SE534307C2 - Transmission device for a vehicle driveline and method for operating a transmission device - Google Patents

Transmission device for a vehicle driveline and method for operating a transmission device Download PDF

Info

Publication number
SE534307C2
SE534307C2 SE0950569A SE0950569A SE534307C2 SE 534307 C2 SE534307 C2 SE 534307C2 SE 0950569 A SE0950569 A SE 0950569A SE 0950569 A SE0950569 A SE 0950569A SE 534307 C2 SE534307 C2 SE 534307C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
gear
transmission device
electric machine
brake
torque
Prior art date
Application number
SE0950569A
Other languages
Swedish (sv)
Other versions
SE0950569L (en
Inventor
Johannes Kaltenbach
Christian Mittelberger
Original Assignee
Zahnradfabrik Friedrichshafen
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 Zahnradfabrik Friedrichshafen filed Critical Zahnradfabrik Friedrichshafen
Publication of SE0950569L publication Critical patent/SE0950569L/en
Publication of SE534307C2 publication Critical patent/SE534307C2/en

Links

Classifications

    • 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
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
    • B60T1/00—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles
    • B60T1/02—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels
    • B60T1/06—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels
    • B60T1/062—Arrangements of braking elements, i.e. of those parts where braking effect occurs specially for vehicles acting by retarding wheels acting otherwise than on tread, e.g. employing rim, drum, disc, or transmission or on double wheels acting on transmission parts
    • 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
    • F16H3/00—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion
    • 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
    • F16H3/12—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 with means for synchronisation not incorporated in the clutches
    • F16H3/126—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 with means for synchronisation not incorporated in the clutches using an electric drive
    • 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
    • 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
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50—Signals to an engine or motor
    • F16H63/502—Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts
    • 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
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0411—Synchronisation before shifting by control of shaft brakes
    • 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
    • F16H61/0403—Synchronisation before shifting
    • F16H2061/0422—Synchronisation before shifting by an electric machine, e.g. by accelerating or braking the input shaft
    • 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
    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/48—Synchronising of new gear

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Control Of Transmission Device (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Hybrid Electric Vehicles (AREA)
  • Electric Propulsion And Braking For Vehicles (AREA)

Abstract

The device (3) has an electrical machine (5) arranged to a frictional switch element designed as a brake (6). Torque is introduced into a force flow for synchronization of an automatic transmission device (4) with respect to a target transmission, which is introduced by an up-shifting requirement. The torque is introduced into the force flow by the electrical machine and by the brake and is presettable in a region of a control and regulating device (8) actuating the electrical machine and the brake. The switch elements of the automated transmission device are designed as jaw clutches and as synchronizers. An independent claim is also included for a method for actuation of a transmission device.

Description

534 30? vilken varvtalsdifferensen automatiskt har minskat på grund av friktionsmoment som verkar i fordonsdrivlinan. 534 30? which the speed difference has automatically decreased due to frictional torque acting in the vehicle driveline.

Uppvisar de kända transmissionsanordningarna när det gäller automatiserade växeltransmissionsanordningar så kallade synkroniseringar och ställer inte en elektrisk maskin tillräckligt med vridmoment till förfogande för den önskade aktiva synkro- niseringen av transmissionsanordningen på grund av ett ogynnsamt driftstillstånd, utjämnas varvtalsskillnadema vid synkroniseringarna, varvid den elektriska maskinens tröghetsmassa deltar i synkroniseringen. Detta leder dock eventuellt till oönskat höga belastningar på synkroniseringamas synkronringar och till en förkortning av synkroni- seringarnas livslängd. Ändamålet med föreliggande uppfinning är därför att ställa en transmissions- anordning för en fordonsdrivlina till förfogande med en automatiserad växeltrans- missionsanordning och med en elektrisk maskin liksom ett förfarande för att driva trans- missionsanordningen, med vilka fördefinierade växeltider åtminstone i det närmaste kan ställas in, även under driftstillstånd för transmissionsanordningen, vid vilka den elek- triska maskinens funktionalitet inte helt står till förfogande.If the known transmission devices in the case of automated gear transmission devices have so-called synchronizations and do not provide an electric machine with sufficient torque for the desired active synchronization of the transmission device due to an unfavorable operating condition, the rotational difference in the synchronization. However, this may lead to undesirably high loads on the synchronizing rings of the synchronizations and to a shortening of the service life of the synchronizations. The object of the present invention is therefore to provide a transmission device for a vehicle driveline with an automated gear transmission device and with an electric machine as well as a method for driving the transmission device, with which predefined gear times can at least almost be set, even under operating conditions of the transmission device, in which the functionality of the electric machine is not fully available.

Enligt uppfinningen uppfylls detta ändamål med en tranmissionsanordning och med ett förfarande med särdragen enligt patentkraven 1 respektive 5.According to the invention, this object is fulfilled with a transmission device and with a method with the features according to claims 1 and 5, respectively.

Transmissionsanordningen för en fordonsdrivlina enligt uppfinningen är utfor- mad med en automatiserad växeltransmissionsanordning, vilken är utformad för att ge olika utväxlingssteg med kugghjulspar som via formlåsande växelelement är inkopp- lingsbara i ett krafiflöde och urkopplingsbara ur detta och med en elektrisk maskin, med vilken ett vridmoment kan ledas in i krañflödet vid uppväxlingar, för att åtminstone del- vis utjämna varvtalsskillnader när det gäller åtminstone en målutväxling som krävs för att genomföra uppväxlingen för det slutande växelelementet.The transmission device for a vehicle driveline according to the invention is designed with an automated gear transmission device, which is designed to provide different gear stages with gears which can be connected via form-locking gear elements in a power flow and can be disconnected from it, with an electric motor. can be led into the power flow during upshifts, in order to at least partially equalize speed differences in the case of at least one target gear ratio required to carry out the upshift of the closing gear element.

Enligt uppfinningen är ett som broms utformat friktionslåsande växelelement anordnat till den elektriska maskinen, med vilket för synkronisering med avseende på en målutväxling som skall läggas in genom ett uppväxlingskrav till den automatiserade växeltransmissionsanordningen som skall synkroniseras också ett vridmoment kan ledas in i kraftflödet, varvid vridmomentet inlett i kraftflödet via den elektriska maskinen och via bromsen kan förväljas av en styr- och regleranordning som manövrerar den elektriska maskinen och bromsen.According to the invention, a friction-locking gear element designed as a brake is arranged for the electric machine, with which for synchronization with respect to a target gear to be entered by a gearing requirement for the automated gear transmission device to be synchronized also a torque can be conducted into force. in the power flow via the electric machine and via the brake can be preselected by a control and regulating device which operates the electric machine and the brake.

Det innebär att transmissionsanordningen enligt uppfinningen, utöver den elektriska maskinen, är utformad med en broms eller transmissionsbroms anordnad för den automatiserade växeltransmissionsanordningen, med vilken den elektriska lO 15 20 25 30 35 534 30? maskinen under en synkronisering av den automatiserade växeltransmissions- anordningen utlöst av en uppväxlingsbegäran kan understödjas beroende av driftstillstândet.This means that the transmission device according to the invention, in addition to the electric machine, is designed with a brake or transmission brake arranged for the automated gear transmission device, with which the electric 10 15 20 25 30 35 534 30? the machine during a synchronization of the automated gear transmission device triggered by an upshift request can be supported depending on the operating condition.

Så kan exempelvis vridmomentet som skall ledas in i transmissions- anordningens krafiflöde vid uppväxlingar för synkronisering av transmissions- anordningen eller den automatiserade växeltransmissionsanordningen alstras med styr- och regleranordningen beroende på driftstillstånd åtminstone delvis av den elektriska maskinen och till andra delen av bromsen, varvid när det gäller synkroniserings- vridmomentet alstrat i bromsen kan det användas för förkortning av synkroniseringstiden, om när det gäller den elektriska maskinen det maximalt möjliga synkronieringsmomentet alstras och att bromsens ytterligare synkroniseringsmoment ger ett överskott för ett synkroniseringsmoment vid ett sedvanligt synkroniseringsförlopp.Thus, for example, the torque to be conducted into the power of the transmission device at gears for synchronization of the transmission device or the automated gear transmission device can be generated with the control and regulating device depending on the operating condition at least in part by the electric machine and the other part of the brake. In the case of the synchronizing torque generated in the brake, it can be used to shorten the synchronizing time, if in the case of the electric machine the maximum possible synchronizing torque is generated and that the additional synchronizing torque of the brake gives an excess of a synchronizing torque at a normal synchronizing time.

Dessutom är det möjligt att genomföra uppväxlingar med reproducerbara växeltider med transmissionsanordningen enligt uppfinningen, då svängningar då det gäller alstringsbara synkroniseringsvridmoment i den elektriska maskinen på enkel sätt kan utjärrmas av tranmissionsbromsen.In addition, it is possible to carry out upshifts with reproducible shift times with the transmission device according to the invention, since oscillations in the case of generatable synchronizing torques in the electric machine can be easily compensated by the transmission brake.

Utformningen av transmissionsanordningen med den elektriska maskinen och den ytterligare transmissionsbromsen ger därutöver på enkelt sätt möjligheten, att dimensionera både den elektriska maskinen som även en företrädesvis anordnad elek- trisk lagringsanordning, liksom transmissionsbromsen, mindre än enligt praxis för kända fordonsdrivlinor, vilka är utformade endast med en elektrisk maskin eller endast med en transmissionsbroms och att synkronisera växeltransmissionsanordningen i önskad omfattning för en genom en uppväxling begärd utväxlingsväxling och kunna genomföra uppväxlingen inom förutbestämda växlingstider.In addition, the design of the transmission device with the electric machine and the additional transmission brake makes it possible in a simple manner to dimension both the electric machine as also a preferably arranged electric storage device, as well as the transmission brake, less than in practice for known vehicle drivelines, which are designed only with an electric machine or only with a transmission brake and to synchronize the gear transmission device to the desired extent for a gear shift requested by a gear and to be able to carry out the gear within predetermined gear times.

Dessutom är uppväxlingar avseende deras växlingstider reproducerbara i för- bättrad omfattning, då med hjälp av bromsens svängningar det maximalt till förfogande stående vridmomentet, som bland annat beror på laddningstillståndet hos en tillordnad elektrisk lagringsanordning och en drifitemperatur hos den elektriska maskinen, kan utjämnas.In addition, upshifts regarding their shift times are reproducible to an improved extent, as by means of the oscillations of the brake the maximum available torque, which depends, among other things, on the state of charge of an associated electric storage device and an operating temperature of the electric machine, can be equalized.

Generellt sker dimensioneringen av den elektriska maskinen och trans- missionsbromsen vid praxis för kända fordonsdrivlinor alltid beroende på en maximal last som skall stödjas vid en synkronisering av den automatiserade växeltransmissions- anordningen som genomförs efter en uppväxlingsbegäran, vilken last dock i speciellt ogynnsarnrna drifistillstånd endast stöds i en fordonsdrivlina, varför den elektriska 10 15 20 25 30 35 534 30? maskinen eller transmissionsbromsen vardera är utformade för oönskat höga effekter och därigenom orsakar onödigt höga tillverkningskostnader liksom ett stort behov av inbyggnadsutrymme.In general, the design of the electric machine and the transmission brake in practice for known vehicle drivelines always depend on a maximum load to be supported in a synchronization of the automated gear transmission device carried out after a shift request, which load is only supported in especially unfavorable operating conditions. a vehicle driveline, why the electric 10 15 20 25 30 35 534 30? the machine or the transmission brake are each designed for undesirably high effects and thereby cause unnecessarily high manufacturing costs as well as a great need for installation space.

En fördelaktig utföringsform av transmissionsanordningen enligt uppfinningen uppvisar en kopplingsanordning, för vilken en förbindelse mellan en drivmaskin hos en fordonsdrivlina och den elektriska maskinen liksom växeltransmissionsanordningen är delbar. Därigenom kan transmissionsanordningen synkroniseras oberoende av påverkan av drivmaskinen via den elektriska maskinen och/eller transmissionsbromsen.An advantageous embodiment of the transmission device according to the invention has a coupling device, for which a connection between a drive machine of a vehicle driveline and the electric machine as well as the gear transmission device is divisible. Thereby, the transmission device can be synchronized independently of the action of the drive machine via the electric machine and / or the transmission brake.

En utiöringsform av transmissionsanordningen som kärmetecknas av en kon- struktivt enkel uppbyggnad och är kostnadsgynnsarn, när det gäller den automatiserade växeltransmissionsanordningen, är utformad med formlåsande växelelement utformade som klokopplingar.An embodiment of the transmission device which is characterized by a structurally simple construction and is the cost advantage, in the case of the automated gear transmission device, is designed with form-locking gear elements designed as claw couplings.

Synkroniseringen för att uppnå den genom uppväxlingen begärda målut- växlingen för de stängande växelelementen kan när det gäller växelelementen ytterligare stödjas vid en ytterligare fördelaktig utföringsfonn av transmissionsanordningen enligt uppfinningen, då växelelementen hos den automatiserade växeltransmissions- anordningen är utformade som synkroniseringar.The synchronization in order to achieve the target gear ratio requested by the transmission for the closing gear elements can in the case of the gear elements be further supported by a further advantageous embodiment of the transmission device according to the invention, when the gear elements of the automated gear transmission device are designed as synchronizations.

Vid förfarandet enligt uppfinningen för att driva en transmissionsanordning enligt uppfinningen synkroniseras åtminstone delvis växelelementet som skall stängas för att ge den målutväxling som krävs hos den automatiserade växelanordningen genom att leda in ett vridmoment alstrat av den elektriska maskinen och/eller bromsen i trans- missionsanordningens kraftflöde, for att iaktta fördefinierade uppväxlingstider hos transmissionsanordningen även vid begränsad funktionalitet hos den elektriska maski- nen och när det gäller bromsen kunna reducera alstrade förlusteffekter beroende på drifistillstånd till ett minimum. Sistnärnnda fördel uppnås genom att bromsenergin som alstras för synkroniseringen kan ställas till förfogande med friktionsfri och generatorisk drift av den elektriska maskinen och den uppbringade bromsenergin kan utnyttjas för att alstra elektrisk energi och kan lagras i ett energimagasin.In the method according to the invention for driving a transmission device according to the invention, the gear element to be closed is at least partially synchronized to provide the target gear ratio required of the automated gear device by introducing a torque generated by the electric machine and / or the brake into the power of the transmission device. in order to observe predefined gear upshifts of the transmission device even with limited functionality of the electric machine and in the case of the brake be able to reduce generated loss effects due to drive till to a minimum. The latter advantage is achieved in that the braking energy generated for the synchronization can be made available with frictionless and generative operation of the electric machine and the applied braking energy can be used to generate electrical energy and can be stored in an energy magazine.

Dessutom kan fördefinierade växlingstider förkortas beroende på drifts- tilltillstånd vid parallell drifi av den elektriska maskinen och bromsen, om när det gäller den elektriska maskinen det maximalt möjliga vridmomentet leds in i transmissions- anordningens krafiflöde och när det gäller bromsen ytterligare vridmoment alstras och likaledes leds in i krañflödet.In addition, predefined shift times can be shortened depending on the operating condition during parallel operation of the electric machine and the brake, if in the case of the electric machine the maximum possible torque is led into the transmission device's requirement and in the case of the brake additional torque is generated and also led in i krañ fl ödet.

Dessutom finns möjligheten med förfarandesättet enligt uppfinningen att synkronisera transmissionsanordningen när det gäller den automatiserade växel- 10 15 20 25 30 35 534 307 transmissionsanordningen endast via bromsen vid ett totalt bortfall av den elektriska maskinens funktionalitet, varigenom begärda uppväxlingar kan genomföras med acceptabla växlingstider trots ett bortfall av den elektriska maskinen.In addition, it is possible with the method according to the invention to synchronize the transmission device with respect to the automated shifting device only via the brake in the event of a total loss of the functionality of the electrical machine, whereby requested upshifts can be carried out with acceptable shift times despite a loss. of the electrical machine.

Vid en variant av förfarandet enligt uppfinningen öppnas kopplingsanord- ningen när det finns en begäran om uppväxling, för att kunna genomföra synkroniseringen av den automatiserade växeltransmissionsanordningens växelelement utan inflytande från drivmotorsidan.In a variant of the method according to the invention, the coupling device is opened when there is a request for gearing, in order to be able to carry out the synchronization of the gear elements of the automated gear transmission device without input from the drive motor side.

Det formlåsande växelelementet som skall stängas synkroniseras vid en ytterligare fördelaktig variant av förfarandet enligt uppfinningen huvudsakligen med den elektriska maskinen, för att omvandla den uppbromsade rotationsenergin vid generatorisk drift av den elektriska maskinen utan friktion till elektrisk energi och ladda ett elektriskt energimagasin anordnat till den elektriska maskinen.The form-locking gear element to be closed is synchronized in a further advantageous variant of the method according to the invention mainly with the electric machine, in order to convert the braked rotational energy during generative operation of the electric machine without friction into electric energy and charge an electric energy magazine arranged to the electric machine. .

Ytterligare fördelar och fördelaktiga utvecklingar av uppfinningen framgår av patentkraven och utfóringsexemplet principmässigt beskrivet med hänvisning till rit- ningen.Further advantages and advantageous developments of the invention appear from the claims and the exemplary embodiment are described in principle with reference to the drawing.

Den enda ritningsfiguren visar en kraftigt schematiserad återgivning av en fordonsdrivlina försedd med en transmissionsanordning enligt uppfinningen.The single drawing figure shows a highly schematic representation of a vehicle driveline provided with a transmission device according to the invention.

I figuren visas en fordonsdrivlina l, vilken innefattar en som förbränn- ingsmotor utformad drivmotor 2 och en transmissionsanordning 3.The figure shows a vehicle driveline 1, which comprises a drive motor 2 designed as an internal combustion engine and a transmission device 3.

Transmissionsanordningen 3 är härvid försedd med en automatiserad växeltrans- missionsanordning 4, en elektrisk maskin 5, ett som broms utformat friktionslåsande växelelement 6 och en kopplingsanordning 7. Den automatiserade växeltransmissions- anordningen 4 är utformad med kugghjulspar för att ge olika utväxlingssteg, vilka kugg- hjulspar via forrnlåsande växelelement kan kopplas in i fordonsdrivlinans 1 kraftflöde och kan kopplas ur detta samt är utformade som mellanväxelkonstruktíon. När det finns en begäran om en uppväxling kan ett vridmoment ledas in i fordonsdrivlinans 1 kraft- flöde med hjälp av den elektriska maskinen 5, för att åtminstone delvis utjämna varv- talsskillnader när det gäller åtminstone en målutväxling, som krävs genom uppväx- lingen för att sluta det forrnlåsande växelelementet.The transmission device 3 is hereby provided with an automated gear transmission device 4, an electric machine 5, a friction-locking gear element 6 designed as a brake and a coupling device 7. The automated gear transmission device 4 is designed with gear pairs to provide different gear steps, which gear steps via front-locking gear elements can be connected to the power flow of the vehicle driveline 1 and can be disconnected from this and are designed as an intermediate gear construction. When there is a request for an upshift, a torque can be conducted into the power flow of the vehicle driveline 1 by means of the electric machine 5, in order to at least partially equalize the speed differences in the case of at least one target gear required by the upshift to close the pre-locking gear element.

Bromsen 6 är anordnad för den elektriska maskinen 5, för att för synkroni- sering av målutväxlingen, som skall läggas in igenom en begäran om uppväxling, och även kunna föra in ett vridmoment i fordonsdrivlinans l kraftflöde, varvid vridmomentet som förs in via den elektriska maskinen 5 och via bromsen 6 kan avges till en styr- och regleranordning 8 som manövrerar den elektriska maskinen 5 och bromsen 6. 10 15 20 25 30 35 534 30? När det gäller kopplingsanordningen 7 är en förbindelse mellan fordons- drivlinans l drivmotor 2 och den elektriska maskinen 5 liksom växeltransmissions- anordningen 4 anordnade direkt på en transmissionsingångsaxel 9 delbar, för att kurma genomföra synkroniseringen av växeltransmissionsanordningens 4 växelelement via den elektriska maskinen 5 och/eller bromsen 6 oberoende av drivmotoms 2 driñstillständ.The brake 6 is arranged for the electric machine 5, in order to be able to synchronize the target gear, which is to be entered through a request for gearing, and also to be able to introduce a torque into the power flow of the vehicle driveline 1, the torque being introduced via the electric machine 5 and via the brake 6 can be delivered to a control and regulating device 8 which operates the electric machine 5 and the brake 6. 10 15 20 25 30 35 534 30? In the case of the coupling device 7, a connection between the drive motor 2 of the vehicle driveline 1 and the electric machine 5 as well as the gear transmission device 4 arranged directly on a transmission input shaft 9 is divisible, in order to carry out the synchronization of the gear elements of the gear transmission device 4 via the electric machine 5 and / or the brake 6 independent of the drive condition of the drive motor 2.

F ordonsdrivlinan l, som uppvisar ett så kallat integrerat start-generatorsystem med en kopplingsanordning, synkroniseras aktivt när det föreligger en uppväxlings- begäran, innan inläggning av den målutväxling som krävs när det gäller transmissions- ingångsaxeln 5 eller när det gäller transmissionsanordningens 3 automatiserade växel- transmissionsanordning 4, via den elektriska maskinen 5 och/eller bromsen 6, varvid synkroniseringen av växeltransmissionsanordningen 4 respektive transmissions- ingångsaxeln 9 företrädesvis sker via den elektriska maskinen 5, då transmissions- ingångsaxeln 9 under synkroniseringsförloppet, när den elektriska maskinen 5 drivs generatoriskt, kan bromsas friktionsfritt genom att påföra ett bromsmoment och den elektriska energin som alstras av den elektriska maskinen 5 kan lagras i en elektrisk lagingsanordning l0 anordnad för den elektriska maskinen 5 och/eller i ett fordonsnät.The vehicle driveline 1, which has a so-called integrated start-generator system with a switching device, is actively synchronized when there is a shift request, before entering the target gear ratio required in the case of the transmission input shaft 5 or in the case of the automated gearbox of the transmission device 3. transmission device 4, via the electric machine 5 and / or the brake 6, whereby the synchronization of the gear transmission device 4 and the transmission input shaft 9 preferably takes place via the electric machine 5, when the transmission input shaft 9 can be braked during the synchronization process, when the electric machine 5 frictionlessly by applying a braking torque and the electrical energy generated by the electrical machine 5 can be stored in an electrical repair device 10 provided for the electrical machine 5 and / or in a vehicle network.

När det gäller styr- och regleranordningen 8 övervakas vid drifi av fordons- drivlinan l bland armat ett aktuellt driftstillstånd hos den elektriska maskinen 5, exem- pelvis en driftstemperatur hos den elektriska maskinen 5, och ett laddningstillstånd hos en elektrisk lagringsanordning 10 anordnad för den elektriska maskinen 5.In the case of the control device 8, when driving the vehicle driveline 1 among the arm, a current operating state of the electric machine 5, for example an operating temperature of the electric machine 5, and a charging state of an electric storage device 10 arranged for the electric the machine 5.

Om, när det föreligger en begäran om uppväxling, en driftstemperattir hos den elektriska maskinen 5 fastställs, som ligger ovanför en i förväg definierad temperatur- tröskel, varigenom det maximala bromsmomentet inte kan tillhandahållas via den elektriska maskinen 5, understöds synkroniseringen av växelelementet som skall slutas hos den automatiserade växeltransmissionsanordningen 4 med hjälp av bromsen 6, för att kunna garantera en i förväg definierad växlingstid eller möjliggöra en uppväxling av transmissionsanordningen med en åtminstone acceptabel växlingstid.If, when there is a request for upshifting, an operating temperature of the electric machine 5 is determined, which is above a pre-defined temperature threshold, whereby the maximum braking torque can not be provided via the electric machine 5, the synchronization of the gear element to be closed is supported. of the automated gear transmission device 4 by means of the brake 6, in order to be able to guarantee a pre-defined gear change time or to enable an upshift of the transmission device with an at least acceptable gear change time.

Om, när det föreligger en begäran om uppväxling, ett laddningstillstånd hos den elektriska lagringsanordningen 10 anordnad för den elektriska maskinen 5 fastställs, där den av den elektriska maskinen 5 under synkroniseringsförloppet för växeltrans- missionsanordningens 4 växelelement alstrade elektriska energin inte fullständigt kan avges till lagringsanordningen 10, kan inte det erforderliga vridmomentet alstras, med avseende på den elektriska maskinen 5, som krävs för synkroniseringen av växeltransmissionsanordningen 4. Då understöds synkroniseringen av växelelementet som skall slutas hos växeltransmissionsanordningen 4 genom lämplig manövrering av 10 15 20 25 30 35 534 30? bromsen 6 på styr- och regleranordningssidan. Dessutom understöds synkroniseringen av det växelelement hos växeltransmissionsanordningen 4 som skall slutas även vid ett totalt bortfall av den elektriska maskinens 5 funktionalitet med hjälp av bromsen 6.If, when there is a request for upshifting, a state of charge of the electric storage device 10 provided for the electric machine 5 is determined, where the electrical energy generated by the electric machine 5 during the synchronization process of the gear elements of the gear transmission device 4 can not be completely delivered to the storage device 10. , the required torque can not be generated, with respect to the electric machine 5, required for the synchronization of the gear transmission device 4. Then the synchronization of the gear element to be closed with the gear transmission device 4 is supported by appropriate operation of 10 15 20 25 30 35 534 30? brake 6 on the steering and control device side. In addition, the synchronization of the gear element of the gear transmission device 4 to be closed is also supported in the event of a total loss of the functionality of the electrical machine 5 by means of the brake 6.

Följaktligen finns möjligheten med transmissionsanordningen 1, att synkro- nisera växeltransmissionsanordningen 4 respektive transmissionsingångsaxel 9 när det finns en begäran om en uppväxling även vid driftstillstånd hos fordonsdrivlinan l, vid vilka den elektriska maskinens 5 funktionalitet, exempelvis beroende på en defekt, en för hög drifistemperatur hos ett elektriskt system som innefattar den elektriska maskinen 5 och lagringsanordningen 10 eller en begränsning av det bromsmoment som kan ställas till förfogande genom den elektriska maskinen 5 på grund av ett tör högt ladd- ningstillstånd hos den elektriska lagringsanordningen 10, åtminstone begränsas.Accordingly, there is the possibility with the transmission device 1, to synchronize the gear transmission device 4 and the transmission input shaft 9, respectively, when there is a request for an upshift even at operating conditions of the vehicle driveline 1, in which the functionality of the electric machine 5, for example due to a defect an electrical system comprising the electric machine 5 and the storage device 10 or a limitation of the braking torque which can be provided by the electric machine 5 due to a dry high state of charge of the electric storage device 10, is at least limited.

Dessutom finns möjligheten, med ovan beskrivna transmissionsanordning 3, att vid bestämda driñstillstånd hos fordonsdrivlinan 1 på enkelt sätt förkorta en synkroni- seringstid lör transmissionsingångsaxeln 9 respektive att uppnå den mâlutväxling som krävs tör att sluta det formlåsande växelelementet hos den automatiserade växeltrans- missionsanordningen 4 jämfört med en ensam synkronisering på elmaskinsidan, genom att det vridmoment som maximalt kan alstras av den elektriska maskinen 5 leds in i fordonsdrivlinans l krañflöde och transmissionsingångsaxeln 9 dessutom bromsas av ett alstrat bromsmoment när det gäller bromsen 6 och synkroniseras.In addition, with the transmission device 3 described above, it is possible, in certain operating conditions of the vehicle driveline 1, to simply shorten a synchronization time on the transmission input shaft 9 and to achieve the target gear ratio required to close the form-locking gear element of the automated gear unit 4. a single synchronization on the electric machine side, in that the maximum torque generated by the electric machine 5 is led into the crane of the vehicle driveline 1 and the transmission input shaft 9 is further braked by an generated braking torque with respect to the brake 6 and synchronized.

Claims (10)

10 15 20 25 30 534 30? PATENTKRAV10 15 20 25 30 534 30? PATENT REQUIREMENTS 1. l. Transmissionsanordning (3) for en fordonsdrivlina (l) med en automatiserad växeltransmissionsanordning (4), som är utformad med kugghjulspar som via växel- element kan kopplas in i ett kraftflöde och ut ur detta fór att ge olika utväxlingssteg och med en elektrisk maskin (5), med vilken ett vridmoment kan ledas in i kraftflödet vid uppväxlingar, för att åtminstone delvis utjämna varvtalsskillnader när det gäller åtmin- stone att ge målutväxlingen som krävs vid uppväxlingen till de slutande växel- elementen, kännetecknad av att den elektriska maskinen (5) har ett som broms (6) ut- format friktionslåsande växelelement, med vilket fór synkronisering även ett vrid- moment kan ledas in i kraftflödet med avseende på en målutväxling som skall läggas in till den automatiska växeltransmissionsanordningen (4) som skall synkroniseras, varvid vridmomentet inlett i kraftflödet via den elektriska maskinen (5) och via bromsen (6) kan förväljas av en styr- och regleranordning (8) som manövrerar den elektriska maskinen (5) och bromsen (6).1. l. Transmission device (3) for a vehicle driveline (l) with an automated gear transmission device (4), which is designed with gear pairs which can be engaged via gear elements in a power fl desert and out of this to provide different gear stages and with a electric machine (5), with which a torque can be brought into force fl the fate of gears, in order to at least partially even out speed differences in terms of at least giving the target gear required during the gearing to the closing gear elements, characterized in that the electric machine (5) has a friction-locking gear element designed as a brake (6), with which for synchronization even a torque can be led into force fl with respect to a target gear to be added to the automatic gear transmission device (4) to be synchronized, whereby the torque initiated in the power flow via the electric machine (5) and via the brake (6) can be preselected by a control and regulating device (8) which operates the the electric machine (5) and the brake (6). 2. Transmissionsanordning enligt krav l, kännetecknad av att en kopplings- anordning (7) är anordnad, med vilken en förbindelse mellan en drivmotor (2) hos en fordonsdrivlina (1) och den elektriska maskinen (5) liksom växeltransmissionsanord- ningen (4) är delbar.Transmission device according to claim 1, characterized in that a coupling device (7) is provided, with which a connection between a drive motor (2) of a vehicle driveline (1) and the electric machine (5) as well as the gear transmission device (4) is divisible. 3. Transmissionsanordning enligt krav l eller 2, kännetecknad av att växel- elementen hos den automatiserade växeltransmissionsanordningen är utformade som klokopplingar.Transmission device according to Claim 1 or 2, characterized in that the gear elements of the automated gear transmission device are designed as claw couplings. 4. Transmissionsanordning enligt krav 1 eller 2, kännetecknad av att den automatiserade växeltransmissionsanordningens växelelement anordnade för att ge utväxlingen är utformade som synkroniseringar.Transmission device according to Claim 1 or 2, characterized in that the gear elements of the automated gear transmission device arranged to give the transmission are designed as synchronizations. 5. Förfarande för att driva en transmissionsanordning (3) enligt något av föregående krav, kännetecknat av att den målutväxling som krävs for den auto- matiserade växeltransmissionsanordningens (4) slutande växelelement åtminstone delvis synkroniseras genom att leda in ett vridmoment alstrat av den elektriska maskinen (5) och/eller bromsen (6) i transmissionsanordningens (3) krafiflöde.Method for operating a transmission device (3) according to any one of the preceding claims, characterized in that the target gear ratio required for the closing gear element of the automated gear transmission device (4) is at least partially synchronized by introducing a torque generated by the electric machine ( 5) and / or the brake (6) in the crane of the transmission device (3). 6. Förfarande enligt krav 5, kännetecknat av att kopplingsanordningen (7) öppnas när det finns en begäran om uppväxling.Method according to claim 5, characterized in that the coupling device (7) is opened when there is a request for upshifting. 7. Förfarande enligt krav 5 eller 6, kännetecknat av att växelelementet som skall slutas företrädesvis synkroniseras genom den elektriska maskinen (5). lO 15 20 534 307Method according to Claim 5 or 6, characterized in that the gear element to be closed is preferably synchronized by the electric machine (5). lO 15 20 534 307 8. Förfarande enligt något av kraven 5-7, kännetecknat av att en syn- kronisering av växelementet som skall stängas understöds genom bromsen (6), över en i förväg definierad temperaturtröskel för den elektriska maskinens (5) drifistemperatur.Method according to one of Claims 5 to 7, characterized in that a synchronization of the gear element to be closed is supported by the brake (6), above a predefined temperature threshold for the operating temperature of the electrical machine (5). 9. F örfarande enligt något av kraven 5-8, kännetecknat av att synkroni- seringen av växelelementet som skall slutas understöds genom bromsen (6), beroende på ett laddningstillstånd hos en elektrisk lagringsanordning (10) anordnad för den elektriska maskinen (5).Method according to one of Claims 5 to 8, characterized in that the synchronization of the gear element to be closed is supported by the brake (6), depending on a state of charge of an electric storage device (10) arranged for the electric machine (5). 10. Förfarande enligt något av kraven 5-9, kännetecknat av att synkroni- seringen av växelelementet som skall slutas understöds av bromsen (6) vid ett bortfall av den elektriska maskinen (5).Method according to one of Claims 5 to 9, characterized in that the synchronization of the gear element to be closed is supported by the brake (6) in the event of a failure of the electric machine (5).
SE0950569A 2008-08-01 2009-07-29 Transmission device for a vehicle driveline and method for operating a transmission device SE534307C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE200810040918 DE102008040918A1 (en) 2008-08-01 2008-08-01 Transmission device for vehicle drive train, has electrical machine arranged to frictional switch element, where torque is presettable in region of control and regulating device actuating electrical machine and brake

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE0950569L SE0950569L (en) 2010-02-02
SE534307C2 true SE534307C2 (en) 2011-07-05

Family

ID=41461756

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE0950569A SE534307C2 (en) 2008-08-01 2009-07-29 Transmission device for a vehicle driveline and method for operating a transmission device

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102008040918A1 (en)
SE (1) SE534307C2 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102010039138A1 (en) * 2010-08-10 2012-02-16 Zf Friedrichshafen Ag Method for selecting synchronizing elements in automated transmissions
DE102010063029A1 (en) 2010-12-14 2012-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a transmission device of a vehicle drive train
DE102010063027A1 (en) 2010-12-14 2012-06-14 Zf Friedrichshafen Ag A method for operating a transmission device of a vehicle drive train in the presence of a request for a ratio change
DE102010063028A1 (en) 2010-12-14 2012-06-14 Zf Friedrichshafen Ag Method for operating a transmission device of a vehicle drive train with at least one positive-locking switching element and with a plurality of frictional switching elements

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0348622B1 (en) * 1988-04-29 1993-06-23 Volkswagen Aktiengesellschaft Stepped shift transmission
SE522166C2 (en) * 2002-05-17 2004-01-20 Volvo Lastvagnar Ab Procedure for gearing up in motor vehicles and drive units in motor vehicles

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008040918A1 (en) 2010-02-04
SE0950569L (en) 2010-02-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3050766A1 (en) Startup control device and startup control method for hybrid vehicle
US9017214B2 (en) Hybrid vehicle control apparatus
WO2011122114A1 (en) Control device
KR100933390B1 (en) Hydraulic control unit and hydraulic control method of vehicle automatic transmission
KR20130017721A (en) Method of shifting system for hybrid vehicle
RU2670557C1 (en) Power production control device for hybrid vehicle
US20100120582A1 (en) Method for operating a drivetrain of a vehicle
US9809226B2 (en) Method for controlling a drivetrain having a dual-clutch transmission
CN103978976A (en) Method for operating a hybrid double clutch transmission drive train
CN107923324B (en) Control device
CN103476651A (en) Control device for vehicle driving device
US9168908B2 (en) Method for actuating a starting process
EP2829445A9 (en) Vehicle control device
CN111033084B (en) Automatic transmission for a motor vehicle and method for shifting an automatic transmission
KR20110112338A (en) Method for operating a vehicle drive train
SE534307C2 (en) Transmission device for a vehicle driveline and method for operating a transmission device
US11204069B2 (en) Method for carrying out launch control starting operations
US20230242093A1 (en) Motor Vehicle Having at Least Two Drive Motors and Having an Automatic Gearbox That Has One Fixed and One Power-Split Transmission Ratio
US20200023726A1 (en) Control device
US20180320784A1 (en) Method for power shifting in hybrid automatic transmissions by means of a dual-clutch strategy involving transformation
JP5260227B2 (en) Shift control method for automatic transmission for vehicle
CN110864109B (en) Hydraulic system for a dual clutch transmission
CN105818801B (en) Method and control device for operating a drive train
US11642957B2 (en) Control unit and method for operating a hybrid drive with a dual clutch transmission
CN107438529B (en) Hybrid power plant and method for operating a hybrid power plant

Legal Events

Date Code Title Description
NUG Patent has lapsed