用於運行機動車的變速器裝置的方法及相應的變速器裝置與流程

2023-06-25 19:27:06

本發明涉及一種用於運行機動車的變速器裝置的方法，其中，該變速器裝置包括自動的離合器和手動的變速器。本發明還涉及一種變速器裝置。

背景技術：

變速器裝置優選用於在機動車的動力總成系統內部傳遞轉矩。該變速器裝置例如布置在機動車的動力裝置和機動車的至少一個被驅動的車橋之間。該動力裝置具有至少一個驅動機組、例如內燃機或電機。該動力裝置也可以設計為混合動力裝置並具有至少兩個驅動機組，這兩個驅動機組優選彼此是不同的。例如在混合動力裝置的範圍內設置內燃機以及電機作為驅動裝置。

變速器裝置包括自動的離合器和手動的變速器。該離合器在此尤其建立動力裝置和變速器之間的作用連接，該離合器連接在變速器的輸入軸上或與該輸入軸作用連接，尤其剛性地和/或持續地。變速器的輸出軸優選與機動車的至少一個被驅動的車橋作用連接，尤其同樣剛性地和/或永久地連接。就是說，輸出軸的轉速直接地依賴於機動車的行駛速度，反之亦然。

離合器用於——尤其可選地——建立或中斷動力裝置和變速器之間的作用連接。在至少部分地、尤其完全地接合的離合器時，將由動力裝置提供的轉矩傳遞到變速器上。反之，如果離合器是分離的、尤其是完全分離的，則作用連接中斷。因此沒有轉矩從動力裝置傳遞到變速器裝置，反之亦然。該離合器設計為自動的離合器，也就是藉助於自動的調節裝置致動該離合器。就是說，為該離合器分配致動器、尤其是電的致動器，該致動器對離合器進行致動。

致動器和進而離合器的驅控例如依賴於離合器踏板位置和/或依賴於控制器中的預定值實現。該離合器可以既由機動車的駕駛員——藉助於離合器踏板——又可以由機動車或動力裝置的控制器驅控。該離合器僅電地、非機械地與離合器踏板耦合。也可以設置任意的離合器操作元件代替離合器踏板。變速器設計為手動變速器。為該手動變速器分配操作元件、例如換擋杆，機動車的駕駛員可以通過該換擋杆致動變速器，例如可以設置期望的擋位。

技術實現要素：

因此本發明的目的是，提出一種用於運行變速器裝置的方法，該方法相對於已知的方法具有優點，尤其可以更加可靠地操作變速器裝置。

根據本發明，上述目的通過權利要求1的特徵的方法實現。在此提出，在變速器裝置的至少一種運行方式中，如果在離合器至少部分分離時識別到變速器的致動，則在掛入變速器上的擋位之前使離合器接合。該至少一種運行方式優選是如此的運行方式，其中離合器至少部分地分離、尤其完全分離。在此，在變速器上可以設置擋位，尤其是前進擋或倒車擋。但是也可以設置空轉位置或空擋位置。多個前進擋位和一個倒車擋位、尤其正好一個倒車擋位優選構成變速器的擋位。

在變速器裝置的正常運行方式中，其中由動力裝置產生的轉矩用於驅動機動車，為了實現擋位變換而使離合器分離，隨後掛入期望的擋位，接下來重新使離合器接合，以便在動力裝置和機動車的至少一個被驅動的車橋之間建立作用連接。如果已經在變速器上掛入擋位，該擋位並不符合期望的擋位，則在使離合器分離後首先摘掉先前的擋位，然後才掛入期望的擋位。接下來——如所述——使離合器接合。

與之相對，在特定條件下，離合器在掛入擋位之前已經接合。也可以設置，在相同的條件下，在掛入擋位之前，即，在事實上致動變速器之前已經使離合器接合。

如果在離合器至少部分分離時識別到變速器的致動，離合器在掛入和/或摘掉擋位之前應進行接合。如上所述，在這種運行方式中可以設計為儘可能使離合器連貫地分離。優選在這種運行方式中實現機動車的滑行(Segeln)，從而該運行方式作為滑行運行方式。如開頭所述，變速器的輸出軸的轉速依賴於當前的機動車的行駛速度。因為當離合器至少部分地分離時，尤其當離合器完全分離時，變速器的致動——即摘掉或掛入擋位——僅要求小的力耗費，則可能導致對變速器意外地致動，例如當機動車駕駛員碰到換擋杆時。這種致動也可以是有意的、例如不適當地致動換擋杆。

如果已經掛入擋位，則變速器的輸出軸通過與擋位對應的速比與變速器的輸入軸作用連接。相應地將輸入軸帶到如下轉速，該轉速由輸出軸的轉速和擋位的速比確定。如果速比過高，則輸入軸的轉速很高。在極端情況下，輸入軸的轉速大於最大許可轉速。在這種情況下，可能導致損壞，例如導致與輸入軸作用連接的離合器片的斷裂。

為了防止這種情況，一旦識別到變速器的致動，就至少部分地、尤其完全地接合離合器。如果離合器至少部分地接合，則變速器的致動——即摘掉或掛入擋位——顯著變難，尤其由於離合器嚙合齒的咬邊/底切(Hinterschneidung)。因此以上述方式防止了或至少使駕駛員或以另外的方式——尤其通過換擋杆——無意地致動變速器變難。

在本發明的另一設計方案中提出，致動是指摘掉或掛入變速器的擋位。以上已經描述了這種方式。尤其有利地防止了摘掉擋位，然而必須至少使擋位的掛入中斷。例如可行的是，原則上不允許掛入各個擋位。但是也可以選擇性地不允許掛入僅至少一個擋位，例如這是因為這個擋位具有過高的速比。

本發明的另一改進方案提出，僅當識別到掛入擋位時使離合器接合，該擋位具有大於最大速比的速比。也已經指出了這種情況。尤其應防止出現變速器的輸入軸的過大的轉速，即例如超過最大輸入軸轉速。

本發明的另一優選設計方案提出，最大速比由變速器的輸出軸轉速和最大輸入軸轉速確定。如所述，輸出軸轉速直接取決於機動車的行駛速度，這是因為變速器的輸出軸優選剛性地和/或持續地與機動車的至少一個被驅動的車橋作用連接。最大輸入軸轉速同樣是已知的，該最大輸入軸轉速是輸入軸的允許的最大轉速。由這兩個參數得到最大速比，要掛入的擋位不允許超過該最大速比，以便遵循對於變速器的輸入軸的轉速限制。

可以附加地或另選地提出，僅當輸出軸轉速大於限定速度時，實施離合器的接合。在機動車的行駛速度小的情況下，不應使離合器接合，這是因為在其中輸入軸不會出現超過最大輸入軸轉速的轉速。當輸出軸轉速小於限定速度時，則尤其不導入/啟動所述至少一個運行方式。僅當輸出軸轉速超過限定速度時，則實施相應的運行方式。

本發明的另一設計方案提出，應用滑行運行方式作為運行方式。在該滑行運行方式中，不使用或不需要動力裝置用於驅動機動車。這例如可以是如下情況，即外部影響、例如重力影響足夠用於保證機動車希望的行駛速度。這尤其是如下情況，即其上布置有機動車的地面的斜度超過確定的斜度，其中機動車在行駛方向上向下傾斜並進而向下坡方向指向。在滑行運行方式中，如此驅控自動離合器，使離合器接著被分離、尤其完全分離。此外，還可以關閉動力裝置或至少以空轉運行方式運行動力裝置，在該空轉運行方式中該動力裝置僅以空轉轉速運行。

在本發明的另一優選的實施形式中提出，在導入/開始運行方式時使離合器分離。這尤其是如下情況，即使用滑行運行方式作為運行方式。就是說，例如由機動車的控制器導入滑行運行方式，其中同時或至少緊接著導入運行方式之後使離合器分離，尤其完全分離。

在本發明的另一優選設計方案中提出，在接合之後經過確定的時間段後使離合器再次分離。這優選是如下的情況，如果設置滑行運行方式作為運行方式時。該離合器優選僅在確定的時間段期間接合。該時間段在此例如如此測量，在該時間段阻止對變速器的致動，尤其阻止摘掉或掛入擋位。為了實現平緩地接合和/或分離，確定的時間段在此可以根據機動車的行駛速度或輸入軸的轉速確定。在較大的行駛速度或輸入軸的較大的轉速的情況下，因此可以選擇與較小的行駛速度或較低的轉速的情況相比更長的時間段。

最後可以設置，使用空擋傳感器或全擋位傳感器用於識別對變速器的致動。如果變速器裝置——例如此處就是這種情況——包括自動的離合器和手動的變速器，則這種傳感器優選本來就存在。該空擋傳感器尤其識別，變速器或換擋杆布置在空擋或空轉擋位中。而全擋位傳感器識別掛入和/或摘掉特殊的擋位的情況。

利用空擋傳感器一般僅能確定摘掉或掛入擋位，而全擋位傳感器還可以提供如下信息，即對於哪個擋位進行。優選如此配置空擋傳感器和全擋位傳感器，即從一開始就識別掛擋或摘擋，其中在這個時刻事實上還沒有摘掉或掛入該擋位。即如此布置以及配置空擋傳感器和全擋位傳感器，即該傳感器及時識別到對變速器的致動，從而可以通過離合器的接合防止實際上摘掉擋位或至少實際上掛入擋位。

本發明還設計一種用於機動車的變速器裝置，尤其用於實施根據上述實施形式的方法，其中變速器裝置包括自動的離合器和手動的變速器。在此提出，變速器裝置為此設計為，在該變速器裝置的至少一種運行方式中，當在離合器至少部分地分離時識別到對變速器的致動，在掛入擋位之前使離合器接合。已經指出了這種運行方式或這種變速器裝置的設計方案的優點。所述方法和所述變速器裝置都可以根據上述實施形式進一步改進，從而都參照所述實施方式。

附圖說明

下面參照附圖描述的實施例詳細說明本發明，而並不限制本發明。

唯一的附圖示出用於機動車的變速器裝置的示意圖。

具體實施方式

附圖示出變速器裝置1的示意圖，該變速器裝置例如用於機動車。在這種情況下，變速器裝置1優選設置在具有至少一個驅動組件的動力裝置以及機動車的至少一個被驅動的車橋之間的作用連接中。變速器裝置1包括自動的離合器2以及手動的變速器3。該變速器3具有輸入軸4以及輸出軸5。可以在變速器3上設置如此的擋位，該擋位從多個擋位、例如多個前進擋位以及一個倒車擋位中選擇。該擋位對應於輸入軸4和輸出軸5之間的速比。

變速器3的輸入軸4與離合器2直接地和剛性地作用連接，尤其通過離合器片6。而輸出軸5優選剛性和/或永久地與機動車的至少一個被驅動的車橋以及進而與機動車的車輪作用連接。就是說，輸出軸5具有與機動車的行駛速度對應的轉速。輸入軸5和進而離合器片6的轉速可以由輸出軸5的轉速以及變速器3上設定的速比或對應的擋位獲得。變速器3也可以設置空擋或空轉擋位，其中輸入軸4和輸出軸5之間的作用連接中斷。

在離合器背離變速器3的側上，離合器2通過驅動軸7與動力裝置作用連接或可以作用連接。驅動軸7與離合器2的第二離合器片8連接。通過離合器片6和8彼此相應的布置結構可以進而在驅動軸7和變速器3的輸入軸4之間建立傳遞轉矩的連接。當離合器2完全分離時，在驅動軸7和輸入軸4之間不傳遞轉矩，當離合器2完全接合時則傳遞全部轉矩。也可以實現離合器2的任意的中間位置，在其中僅傳遞部分的轉矩。此時離合器2僅部分地分離。

可以藉助於操作元件9、例如換擋杆進行驅控或致動變速器3。該操作元件9優選如此布置，即，可以由機動車駕駛員致動該操作元件。藉助於控制器10驅控該離合器2。這種驅控在此示意性地通過箭頭11表示。離合器2的驅控應例如依賴於離合器踏板12或等價的操作元件的位置實現。為了這個目的為離合器踏板12分配離合器踏板傳感器13，該傳感器獲取離合器踏板13的位置並作為輸入值輸送給控制器10。

為操作元件9、例如換擋杆分配傳感器元件14。該傳感器元件例如實施為空擋傳感器或全擋位傳感器。藉助於該空擋傳感器可以確定，操作元件9是否位於操作元件9的、在此僅簡略示出的空擋位置凹槽(Neutralschaltgasse)15中或者操作元件9是向著空擋位置凹槽15的方向移位或從該位置中移出。該全擋位傳感器此外可以確定操作元件9位於哪個換擋位置以及操作元件9從哪個換擋位置中移出或移入哪個換擋位置。僅示意性地表示換擋位置16。原則上也可以設置任意數量的換擋位置16，其中換擋位置中的每個都對應變速器3的一個擋位並進而對應一速比。藉助於傳感器元件14總體地確定，是否對變速器3實現致動以及可以識別這種類型的致動。

現在，在變速器裝置1運行期間規定，在變速器裝置1的至少一種運行方式中，如果在離合器2至少部分地分離時識別到變速器3的操縱，則在掛入到變速器3上的擋位之前使離合器2接合。當擋位變換可能導致問題時，以這種方式防止或至少使掛入擋位和/或摘掉擋位變難。這可能造成如下情況，掛入具有比最大速比更大的速比的擋位。如開頭所述，輸入軸的轉速取決於輸出軸5的轉速和現有的速比或現有的傳輸比。如果該速比過大，則輸入軸4的轉速比輸出軸5的轉速大得多。相應地在輸出軸5的大轉速的情況下可能導致超過在輸入軸4上最大允許的最大輸入軸轉速，並相應在可能情況下導致變速器裝置1、尤其是離合器片6的損壞。

通過及時使離合器2僅部分地或優選完全地接合，可以防止或至少提示機動車駕駛員擋位的摘掉或掛入。提示駕駛員的情況是，因為離合器2接合時摘掉及掛入擋位的情況通常導致變速器3的噪聲。所述方式尤其用於如下情況，即在應用滑行運行方式作為運行方式時，其中機動車應以滑行運行方式運行。在這種運行方式中，離合器2優選至少暫時地完全分離，以便不妨礙除了藉助於動力裝置而通過其它方式推動機動車。

附圖標記列表：

1 變速器裝置

2 離合器

3 變速器

4 輸入軸

5 輸出軸

6 離合器片

7 驅動軸

8 離合器片

9 操作元件

10 控制器

11 箭頭

12 離合器踏板

13 離合器踏板傳感器

14 傳感器元件

15 空擋位置凹槽

16 換擋位置