專利名稱：用于在自動化的變速器中執(zhí)行換檔過程的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及根據(jù)在專利權(quán)利要求I的前序部分中詳細(xì)限定的類型的用于在車輛的自動化的、至少形狀鎖合方式換檔的變速器中執(zhí)行換檔過程的方法。
背景技術(shù)：
由車輛技術(shù)公知，在至少一個變速器部件實施為所謂的爪式變速器的自動化的變速器的情況下，在換檔過程期間借助執(zhí)行器來產(chǎn)生同步過程。當(dāng)車輛處于明顯的上坡上或例如在野外作業(yè)期間存在很大的滾動阻力時，在換檔期間基于牽引力中斷車輛會出現(xiàn)停止?fàn)顟B(tài)或甚至回滾。在這種狀況下需要的是，在同步過程期間將變速器輸入端減速并且之后相應(yīng)于車輛速度和動力總成系統(tǒng)傳動比與內(nèi)燃機(jī)的轉(zhuǎn)動方向相反地加速。比如說由文獻(xiàn)DE102007007257A1公知，為此使用電機(jī)，以便盡管在這種困難的換檔過程的情況下能夠在換 檔變速器中執(zhí)行同步過程。但是為此，電機(jī)是強(qiáng)制性必需的，從而使這種措施在沒有電機(jī)的變速器的情況下不能應(yīng)用。此外通過使用電機(jī)以不利的方式提高了消耗。在沒有電機(jī)的公知的自動化的變速器的情況下由如下出發(fā)，S卩，目標(biāo)轉(zhuǎn)速不依賴于轉(zhuǎn)動方向的調(diào)整出。這導(dǎo)致，在上面提到的換檔過程的情況下會出現(xiàn)不希望的換檔噪聲或甚至換檔爪的排斥。由此對換檔質(zhì)量產(chǎn)生負(fù)面的影響。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明基于如下任務(wù)，即，提出開頭描述的類屬的方法，在該方法中在不采用附加的電機(jī)的情況下即使在變速器輸入端與變速器輸出之間轉(zhuǎn)動方向不同的情況下也執(zhí)行同步過程。這個任務(wù)根據(jù)本發(fā)明通過專利權(quán)利要求I的特征來解決,其中，由從屬權(quán)利要求和附圖獲得其他具有優(yōu)點的設(shè)計方案。相應(yīng)地建議了用于在車輛的具有至少一個形狀鎖合式換檔的變速器部件的自動化的變速器中進(jìn)行目標(biāo)檔位的換檔的方法，其中，也可以設(shè)置有另外的變速器部件。在這個方法中為了目標(biāo)檔位的換檔，執(zhí)行在變速器輸入端轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速同步化，其中，在變速器輸入端與輸出之間識別出不同轉(zhuǎn)動方向的情況下將變速器輸入端轉(zhuǎn)速降低到最小，并且其中，當(dāng)變速器輸入端轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間殘留的轉(zhuǎn)速差能夠通過變速器的形狀鎖合的換檔元件至少基本上同步化或者說補(bǔ)償時，才換檔到目標(biāo)檔位。在根據(jù)本發(fā)明的方法的范疇內(nèi)在換檔過程之前或在換檔過程期間檢測轉(zhuǎn)動方向，從而使得能夠探測在換檔過程期間車輛的可能的行駛方向改變。以這種方式能夠在必要時確定，行駛方向與待換檔的檔位不匹配。在這種狀況下將變速器輸入端轉(zhuǎn)速借助于根據(jù)本發(fā)明的方法降低到最小。因為在沒有電動機(jī)的常規(guī)的變速器的情況下不能調(diào)整出伴隨有與內(nèi)燃機(jī)反向的轉(zhuǎn)動方向的轉(zhuǎn)速，所以在方法進(jìn)一步進(jìn)行中開始掛入目標(biāo)檔位，雖然實際轉(zhuǎn)速并不與額定轉(zhuǎn)速相應(yīng)。但是這依賴于，形狀鎖合的換檔元件在機(jī)械方面是否有能夠自己減小殘留的轉(zhuǎn)速差的能力。
在提供的方法的范疇內(nèi)變速器輸入端轉(zhuǎn)速能夠比如說利用現(xiàn)有的變速器制動器或者還有利用車輛的內(nèi)燃機(jī)在根據(jù)本發(fā)明的同步過程范疇內(nèi)優(yōu)選降低到數(shù)值零。比如說還可行的是，借助于車輛的起動離合器來實現(xiàn)變速器輸入端轉(zhuǎn)速的降低。為了能夠判斷，換檔元件在機(jī)械方面是否有能夠減小轉(zhuǎn)速差的能力，在本發(fā)明的下一改進(jìn)方案的范疇內(nèi)有意義地確定至少一個極值，換檔還能夠執(zhí)行直到該極值。為此確定由輸出端算出的目標(biāo)轉(zhuǎn)速與實際的轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速差，在這個轉(zhuǎn)速差的情況下?lián)Q檔仍然是有意義的，以便確保在能夠接受的換檔時間情況下?lián)Q檔。還能夠例如把變速器輸入端轉(zhuǎn)速分布的轉(zhuǎn)速梯度考慮為極值。當(dāng)實際的轉(zhuǎn)速梯度超過大于或接近換檔爪的同步函數(shù)的轉(zhuǎn)速梯度的值時，那么這是可能存在換檔問題的跡象，從而于是不換檔到目標(biāo)檔位。當(dāng)達(dá)到這兩個已提到的極值中的至少一個時，變速器換檔應(yīng)該被終止并且將變速器留在空檔中。當(dāng)換檔過程被中斷，有意義的是把這個中斷，例如通過相應(yīng)的顯示器指示或聲音上的警告信號通知駕駛者，從而使駕駛者能夠?qū)Υ诉m當(dāng)?shù)胤磻?yīng)。優(yōu)選在識別這種狀況的情況下還能夠事先向駕駛者傳達(dá)警告報告，因此使得該駕駛者能夠已經(jīng)提早調(diào)整以面對空檔換檔可能性。 提出的方法能夠優(yōu)選地使用在例如商用車或者公共汽車中的具有至少一個爪式變速器部件的自動化的變速器中。還能夠設(shè)想另外的使用可能性。


借助附圖對本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步地闡釋。本發(fā)明的唯一的圖示出具有不同曲線圖的圖示，在這些曲線圖中關(guān)于時間表現(xiàn)出檔位分布、車輛速度分布、轉(zhuǎn)速分布和執(zhí)行器用于執(zhí)行同步過程的操縱分布。范例性地示出針對降檔的分布，在該降檔的情況下車輛在換檔期間開始后退。但是同樣能夠在升檔的情況下使用提出的方法。
具體實施例方式在附圖中能夠在上面的曲線圖中識別出當(dāng)前掛入的檔位，方式是通過用虛線表明實際檔位分布Gist并且用實線表明目標(biāo)檔位分布Gzm。由這兩條分布顯而易見的是，將變速器在時間點h向空檔換檔并且在同步化終止之后才在時間點t3換檔到目標(biāo)檔位中。在中間的曲線圖中由車輛速度Vkfz的分布以及在變速器輸入端的實際轉(zhuǎn)速nIST和目標(biāo)轉(zhuǎn)速nzm的分布顯而易見的是，在換檔過程期間進(jìn)行行駛方向逆轉(zhuǎn)。這還通過轉(zhuǎn)速分布表明。在附圖中的下面的曲線圖示出在時間點h激活變速器制動器直到時間點t2，以便將變速器輸入端轉(zhuǎn)速減少到數(shù)值零。從時間點t2直到時間點t3為了補(bǔ)償殘留的轉(zhuǎn)速差激活爪式換檔元件，以便最終在時間點t3掛入目標(biāo)檔位以結(jié)束換檔過程。在圖中表現(xiàn)出的降檔由此伴隨在時間點A的掛出檔位開始。一旦變速器處于空檔中，將變速器制動器激活，以便調(diào)整出目標(biāo)轉(zhuǎn)速nzia。目標(biāo)轉(zhuǎn)速nzm在這種情況下由輸出轉(zhuǎn)速以及由此車輛速度Vkfz和目標(biāo)檔位Gzm的傳動比得出。從時間點t2開始，在該時間點t2輸入端轉(zhuǎn)速相應(yīng)于數(shù)值零，不再需要變速器制動器的繼續(xù)操控。這時通過換檔爪減小在實際轉(zhuǎn)速nIST與目標(biāo)轉(zhuǎn)速nzm之間殘留的轉(zhuǎn)速差，以便結(jié)束同步過程。以這種方式利用根據(jù)本發(fā)明的方法來實現(xiàn)在自動化的爪式變速器的情況下伴隨行駛方向改變的不需要附加的電動機(jī)的同步過程。附圖標(biāo)記列表nIST 在變速器輸入端的實際轉(zhuǎn)速nZIEL 在變速器輸入端的目標(biāo)轉(zhuǎn)速Gist 實際檔位Gziel 目標(biāo)檔位ti同步過程開始時間點t2轉(zhuǎn)速逆轉(zhuǎn)時間點 t3同步過程結(jié)束時間點
權(quán)利要求
1.用于在車輛的具有至少一個形狀鎖合式換檔的變速器部件的自動化的變速器中執(zhí)行換檔過程的方法，在所述方法中為了目標(biāo)檔位(Gzm)的換檔，執(zhí)行在變速器輸入端轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速同步化，其特征在于，在變速器輸入端與變速器輸出之間識別出不同的轉(zhuǎn)動方向的情況下將變速器輸入端轉(zhuǎn)速降低到最小，并且當(dāng)變速器輸入端轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間殘留的轉(zhuǎn)速差能夠通過形狀鎖合的換檔元件至少基本上同步化時，才換檔到所述目標(biāo)檔位(G·)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的方法，其特征在于，利用所述車輛的變速器制動器或內(nèi)燃機(jī)將變速器輸入端轉(zhuǎn)速降低到數(shù)值零。
3.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，確定針對殘留的轉(zhuǎn)速差的極值，執(zhí)行換檔直到所述極值。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征在于，將變速器輸入端轉(zhuǎn)速分布的轉(zhuǎn)速梯度用作極值。
5.根據(jù)權(quán)利要求3或4之一所述的方法，其特征在于，在超過所確定的極值的情況下所述換檔過程被中斷并且在所述變速器中保持空檔定位。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述換檔過程的中斷被通知給駕駛者。
7.根據(jù)前述權(quán)利要求之一所述的方法，其特征在于，所述方法使用在商用車或者公共汽車中的具有至少一個爪式變速器部件的自動化的變速器中。
全文摘要
提出用于在車輛的具有至少一個形狀鎖合式換檔的變速器部件的自動化的變速器中執(zhí)行換檔過程的方法，在該方法中為了目標(biāo)檔位(GZIEL)的換檔，執(zhí)行在變速器輸入端轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間的轉(zhuǎn)速同步化，其中，在變速器輸入端與變速器輸出之間識別出不同轉(zhuǎn)動方向的情況下將變速器輸入端轉(zhuǎn)速降低到最小，并且其中，當(dāng)變速器輸入端轉(zhuǎn)速與輸出側(cè)轉(zhuǎn)速之間殘留的轉(zhuǎn)速差通過形狀鎖合的換檔元件能夠至少基本上同步化時，才換檔到目標(biāo)檔位(GZIEL)。
文檔編號F16H61/04GK102884344SQ201180022790
公開日2013年1月16日 申請日期2011年4月1日 優(yōu)先權(quán)日2010年5月6日
發(fā)明者馬里奧·施泰因博恩, 弗洛里安·施奈德 申請人:Zf腓德烈斯哈芬股份公司