Способ осуществления контроля за работой коробки передач автомобиля и автомобиль для применения способа

Способ осуществления контроля за работой коробки передач автомобиля и автомобиль для применения способа

Реферат

 

Изобретение относится к машиностроению. Способ для контроля коробки передач содержит, по меньшей мере, один изменяющий положение элемент передачи, изменение положения которого вызывает изменение передаточного числа коробки передач. Предусмотрено чувствительное устройство, которое изменяет положение элемента передачи, и предусмотрено вычислительное устройство, которое на основании заданного критерия оценки проверяет, находится ли этот изменяющий положение элемент передачи в заданном конечном положении. В одном из вариантов выполнения изобретения этот критерий оценки определяют в рамках процесса обучения. Технический результат - надежный контроль за коробкой передач при простоте конструкции и функционирования. 2 с. и 101 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится с способу осуществления контроля за работой коробки передач, предусмотренной в приводимом в движение от приводного двигателя, предпочтительно, двигателя внутреннего сгорания автомобиля для изменения передаточного числа между выходным валом этого приводного двигателя и приводными колесами этого автомобиля. К таким передачам относятся, например, зубчатые передачи, передаточное число которых изменяют тем, что различные пары зубчатых колес приводят в зацепление между собой, соответственно, с приводным или с ведомым валом, так называемые автоматические передачи, которые, как правило, содержат один или несколько наборов планетарных зубчатых колес и, как правило, соединены с гидродинамическим преобразователем, причем изменение передаточного числа происходит за счет торможения или освобождения различных элементов этой автоматической передачи, и бесступенчато изменяемые передачи, как, например, передачи с гибкой связью, в которых изменение числа оборотов происходит за счет изменения положения конусного колеса по отношению к другому конусному колесу. В качестве бесступенчатой передачи может быть предусмотрена конусная фрикционная передача. В таких передачах между двумя наборами конусных дисков расположено охватывающее средство, причем радиус действия или рабочий радиус охватывающего средства изменяют по отношению к набору дисковых колес. Все эти передачи имеют общим то, что необходимо изменять положение, по меньшей мере, одного расположенного в передаче элемента для изменения передаточного числа. Изобретение относится также к автомобилю, предназначенному для применения способа.

Правильная работа передачи зависит от того, что элемент передачи с изменяемым положением при изменении передаточного числа приводят в правильное положение. Если правильное положение не достигнуто, то возникает неправильное срабатывание передачи, которое может привести к неожиданной и, возможно, трудной для водителя дорожной ситуации или к повреждению коробки передач.

Особенно критичным такое неправильное срабатывание передачи становится тогда, когда в автомобиле предусмотрены автоматические или в значительной мере автоматические процессы управления, на которые такое неправильное срабатывание оказывает отрицательное влияние, так как возможности водителя реагировать на такое неправильное срабатывание существенно ограничены.

В основе настоящего изобретения лежит задача создать способ для контроля за коробкой передач, а также автомобиль, пригодный для реализации способа, который при простоте конструкции и функционирования обеспечивает надежный контроль за коробкой передач с, по меньшей мере, одним изменяющим положение элементом передачи. Такой контроль можно, например, проводить после начала эксплуатации или после нахождения в мастерской по случаю ремонта детали передачи, причем параметры коробки передач запоминаются в памяти микропроцессора. Во время работы коробки передач эти параметры служат затем для определения включенной передачи или текущего положения коробки передач.

В основе изобретения далее лежит задача создать способ, с помощью которого определяются опорные величины, которые позже можно применять для коробки передач или автомобиля.

Далее, простым и дешевым образом должны быть созданы коробка передач, а также способ, которые улучшали бы уровень техники.

Эта задача решается согласно изобретению с помощью предмета п.1 формулы изобретения. Предпочтительным является то, что выполняют, по меньшей мере, отдельные из следующих стадий способа: измерение выходного сигнала чувствительного устройства вычислительным устройством в первом исходном положении, запоминание определенной по этому выходному сигналу информационной величины положения для первого положения в запоминающем устройстве, приведение в действие связанного с изменяющим положение элементом передачи исполнительного элемента, для того чтобы по возможности ближе приблизить изменяющий положение элемент передачи к, по меньшей мере, одному заданному конечному положению, измерение выходного сигнала чувствительного устройства вычислительным устройством в измененном положении, определение соответствующей этому положению информационной величины, запоминание информационной величины положения в запоминающем устройстве, оценку информационной величины положения по заданному критерию оценки вычислительным устройством, повторение процесса или, по меньшей мере, отдельных стадий способа до выполнения заданного критерия оценки.

Повторение может быть проведено, например, таким образом, что включается передача, которая соответствует исходному положению или которая не является исходным положением. Затем можно включать передачу, которая соответствует конечному положению, или другую передачу.

Автомобиль согласно изобретению является предметом п.62 формулы изобретения.

Он относится к автомобилю с приводным двигателем, коробкой передач, имеющей, по меньшей мере, один изменяющий положение элемент передачи, изменение положения которого приводит к изменению передаточного числа, расположенным между коробкой передач и приводным двигателем устройством сцепления с чувствительным устройством, которое имеет, по меньшей мере, один чувствительный элемент с управляемым по программе вычислительным устройством с, по меньшей мере, одним процессором, который обрабатывает сигналы этого чувствительного устройства, запоминающим устройством с, по меньшей мере, одним запоминающим блоком для запоминания данных, причем это чувствительное устройство предусмотрено для того, чтобы создавать сигнал, который изменяется в зависимости от положения этого, по меньшей мере, одного изменяющего положение элемента передачи, память данных предусмотрена для того, чтобы запоминать информационные величины положения для заданного конечного положения этого изменяющего положение элемента передачи, что это вычислительное устройство предусмотрено для того, чтобы накопленные в памяти информационные величины положения проверять по заданному для каждого конечного положения критерию оценки и определять, отвечает ли положение этого изменяющего положение элемента передачи этому критерию оценки. При этом создается сигнал, который соответствует положению элемента передачи, причем элементом передачи можно управлять вручную с помощью управляющего устройства, например рычага переключения, или автоматически с помощью приводного устройства. Посредством контроля над параметрами положения можно определять текущее передаточное положение элемента передачи и, по существу, непрерывно следить за текущим положением коробки передач.

Способ согласно изобретению позволяет контролировать положение изменяющего положение элемента передачи и тем самым работу коробки передач.

В изготовляемой серийно коробке передач положение, которое занимает изменяющий положение элемент передачи и которое соответствует определенной заданной функции, точно не известно. Это связано с тем, что допуски отдельных элементов такой коробки передач могут складываться различным образом, так что определение определенного положения на основе конструктивных данных может быть связано с ошибкой. Если согласиться с этой ошибкой, то существует опасность, что при задействовании изменяющего положение элемента передачи желаемое положение не будет достигнуто, что приведет к неправильному срабатыванию.

Изменяющий положение элемент передачи представляет собой, предпочтительно, элемент передачи, который участвует в передаче крутящего момента коробкой передач. Если элемент передачи находится не в правильном и желаемом положении, то передача крутящего момента может быть в целом прервана. Из-за этого могут возникнуть опасные дорожные ситуации, так как такое положение застает водителя, как правило, врасплох. Проблемы создает также то, что в таком положении в коробку передач не поступает крутящий момент как со стороны привода, так и вращающий момент с ведомой стороны, так что могут возникнуть нежелательные перемещения, например вибрация переключающей муфты, которые могут повредить или разрушить изменяющий положение элемент передачи или другие детали коробки передач.

Если же передача крутящего момента в результате неправильного срабатывания элемента передачи не будет прервана, что имеет место, например, в бесступенчатой коробке передач, то за счет неправильного положения будет включено неправильное число оборотов, что приводит, по меньшей мере, к сильным рывкам в приводе, что, с одной стороны, воспринимается неприятно водителем, и с другой стороны, может привести к не желаемой дорожной ситуации и к аварии. Благодаря идее изобретения обеспечивается, что передача крутящего момента происходит лишь тогда, когда изменяющий положение элемент передачи находится в правильном положении или когда будет установлено, что элемент передачи находится в правильном положении. В противном случае это определяется и сигнализируется, и в этом случае управляющее устройство не позволяет сцеплению передавать крутящий момент.

За счет этого полностью и надежно предотвращаются указанные выше риски. Риск, возникающий тогда, когда изменяющий положение элемент передачи не находится в предусмотренном положении или не переведен в него, как, например, зубчатое колесо не совсем введенное в зацепление, может проявиться в поломке или привести к ней. В случае неполного зацепления зубчатых колес или зубчатых венцов полный момент передается только частичной областью зубчатых венцов. Это может привести к поломкам.

В соответствии с изобретением предусмотрено чувствительное устройство, которое создает сигнал, изменяющийся в зависимости от положения этого, по меньшей мере, одного изменяющего положение элемента передачи.

В качестве чувствительного устройства могут быть использованы электрические чувствительные элементы, которые измеряют изменение электрического сопротивления, индуктивности или емкости, причем изменение этих электрических величин находится во взаимосвязи с изменением положения элемента передачи. Таким образом, применяют датчик, который состоит, по меньшей мере, из двух частей, при этом одна часть датчика находится в прямой связи с изменяющим положение элементом передачи, а вторую часть датчика связывают с той деталью, по отношению к которой необходимо установить положение. Этой деталью является, обычно, корпус коробки передач или нечто подобное, однако это может быть также второй частью, положение которой внутри корпуса является также переменным, однако необходимо установить положение изменяющего положение элемента передачи относительно этой части.

Наряду с указанными индуктивными, емкостными, резистивными датчиками, в которых, в принципе, изменение хода преобразовывается в изменение электрического поля или электрического сопротивления, возможно также применение чувствительных устройств, в которых изменение положения измеряется через зависящую от перемещения физическую величину. Это может быть, например, упругий элемент, который при изменении положения элемента передачи изменяет свою форму и в котором изменение формы измеряется путем измерения силы или растяжения. Такое чувствительное устройство может содержать, например, пружину, которая изменяет свою форму в результате перемещения изменяющего положение элемента передачи, за счет чего создается реактивное усилие пружины, которое может быть измерено с помощью, например, пьезоэлектрического датчика или другого устройства для измерения силы.

Возможно также применение оптических датчиков, в которых способом интерференции или подобным способом измеряется длина перемещения.

Другая возможность измерения изменения положения состоит в применении чувствительного устройства, которое фиксирует цифровые события, это означает, что в зависимости от величины перемещения создается зависящее от длины перемещения количество импульсов, которые считаются соответствующим счетным устройством. Импульсы могут создаваться оптическими, электрическими или электрооптическими устройствами и фиксироваться.

Изменение положения элемента передачи может состоять не только в перемещении вдоль заданного участка пути, что означает одномерное изменение пути, но может быть двух- и трехмерным. При двухмерном изменении положения, т. е. изменении в одной плоскости, применяют, соответственно, два чувствительных элемента указанного выше типа, при этом соответствующим образом комбинируют чувствительные элементы для измерения изменения перемещения в принятых направлениях х и у, если исходят из прямоугольной системы координат. При пространственном изменении положения необходимы, соответственно, три сигнала чувствительных элементов, которые могут создаваться независимо друг от друга или же комбинированными датчиками.

Наряду с одно-, двух- и трехмерным изменением положения изменяющий положение элемент передачи или находящийся с этим элементом передачи в прямом соединении элемент могут быть выполнены так, что возникает вращение вокруг неподвижной или также изменяющей свое положение оси вращения. В этом случае чувствительное устройство выбирают так, что измеряется угловое изменение элемента передачи или связанного с ним элемента. При этом могут применяться все указанные выше способы, т.е., в частности, индуктивные, емкостные или резистивные датчики, а также способы подсчета импульсов с помощью электрических и электрооптических средств. Однако поворотное движение вокруг оси вращения можно рассматривать как одномерное перемещение. Соответственно, вращение вокруг оси и аксиальное перемещение вдоль оси можно рассматривать как двухмерное перемещение.

Независимо от выполнения чувствительного устройства необходимо так обработать или преобразовать чувствительное устройство или принятый сигнал, чтобы получить, в частности, электрический сигнал, который каким-то способом изменяется в зависимости от положения изменяющего положение элемента передачи. Если этот сигнал является аналоговым сигналом, то его следует, предпочтительно, преобразовать в устройстве преобразования аналоговых величин в цифровые в цифровой сигнал.

В соответствии с изобретением предусмотрено также, по меньшей мере, одно вычислительное устройство. Этим вычислительным устройством может быть вычислительное устройство, установленное в автомобиле, в котором предусмотрена и эта коробка передач. При этом это вычислительное устройство может быть устройством, которое выполняет исключительно только функцию согласно изобретению. Вычислительное устройство может быть также частью центрального вычислительного устройства соответствующего автомобиля, которое выполняет также другие функции. Особенно предпочтительным является комбинирование вычислительного устройства с вычислительным устройством автомобиля, которое выполняет задачи управления приводом автомобиля. Это может быть вычислительное устройство, которое выполняет управление двигателем, вычислительное устройство, которое выполняет управление коробкой передач, или вычислительное устройство, которое управляет автоматическим сцеплением. Вычислительное устройство может также выполнять в комбинации все или несколько указанных выше функций.

В соответствии с альтернативным вариантом выполнения изобретения предусмотрено вычислительное устройство, которое расположено вне автомобиля. Это вычислительное устройство может быть вычислительным устройством в месте производства автомобиля или оно может быть вычислительным устройством, предусмотренным в мастерской по ремонту соответствующего автомобиля или коробки передач. Внешнее вычислительное устройство можно комбинировать с упомянутым выше, установленным на автомобиле вычислительным устройством, соответственно, следить за его работой или поддерживать ее.

Согласно изобретению в действие приводят исполнительный элемент, связанный с элементом передачи, для того чтобы привести элемент передачи возможно дальше или полностью в, по меньшей мере, одно заданное положение, в конечное положение. Исполнительным элементом может быть, например, переключающая вилка, переключающие тяги, соединенная с переключающими тягами рукоятка переключения или также приводимый в действие давлением жидкости элемент, который соединен с изменяющим положение элементом передачи.

Желаемое положение представляет собой, предпочтительно, но не исключительно, положение, которое отличается определенными свойствами. В обычной переключаемой коробке передач это может быть положение, при котором включена определенная передача. В автоматической коробке передач это может быть положение, которое соответствует включению определенного элемента, в котором определенный элемент автоматической коробки передач либо полностью заблокирован, либо полностью освобожден. В бесступенчатой коробке передач это может быть положением, которое соответствует наибольшему или наименьшему передаточному числу или определенному промежуточному передаточному числу.

После того, как процесс приведения в действие завершен, измеряют выходной сигнал чувствительного устройства и подводят к, по меньшей мере, одному вычислительному устройству, которое создает из него информационную величину положения, которая определяет положение в одно-, двух- или трехмерной опорной системе, которая, при необходимости, учитывает и угол поворота.

Вычислительное устройство оценивает эту информационную величину положения по заданному критерию оценки.

Критерий оценки может содержать сравнение со сравнительными величинами, содержащимися в устройстве памяти. Кроме того, критерий оценки может быть расчетным способом, который выполняется в вычислительном устройстве по заданной программе и с помощью которого информация о положении обрабатывается и оценивается заданным образом. Возможно также, что критерий оценки вырабатывается с помощью способа, который запускается только после завершения процесса приведения в действие.

Решение согласно изобретению имеет целый ряд существенных преимуществ.

С помощью способа согласно изобретению можно надежно определять положение элемента передачи независимо от всех допусков изготовления. Тем самым исключаются неправильные срабатывания коробки передач, вызванные неправильным или выполненным с недостаточной точностью изменением положения элемента передачи.

Особое преимущество идеи изобретения состоит в том, что имеются широкие возможности для выполнения чувствительного устройства. Так как влияние допусков изготовления устраняются изобретением, то чувствительное устройство может быть установлено вдали от изменяющего положение элемента передачи. Действительно, чувствительное устройство может быть предусмотрено на всех элементах, которые без мертвого хода или по возможности без мертвого хода, или с учетом мертвого хода соединены с изменяющим положение элементом передачи так, что они участвуют в перемещении изменяющего положение элемента передачи, или возникающий мертвый ход которых направлен так, что в определенном положении он, по существу, не оказывает влияния на положение изменяющего положение элемента передачи. Учет мертвого хода в определенных пределах вполне возможен.

В частности, изобретение позволяет разместить чувствительное устройство также вне собственно корпуса коробки передач при условии, что предусмотрен исполнительный элемент, который извне приводит в действие расположенный внутри корпуса коробки передач изменяющий положение элемент передачи.

В обычной переключаемой коробке передач чувствительное устройство может быть установлено, например, на переключающих тягах или на рычаге переключения. Таким образом, чувствительное устройство может быть полностью вынесено за пределы коробки передач и не подвергаться воздействию имеющих место в ней условий в отношении масляной атмосферы, температуры и т.п. Кроме того, нет необходимости в специальных мерах по выводу электрических сигналов чувствительного устройства из корпуса коробки передач.

Согласно первому варианту выполнения способа согласно изобретению критерий оценки находится в памяти вычислительного устройства, по существу, неизменным. Критерий оценки выводят, например, из конструктивных параметров коробки передач и для выполненной коробки передач не изменяют.

Однако в соответствии с предпочтительным вариантом выполнения изобретения критерий оценки является изменяемым. При таком выполнении сперва может быть выполнен обучающий цикл, в ходе которого один или все изменяющие положение элементы передачи переводят в, по меньшей мере, одно или все конечные положения и каждый раз проверяют выполнение критерия оценки. Отвечающие этому критерию информационные величины положения заносят в память как опорные величины положения. Способ продолжают затем в нормальном режиме, при котором в критерий оценки входит сравнение текущих информационных величин положения и находящихся в памяти опорных величин положения. С помощью этого способа можно при работе автомобиля быстро и надежно контролировать достижение соответствующего конечного положения.

Автомобиль согласно изобретению снабжен коробкой передач, в которой применяется способ контроля согласно изобретению.

Согласно предпочтительному развитию изобретения автомобиль снабжен автоматически управляемым устройством сцепления. За счет контроля положения сцепление может быть замкнуто, как только изменяющий положение элемент передачи достигнет заданного положения. Это заданное положение, которое в данном случае является конечным положением, не обязательно должно быть положением, которое соответствует, например, положению, в котором зубчатые колеса достигли полного зацепления. Таким образом, возможно замкнуть сцепление до того момента времени, когда будет закончен собственно процесс изменения положения, т.е. в данном примере переключение с одной передачи на другую. Тем самым не только повышается безопасность автомобиля тем, что исключаются неправильные срабатывания коробки передач, возможно имеющегося устройства управления коробкой передач и возможно имеющегося устройства управления сцеплением, но безопасность также повышается и тем, что при автоматически управляемом сцеплении уменьшается до минимума промежуток времени, необходимый для размыкания или для уменьшения передаваемого крутящего момента сцеплением во время изменения положения изменяющего положение элемента передачи. Поэтому, например, при обгоне после процесса переключения мощность привода снова находится в распоряжении значительно раньше, чем в случае отсутствия соответствующего контроля.

Дальнейшие преимущества, признаки и возможности применения следуют из последующего описания примеров исполнения с помощью чертежей, которые показывают: Фиг. 1 - схематическое изображение переключаемой коробки передач для пояснения различных вариантов выполнения изобретения; Фиг. 2 - схематический вид сверху на переключающую муфту и переключающее зубчатое зацепления коробки передач по фиг.1; Фиг.3 - изображение по фиг.2 с полностью зацепленным переключающим зубчатым зацеплением; Фиг.4 - изображение по фиг.2 в особом положении; Фиг.5 - изображение по фиг.2 с особым положением переключающего зубчатого зацепления; Фиг.6 - изображение аналогично фиг.2 для характеристики размеров по длине; Фиг.6а - поясняющий чертеж для характеристики особой точки во время процесса переключения; Фиг.7 - изображение аналогично фиг.2 для пояснения другого варианта выполнения; Фиг.8 - схематическое изображение бесступенчатой коробки передач; Фиг. 9a, b, c,d - схематичные проекции для пояснения различных вариантов чувствительного устройства; Фиг.10 - схематическую блок-схему примера выполнения автомобиля согласно изобретению; Фиг.11 - диаграмму процесса.

Изобретение описывается ниже на отдельных примерах выполнения. Для ограничения объема описания не поясняются в отдельности возможности комбинирования признаков примеров выполнения. Однако следует указать на то, что признаки различных примеров выполнения могут быть комбинированы друг с другом. Возможности комбинирования вытекают, в частности, также из формулировок и ссылок в подчиненных пунктах формулы изобретения. Изобретение сперва описывается для одной группы примеров выполнения, в которых применяется обычная переключаемая коробка передач.

Под понятием переключаемая коробка передач следует понимать передачи, в которых входное число оборотов через находящуюся в зацеплении передачу из зубчатых колес переводится в выходное число оборотов. При этом соотношение между входным числом оборотов и выходным числом оборотов изменяется ступенчато. К таким переключаемым коробкам передач относятся коробки передач с переключающей муфтой с одинаковой осью или с разными осями, передачи со скользящими зубчатыми колесами, передачи с торцевым зубом кулачковой муфты, передачи с вытяжной шпонкой и т.п. Для более простого изложения последующее описание относится к передаче с переключающей муфтой, что однако не следует понимать как ограничение применения изобретения в коробках передач.

На фиг. 1 показана в схематическом изображении коробка передач. Не изображенный двигатель, например бензиновый или дизельный двигатель, приводит в движение вал 1, соединенный с маховым колесом 2. Внутри махового колеса 2 расположено сухое сцепление 3 с одним диском. Вращательное движение однодискового сухого сцепления 3 через входной вал 4 передачи передается в корпус 5 коробки передач. Входной вал 4 передачи закреплен в корпусе 5 коробки передач с помощью обычных подшипников качения 6, 7. Система передачи крутящего момента может быть выполнена в виде однодискового сухого сцепления, а также в виде фрикционного сцепления. Система передачи крутящего момента может быть выполнена также в виде многодискового фрикционного сцепления, в виде порошкового электромагнитного сцепления или в виде перекрывающего преобразователь сцепления гидродинамического преобразователя крутящего момента.

На входном валу 4 передачи установлены неподвижно с возможностью вращения первое косозубое зубчатое колесо 11 и второе косозубое зубчатое колесо 12.

Выходной вал 15 передачи также установлен в корпусе 8 коробки передач с помощью двух обычных подшипников качения 16, 17 и имеет первое зубчатое колесо 18 и второе зубчатое колесо 19, при этом эти оба зубчатых колеса находятся в постоянном зацеплении с соответствующими зубчатыми колесами 11 и 12.

Зубчатые колеса 18 и 19 установлены на выходном валу 15 передачи с возможностью свободного проворачивания.

Между обоими зубчатыми колесами находится переключающая муфта 20, которая приводится в действие с помощью переключающих тяг 21. Переключающая муфта имеет направленный в сторону вала 15 мелкошлицевой профиль, который находится в зацеплении с соответствующим мелкошлицевым профилем 24 на валу 15. Тем самым муфта 20 всегда прочно соединена с возможностью вращения с валом 15, однако может перемещаться на валу в продольном направлении. Таким образом, в этой конструкции передачи переключающая муфта 20 является изменяющим положение элементом передачи. На обоих зубчатых колесах 18, 19 расположены переключающие зубчатые профили 22, 23, с помощью которых устанавливается вращательное соединение между переключающей муфтой 20 и соответствующим зубчатым колесом.

Переключающая муфта состоит из, по существу, цилиндрического кольца 30, которое в проекции сверху по фиг.2-5 не изображено полностью и которое имеет не изображенный мелкошлицевой профиль, с помощью которого оно соединено с валом 15. По обе стороны цилиндрического кольца 30 расположены переключающие зубья 31, 32, причем в примере выполнения они расположены симметрично. Вместо этого симметричного расположения может быть предусмотрено несимметричное расположение.

Переключающие зубья 31, 32 в виде сверху выполнены, по существу, ромбовидными и имеют, исходя от цилиндрического кольца 30, две расходящиеся задние кромки 33, 34, т.е. расстояние между ними с увеличением расстояния от кольца 30 увеличивается.

К этим задним кромкам 33, 34 примыкают две передние кромки 37, 38, которые конвергируют к общей линии симметрии противоположных кромок и сходятся в вершине 39.

Зубья 42 переключающих зубчатых колес 18, 19 выполнены соответственно в виде сверху ромбовидными и имеют также расходящиеся кромки 43 и 44, а также передние конвергирующие кромки 47, 48, сходящиеся в вершине 49.

Целью переключения в такой передаче является, как показано на фиг.3, привести переключающую муфту 20 в зацепление с переключающим зубчатым профилем 22 или с переключающим зубчатым профилем 23 ходовых колес 18, 19. На фиг. 3 показано, как выглядит полностью завершенный процесс переключения. Переключающая муфта 20 переместилась из нейтрального положения (фиг.2) на расстояние l₁ и зубья переключающей муфты находятся полностью в зацеплении с зубьями 43 переключающего зубчатого профиля на ходовом колесе. Как только начинает передаваться крутящий момент, кромки переключающих зубьев прилегают друг к другу и ходовое зубчатое колесо, переключающая муфта и вал вращаются с одинаковым числом оборотов и передают при этом крутящий момент.

Однако при переключении может возникнуть состояние, показанное на фиг.4, когда при перемещении вершины 39 зубьев 31 попадают точно на вершины 49 зубьев 43. Если в этом положении замкнуть сцепление, то от приводного двигателя через вал 4, зубчатое зацепление 11 и 24 будет передаваться вращательное движение. Вал 15 и переключающая муфта соединены с колесами автомобиля. Так как в результате несостоявшегося зацепления зубьев не может передаваться крутящий момент, то приводной двигатель остается без нагрузки и ускоряется. За счет этого вершины зубьев 31, 43 бьют друг по другу, что может привести к поломке переключающей муфты и переключающего зубчатого зацепления. Если такой процесс переключения случится, например, во время обгона, то водитель во время обгона не имеет в распоряжении приводной мощности, в результате чего может создаться экстремально опасная ситуация.

Другая ситуация показана на фиг.5. Здесь переключающая муфта вдвинута на небольшой отрезок в переключающее зубчатое зацепление. Однако вследствие небольшой неточности обработки или вследствие наступившего во время эксплуатации изменения поверхности одного из зубьев передние кромки зубьев переключающей муфты не могут скользить вдоль передних кромок зубьев переключающего зубчатого зацепления. Переключающая муфта остается в положении, показанном на фиг.5. В этом случае также, как только будет замкнуто сцепление 3, создается вибрационное перемещение переключающей муфты и переключающего зубчатого зацепления, причем переключающая муфта за счет наклона передних кромок будет отдавлена в нейтральное положение. В этом случае могут также возникнуть не только поломки коробки передач, но и опасные дорожные ситуации, так как в этом случае не может состояться передача крутящего момента.

Ниже приведены описания нескольких вариантов изобретения, с помощью которых можно предотвратить такие ситуации.

В целом необходимо различать при этом два варианта способа, которые возможны во всех приведенных ниже примерах выполнения.

В первой группе вариантов определяют положение изменяющего положение элемента передачи, т. е. в данном примере переключающей муфты 20, и, если достигнуто правильное положение, запоминающее устройство запоминает соответствующую опорную величину положения. В последующих процессах переключения текущая измеряемая величина положения сравнивается с находящейся в памяти опорной величиной положения.

Если разница между текущей величиной положения и опорной величиной положения находится в заданных пределах, то делается вывод, что передача включена правильно и выдается соответствующий сигнал. Если же разница больше предельного значения, то делается вывод, что имеет место изображенный на фиг. 4 или 5 случай и что поэтому процесс переключения проведен неуспешно. Таким образом, эта группа вариантов выполнения применяет процесс обучения. Перед началом эксплуатации автомобиля определяют соответствующие опорные величины положения и заводят в память запоминающего устройства. Эти величины используют затем в качестве опорных величин, для того чтобы во время эксплуатации автомобиля иметь возможность установить, находится ли изменяющий положение элемент передачи в правильном положении. Повторный процесс обучения проводят только тогда, когда это необходимо в связи с выполнением работ в коробке передач. Кроме того, может быть предусмотрено, что в рамках регулярных регламентных работ, например, каждые 50000 км в мастерской проводят новый цикл обучения.

Процесс обучения или процесс сравнения находящихся в памяти величин и реальных величин может быть проведен также, например, во время начала эксплуатации. В этой связи реально возникающие величины могут быть определены для соответствующих положений передач коробки, причем система определяет, включена передача или нет. Это определение может производиться с помощью оценки допусков.

В этой группе вариантов выполнения изобретения применяют вычислительное устройство в автомобиле, для того чтобы сравнивать опорное положение с текущими положениями. Однако управление процессом распознавания положения можно производить с помощью вычислительного устройства, установленного вне автомобиля. Это, в частности, имеет тогда значение, когда весь процесс, как еще будет описано, автоматизирован, т.е. проводится без ручного управления.

Во второй группе вариантов выполнения изобретения, которое тоже может содержаться в большинстве нижеследующих примеров выполнения в качестве вариантов, критерий оценки каждый раз проверяют. Таким образом, в этом случае в память не заносят опорное положение, а проверяют при каждом процессе переключения, выполняется ли соответствующий критерий оценки.

В первом варианте выполнения исходят из того, что в начале выполнения способа переключающая муфта находится в нейтральном положении. Это нейтральное положение может определяться, например, фиксацией элементов передачи. Переключающая муфта может находиться также в любом положении внутри пути переключения. Это исходное положение идентифицируется керновым способом. Это означает, что может быть определено, что было в начале способа в качестве исходной позиции: передача или нейтральное положение.

Нейтральное положение может быть определено, например, перед другим процессом, и определенная величина нейтрального положения занесена в память. При этом особенно предпочтительным является то, что в процессе обучения нейтральное положение зафиксировано. Это может быть достигнуто тем, что, например, рычаг переключения в нейтральном положении фиксируют с помощью арретира. Также возможно, что в коробке передач включена другая передача и рычаг переключения зафиксирован перед вводом в действие. В качестве фиксатора служит, например, штифт, который обеспечивает неподвижное положение рычага переключения или другой части передачи по отношению к неподвижной части, например, шасси.

В первой стадии способа с помощью чувствительного элемента определяют соответствующую эт