DE102009043837A1

DE102009043837A1 - Method for operating an automated change gear unit

Info

Publication number: DE102009043837A1
Application number: DE200910043837
Authority: DE
Inventors: Günter Dipl.-Ing. Pilat
Original assignee: AVL List GmbH
Current assignee: AVL List GmbH
Priority date: 2008-08-25
Filing date: 2009-08-24
Publication date: 2010-04-15
Also published as: AT505318B1; AT505318A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer vorzugsweise automatisierten Wechselgetriebeeinheit (10) mit einer zwischen einer Antriebsmaschine (14) und einem zumindest ein Gangrad (1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a) aufweisenden Wechselgetriebe (11) angeordneten Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheit (12), mit zumindest einer als Doppelkupplung ausgebildeten Schaltkupplungseinheit (13) mit einer ersten und einer zweiten Schaltkupplung (19, 20), wobei die beiden Schaltkupplungen (19, 20) relativ zueinander in umgekehrten Drehrichtungen angetrieben werden. Um die Zeitdauer des Synchronisierungsvorgangs zu reduzieren und die Synchroneinheit zu entlasten, ist vorgesehen, dass ein zwischen der ersten Kupplung (19) und dem einzuschaltenden Gangrad (1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a) liegenden Teil des Antriebsstranges (24) bei einem Gangwechsel in einen höheren Gang oder bei Einlegen eines Ganges (1, 2, 3, 4, 5, 6) bei stehendem Fahrzeug mittels der entgegengesetzt zur ersten Kupplung (19) angetriebenen zweiten Kupplung (20) abgebremst wird, bis die Drehzahldifferenz zum einzuschaltenden Gangrad einen definierten Wert unterschreitet.The invention relates to a method for operating a preferably automated change gear unit (10) with a forward / reverse gear arranged between a drive machine (14) and a change gear (11) having at least one gear wheel (1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a). Load switching unit (12), with at least one clutch clutch unit (13) designed as a double clutch with a first and a second clutch (19, 20), wherein the two clutches (19, 20) are driven relative to each other in reverse rotational directions. In order to reduce the duration of the synchronization process and to relieve the synchronization unit, it is provided that a part of the drive train (24) lying between the first clutch (19) and the gear wheel (1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a) to be engaged a gear change in a higher gear or when engaging a gear (1, 2, 3, 4, 5, 6) is braked when the vehicle is stationary by means of the opposite to the first clutch (19) driven second clutch (20) until the speed difference to be turned on Gear wheel falls below a defined value.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer vorzugsweise automatisierten Wechselgetriebeeinheit mit einer zwischen einer Antriebsmaschine und einem zumindest ein Gangrad aufweisenden Wechselgetriebe angeordneten Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheit, mit zumindest einer als Doppelkupplung ausgebildeten Schaltkupplungseinheit mit einer ersten und einer zweiten Schaltkupplung, wobei die beiden Schaltkupplungen relativ zueinander in umgekehrten Drehrichtungen angetrieben werden.The The invention relates to a method for operating a preferably automated change gear unit with one between a Drive machine and at least one gear wheel having change gearbox arranged forward-reverse load switching unit, with at least one designed as a double clutch clutch unit with a first and a second clutch, wherein the two Clutches relative to each other in reverse directions of rotation are driven.

In synchronisierten Handschaltgetrieben wird beim Gangwechsel der Teil des Antriebstranges, der zwischen Hauptkupplung und dem einzuschaltenden Gangrad liegt, mit Hilfe einer Synchroneinheit auf die Drehzahl des einzuschaltenden Gangrades gebracht. Die Zeitdauer dieses Synchronisiervorganges hängt vom Massenträgheitsmoment der zu beschleunigenden Teile, der Drehzahldifferenz, den Verlustreibungsverhältnissen und vom an der Synchroneinheit aufgebrachten Drehmoment ab.In synchronized manual transmissions is the gear change the part the drive train, the between main clutch and the to be turned on Gear wheel is, with the help of a synchronous unit to the speed brought to turn the gear wheel. The duration of this synchronization process depends on the mass moment of inertia of the to be accelerated Parts, the speed difference, the loss friction ratios and from the torque applied to the synchronizer unit.

Bei großen Massenträgheitsmomenten und hohen Gangübersetzungen reicht das Drehmoment der Synchroneinheit aber nicht aus, eine Schaltzeit von unter 0,5 Sekunden zu erreichen. Eine Limitierung ist dabei gegeben durch die Größe der Synchroneinheit, die Größe und die Anzahl der Reibflächen, das Reibmaterial und durch die Kosten.at large moments of inertia and high gear ratios However, the torque of the synchronizing unit is not sufficient, a switching time of less than 0.5 seconds. A limitation is given by the size of the sync unit, the size and the number of friction surfaces, the friction material and through the costs.

Nutzfahrzeuge, wie Schlepper, Radlader, Traktoren oder dergleichen werden häufig mit Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheiten (Power-Shuttle-Einheiten) ausgestattet, welches es dem Fahrer eines Fahrzeuges ermöglicht, die Fahrtrichtung von Vorwärts nach Rückwärts oder umgekehrt sehr einfach zu ändern.Commercial vehicles, such as tugs, wheel loaders, tractors or the like are common with forward-reverse load switching units Equipped (power shuttle units), which gives the driver a Vehicle allows the direction of travel from forward very easy to change to reverse or vice versa.

Aus der EP 1 013 967 A2 ist ein Wechselgetriebe mit einer Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheit mit zwei Kupplungspaketen bekannt, wobei das erste Kupplungspaket für einen Antrieb in einer ersten Drehrichtung und das zweite Kupplungspaket für einen Antrieb der Ausgangswelle in einer zweiten Drehrichtung aktiviert wird.From the EP 1 013 967 A2 is a change gear with a forward-reverse load switching unit with two clutch packs known, wherein the first clutch pack is activated for a drive in a first rotational direction and the second clutch pack for driving the output shaft in a second rotational direction.

Aufgabe der Erfindung ist es, die Zeitdauer des Synchronisiervorganges zu reduzieren und die Synchroneinheit zu entlasten.task The invention is to the duration of the synchronization process reduce and relieve the sync unit.

Erfindungsgemäß wird dies dadurch erreicht, dass ein zwischen der ersten Kupplung und dem einzuschaltenden Gangrad liegender Teil des Antriebsstranges bei einem Gangwechsel in einen höheren Gang oder bei Einlegen eines Ganges bei stehendem Fahrzeug mittels der entgegengesetzt zur ersten Kupplung angetrie benen zweiten Kupplung abgebremst wird, bis die Drehzahldifferenz zum einzuschaltenden Gangrad einen definierten Wert unterschreitet.According to the invention this is achieved by a between the first clutch and the part of the drive train lying to be turned on when changing gears to a higher gear or when placing a corridor with the vehicle stopped by the opposite is slowed down to the first clutch angeportie surrounded second clutch, until the difference in speed to be turned on a defined Value falls below.

Dadurch, dass die zweite Kupplungseinheit in umgekehrter Drehrichtung wie die erste Kupplungseinheit angetrieben wird, kann der Antriebsstrang sehr rasch abgebremst werden, bis die Drehzahldifferenz zwischen dem ersten Antriebsstrang und dem zu schaltenden Gangrad unterhalb eines definierten Wertes liegt. Die restliche Synchronisierarbeit kann durch die Synchroneinheit des Wechselgetriebes problemlos übernommen werden, ohne diese zu überlasten.Thereby, that the second clutch unit in the reverse direction as The first clutch unit is driven, the drive train be braked very quickly until the speed difference between the first drive train and the gear wheel to be switched below of a defined value. The rest of the synchronization work Can be easily taken over by the synchronizing unit of the gearbox without overloading them.

Das Abbremsen des Antriebsstranges über die zweite Schalkupplung beim Einlegen eines Ganges im Stand bzw. beim Hochschalten bei Fahrt ermöglicht es darüber hinaus, eine äußerst kurze Schaltzeit auch bei hohen Gangübersetzungen und großen Massenträgheitsmomenten zu erreichen.The Braking the drive train via the second Schalkupplung when engaging a gear in stand or when upshifting while driving moreover, it makes an extremely short switching time even at high gear ratios and large Mass moments of inertia to achieve.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Figur näher erläutert.The The invention will be explained in more detail below with reference to FIG.

Die Figur zeigt schematisch eine automatisiert oder manuell schaltbare Wechselgetriebeeinheit 10 mit einem automatisierten Wechselgetriebe 11 mit Synchroneinheiten 11a, einer Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheit 12 mit einer Schaltkupplungseinheit 13, welche zwischen der Antriebsmaschine 14 und einer Eingangswelle der Wechselgetriebeeinheit 10 angeordnet ist. Mit den Ziffern 1, 2, 3, 4, 5, 6 sind verschiedene Schaltstufen mit zugehörigen Gangrädern 1a, 2a, 3a, 4a, 5a, 6a des Wechselgetriebes 11 bezeichnet, welches abtriebsseitig mit einem Differential 16 verbunden ist. Die Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheit 12 weist eine Schaltkupplungseinheit 13 und eine Umkehrstufe 22 auf, über welche die Drehrichtung der Getriebeeingangswelle 18 umgekehrt werden kann. Mit Bezugszeichen 17 ist eine Kriechganggruppe bezeichnet.The figure shows schematically an automatic or manually switchable change gear unit 10 with an automated change gearbox 11 with sync units 11a a forward-reverse load switching unit 12 with a clutch unit 13 which is between the prime mover 14 and an input shaft of the change gear unit 10 is arranged. With the numbers 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 are different shift stages with associated gear wheels 1a . 2a . 3a . 4a . 5a . 6a of the gearbox 11 denotes, which output side with a differential 16 connected is. The forward-reverse load switching unit 12 has a clutch unit 13 and a reversal stage 22 on, over which the direction of rotation of the transmission input shaft 18 can be reversed. With reference number 17 is a creeper group called.

Die Schaltkupplungseinheit 13 besteht aus einer ersten Schaltkupplung 19 und einer zweiten Schaltkupplung 20, beispielsweise Lamellenkupplungen, wobei die Antriebsseite 19a der ersten Schaltkupplung 19 direkt bzw. über eine Übersetzungsstufe 21 mit der Antriebsmaschine 14 und die Abtriebsseite 19b der ersten Schaltkupplung 19 mit der Eingangswelle 15 der Kriechganggruppe 17 bzw. die Getriebeeingangswelle 18 verbunden ist. Weiters ist die Antriebsseite 20a der zweiten Schaltkupplung 20 über die Umkehrstufe 22 mit der Antriebsmaschine 14 verbunden, wobei die Abtriebsseite 20b der zweiten Schaltkupplung 20 ebenfalls mit der Eingangswelle 15 der Kriechganggruppe 17 bzw. der Getriebewelle 18 in Drehverbindung steht. Aufgrund der Umkehrstufe 22 läuft die Antriebsseite 20a der zweiten Schaltkupplung 20 ständig entgegengesetzt zur Drehrichtung der Antriebsseite 19a der ersten Schaltkupplung 19 und somit entgegengesetzt zu den abzubremsenden Massen 23 um, welche in der Figur mar kiert sind. Die Umschaltung für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt F, R erfolgt durch geregeltes Öffnen der ersten Schaltkupplung 19 und gleichzeitiges geregeltes Schließen der zweiten Schaltkupplung 20 mit überschneidender gleichzeitiger Rutschphase beider Schaltkupplungen 19, 20. Die Aktivierungsstellungen der Schaltkupplungen 19, 20 der Vorwärts-Rückwärts-Lastschalteinheit 12 sind mit den Buchstaben F bzw. R bezeichnet.The clutch unit 13 consists of a first clutch 19 and a second clutch 20 For example, multi-plate clutches, the drive side 19a the first clutch 19 directly or via a translation stage 21 with the prime mover 14 and the output side 19b the first clutch 19 with the input shaft 15 the creeper gear group 17 or the transmission input shaft 18 connected is. Furthermore, the drive side 20a the second clutch 20 about the reversing stage 22 with the prime mover 14 connected, the output side 20b the second clutch 20 also with the input shaft 15 the creeper gear group 17 or the transmission shaft 18 is in rotary connection. Due to the reversing stage 22 the drive side is running 20a the second clutch 20 constantly opposite to Direction of rotation of the drive side 19a the first clutch 19 and thus opposite to the braked masses 23 um, which are marked in the figure. The changeover for forward and reverse travel F, R takes place by controlled opening of the first clutch 19 and simultaneous controlled closing of the second clutch 20 with overlapping simultaneous slip phase of both clutches 19 . 20 , The activation positions of the clutches 19 . 20 the forward-reverse load switching unit 12 are denoted by the letters F and R, respectively.

Beim Einlegen eines Ganges im Stand oder beim Hochschalten bei Fahrt muss der Teil des Antriebstranges 24, der sich zwischen der ersten Schaltkupplung 19 und dem einzuschaltenden Gangrad, beispielsweise 1a oder 2a liegt, abgebremst werden. Dieses Abbremsen erfolgt beim vorliegenden Verfahren durch die jeweils gegenläufige Schaltkupplung 19, 20. Dadurch kann die Zeitdauer des Synchronisierungsvorganges zum Beispiel der Synchroneinheit 11a reduziert und diese entlastet werden.When inserting a gear in stand or upshifting when driving the part of the drive train 24 that is between the first clutch 19 and the gear wheel to be engaged, for example 1a or 2a is to be braked. This braking takes place in the present method by the respective opposite clutch 19 . 20 , This allows the duration of the synchronization process, for example, the synchronization unit 11a reduced and these are relieved.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

- EP 1013967 A2 [0005]

Claims

Method for operating a preferably automated change gear unit ( 10 ) with one between a prime mover ( 14 ) and at least one gear wheel ( 1a . 2a . 3a . 4a . 5a . 6a ) having change gear ( 11 ) arranged forward-reverse load switching unit ( 12 ), with at least one clutch clutch unit designed as a double clutch ( 13 ) with a first and a second clutch ( 19 . 20 ), wherein the two clutches ( 19 . 20 ) are driven relative to each other in opposite directions of rotation, characterized in that a between the first clutch ( 19 ) and the gear wheel to be engaged ( 1a . 2a . 3a . 4a . 5a . 6a ) lying part of the drive train ( 24 ) when changing gears to a higher gear or when engaging a gear ( 1 . 2 . 3 . 4 . 5 . 6 ) when the vehicle is stationary by means of the opposite to the first clutch ( 19 ) driven second clutch ( 20 ) is braked until the speed difference falls below the gear wheel to be switched a defined value.