird automatisch die bisher geöffnete Kupplung der neuen Fahrtrichtung druckmoduliert in Reibschlupf gebracht und, sich mit diesem Reibschlupfbetrieb zeitlich überschneidend, wird die schlupffrei geschlossene Kupplung der vorhergehenden Fahrtrichtung durch Schließdruckreduzierung ebenfalls in Reibschlupfbetrieb gebracht, sodass das Antriebsmoment unterbrechungsfrei von der alten Kupplung auf die neue Kupplung übertragen wird. Die Reibleistung der alten Fahrtrichtungskupplung kann genutzt werden, um ein zusätzliches Bremsmoment zur Bremsleistung des Motors zu erzeugen. However, this is not desirable in particular for longer descents, since overloading in the area of the service brake can occur especially when the service brake is automatically switched on. A method and a device for controlling a motor vehicle drive train are known from EP 1 097 318 B1. The motor vehicle powertrain is formed with a hydrostatic-mechanical power split transmission, the transmission is infinitely variable. In the presence of a driver-side request for a direction reversal above a predetermined limit speed in the method, the driving speed is reduced by continuously controlled and controlled downshifting of the ratio in the range of the transmission. When reaching or falling below the limit speed, the previously open clutch of the new direction is automatically modulated into friction and, overlapping with this Reibschlupfbetrieb time overlapping, the slip-free clutch of the previous direction by closing pressure reduction is also brought into frictional slip, so that the drive torque without interruption of the old Clutch is transferred to the new clutch. The friction of the old direction clutch can be used to generate an additional braking torque to the braking performance of the engine.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die Kupplung der vorhergehenden Fahrtrichtung in Reibschlupfbetrieb gebracht wird. Die neue Fahrtrichtungskupplung wird erst dann in Reibschlupfbetrieb gebracht, wenn die Grenzgeschwindigkeit erreicht ist, um eine zu hohe thermische Belastung zu vermeiden. Dabei soll der Reib- schlupfzustand der alten Fahrkupplung so lange beibehalten werden, bis eine ausreichend geringe Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges erreicht wurde, dass die weitere Verzögerung von der neuen Fahrtrichtungskupplung übernommen werden kann. In addition, it is proposed that the clutch of the preceding direction of travel is brought into frictional sliding operation. The new directional clutch is only brought into slip-slip operation when the limit speed is reached in order to avoid too high a thermal load. In this case, the friction slip state of the old drive clutch should be maintained until a sufficiently low driving speed of the vehicle has been achieved that the further deceleration can be taken over by the new drive direction clutch.
Auch diese Vorgehensweise ist nicht in gewünschtem Umfang geeignet, eine unzulässig hohe Drehzahl im Bereich der Antriebsmaschine während eines Schubbetriebes eines Fahrzeuges bei gleichzeitig hohem Schubmoment zu vermeiden. Also, this approach is not suitable to the extent desired to avoid an unacceptably high speed in the range of the prime mover during a coasting operation of a vehicle at the same time high thrust torque.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges zur Verfügung zu stellen, mittels welchem am Abtrieb ein gewünschtes Schubmoment darstellbar ist, ohne im Bereich einer Antriebsmaschine des Fahrzeugantriebsstranges unzulässig hohe Drehzahlen zu verursachen. The present invention is therefore based on the object to provide a method for operating a vehicle drive train available by means of which a desired thrust torque can be displayed at the output without in the field To cause an engine of the vehicle drive train inadmissible high speeds.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst. According to the invention this object is achieved by a method having the features of claim 1.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges mit einer Antriebsmaschine, einer Getriebevorrichtung und einem Abtrieb, wobei im Bereich der Getriebevorrichtung wenigstens ein Schaltelement vorgesehen ist, dessen Übertragungsfähigkeit zur Darstellung eines Betriebszustandes der Getriebevorrichtung zumindest teilweise stufenlos variierbar ist, ist während eines Schubbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges ein am Abtrieb anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung im Bereich der Antriebsmaschine zumindest teilweise abstützbar. In the inventive method for operating a vehicle drive train with a prime mover, a transmission device and an output, wherein at least one switching element is provided in the region of the transmission device whose transmission capacity for displaying an operating state of the transmission device is at least partially infinitely variable, is during a coasting operation of the vehicle drive train At the output driving torque applied via the transmission device in the region of the drive machine at least partially supported.
Erfindungsgemäß wird im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges die Übertragungsfähigkeit eines der Schaltelemente der Getriebevorrichtung, die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist, auf einen Wert eingestellt, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine Werte unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes aufweist. According to the invention, in overrun operation of the vehicle drive train, the transmission capability of one of the shift elements of the transmission device, which is substantially at least approximately equal to zero for representing the current operating state of the transmission device, is set to a value to which at least a portion of the torque applied to the output can be supported in the region of the transmission device is and the speed of the prime mover has values below a predefined limit value.
Über die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist die Bremsleistung eines mit einem Fahrzeugantriebsstrang ausgeführten Fahrzeuges im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges durch Zuschalten von in der eingelegten Fahrstufe offenen Schaltelementen bzw. Lamellenkupplungen oder Lamellenbremsen eines Lastschaltgetriebes erhöhbar. Dabei nutzt die erfindungsgemäße Vorgehensweise die Tatsache, dass bei Fahrantrieben, auch bei solchen, die mit einem hydrostatisch leistungsverzweigten Lastschaltgetriebe mit Lamellenkupplungen ausgebildet sind, während der Darstellung verschiedener Fahrstufen offene und nicht in den Kraftfluss des Fahrzeugantriebsstranges zugeschaltete reibschlüssige Schaltelemente vorliegen, deren Übertragungsfähigkeit während der Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen gleich null ist. Eine Erhöhung der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines dieser reibschlüssigen Schaltelemente verursacht ein Verspannungsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung, welches geeignet ist, zumindest einen Teil eines am Abtrieb während eines Schubbetriebes eines Fahrzeugantriebsstranges anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abzustützen und somit eine vorzugsweise als Brennkraftmaschine ausgeführte Antriebsmaschine des Fahrzeugantriebsstranges zu entlasten und einen unerwünscht hohen Anstieg der Drehzahl der Antriebsmaschine zu vermeiden. About the procedure according to the invention, the braking power of a running with a vehicle drive train vehicle in overrun mode of the vehicle drive train by connecting open in the selected gear shift elements or multi-plate clutches or multi-disc brakes of a power shift can be increased. In this case, the procedure according to the invention uses the fact that in traction drives, even those which are formed with a hydrostatic power-split powershift transmission with multi-plate clutches, while displaying different speed stages open and not engaged in the power flow of the vehicle drive train frictional switching elements are present, their transmission capacity during the presentation the current operating state of the transmission device is substantially equal to zero. An increase in the Transmission capability of at least one of these frictional shift elements causes a tension torque in the region of the transmission device, which is suitable to support at least a portion of a torque applied to the output during a coasting operation of a vehicle drive train in the region of the transmission device and thus relieve a preferably designed as an internal combustion engine prime mover of the vehicle drive train and a To avoid undesirably high increase in the speed of the prime mover.
Bei Getriebevorrichtungen, welche mit einem Wendegetriebe mit einer Vorwärts- und einer Rückwärts-Kupplung ausgeführt sind, kann die Übertragungsfähigkeit der in der Getriebevorrichtung jeweils in geöffnetem Betriebszustand vorliegenden Fahrtrichtungskupplung zur Erzeugung eines Verspannungsmomentes angehoben werden. Des Weiteren können die zur Erzeugung eines zusätzlichen Abstützmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung zuzuschaltenden Schaltelemente reibschlüssige Kupplungen oder Bremsen der Getriebevorrichtung sein, die im Normalbetrieb der Getriebevorrichtung zur Darstellung von Übersetzungen der Getriebevorrichtung in den Kraftfluss des Fahrzeugantriebsstranges zugeschaltet werden. In transmission devices, which are designed with a reversing gear with a forward and a reverse clutch, the transmission capability of the present in the transmission device each in the open operating state direction clutch for generating a stressing torque can be increased. Furthermore, the shifting elements to be engaged in order to generate an additional supporting torque in the region of the transmission device can be frictional clutches or brakes of the transmission device, which are switched into the power flow of the vehicle drive train during normal operation of the transmission device for the purpose of displaying translations of the transmission device.
Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird während eines Schubbetriebes eines Fahrzeugantriebsstranges bei Erkennen eines unzulässigen Anstiegs der Antriebsdrehzahl der Antriebsmaschine das am Abtrieb anlegbare By means of the procedure according to the invention, during an overrun operation of a vehicle drive train upon detection of an impermissible increase in the input speed of the drive machine, the output can be applied to the output drive
Bremsmoment dadurch erhöht, dass offene reibschlüssige Schaltelemente mittels eines Teildrucks befüllt werden und deren Übertragungsfähigkeit auf ein definiertes Niveau angehoben wird. Das zusätzliche Zuschalten dieser Schaltelemente verursacht im Bereich der Getriebevorrichtung ein Verspannungsmoment, das ein zusätzliches Bremsmoment bereitstellt, über das ein Teil des am Abtrieb anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abgestützt wird, um die Drehzahl der Antriebsmaschine unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes zu halten bzw. zu führen. Increases braking torque by filling open frictional switching elements by means of a partial pressure and their transmission capacity is raised to a defined level. The additional switching of these switching elements causes in the region of the transmission device a tensioning moment which provides an additional braking torque, via which a part of the torque applied to the output is supported in the region of the transmission device in order to keep the speed of the drive machine below a predefined limit value ,
Um das jeweils zusätzlich zugeschaltete Schaltelement der Getriebevorrichtung nicht zu überlasten, wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem das Schaltelement schlupfend betrieben wird. In order not to overload the respectively additionally connected switching element of the transmission device, the transmission capability of the switching element in an advantageous variant of the method according to the invention is maximum up to raised a predefined value at which the switching element is operated slipping.
Wird festgestellt, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine über das zusätzlich zugeschaltete Schaltelement nicht unterhalb des vordefinierten Grenzwertes führbar bzw. haltbar ist, wird die Übertragungsfähigkeit eines weiteren Schaltelementes der Getriebevorrichtung, die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist, bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens auf einen Wert eingestellt, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine Werte unterhalb des vordefinierten Grenzwertes aufweist. If it is determined that the rotational speed of the prime mover can not be guided or maintained beyond the predefined limit value via the additionally connected shift element, the transmission capability of a further shift element of the transmission device which is essentially at least approximately equal to zero for representing the current operating state of the transmission device is included a further advantageous variant of the method according to the invention set to a value to which at least a portion of the torque applied to the output can be supported in the region of the transmission device and the rotational speed of the drive machine has values below the predefined limit value.
Um auch das weitere zusätzlich zugeschaltete Schaltelement nicht zu überlasten, wird die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem das weitere Schaltelement schlupfend betrieben wird. Die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes wird bei Überschreiten eines vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens automatisiert in Richtung des vordefinierten Wertes angehoben, um einen unerwünscht hohen Anstieg der Drehzahl der Antriebsmaschine mit geringem Steuer- und Regelaufwand vermeiden zu können. In order not to overload the further additionally switched switching element, the transmission capability of the further switching element is raised at most to a predefined value, to which the further switching element is operated slipping. In a further advantageous variant of the method according to the invention, the transmission capability of the switching element and preferably the transmission capability of the further switching element is automatically raised in the direction of the predefined value when a predefined threshold value of the rotational speed of the drive machine is exceeded in order to achieve an undesirably high increase in the rotational speed of the drive machine with low control torque. and to be able to avoid regular expenses.
Damit ein für einen Fahrer nachvollziehbarer Fahrbetrieb zur Verfügung stellbar ist, wird die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes bei Unterschreiten des vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens im Wesentlichen auf null eingestellt. In order for a driving operation that can be understood by a driver to be available, in a further advantageous variant of the method according to the invention, the transmission capability of the switching element and preferably the transmission capability of the further switching element is set essentially to zero when the predefined threshold value of the rotational speed of the engine is undershot.
Um im Bereich des zusätzlich zugeschalteten Schaltelementes und vorzugsweise im Bereich des zusätzlich zugeschalteten weiteren Schaltelementes aus der Reibenergie resultierende thermische Energie abführen zu können und eine thermi- sehe Belastung im Bereich der Schaltelemente auf ein Mindestmaß reduzieren zu können, ist es bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass bei Vorliegen einer Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes und vorzugsweise einer Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes größer als null das Schaltelement und vorzugsweise das weitere Schaltelement zwangsgekühlt werden. In order to be able to dissipate thermal energy resulting from the friction energy in the region of the additionally connected switching element and preferably in the region of the additionally connected further switching element, and to generate a thermal see load in the range of switching elements to a minimum, it is provided in a further advantageous variant of the method according to the invention that in the presence of a transmissibility of the switching element and preferably a transmission capacity of the other switching element greater than zero the switching element and preferably the further switching element forcibly cooled become.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf. Both the features specified in the claims and the features specified in the following embodiment of the subject invention are each suitable alone or in any combination with each other to further develop the subject invention. The respective feature combinations represent no limitation with respect to the development of the subject matter according to the invention, but essentially have only an exemplary character.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel. Further advantages and advantageous developments of the invention will become apparent from the claims and the embodiment described in principle with reference to the drawings.
Die einzige Figur der Zeichnung zeigt eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges, anhand welchem die erfindungsgemäße Vorgehensweise näher erläutert wird. The sole figure of the drawing shows a highly schematic representation of a vehicle drive train, on the basis of which the procedure according to the invention is explained in more detail.
In der Figur ist eine stark schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges 1 gezeigt, der eine Antriebsmaschine 2, eine Getriebevorrichtung 3 und einen Abtrieb 4 umfasst. Die Getriebevorrichtung 3 ist vorliegend mit einem so genanten Wendegetriebe 5 ausgebildet, in dessen Bereich die Antriebsmaschine 2 an die Getriebevorrichtung 3 gekoppelt ist. An das Wendegetriebe 5 schließt sich ein Getriebebereich 6 an, der in an sich bekannter Art und Weise neben einem mechanischen Leistungszweig auch einen hydrodynamischen Leistungszweig umfasst. In the figure, a highly schematic representation of a vehicle drive train 1 is shown, which comprises a drive machine 2, a transmission device 3 and an output 4. In the present case, the transmission device 3 is formed with a so-called reverse gear 5, in the region of which the drive machine 2 is coupled to the transmission device 3. The gearbox 5 is adjoined by a gearbox 6 which, in a manner known per se, comprises not only a mechanical power branch but also a hydrodynamic power branch.
Im Getriebebereich 6 wird im Zugbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 das von der Antriebsmaschine 2 zur Verfügung gestellte Drehmoment bekannterweise zu einem Teil über den mechanischen Leistungszweig und zum anderen Teil über den hydrodynamischen Leistungszweig geführt, im Bereich eines Summierplanetengetriebes aufsummiert und anschließend in einen Schaltgetriebebereich 7 der Getriebevorrichtung 3 eingeleitet. In the transmission area 6, the torque provided by the drive machine 2 is known to be in the train operation of the vehicle drive train 1 to a part on the mechanical power branch and the other part on the led hydrodynamic power branch, summed up in the area of a summation and then introduced into a gearbox portion 7 of the transmission device 3.
Der Schaltgetriebebereich 7 umfasst vorliegend zwei als reibschlüssige Kupplungen ausgeführte Schaltelemente K1 und K2, wobei über das Schaltelement K1 ein Losrad 8 drehfest mit einer Welle 9 verbindbar ist, mit der ein Festrad 10 drehfest verbunden ist. Über das zweite reibschlüssige Schaltelement K2 ist ein weiteres Losrad 1 1 mit einer Welle 12 drehfest verbindbar, die wiederum drehfest mit einem weiteren Festrad 13 gekoppelt ist. In the present case, the shift transmission portion 7 comprises two shift elements K1 and K2 designed as frictionally engaged clutches, wherein a loose wheel 8 can be connected in a rotationally fixed manner to a shaft 9 via the shift element K1, with which a fixed wheel 10 is connected in a rotationally fixed manner. About the second frictional switching element K2 another idler gear 1 1 with a shaft 12 rotatably connected, which in turn is non-rotatably coupled with another fixed wheel 13.
Sowohl das Losrad 8 als auch das weitere Losrad 1 1 stehen in Eingriff mit jeweils einem Zahnrad des Getriebebereiches 6, während die Festräder 10 und 13 mit einem mit dem Abtrieb 4 verbundenen zusätzlichen Festrad 14 in Wirkverbindung stehen. Dabei kämmen die Festräder 10 und 13 miteinander und das Festrad 10 steht in Zahneingriff mit dem zusätzlichen Festrad 14. Both the idler gear 8 and the further idler gear 1 1 are in engagement with a respective gear of the transmission portion 6, while the fixed gears 10 and 13 are connected to an output gear 4 connected to the additional fixed gear 14 in operative connection. The fixed gears 10 and 13 mesh with each other and the fixed gear 10 is in meshing engagement with the additional fixed gear 14th
Bei geschlossenem ersten reibschlüssigen Schaltelement K1 und gleichzeitig geöffnetem zweiten reibschlüssigen Schaltelement K2 ist in der Getriebevorrichtung 3 ein erster Übersetzungsbereich eingelegt, innerhalb welchem die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 durch entsprechendes Einstellen einer eine Pumpen- und eine Motoreinheit aufweisenden Hydrostateinheit des hydrodynamischen Leistungszweiges des Getriebebereiches 6 stufenlos veränderbar ist. Ist im Unterschied dazu das erste reibschlüssige Schaltelement K1 geöffnet und das zweite reibschlüssige Schaltelement K2 geschlossen, ist in der Getriebevorrichtung 3 ein zweiter Übersetzungsbereich eingelegt, innerhalb dem wiederum die Übersetzung der Getriebevorrichtung 3 stufenlos durch entsprechendes Betätigen der Hydrostateinheit veränderbar ist. When the first frictional engagement element K1 is closed and at the same time the second frictional engagement element K2 is open, a first transmission range is set in the transmission device 3, within which the transmission mechanism 3 can be continuously varied by appropriately setting a hydrostatic unit of the hydrodynamic power branch of the transmission region 6 comprising a pump and a motor unit is. In contrast, if the first frictional engagement element K1 is opened and the second frictional engagement element K2 is closed, a second transmission range is engaged in the transmission device 3, within which the transmission ratio of the transmission device 3 can be continuously varied by appropriate actuation of the hydrostatic unit.
Sowohl der erste Übersetzungsbereich als auch der zweite Übersetzungsbereich steht während eines Vorwärtsfahrbetriebes oder eines Rückwärtsfahrbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges 1 zur Verfügung. Dabei ist der Vorwärtsfahrbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 eingelegt, wenn ein reibschlüssiges Schaltelement KV des Wendegetriebes 5 geschlossen ist und gleichzeitig eine weitere reib- schlüssige Kupplung KR des Wendegetriebes 5 in geöffnetem Betriebszustand vorliegt. Both the first gear range and the second gear range are available during a forward drive operation or a reverse drive operation of the vehicle drive train 1. In this case, the forward drive mode of the vehicle drive train 1 is engaged when a frictionally engaged shift element KV of the reverse gear 5 is closed and at the same time a further friction conclusive clutch KR of the reversing gear 5 is present in the open operating state.
Das erste reibschlüssige Schaltelement KV des Wendegetriebes 5 bzw. die Vorwärtsfahrkupplung verbindet ein auf einer Getriebeeingangswelle 15 drehbar angeordnetes Losrad 1 6 in geschlossenem Betriebszustand drehfest mit der Getriebeeingangswelle 15. Zusätzlich ist ein Festrad 17 drehfest mit der Getriebeeingangswelle 15 verbunden, das mit einem dem Schaltelement KR bzw. der Rück- wärtsfahrkupplung zugeordneten Festrad 18 kämmt. Das Festrad 18 ist drehfest auf einer Welle 19 angeordnet, mit der ein Losrad 20 über die Rückwärtsfahrkupp- lung KR drehfest verbindbar ist. Sowohl das Losrad 1 6 als auch das Losrad 20 kämmen mit einem Zahnrad des Getriebebereiches 6, womit in Abhängigkeit der Übertragungsfähigkeiten der Vorwärtsfahrkupplung KV und der Rückwärtsfahrkupp- lung KR das Drehmoment der Antriebsmaschine 2 entweder über die Getriebeeingangswelle 15 und das Losrad 1 6 in den Getriebebereich 6 eingeleitet wird oder von der Getriebeeingangswelle 15 und dem Festrad 17 auf das Festrad 18 und das Losrad 20 und von dort in Richtung des Getriebebereiches 6 geführt wird. In addition, a fixed gear 17 rotatably connected to the transmission input shaft 15, which is connected to a the switching element KR. The fixed speed gear 17 rotatably connected to the transmission input shaft 15 is a non-rotatably connected to a transmission input shaft 15 rotatably mounted idler gear or the reverse drive associated fixed wheel 18 meshes. The fixed gear 18 is rotatably mounted on a shaft 19, with which a loose wheel 20 via the Rückwärtsfahrkupp- KR KR is rotatably connected. Both the idler gear 1 6 and the idler gear 20 mesh with a gear of the transmission portion 6, thus depending on the transmission capabilities of the forward clutch KV and Rückwärtsfahrkupp- KR the torque of the engine 2 either via the transmission input shaft 15 and the idler gear 1 6 in the transmission range 6 is introduced or is guided by the transmission input shaft 15 and the fixed gear 17 on the fixed gear 18 and the idler gear 20 and from there in the direction of the transmission portion 6.
Zusätzlich kämmt das Festrad 17 mit einem weiteren Festrad 21 , das mit einer so genannten PTO-Welle 22 (Power-Take-Off-Welle) drehfest verbunden ist, womit von der Antriebsmaschine 2 beispielsweise Anbaugeräte eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Traktors mit Drehmoment versorgbar sind. In addition, the fixed gear 17 meshes with another fixed gear 21 which is rotatably connected to a so-called PTO shaft 22 (power take-off shaft), which can be supplied with torque from the drive machine 2, for example attachments of a running with the vehicle drive train 1 tractor are.
Im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 wird ein am Abtrieb 4 anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung 3 in Richtung der Antriebsmaschine 2 geführt und in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Betriebszustandes der Antriebsmaschine 2 zumindest teilweise abgestützt. Dabei wird das vom Abtrieb 4 anliegende Schubmoment im Bereich des hydraulischen Motors im Getriebebereich 6 aufgenommen und über die hydraulische Pumpe in Richtung der vorliegend als Verbrennungsmotor bzw. als Dieselbrennkraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine 2 weitergeleitet und dort zumindest teilweise abgestützt. In overrun operation of the vehicle drive train 1, a torque applied to the output 4 is guided via the transmission device 3 in the direction of the drive machine 2 and at least partially supported depending on the particular operating state of the drive machine 2 present. In this case, the thrust torque applied by the output 4 is received in the region of the hydraulic motor in the transmission area 6 and forwarded via the hydraulic pump in the direction of the present case as an internal combustion engine or as a diesel engine engine 2 and supported there at least partially.
Ist das von der Antriebsmaschine 2 zur Verfügung stehende Abstützmoment im Schubbetrieb zu klein, steigt die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 unter Umstän- den auf unzulässige Werte an. Um Überdrehzahlen im Bereich der Antriebsmaschine 2 zu vermeiden, wird die nachfolgend näher beschriebene Vorgehensweise vorgeschlagen. If the support torque available by the drive machine 2 is too low in overrun operation, the rotational speed of the drive machine 2 may increase. the invalid values. In order to avoid overspeeds in the region of the engine 2, the procedure described in more detail below is proposed.
Befindet sich der Fahrzeugantriebsstrang 1 im Schubbetrieb und ist in der Getriebevorrichtung 3 die Vorwärtsfahrkupplung KV beispielsweise vollständig geschlossen, während die Rückwärtsfahrkupplung KR beispielsweise gleichzeitig vollständig geöffnet ist, und ist zusätzlich der erste Übersetzungsbereich in der Getriebevorrichtung 3 eingelegt, wird Drehmoment vom Abtrieb 4 über die Welle 9, den Getriebebereich 6 und die Getriebeeingangswelle 15 in Richtung der Antriebsmaschine 2 geführt. Steigt die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 auf einen vordefinierten Grenzwert an bzw. überschreitet die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 einen vordefinierten Schwellwert, wird die Übertragungsfähigkeit der Rückwärtsfahrkupplung KR vom Wert null auf einen Wert eingestellt, zu dem ein derartiger Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abgestützt wird, dass die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 auf einen Wert unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes geführt wird. For example, when the vehicle powertrain 1 is in overrun, and in the transmission device 3, the forward clutch KV is fully closed while the reverse clutch KR is fully opened at the same time, and in addition the first gear section is engaged in the transmission device 3, torque from the output 4 is transmitted through the shaft 9, the transmission portion 6 and the transmission input shaft 15 guided in the direction of the engine 2. If the rotational speed of the engine 2 increases to a predefined limit value or if the rotational speed of the engine 2 exceeds a predefined threshold value, the transmissibility of the reverse clutch KR is set from zero to a value at which such a part of the torque applied to the output 4 is in the range the transmission device 3 is supported, that the rotational speed of the drive machine 2 is guided to a value below a predefined limit value.
Um eine thermische Überlastung der Rückwärtsfahrkupplung KR zu vermeiden, wird die Übertragungsfähigkeit der Rückwärtsfahrkupplung maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem die Rückwärtsfahrkupplung schlupfend betrieben wird und gleichzeitig unzulässig hohe Belastungen im Bereich der Rückwärtsfahrkupplung KR vermieden werden. Zusätzlich kann es auch vorgesehen sein, dass die Rückwärtsfahrkupplung KR nach Anheben der Übertragungsfähigkeit durch Beaufschlagen mit Kühlöl zwangsgekühlt wird. In order to avoid a thermal overload on the reverse clutch KR, the transmission capability of the reverse clutch is maximally raised to a predefined value at which the reverse clutch is slipping and at the same time unacceptably high loads in the area of the reverse clutch KR are avoided. In addition, it may also be provided that the reverse clutch KR is forcibly cooled by increasing the transfer capability by applying cooling oil.
Das zusätzliche Zuschalten der Rückwärtsfahrkupplung KR bewirkt im Bereich der Getriebevorrichtung 3 ein so genanntes Verspannen der Getriebevorrichtung 3, über das ein zusätzliches Bremsmoment erzeugt wird. Das Bremsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung 3 wirkt kumulativ zum Schubmoment der Antriebsmaschine 2, wobei ein Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützbar ist bzw. im Bereich der Antriebsmaschine 2 ein geringerer Teil abzustützen ist und daher die Antriebsmaschine 2 entlastet wird. Falls das durch das zusätzliche Zuschalten der Rückwärtsfahrkupplung KR erzeugte Bremsmoment nicht ausreichend ist um ein unerwünscht hohes Ansteigen der Drehzahl der Antriebsmaschine 2 zu vermeiden, besteht zusätzlich die Möglichkeit, die Übertragungsfähigkeit des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 des Schaltgetriebebereiches 7 anzuheben und das Schaltelement K2 in einen Schlupfbetrieb zu überführen. Dies führt wiederum zu einem weiteren Verspannen im Bereich der Getriebevorrichtung 3, aus dem eine Erhöhung des in der Getriebevorrichtung 3 wirkenden Bremsmomentes resultiert. Damit ist ein Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützbar und die Antriebsmaschine 2 weiter entlastbar. The additional connection of the reversing clutch KR causes in the region of the transmission device 3 a so-called distortion of the transmission device 3, via which an additional braking torque is generated. The braking torque in the region of the transmission device 3 acts cumulatively to the thrust torque of the engine 2, whereby a part of the torque applied to the output 4 can be supported in the region of the transmission device 3 or a smaller part is to be supported in the region of the drive machine 2 and therefore the drive machine 2 is relieved , If the braking torque generated by the additional connection of the Rückwärtsfahrkupplung KR is not sufficient to avoid an undesirably high increase in the rotational speed of the engine 2, it is additionally possible to increase the transmission capability of the second frictional switching element K2 of the gearbox portion 7 and the switching element K2 in a slip mode to convict. This in turn leads to a further distortion in the region of the transmission device 3, from which an increase of the braking torque acting in the transmission device 3 results. This is a part of the torque applied to the output 4 in the region of the transmission device 3 can be supported and the drive machine 2 further relieved.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht jedoch auch die Möglichkeit, im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 bei vorzugsweise vollständig geschlossener Vorwärtsfahrkupplung KV und gleichzeitig vorzugsweise vollständig geschlossenem Schaltelement K1 zunächst das vorzugsweise vollständig geöffnete zweite Schaltelement K2 des Schaltgetriebebereiches 7 zu betätigen, um einen Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützen zu können. Falls die zusätzliche Betätigung des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 des Schaltgetriebebereiches 7, das dann schlupfend betrieben wird, nicht ausreichend sein sollte um die Drehzahl im Bereich der Antriebsmaschine 2 unterhalb des vordefinierten Grenzwertes zu führen bzw. unterhalb des Grenzwertes zu halten, besteht die Möglichkeit, anschließend auch die vollständig geöffnete Rückwärtsfahrkupplung KR im vorbeschriebenen Umfang zusätzlich zu betätigen, um ein höheres Bremsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung 3 zur Verfügung stellen zu können. Depending on the particular application, however, there is also the possibility, in the overrun mode of the vehicle drive train 1 with preferably completely closed forward clutch KV and simultaneously preferably fully closed switching element K1 first to operate the preferably completely open second switching element K2 of the gearbox portion 7 to a portion of the output 4 adjacent torque in the range of the transmission device 3 can be supported. If the additional actuation of the second frictionally engaged shift element K2 of the shift transmission area 7, which is then operated slipping, should not be sufficient to keep the speed in the region of the prime mover 2 below the predefined limit value or to keep it below the limit value, then there is the possibility Also to operate in addition to the fully open reverse clutch KR to the extent described above to provide a higher braking torque in the range of the transmission device 3 can.
Um auch im Bereich des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 eine thermische Belastung auf zulässige Werte begrenzen zu können, wird die Übertragungsfähigkeit des zweiten reibschlüssigen Schaltelementes K2 ebenfalls maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben, zu dem das zweite reibschlüssige Schaltelement K2 schlupfend betrieben wird und unzulässig hohe Belastungen sicher vermieden werden. Darüber hinaus kann das zusätzlich betätigte reibschlüssige Schaltelement K2 auch durch Beaufschlagen von Kühlöl zwangsgekühlt werden, um Betriebstemperaturen in diesem Bereich der Getriebevorrichtung 3 mit geringem Aufwand auf zulässige Werte begrenzen zu können. In order to be able to limit a thermal load to permissible values even in the region of the second frictional switching element K2, the transmissibility of the second frictional switching element K2 is also maximally raised to a predefined value to which the second frictional switching element K2 is slipping and unacceptably high loads safely avoided. In addition, the additionally actuated frictional engagement element K2 can also be forcibly cooled by applying cooling oil to Operating temperatures in this range of the transmission device 3 with little effort to limit to allowable values.
Ist in der Getriebevorrichtung 3 der Rückwärtsfahrbetrieb aktiviert und befindet sich die Rückwärtsfahrkupplung KR in geschlossenem Betriebszustand, während die Vorwärtsfahrkupplung KV vollständig geöffnet ist, ist die Übertragungsfähigkeit der Vorwärtsfahrkupplung KV im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 bei Erkennen eines unzulässig hohen Anstiegs der Drehzahl der Antriebsmaschine 2 anhebbar, um ein zusätzliches Bremsmoment zum Schubdrehmoment der Antriebsmaschine 2 zur Verfügung stellen zu können. In the transmission device 3, when the reverse drive mode is activated and the reverse clutch KR is in the closed operating state while the forward drive clutch KV is fully opened, the transmissibility of the forward drive clutch KV in overrun operation of the vehicle driveline 1 is detectable upon detecting an inadmissibly high increase in the rotational speed of the engine 2, to be able to provide an additional braking torque to the thrust torque of the engine 2 available.
Ist im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges 1 die zweite reibschlüssige Kupplung K2 geschlossen und der zweite Übersetzungsbereich in der Getriebevorrichtung 3 eingelegt und ist die Übertragungsfähigkeit des ersten reibschlüssigen Schaltelementes K1 des Schaltgetriebebereiches 7 im Wesentlichen gleich null, ist die Übertragungsfähigkeit des ersten reibschlüssigen Schaltelementes K1 in vorbeschriebenem Umfang maximal bis auf einen vordefinierten Wert anhebbar, zu dem das erste reibschlüssige Schaltelement K1 schlupfend betrieben wird, um ein zusätzliches Bremsmoment im Bereich der Getriebevorrichtung 3 zur Verfügung stellen zu können und einen Teil des am Abtrieb 4 anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung 3 abstützen zu können sowie die Drehzahl der Antriebsmaschine 2 unterhalb des definierten Grenzwertes führen zu können bzw. zumindest auf diesem Niveau halten zu können. Is in the overrun mode of the vehicle drive train 1, the second frictional clutch K2 closed and the second transmission range inserted in the transmission device 3 and the transmission capacity of the first frictional switching element K1 of the gearbox portion 7 is substantially equal to zero, the transmission capacity of the first frictional switching element K1 in the extent described above is maximum can be raised to a predefined value at which the first frictional engagement element K1 is operated slipping in order to provide an additional braking torque in the area of the transmission device 3 and to be able to support part of the torque applied to the output 4 in the area of the transmission device 3 and To be able to keep the speed of the prime mover 2 below the defined limit value or at least to be able to maintain this level.
Das zu den jeweils bereits betätigten Schaltelementen KV, KR, K1 That to each already actuated switching elements KV, KR, K1
und/ oder K2 zusätzliche Betätigen der jeweils nicht betätigten Schaltelemente KV, KR, K1 und/ oder K2 erfolgt automatisiert, wenn eine maximal vorgegebene Drehzahl der Antriebsmaschine 2 erreicht wird. Das zusätzliche Betätigten der Schaltelemente KV, KR, K1 und/ oder K2 der Getriebevorrichtung 3 wird nach Unterschreiten dieser maximal vorgegebenen Drehzahl der Antriebsmaschine 2 wieder beendet, wobei die Übertragungsfähigkeiten der zusätzlich betätigten Schaltelemente KV, KR, K1 oder K2 dann wiederum im Wesentlichen auf null abgesenkt werden. Das zusätzliche Zuschalten von zumindest einem der Schaltelemente KV, KR, K1 und/ oder K2 und das Regeln des jeweils über das zusätzlich zugeschaltete Schaltelement KV, KR, K1 und/oder K2 bereitgestellten Bremsmomentes ist im Bereich eines Steuergerätes, wie der Getriebeelektronik oder dergleichen, eines mit dem Fahrzeugantriebsstrang 1 ausgeführten Fahrzeuges durchführbar. Als Stellgröße wird hierfür das Drehzahlsignal der Antriebsmaschine 2 benutzt. and / or K2 additional actuation of the respective non-actuated switching elements KV, KR, K1 and / or K2 takes place automatically when a maximum predetermined rotational speed of the engine 2 is reached. The additional actuation of the switching elements KV, KR, K1 and / or K2 of the transmission device 3 is stopped after falling below this maximum predetermined speed of the prime mover 2, wherein the transmission capabilities of the additional actuated switching elements KV, KR, K1 or K2 turn turn substantially to zero be lowered. The additional connection of at least one of the switching elements KV, KR, K1 and / or K2 and the regulation of the brake torque respectively provided via the additionally connected switching element KV, KR, K1 and / or K2 is in the range of a control device, such as the transmission electronics or the like, a running with the vehicle drive train 1 vehicle feasible. As a manipulated variable, the speed signal of the prime mover 2 is used for this purpose.
Bezuqszeichen REFERENCE CHARACTERS
Fahrzeugantriebsstrang Vehicle powertrain
Antriebsmaschine  prime mover
Getriebevorrichtung  transmission device
Abtrieb  output
Wendegetriebe  Reverse gear
Getriebebereich  transmission range
Schaltgetriebebereich  transmission range
Losrad  Losrad
Welle  wave
10 Festrad  10 fixed wheel
1 1 Losrad  1 1 idler gear
12 Welle  12 wave
13 weiteres Festrad  13 other Festrad
14 zusätzliches Festrad  14 additional fixed bike
15 Getriebeeingangswelle  15 transmission input shaft
1 6 Losrad  1 6 idler gear
17 Festrad  17 fixed wheel
18 Festrad  18 fixed wheel
19 Welle  19 wave
20 Losrad  20 idler gear
21 Festrad  21 fixed wheel
22 PTO-Welle  22 PTO shaft
KV Vorwärtsfahrkupplung  KV forward clutch
KR Rückwärtsfahrkupplung  KR reverse clutch
reibschlüssiges Schaltelement  frictional switching element

Claims

Patentansprüche claims
1 . Verfahren zum Betreiben eines Fahrzeugantriebsstranges (1 ) mit einer Antriebsmaschine (2), einer Getriebevorrichtung (3) und einem Abtrieb (4), wobei im Bereich der Getriebevorrichtung (3) wenigstens ein Schaltelement (K1 , K2, KV, KR) vorgesehen ist, dessen Übertragungsfähigkeit zur Darstellung eines Betriebszustandes der Getriebevorrichtung (3) zumindest teilweise stufenlos variierbar ist, und wobei während eines Schubbetriebes des Fahrzeugantriebsstranges (1 ) ein am Abtrieb (4) anliegendes Drehmoment über die Getriebevorrichtung (3) im Bereich der Antriebsmaschine (2) zumindest teilweise abstützbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Schubbetrieb des Fahrzeugantriebsstranges (1 ) die Übertragungsfähigkeit eines der Schaltelemente (K1 , K2, KV und KR) der Getriebevorrichtung (3), die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung (3) im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich Null ist, auf einen Wert eingestellt wird, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb (4) anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung (3) abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine (2) Werte unterhalb eines vordefinierten Grenzwertes aufweist. 1 . Method for operating a vehicle drive train (1) having a drive machine (2), a transmission device (3) and an output (4), wherein at least one switching element (K1, K2, KV, KR) is provided in the region of the transmission device (3), whose transmission capacity for displaying an operating state of the transmission device (3) is at least partially infinitely variable, and wherein during a coasting operation of the vehicle drive train (1) at the output (4) applied torque via the transmission device (3) in the region of the drive machine (2) at least partially can be supported, characterized in that in the overrun mode of the vehicle drive train (1) the transmission capability of one of the switching elements (K1, K2, KV and KR) of the transmission device (3), which for displaying the current operating state of the transmission device (3) substantially at least approximately equal Zero is set to a value to which at least a part de s at the output (4) applied torque in the range of the transmission device (3) can be supported and the rotational speed of the drive machine (2) has values below a predefined limit value.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit eines weiteren Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) der Getriebevorrichtung (3), die zur Darstellung des aktuellen Betriebszustandes der Getriebevorrichtung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich Null ist, auf einen Wert eingestellt wird, zu dem wenigstens ein Teil des am Abtrieb (4) anliegenden Drehmomentes im Bereich der Getriebevorrichtung (3) abstützbar ist und die Drehzahl der Antriebsmaschine (2) Werte unterhalb des vordefinierten Grenzwertes aufweist. 2. The method according to claim 1, characterized in that the transmission capability of another switching element (K1, K2, KV or KR) of the transmission device (3), which is substantially at least approximately equal to zero for representing the current operating state of the transmission device, to a value is set, to which at least a portion of the output (4) torque applied in the region of the transmission device (3) can be supported and the rotational speed of the drive machine (2) has values below the predefined limit value.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) und/oder des weiteren Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) maximal bis auf einen vordefinierten Wert angehoben wird, zu dem das Schaltelement (K1 , K2, KV oder KR) und vorzugsweise das weitere Schaltelement (K1 , K2, KV oder KR) schlupfend betrieben werden. 3. The method according to claim 1 or 2, characterized in that the transmission capability of the switching element (K1, K2, KV or KR) and / or the further switching element (K1, K2, KV or KR) is raised at most to a predefined value, to which the switching element (K1, K2, KV or KR) and preferably the further switching element (K1, K2, KV or KR) are operated slipping.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) bei Überschreiten eines vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine (2) in Richtung des vordefinierten Wertes angehoben wird. 4. The method according to claim 3, characterized in that the transmission capability of the switching element (K1, K2, KV or KR) and preferably the transmission capability of the further switching element (K1, K2, KV or KR) when exceeding a predefined threshold value of the rotational speed of the drive machine ( 2) is raised in the direction of the predefined value.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) und vorzugsweise die Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) bei Unterschreiten des vordefinierten Schwellwertes der Drehzahl der Antriebsmaschine (2) im Wesentlichen auf null eingestellt wird. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that the transmission capability of the switching element (K1, K2, KV or KR) and preferably the transmission capability of the further switching element (K1, K2, KV or KR) falls below the predefined threshold of Speed of the prime mover (2) is set to substantially zero.
6. Verfahren nach Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Übertragungsfähigkeit des Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) und vorzugsweise einer Übertragungsfähigkeit des weiteren Schaltelementes (K1 , K2, KV oder KR) größer als null, das Schaltelement (K1 , K2, KV oder KR) und vorzugsweise das weitere Schaltelement (K1 , K2, KV oder KR) zwangsgekühlt werden. 6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that in the presence of a transmission capability of the switching element (K1, K2, KV or KR) and preferably a transmission capability of the other switching element (K1, K2, KV or KR) greater than zero, the switching element (K1, K2, KV or KR) and preferably the further switching element (K1, K2, KV or KR) are forcibly cooled.
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