DE102011076964A1 - Verfahren zum Schalten zumindest einer Über- und/oder Untersetzungsstufe bei einem klauengeschalteten Getriebe - Google Patents

Verfahren zum Schalten zumindest einer Über- und/oder Untersetzungsstufe bei einem klauengeschalteten Getriebe Download PDF

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe (H) und/oder zumindest einer Untersetzungsstufe (L) bei einem klauengeschalteten Getriebe in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem lastschaltbaren Schaltgetriebe (SG) mit mehreren Schaltelementen (SE_1-5) vorgeschlagen, wobei zum Schalten eines Ganges in dem Schaltgetriebe (SG) zumindest zwei Schaltelemente (SE_1-5) aktiviert werden, wobei eine Schaltklaue des klauengeschalteten Getriebes in die Neutralposition (N) geschaltet wird, wenn eines der aktivierten Schaltelemente (SE_1-5) des gehenden Ganges des Schaltgetriebes (SG) deaktiviert wird, wobei zum Schalten der gewünschten Übersetzungsstufe (H) oder Untersetzungsstufe (L) des klauengeschalteten Getriebes die Drehzahl (n_SG) des Schaltgetriebes (SG) an die Synchrondrehzahl angeglichen wird, und wobei zumindest ein Schaltelement (SE_1-5) des Schaltgetriebes (SG) zur Unterstützung des Einspurens der Schaltklaue ansynchronisiert wird, wenn erkannt wird, dass das Einspuren der Schaltklaue nicht möglich ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe und/oder zumindest einer Untersetzungsstufe bei einem klauengeschalteten Getriebe in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Aus der Fahrzeugtechnik ist es bekannt, dass zum Erhöhen der Spreizung eines Schaltgetriebes ein klauengeschaltetes, nicht synchronisiertes Verteilergetriebe nachgeschaltet ist. Das Verteilergetriebe kann zum Beispiel zweistufig mit einer Übersetzungsstufe zum Beispiel als Straßengang und einer Untersetzungsstufe zum Beispiel als Geländegang ausgeführt sein.
  • In der noch nicht veröffentlichten Druckschrift DE 10 201 0030 242 der Anmelderin wird ein Verfahren zum Schalten einer Übersetzungsstufe und/oder einer Untersetzungsstufe bei einem klauengeschalteten Verteilergetriebe in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem lastschaltbaren Schaltgetriebe beschrieben. Mit dem beschriebenen Verfahren wird während der Synchronisierung das Schaltgetriebe durch Ansteuerung eines zusätzlichen Schaltelements zeitweise verspannt oder beschleunigt, so dass die Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebes an die Ausgangsdrehzahl des Verteilergetriebes angeglichen wird.
  • Es hat sich gezeigt, dass die Schaltklaue nach dem Auslösen eine gewisse Zeit benötigt, um aus der Neutralstellung die gewünschte Übersetzungsstufe zu erreichen. Dabei kann es vorkommen, dass die Schaltklauendrehzahl das Synchrondrehzahlfenster der zu schaltenden Über- oder Untersetzungsstufe nicht erreicht bzw. unterschießt oder darüber hinaus fährt bzw. überschießt. Des Weiteren kann es vorkommen, dass die Schaltklaue aufgrund einer Zahn auf Zahnstellung nicht eingespurt werden kann. Demzufolge kann die Schaltklaue die Über- oder Untersetzungsstufe nicht erreichen und muss deshalb nach Neutral geschaltet werden, um anschließend einen neuen Synchronisierungsvorgang und Einspurvorgang starten zu können. Dies führt zu einer unerwünschten Verzögerung des Schaltvorganges und damit zu einer Verlängerung der Zugkraftunterbrechung. Um dies zu vermeiden, kann für den Fall, dass die Schaltklauendrehzahl das Synchrondrehzahlfenster der zu schaltenden Über- oder Untersetzungsstufe nicht erreicht bzw. unterschießt, eine Drehzahl erhöhende Synchronisierung der Schaltklaue nur über einen positiven Motoreingriff erfolgen. Dadurch wird jedoch in nachteiliger Weise der Verbrauch erhöht. Ein Überschreiten bzw. Überschießen des Synchrondrehzahlfensters der zu schaltenden Über- oder Untersetzungsstufe kann prinzipbedingt mit dem Antriebsmotor nicht abgefangen werden.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren der eingangs beschriebenen Gattung vorzuschlagen, mit dem der gesamte Schaltvorgang möglichst schnell und sicher durchführbar ist und zudem keine Verbrauchserhöhung erfolgt.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch die Merkmale des neuen Patentanspruches 1 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich insbesondere aus den Unteransprüchen und den Zeichnungen.
  • Somit wird ein Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorganges in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem Lastschaltgetriebe mit mehreren Schaltelementen zum Schalten von Gängen sowie einem klauengeschalteten Getriebe vorgeschlagen, welches zum Beispiel als Schaltstufen zumindest eine Übersetzungsstufe und zumindest eine Untersetzungsstufe aufweist. Im Rahmen des Schaltvorganges wird der Antriebsstrang im Lastschaltgetriebe durch Deaktivieren eines Schaltelementes getrennt und das klauengeschaltete Getriebe umgeschaltet sowie im Lastschaltgetriebe der zur neuen Abtriebsdrehzahl passende Gang eingelegt. Zum Umschalten des klauengeschalteten Getriebes wird die Schaltklaue zunächst in die Neutralposition geschaltet und nach der Synchronisierung in die Übersetzungsstufe oder die Untersetzungsstufe bei dem klauengeschalteten Getriebe eingespurt. Um die Synchronisierung, d. h. die Anpassung der Drehzahl des Schaltgetriebes bzw. der Schaltklauendrehzahl zu realisieren, wird ein Schaltelement des Schaltgetriebes angesteuert. Um den Einspurvorgang ohne Motoreingriff sicher durchführen zu können, kann vorgesehen sein, dass zumindest ein vorbestimmtes Schaltelement des Schaltgetriebes zur Unterstützung des Einspurens der Schaltklaue ansynchronisiert wird. Diese Unterstützung durch ein weiteres Schaltelement kann vor und/oder auch während des Einspurens durchgeführt werden.
  • Durch das zusätzliche Ansynchronisieren eines vorbestimmten Schaltelements im Lastschaltgetriebe kann nicht nur ein Überschießen sondern auch ein Unterschießen der Synchrondrehzahl der zu schaltenden Übersetzungsstufe oder Untersetzungsstufe des klauengeschalteten Getriebes ausgeglichen werden. Ferner kann durch die Ansynchronisierung mithilfe eines Schaltelements auch eine auftretende Zahn auf Zahnstellung entgegengewirkt bzw. aufgelöst werden, so dass insgesamt das Einspurverhalten durch das erfindungsgemäße Verfahren wesentlich beschleunigt und damit komfortabler gestaltet werden kann.
  • Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass die Drehzahl des Schaltgetriebes bzw. die Schaltklauendrehzahl durch die Verwendung der Lastschaltelemente des vorgeschalteten Schaltgetriebes dem Synchronfenster der neu gewählten Fahrstufe im klauengeschalteten Getriebe nachgeführt wird, so dass das Einspuren der Schaltklaue selbst unter schwierigsten Bedingungen sichergestellt werden kann. Diese zum Beispiel permanente Nachführung der Schaltklauendrehzahl kann bevorzugt nach einem nicht erfolgreich abgeschlossenen ersten Einspurversuch durchgeführt werden. Es ist jedoch auch denkbar, dass die Nachführung der Schaltklauendrehzahl bereits zu Beginn der Synchronisierung durchgeführt wird, so dass ein Überschießen oder Unterschießen sowie eine Zahn auf Zahnstellung im Vorfeld verhindert wird. Ebenso ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren möglich, dass eine motorische Nachführung ausnahmsweise durchgeführt wird, wenn kein passendes Schaltelement zum Ansynchronisieren in dem Schaltgetriebe vorhanden ist.
  • Unter einem Unterschießen soll hier verstanden werden, dass die Schaltklauendrehzahl das Synchrondrehzahlfenster der zu schaltenden Über- oder Untersetzungsstufe unterschreitet bzw. nicht erreicht, wobei unter einem Überschießen verstanden werden soll, dass die Schaltklauendrehzahl das Synchrondrehzahlfenster der zu schaltenden Über- oder Untersetzungsstufe überschreitet.
  • Das klauengeschaltete Getriebe kann vorzugsweise als Verteilergetriebe, beispielsweise als ein dem Lastschaltgetriebe nachgeschaltetes Verteilergetriebe ausgebildet sein.
  • Nachfolgend wird die vorliegende Erfindung anhand der Zeichnungen, in denen verschiedene Ausführungsbeispiele der Erfindung dargestellt sind, näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren anwendbar ist;
  • 2A ein Diagramm mit einem Schaltklauendrehzahlverlauf über die Zeit bei einem Schaltvorgang anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens;
  • 2B ein Diagramm mit Druckverläufen zum Betätigen bzw. Ansteuern von an dem Schaltvorgang beteiligten Schaltelementen des Schaltgetriebes;
  • 3A bis 3E eine Rückschaltung des Verteilergetriebes aus der Übersetzungsstufe in die Untersetzungsstufe anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens, verdeutlicht anhand verschiedener Diagramme;
  • 4A bis 4E eine Hochschaltung des Verteilergetriebe aus der Untersetzungsstufe in die Übersetzungsstufe anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens, verdeutlicht anhand verschiedener Diagramme; und
  • 5A bis 5E eine Hochschaltung des Verteilergetriebe aus der Untersetzungsstufe in die Übersetzungsstufe bei einer Zahn auf Zahnstellung anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens, verdeutlicht anhand verschiedener Diagramme.
  • Das erfindungsgemäße Verfahren kann zum Durchführen von Schaltvorgängen bei einem klauengeschalteten Getriebe bevorzugt eingesetzt werden. Für die nachfolgende Erläuterung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird als klauengeschaltetes Getriebe ein klauengeschaltetes Verteilergetriebe VG beschrieben. Ein möglicher Anwendungsfall ist in 1 dargestellt, bei dem ein Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem nicht weiter dargestellten Antriebsmotor gezeigt ist, der einen Drehmomentwandler DW mit einer Wandlerüberbrückungskupplung WK mit einer Motordrehzahl n_Mot beaufschlagt. Der Drehmomentwandler DW ist mit dem Eingang eines lastschaltbaren Automatik-Schaltgetriebes SG gekoppelt. Zur Realisierung von verschiedenen Gängen sind beispielhaft fünf Schaltelemente SE_1-5 in dem lastschaltbaren Schaltgetriebe SG vorgesehen.
  • Am Ausgang des Schaltgetriebes SG ergibt sich die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG, wobei der Ausgang des Schaltgetriebes SG mit dem Eingang des klauengeschalteten Verteilergetriebes VG gekoppelt ist. Das Verteilergetriebe VG kann über eine Schaltklaue aus einer Neutralposition N entweder in eine Übersetzungsstufe H (high) oder in eine Untersetzungsstufe L (low) geschaltet werden, um die Drehzahl n_VG des Verteilergetriebes VG am Ausgang zu erhöhen oder zu verringern, wobei im synchronisierten Zustand bzw. im geschalteten Zustand die Drehzahl n_SG bzw. die Schaltklauendrehzahl n_Klaue der Drehzahl n_VG des Verteilergetriebes VG entspricht. Die Darstellung des Antriebsstranges ist nur beispielhaft gewählt, da das erfindungsgemäße Verfahren auch bei anderen Antriebssträngen, eventuell entsprechend modifiziert, eingesetzt werden kann.
  • Gemäß 2A ist der Verlauf der Schaltklauendrehzahl n_Klaue und gemäß 2B ist der Druckverlauf p_SE der an dem Schaltvorgang beteiligten Schaltelemente SE_1 und SE_2 dargestellt, wobei die Verläufe aus der erfindungsgemäßen Verfahrensweise resultieren. Aus dem Verlauf der Schaltklauendrehzahl n_Klaue ergibt sich zunächst bei der Synchronisierung ein Überschießen über die Synchrondrehzahl für die zu schaltende Untersetzungsstufe L des Verteilergetriebes VG.
  • Wenn das im Rahmen des ersten Einspurversuches Einspurversuch_1 auftretende Überschießen der Synchrondrehzahl erkannt wird, wird das Ansynchronisieren eines einem niedrigeren Gang n–1 zugeordneten Schaltelement SE_Gang_n–1, zu geschaltet, um die Schaltklauendrehzahl n_Klaue entsprechend zu reduzieren. Die Zuschaltung des Schaltelementes SE_Gang_n–1 ergibt sich aus dem rampenförmigen Verlauf des Betätigungsdruckes p_SE1. Dieser Zeitabschnitt der Synchronisierung wird in 2B durch Ansynchronisieren_SE_Gang_n–1 bezeichnet und entspricht dem zweiten Einspurversuch Einspurversuch_2. Jedoch wird bei dem zweiten Einspurversuch Einspurversuch_2 die Synchrondrehzahl unterschritten, da die Schaltklauendrehzahl n_Klaue zu stark reduziert wird. Diese Unterschreitung der Synchrondrehzahl wird zum Zeitpunkt Unterschießen_erkannt registriert und es wird ein dritter Einspurversuch Einspurversuch_3 gestartet, bei dem das zweite Schaltelement-SE_2 zu geschaltet wird. Dieses Ansynchronisieren wird in 2B durch Ansynchronisieren_SE_Gang_n gekennzeichnet. Durch diese Maßnahme erreicht die Schaltklauendrehzahl n_Klaue die Synchrondrehzahl, so dass die Schaltklaue in die Untersetzungsstufe L eingespurt wird und das ansynchronisierte Schaltelement SE_2 zum Schalten des Ganges in dem Schaltgetriebe SG geschlossen wird, so dass eine Motorfreigabe erfolgt und der Schaltvorgang beendet ist.
  • Eine Rückschaltung aus der Übersetzungsstufe H in die Untersetzungsstufe L des Verteilergetriebes VG wird anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem anfänglichen Überschießen ohne Motorführung beispielhaft gemäß einer Rückschaltung ZR 6-5 von dem sechsten in den fünften Gang bei dem Schaltgetriebe SG im Folgenden anhand der in den 3A bis 3E dargestellten Diagramme erläutert. Mit der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird der Zustand, bei dem die Schaltklauendrehzahl n_Klaue die Synchrondrehzahl überfährt, aufgelöst.
  • Bei der beispielhaft dargestellten Schaltung 6-5 im Schaltgetriebe SG sind für den gehenden sechsten Gang 6 das Schaltelement SE_1 und das Schaltelement-SE_2 aktiviert. Zunächst wird das Motormoment M_Mot zu Beginn der Schaltauslösung reduziert, wodurch auch die Motordrehzahl n_Mot und die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG verringert werden. Gleichzeitig wird das Schaltelement SE_2 deaktiviert, so dass die Schaltklaue aus der Übersetzungsstufe H in die Neutralstellung N geschaltet werden kann. Neben dem Schaltelement SE_1 wird zum Synchronisieren der Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes bzw. der Schaltklauendrehzahl n_Klaue das Schaltelement SE_4 ansynchronisiert, welches in 3D durch Ansynchronisieren_SE_Gang_n+1 gekennzeichnet ist. Durch die Ansteuerung der gewählten Schaltelementekombination bei dem vorgeschalteten Schaltgetriebe SG wird versucht, die Schaltklauendrehzahl n_Klaue zu synchronisieren.
  • Um die gewählte Schaltung bzw. das Einspuren der Schaltklaue in die neu gewählte Untersetzungsstufe L des Verteilergetriebe VG im Rahmen eines ersten Einspurversuches Einspurversuch_1 durchführen zu können, wird vorgesehen, dass zwei Schaltelemente auf Stand-by gehalten werden, wobei eines einem höheren Gang n+1 und eines einem niedrigeren Gang n–1 des Schaltgetriebes SG zugeordnet sind. Gleichzeitig wird die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG mit der Synchrondrehzahl des Verteilergetriebes VG in der neu gewählten Untersetzungsstufe L verglichen. Wird der Synchronpunkt, wie in 3C dargestellt ist, zunächst überschritten und auch kein neuer Gang im Verteilergetriebe VG erkannt, so wird im Rahmen eines zweiten Einspurversuches Einspurversuch_2 ein Schaltelement SE_2, welches für einen niedrigeren Gang n–1 im Schaltgetriebe SG benötigt wird, ansynchronisiert. Dies wird in 3D mit Ansynchronisieren_SE_Gang_n–1 bezeichnet.
  • Der Ausgang bzw. die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG wird dadurch wieder abgebremst, welches zu einem erneuten Anfahren des Synchronfensters im Verteilergetriebe VG führt, wobei das erneute Ansynchronisieren diesmal aus der anderen Richtung erfolgt. Um in diesem Zustand auf eine Drehzahlvorgabe des Antriebsmotors verzichten zu können, wird, wenn das Unterschreiten der Synchrondrehzahl erkannt wird, im Rahmen eines dritten Einspurversuches Einspurversuch_3 ein weiteres Schaltelement SE_4 zur Anhebung der Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG verwendet. Wie aus 3C ersichtlich ist, kann hierbei die Synchrondrehzahl erreicht werden, so dass die Schaltklaue vollständig in die Untersetzungsstufe L eingespurt werden kann und das Schaltelement-SE_3 als zweites Schaltelement neben dem Schaltelement SE_1 für den fünften Gang des Schaltgetriebes SG aktiviert werden kann.
  • Eine Hochschaltung aus der Untersetzungsstufe L in die Übersetzungsstufe H des Verteilergetriebes VG wird anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einem anfänglichen Unterschießen ohne Motorführung beispielhaft gemäß einer Hochschaltung ZH 5-6 von dem fünften in den sechsten Gang bei dem Schaltgetriebe SG im Folgenden anhand der in den 4A bis 4E dargestellten Diagramme erläutert. Mit der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird der Zustand, bei dem die Schaltklauendrehzahl n_Klaue die Synchrondrehzahl unterfährt, aufgelöst.
  • Bei der beispielhaft dargestellten Schaltung 5-6 im Schaltgetriebe SG sind für den gehenden fünften Gang 5 das Schaltelement SE_1 und das Schaltelement SE_3 aktiviert. Zunächst wird das Motormoment M_Mot zu Beginn der Schaltauslösung reduziert, wodurch auch die Motordrehzahl n_Mot und die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG reduziert werden. Gleichzeitig wird das Schaltelement SE_3 deaktiviert, so dass die Schaltklaue aus der Untersetzungsstufe L in die Neutralstellung N geschaltet werden kann. Neben dem Schaltelement SE_1 wird zum Synchronisieren der Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes bzw. der Schaltklauendrehzahl n_Klaue das Schaltelement SE_2 ansynchronisiert. Durch die Ansteuerung der gewählten Schaltelementekombination bei dem vorgeschalteten Schaltgetriebe SG wird versucht, die Schaltklauendrehzahl n_Klaue zu synchronisieren.
  • Um die gewählte Schaltung bzw. das Einspuren der Schaltklaue in die neu gewählte Übersetzungsstufe H des Verteilergetriebes VG im Rahmen eines ersten Einspurversuches Einspurversuch_1 durchführen zu können, wird vorgesehen, dass zwei Schaltelemente auf Stand-by gehalten werden, wobei eines einem höheren Gang n+1 und eines einem niedrigeren Gang n–1 bzw. dem neuen Gang n des Schaltgetriebes SG zugeordnet sind. Gleichzeitig wird die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG mit der Synchrondrehzahl des Verteilergetriebes VG in der neu gewählten Übersetzungsstufe H verglichen. Wird der Synchronpunkt, wie in 4C durch Unterschießen_erkannt gekennzeichnet und dargestellt ist, zunächst unterschritten und auch kein neuer Gang im Verteilergetriebe VG erkannt, so wird im Rahmen eines zweiten Einspurversuches Einspurversuch_2 ein Schaltelement SE_3, welches für einen höheren Gang n+1 im Schaltgetriebe SG benötigt wird, ansynchronisiert. Dies wird in 4D mit Ansynchronisieren_SE_Gang_n+1 bezeichnet. Der Ausgang bzw. die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG wird dadurch wieder beschleunigt, welches zu einem erneuten Anfahren des Synchronfensters im Verteilergetriebe VG führt, wobei das erneute Ansynchronisieren diesmal aus der anderen Richtung erfolgt.
  • Wenn nach dem Zweiten Einspurversuch Einspurversuch_2 erkannt wird, dass die Synchrondrehzahl überschritten worden ist, kann im Rahmen eines dritten Einspurversuches Einspurversuch_3 ein weiteres Schaltelement SE_2 zur Reduzierung der Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG verwendet werden, welches einem niedrigeren Gang n–1 bzw. in diesem konkreten Fall dem zukünftigen sechsten Gang des Schaltgetriebes SG zugeordnet ist. Wie aus 4C ersichtlich ist, kann hierbei die Synchrondrehzahl erreicht werden, so dass die Schaltklaue vollständig in die Untersetzungsstufe L eingespurt werden kann und das Schaltelement-SE_2 als zweites Schaltelement neben dem Schaltelement SE_1 für den sechsten Gang des Schaltgetriebes SG aktiviert werden kann.
  • Das erfindungsgemäßen Verfahren kann zum Beispiel nacheinander abwechselnd für das Überschießen und das Unterschießen solange angewendet werden, bis die Schaltklaue des Verteilergetriebes VG in die neu gewählte Übersetzungsstufe H bzw. Untersetzungsstufe L eingespurt werden kann. Ebenso ist es auch denkbar, dass im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens das Einspuren der Schaltklaue nach einem Überschießen bzw. Unterschießen im Rahmen eines ersten Einspurversuches durch die entsprechende Wahl eines Schaltelements zum Reduzieren oder Erhöhen schon bei einem zweiten Einspurversuch erfolgreich durchgeführt werden kann.
  • Eine Hochschaltung aus der Untersetzungsstufe L in die Übersetzungsstufe H des Verteilergetriebes VG anhand des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer Zahn auf Zahnstellung ohne Motorführung wird beispielsweise gemäß einer Hochschaltung ZH 5-6 von dem fünften in den sechsten Gang bei dem Schaltgetriebe SG im Folgenden anhand der in den 5A bis 5E dargestellten Diagramme erläutert. Mit der nachfolgend beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrensweise wird das Klemmen der Schaltklaue in der Zahn auf Zahnstellung im Synchronpunkt aufgelöst und das Einspuren ermöglicht.
  • Bei der beispielhaft dargestellten Schaltung 5-6 im Schaltgetriebe SG sind für den gehenden fünften Gang 5 das Schaltelement SE_1 und das Schaltelement SE_3 aktiviert. Zunächst wird das Motormoment M_Mot zu Beginn der Schaltauslösung reduziert, wodurch auch die Motordrehzahl n_Mot und die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG reduziert werden. Gleichzeitig wird das Schaltelement SE_3 deaktiviert, so dass die Schaltklaue aus der Untersetzungsstufe L in die Neutralstellung N geschaltet werden kann. Neben dem Schaltelement SE_1 wird zum Synchronisieren der Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes bzw. der Schaltklauendrehzahl n_Klaue das Schaltelement SE_2 ansynchronisiert. Durch die Ansteuerung der gewählten Schaltelementekombination bei dem vorgeschalteten Schaltgetriebe SG wird versucht, die Schaltklauendrehzahl n_Klaue zu synchronisieren.
  • Um die gewählte Schaltung bzw. das Einspuren der Schaltklaue in die neu gewählte Übersetzungsstufe H des Verteilergetriebes VG im Rahmen eines ersten Einspurversuches Einspurversuch_1 durchführen zu können, wird vorgesehen, dass zwei Schaltelemente auf Stand-by gehalten werden, wobei eines einem höheren Gang n+1 und eines einem niedrigeren Gang n–1 bzw. dem neuen Gang n des Schaltgetriebes SG zugeordnet sind. Gleichzeitig wird die Drehzahl n_SG des Schaltgetriebes SG mit der Synchrondrehzahl des Verteilergetriebes VG in der neu gewählten Übersetzungsstufe H verglichen. Wird der Synchronpunkt zeitlich gesehen genau getroffen, indem die Schaltklauendrehzahl n_Klaue genau die Synchrondrehzahl erreicht, so dass keine Relativdrehzahl zwischen der Innen- und Außenverzahnung an der Schaltklaue auftritt, kann es, wie in 5E dargestellt ist, vorkommen, dass bei den Verzahnungen eine Zahn auf Zahnstellung erreicht wird, so dass ein Einspuren in die Übersetzungsstufe H nicht möglich ist.
  • Wenn dieser Zustand erkannt wird, wie in 5C dargestellt, kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass in Abhängigkeit von der jeweils zu schaltenden Übersetzungsstufe H bzw. Untersetzungsstufe L des Verteilergetriebes VG das jeweils alte bzw. gehende Schaltelement n des Schaltgetriebes SG nochmals ansynchronisiert, um eine Relativbewegung zwischen den Verzahnungen zu erreichen. Durch das entgegengerichtete Zusatzmoment an der Schaltklaue wird ein Losreißen zwischen den Verzahnungen erreicht und damit das Einspuren der Schaltklaue ermöglicht.
  • Bei der in den 5A bis 5E dargestellten Schaltung wird zum Auflösen der Zahn auf Zahnstellung das gehende Schaltelement SE_3, welches dem fünften Gang zugeordnet ist, kurz ansynchronisiert. Nach dem Auflösen der Zahn auf Zahnstellung wird das Schaltelement SE_3 wieder deaktiviert. Anschließend wird das Schaltelement SE_2 aktiviert, so dass damit der sechste Gang geschaltet ist.
  • Bezugszeichen
    • WK
      Wandlerüberbrückungskupplung
      DW
      Drehmomentwandler
      SG
      Schaltgetriebe
      VG
      Verteilergetriebe
      n_Mot
      Motordrehzahl
      M_Mot
      Motormoment
      n_SG
      Ausgangsdrehzahl des Schaltgetriebes
      n_VG
      Ausgangsdrehzahl des Verteilergetriebes
      n_Klaue
      Schaltklauendrehzahl
      p_SE
      Ansteuerdruck der Schaltelemente
      SE_WK
      Ansteuerdruck der Wandlerüberbrückungskupplung
      SE_1
      Ansteuerdruck des ersten Schaltelements
      SE_2
      Ansteuerdruck des zweiten Schaltelements
      SE_3
      Ansteuerdruck des dritten Schaltelements
      SE_4
      Ansteuerdruck des vierten Schaltelements
      L
      Untersetzungsstufe low
      H
      Übersetzungsstufe high
      N
      Neutralposition
      Pos_Klaue
      Schaltklauenposition
      t
      Zeit
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102010030242 [0003]

Claims (7)

  1. Verfahren zum Schalten zumindest einer Übersetzungsstufe (H) und/oder zumindest einer Untersetzungsstufe (L) bei einem klauengeschalteten Getriebe, insbesondere bei einem klauengeschalteten Verteilergetriebe (VG) in einem Antriebsstrang eines Fahrzeuges mit einem Antriebsmotor und einem lastschaltbaren Schaltgetriebe (SG) mit mehreren Schaltelementen (SE_1-5), wobei zum Schalten eines Ganges in dem Schaltgetriebe (SG) zumindest zwei Schaltelemente (SE_1-5) aktiviert werden, wobei eine Schaltklaue des klauengeschalteten Getriebes in die Neutralposition (N) geschaltet wird, wenn eines der aktivierten Schaltelemente (SE_1-5) des gehenden Ganges des Schaltgetriebes (SG) deaktiviert wird, und wobei zum Schalten der gewünschten Übersetzungsstufe (H) oder Untersetzungsstufe (L) des klauengeschalteten Getriebes die Drehzahl (n_SG) des Schaltgetriebes (SG) an die Synchrondrehzahl angeglichen wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Schaltelement (SE_1-5) des Schaltgetriebes (SG) zur Unterstützung des Einspurens der Schaltklaue ansynchronisiert wird, wenn erkannt wird, dass das Einspuren der Schaltklaue nicht möglich ist.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest nach einem nicht erfolgreich abgeschlossenen ersten Einspurversuch der Schaltklaue die Drehzahl (n_SG) des Schaltgetriebes (SG) ohne Motoreingriff der Synchrondrehzahl der zu schaltenden Übersetzungsstufe (H) oder Untersetzungsstufe (L) des klauengeschalteten Getriebes durch Ansynchronisieren zumindest eines der Schaltelemente (SE_1-5) des Schaltgetriebes (SG) zum Erhöhen oder Verringern der Drehzahl (n_SG) des Schaltgetriebes (SG) nachgeführt wird, bis der Einspurvorgang bei Erreichen der Synchrondrehzahl erfolgreich beendet wird.
  3. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Überschießen der Synchrondrehzahl als Schaltelement (SE_1-5) zum Ansynchronisieren ein Schaltelement (SE_Gang_n–1) verwendet wird, welches einem niedrigeren Gang (n–1) in dem Schaltgetriebe (SG) zugeordnet ist.
  4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass beim Unterschießen der Synchrondrehzahl als Schaltelement (SE_1-5) zum Ansynchronisieren ein Schaltelement (SE_Gang_n+1) verwendet wird, welches einem höheren Gang (n+1) in dem Schaltgetriebe (SG) zugeordnet ist.
  5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Zahn auf Zahnstellung bei Erreichen der Synchrondrehzahl als Schaltelement (SE_1-5) zum Ansynchronisieren in Abhängigkeit von der aktuell zu schaltenden Übersetzungsstufe (H) oder Untersetzungsstufe (L) des klauengeschalteten Getriebes ein Schaltelement (SE_Gang_n) der gehenden Gangstufe (n) wiederholt verwendet wird.
  6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Rückschaltung aus der Übersetzungsstufe (H) in die Untersetzungsstufe (L) des klauengeschalteten Getriebes während der Synchronisierung die Drehzahl des Schaltgetriebes (n_SG) mit der Synchrondrehzahl der zu schaltenden Untersetzungsstufe (L) des klauengeschalteten Getriebes verglichen wird, dass als Schaltelement (SE_1-5) zum Unterstützen des Einspurvorganges ein Schaltelement (SE_Gang_n–1) für einen niedrigeren Gang (n–1) in dem Schaltgetriebe (SG) verwendet wird, wenn erkannt wird, dass die Synchrondrehzahl überschritten wird, so dass die Drehzahl (n_SG) des Schaltgetriebes (SG) reduziert wird, und dass als Schaltelement (SE_1-5) zur Anhebung der Drehzahl des Schaltgetriebes (SG) ein Schaltelement (SE_Gang_n+1) für einen höheren Gang (n+1) verwendet wird, bis die Synchrondrehzahl erreicht wird.
  7. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Hochschaltung aus der Untersetzungsstufe (L) in die Übersetzungsstufe (H) des klauengeschalteten Getriebes während der Synchronisierung die Drehzahl des Schaltgetriebes (n_SG) mit der Synchrondrehzahl der zu schaltenden Übersetzungsstufe (H) des klauengeschalteten Getriebes verglichen wird, dass als Schaltelement (SE_1-5) zum Unterstützen des Einspurvorganges ein Schaltelement (SE_Gang_n+1) für einen höheren Gang (n+1) in dem Schaltgetriebe (SG) verwendet wird, wenn die Synchrondrehzahl unterschritten wird, so dass die Drehzahl des Lastschaltgetriebes (n_SG) erhöht wird, und dass als Schaltelement (SE_1-5) zur Reduzierung der Drehzahl des Schaltgetriebes (SG) ein Schaltelement (SE_Gang_n–1) für einen niedrigeren Gang (n–1) verwendet wird, bis die Synchrondrehzahl erreicht wird.
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