DE102006008207B4

DE102006008207B4 - Verfahren zum Vermindern von unerwünschten Geräuschen in einem Parallelschaltgetriebe

Info

Publication number: DE102006008207B4
Application number: DE102006008207.9A
Authority: DE
Inventors: Stefan GOPPELT; Olaf Werner
Original assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Current assignee: Schaeffler Technologies AG and Co KG
Priority date: 2005-03-16
Filing date: 2006-02-22
Publication date: 2018-10-04
Anticipated expiration: 2026-02-23
Also published as: DE102006008207A1

Abstract

Verfahren zum Vermindern von unerwünschten Rasselgeräuschen in einem inaktiven Teilgetriebe eines Parallelschaltgetriebes, welches Parallelschaltgetriebe wenigstens zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle (6) wirkende Teilgetriebe (G1, G2) mit mehreren Gängen und je einer Kupplung (K1, K2) für jedes Teilgetriebe aufweist, wobei eine Antriebswelle (2) eines Motors (4) selektiv über eines der Teilgetriebe und geschlossener zugehöriger Kupplung in Drehmomenteingriff mit der Ausgangswelle bringbar ist, sogenanntes aktives Teilgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass• die geschlossene Kupplung des aktiven Teilgetriebes bei einem Auftreten der unerwünschten Rasselgeräusche derart betätigt wird, dass ihr Schlupf zunimmt,und in Verbindung mit folgendem Verfahren ausgeführt wird,• bei welchem Verfahren das nicht aktive Teilgetriebe beim Auftreten der unerwünschten Rasselgeräusche in Neutralstellung geschaltet und/oder gehalten wird, wobei die geöffnete Kupplung des inaktiven Teilgetriebes beim Auftreten der unerwünschten Rasselgeräusche bei eingelegtem Neutralgang ganz geschlossen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Parallelschaltgetriebe, auch Doppelkupplungsgetriebe genannt, finden in modernen Personenkraftwagen zunehmenden Einsatz. Sie arbeiten nicht nur mit gutem Wirkungsgrad, sondern ermöglichen auch zugkraftunterbrechungsfreie, komfortable und rasche Schaltungen.
Die EP 1 507 092 A1 offenbart ein Verfahren zum Drehmomentkapazitätsschutz gegenüber maximalem Motormoment in einem Doppelkupplungsgetriebe.
Die DE 101 48 175 A1 offenbart ein Verfahren zur Dämpfung von Drehschwingungen in einer Doppelkupplung, wobei unter anderem vorgeschlagen wird, eine der Kupplungen schlupfend zu betreiben.
Die einzige Figur zeigt einen schematischen Aufbau eines Parallelschaltgetriebes: Die Antriebswelle 2, vorzugsweise Kurbelwelle, eines Antriebsmotors 4, beispielsweise einer Brennkraftmaschine, ist über je eine Kupplung K1 bzw. K2 mit je einem von zwei Teilgetrieben G1 bzw. G2 des Parallelschaltgetriebes verbunden. Die Ausgangswellen der Teilgetriebe wirken auf eine gemeinsame Abtriebswelle 6, die über ein Differential 8 mit den angetriebenen Rädern 10 eines Fahrzeugs verbunden ist. Die Kupplungen K1 und K2 sind beispielsweise zu einer gemeinsamen Kupplung zusammengefasst, deren Eingangswelle über zwei mittels eigener Aktoren unabhängig voneinander betätigbarer Scheiben oder Scheibensätze in Reibeingriff mit je einer von zwei koaxial zueinander angeordneten Ausgangswellen bringbar ist. Jede Ausgangswelle ist beispielsweise drehfest mit einer Eingangswelle eines der beiden Teilgetriebe verbunden. Die Eingangswellen der Teilgetriebe sind über mittels getrennt betätigbarer Aktoren schalt- bzw. kuppel- bzw. synchronisierbarer Radsätze mit einer gemeinsamen Ausgangswelle in Dreheingriff bringbar. Mit dem Teilgetriebe G1 sind beispielsweise die ungeraden Gänge schaltbar; mit dem Teilgetriebe G2 sind beispielsweise die geraden Gänge und ein Rückwärtsgang schaltbar. Wenn beispielsweise bei geschlossener Kupplung K2 im zweiten Gang mit aktivem Getriebe G2 gefahren wird, kann bei offener Kupplung K1 des inaktiven Getriebes G1 je nach erwünschtem nächst zu schaltendem Gang bereits der erste oder dritte Gang eingelegt bzw. vorgewählt werden, so dass dann lediglich durch Öffnen der Kupplung K2 und Schließen der Kupplung K1 auf den ersten oder dritten Gang geschaltet werden kann.
Gegenüber herkömmlichen Getrieben, die nur eine Kupplung und nur ein Teilgetriebe aufweisen, bestehen bei einem Parallelschaltgetriebe bezüglich Resonanzen zusätzliche Freiheitsgrade. Solche Resonanzen können zu Drehschwingungen führen, bei denen Zahnflanken abwechselnd in Schub- und Zugrichtung in gegenseitige Anlage kommen, was zu unerwünschten Rasselgeräuschen führt. Ganz allgemein treten bei jedem Übergang von einer kraftschlüssigen gegenseitigen Anlage von Bauteilen in eine „Berührung“, die ein Spiel zulässt, starke Impulsänderungen auf, die zu unerwünschten Geräuschen führen können. Beim Parallelschaltgetriebe führt beispielsweise eine dieser Resonanzen dazu, dass bei aktivierter Gangvorwahl die beiden Kupplungsscheiben der Teilgetriebe gegeneinander schwingen. Dies stellt einen Auslöser für die angeführten Zug-/Schub-Übergänge und damit für Getrieberasseln dar. Das Rasseln tritt dabei vor allem im nicht kraftschlüssigen Triebstrangzweig auf.
Maßnahmen zur Vermeidung von Getrieberasseln bestehen nun darin, diese Resonanzen möglichst nicht anzuregen. Dazu werden Strategien verfolgt, um Einfluß auf die Lage der Resonanzfrequenzen zu nehmen, mit dem Ziel, dass die Resonanzfrequenzen stets außerhalb des Bereichs der anregenden Frequenzen liegen. Dies kann sowohl über die Veränderung von Massenträgheiten, als auch von Steifigkeiten erfolgen.
Aus der DE 103 08 698 A1 ist bekannt, zur Vermeidung von Rasselgeräuschen die Kupplung des jeweils inaktiven Teilgetriebes, während dieses in Neutral geschaltet ist, einzukuppeln oder alternativ die Kupplung des inaktiven Getriebes bei eingelegtem Gang etwas einzukuppeln, so dass die Eingangswelle des inaktiven Teilgetriebes mit einem kleinen Drehmoment beaufschlagt wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit anzugeben, mit der das Auftreten von unerwünschten Geräuschen, insbesondere von Rasselgeräuschen, bei Parallelschaltgetrieben wirksam bekämpft werden kann.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst. Die Aufgabe wird also mit einem Verfahren zum Vermindern von unerwünschten Geräuschen, insbesondere Rasselgeräuschen, in einem Parallelschaltgetriebe, insbesondere einem inaktiven Teilgetriebe eines Parallelschaltgetriebes, welches Parallelschaltgetriebe wenigstens zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle wirkende Teilgetriebe mit mehreren Gängen und je einer Kupplung für jedes Teilgetriebe aufweist, wobei eine Antriebswelle eines Motors selektiv über eines der Teilgetriebe (jeweils aktives Teilgetriebe) und geschlossener zugehöriger Kupplung in Drehmomenteingriff mit der Ausgangswelle bringbar ist, gelöst, bei welchem Verfahren die geschlossene Kupplung des aktiven Teilgetriebes bei einem Auftreten unerwünschter Geräusche derart betätigt wird, dass sich ihr Schlupf verändert.
Dabei wird die Kupplung des aktiven Teilgetriebes bei einem Auftreten unerwünschter Geräusche derart betätigt, dass ihr Schlupf zunimmt.
Dieses Verfahren wird erfindungsgemäß in Verbindung mit folgendem Verfahren ausgeführt:
Eine erfindungsgemäße Lösung der Aufgabe wird dabei mit einem Verfahren zum Vermindern von unerwünschten Geräuschen, insbesondere Rasselgeräuschen, in einem Parallelschaltgetriebe, insbesondere einem inaktiven Teilgetriebe eines Parallelschaltgetriebes, welches Parallelschaltgetriebe wenigstens zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle wirkende Teilgetriebe mit mehreren Gängen und je einer Kupplung für jedes Teilgetriebe aufweist, wobei eine Antriebswelle eines Motors selektiv über eines der Teilgetriebe (jeweils aktives Teilgetriebe) und geschlossener zugehöriger Kupplung in Drehmomenteingriff mit der Ausgangswelle bringbar ist, erzielt, bei welchem Verfahren das nicht aktive Teilgetriebe beim Auftreten unerwünschter Geräusche in Neutralstellung geschaltet und/oder gehalten wird. Damit kann erreicht werden, dass die für ein Parallelschaltgetriebe typische Resonanz, in der beide Kupplungsscheiben gegeneinander schwingen, nicht auftritt.
Dabei wird die geöffnete Kupplung des inaktiven Getriebes beim Auftreten unerwünschter Geräusche bei eingelegtem Neutralgang ganz geschlossen. Ein nicht-erfindungsgemäßes teilweises Schließen der inaktiven Kupplung bei eingelegten Gang führt zu einer Verspannung des Triebstrangs. Die auftretenden Schwingungen spielen sich deshalb nicht mehr im Übergangsbereich Zug/Schub ab, sondern ausschließlich im Zug- oder Schubbereich. Dadurch erhöht sich die effektive Steifigkeit des Getriebes und somit auch die Resonanzfrequenz. Spieldurchläufe und die damit verbundenen starke Impulsänderungen werden dadurch wirkungsvoll unterdrückt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der bereits erläuterten, den Prinzipaufbau eines bekannten Parallelschaltgetriebes darstellenden Figur beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert:
Wenn im Folgenden angenommen wird, dass unerwünschte Getriebegeräusche auftreten, insbesondere ein Getrieberasseln, so können diese Geräusche entweder „online“ von einem am Getriebe angebrachten Geräuschsensor erfasst und einer elektronischen Steuereinrichtung zugeführt werden, in der Programme abgelegt sind, mit denen dem Auftreten der Geräusche entgegengewirkt wird, und/oder es können in der elektronischen Steuereinrichtung vorab durch Fahr- oder Prüfstandsversuche ermittelte Programme abgelegt sein, mit denen ohne Aktivierung dieser Programme auftretenden unerwünschten Geräuschen entgegengewirkt wird.

a) Eine erste, i.A. sehr wirksame Maßnahme zum Vermindern unerwünschter Geräusche liegt in der Veränderung des Schlupfes der dem gerade aktiven Teilgetriebe G1 oder G2 zugeordneten Kupplung K1 oder K2. Hierdurch kann die Anregungsamplitude der die unerwünschten Geräusche anregenden Schwingung vermindert werden oder die Eigenfrequenz der kritischen Schwingung verändert werden, insbesondere erhöht werden. Dazu wird i. A. die Kupplung auf vergrößerten Schlupf eingestellt, was in weiten, für das Geräuschverhalten kritischen Bereichen ohne Gefährdung der Dauerhaltbarkeit der Kupplung und ohne merkliche Verbraucherhöhung möglich ist.
b) Eine weitere Möglichkeit, ein Getrieberasseln zu verhindern, kann darin bestehen, im inaktiven Getriebe keinen Gang vorzuwählen, d.h. in diesem Getriebe den Nullgang zu schalten und geschaltet zu lassen, solange keiner seiner Gänge gebraucht wird oder das Rasseln andernfalls auftreten würde. Der Triebstrang verhält sich dann ähnlich wie ein herkömmlicher Triebstrang mit konventionellem Schaltgetriebe.
c) Eine dritte Möglichkeit zur Verhinderung von Getrieberasseln besteht darin, die Kupplung des inaktiven Getriebes, wenn in diesem ein Gang geschaltet ist, teilweise für die Übertragung eines kleinen Moments auf die Eingangswelle zu schließen, oder, sofern kein Gang geschaltet ist, sogar ganz zu schließen. Dadurch wird die Möglichkeit freier Schwingungen unterbunden, da keine spielbehafteten Übergänge zwischen Schub- und Zugbetrieb mit wechselseitiger Zahnflankenanlage möglich sind.

Die genannten Maßnahmen können einzeln oder in Verbindung miteinander ergriffen werden, beispielsweise a) und b) oder a) und c). Sollte aufgrund der Schalt- und Vorwahlstrategie keine der Maßnahmen b) oder c) möglich sein, die Maßnahme c) beispielsweise wegen thermischer Überlastung der Kupplung des inaktiven Teilgetriebes ausgeschlossen sein, so kann die Maßnahme a) mit entsprechender Anhebung des Schlupfes der Kupplung des aktiven Teilgetriebes alleine durchgeführt werden.
Bezugszeichenliste

2: Antriebswelle
4: Motor
6: Abtriebswelle
8: Differential
10: Rad
G1: Teilgetriebe
G2: Teilgetriebe
K1: Kupplung
K2: Kupplung

Claims

Verfahren zum Vermindern von unerwünschten Rasselgeräuschen in einem inaktiven Teilgetriebe eines Parallelschaltgetriebes, welches Parallelschaltgetriebe wenigstens zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle (6) wirkende Teilgetriebe (G1, G2) mit mehreren Gängen und je einer Kupplung (K1, K2) für jedes Teilgetriebe aufweist, wobei eine Antriebswelle (2) eines Motors (4) selektiv über eines der Teilgetriebe und geschlossener zugehöriger Kupplung in Drehmomenteingriff mit der Ausgangswelle bringbar ist, sogenanntes aktives Teilgetriebe, dadurch gekennzeichnet, dass • die geschlossene Kupplung des aktiven Teilgetriebes bei einem Auftreten der unerwünschten Rasselgeräusche derart betätigt wird, dass ihr Schlupf zunimmt, und in Verbindung mit folgendem Verfahren ausgeführt wird, • bei welchem Verfahren das nicht aktive Teilgetriebe beim Auftreten der unerwünschten Rasselgeräusche in Neutralstellung geschaltet und/oder gehalten wird, wobei die geöffnete Kupplung des inaktiven Teilgetriebes beim Auftreten der unerwünschten Rasselgeräusche bei eingelegtem Neutralgang ganz geschlossen wird.