DE102009017226A1

DE102009017226A1 - Getriebevorrichtung

Info

Publication number: DE102009017226A1
Application number: DE200910017226
Authority: DE
Inventors: Frank Tietze
Original assignee: Daimler AG
Current assignee: Mercedes Benz Group AG
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2009-04-09
Publication date: 2010-10-14

Abstract

Die Erfindung geht aus von einer Getriebevorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung,Getriebegängen (V1-V7, R1-R3), die zumindest eine Planetenradstufe (P1, P2, P3) sowie zumindest ein Formschlussschaltmittel (S5, S7) und zumindest ein Reibschlussschaltmittel (S1-S4, S6) zur Schaltung der zumindest einen Planetenradstufe (P1, P2, P3) aufweist, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (11), die in zumindest einem der Getriebegänge (V1-V7, R1-R3) dazu vorgesehen ist, zumindest das Formschlussschaltmittel (S5, S7) und das Reibschlussschaltmittel (S1-S4, S6) gleichzeitig zu schalten. Es wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) zumindest einen Betriebsmodus aufweist, der dazu vorgesehen ist, zur Schaltung des Formschlussschaltmittels (S5, S7) ein Schlupfmoment (12) des Reibschlussschaltmittels (S3) einzustellen.

Description

Die Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Es sind bereits Getriebevorrichtungen, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebevorrichtungen, mit einer Getriebeeinheit zur Schaltung von Getriebegängen, die zumindest eine Planetenradstufe sowie zumindest ein Formschlussschaltmittel und zumindest ein Reibschlussschaltmittel zur Schaltung der zumindest einen Planetenradstufe aufweist, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die in zumindest einem der Getriebegänge dazu vorgesehen ist, zumindest das Formschlussschaltmittel und das Reibschlussschaltmittel gleichzeitig zu schalten, bekannt.
Der Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, einen Kundenkomfort insbesondere bei einer Schaltung der Getriebevorrichtung zu erhöhen. Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung geht aus von einer Getriebevorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, mit einer Getriebeeinheit zur Schaltung von Getriebegängen, die zumindest eine Planetenradstufe sowie zumindest ein Formschlussschaltmittel und zumindest ein Reibschlussschaltmittel zur Schaltung der zumindest einen Planetenradstufe aufweist, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit, die in zumindest einem der Getriebegänge dazu vorgesehen ist, zumindest das Formschlussschaltmittel und das Reibschlussschaltmittel gleichzeitig zu schalten.
Es wird vorgeschlagen, dass die Steuereinheit zumindest einen Betriebsmodus aufweist, der dazu vorgesehen ist, zur Schaltung des Formschlussschaltmittels ein Schlupfmoment des Reibschlussschaltmittels einzustellen. Dadurch kann ein von der Getriebevorrichtung übertragbares Moment begrenzt werden, wodurch hohe Momente, die aufgrund von Mas senträgheit insbesondere bei der Schaltung des Formschlussschaltmittels auftreten, vorteilhaft abgeleitet werden können. Durch die Ableitung der Momente kann ein von einem Bediener wahrgenommener Schaltruck vermindert werden, wodurch insbesondere bei Schaltvorgängen ein Kundenkomfort erhöht werden kann. Außerdem kann dadurch eine Momentenänderung in der Getriebeeinheit, die sich durch die Schaltung des Formschlussschaltmittels einstellt, für den Kundenkomfort vorteilhaft verändert werden. Unter einer „Einstellung eines Schlupfmoments” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit ein mittels des Reibschlussmittels übertragbares Moment einstellt, das in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, eine Relativdrehzahl in der Reibschlusseinheit bereitzustellen. Insbesondere soll unter einer „Einstellung eines Schlupfmoments” auch eine Veränderung des Schlupfmoments verstanden werden. Das Schlupfmoment kann dabei vorteilhafterweise einen beliebigen Wert annehmen, der in zumindest einem Betriebszustand dazu vorgesehen ist, die Relativdrehzahl in der Reibschlusseinheit bereitzustellen. Vorzugsweise ist ein Schlupfmoment kleiner als ein von dem Reibschlussschaltmittel maximal übertragbares Moment. Insbesondere soll unter einer Einstellung eines definierten Schlupfmoments eine Einstellung von einem Wert größer als Null und wesentlich kleiner als das maximal übertragbare Moment verstanden werden.
Weiter soll unter einer „Bildung eines Getriebegangs” insbesondere ein Schalten von dem Getriebegang zugeordneten Getriebeschaltmitteln in ihre Schaltstellungen verstanden werden. Unter einem „Formschlussschaltmittel” soll insbesondere ein Getriebeschaltmittel verstanden werden, das zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwei formschlüssig miteinander verbindbare Getriebeelemente aufweist, wie beispielsweise ein Getriebeschaltmittel mit einer formschlüssig schaltenden Klauenkupplung. Unter einem „Reibschlussschaltmittel” soll insbesondere ein Getriebeschaltmittel verstanden werden, das zur Herstellung einer drehfesten Verbindung zwei reibschlüssig miteinander verbindbare Getriebeelemente aufweist, wie beispielsweise ein Getriebeschaltmittel mit einer reibschlüssig schaltenden Lamellenkupplung. Unter einer „Steuer- und/oder Regeleinheit” soll insbesondere eine Recheneinheit mit einer Speichereinheit und einem in der Speichereinheit gespeicherten Betriebsprogramm verstanden werden. Unter „vorgesehen” soll insbesondere speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden werden.
Vorteilhafterweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit zur Einstellung eines definierten Werts des Schlupfmoments vorgesehen. Dadurch kann das von der Getriebevorrichtung übertragbare Moment auf einen vorteilhaft angepassten, definierten Wert begrenzt werden, wodurch ein hoher Kundenkomfort bei gleichzeitig vorteilhafter Übertragung eines Antriebsmoments erreicht werden kann. Unter einer „Einstellung eines definierten Werts” soll dabei insbesondere eine Einstellung eines in der Steuer- und/oder Regeleinheit hinterlegten Werts des Schlupfmoments verstanden werden, der beispielsweise mittels der Einstellung eines definierten Betriebsdrucks erreicht wird. Vorzugsweise regelt die Steuer- und/oder Regeleinheit das Schlupfmoment auf den definierten Wert ein. Vorzugsweise beträgt das eingestellte Schlupfmoment weniger als 100 Nm. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Dämpfung erreicht werden. Ein typischer Wert für das Schlupfmoment kann beispielsweise bei 50 Nm liegen, wobei in Abhängigkeit von einem Kraftfahrzeug, das mittels der Getriebevorrichtung angetrieben wird, auch andere Werte vorteilhaft sein können.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das Schlupfmoment des Reibschlussschaltmittels einzustellen, bevor das Formschlussschaltmittel geschaltet wird. Dadurch kann der Schaltvorgang des Formschlussschaltmittels bei gleichzeitiger hoher Schaltbarkeit komfortabel ausgestaltet werden. Unter einem „Schalten eines Getriebeschaltmittels” soll in diesem Zusammenhang insbesondere ein vollständiges Schließen des Formschlussschaltmittels verstanden werden. Vorteilhafterweise weist das Getriebeschaltmittel eine vollständig geöffnete Neutralstellung und eine vollständig geschlossene Schaltstellung auf. Für ein Reibschlussschaltmittel kann weiter eine betätigte, d. h. teilweise geschlossene bzw. teilweise geöffnete Schaltstellung vorgesehen werden. Unter „betätigt” soll in diesem Zusammenhang insbesondere nicht geschaltet bzw. geöffnet verstanden werden.
Besonders vorteilhaft ist es, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das Schlupfmoment einzustellen, während das Formschlussschaltmittel geschaltet wird. Dadurch kann insbesondere der Schaltvorgang des Formschlussschaltmittels vorteilhaft gedämpft werden. Unter „einstellen” soll in diesem Zusammenhang insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit ein Schlupfmoment vorgibt, während das Formschlussschaltmittel geschaltet wird.
Vorzugsweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen, das Schlupfmoment zu erhöhen, nachdem das Formschlussschaltmittel geschaltet ist. Dadurch kann nach dem Schalten des Formschlussschaltmittels das mittels der Getriebevorrichtung übertragbare Moment wieder auf einen vorteilhaften Wert erhöht werden.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das Reibschlussschaltmittel sukzessive zu schließen, nachdem das Formschlussschalt mittel geschaltet ist. Dadurch kann ein besonders vorteilhafter Schaltvorgang erreicht werden.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, das Reibschlussschaltmittel kontinuierlich zu schließen, nachdem das Formschlussschaltmittel geschaltet ist. Dadurch kann eine als unvorteilhaft wahrgenommene, sprunghafte Momentenänderung zumindest teilweise vermieden werden. Unter „kontinuierlich schließen” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit das eingestellte Schlupfmoment sprungfrei erhöht, bis das Reibschlussschaltmittel zur Übertragung eines maximalen Moments vollständig geschlossen ist.
Vorzugweise ist die Steuer- und/oder Regeleinheit für einen Schaltvorgang von einer Leerlaufschaltstellung in eine Fahrstufe vorgesehen. Dadurch kann eine vorteilhafte Schaltung der Fahrstufe erreicht werden.
Weiter wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit für einen Schaltvorgang zum Wechsel einer Fahrrichtungseinstellung vorgesehen ist. Dadurch kann ein Schaltvorgang zur Änderung einer Fahrtrichtung, wie beispielsweise ein Schaltvorgang von einem Vorwärtsgetriebegang in den Rückwärtsgetriebegang, für einen Kunden vorteilhaft ausgestaltet werden.
Zu dem wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit für einen Schaltvorgang vorgesehen ist, bei dem zumindest eine Schaltstellung des Reibschlussschaltmittels beibehalten wird. Dadurch kann ein Schaltvorgang, bei dem zumindest das Formschlussschaltelement zugeschaltet wird, besonders vorteilhaft ausgebildet werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung weist die Getriebeeinheit zumindest drei Planetenradstufen auf, die mittels des zumindest einen Formschlussschaltmittels und des zumindest einen Reibschlussschaltmittels teilweise drehfest miteinander und/oder drehfest mit einem Getriebegehäuse verbindbar sind. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Getriebeeinheit bereitgestellt werden. Vorzugsweise weist die Getriebeeinheit insgesamt zumindest vier Formschlussschaltmittel und/oder Reibschlussschaltmittel auf.
Ferner wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung eine Wandlereinheit umfasst, die in einem Kraftfluss vor dem Formschlussschaltmittel und dem Kraftschlussschaltmittel angeordnet ist. Dadurch weist die Getriebevorrichtung ein vorteilhaftes Anfahrelement auf. Unter „in einem Kraftfluss vor dem Formschlussschaltmittel” soll dabei insbesondere in Bezug auf einen von einer Antriebsmaschine ausgehenden Kraftfluss verstanden werden.
Außerdem wird vorgeschlagen, dass die Getriebevorrichtung ein Hybridantriebsmodul aufweist, das in einem Kraftfluss vor dem Formschlussschaltmittel und dem Kraftschlussschaltmittel angeordnet ist. Dadurch kann eine besonders vorteilhafte Getriebevorrichtung bereitgestellt werden. Grundsätzlich kann die Getriebevorrichtung alternativ zu der Wandlereinheit, bzw. alternativ oder zusätzlich zu dem Hybridantriebsmodul eine Anfahrkupplung aufweisen.
Weitere Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung. In der Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fachmann wird die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
Dabei zeigen:
1 schematisch eine Getriebevorrichtung mit einer Getriebeeinheit und einer Wandlereinheit,
2 eine Schaltlogik für die Getriebeeinheit,
3 schematisch Drehzahlen für einen ersten Schaltvorgang,
4 schematisch Momente für den ersten Schaltvorgang,
5 schematisch ein Abtriebsmoment für den ersten Schaltvorgang,
6 schematisch Drehzahlen für einen zweiten Schaltvorgang,
7 schematisch Momente für den zweiten Schaltvorgang und
8 schematisch ein Abtriebsmoment für den zweiten Schaltvorgang.
1 zeigt eine Getriebevorrichtung für ein Kraftfahrzeug. Die Getriebevorrichtung weist zur Schaltung von Getriebegängen V1–V7, R1–R3 eine Getriebeeinheit 10 mit drei Planetenradstufen P1, P2, P3 auf. Die Planetenradstufen P1, P2, P3 sind teilweise wirkungsmäßig fest miteinander verbunden und teilweise wirkungsmäßig miteinander bzw. einem Getriebegehäuse 13 verbindbar. Zur Schaltung der Getriebegänge V1–V7, R1–R3 weist die Getriebeeinheit 10 zwei Formschlussschaltmittel S5, S7 und fünf Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 auf. Die Formschlussschaltmittel S5, S7 und die Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 sind teilweise als Bremsmittel zur Verbindung von drehbaren Getriebeelementen mit dem Getriebegehäuse 13 und teilweise als Kupplungsmittel zur Verbindung von drehbaren Getriebeelementen verbunden. Die drehbaren Getriebeelemente sind jeweils wirkungsmäßig mit den Planetenradstufen P1, P2, P3 gekoppelt. In einem Kraftfluss vor den Planetenradstufen P1, P2, P3, den Formschlussschaltmitteln S5, S7 und den Reibschlussschaltmitteln S1–S4, S6 ist eine hydrodynamische Wandlereinheit 14 angeordnet. Grundsätzlich kann alternativ zu der Wandlereinheit 14 auch ein Hybridantriebsmodul und/oder eine Anfahrkupplung angeordnet sein.
In Abhängigkeit von einem Schaltvorgang zur Bildung der Getriebegänge V1–V7, R1–R3 werden die Formschlussschaltmittel S5, S7 und die Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 zumindest teilweise von einer Neutralstellung in eine Schaltstellung geschaltet. Eine Schaltlogik zur Bildung der Getriebegänge ist in 2 dargestellt. In dem Vorwärtsgetriebegang V1 sind die Reibschlussschaltmittel S3, S6 und das Formschlussschaltmittel S7 geschaltet. In dem Rückwärtsgetriebegang R3 sind die Reibschlussschaltmittel S3, S6 und das Formschlussschaltmittel S7 geschaltet. Um beispielsweise einen ersten Vorwärtsgetriebegang V1 zu bilden, werden die Reibschlussschaltmittel S3, S6 und das Formschlussschaltmittel S5 in ihre Schaltstellungen geschaltet. Um beispielsweise einen Rückwärtsgetriebegang R3 zu schalten, werden die Reibschlussschaltmittel S3, S6 und das Formschlussschaltmittel S7 in ihre Schaltstellungen geschaltet. Die weiteren Vorwärtsgetriebegänge V2–V7 und Rückwärtsgetriebegänge R1, R2 sind analog bildbar.
Zur Schaltung der Formschlussschaltmittel S5, S7 und der Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 weist die Getriebevorrichtung einer Steuer- und Regeleinheit 11 auf, mittels der in Abhängigkeit von der Schaltlogik die Formschlussschaltmittel S5, S7 bzw. die Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 geschaltet bzw. geöffnet werden. In einem Teil der Getriebegänge V1–V7, R1–R3, wie insbesondere in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 und dem Rückwärtsgetriebegang R3, schaltet die Steuer- und Regeleinheit 11 dabei zumindest eines der Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 und zumindest eines der Formschlussschaltmittel S5, S7. Zur Schaltung von solchen Getriebegängen wird grundsätzlich zunächst zumindest eines der Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 geschaltet. Erst wenn das Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 zumindest teilweise betätigt ist, wird das zu schaltende Formschlussschaltmittel S5, S7 geschaltet.
Ausgehend von einer Leerlaufstellung, in der die Formschlussschaltmittel S5, S7 und die Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 in ihre Neutralstellungen geschaltet sind, wird zunächst zumindest eines der Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 geschaltet, bevor eines der Formschlussschaltmittel S5, S7 geschaltet wird. Um beispielsweise ausgehend von der Leerlaufstellung den ersten Vorwärtsgetriebegang V1 oder den Rückwärtsgetriebe gang R3 zu schalten, werden zunächst die beiden Reibschlussschaltmittel S3, S6 geschaltet. Sobald die Reibschlussschaltmittel S3, S6 betätigt sind, wird in Abhängigkeit von dem zu schaltenden Getriebegang V1, R3 anschließend entweder das Formschlussschaltmittel S5 oder das Formschlussschaltmittel S7 geschaltet.
Ausgehend von einem bereits geschalteten Getriebegang V1–V7, R1–R3 wird in einem Teil der Schaltvorgänge eines der Formschlussschaltmittel S5, S7 geschaltet, während das weitere Formschlussschaltmittel S5, S7 bzw. eines der Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 geöffnet wird. Um beispielsweise von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 in den Rückwärtsgetriebegang R3 zu schalten, wird das Formschlussschaltmittel S5 in die Neutralstellung und das Formschlussschaltmittel S7 in die Schaltstellung geschaltet.
Zur Bildung der Getriebegänge V1–V4, R1–R3, in denen gleichzeitig zumindest eines der Formschlussschaltmittel S5, S7 und zumindest eines der Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 geschaltet sind, weist die Steuer- und Regeleinheit 11 einen Betriebsmodus auf, bei dem während der Schaltung des Formschlussschaltmittels S5, S7 ein definiertes Schlupfmoment 12 für das Reibschlussschaltmittel S3 eingestellt wird. Ein mittels der Steuer- und Regeleinheit 11 eingestellter Wert für das Schlupfmoment 12 kann beispielsweise als ca. 50 Nm in der Steuer- und Regeleinheit 11 definiert sein.
Die Steuer- und Regeleinheit 11 stellt das Schlupfmoment 12 ein, bevor das Formschlussschaltmittel S5, S7 geschaltet wird. Während dem Schaltvorgang des Formschlussschaltmittels S5, S7 hält die Steuer- und Regeleinheit 11 das Schlupfmoment 12 eingestellt. Nachdem das Formschlussschaltmittel S5, S7 geschaltet ist, erhöht die Steuer- und Regeleinheit 11 das Schlupfmoment 12 wieder und schließt somit das Reibschlussschaltmittel S3, für das das Schlupfmoment 12 eingestellt wurde, kontinuierlich. Mittels des Betriebsmodus ist die Steuer- und Regeleinheit 11 für Schaltvorgänge von der Leerlaufschaltstellung in eine Fahrstellung, für Schaltvorgänge zum Wechsel einer Fahrrichtungseinstellung und für Schaltvorgänge, bei denen eines der Formschlussschaltmittel S5, S7 in seine Schaltstellung geschaltet wird, vorgesehen.
Durch die bereits geschalteten Reibschlussschaltmittel S1–S4, S6 weist insbesondere bei diesen Schaltvorgängen das zu schaltende Formschlussschaltmittel S5, S7 vor seiner Schaltung in die Schaltstellung eine Differenzdrehzahl und ein anliegendes Moment 17, 18 größer als Null auf. Nach der Schaltung in die Schaltstellung weist die Differenzdrehzahl des Formschlussschaltmittels S5, S7 den Wert Null auf. Das an dem Formschlussschaltmittel S5, S7 anliegende Moment 17, 18 wird nach der Schaltung auf das Getriebe gehäuse 13 übertragen, wodurch an einer Abtriebseinheit 19 ein Abtriebsmoment 20 bereitgestellt wird. Durch den Schaltvorgang des Formschlussschaltmittels S5, S7 ändert sich somit das an der Abtriebseinheit 19 anliegenden Abtriebsmoment 20. Mittels des Betriebsmodus der Steuer- und Regeleinheit 11 wird das Abtriebsmoment 20 zumindest in Teilbereichen kontinuierlich geändert, d. h. zumindest in den Teilbereichen entfällt eine sprunghafte Änderung des Abtriebsmoments 20.
Das an der Abtriebseinheit 19 anliegende Abtriebsmoment 20 ändert sich analog zu dem von dem Formschlussschaltmittel S5, S7 übertragenen Moment 17, 18. Durch das Schlupfmoment 12, das ein über das entsprechende Reibschlussschaltmittel S3 übertragbares Moment 21 begrenzt, ist auch das über das Formschlussschalmittel S5, S7 übertragene Moment 17, 18 und somit das von der Abtriebseinheit 19 übertragene Abtriebsmoment 20 begrenzt. Mittels einer Sollkurve für das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragene Schlupfmoment 12 wird ein Verlauf des Abtriebsmoments 20 eingestellt. Die Sollkurve für das Schlupfmoment 12 ist in der Steuer- und Regeleinheit 11 gespeichert.
Durch das kontinuierliche Schließen des Reibschlussschaltmittels S3 wird das Abtriebsmoment 20 nach dem Schalten des Formschlussschaltmittels S5, S7 erhöht, bis es in Abhängigkeit von dem zu schaltenden Getriebegang V1–V4, R1–R3 einem an einer Antriebseinheit 22 eingeleiteten Antriebsmoment entspricht. In den 4 und 7 ist das Schließen der Reibschlussschaltmittel S3 als ein gleichmäßig lineares Schließen ausgebildet. In der Steuer- und Regeleinheit 11 sind zusätzlich auch noch weitere Sollkurven zum Schließen des Reibschlussschaltmittels S3 hinterlegbar. Insbesondere kann die Steuer- und Regeleinheit 11 mehrere Sollkurven aufweisen, die in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang ausgewählt werden. Mittels der Sollkurven ist auch das eingestellte Schlupfmoment 12, das das Reibschlussschaltmittel S3 während des Schaltens des Formschlussschaltmittels S5, S7 aufweist, in Abhängigkeit von einem Schaltvorgang definierbar.
Die 3 bis 5 zeigen schematisch den Schaltvorgang von der Leerlaufschaltstellung in den ersten Vorwärtsgetriebegang V1. Für die Antriebseinheit 22 wird während des gesamten Schaltvorgangs eine konstante Antriebsdrehzahl 23 angenommen, wie beispielsweise eine Leerlaufdrehzahl. Eine Abtriebsdrehzahl 24 der Abtriebseinheit 19 wird während des Schaltvorgangs ebenfalls als konstant und größer als Null angenommen, was einem bewegten Fahrzeug während dem Schaltvorgang entspricht. Grundsätzlich kann die Abtriebsdrehzahl 24 für den Schaltvorgang auch Null sein. In 2 ist eine modifi zierte Abtriebsdrehzahl 24 dargestellt, die als Produkt aus einem Übersetzungsverhältnis des geschalteten Getriebegangs und der tatsächlich anliegenden Abtriebsdrehzahl definiert ist. Die Wandlereinheit 14 weist zu Beginn des Schaltvorgangs eine Turbinendrehzahl 25 auf, die durch die in der Leerlaufschaltstellung frei mitdrehende Getriebeeinheit 10 im Wesentlichen der Antriebsdrehzahl 23 entspricht (vgl. 3). Das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragbare Moment 21 entspricht zu Beginn des Schaltvorgangs dem maximal übertragbaren Moment (vgl. 4).
Bevor das Formschlussschaltmittel S5 geschaltet wird, wird das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragbare Moment 21 auf das Schlupfmoment 12 reduziert. Anschließend wird das Formschlussschaltmittel S5 geschaltet. Durch die Schaltung des Formschlussschaltmittels S5 steigt das über das Formschlussschaltmittel S5 übertragene Moment 17 zunächst auf einen von dem Schlupfmoment 12 abhängenden Wert an. Das von dem Formschlussschaltmittel S5 übertragene Moment 21 ist dabei kleiner als ein Moment, das über das Formschlussschaltmittel S5 in dem ersten Vorwärtsgetriebegang übertragen wird (vgl. 4). Durch das Schalten des Formschlussschaltmittels S5 liegt an dem Reibschlussschaltmittel S3 ein Moment an, das größer ist als das Schlupfmoment 12. Durch das Schalten des Formschlussschaltmittels S5 stellt sich an dem Reibschlussschaltmittel S3 somit eine Differenzdrehzahl 15 ein, die ungleich Null ist. Eine Größe der Differenzdrehzahl 15 des Reibschlussschaltmittels S3 ist mittels des Schlupfmoments 12 definiert. Durch die Differenzdrehzahl 15 des Reibschlussmittels S3 fällt die Turbinendrehzahl 25 bei Schalten des Formschlussschaltmittels S5 zunächst ab. Die Turbinendrehzahl 25 ist dabei stets größer als ein Wert, den die Turbinendrehzahl 25 in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 annimmt (vgl. 3).
Durch das sukzessive Schließen des Reibschlussschaltmittels S3 nach dem Schalten des Formschlussschaltmittels S5 erhöht sich das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragene Moment 21 (vgl. 4). Die Differenzdrehzahl 15 des Reibschlussschaltmittels S3 verringert sich dadurch, bis sie wieder Null erreicht (vgl. 3). Analog zu dem steigenden Schlupfmoment 12, das dem von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragbaren Moment 21 entspricht, steigt das von dem Formschlussschaltmittel S5 übertragene Moment 17 und damit das an der Abtriebseinheit 19 anliegende Abtriebsmoment 20 (vgl. 4 und 5). Analog mit der Differenzdrehzahl 15 des Reibschlussschaltmittels S3 verändert sich auch die Turbinendrehzahl 25. Da das Reibschlussmittel S3 kontinuierlich geschlossen wird, ändert sich die Turbinendrehzahl 25 zumindest während dem kontinuierlichen Schließen des Reibschlussschaltmittels S3 sprungfrei (vgl. 3).
Am Ende des Schaltvorgangs weist die Turbinendrehzahl 25 einen Wert auf, der durch die tatsächliche Abtriebsdrehzahl und ein Übersetzungsverhältnis des Vorwärtsgetriebegangs V1 definiert ist. Das Reibschlussschaltmittel S3 ist am Ende des Schaltvorgangs wieder vollständig geschlossen. Das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragbare Moment entspricht am Ende des Schaltvorgangs wieder dem maximal übertragbaren Moment.
Die 6 bis 8 zeigen schematisch den Schaltvorgang von dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 in den Rückwärtsgetriebegang R3. Für die Antriebsdrehzahl 23 wird während des gesamten Schaltvorgangs eine konstante Drehzahl angenommen. Die in 7 dargestellte modifizierte Abtriebsdrehzahl 24 ist zu Beginn und am Ende des Schaltvorgangs größer als Null, da das Übersetzungsverhältnis und die tatsächliche Abtriebsdrehzahl ihr Vorzeichen ändern. Zu Beginn des Schaltvorgangs weist die Wandlereinheit 14 die Turbinendrehzahl 25 auf, die durch die Abtriebsdrehzahl und das Übersetzungsverhältnis des Vorwärtsgetriebegangs V1 definiert ist (vgl. 6). Das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragbare Moment entspricht zu Beginn des Schaltvorgangs dem maximal übertragbaren Moment (vgl. 7).
Bevor das Formschlussschaltmittel S7 geschaltet wird, wird das von dem Reibschlussschaltmittel S3 übertragbare Moment auf das Schlupfmoment 12 reduziert. Zeitgleich oder vorher wird das in dem ersten Vorwärtsgetriebegang V1 geschaltete Formschlussschaltmittel S5 geöffnet, wodurch das über das Formschlussschaltmittel S5 übertragene Moment 17 auf Null fällt. Sobald das Formschlussschaltmittel S5 geöffnet ist, wird das Formschlussschaltmittel S7 geschaltet. Durch die Schaltung des Formschlussschaltmittels S7 steigt das über das Formschlussschaltmittel S7 übertragene Moment 18 zunächst auf einen von dem Schlupfmoment 12 abhängenden Wert an (vgl. 7). Durch das Schalten des Formschlussschaltmittels S7 stellt sich an dem Reibschlussschaltmittel S3 die Differenzdrehzahl 15 ein. Analog mit der Differenzdrehzahl 15 des Reibschlussschaltmittels S3 verändert sich auch die Turbinendrehzahl 25. Durch die an dem Reibschlussschaltmittel S3 auftretende Differenzdrehzahl 15 während des Schaltvorgangs steigt die Turbinendrehzahl 25 zunächst an (vgl. 6).
Sobald das Formschlussschaltmittel S7 geschaltet ist, wird das Reibschlussschaltmittel S3 kontinuierlich sukzessive geschlossen, wodurch sich das von dem Formschlussmittel S7 übertragene Moment 18 auf den in dem Rückwärtsgetriebegang V3 zu übertragene Moment annähert (vgl. 7). Durch das sich dabei erhöhende Schlupfmoment 12 fällt die Turbinendrehzahl 25 auf den durch die Abtriebsdrehzahl und das Übersetzungsver hältnis des Rückwärtsgetriebegangs R3 definierten Wert ab. Gleichzeitig erhöht sich das über das Formschlussschaltmittel S7 übertragene Moment 18 und damit auch ein Absolutwert des Abtriebsmoments 20.
Am Ende des Schaltvorgangs weist die Turbinendrehzahl 25 einen Wert auf, der durch die Abtriebsdrehzahl und das Übersetzungsverhältnis des Rückwärtsgetriebegangs R3 definiert ist. Das Reibschlussschaltmittel S7 ist am Ende des Schaltvorgangs wieder vollständig geschlossen.

Claims

Getriebevorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, mit einer Getriebeeinheit (10) zur Schaltung von Getriebegängen (V1–V7, R1–R3), die zumindest eine Planetenradstufe (P1, P2, P3) sowie zumindest ein Formschlussschaltmittel (S5, S7) und zumindest ein Reibschlussschaltmittel (S1–S4, S6) zur Schaltung der zumindest einen Planetenradstufe (P1, P2, P3) aufweist, und mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit (11), die in zumindest einem der Getriebegänge (V1–V7, R1–R3) dazu vorgesehen ist, zumindest das Formschlussschaltmittel (S5, S7) und das Reibschlussschaltmittel (S1–S4, S6) gleichzeitig zu schalten, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) zumindest einen Betriebsmodus aufweist, der dazu vorgesehen ist, zur Schaltung des Formschlussschaltmittels (S5, S7) ein Schlupfmoment (12) des Reibschlussschaltmittels (S3) einzustellen.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) zur Einstellung eines definierten Werts des Schlupfmoments (12) vorgesehen ist.
Getriebevorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu vorgesehen ist, das Schlupfmoment (12) des Reibschlussschaltmittels (S3) einzustellen, bevor das Formschlussschaltmittel (S5, S7) geschaltet wird.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu vorgesehen ist, das Schlupfmoment (12) einzustellen, während das Formschlussschaltmittel (S5, S7) geschaltet wird.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu vorgesehen, das Schlupfmoment (12) zu erhöhen, nachdem das Formschlussschaltmittel (S5, S7) geschaltet ist.
Getriebevorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu vorgesehen, das Reibschlussschaltmittel (S3) sukzessive zu schließen, nachdem das Formschlussschaltmittel (S5, S7) geschaltet ist.
Getriebevorrichtung einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) dazu vorgesehen, das Reibschlussschaltmittel (S3) kontinuierlich zu schließen, nachdem das Formschlussschaltmittel (S5, S7) geschaltet ist.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) für einen Schaltvorgang von einer Leerlaufschaltstellung in eine Fahrstufe vorgesehen ist.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) für einen Schaltvorgang zum Wechsel einer Fahrrichtungseinstellung vorgesehen ist.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit (11) für einen Schaltvorgang vorgesehen ist, bei dem zumindest eine Schaltstellung des Reibschlussschaltmittels (S1–S4, S6) beibehalten wird.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeinheit (10) zumindest drei Planetenradstufen (P1, P2, P3) aufweist, die mittels des zumindest einen Formschlussschaltmittels (S5, S7) und des zumindest einen Reibschlussschaltmittels (S1–S4, S6) teilweise drehfest miteinander und/oder drehfest mit einem Getriebegehäuse (13) verbindbar sind.
Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Wandlereinheit (14), die in einem Kraftfluss vor dem Formschlussschaltmittel (S5, S7) und dem Reibschlussschaltmittel (S1–S4, S6) angeordnet ist.
Verfahren für eine Getriebevorrichtung, insbesondere Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, mit einer Getriebeeinheit (10) mit zumindest einer Planetenradstufe (P1, P2, P3) zur Schaltung von zumindest zwei Getriebegängen (V1–V7, R1–R3), bei der zur Schaltung von zumindest einem Getriebegang (V1–V4, R1–R3) zumindest ein Formschlussschaltmittel (S5, S7) und zumindest ein Reibschlussschaltmittel (S1–S4, S6) gleichzeitig geschalten werden, insbesondere ein Verfahren für eine Getriebevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zur Schaltung des Formschlussschaltmittels (S5, S7) ein Schlupfmoment (12) des Reibschlussschaltmittels (S3) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlupfmoment (12) nach der Schaltung des Formschlussschaltmittels (S5, S7) zumindest in Teilbereichen sukzessive erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass das Schlupfmoment (12) des Reibschlussschaltmittels (S3) eingestellt wird, bevor das Formschlussschaltmittel (S5, S7) geschaltet wird.