DE102010063024A1

DE102010063024A1 - Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges mit wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement

Info

Publication number: DE102010063024A1
Application number: DE102010063024A
Authority: DE
Inventors: Jörg Arnold; Valentine HERBETH; Georg Mihatsch
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-12-14
Filing date: 2010-12-14
Publication date: 2012-06-14

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung (1) eines Fahrzeugantriebsstranges mit wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement (A, F) und mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen (B, C, D, E), die zur Darstellung verschiedener Übersetzungen zu- oder abgeschaltet werden, beschrieben. Bei Vorliegen einer Anforderung für einen Übersetzungswechsel von einer Ist-Übersetzung in Richtung einer Ziel-Übersetzung wird der durch den angeforderten Übersetzungswechsel herzustellende Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes (A oder F) nach Ablauf einer vordefinierten Soll-Schließzeit zu einem vordefinierten Soll-Schließzeitpunkt zumindest teilweise erwartet. Während der Durchführung des Übersetzungswechsels wird in Abhängigkeit eines Verlaufes einer Betriebszustandsgröße der Getriebevorrichtung (1) ausgehend von einem Beginn der Betätigung des formschlüssigenkt ermittelt, zu dem im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes (A oder F) der angeforderte Formschluss zumindest teilweise vorliegt. Der Ist-Schließzeitpunkt wird dem Soll-Schließzeitpunkt gegenübergestellt und bei einer eine Schaltgüte beeinträchtigenden Abweichung zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt und dem Soll-Schließzeitpunkt wird die Soll-Schließzeit um einen Zeitwert verändert und der Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes um den Zeitwert in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt verschoben.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges mit wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der DE 10 2005 002 337 A1 ist eine als 8-Gang-Mehrstufengetriebe ausgeführte Getriebevorrichtung mit reibschlüssigen Schaltelementen, wie Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen, bekannt. Bei Vorliegen einer Schaltanforderung für einen Übersetzungswechsel in der Getriebevorrichtung. ist wenigstens ein reibschlüssiges Schaltelement, welches zur Darstellung der aktuell in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zugeschaltet ist, aus dem Kraftfluss der Getriebevorrichtung abzuschalten, während wenigstens ein weiteres reibschlüssiges Schaltelement, welches während der Darstellung der aktuell in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung aus dem Kraftfluss der Getriebevorrichtung abgeschaltet ist, zur Darstellung der angeforderten Ist-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuzuschalten ist.
Dabei wird das über das zur Darstellung der aktuellen Ist-Übersetzung der Getriebevorrichtung in den Kraftfluss zugeschaltete reibschlüssige Schaltelement geführte Drehmoment mit zunehmender Schaltzeit mehr oder weniger von dem zur Darstellung der angeforderten Ziel-Übersetzungen in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuzuschaltenden reibschlüssigen Schaltelement übertragen, während das über das abzuschaltende Schaltelement führbare Drehmoment abnimmt.
Nachteilhafterweise verursachen reibschlüssige Schaltelemente in geöffnetem Betriebszustand Schleppmomente, welche einen Gesamtwirkungsgrad eines Automatgetriebes in unerwünschtem Umfang beeinträchtigen.
Aus diesem Grund werden Getriebevorrichtungen, wie beispielsweise aus der DE 10 2008 000 429 A1 bekannt, in zunehmendem Umfang neben reibschlüssigen Schaltelementen auch mit formschlüssigen Schaltelementen ausgeführt, in deren Bereich keine den Gesamtwirkungsgrad einer Getriebevorrichtung beeinträchtigende Schleppmomente auftreten.
Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass formschlüssige Schaltelemente nur nahe ihres Synchronpunktes aus einem geöffneten Betriebszustand, in welchem kein Drehmoment über die formschlüssigen Schaltelemente führbar ist, in ihren geschlossenen Betriebszustand, in dem das gesamte anliegende Drehmoment über die formschlüssigen Schaltelemente führbar ist, umschaltbar sind. Zusätzlich sind in den Kraftfluss einer Getriebevorrichtung zugeschaltete formschlüssige Schaltelemente mit geringen Schaltkräften nur nahe ihres lastfreien Betriebszustandes aus dem Kraftfluss abschaltbar. Sowohl zum Synchronisieren von formschlüssigen Schaltelementen als auch zum Überführen formschlüssiger Schaltelemente in ihren lastfreien Zustand sind im Gegensatz zu reibschlüssigen Schaltelementen zusätzliche konstruktive Einrichtungen erforderlich, um Schaltungen in Getriebevorrichtungen, an welchen wenigstens ein formschlüssiges Schaltelement beteiligt ist, innerhalb gewünschter Schaltzeiten durchführen zu können.
Um mit den letztbeschriebenen Getriebevorrichtungen einen jeweils angeforderten Übersetzungswechsel ausgehend von einer Ist-Übersetzung in Richtung einer Ziel-Übersetzung, zu dessen Umsetzung ein formschlüssiges Schaltelement aus seinem geöffneten Betriebszustand in seinen geschlossenen Betriebszustand zu überführen ist, in gewünschtem Umfang realisieren zu können, wird eine Betätigung des zu schließenden formschlüssigen Schaltelementes in Abhängigkeit applikativ ermittelter Einlege- bzw. Losschiebezeiten durchgeführt. Da die Einlege- bzw. Losschiebezeiten anhand eines Referenzgetriebes am Prüfstand ermittelt werden, das dem Getriebe eigene Fertigungstoleranzen aufweist, besteht die Möglichkeit, dass mit den applizierten Einlege- bzw. Losschiebezeiten des Referenzgetriebes bei weiteren baugleichen Getrieben vorzugsweise der gleichen Fertigungsserie Übersetzungswechsel nur bedingt mit der gleichen Schaltgüte durchführbar sind, wenn die Fertigungstoleranzen der weiteren Getriebevorrichtungen von den Fertigungstoleranzen des Referenzgetriebes abweichen. Zusätzlich führt über der Laufzeit einer Getriebevorrichtung auftretender Verschleiß im Bereich eines formschlüssigen Schaltelementes dazu, dass die für den Nullzustand einer Getriebevorrichtung festgelegten Einlege- bzw. Losschiebezeiten mit zunehmender Lebensdauer von einer aktuell erforderlichen Betätigung des Schaltelementes abweichen und ein angeforderter Übersetzungswechsel dann ebenfalls nicht mehr mit der gewünschten Schaltgüte durchführbar ist.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges mit wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement zur Verfügung zu stellen, mittels welchem eine Schaltgüte beeinträchtigende Applikationsfehler sowie über der Betriebsdauer einer Getriebevorrichtung im Bereich eines formschlüssigen Schaltelementes auftretender Verschleiß auf einfache Art und Weise ausgleichbar sind.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges mit wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement und mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen, die zur Darstellung verschiedener Übersetzung zu- oder abgeschaltet werden, wird bei Vorliegen einer Anforderung für einen Übersetzungswechsel von einer Ist-Übersetzung in Richtung einer Ziel-Übersetzung der durch den angeforderten Übersetzungswechsel herzustellende Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes nach Ablauf einer vordefinierten Soll-Schließzeit zu einem vordefinierten Soll-Schließzeitpunkt zumindest teilweise erwartet. Während der Durchführung des Übersetzungswechsels in Abhängigkeit eines Verlaufes einer Betriebszustandsgröße der Getriebevorrichtung ausgehend von einem Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes wird ein Ist-Schließzeitpunkt des formschlüssigen Schaltelementes ermittelt, zu dem im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes der angeforderte Formschluss zumindest teilweise vorliegt. Der Ist-Schließzeitpunkt wird dem Soll-Schließzeitpunkt gegenübergestellt, wobei die Soll-Schließzeit bei einer eine Schaltgüte beeinträchtigenden Abweichung zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt und dem Soll-Schließzeitpunkt um einen Zeitwert verändert und der Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes um den Zeitwert in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt verschoben wird.
Damit wird sichergestellt, dass sowohl Applikationsfehler als auch mit zunehmender Lebensdauer einer Getriebevorrichtung im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes auftretender Verschleiß, die eine Schaltgüte eines angeforderten Übersetzungswechsels beeinträchtigen, über eine geeignete Adaption ausgeglichen werden und der Beginn einer Betätigung bzw. der Losschiebezeitpunkt des formschlüssigen Schaltelementes an die tatsächlich vorliegenden konstruktiven Gegebenheiten der Getriebevorrichtung angepasst wird. Dadurch ist ein eventuell zu spätes Einspuren des formschlüssigen Schaltelementes bei zu hoher Differenzdrehzahl und/oder bei Anliegen eines zu hohen Drehmoment am formschlüssigen Schaltelement mit den daraus resultierenden und eine Schaltgüte bzw. einen Schaltkomfort beeinträchtigenden Reaktionsmomenten im Fahrzeugantriebsstrang insbesondere während Rückschaltungen vermeidbar.
Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Soll-Schließzeit bei Ermitteln einer positiven Differenz zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt und dem Soll-Schließzeitpunkt um den Zeitwert vergrößert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes wird in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt des formschlüssigen Schaltelementes bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung um den Zeitwert früher gestartet.
Im Gegensatz dazu wird die Soll-Schließzeit bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Ermitteln einer negativen Differenz zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt und dem Soll-Schließzeitpunkt um den Zeitwert verkleinert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes wird in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt des formschlüssigen Schaltelementes bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung um den Zeitwert später gestartet.
Bei einer mit geringem konstruktivem Aufwand durchführbaren und kostengünstig in bestehende Getriebesysteme implementierbaren weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Ist-Schließzeitpunkt über eine Drehzahlsensoreinrichtung bestimmt, über die eine Getriebeeingangsdrehzahl und eine Getriebeausgangsdrehzahl ermittelbar ist, wobei der Ist-Schließzeitpunkt bei Vorliegen eines Quotienten zwischen der Getriebeeingangdrehzahl und der Getriebeausgangsdrehzahl, der wenigsten annähernd dem Wert der Ziel-Übersetzung entspricht, ermittelt wird.
Der Ist-Schließzeitpunkt wird bei einer weiteren mit geringem konstruktivem Aufwand durchführbaren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens über eine Positionssensoreinrichtung ermittelt, über die während der Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes, während der zwischen zwei Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes ein Formschluss durch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen den Schaltelementen hergestellt wird, jeweils eine aktuelle axiale Position der Schaltelementhälften zueinander ermittelbar ist.
Bei dieser Variante ist der Ist-Schließzeitpunkt des zuzuschaltenden Schaltelementes während der Durchführung des angeforderten Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung mit hoher Genauigkeit direkt im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes zudem bauraum- und kostengünstig bestimmbar.
Ist dem formschlüssigen Schaltelement eine Drehmomentsensoreinrichtung zugeordnet, mittels der ein über das formschlüssige Schaltelement aktuell geführtes Drehmoment ermittelbar ist, wird bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Vorliegen eines aktuell über das formschlüssige Schaltelement geführten Drehmomentes größer oder gleich einer definierten Drehmomentschwelle der Ist-Schließzeitpunkt mit geringem konstruktivem Aufwand bestimmt.
Ist dem formschlüssigen Schaltelement eine Drehzahlsensoreinrichtung zugeordnet, mittels der eine Differenzdrehzahl zwischen den Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes ermittelbar ist, ist bei Vorliegen einer aktuellen Differenzdrehzahl kleiner oder gleich einer definierten Differenzdrehzahlschwelle der Ist-Schließzeitpunkt auf kostengünstige Art und Weise bestimmbar, da Getriebevorrichtungen üblicherweise mit Drehzahlsensoreinrichtungen zur Bestimmung von Drehzahlen von Bauteilen ausgeführt sind.
Bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird über eine Beschleunigungssensoreinrichtung ein Ist-Verlauf der Beschleunigung eines mit der Getriebevorrichtung ausgeführten Fahrzeuges während der Durchführung des Übersetzungswechsels bestimmt, womit eine Bewertung der Schaltgüte des Übersetzungswechsels auf einfache Art und Weise durchführbar ist.
Dabei wird während einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Ermitteln einer negativen Abweichung eines Soll-Verlaufes der Beschleunigung von dem über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Ist-Verlauf der Beschleunigung des Fahrzeuges während des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung bei gleichzeitiger Ermittlung eines Ist-Schließzeitpunktes des zuzuschaltenden formschlüssigen Schaltelementes, der zeitlich vor dem Soll-Schließzeitpunkt liegt, um einen Zeitwert verkleinert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt des formschlüssigen Schaltelementes bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung um den Zeitwert später gestartet, um eine Schaltgüte zu verbessern.
Im Gegensatz dazu wird bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Verbesserung der Schaltgüte bei Ermitteln einer negativen Abweichung eines Soll-Verlaufes der Beschleunigung von dem über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Ist-Verlaufes der Beschleunigung des Fahrzeuges während des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung bei gleichzeitiger Ermittlung eines Ist-Schließzeitpunktes, der zeitlich nach dem Soll-Schließzeitpunkt liegt, um einen Zeitwert vergrößert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt des formschlüssigen Schaltelementes bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung um den Zeitwert früher gestartet.
Um Applikationsfehler und/oder lebensdauerbedingten Verschleiß im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes innerhalb weniger Adaptionsschleifen sicher ausgleichen zu können, wird der Zeitwert bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens in Abhängigkeit der Höhe des Betrages der während der Durchführung des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Beschleunigung variiert.
Um die erfindungsgemäße Adaption des Losschiebezeitpunktes bzw. des Beginns der Betätigung des zu schließenden formschlüssigen Schaltelementes bei gleichen Betriebsrahmenpunkten durchzuführen, wird der Soll-Schließzeitpunkt bei weiteren vorteilhaften Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens innerhalb eines vordefinierten Geschwindigkeitsbereiches eines mit der Getriebevorrichtung ausgeführten Fahrzeuges und/oder innerhalb eines vordefinierten Betriebstemperaturbereiches der Getriebevorrichtung adaptiert.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und den unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispielen.
Es zeigt:
1 ein Radsatzschema einer Getriebevorrichtung;
2 eine tabellarische Schaltlogik der in 1 gezeigten Getriebevorrichtung; und
3 mehrere Verläufe verschiedener Betriebszustandsparameter der Getriebevorrichtung gemäß 1 während der Durchführung einer angeforderten Schaltung, während der ein formschlüssiges Schaltelement zugeschaltet wird.
1 zeigt ein Räderschema einer Getriebevorrichtung 1 bzw. eines Mehrstufengetriebes, welches grundsätzlich aus der DE 10 2008 000 429 A1 bekannt ist. Die Getriebevorrichtung 1 umfasst eine Antriebswelle 2 und eine Abtriebswelle 3, welche in in einem Fahrzeug montierten Zustand mit einem Abtrieb des Fahrzeugs verbunden ist, während die Antriebswelle 2 mit einer Antriebsmaschine wirkverbunden ist.
Darüber hinaus umfasst die Getriebevorrichtung 1 vier Planetenradsätze P1 bis P4, wobei der erste und der zweite Planetenradsatz P1, P2, die vorzugsweise als Minusplanetensätze ausgebildet sind, einen schaltbaren Vorschaltradsatz bilden, während der dritte und der vierte Planetenradsatz P3 und P4 den Hauptradsatz darstellen. Zusätzlich umfasst die Getriebevorrichtung 1 sechs Schaltelemente A bis F, wovon die Schaltelemente C, D und F als Bremsen und die Schaltelemente A, B und E als Schaltkupplungen ausgeführt sind.
Mit den Schaltelementen A bis F ist gemäß der in 2 näher dargestellten Schaltlogik ein selektives Schalten von neun Vorwärtsgängen ”1” bis ”9” und einem Rückwärtsgang ”R” realisierbar, wobei zum Herstellen eines Kraftflusses in der Getriebevorrichtung 1 jeweils gleichzeitig drei Schaltelemente in einen geschlossenen Betriebszustand zu führen bzw. zu halten sind.
Die Schaltelemente A und F sind vorliegend als formschlüssige Schaltelemente ohne zusätzliche Synchronisierung ausgebildet, um im Betrieb der Getriebevorrichtung 1 im Vergleich zu Getriebevorrichtungen, die nur mit reibschlüssigen Schaltelementen ausgebildet sind, durch geöffnete reibschlüssige Schaltelemente verursachte Schleppmomente zu reduzieren. Da formschlüssige Schaltelemente im Allgemeinen nur innerhalb eines sehr schmalen Differenzdrehzahlbandes um die Synchrondrehzahl aus einem geöffneten Betriebszustand in einen geschlossenen Betriebszustand überführbar sind, wird die Synchronisierung eines zuzuschaltenden formschlüssigen Schaltelementes ohne zusätzliche konstruktive Ausführungen durch entsprechende Betätigung der jeweils an der Schaltung beteiligten Schaltelemente realisiert. Dies gilt sowohl für Zug- als auch für Schubschaltungen, wobei die formschlüssigen Schaltelemente als Klauenkupplungen ausgeführt sein können, welche mit oder ohne zusätzliche Synchronisierung ausgebildet sind.
Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der in 3 über der Zeit t näher dargestellten Betriebszustandsverläufe mehrerer Betriebsparameter der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 näher erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für die Überwachung und Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F während eines angeforderten Übersetzungswechsels ausgehend von der fünften Übersetzung ”5” in Richtung der vierten Übersetzung ”4”, zu deren Durchführung das reibschlüssige Schaltelement B abzuschalten ist und das formschlüssige Schaltelement F zuzuschalten ist, als auch für die Überwachung und Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes A bei einem angeforderten Übersetzungswechsel ausgehend von der achten Übersetzung ”8” in Richtung der siebten Übersetzungsstufe ”7” anwendbar, zu deren Durchführung das reibschlüssige Schaltelement C abzuschalten ist und das formschlüssige Schaltelement A zuzuschalten ist.
Bis zu einem Zeitpunkt T1 ist in der Getriebevorrichtung 1 die fünfte Übersetzung ”5” oder die achte Übersetzung ”8” für Vorwärtsfahrt eingelegt. Zum Zeitpunkt T1 ergeht eine Anforderung für einen Übersetzungswechsel ausgehend von der aktuell eingelegten Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der vierten Übersetzung ”4” oder der siebten Übersetzung ”7” für Vorwärtsfahrt bzw. der Ziel-Übersetzung, wobei hierfür das reibschlüssige Schaltelement B oder das Schaltelement C zu öffnen ist und gleichzeitig das formschlüssige Schaltelement F oder das Schaltelement A aus seinem geöffneten Betriebszustand in seinen geschlossenen Betriebszustand zu überführen ist.
Ab dem Zeitpunkt T1, zu welchem die Schaltanforderung ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” bzw. ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” vorliegt, wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes B oder C durch entsprechendes Reduzieren des Betätigungsdruckes p_B oder p_C verringert. Zu einem zeitlich auf den Zeitpunkt T1 folgenden weiteren Zeitpunkt T2 wird ein Betätigungsdruck p_F des formschlüssigen Schaltelementes F oder ein Betätigungsdruck p_A des formschlüssigen Schaltelementes A sprungartig von seinem Öffnungsdruckniveau auf ein Schließdruckniveau angehoben, um das formschlüssige Schaltelement F oder das formschlüssige Schaltelement A aus seinem geöffneten Betriebszustand in seinen geschlossenen Betriebszustand entsprechend der vorliegenden Anforderung für den Übersetzungswechsel bzw. die Rückschaltung ausgehend von der fünften Übersetzungsstufe ”5” oder der achten Übersetzung ”8” in Richtung der vierten Übersetzungsstufe ”4” oder der siebten Übersetzung ”7” umzusetzen. Die sprungartige Erhöhung des Betätigungsdruckes p_F oder p_A des formschlüssigen Schaltelementes F oder des Schaltelementes A stellt den Beginn einer Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes F oder des formschlüssigen Schaltelementes A dar, während welcher zwischen den beiden Schaltelementhälften ein Formschluss durch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen den Schaltelementhälften hergestellt wird.
Die jeweils vorliegende aktuelle Stellung zwischen den beiden Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder des formschlüssigen Schaltelementes A wird vorliegend über eine dem formschlüssigen Schaltelement F oder dem formschlüssigen Schaltelement A zugeordnete Positionssensoreinrichtung überwacht, über die jeweils eine aktuelle axiale Position der Schaltelementhälften zueinander bestimmbar ist.
Das Anheben des Betätigungsdruckes p_F bzw. p_A bewirkt das Verschieben einer der Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Richtung der anderen nicht verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte. Die aktuelle Position der verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A wird durch den in 3 gezeigten Verlauf STF oder STA grafisch wiedergegeben, wobei die verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A vor dem Zeitpunkt T2 sich in ihrer ersten Endstellung befindet, die zum vollständig geöffneten Betriebszustand des formschlüssigen Schaltelementes F oder A äquivalent ist. Ab dem Zeitpunkt T2 wird die verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A durch den anliegenden Betätigungsdruck p_F oder p_A in Richtung ihres zweiten Endanschlages verschoben, der eine zu dem vollständig geschlossenen Betriebszustand des formschlüssigen Schaltelementes F oder A äquivalente Stellung der verschiebbaren Schaltelementhälfte darstellt.
Der durch den angeforderten. Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” bzw. ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” bzw. ”7” herzustellende Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A wird nach Ablauf einer vordefinierten Soll-Schließzeit t_soll zu einem vordefinierten Soll-Schließzeitpunkt T3_soll zumindest teilweise erwartet.
Kurz vor dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll weist die verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Bezug auf die nicht verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte eine Position auf, zu der die Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder A gerade noch ohne formschlüssige Verbindung im Bereich der einander zugewandten Stirnflächen aneinander zum Anliegen kommen. Ausgehend von der Position der verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A kurz vor dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll führt ein weiteres axiales Verfahren der verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte in Richtung der nicht verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte zum Herstellen eines teilweisen Formschlusses zum Soll-Schließzeitpunkt T3_soll zwischen den Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder A, wobei das formschlüssige Schaltelement F oder A zum Soll-Schließzeitpunkt T4_soll, zu welchem die verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte ihre zum vollständig geschlossenen Betriebszustand des formschlüssigen Schaltelementes F oder A äquivalente zweite Endstellung erreicht, vollständig geschlossen ist.
Während der Durchführung des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” bzw. ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” bzw. ”7” wird in Abhängigkeit des Verlaufes STF bzw. STA, die jeweils eine Betriebszustandsgröße der Getriebevorrichtung 1 darstellen, ausgehend vom Zeitpunkt T2, der den Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F oder A darstellt, ein Ist-Schließzeitpunkt ermittelt, zu dem im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A der angeforderte Formschluss zumindest teilweise vorliegt.
Wird der angeforderte Übersetzungswechsel zwischen den Zeitpunkten T2 und T4_soll entsprechend der Getriebesteuerung der Getriebevorrichtung 1 hinterlegten Sollvorgabe durchgeführt, stellt sich der unter dem Bezugszeichen STF1 bzw. STA1 näher gekennzeichnete Verlauf ein, wobei der Ist-Schließzeitpunkt des formschlüssigen Schaltelemente F oder A dann dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll entspricht.
Unter dem Bezugszeichen STF2 bzw. STA2 ist ein von dem Soll-Verlauf STF1 bzw. STA1 abweichender Ist-Verlauf gezeigt, der sich während der Durchführung des angeforderten Übersetzungswechsels einstellt, wenn im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A durch Anliegen des Betätigungsdruckes p_F oder p_A bereits vor dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll der herzustellende Formschluss zumindest teilweise vorliegt. In diesem Fall weicht der Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 des formschlüssigen Schaltelementes F oder A vom Soll-Schließzeitpunkt T3_soll in der in 3 dargestellten Art und Weise ab, wobei das formschlüssige Schaltelement F oder A dann auch zu einem früheren Zeitpunkt T4_ist2 vollständig geschlossen ist.
Ein weiterer mit dem Bezugszeichen STF3 bzw. STA3 näher bezeichneter Ist-Verlauf der Position der verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A stellt sich nach dem Zeitpunkt T2 ein, wenn der durch den angeforderten Übersetzungswechsel herzustellende Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A erst zu einem Ist-Schließzeitpunkt T3_ist3 zumindest teilweise vorliegt, der zeitlich auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll folgt, wobei das formschlüssige Schaltelement F oder A dann auch erst zu einem Zeitpunkt T4_ist3 vollständig geschlossen ist, zu welchem die verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte ihre zum vollständig geschlossenen Betriebszustand des formschlüssigen Schaltelementes F oder A äquivalente zweite Endstellung erreicht hat.
Zum Zeitpunkt T2, ab welchem die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F oder A beginnt, wird gleichzeitig eine Zeitüberwachung gestartet, welche in 3 durch den Verlauf Z näher gezeigt ist und die in Verbindung mit dem Sensorsignal der Positionssensoreinrichtung zur Bestimmung des Ist-Schließzeitpunktes T3_ist2 bzw. T3_ist3 in der nachfolgend näher beschriebenen Art und Weise verwendet wird.
Zwischen dem Zeitpunkt T2 und dem Zeitpunkt T3_ist2 bzw. dem Zeitpunkt T3_ist3 liegt im Bereich des aufgrund des angeforderten Übersetzungswechsels zu schließenden formschlüssigen Schaltelementes F oder A kein Formschluss vor, weshalb die verschiebbar ausgeführte Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in diesem Bereich mit einer höheren Verstellgeschwindigkeit bewegt wird als nach dem jeweiligen Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 bzw. T3_ist3. Dies resultiert aus der Tatsache, dass ab dem Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 bzw. T3_ist3, ab welchem die beiden Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder A formschlüssig miteinander in Eingriff stehen, die Verstellgeschwindigkeit aufgrund des dann vorliegenden Reibkontaktes zwischen den Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder A abgebremst wird.
Damit ist der Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 bzw. T3_ist3 mit Erkennen der Veränderung des Gradienten des Verlaufes STF2 bzw. STA2 oder STF3 bzw. STA3 in Verbindung mit dem Verlauf Z der Zeitüberwachung exakt bestimmbar.
Der aktuell ermittelte Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 bzw. T3_ist3 wird jeweils dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll gegenübergestellt. Bei einer Ermittlung einer eine Schaltgüte des durchgeführten Übersetzungswechsels beeinträchtigenden Abweichung zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 bzw. T3_ist3 und dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll wird die Soll-Schließzeit t_soll um einen Zeitwert verändert und der Beginn der Betätigung bzw. der Zeitpunkt T2 des formschlüssigen Schaltelementes F oder A für einen folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” bzw. ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” bzw. ”7” um den Zeitwert in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll verschoben.
Die Schaltgüte beeinträchtigende Abweichungen zwischen dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll und dem Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 bzw. T3_ist3 sind von einem Fahrer eines mit der Getriebevorrichtung 1 ausgeführten Fahrzeuges beispielsweise in Form von Unstetigkeiten im Verlauf der Fahrzeugbeschleunigung, wie einem Schaltrucken oder dergleichen, wahrnehmbar und werden vom Fahrer als störend empfunden.
Zur Ermittlung einer eine Schaltgüte beeinträchtigenden Abweichung ist eine Beschleunigungssensoreinrichtung vorgesehen, über die ein Ist-Verlauf der Beschleunigung eines mit der Getriebevorrichtung 1 ausgeführten Fahrzeuges während der Durchführung des Übersetzungswechsels bestimmbar ist.
Wird während der Durchführung des Übersetzungswechsels eine durch den Übersetzungswechsel ausgelöste negative Abweichung. des Ist-Verlaufes der Längsbeschleunigung des Fahrzeuges vom Soll-Verlauf ermittelt, die durch einen in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt. T3_soll zum Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 zu früh hergestellten Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A verursacht wird, wird die Soll-Schließzeit t_soll um den Zeitwert verkleinert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll des formschlüssigen Schaltelementes F oder A bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” bzw. ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” bzw. ”7” um den Zeitwert später gestartet.
Im Gegensatz dazu wird bei Ermitteln einer durch den Übersetzungswechsel ausgelösten negativen Abweichung des Ist-Verlaufes der Längsbeschleunigung des Fahrzeuges vom Soll-Verlauf, die durch einen in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll zum Ist-Schließzeitpunkt T3_ist3 zu spät hergestellten Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A verursacht wird, die Soll-Schließzeit t_soll um den Zeitwert vergrößert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll des formschlüssigen Schaltelementes F oder A bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” um den Zeitwert früher gestartet. Letztbeschriebene Vorgehensweise resultiert aus der Tatsache, dass eine negative Beschleunigung des Fahrzeuges durch ein in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll zu spätes Schließen des formschlüssigen Schaltelementes F oder A, beispielsweise zum Ist-Schließzeitpunkt T3_ist3, verursacht wird und die in der Getriebesteuerung hinterlegte Sollvorgabe zur Verbesserung der Schaltgüte entsprechend zu verändern ist.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles wird der Zeitwert in Abhängigkeit der Höhe des Betrages der während der Durchführung des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Fahrzeuglängsbeschleunigung dahingehend variiert, dass die Soll-Schließzeit t_soll bei höheren Beträgen der ermittelten Beschleunigung um größere Zeitwerte verändert wird als bei kleineren Beträgen.
Sowohl ein in Bezug auf die Sollvorgabe zu frühes als auch ein zu spätes Schließen des formschlüssigen Schaltelementes F oder A resultiert beispielsweise aus Applikationsfehlern, die über die vorbeschriebene Vorgehensweise auf einfache Art und Weise innerhalb kurzer Betriebszeiten ausgleichbar sind.
Da das formschlüssige Schaltelement F oder A mit zunehmender Lebensdauer während der durchgeführten Schließ- und Öffnungsvorgänge im Bereich der miteinander in Eingriff zu bringenden Klauenelemente oder der beim Öffnen aus dem Eingriff zu führenden Verzahnungen mechanischen Belastungen ausgesetzt sind, die einen Verschleiß verursachen, entspricht die für den Neuzustand der Getriebevorrichtung 1 bzw. des formschlüssigen Schaltelementes F oder A ursprünglich vorgesehene und vorzugsweise applikativ ermittelte Sollvorgabe mit steigender Betriebsdauer nicht mehr dem Betätigungsablauf, mit dem ein Übersetzungswechsel mit einer gewünschten Schaltgüte durchführbar ist. Der mit der Betriebsdauer zunehmende Verschleiß führt dazu, dass im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A der Formschluss grundsätzlich erst zu einem späteren Zeitpunkt zumindest teilweise vorliegt als dies im Neuzustand der Getriebevorrichtung 1 der Fall ist. Das bedeutet, dass der Ist-Schließzeitpunkt T3_ist3 mit zunehmender Lebensdauer der Getriebevorrichtung 1 immer stärker vom Soll-Schließzeitpunkt T3_soll abweicht und der Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A zunehmend später zumindest teilweise vorliegt.
Mittels der vorbeschriebenen Vorgehensweise ist somit neben Applikationsfehlern auch ein mechanischer Verschleiß im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes F oder A auf einfache Art und Weise ausgleichbar.
Zur Verbesserung der Schaltgüte wird die Soll-Schließzeit t_soll bei Ermitteln einer positiven Differenz zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt T3_ist3 und dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll um den Zeitwert vergrößert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll des formschlüssigen Schaltelementes F oder A bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” um den Zeitwert früher gestartet. Im Gegensatz dazu wird die Soll-Schließzeit t_soll bei Ermitteln einer negativen Differenz zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt T3_ist2 und dem Soll-Schließzeitpunkt T3_soll um den Zeitwert verkleinert und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll des formschlüssigen Schaltelement F oder A bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” um den Zeitwert später gestartet.
Alternativ zu der vorbeschriebenen Vorgehensweise ist die Feststellung, ob der Formschluss im Bereich des zuzuschaltenden formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll zu früh oder zu spät erfolgt ist, anstatt über eine Beschleunigungssensoreinrichtung auch über eine Drehzahlsensoreinrichtung durchführbar, mittels der eine Getriebeeingangsdrehzahl der Getriebevorrichtung 1 während der Durchführung des angeforderten Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” ermittelbar ist. Dabei wird ein zu frühes Zuschalten des formschlüssigen Schaltelementes F oder A über die Drehzahlsensoreinrichtung ermittelt, wenn sich der Verlauf der Getriebeeingangsdrehzahl während der angeforderten Rückschaltung vor Erreichen einer Synchrondrehzahl der Getriebeeingangsdrehzahl, die sich bei eingelegter Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” zum aktuellen Betriebspunkt der Getriebevorrichtung 1 einstellt, mit stark änderndem Gradienten einstellt. Dieser Fall liegt vor, wenn die Getriebeeingangsdrehzahl sprungartig von Drehzahlwerten kleiner als die Synchrondrehzahl der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” auf das Niveau der Synchrondrehzahl geführt wird.
Ein zu spätes Einlegen des formschlüssigen Schaltelementes F oder A in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt T3_soll wird über die Drehzahlsensoreinrichtung dann ermittelt, wenn die Getriebeeingangsdrehzahl die Synchrondrehzahl der Getriebeeingangsdrehzahl der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” zunächst übersteigt und anschließend durch Zuschalten des formschlüssigen Schaltelementes F oder A bei gleichzeitig starker Veränderung des Gradienten des Verlaufs der Getriebeeingangsdrehzahl auf das Niveau der Synchrondrehzahl der Getriebeeingangsdrehzahl der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” geführt wird.
Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, den Ist-Schließzeitpunkt anstatt über die Positionssensoreinrichtung über eine Drehzahlsensoreinrichtung zu ermitteln, über die eine Getriebeeingangsdrehzahl und eine Getriebeausgangsdrehzahl bestimmbar sind. Dabei wird der Ist-Schließzeitpunkt bei Vorliegen eines Quotienten zwischen der Getriebeeingangsdrehzahl und der Getriebeausgangsdrehzahl, der wenigstens annähernd dem Wert der durch den Übersetzungswechsel angeforderten Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” entspricht, ermittelt. Bei dieser Vorgehensweise wird neben einem zu frühen oder zu späten Herstellen des Formschlusses im Bereich des zu schließenden formschlüssigen Schaltelementes F oder A durch Heranziehen eines weiteren Sensorsignals, wie beispielsweise eines Signals einer Beschleunigungssensoreinrichtung oder einer Drehmomentsensoreinrichtung, über welche ein aktuell über das formschlüssige Schaltelement F oder A geführtes Drehmoment oder ein am Getriebeausgang anliegendes Drehmoment ermittelbar ist, zusätzlich eine Bewertung der Auswirkung durchgeführt, die durch das zu frühe oder zu späte Zuschalten des formschlüssigen Schaltelementes F oder A generiert wird, wobei die Soll-Schließzeit t_soll dann ebenfalls in der vorbeschriebenen Art und Weise mit höheren oder kleineren Zeitwerten adaptierbar ist.
Wiederum in Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles ist es bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, den Ist-Schließzeitpunkt über eine dem formschlüssigen Schaltelement zugeordnete Drehmomentsensoreinrichtung zu ermitteln, mittels der ein über das formschlüssige Schaltelemente aktuell geführtes Drehmoment bestimmbar ist. Dann wird der Ist-Schließzeitpunkt bei Vorliegen eines aktuell über das formschlüssige Schaltelement F oder A geführten Drehmomentes größer oder gleich einer definierten Drehmomentschwelle ermittelt, wobei eine Bewertung der Auswirkung eines zu frühen oder zu späten Zuschaltens des formschlüssigen Schaltelementes F oder A wiederum über ein zusätzliches Sensorsignal, wie das Signal einer Beschleunigungssensoreinrichtung oder einer Drehzahlsensoreinrichtung flankierend vorgesehen werden kann.
Ist dem formschlüssigen Schaltelement F oder A eine Drehzahlsensoreinrichtung zugeordnet, mittels der eine Differenzdrehzahl zwischen den Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes ermittelbar ist, wird der Ist-Schließzeitpunkt bei Vorliegen einer aktuellen Differenzdrehzahl kleiner oder gleich einer definierten Differenzdrehzahlschwelle bestimmt. Auch bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine Bewertung der durch das zu frühe oder das zu späte Zuschalten des formschlüssigen Schaltelementes F oder A ausgelösten antriebsstrangseitigen Reaktionsmomente in Abhängigkeit wenigstens eines weiteren Sensorsignals, wie das einer Längsbeschleunigungssensoreinrichtung zum Bestimmen einer Fahrzeugbeschleunigung, das einer weiteren Drehzahlsensoreinrichtung zur Ermittlung einer Getriebeeingangsdrehzahl und einer Getriebeausgangsdrehzahl oder das einer Drehmomentsensoreinrichtung zur Bestimmung des aktuell über das zu schließende formschlüssigen Schaltelement geführten Drehmomentes, durchgeführt werden.
Generell werden die vorbeschriebenen Varianten der erfindungsgemäßen Vorgehensweise sinnvollerweise nur bei Vorliegen eines stabilen Getriebeeingangsdrehzahlgradienten durchgeführt. Ergeht während der Adaption des Soll-Schließzeitpunktes eine fahrerseitige Leistungsanforderung oder betätigt der Fahrer ein Bremspedal, wird die Berechnung der Adaption verworfen.
Des Weiteren wird die Adaption grundsätzlich bei gleichen Betriebsrahmenpunkten, d. h. vorzugsweise innerhalb eines vordefinierten Geschwindigkeitsbereiches eines mit der Getriebevorrichtung 1 ausgeführten Fahrzeuges und/oder innerhalb eines vordefinierten Betriebstemperaturbereiches der Getriebevorrichtung 1 durchgeführt.
Durch die Anwendung der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird sichergestellt, dass der während des Betriebs der Getriebevorrichtung 1 auftretende Verschleiß im Bereich eines formschlüssigen Schaltelementes, der insbesondere während Rückschaltungen auftritt, durch eine geeignete Adaption ausgeglichen wird und so der Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes bzw. der Losschiebezeitpunkt zur Verbesserung einer Schalgüte entsprechend verändert wird. Damit ist beispielsweise ein zu spätes Einspuren des formschlüssigen Schaltelementes bei Vorliegen zu hoher Differenzdrehzahlen zwischen den miteinander in Eingriff zu bringenden Schaltelementhälften und/oder bei zu hohem anliegenden Drehmoment mit all seinen negativen Auswirkungen, wie beispielsweise eine Beeinträchtigung eines gewünschten Schaltkomforts, mit geringem Steuer- und Regelaufwand vermeidbar.
Zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. zur Adaption des Ansteuerzeitpunkts für einen Einlegevorgang eines formschlüssigen Schaltelementes werden Informationen von Sensoren, beispielsweise ein Beschleunigungssensorsignal bzw. ein Längsbeschleunigungssensorsignal, Drehmomentsensorsignale, Positionssensor- und/oder Drehzahlsensorsignale verwendet.
Grundsätzlich sind die vorbeschriebenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens auch zur Bestimmung eines zu frühen oder zu späten Ist-Schließzeitpunktes von formschlüssigen Schaltelementen geeignet, bei welchen beide Schaltelementhälften verfahrbar ausgeführt sind.
Bezugszeichenliste

1: Getriebevorrichtung
2: Antriebswelle
3: Abtriebswelle
”1” bis ”9”: Übersetzung für Vorwärtsfahrt
A bis F: Schaltelement
p_A, p_B, p_C, p_F: Betätigungsdruck
P1 bis P4: Planetenradsatz
”R”: Übersetzung für Rückwärtsfahrt
STA, STF: Verlauf der Position der verschiebbar ausgeführten Schaltelementhälfte des formschlüssigen Schaltelementes A oder F
t: Zeit
t_soll: Soll-Schließzeit
T1, T2: diskreter Zeitpunkt
T3_soll: Soll-Schließzeitpunkt
T4_soll: endgültiger Soll-Schließzeitpunkt
T3_ist2, T3_ist3: Ist-Schließzeitpunkt

T4_ist2, T4_ist3: endgültiger Ist-Schließzeitpunkt
Z: Verlauf der Zeitüberwachung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102005002337 A1 [0002]
DE 102008000429 A1 [0005, 0030]

Claims

Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung (1) eines Fahrzeugantriebsstranges mit wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement (A, F) und mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen (B, C, D, E), die zur Darstellung verschiedener Übersetzungen (”1” bis ”R”) zu- oder abgeschaltet werden, bei Vorliegen einer Anforderung für einen Übersetzungswechsel von einer Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung einer Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”), wobei der durch den angeforderten Übersetzungswechsel herzustellende Formschluss im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) nach Ablauf einer vordefinierten Soll-Schließzeit (t_soll) zu einem vordefinierten Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) zumindest teilweise erwartet wird, dadurch gekennzeichnet, dass während der Durchführung des Übersetzungswechsels in Abhängigkeit eines Verlaufes einer Betriebszustandsgröße (STF oder STA) der Getriebevorrichtung (1) ausgehend von einem Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) ein Ist-Schließzeitpunkt (T3_soll; T3_ist2; T3_ist3) ermittelt wird, zu dem im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) der angeforderte Formschluss zumindest teilweise vorliegt, wobei der Ist-Schließzeitpunkt (T3_soll; T3_ist2; T3_ist3) dem Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) gegenübergestellt und bei einer eine Schaltgüte beeinträchtigenden Abweichung zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt (T3_ist2; T3_ist3) und dem Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) die Soll-Schließzeit (t_soll) um einen Zeitwert verändert und der Beginn der Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) um den Zeitwert in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) verschoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Schließzeit (t_soll) bei Ermitteln einer positiven Differenz zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt (T3_ist2; T3_ist3) und dem Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) um den Zeitwert vergrößert wird und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) um den Zeitwert früher gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Schließzeit (t_soll) bei Ermitteln einer negativen Differenz zwischen dem Ist-Schließzeitpunkt (T3_ist2; T3_ist3) und dem Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) um den Zeitwert verkleinert wird und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) um den Zeitwert später gestartet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Schließzeitpunkt über eine Drehzahlsensoreinrichtung bestimmt wird, über die eine Getriebeeingangsdrehzahl und eine Getriebeausgangsdrehzahl ermittelbar ist, wobei der Ist-Schließzeitpunkt bei Vorliegen eines Quotienten zwischen der Getriebeeingangsdrehzahl und der Getriebeausgangsdrehzahl, der wenigstens annähernd dem Wert der Ziel-Übersetzung entspricht, ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Ist-Schließzeitpunkt (T3_ist2; T3_ist3) über eine Positionssensoreinrichtung ermittelt wird, über die während der Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A), während der zwischen zwei Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) ein Formschluss durch eine Relativbewegung in axialer Richtung zwischen den Schaltelementhälften hergestellt wird, jeweils eine aktuelle axiale Position der Schaltelementhälften zueinander ermittelbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dem formschlüssigen Schaltelement eine Drehmomentsensoreinrichtung zugeordnet ist, mittels der ein über das formschlüssige Schaltelement aktuell geführtes Drehmoment ermittelbar ist, wobei bei Vorliegen eines aktuell über das formschlüssige Schaltelement geführten Drehmomentes größer oder gleich einer definierten Drehmomentschwelle der Ist-Schließzeitpunkt bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass dem formschlüssigen Schaltelement eine Drehzahlsensoreinrichtung zugeordnet ist, mittels der eine Differenzdrehzahl zwischen den Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes ermittelbar ist, wobei bei Vorliegen einer aktuellen Differenzdrehzahl kleiner oder gleich einer definierten Differenzdrehzahlschwelle der Ist-Schließzeitpunkt bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass über eine Beschleunigungssensoreinrichtung ein Ist-Verlauf der Beschleunigung eines mit der Getriebevorrichtung (1) ausgeführten Fahrzeuges während der Durchführung des Übersetzungswechsels bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ermitteln einer negativen Abweichung eines Soll-Verlaufes der Beschleunigung von dem über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Ist-Verlauf der Beschleunigung des Fahrzeuges während des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) bei gleichzeitiger Ermittlung eines Ist-Schließzeitpunktes (T3_ist2), der zeitlich vor dem Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) liegt, die Soll-Schließzeit (t_soll) um einen Zeitwert verkleinert wird und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) des formschlüssigen Schaltelementes bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) um den Zeitwert später gestartet wird.
Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ermitteln einer negativen Abweichung eines Soll-Verlaufes der Beschleunigung von dem über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Ist-Verlauf der Beschleunigung des Fahrzeuges während des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) bei gleichzeitiger Ermittlung, eines Ist-Schließzeitpunktes (T3_ist2), der zeitlich nach dem Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) liegt, die Soll-Schließzeit (t_soll) um einen Zeitwert vergrößert wird und die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) in Bezug auf den Soll-Schließzeitpunkt (T3_soll) des formschlüssigen Schaltelementes (F oder A) bei einem folgenden Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) um den Zeitwert früher gestartet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitwert in Abhängigkeit der Höhe des Betrages der während der Durchführung des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) über die Beschleunigungssensoreinrichtung bestimmten Beschleunigung variiert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Schließzeit (t_soll) innerhalb eines vordefinierten Geschwindigkeitsbereiches eines mit der Getriebevorrichtung (1) ausgeführten Fahrzeuges adaptiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll-Schließzeit (t_soll) innerhalb eines vordefinierten Betriebstemperaturbereiches der Getriebevorrichtung (1) adaptiert wird.