CN102639895A - 汽车变速器的可液压操作的片式切换元件的快速填充方法 - Google Patents

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Abstract

在一种用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）、尤其是全轮驱动分动器（3）的片式离合器（4）的方法的范围内，所述片式切换元件（4）被填充以填充压力的期望压力（p_soll），该期望压力与发动机转速（n_mot）相关，当发动机转速（n_mot）在填充过程期间发生变化时，则填充压力的期望压力（p_soll）根据新调整的发动机转速（n_mot）进行适配。

Description

汽车变速器的可液压操作的片式切换元件的快速填充方法
技术领域
本发明涉及一种用于快速填充汽车变速器的可液压操作的片式切换元件、尤其是全轮驱动分动器的片式离合器的方法。
背景技术
由于对更高的自发性的要求、数量越来越多的可切换的档位、在高档位中具有更大行驶分量的自动变速器的使用优化设计以及在车辆制动直至静止时大量要实施的降档，对自动变速器的功能性的要求不断提高，这导致自动变速器的档位应更快且更频繁地依次切换。切换的自发性对于运动的行驶方式的实现而言尤为重要。
为了进行换档，可切换的切换元件首先必须准备好接收力矩，即被填充，在此，快速填充引起切换速度的提高。
全轮驱动分动器的片式离合器下面称为全轮驱动片式离合器，其具有这样的特殊性，即：其通常在持续打滑中运行；控制全轮驱动片式离合器，以便向车辆的所有驱动桥传送一定的、可根据该控制被调整的力矩。
通过使全轮驱动片式离合器在持续打滑中运行，这种离合器被设计得很稳固。另外，全轮驱动片式离合器应满足对调节精度、调节动态性和打开过程的动态性的特殊要求，其中，为了实现良好的调节动态性，需要能够尽可能快地填充全轮驱动片式离合器。
从现有技术已知，时间控制地填充片式切换元件，在此根据填充过程的开始时刻的发动机转速进行填充。
例如本申请人的申请DE 100 36 510 C2公开了如下内容：通过存储于电子控制单元中的算法来确定自动变速器的切换元件在填充以及在排空时的填充度，并且通过该算法进行用于填充的切换元件控制和用于力矩接收和力矩传送的切换元件控制。在此，通过该算法确定切换元件的填充阶段的持续时间。
发明内容
本发明的任务是提供一种用于快速填充汽车变速器的可液压操作的片式切换元件、尤其是全轮驱动分动器的片式离合器的方法，通过实施该方法可实现片式切换元件的尽可能快的填充。由此片式切换元件应在其打开之后再次尽可能快地准备运行、即尽可能快地服从***的期望规定值。
该任务通过权利要求1的特征得以解决。其它根据本发明的方案和优点由从属权利要求给出。
据此提出一种用于快速填充汽车变速器的可液压操作的片式切换元件、尤其是全轮驱动分动器的片式离合器的方法，在该方法的范畴中，片式切换元件的填充根据汽车的发动机转速来进行。
根据本发明，片式切换元件的填充根据汽车的发动机转速如下进行：片式切换元件被填充以填充压力的期望压力，该期望压力与发动机转速相关，当发动机转速在填充过程期间发生变化时，则填充压力的期望压力根据新调整的发动机转速进行适配。
根据本发明，当发动机转速升高时，则填充压力的期望压力升高，因为通过发动机转速的升高提供更多的油体积流量；当发动机转速减小时，在考虑到可调的滞后作用的情况下，减小填充压力的期望压力。
本发明意义中的可调的滞后作用是指负偏差，其与当前发动机转速相加，由此确保提供足够的用于填充片式切换元件的体积流量。例如在转速减小到每分钟1000转时，根据每分钟950转的转速继续进行填充。
在此介绍的用于快速填充可液压操作的片式切换元件的方法的一种特别有利的方案的范畴中，发动机转速范围被分为多个间隔，为每个间隔配置一个填充阶段、即一个作为时间的函数的期望压力曲线，当发动机转速处于相应的间隔中时，借助该填充阶段来填充片式切换元件。根据本发明，各个间隔可以是等距的。
根据本发明的一种扩展方案，填充压力的期望压力也与变速器温度相关，在此，当温度升高时，则填充压力的期望压力升高，因为温度的升高导致***中泄漏损失增大。
此外根据本发明可规定，填充压力的期望压力可选与换档杆位置相关，由此，在换挡杆位置为P或N时可为片式切换元件定义其它填充优先权。例如片式切换元件的填充在换档杆位置为N或P时以比换档杆位置为D时更大的、作为时间函数的填充压力的期望压力来进行，因为在N或P位置中可能的压力峰值和压力骤降对于舒适度而言并不像在换挡杆位置为D时那般重要，在换挡杆位置为D时，换档舒适性和行驶舒适性尤为重要。
根据本发明，片式切换元件的填充的结束根据优选检测出的片式切换元件中的压力来确定，由此实现片式切换元件的事件控制的填充；有利的是，不用再考虑固定的填充时间的规定，并且与现有技术相比，片式切换元件可更快地填充。
优选如果例如借助压力传感器测定的片式切换元件中的实际压力根据填充压力的期望压力在一定的可调的时间上低于一定的可调的界限压力偏差，则结束片式切换元件的填充。在填充过程完成时，在通过***的压力要求下，从填充压力直接过渡为期望规定值。
附图说明
接下来借助附图以全轮驱动分动器的全轮驱动片式离合器的例子来解释本发明。附图如下：
图1为汽车的动力***的示意性简图，其包括具有全轮驱动片式离合器的全轮驱动分动器；
图2为全轮驱动片式离合器的示意性剖面图；
图3为曲线图，其示出根据本发明的作为时间t的函数的发动机转速n_mot、期望压力p_soll和实际压力p_ist的时间曲线；
图4为用于说明根据本发明识别片式切换元件的完成的填充的曲线图，其示出作为时间t的函数的期望压力p_soll和实际压力p_ist的时间曲线。
具体实施方式
图1示出全轮驱动汽车的动力***。该动力***包括内燃机1、在内燃机1下游设置的变速器2和在变速器2下游设置的全轮驱动分动器3，其根据控制借助全轮驱动片式离合器4将力矩传递到车辆的两个驱动车桥5、6上。车桥5、6分别具有差速器7或8，在所示例子中，为受驱动的车桥5、6的每个车轮15配置车轮转速传感器9。
在图1中以附图标记10来表示液压管路，其与液压控制器12连接，通过液压管路可为全轮驱动片式离合器4加载压力。另外，以附图标记11来表示压力传感器，根据本发明，该压力传感器用于检测片式切换元件中的填充压力。通过信号线13与液压控制器12连接的变速器电子控制装置设有附图标记14。
全轮驱动片式离合器4的细节图在图2中示出。全轮驱动片式离合器4具有摩擦片组18，其包括外摩擦片架16和内摩擦片架17，内摩擦片架17与可轴向移动地设置的活塞19作用连接，该活塞通过液压压力可克服弹簧元件20的力轴向移动，由此，片式离合器4可在闭合方向上进行操作。
根据本发明并参考附图3，在用于快速填充汽车变速器的可液压操作的片式切换元件4、尤其是全轮驱动分动器3的片式离合器4的方法的范畴中规定，片式切换元件4的填充根据汽车的发动机转速n_mot进行，其中，片式切换元件4应被填充以填充压力的期望压力p_soll，该期望压力与发动机转速n_mot相关；此外规定，当发动机转速n_mot在填充过程期间发生变化时，则填充压力的期望压力p_soll根据新调整的发动机转速n_mot进行适配，其中，当发动机转速n_mot升高时，则填充压力也升高。
在图3所示的例子中，汽车的内燃机1的发动机转速范围被分为多个间隔，为每个间隔配置一个填充阶段、即作为时间的函数的期望压力曲线，当发动机转速n_mot处于相应的间隔中时，借助该填充阶段来执行片式切换元件4的填充。
从图3中可以看出，发动机转速n_mot在填充过程期间的变化可引起当前发动机转速n_mot处于不同于发动机转速升高之前的发动机转速n_mot的另一间隔中，这使得填充过程根据配置给当前间隔的填充阶段来继续。
根据本发明并参考附图4，片式切换元件4的填充的结束根据通过压力传感器11所测定的片式切换元件4中的实际压力p_ist来确定，由此实现片式切换元件的事件控制的填充并且不用再考虑固定的填充时间的规定。
在此，如果优选借助压力传感器11测定的片式切换元件中的实际压力p_ist根据填充压力的期望压力p_soll在一定的可调的时间上低于一定的可调的界限压力偏差，则结束片式切换元件4的填充。
在图4中以delta_p来表示界限压力偏差，可调节的时间用delta_t表示。在时刻t_1和t_2之间的时间中——其相应于可调的时间delta_t，实际压力p_ist和期望压力p_soll之间的差值小于偏差delta_p，根据本发明，这导致片式切换元件4的完成的填充过程的识别。因此，从时刻t_2起从填充压力直接过渡为期望规定值。
如上所述，根据本发明，除了发动机转速外，片式切换元件的填充也可根据变速器温度和/或换档杆位置来进行。
片式切换元件4在填充期间的控制例如可借助存储于液压控制器12或变速器电子控制装置14中的特性场来进行，其包括为确定填充压力的期望压力p_soll所使用的参数、例如变速器温度、换档杆位置和填充阶段作为参数。
填充阶段例如可借助这样的特性曲线来确定，其包括内燃机的发动机转速作为参数。另外，设置在片式切换元件4中的压力传感器11的信号被传送到变速器电子控制装置14或液压控制器12，以便能够根据实际压力识别完成的填充过程。
在填充与换档杆位置无关地进行的情况下，存储于液压控制器12或变速器电子控制装置14中的特性场包括变速器温度和填充阶段作为参数。
与现有技术中已知的时间控制的方法相比，通过根据本发明的时间优化的、事件控制的填充方案显著减少片式切换元件所需要的填充时间，因为直接考虑发动机转速的变化，这些变化允许更快的填充。
附图标记列表
1内燃机                 16外摩擦片架
2变速器                 17内摩擦片架
3全轮驱动分动器         18摩擦片组
4全轮驱动片式离合器     19活塞
5受驱动的车桥           20弹簧元件
6受驱动的车桥           n_mot发动机转速
7差速器                 p_ist实际压力
8差速器                 p_soll期望压力
9车轮转速传感器         t时间
10液压管路              p压力
11压力传感器            delta_p可调的界限压力偏差
12液压控制器            delta_t可调的时间
13信号线                t_1时刻
14变速器电子控制装置    t_2时刻
15车轮

Claims (9)

1.用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）、尤其是全轮驱动分动器（3）的片式离合器（4）的方法，其特征在于，以填充压力的期望压力（p_soll）填充片式切换元件（4），该期望压力与发动机转速（n_mot）相关，当发动机转速（n_mot）在填充过程期间发生变化时，则填充压力的期望压力（p_soll）根据新调整的发动机转速（n_mot）进行适配。
2.根据权利要求1的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，所述片式切换元件（4）的填充的结束根据片式切换元件（4）中的实际压力（p_ist）来确定。
3.根据权利要求1或2的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，当发动机转速（n_mot）升高时，则填充压力的期望压力（p_soll）升高，因为通过发动机转速的升高提供更多的油体积流量；当发动机转速（n_mot）减小时，则在考虑到可调的滞后作用的情况下减小填充压力的期望压力（p_soll）。
4.根据权利要求1、2或3的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，汽车的内燃机（1）的发动机转速范围被分为多个间隔，为每个间隔配置一个填充阶段、即一个作为时间的函数的期望压力曲线，当发动机转速（n_mot）处于相应的间隔中时，借助该填充阶段来填充片式切换元件（4）。
5.根据权利要求2、3或4的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，如果借助压力传感器（11）测定的片式切换元件（4）中的实际压力（p_ist）与填充压力的期望压力（p_soll）相关地在一定的可调的时间（delta_t）上低于一定的可调的界限压力偏差（delta_p），则结束片式切换元件（4）的填充。
6.根据上述权利要求之一的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，除了发动机转速之外，片式切换元件（4）的填充也与变速器温度和/或换档杆位置相关地进行。
7.根据权利要求6的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，当温度升高时，则填充压力的期望压力（p_soll）升高，因为温度的升高导致***中泄漏损失的升高。
8.根据权利要求6或7的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，与在换档杆位置为D时相比，在换档杆位置为N或P时，片式切换元件（4）的填充以填充压力的更大的期望压力（p_soll）来进行。
9.根据上述权利要求之一的用于快速填充汽车变速器（2）的可液压操作的片式切换元件（4）的方法，其特征在于，片式切换元件（4）在填充期间的控制借助存储于液压控制器（12）或变速器电子控制装置（14）中的特性场来进行，该特性场包含所使用的参数：填充阶段、变速器温度和/或换档杆位置作为用于确定填充压力的期望压力（p_soll）的参数，填充阶段借助包含发动机转速（n_mot）作为参数的特性曲线来确定。
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