Автомобиль с коробкой передач и способ эксплуатации автомобиля

Автомобиль с коробкой передач и способ эксплуатации автомобиля

Иллюстрации

Показать все

Реферат

Изобретение относится к автомобилю, содержащему приводной двигатель, устройство передачи крутящего момента с первым исполнительным устройством, коробку передач с ведущим и ведомым валами и вторым исполнительным устройством, причем коробка передач содержит образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с валом шестерней передачи и установленным с возможностью соединения с валом колесом-кареткой, и устройство управления, причем первое и второе исполнительные устройства выполнены с возможностью автоматического управления посредством устройства управления, и к способу эксплуатации автомобиля.

У подобных автомобилей включение передаточных ступеней осуществляется за счет того, что колесо-каретку соединяют посредством муфты переключения с несущим его валом; разность частот вращения соединяемых между собой деталей должна равняться при этом, по меньшей мере, приблизительно нулю. Создание, по меньшей мере, приблизительного равенства частот вращения называется процессом синхронизации.

У одного вида коробок передач используют, например, соединенные с соответствующим колесом-кареткой синхронизаторы, которые во время процесса переключения создают, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения соединяемых между собой деталей и обеспечивают полное включение муфты переключения лишь тогда, когда равенство частот вращения достигнуто, по меньшей мере, приблизительно. В начале процесса переключения обе соединяемые между собой детали вступают в контакт сначала через поверхность трения и происходит зависимый от усилия включения и коэффициента трения подхват. Синхронизатор может содержать также блокировочный механизм, что препятствует дальнейшему включению за счет усилия подхвата. Если равенство частот вращения, по меньшей мере, приблизительно создано, а усилие подхвата, тем самым, упало, по меньшей мере, приблизительно до нуля, блокировочный механизм размыкается и процесс переключения может быть закончен за счет геометрического замыкания между соединяемыми между собой деталями. Позиция включения, при которой дальнейшее включение при недостаточной синхронизации частот вращения блокируется, называется позицией синхронизации. У другого вида коробок передач синхронизатор отсутствует, тогда иным образом обеспечивается создание геометрического замыкания лишь при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, например посредством соответствующего управления приводным двигателем или тормозами валов, а для определения разности частот вращения используют подходящие датчики.

В частности, у автоматических ступенчатых коробок передач, у которых смена передаточных ступеней осуществляется автоматически посредством устройства управления за счет того, что приведение в действие самопроизвольно инициируется устройством управления на основе нескольких входных величин, управление процессом синхронизации представляет собой весьма комплексное требование. Например, во время синхронизированного процесса включения в определенной точке, т.е. на пороге синхронизации, когда муфта скольжения из-за действия блокировочного механизма останавливается, в тот момент, когда остановка достигнута, должно быть установлено заданное усилие, т.е. синхронизирующее усилие. Это приносит с собой ту проблему, что позиция порога синхронизации, должно быть, достаточно точно известна устройству управления и/или что должен быть предоставлен в распоряжение независимый от точной позиции порога синхронизации вид установки синхронизирующего усилия. Для достижения короткого времени переключения для оптимального переключения решающим далее является то, как создается или устанавливается синхронизирующее усилие, так что влияющие параметры учитываются достаточно точно.

Упругое устройство переключения стало известно само по себе, например, из европейского патента ЕР 579532 В1. В нем раскрыто механическое вспомогательное устройство для включения передач переключаемой посредством тросов или рычажного механизма коробки передач, в которой последовательность переключения передается валом управления, приводимым во вращение тросом или рычажным механизмом, причем механическое соединение между тросом или рычажным механизмом для управления процессом переключения и валом состоит из двух сочлененных частей, перемещением которых по отношению друг к другу упругим образом управляет пружина, поглощающая энергию за счет того, что она на фазе синхронизации сжимается, а по окончании поглощения снова отдает поглощенную энергию. Описанное вспомогательное устройство должно устранить определенные недостатки обычных устройств переключения передач - воспринимаемое слишком длительным время синхронизации или свободный путь, значительное передающее усилие, возникающее в виде слишком медленной синхронизации, и воспринимаемый как недостаток шум при зацеплении зубьев. Описанное механическое вспомогательное устройство касается коробок передач с ручным управлением.

В другом патенте ЕР 695892 В1 описана другая система переключения передач, по меньшей мере, с одним исполнительным органом и приводимыми им в действие муфтами скольжения, причем соответствующий соединительный механизм содержит пружину. С помощью раскрытой системы переключения передач предотвращается недопустимо высокий ток у выполненных в виде электродвигателя приводных органов, когда переключение нельзя осуществить сразу. Раскрытая система переключения передач касается автоматической ступенчатой коробки передач.

Описанное в ЕР 579532 В1 упругое устройство переключения выполняет функцию аккумулятора энергии за счет того, что оно временно сжимается, а затем снова расширяется. Таким образом, муфта скольжения получает от пружины импульс, который больше импульса, который мог бы быть передан ей за счет быстрого перемещения рычага переключения передач водителем. Результирующий импульс, следовательно, всегда зависит от скорости или усилия перемещения рычага переключения передач водителем, причем точное установление требуемого муфтой скольжения заданного усилия остается более или менее предоставленным случаю.

Также раскрытое в ЕР 695892 В1 упругое устройство переключения в процессе переключения сжимается, а затем снова отдает накопленную им энергию. Данное упругое устройство переключения обеспечивает перемещение муфты скольжения с временной задержкой относительно движения исполнительного органа в соответствии с процессом синхронизации. Упругое устройство переключения защищает приводной электродвигатель от перегрузки, однако не происходит оказания влияния посредством скорости включения с учетом упругого устройства переключения в отношении нужного заданного усилия.

Система между муфтой скольжения и приводным органом, содержащая соединительный механизм с его кинематическими и упругими свойствами, представляется, в частности, в автоматических коробках передач, весьма комплексной. В отношении синхронизированного включения передаточной ступени еще не найдено достаточно удовлетворительного решения, которое отвечало бы множеству требований, в частности в отношении скорости включения с учетом упругости механизма между приводом и муфтой скольжения.

Данное изобретение имеет задачу существенного улучшения процесса синхронизации у названного выше автомобиля, в частности улучшения хода процесса, так чтобы процесс переключения можно было осуществлять, в том числе, комфортабельнее, быстрее и без износа.

Далее ставится задача создания коробки передач, а также способа эксплуатации коробки передач, при котором синхронизированная смена передаточных ступеней существенно улучшилась бы, в частности, в отношении создания усилия на пороге синхронизации с учетом кинематических и упругих свойств механизма.

Эта задача решается согласно изобретению посредством названного выше автомобиля с коробкой передач, которая имеет признаки и/или этапы способа в соответствии с нижеследующим описанием с фигурами и пунктами формулы изобретения, которые позволяют достичь желаемого успеха, в частности, в данной комбинации, однако также сами по себе.

Так, для решения одного аспекта задачи у автомобиля, содержащего приводной двигатель, устройство передачи крутящего момента с первым исполнительным устройством, коробку передач с ведущим и ведомым валами и вторым исполнительным устройством, причем коробка передач содержит образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с валом шестерней и установленным с возможностью соединения с валом колесом-кареткой, и устройство управления, причем первое и второе исполнительные устройства выполнены с возможностью автоматического приведения в действие посредством устройства управления, в то время как в первом режиме эксплуатации приведение в действие инициируется самопроизвольно устройством управления на основе нескольких входных величин, а во втором режиме эксплуатации приведение в действие осуществляется водителем за счет ввода, причем соединение колеса-каретки, по меньшей мере, одной передаточной ступени с несущим его валом выполнено посредством концевого выходного элемента, такого как муфта скольжения, с синхронизатором, который, прикладывая синхронизирующее усилие во время включения, создает, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения соединяемых элементов и обеспечивает полное включение только по завершении процесса синхронизации при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, причем позиция порога синхронизации, по меньшей мере, одной передаточной ступени сохранена в приданной устройству управления памяти, позиция порога синхронизации, по меньшей мере, одной передаточной ступени может быть адаптирована, причем адаптация порогов синхронизации осуществляется тогда, когда автомобиль стоит на месте, приводной двигатель работает, тормоз нажат, и имеется требование к адаптации позиции порога синхронизации.

Конечным выходным элементом в данном случае называется последний элемент, перемещаемый для того, чтобы установить передаточное отношение, т.е. который создает соединение между двумя средствами передачи усилия, например шестерня заднего хода, блок зубчатых колес, муфта скольжения, рабочий поршень гидросцепления.

Согласно одному весьма предпочтительному выполнению изобретения позиция порога синхронизации, по меньшей мере, одной передаточной ступени может быть адаптирована, с тем, чтобы несмотря на изменяющуюся во время работы позицию синхронизации гарантировать достаточно точное совпадение между фактической позицией и хранящейся в памяти позицией синхронизации. Целесообразно, если автомобиль для осуществления адаптации стоит на месте с заданного времени t, a приводной двигатель работает, по меньшей мере, приблизительно на холостых оборотах. Таким образом, адаптация порога синхронизации происходит при небольшой разности частот вращения соединяемых муфтой переключения деталей, автомобиль фиксирован от движения на основе момента, переданного на колеса в процессе адаптации, а частота вращения еще быстро вращающихся при случае валов уменьшена.

В коробке передач передаточные ступени включаются посредством второго исполнительного устройства, содержащего средства для выбора и для приведения в действие концевых исполнительных элементов, при этом адаптация позиции порогов синхронизации содержит следующие этапы: замыкание устройства передачи крутящего момента с помощью первого исполнительного устройства, приближение к позиции с помощью второго исполнительного устройства в непосредственной близости от положения, из которого может быть приведен в действие концевой выходной элемент передаточной ступени, позиция порога синхронизации которой должна быть адаптирована исходя из позиции, в которой обеспечивается приведение в действие концевого выходного механизма, так что концевой выходной элемент движется в направлении своего конечного положения, а также определение позиции порога синхронизации на основе блокировки движения включения концевого выходного элемента на пороге синхронизации из-за недостаточной синхронизации. Второе устройство срабатывания содержит два привода, причем один привод служит, например, приводом выбора муфты скольжения за счет того, что палец переключения перемещают с возможностью его приведения в соединение с вилкой переключения для приведения в действие муфты скольжения, в результате чего включается передаточная ступень, порог синхронизации которой должен быть адаптирован. Целесообразно палец переключения для осуществления процесса адаптации перемещают сначала в позицию в непосредственной близости от передаточной ступени, позиция порога синхронизации которой должна быть адаптирована, предпочтительным образом палец переключения приводят в соединение с нужной вилкой переключения. Второй привод второго устройства служит приводом переключения для перемещения пальца переключения с возможностью перемещения муфты скольжения, с которой он находится в соединении через вилку переключения, в результате чего происходит движение включения и выключения. Для адаптации порога синхронизации движение включения осуществляют исходя из позиции, из которой порог синхронизации надежно переходит, например, из нейтрального положения в позицию, обеспечивающую адаптацию порога синхронизации.

В данном случае под концевым выходным механизмом понимают механизм, содержащий концевой выходной элемент, причем механизмом называется кинематическая цепь, состоящая либо из отдельного элемента, либо в качестве альтернативы из ряда элементов, причем положение каждой точки в кинематической цепи выводят из положения каждой другой точки цепи. Далее в рамках данной заявки под концевым исполнительным элементом понимают элемент, который в кинематической цепи предшествует концевому выходному элементу, например вилку переключения. Конечный выходной механизм содержит обычно муфту скольжения, вилку переключения, палец переключения, кинематику для передающего движение или усилие соединения пальца переключения с приводом выбора и переключения, причем за счет кинематики установлена определенная передача, например, посредством рычага и/или образованной червяком с червячным колесом передаточной ступени.

Согласно одному усовершенствованию этого предпочтительного варианта выполнения адаптация позиции порога синхронизации содержит следующие этапы: расчет установленной позиции порога синхронизации посредством приданного устройству управления вычислительного устройства для непосредственного использования или для определения новой позиции порога синхронизации на основе этой, а также старой позиции порога синхронизации.

Согласно другому особенно предпочтительному усовершенствованию изобретения у автомобиля, у которого позиции конечных положений передач сохранены в приданной устройству управления памяти и эти позиции во время работы адаптируют, определение позиции порога синхронизации осуществляется, по меньшей мере, временно на основе адаптированных конечных положений передач.

Целесообразным является то, что по истечении заданного времени или после заданного числа независимых процессов адаптации, по меньшей мере, один раз определяются позиции порога синхронизации на основе адаптированных конечных положений передач. В одном предпочтительном примере выполнения диапазон заданного времени составляет от 40 до 200 часов, в частности от 80 до 120 часов, а заданное число независимых процессов адаптации составляет от 15 до 80, в частности от 40 до 60.

Для решения другого аспекта задачи согласно другому варианту выполнения у автомобиля, содержащего приводной двигатель, устройство передачи крутящего момента с первым исполнительным устройством, коробку передач с ведущим и ведомым валами и вторым исполнительным устройством, причем коробка передач содержит образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с валом шестерней и установленным с возможностью соединения с валом колесом-кареткой, и устройство управления, причем первое и второе исполнительные устройства выполнены с возможностью автоматического приведения в действие посредством устройства управления, причем в первом режиме эксплуатации приведение в действие инициируется самопроизвольно устройством управления на основе нескольких входных величин, а во втором режиме эксплуатации приведение в действие осуществляется за счет ввода водителем, причем соединение колеса-каретки, по меньшей мере, одной передаточной ступени с несущим его валом осуществляется посредством концевого выходного элемента, такого как муфта скольжения, с синхронизатором, который, прикладывая синхронизирующее усилие во время включения, создает, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения соединяемых элементов, обеспечивает полное включение только по завершении процесса синхронизации при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, причем синхронизирующее усилие модулируется в зависимости от опыта водителя, нагрузки автомобиля, температуры трансмиссионного масла, положения нагрузочного рычага, требования к моменту приводного двигателя, требуемой частоты вращения ведущего вала коробки передач, разности частот вращения на синхронизаторе, фрикционной характеристики синхронизатора, инерционных моментов коробки передач и/или состояния синхронизатора. Синхронизирующее усилие можно согласовать с несколькими переменными параметрами, так что в зависимости от этих параметров, которые могут изменяться в течение работы и/или изменяются от одного процесса переключения до другого, осуществляют соответствующее согласование, так что может протекать оптимизированный ход процесса синхронизации.

У автомобиля, содержащего приводной двигатель, устройство передачи крутящего момента с первым исполнительным устройством, коробку передач с ведущим и ведомым валами и вторым исполнительным устройством, причем коробка передач содержит образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с валом шестерней и установленным с возможностью соединения с валом колесом-кареткой, и устройство управления, причем первое и второе исполнительные устройства выполнены с возможностью автоматического приведения в действие посредством устройства управления, причем в первом режиме эксплуатации приведение в действие инициируется самостоятельно устройством управления на основе нескольких входных величин, а во втором режиме эксплуатации приведение в действие осуществляется водителем за счет ввода, причем соединение колеса-каретки, по меньшей мере, одной передаточной ступени с несущим его валом выполнено посредством концевого выходного элемента, такого как муфта скольжения или втулка включения, с синхронизатором, который, прикладывая синхронизирующее усилие во время включения, создает, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения соединяемых элементов и обеспечивает полное включение только по завершении процесса синхронизации при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, для решения другого аспекта в одном особенно предпочтительном примере выполнения как приближение к порогу синхронизации, так и сам процесс синхронизации выполнен с управлением усилием концевого выходного элемента. Это имеет, в частности, преимущества, поскольку на пороге синхронизации должно быть установлено заданное усилие, что происходит предпочтительно посредством управления усилием и предотвращает переход между различными видами управления, такими, например, как управление скоростью и усилием, со связанными с этим недостатками.

Предпочтительно для управления усилием концевого выходного элемента определяется противодействующее ему ответное усилие, причем целесообразно, если ответное усилие определяется на основе скорости концевого исполнительного механизма с учетом кинетической энергии концевого исполнительного механизма, а также, при необходимости, жесткости его пружины. С одной стороны, это кинетическая энергия муфты скольжения, а с другой стороны, также кинетическая энергия подвижных частей кинематической цепи и привода.

С учетом жесткости пружины концевого исполнительного механизма, в частности при ответных усилиях выше порога срабатывания жесткости этой пружины, весьма предпочтительно использовать ее характеристику для оценки непосредственно или косвенно. Часто концевой исполнительный механизм содержит пружиняще-демпфирующий элемент для целенаправленного регулирования жесткости пружины. Его характеристика находит предпочтительно применение, в данном случае, при дополнении жесткости, которая сама по себе обусловлена механизмом.

Согласно одному особенно предпочтительному усовершенствованию этого варианта выполнения оценка ответного усилия осуществляется на основе закона сохранения энергии с помощью работы, совершенной приводом концевого исполнительного механизма.

Для решения еще одного аспекта задачи применяют согласно изобретению способ приближения к позиции синхронизации концевого выходного элемента концевого исполнительного механизма коробки передач для автомобиля с коробкой передач с инерционной синхронизацией включения, при котором осуществляется управление усилием концевого выходного элемента, а позиция синхронизации достигается максимально быстро без перехода за позицию синхронизации. В этой связи особенно предпочтительно, если управление усилием концевого выходного элемента выполнено на основе уравнения колебаний с использованием постоянной демпфирования, которая обеспечивает приближение, независимое от точной начальной скорости концевого выходного элемента концевого исполнительного механизма коробки передач и точного положения позиции синхронизации, и зависит от синхронизирующего усилия.

Другой аспект решения задачи заключается в управлении таким образом, что создание заданного усилия включения на муфте скольжения происходит на основе скорости включения, а также упругости в зоне механизма. Упругость при этом целенаправленно используют, с тем чтобы кинетическую энергию исполнительного устройства преобразовать при набегании на порог синхронизации в потенциальную энергию.

Согласно изобретению предложен автомобиль, содержащий приводной двигатель, устройство передачи крутящего момента с первым исполнительным устройством, коробку передач с ведущим и ведомым валами и вторым исполнительным устройством, причем коробка передач содержит образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с валом шестерней и установленным с возможностью соединения с валом колесом-кареткой, и устройство управления, причем первое и второе исполнительные устройства выполнены с возможностью автоматического приведения в действие посредством устройства управления, причем в первом режиме эксплуатации приведение в действие инициируется самопроизвольно устройством управления на основе нескольких входных величин, а во втором режиме эксплуатации приведение в действие осуществляется водителем за счет ввода, причем соединение колеса-каретки, по меньшей мере, одной передаточной ступени с несущим его валом выполнено посредством муфты переключения, содержащий синхронизатор, причем синхронизатор, в данном случае, обеспечивает включение только при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, и/или соединение колеса-каретки, по меньшей мере, одной передаточной ступени с несущим его валом осуществляется посредством муфты переключения, не содержащей синхронизатор, причем уравнивание частот вращения обеих соединяемых частей муфты достигается посредством устройства управления, а включение осуществляется только при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, а также осуществляется управление усилием концевого выходного элемента.

Предпочтительным является то, что для управления усилием концевого выходного элемента определяется противодействующее ему ответное усилие, причем оценку ответного усилия осуществляют на основе закона сохранении энергии с помощью работы, совершенной приводом концевого исполнительного механизма.

Согласно изобретению предложен автомобиль, содержащий приводной двигатель, устройство передачи крутящего момента с первым исполнительным устройством, коробку передач с ведущим и ведомым валами и вторым исполнительным устройством, причем коробка передач содержит образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с валом шестерней и установленным с возможностью соединения с валом колесом-кареткой, и устройство управления, причем первое и второе исполнительные устройства выполнены с возможностью автоматического приведения в действие посредством устройства управления, причем в первом режиме эксплуатации приведение в действие инициируется самопроизвольно устройством управления на основе нескольких входных величин, а во втором режиме эксплуатации приведение в действие осуществляется водителем за счет ввода, причем соединение колеса-каретки, по меньшей мере, одной передаточной ступени с несущим его валом выполнено посредством концевого выходного элемента, такого как муфта переключения, с синхронизатором, который, прикладывая синхронизирующее усилие во время включения, создает, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения соединяемых элементов и обеспечивает полное включение только при завершенном процессе синхронизации при, по меньшей мере, приблизительном равенстве частот вращения, отличающийся тем, что приближение к порогу синхронизации и процесс синхронизации осуществляется посредством управления усилием концевого выходного элемента.

Целесообразным является то, что для управления усилием концевого выходного элемента определяется противодействующее ему ответное усилие, причем оценку ответного усилия осуществляют на основе закона сохранения энергии с помощью работы, совершенной приводом концевого исполнительного механизма.

Согласно изобретению предложена коробка передач для автомобиля, содержащая образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с одним валом шестерней и установленным с возможностью соединения с другим валом, введенным в зацепление с шестерней посредством колеса-каретки, а также содержащая муфты скольжения, предназначенные для соединения колеса-каретки передаточной ступени и несущего его вала, приводные средства, предназначенные для создания движения включения и выключения муфт скольжения, механизм для соединения приводных средств с муфтами скольжения, упругое устройство в зоне механизма, которое предназначено для аккумулирования кинетической энергии и преобразования ее в потенциальную энергию и, наоборот, отдачи потенциальной энергии и преобразования ее в кинетическую энергию, а также устройство управления приводными средствами.

Согласно одной особенно предпочтительной форме выполнения коробки передач, которая содержит между муфтой скольжения и колесом-кареткой синхронизаторы, предназначенные для того, чтобы в процессе включения блокировать полное включение с образованием геометрического замыкания на пороге синхронизации до тех пор, пока не будет достигнуто, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения, причем обусловленная блокированием движения включения на пороге синхронизации кинетическая энергия аккумулируется в упругом устройстве в виде потенциальной энергии, при этом в момент произошедшего блокирования движения включения аккумулированная в упругом устройстве энергия, по меньшей мере, приблизительно соответствует заданному усилию.

Понятия заданное усилие включения или усилие синхронизатора обозначают в рамках данного изобретения соответствующее усилие на исполнительном устройстве, таком как палец переключения, для управления муфтой скольжения.

В одном предпочтительном варианте выполнения изобретения скорость приближения к порогу синхронизации выбирают в зависимости от характеристики упругости упругого устройства так, что в момент блокировки движения включения накопленная в упругом устройстве энергия, по меньшей мере, приблизительно соответствует заданному усилию. В этот момент приблизительно вся кинетическая энергия накоплена в упругом устройстве в виде зарядной энергии, так что в соответствии с минимумом скорости в упругом устройстве имеет место максимум энергии. В этом примере выполнения точное установление заданного или синхронизирующего усилия на пороге синхронизации происходит предпочтительно за счет соответствующей модуляции скорости приближения к порогу синхронизации.

В другом целесообразном варианте выполнения в зависимости от скорости приближения к порогу синхронизации выбирают упругое устройство с определенной характеристикой, так что в момент блокировки движения включения накопленная в упругом устройстве энергия, по меньшей мере, приблизительно соответствует заданному усилию. В этом варианте выполнения при заданной скорости приближения к порогу синхронизации за счет выбора соответствующего упругого устройства достигается нужное заданное усилие на пороге синхронизации.

В предпочтительном примере выполнения порог срабатывания упругого устройства, по существу, ниже усилий, возникающих в процессе синхронизации. Таким образом, во время каждого синхронизированного процесса переключения создание усилия на пороге синхронизации происходит с использованием упругого устройства и его характеристики.

В зависимости от заданного усилия на пороге синхронизации предпочтительно, если упругое устройство срабатывает при синхронизирующем усилии в диапазоне 50-450 Н, 200-600 Н или 400-1000 Н. В одном особенно предпочтительном варианте выполнения порог срабатывания лежит в диапазоне 150-350 Н.

Согласно изобретению предложена коробка передач для автомобиля, содержащая образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные прочно соединенной с одним валом шестерней передачи и установленным с возможностью соединения с другим валом, введенным в зацепление с шестерней посредством колеса-каретки, а также содержащая муфты скольжения, предназначенные для соединения колеса-каретки передаточной ступени и несущего его вала, приводные средства, предназначенные для создания движения включения и выключения муфт скольжения, механизм для соединения приводных средств с муфтами скольжения, упругое устройство в зоне механизма, которое предназначено для аккумулирования кинетической энергии и преобразования ее в потенциальную энергию и, наоборот, отдачи потенциальной энергии и преобразования ее в кинетическую энергию, а также устройство управления приводными средствами, причем управление осуществляется с возможностью создания заданного усилия включения на основе скорости включения и упругого устройства в зоне механизма.

Предпочтительным является то, что коробка передач содержит установленные между муфтой скольжения и колесом-кареткой синхронизаторы, которые предназначены для блокирования полного включения во время процесса включения с образованием геометрического замыкания на пороге синхронизации до тех пор, пока не будет достигнуто, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения, причем, будучи обусловленной блокированием движения включения на пороге синхронизации, кинетическая энергия аккумулируется в упругом устройстве в виде потенциальной энергии, при этом в момент произошедшего блокирования движения включения аккумулированная в упругом устройстве энергия, по меньшей мере, приблизительно соответствует заданному усилию.

Скорость приближения к порогу синхронизации выбрана в зависимости от характеристики упругости упругого устройства так, что в момент произошедшего блокирования движения включения аккумулированная в упругом устройстве энергия, по меньшей мере, приблизительно соответствует заданному усилию, а характеристика упругости упругого устройства выбрана в зависимости от скорости приближения к порогу синхронизации так, что в момент блокирования движения включения аккумулированная в упругом устройстве энергия, по меньшей мере, приблизительно соответствует заданному усилию.

Порог срабатывания упругого устройства, по существу, ниже усилий, возникающих в процессе синхронизации, причем упругое устройство срабатывает при синхронизирующем усилии 40-450 Н, 200-600 Н или 400-1000 Н, в частности, 150-350 Н.

Далее для решения задачи предложен способ эксплуатации коробки передач для автомобиля, содержащей образующие передаточные ступени блоки шестерен, образованные неподвижно соединенной с одним валом шестерней и установленным с возможностью соединения с другим валом, введенным в зацепление с шестерней передачи посредством колеса-каретки. Коробка передач содержит муфты скольжения, предназначенные для соединения колеса-каретки передаточной ступени с несущим его валом, приводные средства, предназначенные для создания движения включения и выключения муфты скольжения, механизм для соединения приводных средств с муфтами скольжения, установленные между муфтой скольжения и колесом-кареткой синхронизаторы, предназначенные для создания в процессе включения на основе усилия включения с фрикционным замыканием синхронизирующего момента и блокирования дальнейшего включения за пределы этого порога синхронизации до момента, пока не будет достигнуто, по меньшей мере, приблизительное равенство частот вращения, упругое устройство в зоне механизма, предназначенное для аккумулирования кинетической энергии и преобразования ее в потенциальную энергию и, наоборот, отдачи потенциальной энергии и преобразования ее в кинетическую энергию, а также устройство управления приводными средствами, причем установление передаточного отношения содержит этапы: включение муфты скольжения с управлением скоростью до порога синхронизации, обнаружение ответного усилия, вызванного блокированием на пороге синхронизации, а затем переход к управлению усилием, причем за счет блокирования движения включения на пороге синхронизации в упругом устройстве аккумулируется энергия.

Предпочтительным является применение способа в коробке передач, которая отличается признаками, по меньшей мере, одного из пп.1-5 формулы.

Ниже варианты выполнения изобретения более подробно поясняются с помощью фигур, на которых представлено:

- фиг.1: схематично и в качестве примера автомобиль с приводимым в действие автоматически устройством передачи крутящего момента и приводимой в действие автоматически коробкой передач;

- фиг.2, 2а: схематично и в качестве примера муфта переключения передач;

- фиг.3: схематично и в качестве примера диаграмма условий инициализации для адаптации порога синхронизации;

- фиг.3а: схематично и в качестве примера привод и скользящая муфта с соединительным механизмом;

- фиг.4а: диаграмма зависимости синхронизирующего усилия, например, от положения нагрузочного рычага;

- фиг.4b: диаграмма зависимой, например, от температуры коробки передач компенсации синхронизирующего усилия;

- фиг.4с: в качестве примера, образование заданного синхронизирующего усилия из синхронизирующего усилия, согласно характеристике, и сдвигу усилия;

- фиг.4d: в качестве примера, характеристика охватываемого механизмом упругого устройства переключения и характеристика усилия и пути в процессе переключения;

- фиг.5а: блок-схема управления приводом для приведения в действие муфты скольжения;

- фиг.5b: различные кривые для достижения заданного положения муфты скольжения при заданной работе привода на диаграмме скорость-работа;

- фиг.5с: оптимальная кривая на диаграмме скорость-работа;

- фиг.6: блок-схема управления приводом для приведения в действие муфты скольжения.

На фиг.1 схематично и в качестве примера представлен автомобиль 1 с устройством 4 передачи крутящего моме