專利名稱：用于擴(kuò)展傳動系制動器的功能的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
該發(fā)明涉及按照權(quán)利要求1前序部分的一種用于擴(kuò)展在變速器中的傳動系制動器的功能的方法。
背景技術(shù)：
變速器被用于不同類型的車型已經(jīng)有相當(dāng)長的時間了。主要的構(gòu)造方法就是所謂的中間軸齒輪構(gòu)造法，其中變速箱主動軸的旋轉(zhuǎn)力矩被傳遞到中間軸并從那里傳遞到從動軸上。在軸上有與檔位數(shù)相應(yīng)的齒輪列數(shù)。每個齒輪列擁有至少一個自由輪，它可旋轉(zhuǎn)地支承在軸上，從而讓不同變速比的齒輪列同時嚙合。在檔位被掛入的情況下，對應(yīng)檔位的齒輪列的自由輪通過耦聯(lián)裝置不可旋地與各個軸相連，從而實現(xiàn)主動軸的力矩流通過中間軸傳向從動軸。
為了在減少構(gòu)造空間和降低構(gòu)造元件費用的同時可以傳遞更高的旋轉(zhuǎn)力矩，廣泛使用了幾乎唯一的形狀接合的耦聯(lián)裝置或離合器。為了檔位切換快速，順暢并且無噪音少磨損，就需要在檔位切換時確保那些通過形狀接合的耦聯(lián)裝置彼此抗扭連接的元件至少以近似相等的旋轉(zhuǎn)速度旋轉(zhuǎn)。為實現(xiàn)這種同步，可以在變速箱中使用小尺寸摩擦離合器，其中為了實現(xiàn)同步通常給每個齒輪系配置獨自的離合器。
通過相應(yīng)調(diào)節(jié)變速箱的主動轉(zhuǎn)速與輸出轉(zhuǎn)速的比例進(jìn)行同步，可以使得傳動設(shè)備零件的花費和數(shù)量減少。變速箱的從動軸原則上始終和被驅(qū)動的車輪處于連動狀態(tài)，它們的旋轉(zhuǎn)速度由汽車的行駛速度所限定。因此同步一般是通過配合變速箱輸入端的旋轉(zhuǎn)速度而實現(xiàn)的。當(dāng)遇到需要給軸以一個必要的加速度時，比如在倒車的時候，就需要借助于汽車發(fā)動機(jī)和離合器來實現(xiàn)。當(dāng)軸需要緊急制動時，需要設(shè)置一個傳動系制動器，讓它作用于中間軸，它通常是設(shè)置在傳動箱外殼內(nèi)部的傳動線路的主動側(cè)的元件里，或者直接設(shè)置在變速箱上。傳動系制動器有這樣一個任務(wù)，在換高檔位的同時使得變速箱主動側(cè)減速至接近同步轉(zhuǎn)速。
下面所提到的，只要沒有特殊指明，離合器都是在變速箱內(nèi)部，并且它們都可以實現(xiàn)軸和自由輪之間的扭矩傳遞，并且主要但非必要的，它是一個形狀接合的離合器。與其形成對比的，在發(fā)動機(jī)和變速箱之間傳遞扭矩并且在手動切換汽車檔位時通常通過離合踏板操作的離合器被描述為行駛離合器。
這種傳動系制動器可以是液壓式，氣動式或者是電動式。盡管未調(diào)節(jié)的傳動系制動器在一些情況下是夠用的，但在實際中，擁有可調(diào)節(jié)制動力的傳動系制動器有顯著的優(yōu)點。象這樣的傳動系制動器就氣動式來講可以通過兩個雙向閥門操作的制動器而構(gòu)造，該制動器通過固定的變速比與中間軸相連。
盡管借助傳動系制動器很容易地實現(xiàn)汽車自動變速器的同步，同步傳動系制動器的功能原理也能應(yīng)用于手動變速箱和那些未安裝在汽車?yán)锏淖兯傧洹?br> 通過DE 196 52 916A已知一種傳動系制動器。通過變速箱的確定的輸出轉(zhuǎn)速和被選變速比可以確定額定連接轉(zhuǎn)速，并且當(dāng)額定連接轉(zhuǎn)速比檢測的實際轉(zhuǎn)速低的時候，確定額定制動調(diào)度并通過氣閥調(diào)節(jié)。當(dāng)中間軸受到傳動系制動器的制動影響而達(dá)到額定連接轉(zhuǎn)速之后，檔位進(jìn)行切換并且制動器也被放開。這種方法的缺點在于，為了調(diào)節(jié)通常的換檔過程的同步性，在其可調(diào)節(jié)性和最基本的功能方面有所限制，并且不能利用此類制動器的技術(shù)能力發(fā)揮更多作用。

發(fā)明內(nèi)容
出于以上原因，本發(fā)明的任務(wù)是提供一種用于傳動系制動器的控制方法或調(diào)節(jié)方法，借助它，無需較大的附加硬件花費就大大擴(kuò)展制動器的功能。出于語言上的簡化，下述“控制”包涵有“調(diào)節(jié)”的概念。不管是控制還是調(diào)節(jié)被單獨列出的時候，還是上下文均出現(xiàn)的時候，都指定是控制。
此任務(wù)的解決方法出現(xiàn)在主權(quán)利要求的詮釋中，通過其后的權(quán)利要求能逐漸推斷出此發(fā)明的內(nèi)容和進(jìn)展。
此發(fā)明的實現(xiàn)是以下述為基礎(chǔ)的，即擴(kuò)展傳動系制動器的功能范圍的同時，沒有明顯的硬件花費提高，并且顯著改善了換檔過程的舒適度和速度，對于傳感器、離合器、行駛離合器以及發(fā)動機(jī)控制中的故障狀態(tài)的保護(hù)或識別以及避免變速箱的不期望的狀態(tài)。此外還能考慮并有利地影響以前未曾考慮的諸如輔助機(jī)組工作時的輔助條件。
因此此項發(fā)明的出發(fā)點是，提供一種用于控制和調(diào)節(jié)變速器中的傳動系制動器的方法，該方法為了同步，而基于傳動軸的實際轉(zhuǎn)速確定要被同步的軸的額定轉(zhuǎn)速，并這樣控制和/或調(diào)節(jié)傳動系制動器，使得將確定的額定轉(zhuǎn)速調(diào)配到要被同步的軸上。此外，為了解決提出的任務(wù)，本發(fā)明還在于，傳動系制動器的控制和調(diào)節(jié)除了純的傳動同步之外，還用于實現(xiàn)附加的與傳動路線相關(guān)的功能。
與傳動路線相關(guān)的附加功能將在從屬權(quán)利要求中逐一闡述。它們的共同點在于，它們沒有或者僅有很少的附加硬件需求并因此成本中等地得以實施，并且在傳動系制動器的功能范圍以及實際價值上有顯著的提高。
具體實施例方式
在本發(fā)明的第一實施例中，在控制和/或調(diào)節(jié)制動力矩時考慮通過與變速箱連接的輔助從動裝置的慣性質(zhì)量引發(fā)的扭矩，并且在閉合離合器時輔助從動裝置通過傳動系制動器得以制動。輔助從動裝置這里應(yīng)理解為變速器輸出軸，它除了實現(xiàn)通常的作用于汽車主動輪的行駛檔位還實現(xiàn)通過汽車發(fā)動機(jī)對機(jī)組或電氣設(shè)備的操作。機(jī)組或者電氣設(shè)備在這里可以用于在汽車靜止或者行駛狀態(tài)下進(jìn)行操作。
耦聯(lián)于變速箱的輔助從動裝置，或與機(jī)組或電氣設(shè)備相連的輔助從動裝置可以按照種類和操作情況具備相當(dāng)?shù)男D(zhuǎn)質(zhì)量，其在連接在變速箱的從動側(cè)上且行駛離合器打開的情況中僅緩慢地慣性運轉(zhuǎn)，并且因此在變速箱的從動側(cè)上的轉(zhuǎn)速在較長時間保持在相對較高的水平。
出于對安全的考慮，希望能通過一種控制方法對輔助從動裝置進(jìn)行制動，并讓隨動時間顯著減少。為了這個目的，如果為每個輔助從動裝置或者在每個被驅(qū)動的機(jī)組或電氣設(shè)備中配置各自的制動器，將會異常的復(fù)雜和昂貴。按照本發(fā)明，這種功能可以只借助傳動系制動器、而不需附加其它零件就得以實現(xiàn)，其中在輔助從動裝置進(jìn)行制動時，首先只有行駛離合器打開并由此斷開到驅(qū)動發(fā)動機(jī)的連接。慣性運轉(zhuǎn)的輔助從動裝置驅(qū)使相關(guān)變速箱零件旋轉(zhuǎn)并可通過傳動系制動器進(jìn)行制動。當(dāng)然也可以有別的選擇，即離合器為了將輔助從動裝置接入力矩流而打開，并且輔助從動裝置不受制動地慣性運轉(zhuǎn)。
另外，這種輔助從動裝置的制動方法還有以下應(yīng)用，在輔助從動裝置靜止不動或者轉(zhuǎn)速較低情況下，它無需復(fù)雜的摩擦離合器就能夠被通過形狀接合的離合器接入到變速箱的力矩流中，當(dāng)需要同步的軸接近同步轉(zhuǎn)速時，輔助從動裝置近似于靜止?fàn)顟B(tài)。只要輔助從動裝置已經(jīng)被變速箱所驅(qū)動并一直驅(qū)動下去，就必須在行駛離合器打開之后并且由此在汽車變速箱分離之后長時間地等待第二輔助從動裝置的接入，直至第一輔助從動裝置差不多完全慣性運轉(zhuǎn)并且被同步的軸幾乎靜止。這樣的話，按照輔助驅(qū)動裝置的轉(zhuǎn)速和旋轉(zhuǎn)質(zhì)量需要耗費相當(dāng)長的時間。這段時間可以通過根據(jù)本發(fā)明的方法被大大縮短，即傳動系制動器在變速箱與已接入的輔助驅(qū)動裝置之間的離合器閉合的情況以及在行駛離合器被打開的情況下，不但用于制動被同步的軸，也能制動輔助從動裝置。
在這之后不難想象，汽車在輔助從動裝置接入的情況下是可以行駛的。如果在變速箱中存在一個總的中間軸，在該中間軸上一側(cè)設(shè)置有構(gòu)成行駛檔位中的齒輪零件的自由輪，并且進(jìn)一步提供與用于輔助驅(qū)動裝置的從動軸上的齒輪嚙合的一個或多個自由輪，如此一來，向高檔位切換時必須讓中間軸也制動至近似同步轉(zhuǎn)速。由于在這種情況下，通過由于其承載的旋轉(zhuǎn)質(zhì)量而繼續(xù)旋轉(zhuǎn)的輔助從動裝置，中間軸的轉(zhuǎn)速還能暫時保持近似目前的水平，所以不需要特別考慮輔助從動裝置就能讓同步維持相當(dāng)長的時間。
按照發(fā)明，在輔助從動裝置接入的情況，通過傳動系制動器產(chǎn)生的制動力矩和在沒有接入輔助從動裝置的純的行駛過程中的制動力矩相比有所增加，這樣就能讓輔助從動裝置在短時間內(nèi)制動，從而在中間軸上調(diào)節(jié)出一個新的同步轉(zhuǎn)速。同時可以將制動力矩的余量應(yīng)用于確定的輔助從動裝置，該制動力矩的余量依賴于輔助驅(qū)動裝置的類型和它的旋轉(zhuǎn)速度而從表中讀出，依賴于中間軸轉(zhuǎn)速的反作用得以調(diào)節(jié)，或使得其他任何控制或調(diào)節(jié)方法得以應(yīng)用，這些方法用于提高在輔助從動裝置接入的情況中傳動系制動器的制動力矩。
在本發(fā)明方法的第二實施例中，為了使變速箱同步而使用的傳動系制動器以特別的方式使用，以防止汽車意外溜車。
已知許多方法和裝置用于防止汽車沒有司機(jī)操作就產(chǎn)生意外溜車。它們通常利用傳動系制動器或者是手動制動器的自動控制工作。然而作用于手動制動器的系統(tǒng)對此需要配備執(zhí)行元件，汽車的價格和重量就會隨其升高，就象現(xiàn)在的汽車，在傳動系制動器上總是配備有執(zhí)行元件。
原則上，通過附加的功能造就安全的系統(tǒng)從而增加復(fù)雜性是不值得做的。該一弱點可以借助為了避免汽車溜車而應(yīng)用的的傳動系制動器來克服。當(dāng)需要傳動系制動器避免汽車在停止后發(fā)生溜車時，可以起用一個相對較小的制動，在很多情況中可以在不占用更大幾何空間的前提下實現(xiàn)傳動系制動器的該項功能，而且不需要增加制動活塞節(jié)和為此目的專門設(shè)置的設(shè)備。它的價值在于，將傳動變速比和預(yù)存變速比如主傳動或者分動箱的預(yù)存變速比降低到停車所需要的力矩。
在汽車停于陡坡之上時，即使來自傳動系制動器中的制動力矩?zé)o法確定，按照發(fā)明可以在不同工況的汽車上設(shè)置防溜車鎖定裝置。然而非常不現(xiàn)實的是，在陡坡上停車的司機(jī)只是人工剎車而并沒有意識到車會溜走，從而導(dǎo)致不易被察覺的溜車，比如在崎嶇不平的道路上或者是在信號燈前。然而傳動系制動器能輕松地完成這個任務(wù)，即便是更需要安全的公共汽車也不需要有很大的制動力。
為了能更好的實現(xiàn)防溜車鎖定裝置的功能，當(dāng)然可以按照需求對傳動系制動器更到位地設(shè)計。這種進(jìn)一步到位的設(shè)計有益于這里所述的其他一些功能。
在一特殊的功能中，防止汽車發(fā)生意外溜車可以通過“逃出功能”來實現(xiàn)。當(dāng)汽車車輪深陷地表原地打滑的時候，借助汽車本身的力量和已經(jīng)具備的勢能、再加上發(fā)動機(jī)驅(qū)動車輪的驅(qū)動力一起，讓汽車有條理地一點一點地前后行駛，使得車輪逐漸停到洼地高處，最終讓車輪完全高出洼地邊緣，從而得以解困。這里重要的是，在司機(jī)前后切換檔位的時候，盡可能不讓已經(jīng)到達(dá)高點的車輪下滑回洼地。另一方面，當(dāng)司機(jī)在掛好前進(jìn)檔位或者倒退檔位而再次施用逃出功能的時候，應(yīng)該徹底松開制動器。通過手動或機(jī)動制動器實施的防溜車功能可以在所有情況下依靠大量的調(diào)節(jié)投入而得到很好的應(yīng)用，而只需少量投入的傳動系制動器被如下控制時，就可以阻止溜車，即在下一個需要被切換的檔位還沒有被切入時迅速將制動器完全松開。
在本發(fā)明的方法的第三實施例中，由行駛離合器帶入變速箱的扭矩通過傳動系制動器的控制而全部或者部分地被補償。其具有意義的是，例如在起動過程中首先令變速箱中的力矩上升，直到避免在斜面上起動的汽車發(fā)生溜車。同樣當(dāng)通過行駛離合器調(diào)節(jié)的實際扭矩考高于額定扭矩的時候，它可以通過傳動系制動器中相應(yīng)的制動力矩來補償。當(dāng)遇到行駛離合器傳遞的力矩需要減少的情況時，傳動系制動器減小變速箱從動軸上的力矩，直到行駛離合器得到相應(yīng)的定位。這樣不僅實現(xiàn)離合器更慢而且更精準(zhǔn)的定位，同時也讓變速箱中的從動側(cè)迅速實現(xiàn)所需要的扭矩。另一種類似的實用的方法的應(yīng)用將在下面進(jìn)行闡述。
在接入過程中特別是在對行駛離合器進(jìn)行快速定位時可能產(chǎn)生所謂的過沖。在到達(dá)額定位置后，過沖可以例如由離合器零件的運動的微小的位移所引起。行駛離合器的操作速度越快，越容易導(dǎo)致這種過沖。此外，通過頻繁地負(fù)荷變換以及由此引起的傳動線路零件的彈性變形，會給變速箱輸入軸帶來不期望的力矩峰值，導(dǎo)致過沖。由于該過程非常短，所以通過例如控制發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速加以調(diào)節(jié)太過遲緩，沒有意義。
在該發(fā)明的第四實施例中，過沖以及由此在變速箱輸入軸上產(chǎn)生的扭矩短暫升高可以通過對傳動系制動器的相應(yīng)控制而完全或部分地得到補償。在這過程中，通過傳感器檢測過沖。通常情況下，通過對于齒輪離合器的簡單的控制過程，可以至少大體減少車上的人能覺察到的過沖的效果?？梢岳缣岢觯瑥男旭傠x合器的確定的位置速度，到開始或完整的力傳遞通過行駛離合器之后的固定時間點，通過傳動系制動器產(chǎn)生具有預(yù)定強度的短暫的制動器脈沖。不言而喻，可以想到多種控制及調(diào)節(jié)方法，它們例如在不同的接入情況中，并且根據(jù)需要確定其它參數(shù)諸如時間點，持續(xù)時間，傳動系制動器的制動脈沖強度。這可以通過讀表或者通過相關(guān)控制電腦的運算得到。
在爪齒式變速箱或其他構(gòu)造的變速箱中，有時會使得兩個爪齒或變速箱的兩個元件彼此阻滯，從而導(dǎo)致在一般的力矩傳遞下離合器無法連接，因為它們彼此面對從而阻擋了連接的完成。變速箱從而無法進(jìn)行檔位切換。
這種變速箱中齒疊齒的情況在本發(fā)明的方法的第五實施例中通過利用傳動系制動器的持續(xù)一致的或是脈沖式的制動力矩而解決。還有另外一種解決該問題的方法，就是首先把相鄰的離合器零件分離，并在新的離合過程中重新被指到一個更加有利的離合器元件的相對位置上，通過這種方法可以將齒疊齒的情況快速而可靠地解決，并且不需要首先把離合器元件分離。這種解決齒疊齒的方法快捷而安全，并且不為車上人察覺地實現(xiàn)。不言而喻，位于相鄰離合器元件上的壓力首先被減小或者離合器首先再次分離，以例如減少離合器零件的磨損。而且在這種情況下，通過利用傳動系制動器引入制動力矩，可靠地設(shè)置一個低的轉(zhuǎn)速差，從而避免在新的接入時重復(fù)出現(xiàn)齒疊齒的情況。
本發(fā)明的方法的第六實施例中，行駛離合器的離合器移動信號通過傳動系制動器針對性的控制而被近似的檢測和/或校準(zhǔn)。其重要意義在于，例如在可受受交變磁場影響的傳感器的情況，當(dāng)傳感值出現(xiàn)錯誤但值仍然在允許范圍之內(nèi)時，傳感值也能被檢測并校準(zhǔn)。
因此變速箱在中性位置能被切換并通過傳動系制動器帶來一個限定的制動力矩。當(dāng)隨后這樣定位行駛離合器，使得由驅(qū)動電動機(jī)通過離合器導(dǎo)入到變速箱的力矩達(dá)不到提高相對于傳動系制動器的變速箱輸入轉(zhuǎn)速時，并且隨后這樣調(diào)節(jié)行駛離合器，使得由離合器傳遞的力矩剛好達(dá)到讓變速箱輸入轉(zhuǎn)速提高的要求時，限定的離合器移動被調(diào)節(jié)或可調(diào)節(jié)，該移動可以與例如構(gòu)造上的偏差或者離合器的磨損無關(guān)地得以使用，用于校準(zhǔn)或檢查離合器移動信號。
當(dāng)已知傳動系制動器的制動力矩時，由離合器傳遞的力矩對應(yīng)于傳動系制動器的制動力矩，在離合位置中的變速箱輸入軸恰好由離合器推動旋轉(zhuǎn)。
為了確定各自的離合器位移，讓通過行駛離合器產(chǎn)生的力矩與制動力矩相符，可以在一個改良的方法中讓中性位置中的變速箱以及一個被調(diào)節(jié)后的確定的傳動系制動器的制動力矩把離合器打開，直到驅(qū)動發(fā)動機(jī)通過離合器傳遞的力矩恰好不能夠使變速箱輸入軸旋轉(zhuǎn)。如果實施上述兩種方法，則能夠排除在離合器滯后上確定值或離合器路徑的差。
為了提高校準(zhǔn)的準(zhǔn)確度，設(shè)定了許多特定的要求，在此情況下，出現(xiàn)在變速箱中的旋轉(zhuǎn)力矩的損耗能夠在分析時被考慮到。
在發(fā)明的方法的第七實施例中，通過將一個不相關(guān)的輸入值與一個需要被校準(zhǔn)或者需要觀察的值進(jìn)行調(diào)換，借助控制由行駛離合器傳遞到變速箱輸入軸的扭矩，傳動系制動器得以被校準(zhǔn)，并且/或者傳動系制動器的操作信號與獨自調(diào)節(jié)的制動力矩的關(guān)系也得以檢測與校準(zhǔn)。
與前述方法類似的，變速箱處于中性位置，通過行駛離合器和驅(qū)動發(fā)動機(jī)帶給變速箱的輸入軸一個確定的力矩，并且獲取的信號值對應(yīng)各自的制動位置，同時讓傳動系制動器創(chuàng)造的制動力矩恰好達(dá)到需要導(dǎo)入到變速器箱輸入軸的力矩。同樣這里也可以如前述的方法那樣慢慢松開傳動系制動器，直到變速箱恰好旋轉(zhuǎn)運動，或者讓傳動系制動器逐漸加強，直到制動力矩恰好能阻止變速箱中輸入軸的旋轉(zhuǎn)運動。通過這兩種方法的應(yīng)用會產(chǎn)生一個滯后，通過考慮變速箱內(nèi)部旋轉(zhuǎn)力矩?fù)p失使得該方法的準(zhǔn)確性得到提升。
當(dāng)然，除了減小或者提高傳動系制動器的制動力矩，也可以讓傳動系制動器的制動力矩保持恒定，并且讓行駛離合器松開或者閉合，直至剛剛檢測到行駛離合器開始空轉(zhuǎn)開始或者行駛離合器空轉(zhuǎn)結(jié)束，否則可以借助已知的離合器特征向這個離合器位置分配變速箱傳遞的扭矩。
在本發(fā)明的方法的第八實施例中，可以借助已確定的由傳動系制動器帶來的制動力矩，對由發(fā)動機(jī)控制中給出的發(fā)動機(jī)扭矩信號進(jìn)行測試和/或校準(zhǔn)。在變速箱位于中性位置并且行駛離合器已經(jīng)閉合的情況，發(fā)動機(jī)扭矩信號必須符合由傳動系制動器帶來的制動力矩。如果這些值不能達(dá)成一致，就會發(fā)生錯誤。在需要時可以考慮由變速箱中的摩擦所產(chǎn)生的附加力矩。
為了通過傳動系制動器針對性的控制檢測變速箱是否位于中性位置，在第九實施例中采用了類似的方法。在行駛離合器被打開的情況下，當(dāng)通過傳動系制動器引發(fā)制動力矩時，被制動的軸的轉(zhuǎn)速對應(yīng)緩慢并成比例地改變檔位切換后的汽車速度，在此期間，在變速箱的中性位置中的轉(zhuǎn)速變化非?？?，在這里只是一些個變速箱零件而不是整個汽車被制動，另一方面，被制動的主動軸產(chǎn)生的速度變化不能成比例地引起汽車行駛速度的變化。這兩個標(biāo)準(zhǔn)可以獨自或者是關(guān)聯(lián)在一起進(jìn)行分析，確定行駛檔位是否被切入。
已知的是，為了控制傳動系制動器，需要確定軸的額定轉(zhuǎn)速和它們的實際轉(zhuǎn)速，并借助這兩個轉(zhuǎn)速之間的差值控制制動梯度。通過該發(fā)明的第十實施例能對此有所改良，為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速梯度，除了考慮被制動的主動軸的額定轉(zhuǎn)速和實際轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差，還考慮由于傳動系制動器的構(gòu)造種類或者運行條件確定的極限值，尤其是最大允許轉(zhuǎn)速梯度和/或溫度極限值。由此可以保護(hù)構(gòu)造元件免遭過載，并能限定傳動系制動器的磨損情況下的制動力矩或限定已知或估計出的剎車片溫度。
另外，可以核定出需要制動的慣性或者需要減少的旋轉(zhuǎn)能量，并依靠需制動的慣性質(zhì)量和/或需減少的旋轉(zhuǎn)能量控制或調(diào)節(jié)制動力矩。這種第十一發(fā)明實施例具有特別的優(yōu)點，當(dāng)伴隨制動轉(zhuǎn)動元件產(chǎn)生的滯后慣性由于嚙合齒輪的不同的慣性和直徑或由于嚙合產(chǎn)生的附加從動裝置而不能一致時，通過考慮不同慣性及與此關(guān)聯(lián)的被減少的旋轉(zhuǎn)能量相對應(yīng)的轉(zhuǎn)速，從而調(diào)節(jié)出確定的轉(zhuǎn)速特性。尤其適當(dāng)?shù)氖牵谛D(zhuǎn)慣性較大以及相應(yīng)被減少能量值更高時能增強制動力，從而讓檔位切換時間不從屬于已知參數(shù)。
同樣富有意義的是，至少依靠一個參數(shù)就能控制并調(diào)節(jié)傳動系制動器的制動力矩，對一個被期望的換檔速度或一個確定的換檔舒適度來講，該參數(shù)是已知的。在通常的全自動變速器中，有兩個或者更多不同的換檔位置供以選擇，例如在競技式行駛中選擇最佳加速值或在經(jīng)濟(jì)型行駛中使能耗降到最小，然而至今為止，實際的檔位切換無法優(yōu)化以滿足不同行駛方法或者行駛條件的需求。
在本發(fā)明的方法的第十二實施例中，通過改變由制動器帶來的延滯值，能夠影響換檔的速度和舒適度。這樣就能在競技式行駛中針對普通驅(qū)動增大制動力矩，從而縮短換檔時間。相反的，為了實現(xiàn)特別舒適的、少擺動并且少磨擦的換檔特征，可以相對普通驅(qū)動減少由傳動系制動器帶來的制動力矩。
作為用于確定的換檔舒適度或期望的換檔速度的預(yù)定值而使用的參數(shù)是如何確定的，在這里并不重要。該參數(shù)可以例如由司機(jī)清楚地輸入，它能夠利用傳統(tǒng)的人工轉(zhuǎn)換換檔特征而自動轉(zhuǎn)換，它可以通過行駛參數(shù)確定，或者通過例如位于汽車鑰匙中的存貯器被讀出。在最簡單的情況中，它涉及兩個離散值之間的轉(zhuǎn)換?？梢韵氲?，大量離散值或連續(xù)量，例如以滑閥調(diào)節(jié)器的形式。本發(fā)明還涵蓋考慮更多的參數(shù)，比如換檔頻繁度，加速值或者是發(fā)動機(jī)值，只要這些值作為用于確定參數(shù)的中間步驟可以被讀出，或者在任何情況下作為用于實現(xiàn)不同換檔特征的傳動系制動器作用強度的影響量而得到。
在本發(fā)明的第十三實施例中，通過結(jié)合已知的當(dāng)前要制動的質(zhì)量的慣性力矩和/或在傳動系制動器上的預(yù)定轉(zhuǎn)速梯度以及可選的要制動的質(zhì)量的自然轉(zhuǎn)速梯度和/或變速箱的溫度，確定要調(diào)節(jié)的傳動系制動力矩。這樣就能針對舒適度，換檔速度，摩擦和噪音對制動力矩進(jìn)行十分精準(zhǔn)的調(diào)節(jié)，還能在不同檔位切換之時實現(xiàn)近似一致或目的不同的換檔特征。按照需求還能減小換檔過程產(chǎn)生的摩擦。
只要按照上述實施，在操作傳動系制動器時使行駛離合器打開，按照本發(fā)明的第十四實施例，行駛離合器至少在這樣的發(fā)動機(jī)驅(qū)動條件下是連接或保持的，或者和變速箱是連接或保持的，在這種情況下，發(fā)動機(jī)自己擁有制動力矩，并且在行駛離合器被打開時啟動傳動系制動器。
利用這種方法可以使得傳動系制動器減負(fù)并且能讓主動發(fā)動機(jī)在這種所謂推移驅(qū)動下不引入燃料就被驅(qū)動起來。在這些情況下，為了控制傳動系制動力矩的更具有意義的方法是核算及相應(yīng)地考慮通過行駛離合器帶入變速箱的發(fā)動機(jī)制動力矩。
權(quán)利要求
1.一種用于控制和調(diào)節(jié)變速器中的傳動系制動器的方法，其為了同步而基于傳動軸的實際轉(zhuǎn)速確定要被同步的軸的額定轉(zhuǎn)速，并這樣控制和/或調(diào)節(jié)傳動系制動器，使得將確定的額定轉(zhuǎn)速調(diào)配到要被同步的軸上，其特征在于，傳動系制動器的控制和調(diào)節(jié)除了純的傳動同步之外，還用于實施附加的與傳動路線相關(guān)的功能。
2.按照權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，在控制和/或調(diào)節(jié)制動力矩時考慮由與變速箱連接的輔助機(jī)組的慣性質(zhì)量引起的力矩，并且在傳動自由輪與傳動軸之間的離合器閉合的情況，輔助從動裝置由傳動系制動器制動。
3.按照權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，為了使變速箱同步而使用的傳動系制動器以特別的方式使用，以防止汽車意外溜車。
4.按照權(quán)利要求3所述的處理方法，其中，為了實現(xiàn)用于防止汽車意外溜車的功能，使用汽車的“逃出功能”。
5.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，位于變速箱與汽車驅(qū)動發(fā)動機(jī)之間的行駛離合器帶入變速箱的旋轉(zhuǎn)力矩通過傳動系制動器的控制全部或者部分地得到補償。
6.按照權(quán)利要求5所述的處理方法，其中，快速閉合行駛離合器時的過沖引起的扭矩是不期望的高并且由行駛離合器帶入變速箱，該扭矩通過傳動系制動器的經(jīng)調(diào)節(jié)的制動力矩至少部分得到補償。
7.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，變速箱的齒疊齒狀況通過傳動系制動器將持續(xù)的或者脈動的制動力矩帶到主動軸上得以排除。
8.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，行駛離合器的離合器移動信號通過對傳動系制動器針對性的控制或調(diào)節(jié)而被檢測和/或被校準(zhǔn)。
9.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，傳動系制動器通過針對性地控制由行駛離合器傳遞給變速器輸入軸的扭矩而得以校準(zhǔn)，并且/或者在傳動系制動器的操作信號與自行調(diào)節(jié)的制動力矩之間的關(guān)系得以檢測。
10.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，由發(fā)動機(jī)控制給出的發(fā)動機(jī)扭矩信號借助確定的、由傳動系制動器帶來的制動力矩而得以檢測和/或校準(zhǔn)。
11.按照權(quán)利要求1所述的處理方法，其中，通過對傳動系制動器針對性的控制，檢測變速箱是否位于中性位置。
12.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，為了調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速梯度，除了考慮被制動的主動軸的額定轉(zhuǎn)速與實際轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差，還要考慮至少一個由于傳動系制動器的構(gòu)造類型或驅(qū)動條件引起的極限值，特別是最大允許轉(zhuǎn)速梯度和/或溫度極限值。
13.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，依賴于被制動的慣性質(zhì)量和/或被減少的旋轉(zhuǎn)能量，控制或調(diào)節(jié)制動力矩。
14.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，依賴于至少一個參數(shù)控制或調(diào)節(jié)制動力矩，該參數(shù)被解釋為對于期望的換檔速度或確定的換檔舒適度的預(yù)定值。
15.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，要調(diào)節(jié)的傳動系制動力矩通過結(jié)合已知當(dāng)前要制動的質(zhì)量的慣性力矩和/或在傳動系制動器上的已知轉(zhuǎn)速梯度進(jìn)行，以及可選地還考慮要制動的質(zhì)量的自然轉(zhuǎn)速梯度和/或變速箱的溫度。
16.按照前述一個或多個權(quán)利要求之一的處理方法，其中，行駛離合器至少在這樣的發(fā)動機(jī)驅(qū)動條件下是連接或保持的或者和變速箱是連接或保持的，在該條件下，發(fā)動機(jī)自己擁有制動力矩(例如推進(jìn)式驅(qū)動)，并且在行駛離合器打開的情況中啟動傳動系制動器，其中，在確定要調(diào)節(jié)的傳動系止動力矩時考慮通過行駛離合器帶入到變速箱中的發(fā)動機(jī)制動力矩。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于控制和調(diào)節(jié)變速器中的傳動系制動器的方法，該方法為了同步，而基于傳動軸的實際轉(zhuǎn)速確定要被同步的軸的額定轉(zhuǎn)速，并這樣控制和/或調(diào)節(jié)傳動系制動器，使得將確定的額定轉(zhuǎn)速調(diào)配到要被同步的軸上。該方法的特征在于，傳動系制動器的控制和調(diào)節(jié)除了純的傳動同步之外，還用于實現(xiàn)附加的與傳動路線相關(guān)的功能。這些與傳動路線相關(guān)的功能的共同之處在于，它們沒有或者僅有很少的附加硬件需求并因此成本中等地得以實施，并且在傳動系制動器的功能范圍以及實際價值上有顯著的提高。特別的，顯著改善了換檔過程的舒適度和速度，對于傳感器、離合器、行駛離合器以及發(fā)動機(jī)控制中的故障狀態(tài)的保護(hù)或識別以及避免變速箱的不期望的狀態(tài)。此外還能考慮并有利地影響以前未曾考慮的諸如輔助機(jī)組工作時的輔助條件。
文檔編號F16H61/00GK101027509SQ200580032024
公開日2007年8月29日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年9月22日
發(fā)明者雷納·佩措爾德, 馬里奧·施泰因博恩, 烏爾里希·里思, 魯珀特·克拉默, 沃爾夫?qū)じ窭占{ 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司