EP4248109A1 - Verfahren zum erwärmen eines getriebes - Google Patents

Verfahren zum erwärmen eines getriebes

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Publication number
EP4248109A1
EP4248109A1 EP21794368.7A EP21794368A EP4248109A1 EP 4248109 A1 EP4248109 A1 EP 4248109A1 EP 21794368 A EP21794368 A EP 21794368A EP 4248109 A1 EP4248109 A1 EP 4248109A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
transmission
clutches
clutch
speed
actuated
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Withdrawn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
EP21794368.7A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Harald Fischer
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 EP4248109A1 publication Critical patent/EP4248109A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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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
    • 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
    • F16H61/0059—Braking of gear output shaft using simultaneous engagement of engaging means, e.g. clutches or brakes, applied for different gear ratios
    • 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
    • F16H57/00—General details of gearing
    • F16H57/04—Features relating to lubrication or cooling or heating
    • F16H57/0412—Cooling or heating; Control of temperature
    • F16H57/0413—Controlled cooling or heating of lubricant; Temperature control therefor
    • 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
    • F16H61/02—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 characterised by the signals used
    • F16H61/0202—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 characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—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 characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—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 characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • 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
    • B60W30/192—Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine
    • B60W30/194—Mitigating problems related to power-up or power-down of the driveline, e.g. start-up of a cold engine related to low temperature conditions, e.g. high viscosity of hydraulic fluid
    • 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
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    • F16H61/02—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 characterised by the signals used
    • F16H61/0202—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 characterised by the signals used the signals being electric
    • F16H61/0204—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 characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal
    • F16H61/0213—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 characterised by the signals used the signals being electric for gearshift control, e.g. control functions for performing shifting or generation of shift signal characterised by the method for generating shift signals
    • F16H2061/0232—Selecting ratios for bringing engine into a particular state, e.g. for fast warming up or for reducing exhaust emissions

Definitions

  • the present invention relates to a method for efficiently heating a transmission and the transmission oil contained therein.
  • the transmission can be designed, for example, as an automatic/powershift transmission, dual-clutch transmission, automated manual transmission (for example with a countershaft design) or (hydrostatic-mechanical) power-split transmission (CVT).
  • the method is primarily intended for transmissions in work machines, but can also be used for transmissions in other vehicles.
  • US 2016/0084371 A1 discloses a heating function for an automatic transmission or the transmission oil contained therein in connection with a method for checking the fluid level.
  • the engine speed is increased and an output-side turbine shaft of a torque converter of the transmission is rotationally fixed against the transmission housing by engaging a clutch and a brake.
  • the object of the present invention is to be seen as providing an improved method for heating a transmission and the transmission oil contained therein.
  • clutches of a transmission with a torque converter are selectively actuated in order to engage different gears.
  • a Transmission ratio between transmission input and transmission output is set.
  • the transmission is blocked on the output side.
  • the drive element can be designed as an internal combustion engine or as an electric machine. Hybrid designs are also conceivable, in which drive power is generated by an internal combustion engine and/or an electric machine.
  • the blocking of the transmission is implemented in that two different gears in one direction of travel are engaged at the same time.
  • it can have several forward and reverse gears. Accordingly, the method can be carried out in the same way when different forward gears or reverse gears are engaged at the same time.
  • the relevant clutches are actuated to set two different gears.
  • the clutches can be designed as positive or frictional shifting elements. In particular, these are actuated hydraulically or (electro-) mechanically. In the case of hydraulic actuation, pressure is applied to the clutches for actuation, as a result of which they are closed and a torque or rotary movement can be transmitted. For example, first and second gear can be engaged.
  • a service and/or parking brake of the vehicle and/or a parking lock of the transmission can also be actuated.
  • the clutches are typically controlled by a transmission control unit, so that the method can also be carried out by this control unit.
  • a directional clutch is actuated.
  • the transmission has two direction of travel clutches, one for forward travel and one for reverse travel. This allows the same number of forward and reverse gears to be displayed.
  • the set speed After the set speed has been maintained for a defined period of time, it is lowered again in a fourth step before the previously closed direction-of-travel clutch is opened in a fifth step.
  • the duration of the increase in the speed of the drive element can be specified in a fixed manner, or assigned individually using other parameters. In particular, the duration of the increase in speed must be limited in order to avoid overheating.
  • a flushing process is initiated, by means of which the open clutches are flushed and circulation of the transmission oil is achieved. This leads, among other things, to a homogeneous heat distribution.
  • a sensor can measure the temperature directly or indirectly, with a check being carried out to determine whether a defined target temperature has been reached or even exceeded. Then the heating process would be terminated. If the target temperature has not been reached, steps two to six are repeated. The sequence of steps two to six corresponds to a cycle.
  • the cycle duration can vary, in particular can be shortened with an increasing number of cycles.
  • the cycle duration can also depend on the determined temperature of the transmission. Also, the duration could be shortened with increasing temperature. However, a fixed number of cycles can also be specified, and a number of cycles can also result from a temperature at the start of the method.
  • two adjacent gears are engaged simultaneously for the blocking of the transmission on the output side.
  • this is the first and second gear.
  • Engaging adjacent gears has the advantage that similarly high torques can be supported or transmitted. The further the engaged gears are apart (e.g. first gear and third gear), the greater the imbalance in the torque that can be supported.
  • Monitoring of an output speed is optionally provided. This is to ensure that the vehicle does not move in an unacceptable manner during the transmission heating process. Accordingly, no speed may occur on the output side. As soon as an (inadmissible) speed is detected, the method is aborted and the transmission is switched to a safe state. To do this, either the actuated travel direction clutch and/or all clutches can be opened.
  • the method can be started either by manual input from an operator or automatically. Ambient and/or transmission parameters (temperature) can be taken into account in particular for an automated initiation of the method. When the vehicle is started, it can also be provided that the operator is informed that he should initiate the method.
  • a vehicle is included with a drive member and a transmission with clutches and a torque converter.
  • the transmission also has a control device, for example a transmission control unit.
  • the control device is suitable and set up to carry out the method according to the invention.
  • the control device can be designed separately, integrated in a transmission control unit, an engine control unit or a higher-level control unit.
  • FIG. 1 a diagram of the time sequence when the method is carried out
  • FIG. 2 a schematic representation of a transmission
  • FIG. 3 an embodiment of a vehicle with a control device for carrying out the method
  • FIG. 4 a switching matrix for actuating the transmission according to FIG. 2;
  • FIG. 5 a schematic representation of the steps of the method.
  • FIG. 1 shows a time sequence of the method according to the invention for heating a transmission 3 in a greatly simplified diagram that is not true to scale.
  • a time t is plotted on the abscissa, while a speed n and a pressure p are specified on the ordinate.
  • the profile of the pressure pK12 is shown by broken lines, this corresponding to the actuating pressure of a first and second clutch K1, K2. These are applied simultaneously and with the same pressure pK12.
  • the progression of the rotational speed nA of a drive element 2 is shown with broken lines.
  • the progression of the pressure pKV is indicated with a continuous line, this corresponding to the actuation pressure of the forward (travel direction) clutch KV.
  • a rearward (direction of travel) clutch KR remains in an unactuated state, and instead of the forward clutch KV, it could be operated in the same way to carry out the method.
  • the transmission 3 is now blocked on the output side by actuating clutches K1, K2, K3 in such a way that a power loss in the form of heat is generated in a torque converter 11 by the drive power introduced, which heats up the transmission 3.
  • the drive element 2 At a point in time tO, the drive element 2 is in a deactivated state, which is why the speed nA assumes the value nO.
  • the drive element 2 starts, whereupon the rotational speed n1 is reached (in leaps and bounds). This corresponds, for example, to the idling speed of the drive element 2 insofar as this is designed as an internal combustion engine.
  • the pressures pKV and pK12 show the pressure pO. Consequently, the first and second clutches K1, K2 and the clutch KV are not subjected to pressure.
  • the first and second clutches K1, K2 are pressurized, with the pressure increasing at a first gradient.
  • the pressure pK12 reaches the value p1, which corresponds to a fully engaged clutch K1, K2.
  • the clutch KV is pressurized.
  • the pressure pKV increases.
  • a time offset (not shown here) can also be provided between reaching the value p1 for the pressure pK12 and the beginning of the pressure build-up in relation to the pressure pKV, so that this does not occur at exactly the same point in time t3.
  • the pressure is applied with a second gradient, which can be different from or identical to the first gradient.
  • the pressure pKV also reaches the value p1.
  • the speed nA increases from the value n1 to the value n2 at time t5. This is done using a third gradient, which is typically different from the first and second gradients.
  • the speed nA remains at the value n2 up to the point in time t6 and falls back to the value n1 in an interval between the points in time t6 and t7. This can be done with the negative third gradient or any other gradient.
  • the pressure pKV is then reduced until it has again assumed the value pO at time t8. This can be done with the second gradient, or with any other gradient.
  • a time offset can also be provided here.
  • the speed nA remains at the value n1 and the pressure pKV at the value pO.
  • a flushing process takes place in this interval in order to distribute the heated transmission oil in the transmission 3 and flush the clutches K3, KV, KR.
  • the interval between t3 and 9 describes a first cycle I for heating the transmission 3. If the target temperature for the transmission 3 or the transmission oil has not yet been reached, the first cycle I is followed by an identical second cycle II and possibly a third cycle III on.
  • the pressure pKV increases with time From point t9 to point in time t10 as in the first cycle I, at point in time t10 the speed nA is increased until point in time t11. In the interval between times t12 and t13, the speed nA is reduced and in the interval from time t13 to time t14, the pressure pKV falls again to the value pO. This is followed by a flushing process up to time t15.
  • the sequence of the third cycle III corresponds to the first and second cycle I, II.
  • the pressure pKV increases and at the time t16 the speed nA.
  • Speed nA and pressure pKV remain unchanged up to time t18, with speed nA dropping again to value n1 in the interval from t18 to t19 before pressure pKV drops again to value pO in interval t19 to t20.
  • the third cycle III ends when the scavenging process is completed at time t21.
  • the target temperature was reached at the end of the third cycle III. Since it is not necessary to carry out another cycle I, II, III, the pressure pK12 drops to the value pO in the interval from t21 to t22. The pressure pK12 kept the value p1 constant from the time t3 to the time t21. At time t22 the method is complete. The regular operation of the vehicle 1 can be started.
  • the speed n1 can also be identical to the speed n0. In other words, no idling speed has to be started up or maintained. Otherwise, the procedure is to be carried out in the same way with this adjustment.
  • FIG. 2 shows a transmission 3 in a schematic representation.
  • a rotational movement or torque is introduced by the drive element 2 (not shown) via a drive shaft 4.
  • the transmission 3 has a torque converter 11, which is supported on a housing G and, with a turbine shaft 12, initiates the rotational movement into the transmission 3 for translation.
  • a gear wheel Z1 is connected in a torque-proof manner to the turbine shaft 12 .
  • the gear Z1 meshes with a gear Z2, which is rotatably mounted on a shaft W1.
  • the gear wheel Z2 can be connected via the clutch KR to a gear wheel Z4 that is rotatably arranged on the shaft W1.
  • the gear wheel Z4 meshes with a gear wheel Z5, which is illustrated by the arrow represented by dashed lines.
  • the gear wheel Z5 is arranged on a shaft W2 in a torque-proof manner.
  • a gear wheel Z3 is also arranged rotatably on the turbine shaft 12 and also meshes with the gear wheel Z5.
  • the gear wheel Z3 can be connected to the gear wheel Z1 via the clutch KV. In other words, a rotational movement is transmitted to the gear wheel Z5 either when the clutch KR is actuated or when the clutch KV is actuated.
  • a gear wheel Z6 is also arranged on the shaft W2, but is rotatable in comparison to the gear wheel Z5.
  • This gear wheel can be connected to the gear wheel Z5 via the clutch K1.
  • a gear wheel Z7 can be rotated and gear wheels Z8 and Z10 are arranged in a torque-proof manner.
  • the gear wheel Z7 and the gear wheel Z8 can be connected to one another via the clutch K2.
  • Gear Z7 meshes with gear Z5, while gear Z8 meshes with gear Z6.
  • the gear wheel Z7 further meshes with a gear wheel Z9, which is arranged on a shaft W3 in a rotationally fixed manner. Furthermore, a gear wheel Z11 is rotatably arranged on the shaft W3 and meshes with the gear wheel Z10.
  • the gear wheel Z11 and the gear wheel Z9 can be connected to one another via the clutch K3.
  • the gears Z1 to Z11 are typically designed as straight or helical spur gears.
  • a non-rotatable arrangement means that the relevant gears Z1, Z2, Z5, Z8, Z9, Z10 are designed as fixed gears and thus rotate at the same speed in the same direction of rotation of the relevant shaft 12, 5, W1, W2, W3 .
  • a rotatable arrangement means that the relevant gears Z3, Z4, Z6, Z7, Z11 are designed as idler gears, so that a relative movement between the idler gears and the relevant shafts 12, 5, W1, W2, W3 is possible.
  • loose wheels and the relevant shafts 12, 5, W1, W2, W3 can rotate freely with respect to one another.
  • FIG. 3 shows, in a highly simplified representation, an embodiment of a vehicle 1 in which the method according to the invention is implemented.
  • the vehicle 1 is designed as a working machine, in particular as a wheel loader.
  • the application of the method according to the invention is not limited to wheel loaders or work machines, rather the implementation is described here in more detail only as an example.
  • the vehicle 1 has a drive element 2 and a transmission 3 .
  • the drive element 2 and the transmission 3 are operatively connected to one another via a drive shaft 4 .
  • a rotational movement or a torque of the drive element 2 is introduced into the transmission 3 via the drive shaft 4 .
  • the torque or the rotational movement of the drive element 2 is stepped up or down by the transmission 3 and transmitted to a vehicle axle 7 , 8 by means of the output shaft 5 in accordance with the gear ratio set in each case.
  • wheels 6 of the vehicle axles 7, 8 are driven.
  • One or more vehicle axles 7, 8 can be driven.
  • the vehicle 1 also has an attachment 9, which in the present case is designed as a lifting frame with a shovel.
  • the vehicle 1 has in the embodiment shown here a separate control device 10, which transmits signals to the drive element 2 and the Transmission 3 is connected.
  • the signal-transmitting connection is shown in Figure 3 by dotted lines.
  • the control device 10 can also be integrated in the transmission 3 or the drive element 2, for example in a transmission or engine control unit.
  • the method according to the invention is carried out in the control device 10 and corresponding signals for controlling the drive element 2 and the transmission 3 are generated and sent.
  • signals for example relating to an actuation state or relating to device-specific parameters, can be transmitted from the drive element 2 and/or the transmission 3 to the control device 10 and processed by the latter.
  • FIG. 4 shows a switching matrix for actuating the transmission 3.
  • An actuated clutch KV, KR, K1, K2, K3 is represented by an X.
  • a total of six different gears V1, V2, V3, R1, R2, R3 can be realized by the transmission 3. These are divided into three forward gears V1, V2, V3 and three reverse gears R1, R2, R3.
  • the first forward gear V1 the forward (travel direction) clutch KV and the first clutch K1 are in an actuated state.
  • the second forward gear V2 is realized by actuating the forward (travel direction) clutch KV and the second clutch K2.
  • the third forward gear V3 is implemented when the forward (direction of travel) clutch KV and the third clutch K3 are actuated.
  • FIG. 5 shows a schematic representation of steps S1, S2, S3, S4, S5, S6, S7 of the method according to the invention.
  • the clutches K1, K2, K3 are actuated to set two different gears R1, R2, R3, V1, V2, V3.
  • a clutch KR, KV operated in one direction, for example the clutch KV.
  • the speed nA of the drive element 2 is increased until it is lowered again in a fourth step S4.
  • the clutch KR, KV actuated in the second step S2 is opened in one direction of travel, and a flushing process is then initiated in a sixth step S6.
  • the second to sixth steps S2, S3, S4, S5, S6 represent a cycle I, II, III in the sense of the disclosure relating to FIG. 1. Steps S2 to S6 are repeated cyclically until a target temperature of the transmission (3) is reached. When the target temperature is reached after completion of the relevant cycle I, II, III, the clutches K1, K2, K3 actuated in the first step S1 are opened in a seventh step S7. After the seventh step S7 has been carried out, the method is complete. The regular operation of the vehicle 1 can be started.

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  • Control Of Transmission Device (AREA)

Abstract

Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes (3) mit einem Drehmomentwandler (11), wobei durch selektives Betätigen von Kupplungen (K1, K2, K3, KR, KV) verschiedene Gänge (R1, R2, R3, V1, V2, V3) eingelegt werden können, wobei das Getriebe (3) abtriebsseitig verblockt wird, wodurch eine Turbinenwelle (12) des Drehmomentwandlers (11) feststeht während durch ein Antriebselement (2) eine Antriebsleistung in das Getriebe (3) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verblocken dadurch umgesetzt wird, dass die Kupplungen (K1, K2, K3, KR, KV) derart betätigt werden, dass gleichzeitig zwei voneinander verschiedene Gänge (R1, R2, R3, V1, V2, V3) einer Fahrtrichtung eingelegt sind.

Description

Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum effizienten Erwärmen eines Getriebes und des darin enthaltenen Getriebeöls. Das Getriebe kann beispielsweise als Automat-/Lastschaltgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe, automatisiertes Schaltgetriebe (beispielsweise in Vorgelegewellenbauweise) oder (hydrostatisch mechanisches) Leistungsverzweigungsgetriebe (CVT) ausgeführt sein. Vorrangig ist das Verfahren für Getriebe in Arbeitsmaschinen vorgesehen, kann aber auch für Getriebe in sonstigen Fahrzeugen verwendet werden.
Bei niedrigeren Temperaturen können Schaltkomfort und Wirkungsgrad eines Getriebes aufgrund der Viskosität des Getriebeöls deutlich vermindert sein. Ferner wird eine Bereitstellung einer ausreichenden Getriebeölmenge an Orten mit einem Schmieröl bedarf (bspw. Lager, Schaltelemente und Zahnräder) erschwert. Auch ist eine inhomogene Temperaturverteilung in dem Getriebe nachteilig in Bezug auf Verschleiß und Lebensdauer der Bauteile.
Um dem entgegenzuwirken ist bekannt, eine Aufwärmfunktion zum Erwärmen eines Getriebes, insbesondere nach einem Kaltstart, vorzusehen. So offenbart beispielsweise US 2016/0084371 A1 eine Aufwärmfunktion für ein Automatikgetriebe bzw. das darin enthaltene Getriebeöl im Zusammenhang mit einem Verfahren zur Überprüfung des Flüssigkeitsstands. Dabei wird die Motordrehzahl erhöht und eine abtriebsseitige Turbinenwelle eines Drehmomentwandlers des Getriebes durch das Schließen einer Kupplung und einer Bremse rotatorisch gegen das Getriebegehäuse festgesetzt.
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist darin zusehen, ein verbessertes Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes und des darin enthaltenen Getriebeöls vorzusehen.
Die Aufgabe wird mit dem erfindungsgemäßen Verfahren gelöst. Dabei werden selektiv Kupplungen eines Getriebes mit Drehmomentwandler betätigt, um verschiedene Gänge einzulegen. Unter einem eingelegten Gang ist zu verstehen, dass ein Übersetzungsverhältnis zwischen Getriebeeingang und Getriebeausgang eingestellt wird. Im Rahmen des Verfahrens wird das Getriebe abtriebseitig verblockt. Dies bedeutet, dass eine Turbinenwelle des Drehmomentwandlers feststeht, während durch ein Antriebselement eine Antriebsleistung in das Getriebe eingeleitet wird. Hierdurch wird in dem Drehmomentwandler eine Verlustleistung in Form von Wärme erzeugt. Das Antriebselement kann als Verbrennungskraftmaschine ausgeführt sein, oder als elektrische Maschine. Es sind auch hybride Ausführungen denkbar, bei denen eine Antriebsleistung durch eine Verbrennungskraftmaschine und/oder eine elektrische Maschine erzeugt wird. Erfindungsgemäß wird das Verblocken des Getriebes dadurch umgesetzt, dass gleichzeitig zwei voneinander verschiedene Gänge einer Fahrtrichtung eingelegt sind. Je nach Ausführung des Getriebes kann dieses mehrere Vorwärts- und Rückwärtsgänge aufweisen. Demnach kann das Verfahren bei gleichzeitigem Einlegen verschiedener Vorwärtsgänge oder Rückwärtsgänge gleichermaßen durchgeführt werden.
In einem ersten Schritt des Verfahrens werden zum Einstellen zwei voneinander verschiedenen Gänge die betreffenden Kupplungen betätigt. Die Kupplungen können dabei als form- oder reibschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein. Insbesondere werden diese hydraulisch oder (elektro-) mechanisch betätigt. Im Falle der hydraulischen Betätigung werden die Kupplungen zum Betätigen mit Druck beaufschlagt, wodurch diese geschlossen werden und ein Drehmoment bzw. eine Drehbewegung übertragen können. Beispielsweise können der erste und zweite Gang eingelegt werden. Optional zu dem abtriebsseitigen Verblocken mittels der Kupplungen kann zusätzlich auch eine Betriebs- und/oder Parkbremse des Fahrzeugs und/oder eine Parksperre des Getriebes betätigt werden. Jedoch kann durch das Verblocken mittels Einlegen von zwei voneinander verschiedenen Gängen ein höheres Eingangsdrehmoment abgestützt werden, sodass eine höhere Antriebsleistung eingeleitet, eine höherer Verlustleistung erzeugt und folglich ein höherer Wärmeeintrag bewirkt werden kann. Dies führt im Ergebnis zu einer schnelleren und effizienteren Erwärmung des Getriebes. Die Kupplungen werden typischerweise von einem Getriebesteuergerät angesteuert, sodass auch das Verfahren durch dieses Steuergerät ausgeführt werden kann. In einem zweiten Schritt wird eine Fahrtrichtungskupplung betätigt. Typischerweise verfügt das Getriebe über zwei Fahrtrichtungskupplungen, eine für eine vorwärtige Fahrtrichtung und eine für eine rückwärtige Fahrtrichtung. Hierdurch kann die gleiche Anzahl an Vorwärts- und Rückwärtsgängen dargestellt werden. Nachdem die Kupplungen in der zuvor beschriebenen Weise betätigt wurden, wird eine Drehzahl des Antriebselements in einem dritten Schritt erhöht, insbesondere von einer Leerlaufdrehzahl auf eine Aufwärmdrehzahl angehoben.
Nachdem die eingestellte Drehzahl für eine definierte Dauer gehalten wurde, wird diese in einem vierten Schritt erneut abgesenkt, bevor in einem fünften Schritt die zuvor geschlossene Fahrtrichtungskupplung geöffnet wird. Die Dauer der Erhöhung der Drehzahl des Antriebselements kann dabei fest vorgegeben werden, oder anhand weiterer Parameter individuell belegt werden. Insbesondere ist die Dauer der Erhöhung der Drehzahl zu begrenzen, um eine Überhitzung zu vermeiden. In einem sechsten Schritt wird ein Spülvorgang initiiert, mittels welchem die geöffneten Kupplungen durchspült werden und eine Zirkulation des Getriebeöls erzielt wird. Dies führt unter anderem zu einer homogenen Wärmeverteilung.
Zum Abschluss des Vorgangs kann durch einen Sensor direkt oder indirekt eine Temperaturmessung erfolgen, wobei eine Überprüfung dahingehend erfolgt, ob eine definierte Zieltemperatur erreicht oder sogar überschritten wurde. Dann würde das Verfahren zum Erwärmen beendet. Soweit die Zieltemperatur nicht erreicht wurde, werden die Schritte zwei bis sechs wiederholt. Dabei entspricht die Abfolge der Schritte zwei bis sechs einem Zyklus.
In einer Weiterbildung kann die Zyklendauer variieren, insbesondere mit zunehmender Zyklenzahl verkürzt werden. Auch kann sich die Zyklendauer in Abhängigkeit der ermittelten Temperatur des Getriebes ergeben. Auch könnte die Dauer mit zunehmender Temperatur verkürzt werden. Es kann aber auch eine feste Zyklenzahl vorgegeben werden, ferner kann sich eine Zyklenzahl aus einer Temperatur zu Beginn des Verfahrens ergeben. Mit Erreichen der Zieltemperatur bei Abschluss des betreffenden Zyklus wird in einem siebten Schritt auch die betreffende Fahrtrichtungskupplung geöffnet und das Verfahren ist beendet.
Vorteilhaft werden für das abtriebsseitgie Verblocken des Getriebes zwei benachbarte Gänge gleichzeitig eingelegt. Beispielsweise handelt es sich dabei um den ersten und zweiten Gang. Aber auch jede andere Kombination ist denkbar. Das Einlegen benachbarter Gänge hat den Vorteil, dass hierdurch ähnlich hohe Drehmomente abgestützt bzw. übertragen werden können. Je weiter die eingelegten Gänge auseinanderliegen (beispielsweise erster Gang und dritter Gang), umso größer wird hier ein Ungleichgewicht des abstützbaren Drehmoments.
Optional wird eine Überwachung einer Abtriebsdrehzahl vorgesehen. Dies dient dazu sicherzustellen, dass sich das Fahrzeug während des Verfahrens zum Erwärmen des Getriebes nicht in unzulässiger Weise bewegt. Demnach darf abtriebsseitig keine Drehzahl auftreten. Sobald eine (unzulässige) Drehzahl detektiert wird ist vorgesehen, dass das Verfahren abgebrochen und das Getriebe in einen sicheren Zustand überführt wird. Hierzu kann entweder die betätigte Fahrtrichtungskupplung und/oder alle Kupplungen geöffnet werden.
Das Verfahren kann entweder durch eine manuelle Eingabe eines Bedieners oder automatisiert gestartet werden. Insbesondere für eine automatisierte Initiierung des Verfahrens können Umgebungs- und/oder Getriebeparameter (Temperatur) berücksichtigt werden. Auch kann bei einem Fahrzeugstart vorgesehen sein, dass dem Bediener ein Hinweis ausgegeben wird, dass dieser das Verfahren initiieren soll.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung ist ein Fahrzeug mit einem Antriebselement und einem Getriebe mit Kupplungen und einem Drehmomentwandler umfasst. Das Getriebe weist ferner eine Steuervorrichtung auf, beispielsweise ein Getriebesteuergerät. Die Steuervorrichtung ist dazu geeignet und eingerichtet, das erfindungsgemäße Verfahren auszuführen. Die Steuervorrichtung kann separat ausgeführt sein, in einem Getriebesteuergerät, einem Motorsteuergerät oder einemübergeordneten Steuergerät integriert sein. Die vorliegende Erfindung wird anhand der nachfolgenden Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:
Figur 1 : ein Diagramm des zeitlichen Ablaufs bei Ausführung des Verfahrens; Figur 2: eine schematische Darstellung eines Getriebes;
Figur 3: eine Ausführungsform eines Fahrzeugs mit Steuervorrichtung zum Ausführen des Verfahrens;
Figur 4: eine Schaltmatrix zum Betätigen des Getriebes gemäß Figur 2;
Figur 5: eine schematische Darstellung der Schritte des Verfahrens.
Figur 1 zeigt in einem stark vereinfachten, nicht maßstabsgetreuen Diagramm einen zeitlichen Ablauf des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erwärmen eines Getriebes 3. Dabei ist auf der Abszisse eine Zeit t aufgetragen, während auf der Ordinate eine Drehzahl n und ein Druck p angegeben sind. Ferner ist der Verlauf des Drucks pK12 mittels Strichlinien dargestellt, wobei dies dem Betätigungsdruck einer ersten und zweiten Kupplung K1 , K2 entspricht. Diese werden gleichzeitig und mit dem gleichen Druck pK12 beaufschlagt. Der Verlauf der Drehzahl nA eines Antriebselements 2 ist mit Strichpunktlinien dargestellt. Die Angabe des Verlaufs des Drucks pKV erfolgt mit durchgehender Linie, wobei dies dem Betätigungsdruck der vorwärtigen (Fahrtrich- tungs-) Kupplung KV entspricht. Eine rückwärtige (Fahrtrichtungs-) Kupplung KR bleibt in der hier gezeigten Ausgestaltung des Verfahrens in einem unbetätigten Zustand, wobei diese anstatt der vorwärtigen Kupplung KV in gleicher Weise zur Ausführung des Verfahrens betrieben werden könnte. Gemäß dem Erfindungsgedanken wird nun das Getriebe 3 durch das Betätigen von Kupplungen K1 , K2, K3 abtriebsseitig derart verblockt, dass in einem Drehmomentwandler 1 1 gezielt durch die eingeleitete Antriebsleistung eine Verlustleistung in Form von Wärme erzeugt wird, die das Getriebe 3 erwärmt.
Zu einem Zeitpunkt tO befindet sich das Antriebselement 2 in einem deaktivierten Zustand, weshalb die Drehzahl nA den Wert nO annimmt. Zum Zeitpunkt t1 erfolgt der Start des Antriebselements 2, woraufhin (sprunghaft) die Drehzahl n1 erreicht wird. Dies entspricht beispielsweise der Leerlaufdrehzahl des Antriebselements 2, soweit dieses als Verbrennungskraftmaschine ausgeführt ist. Bis zum Zeitpunkt t2 weisen die Drücke pKV und pK12 den Druck pO auf. Folglich werden die erste und zweite Kupplung K1 , K2 sowie die Kupplung KV nicht mit Druck beaufschlagt.
Zum Zeitpunkt t2 erfolgt eine Druckbeaufschlagung der ersten und zweiten Kupplung K1 , K2, wobei der Druckanstieg mit einem ersten Gradienten erfolgt. Zum Zeitpunkt t3 erreicht der Druck pK12 den Wert p1 , welcher einer vollständig geschlossenen Kupplung K1 , K2 entspricht. Somit ist die Übertragung eines maximalen Drehmoments möglich. Mit Erreichen des Werts p1 für den Druck pK12 wird die Kupplung KV mit Druck beaufschlagt. In der Folge steigt der Druck pKV an. Zwischen dem Erreichen des Werts p1 für den Druck pK12 und dem Beginn Druckaufbaus in Bezug auf den Druck pKV kann auch ein hier nicht gezeigter zeitlicher Offset vorgesehen werden, sodass dies nicht exakt zum gleichen Zeitpunkt t3 erfolgt. Die Druckbeaufschlagung erfolgt dabei mit einem zweiten Gradienten, wobei dieser verschieden oder identisch zu dem ersten Gradienten sein kann. Zum Zeitpunkt t4 erreicht auch der Druck pKV den Wert p1 . Zum gleichen Zeitpunkt, oder optional mit einem hier nicht gezeigten zeitlichen Offset, steigt die Drehzahl nA von dem Wert n1 auf den Wert n2 zum Zeitpunkt t5 an. Dabei erfolgt dies mit einem dritten Gradienten, wobei dieser typischerweise verschieden zu dem ersten und zweiten Gradienten ist. Bis zum Zeitpunkt t6 verharrt die Drehzahl nA auf dem Wert n2 und fällt in einem Intervall zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 wieder auf den Wert n1 ab. Dabei kann dies mit dem negativen dritten Gradienten oder einem beliebigen anderen Gradienten erfolgen. Zum Zeitpunkt t7 erfolgt dann eine Reduzierung des Drucks pKV, bis dieser zum Zeitpunkt t8 erneut den Wert pO angenommen hat. Dies kann mit dem zweiten Gradienten erfolgen, oder mit einem beliebigen anderen Gradienten. Optional kann auch hier wieder ein zeitlicher Offset vorgesehen werden. Bis zum Zeitpunkt t9 verharrt die Drehzahl nA auf dem Wert n1 und der Druck pKV auf dem Wert pO. In diesem Intervall findet ein Spülvorgang statt, um das erwärmte Getriebeöl im Getriebe 3 zu verteilen und die Kupplungen K3, KV, KR zu spülen.
Das Intervall zwischen t3 und 9 beschreibt dabei einen ersten Zyklus I zum Erwärmen des Getriebes 3. Wenn die Zieltemperatur für das Getriebe 3 bzw. das Getriebeöl noch nicht erreicht wurde schließt sich dem ersten Zyklus I ein identischer zweiter Zyklus II und ggf. ein dritter Zyklus III an. Dabei steigt der Druck pKV zum Zeit- punkt t9 bis zum Zeitpunkt t10 wie bereits im ersten Zyklus I an, zum Zeitpunkt t10 erfolgt eine Anhebung der Drehzahl nA bis zum Zeitpunkt t11 . In dem Intervall zwischen den Zeitpunkten t12 und t13 erfolgt eine Reduzierung der Drehzahl nA und im Intervall vom Zeitpunkt t13 bis zum Zeitpunkt t14 fällt der Druck pKV erneut auf den Wert pO. Dem schließt sich bis zum Zeitpunkt t15 ein Spülvorgang an.
Der Dritte Zyklus III entspricht vom Ablauf her dem ersten und zweiten Zyklus I, II. Zum Zeitpunkt t15 steigt der Druck pKV und zum Zeitpunkt t16 die Drehzahl nA an. Bis zum Zeitpunkt t18 bleiben Drehzahl nA und Druck pKV unverändert, wobei in Intervall von t18 bis t19 zunächst die Drehzahl nA erneut auf den Wert n1 absinkt, bevor im Intervall t19 bis t20 der Druck pKV wieder auf den Wert pO sinkt. Mit Abschluss des Spülvorgangs zum Zeitpunkt t21 ist der dritte Zyklus III beendet.
In dem hier gezeigten Beispiel wurde mit Abschluss des dritten Zyklus III die Zieltemperatur erreicht. Da die Durchführung eines weiteren Zyklus I, II, III nicht erforderlich ist, sinkt der Druck pK12 im Intervall von t21 bis t22 auf den Wert pO. Der Druck pK12 hat dabei vom Zeitpunkt t3 bis zum Zeitpunkt t21 konstant den Wert p1 gehalten. Zum Zeitpunkt t22 ist das Verfahren ist abgeschlossen. Der reguläre Betrieb des Fahrzeugs 1 kann aufgenommen werden.
Beispielsweise kann für den ersten und zweiten Gradienten ein Anstieg von 0,8 bar/s vorgesehen werden, sodass nach ca. 20 s ein Nenndruck von p1 =16 bar erreicht ist. Ferner können als Drehzahlwerte beispielsweise n1 =800 1/min und n2=1.500 1/min vorgesehen werden.
In einer hier nicht gezeigten Weiterbildung kann ferner vorgesehen werden, dass die Druckbeaufschlagung der Kupplung KV nicht erst zum Zeitpunkt t3, also bei Erreichen des Werts p1 für den Druck pK12, sondern bereits zu einem früheren Zeitpunkt erfolgt. Insbesondere könnte dies nach der Hälfte des Intervalls zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 stattfinden. Denn bereits zu diesem Zeitpunkt werden die erste und zweite Kupplung K1 , K2 bereits mit einem Druck beaufschlagt, welcher ausreicht, dem durch die Kupplung KV übertragenen Drehmoment entgegenzuwirken. Bei Ausführung des Fahrzeugs 1 mit einer elektrischen Maschine als Antriebselement 2 kann die Drehzahl n1 auch identisch mit der Drehzahl nO sein. Mit anderen Worten muss keine Leerlaufdrehzahl angefahren bzw. gehalten werden. Im Übrigen ist das Verfahren dann mit dieser Anpassung in gleicherweise durchzuführen.
Figur 2 zeigt in einer schematischen Darstellung ein Getriebe 3. Über eine Antriebswelle 4 wird eine Drehbewegung bzw. ein Drehmoment von dem nicht gezeigten Antriebselement 2 eingeleitet. Das Getriebe 3 weist vorliegend einen Drehmomentwandler 11 auf, welcher an einem Gehäuse G abgestützt ist und mit einer Turbinenwelle 12 die Drehbewegung in das Getriebe 3 zur Übersetzung einleitet. Mit der Turbinenwelle 12 ist ein Zahnrad Z1 drehfest verbunden. Das Zahnrad Z1 kämmt mit einem Zahnrad Z2, welches drehfest auf einer Welle W1 gelagert ist. Über die Kupplung KR ist das Zahnrad Z2 mit einem rotierbar auf der Welle W1 angeordneten Zahnrad Z4 verbindbar. Das Zahnrad Z4 kämmt mit einem Zahnrad Z5, was mit dem mittels Strichlinien dargestellten Pfeil verdeutlicht wird. Das Zahnrad Z5 ist drehfest auf einer Welle W2 angeordnet. Auf der Turbinenwelle 12 ist ferner ein Zahnrad Z3 rotierbar angeordnet, welches ebenfalls mit dem Zahnrad Z5 kämmt. Über die Kupplung KV ist das Zahnrad Z3 mit dem Zahnrad Z1 verbindbar. Mit anderen Worten wird entweder bei betätigter Kupplung KR oder bei betätigter Kupplung KV eine Drehbewegung auf das Zahnrad Z5 übertragen.
Ebenfalls auf der Welle W2, jedoch im Vergleich zu dem Zahnrad Z5 rotierbar, ist ein Zahnrad Z6 angeordnet, Dieses ist über die Kupplung K1 mit dem Zahnrad Z5 verbindbar. Auf einer Abtriebswelle 5 sind ein Zahnrad Z7 rotirbar und Zahnräder Z8 und Z10 drehfest angeordnet. Über die Kupplung K2 sind das Zahnrad Z7 und das Zahnrad Z8 miteinander verbindbar. Das Zahnrad Z7 kämmt mit dem Zahnrad Z5, während das Zahnrad Z8 mit dem Zahnrad Z6 kämmt.
Das Zahnrad Z7 kämmt weiter mit einem Zahnrad Z9, welches drehfest auf einer Welle W3 angeordnet ist. Auf der Welle W3 ist ferner ein Zahnrad Z11 rotierbar angeordnet, welches mit dem Zahnrad Z10 kämmt. Über die Kupplung K3 sind das Zahnrad Z11 und das Zahnrad Z9 miteinander verbindbar. Die Zahnräder Z1 bis Z11 sind typischerweise als gerade- oder schrägverzahnte Stirnräder ausgeführt. Unter einer drehfesten Anordnung ist zu verstehen, dass die betreffenden Zahnräder Z1 , Z2, Z5, Z8, Z9, Z10 als Festräder ausgeführt sind und somit mit der gleichen Drehzahl in die gleiche Drehrichtung der betreffenden Welle 12, 5, W1 , W2, W3 drehen. Unter einer rotierbaren Anordnung ist hingegen zu verstehen, dass die betreffenden Zahnräder Z3, Z4, Z6, Z7, Z11 als Losräder ausgeführt sind, somit eine Relativbewegung zwischen den Losrädern und den betreffenden Wellen 12, 5, W1 , W2, W3 möglich ist. Mit anderen Worten können Losräder und die betreffenden Wellen 12, 5, W1 , W2, W3 frei zueinander rotieren. Durch Betätigung einer Kupplung K1 , K2, K3, KV, KR kann eine drehfeste Verbindung der Losräder mit einer Welle 12, 5, W1 , W2, W3 oder einem Festrad hergestellt werden.
Figur 3 zeigt in einer stark vereinfachten Darstellung eine Ausführungsform eines Fahrzeugs 1 , in welchem das erfindungsgemäße Verfahren umgesetzt wird. Vorliegend ist das Fahrzeug 1 als Arbeitsmaschine ausgeführt, insbesondere als Radlader. Die Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist nicht auf Radlader bzw. Arbeitsmaschinen limitiert, vielmehr wird die Ausführung hier nur exemplarisch ausführlicher beschrieben.
Das Fahrzeug 1 verfügt über ein Antriebselement 2 und ein Getriebe 3. Das Antriebselement 2 und das Getriebe 3 sind über eine Antriebswelle 4 miteinander wirkver- bunden. Mit anderen Worten wird eine Drehbewegung bzw. ein Drehmoment des Antriebselements 2 über die Antriebswelle 4 in das Getriebe 3 eingeleitet. Entsprechend des jeweils eingestellten Übersetzungsverhältnisses werden das Drehmoment bzw. die Drehbewegung des Antriebselements 2 durch das Getriebe 3 über- bzw. untersetzt und mittels der Abtriebswelle 5 auf eine Fahrzeugachse 7, 8 übertragen. Hierdurch werden Räder 6 der Fahrzeugachsen 7, 8 angetrieben. Dabei können eine oder mehrere Fahrzeugachsen 7, 8 angetrieben sein. Weiter verfügt das Fahrzeug 1 über ein Anbaugerät 9, welches vorliegend als Hubrahmen mit einer Schaufel ausgebildet ist.
Das Fahrzeug 1 verfügt in der hier gezeigten Ausführungsform über eine separate Steuervorrichtung 10, welche signalübertragend mit dem Antriebselement 2 und dem Getriebe 3 verbunden ist. Die signalübertragende Verbindung ist in Figur 3 mittels Strichpunktlinien dargestellt. Alternativ kann die Steuervorrichtung 10 auch in dem Getriebe 3 oder dem Antriebselement 2, beispielsweise in einem Getriebe- oder Motorsteuergerät, integriert sein. In der Steuervorrichtung 10 wird das erfindungsgemäße Verfahren ausgeführt und entsprechende Signale zum Ansteuern von Antriebselement 2 und Getriebe 3 erzeugt und versendet. In gleicher weise können Signale, beispielsweise zu einem Betätigungszustand bzw. bzgl. gerätespezifischer Parameter, von dem Antriebselement 2 und/oder dem Getriebe 3 an die Steuervorrichtung 10 übermittelt und von dieser verarbeitet werden.
Figur 4 zeigt eine Schaltmatrix zum Betätigen des Getriebes 3. Dabei wird durch ein X eine betätigte Kupplung KV, KR, K1 , K2, K3 dargestellt. Durch wechselweises Betätigen der Kupplungen KV, KR, K1 , K2, K3 können durch das Getriebe 3 insgesamt sechs verschiedene Gänge V1 , V2, V3, R1 , R2, R3 realisiert werden. Dabei teilen sich diese in jeweils drei Vorwärtsgänge V1 , V2, V3 und drei Rückwärtsgänge R1 , R2, R3 auf. Für das Bereitstellen des ersten Vorwärtsgangs V1 sind die vorwärtige (Fahrtrichtungs- ) Kupplung KV und die erste Kupplung K1 in einem betätigten Zustand. Durch Betätigen der vorwärtigen (Fahrtrichtungs-) Kupplung KV und der zweiten Kupplung K2 wird der zweite Vorwärtsgang V2 realisiert. Mit betätigter vorwärti- ger (Fahrtrichtungs-) Kupplung KV und dritter Kupplung K3 wird der dritte Vorwärtsgang V3 umgesetzt.
In gleicher weise dazu können drei Rückwärtsgänge R1 , R2, R3 dargestellt werden, wobei dazu in Analogie zu den Vorwärtsgängen V1 , V2, V3 die rückwärtige (Fahrtrichtungs-) Kupplung KR mit der betreffenden Kupplung K1 , K2, K3 betätigt wird. Im Ergebnis befinden sich für die Darstellung eines Gangs V1 , V2, V3, R1 , R2, R3 jeweils eine (Fahrtrichtungs-) Kupplung KV, KR und eine (Gang-) Kupplung K1 , K2, K3 gleichzeitig in einem betätigten Zustand.
Figur 5 zeigt eine schematische Darstellung der Schritte S1 , S2, S3, S4, S5, S6, S7 des erfindungsgemäßen Verfahrens. Dabei werden in einem ersten Schritt S1 die Kupplungen K1 , K2, K3 zum Einstellen von zwei voneinander verschiedenen Gängen R1 , R2, R3, V1 , V2, V3 betätigt. In einem zweiten Schritt S2 wird eine Kupplung KR, KV einer Fahrtrichtung betätigt, beispielsweise die Kupplung KV. In einem dritten Schritt S3 wird die Drehzahl nA des Antriebselements 2 erhöht, bis diese in einem vierten Schritt S4 wieder abgesenkt wird. In einem fünften Schritt S5 wird die im zweiten Schritt S2 betätigte Kupplung KR, KV einer Fahrtrichtung geöffnet und anschließend in einem sechsten Schritt S6 ein Spülvorgang initiiert. Der zweite bis sechste Schritt S2, S3, S4, S5, S6 stellen einen Zyklus I, II, III im Sinne der Offenbarung zu Figur 1 dar. Die Schritte S2 bis S6 werden so lange zyklisch wiederholt, bis eine Zieltemperatur des Getriebes (3) erreicht ist. Bei Erreichen der Zieltemperatur nach Abschluss des betreffenden Zyklus I, II, III werden in einem siebten Schritt S7 die im ersten Schritt S1 betätigten Kupplungen K1 , K2, K3 geöffnet. Nach Durchführung des siebten Schritts S7 ist das Verfahren abgeschlossen. Der reguläre Betrieb des Fahrzeugs 1 kann aufgenommen werden.
Bezuqszeichen
1 Fahrzeug 2 Antriebselement 3 Getriebe 4 Antriebswelle 5 Abtriebswelle 6 Rad
7, 8 Fahrzeugachse
9 Anbaugerät
10 Steuervorrichtung
11 Drehmomentwandler
G Gehäuse
I, II, III (Aufwärm-) Zyklus KR, KV (Fahrtrichtungs-) Kupplung K1 , K2, K3 (Gang-) Kupplung n, nO, n1 , n2 Drehzahl nA Drehzahl Antriebselement p, pO, p1 Druck pK12 Druck K1 , K2 pKV Druck KV
R1 , R2, R3 (Rückwärts-) Gang S1 - S7 (Verfahrens-) Schritte tO - 122 Zeitpunkt V1 , V2, V3 (Vorwärts-) Gang W1 - W3 Welle Z1 - Z1 1 Zahnrad

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Erwärmen eines Getriebes (3) mit einem Drehmomentwandler (1 1 ), wobei durch selektives Betätigen von Kupplungen (K1 , K2, K3, KR, KV) verschiedene Gänge (R1 , R2, R3, V1 , V2, V3) eingelegt werden können, wobei das Getriebe (3) abtriebsseitig verblockt wird, wodurch eine Turbinenwelle (12) des Drehmomentwandlers (1 1 ) feststeht während durch ein Antriebselement (2) eine Antriebsleistung in das Getriebe (3) eingeleitet wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Verblocken dadurch umgesetzt wird, dass die Kupplungen (K1 , K2, K3, KR, KV) derart betätigt werden, dass gleichzeitig zwei voneinander verschiedene Gänge (R1 , R2, R3, V1 , V2, V3) einer Fahrtrichtung eingelegt sind.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem ersten Schritt (S1 ) Kupplungen (K1 , K2, K3) zum Einstellen von zwei voneinander verschiedenen Gängen betätigt werden;
- in einem zweiten Schritt (S2) eine Kupplung (KR, KV) einer Fahrtrichtung betätigt wird;
- in einem dritten Schritt (S3) eine Drehzahl (nA) des Antriebselements (2) erhöht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass
- in einem vierten Schritt (S4) die Drehzahl (nA) abgesenkt wird;
- in einem fünften Schritt (S5) die im zweiten Schritt (S2) betätigte Kupplung (KR, KV) einer Fahrtrichtung geöffnet wird;
- in einem sechsten Schritt (S6) ein Spülvorgang initiiert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite bis sechste Schritt (S2, S3, S4, S5, S6) so lange zyklisch wiederholt werden, bis eine Zieltemperatur des Getriebes (3) erreicht ist.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei Erreichen der Zieltemperatur in einem siebten Schritt (S7) die im ersten Schritt (S1 ) betätigten Kupplungen (K1 , K2, K3) geöffnet werden.
6. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass für das Verblocken zwei benachbarte Gänge gleichzeitig eingelegt werden.
7. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachung einer Abtriebsdrehzahl vorgesehen ist, wobei das Getriebe (3) in einen sicheren Zustand überführt und der Vorgang des Erwärmens abgebrochen wird, sobald ein unzulässiger Drehzahlwert an einer Abtriebswelle (5) detektiert wird.
8. Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren durch eine manuelle Eingabe und/oder automatisiert gestartet wird.
9. Fahrzeug (1 ) mit einem Antriebselement (2) und einem Getriebe (3) mit Kupplungen (K1 , K2, K3, KR, KV) und einer Steuervorrichtung (10), wobei die Steuervorrichtung (10) dazu geeignet und eingerichtet ist, das Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche auszuführen.
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