DE102011117586A1

DE102011117586A1 - Method for synchronizing a synchronizable transmission, transmission control and synchronisable transmission

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Publication number: DE102011117586A1
Application number: DE102011117586A
Authority: DE
Inventors: Gergely Boka; Balazs Trencseni; Huba Németh
Original assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Current assignee: Knorr Bremse Systeme fuer Nutzfahrzeuge GmbH; Knorr Bremse Systeme fuer Schienenfahrzeuge GmbH
Priority date: 2011-11-03
Filing date: 2011-11-03
Publication date: 2013-05-08
Also published as: EP2773888A1; WO2013064479A1

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchroniseren eines synchronisierbaren Getriebes (44) umfassend das Ermitteln einer als Funktion f einer Drehzahldifferenz Δn zwischen einem Gangrad (17, 18, 19, 20) und einem zugeordneten Sperrglied (22, 23) des Getriebes (44) darstellbaren ersten Größe x und das Ermitteln einer als Funktion g eines synchronisierenden Drehmoments M darstellbaren zweiten Größe y, und das drehfeste Koppeln des Gangrades (17, 18, 19, 20) mit dem zugeordneten Sperrglied (22, 23), unter Berücksichtigung der ersten Größe x und der zweiten Größe y. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin eine Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes und ein synchronisierbares Getriebe.The present invention relates to a method for synchronizing a synchronisable transmission (44) comprising determining a function of a speed difference Δn between a gear wheel (17, 18, 19, 20) and an associated locking member (22, 23) of the transmission (44). representable first variable x and determining a representable as a function g of a synchronizing torque M second variable y, and the rotationally fixed coupling of the gear wheel (17, 18, 19, 20) with the associated locking member (22, 23), taking into account the first size x and the second size y. The present invention further relates to a transmission control for controlling a synchronizable transmission and a synchronizable transmission.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchronisieren eines synchronisierbaren Getriebes.The present invention relates to a method for synchronizing a synchronizable transmission.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein synchronisierbares Getriebe und eine Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes.The present invention further relates to a synchronisable transmission and a transmission control for controlling a synchronizable transmission.

Um die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in weiten Bereichen variieren zu können, ist die Verwendung von Getrieben bekannt. Die Getriebe können mehrere Gänge bereitstellen, die jeweils eine bestimmte Übersetzung aufweisen. Die Übersetzung bestimmt das Drehzahlverhältnis zwischen einer Eingangswelle des Getriebes und einer Ausgangswelle des Getriebes. Die Eingangswelle des Getriebes kann beispielsweise mit einem Antriebsmotor des Fahrzeugs gekoppelt sein, während die Ausgangswelle des Getriebes mit einer Antriebwelle des Fahrzeugs gekoppelt sein kann. Ein Kraftfluss von der Eingangswelle des Getriebes zu der Ausgangswelle des Getriebes kann beispielsweise über drehfest mit der Eingangswelle des Getriebes oder der Ausgangswelle des Getriebes koppelbare Gangräder, die als Zahnräder unterschiedlicher Größe ausgeführt sein können, hergestellt werden. Zum Schalten des Getriebes, das heißt zum Wechseln des Ganges, kann zunächst der Kraftfluss von der Eingangswelle des Getriebes zu der Ausgangswelle des Getriebes durch das Lösen einer bislang drehfesten Kopplung eines Gangrades mit einer Getriebewelle, beispielsweise der Eingangswelle, der Ausgangswelle oder einer Vorgelegewelle, unterbrochen werden. Anschließend kann ein anderes Gangrad drehfest mit einer der Getriebewellen gekoppelt werden. Dies erlaubt das Bereitstellen einer anderen Übersetzung. Um das drehfeste Koppeln möglichst verschleißarm zu gestalten, ist eine zumindest annähernde Synchronisierung der unterschiedlichen Drehzahlen, zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle vorteilhaft. Erst nach der Synchronisierung, das heißt einer Angleichung der unterschiedlichen Drehzahlen von Gangrad und Getriebewelle auf einen annähernd gemeinsamen Wert, ist ein verschleißarmes drehfestes Koppeln zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle möglich. Das drehfeste Koppeln kann beispielsweise durch das Ineinanderschieben einer Verzahnung als Bestandteil eines Sperrgliedes erfolgen.In order to vary the speed of a vehicle in wide ranges, the use of gearboxes is known. The gears can provide multiple gears, each with a specific gear ratio. The ratio determines the speed ratio between an input shaft of the transmission and an output shaft of the transmission. The input shaft of the transmission may, for example, be coupled to a drive motor of the vehicle, while the output shaft of the transmission may be coupled to a drive shaft of the vehicle. A power flow from the input shaft of the transmission to the output shaft of the transmission can be made, for example, via gear wheels which can be coupled in a rotationally fixed manner to the input shaft of the transmission or the output shaft of the transmission and which can be designed as gears of different sizes. For switching the transmission, that is to say for changing gears, the power flow from the input shaft of the transmission to the output shaft of the transmission can first be interrupted by releasing a hitherto rotationally fixed coupling of a gear wheel with a transmission shaft, for example the input shaft, the output shaft or a countershaft become. Subsequently, another gear can be rotatably coupled with one of the transmission shafts. This allows providing a different translation. In order to make the non-rotatable coupling as possible wear, an at least approximate synchronization of the different speeds, to reduce the speed difference between the gear and the gear shaft is advantageous. Only after the synchronization, that is an approximation of the different speeds of the gear and gear shaft to an approximately common value, a low-wear rotationally fixed coupling between the gear and the gear shaft is possible. The rotationally fixed coupling can be done for example by the telescoping of a toothing as part of a locking member.

Aus der WO 2004/070232 A1 und der WO 2005/003601 A1 sind jeweils Schaltgetriebe bekannt, die das drehfeste Koppeln zwischen Gangrad und Getriebewelle erlauben, wenn die Drehzahldifferenz zwischen den beiden zu koppelnden Teilen kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist.From the WO 2004/070232 A1 and the WO 2005/003601 A1 are each known gearboxes that allow the rotationally fixed coupling between the gear and transmission shaft when the speed difference between the two parts to be coupled is smaller than a predetermined threshold.

Wenn die Drehzahlen des Gangrades und der Getriebewelle identisch sind, kann dies dazu führen, dass das Sperrglied zunächst nicht einrasten kann, da die zugehörigen Verzahnungen an dem Gangrad und der Getriebewelle mit den Stirnseiten ihrer Zähne in Kontakt stehen. Das Schließen des Sperrgliedes und damit das Einlegen des neuen Gangs erfolgt dann ruckartig bei einem einsetzenden Kraftfluss zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes. Der einsetzende Kraftfluss bewegt die Stirnflächen der Zähne gegen die Reibungskräfte aneinander vorbei, bis die Zähne in die zugehörigen Zahnlücken am jeweils anderen Bauteil eingreifen. In Abhängigkeit von der Form der Zähne und der Größe des zu übertragenden Kraftflusses kann es zu einem Überspringen von Lücken zwischen einzelnen Zähnen kommen, bei dem die Zähne des Sperrgliedes und des Gangrades unter erheblichen Verschleiß aneinander entlangschleifen oder -springen. Dabei stört der einsetzende Kraftfluss die Synchronisierung zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle vor dem Schließen der Verzahnung zwischen dem Sperrglied und dem Gangrad durch eine Änderung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle. Der Schaltvorgang kann daher von einem spürbaren Rucken begleitet werden.If the speeds of the gear wheel and the gear shaft are identical, this may cause the locking member initially can not engage because the associated teeth on the gear wheel and the gear shaft with the front sides of their teeth in contact. The closing of the locking member and thus the insertion of the new gear is then jerky at an incipient power flow between the input and the output shaft of the transmission. The onset of force moves the faces of the teeth against the frictional forces past each other until the teeth engage in the associated tooth gaps on the other component. Depending on the shape of the teeth and the size of the force flow to be transmitted, there may be a skip of gaps between individual teeth, in which the teeth of the locking member and the gear wheel with considerable wear along each other or-jump. In this case, the incipient force flow interferes with the synchronization between the gear wheel and the transmission shaft before closing the toothing between the locking member and the gear wheel by changing the speed difference between the gear wheel and the gear shaft. The switching process can therefore be accompanied by a noticeable jerk.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Problematik zu lösen und einen möglichst komfortablen Schaltvorgang zu ermöglichen.The present invention has for its object to solve this problem and to enable the most comfortable switching operation.

Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This object is solved by the features of the independent claims.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.Advantageous embodiments and modifications of the invention will become apparent from the dependent claims.

Die Erfindung besteht aus einem Verfahren zum Synchronisieren eines synchronisierbaren Getriebes umfassend das Ermitteln einer als Funktion f einer Drehzahldifferenz Δn zwischen einem Gangrad und einem zugeordneten Sperrglied des Getriebes darstellbaren ersten Größe x und das Ermitteln einer als Funktion g eines synchronisierenden Drehmoments M darstellbaren zweiten Größe y, und das drehfeste Koppeln des Gangrades mit dem zugeordneten Sperrglied, unter Berücksichtigung der ersten Größe x und der zweiten Größe y. Unter dem Synchronisieren kann das Reduzieren einer Drehzahldifferenz einschließlich dem anschließenden drehfesten Koppeln der synchronisierten Teile verstanden werden. Durch das Berücksichtigen der ersten Größe x und der zweiten Größe y ist eine genauere Bestimmung von Betriebszuständen des synchronisierbaren Getriebes möglich, bei denen ein drehfestes Koppeln des Gangrades mit dem zugehörigen Sperrglied problemlos möglich ist. Die erste Größe x ist beispielsweise als Funktion f der Drehzahldifferenz Δn darstellbar, wenn x = f(Δn) gilt. Die zweite Größe y ist beispielsweise als Funktion g des synchronisierenden Drehmoments M darstellbar, wenn sich y = g(M) gilt. Insbesondere kann die erste Größe x beispielsweise der Drehzahldifferenz Δn entsprechen und die zweite Größe y dem synchronisierenden Drehmoment M entsprechen. Das Sperrglied kann beispielsweise als Schaltmuffe ausgebildet sein. Die Schaltmuffe kann drehfest und axial verschiebbar auf der Getriebewelle des Getriebes angeordnet sein. Das Verfahren kann beispielsweise durch ein Steuergerät des synchronisierbaren Getriebes ausgeführt werden, das beispielsweise die Größen x und y aus von Sensoren gemessenen Werten ermittelt und das Getriebe basierend auf den ermittelten Größen steuert oder regelt. Die Ermittlung der Größen x und y ohne speziell vorgesehene Sensoren ist ebenfalls möglich. Unter dem Berücksichtigen der ersten Größe x und der zweiten Größe y beim drehfesten Koppeln wird insbesondere verstanden, dass sowohl die erste Größe x als auch die zweite Größe y Bedingungen erfüllen müssen, die voneinander unabhängig sein können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Größe x kleiner als eine Schranke x₁ ist und dass die zweite Größe y zwischen einer unteren Schranke y₁ und einer oberen Schranke y₂ liegt. Auf diese Weise kann eine verbesserte Charakterisierung des Betriebszustandes erfolgen, die neben der Drehzahldifferenz oder einer davon abgeleiteten Größe auch eine weitere Größe berücksichtigen kann.The invention consists of a method for synchronizing a synchronisable transmission, comprising determining a first variable x, which can be represented as a function of a rotational speed difference Δn between a gear wheel and an associated locking member of the transmission, and determining a second variable y, which can be represented as a function g of a synchronizing torque M, and the rotationally fixed coupling of the gear wheel with the associated locking member, taking into account the first size x and the second size y. Synchronization can be understood to mean the reduction of a speed difference, including the subsequent non-rotatable coupling of the synchronized parts. By taking into account the first size x and the second size y, a more accurate determination of operating states of the synchronizable transmission is possible in which a rotationally fixed coupling of the gear wheel with the associated locking member is easily possible. The first size is x For example, as a function f of the speed difference .DELTA.n representable if x = f (.DELTA.n) applies. The second variable y can be represented, for example, as a function g of the synchronizing torque M, if y = g (M). In particular, the first variable x may correspond, for example, to the rotational speed difference Δn and the second variable y may correspond to the synchronizing torque M. The locking member may be formed, for example, as a shift sleeve. The shift sleeve can be arranged rotationally fixed and axially displaceable on the transmission shaft of the transmission. The method can be carried out, for example, by a control unit of the synchronisable transmission, which determines, for example, the variables x and y from values measured by sensors and controls or regulates the transmission based on the determined variables. The determination of the variables x and y without specially provided sensors is also possible. Taking into account the first variable x and the second variable y during the rotationally fixed coupling, it is understood, in particular, that both the first variable x and the second variable y must fulfill conditions which may be independent of one another. For example, it can be provided that the first size x is smaller than a barrier x ₁ and that the second size y lies between a lower barrier y ₁ and an upper barrier y ₂ . In this way, an improved characterization of the operating state can take place, which can take into account not only the speed difference or a variable derived therefrom but also another size.

Es kann vorgesehen sein, dass das Gangrad und das zugeordnete Sperrglied drehfest gekoppelt werden, wenn ein von der ersten Größe x und der zweiten Größe y abhängiger aktueller Betriebszustand S des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes in einer Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes liegt. Die vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszustände können beispielsweise insbesondere solche Betriebszustände des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes sein, in denen das drehfeste Koppeln des Gangsrades mit dem zugehörigen Sperrglied verschleißarm und/oder ruckfrei möglich ist. Die Menge D kann beispielsweise im Vorfeld experimentell bestimmt oder durch Berechnungen erstellt worden sein und in einem das Verfahren ausführenden Steuergerät abgespeichert sein.It can be provided that the gear wheel and the associated locking member are rotatably coupled when a dependent of the first size x and the second size y current operating state S of the gear wheel and the associated locking member in a set D of predeterminable synchronized operating states of the gear wheel and the associated locking member is located. The predeterminable synchronized operating conditions may be, for example, in particular those operating states of the gear wheel and the associated locking member in which the rotationally fixed coupling of the gear wheel with the associated locking member wear and / or is possible without jerk. For example, the quantity D may have been experimentally determined beforehand or created by calculations and stored in a control unit carrying out the method.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Menge D nicht in einer Form D(x, y) = {(x, y)|(d₁ < x ∨ d₁ ≤ x) ∧ (x < d₂ ∨ x ≤ d₂) mit d₁ < d₂} darstellbar ist, wenn x die Drehzahldifferenz Δn und y das synchronisierende Drehmoment M sind. Die angegebene Form, in der die Menge D nicht darstellbar ist, bezeichnet eine durch zwei zu der y-Achse parallele Geraden beschränkte Fläche. Das Symbol ”∧” steht dabei für ein logisches UND. Die Menge D kann beispielsweise in einer der vereinfachten Formen D(x, y) = {(x, y)|d₁ ≤ x ≤ d₂) mit d₁ < d₂} und/oder D(x, y) = D(x) angebbar sein. Anders ausgedrückt kann dies bedeuten, dass die Menge D nicht in einer nur von der Drehzahldifferenz Δn anhängigen Form angegeben werden kann, wobei hinsichtlich der Größe y keine Bedingungen zu erfüllen sind.Furthermore, it can be provided that the set D is not in a form D (x, y) = {(x, y) | (d ₁ <x ∨ d ₁ ≦ x) ∧ (x <d ₂ ∨ x ≦ d ₂ ) with d ₁ <d ₂ } can be represented if x the speed difference .DELTA.n and y are the synchronizing torque M. The indicated shape in which the quantity D is not representable denotes a surface bounded by two lines parallel to the y-axis. The symbol "∧" stands for a logical AND. For example, the set D may be in one of the simplified forms D (x, y) = {(x, y) | d ₁ ≤ x ≤ d ₂ ) with d ₁ <d ₂ } and / or D (x, y) = D (x) be specifiable. In other words, this may mean that the amount D can not be given in a form dependent only on the speed difference Δn, and no conditions are to be met with respect to the magnitude y.

Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass eine weitere Größe x' zwischen einem weiteren Gangrad und einem zugeordneten weiteren Sperrglied des Getriebes ermittelt wird, dass zum Synchronisieren des Getriebes das weitere Gangrad und das weitere Sperrglied drehfest gekoppelt werden, dass eine Zeit t₁ ermittelt wird, die ausgehend vom aktuellen Betriebszustand S des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes zum Erreichen der Menge D von synchronisierten Betriebszuständen benötigt wird, dass eine zweite Zeit t₂ ermittelt wird, die zur Überführung des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrglieds aus einem weiteren Betriebszustand S' des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes in eine weitere Menge D' von synchronisierten Betriebszuständen des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes benötigt wird, und dass die zweite Größe y erst auf einen von Null verschiedenen Wert gesetzt wird, wenn t₁ ≥ t₂ ist. ”Von Null verschieden” bedeutet, dass die Synchronisierung eingeleitet wird, wobei beispielsweise ein synchronisierendes Drehmoment M als zweite Größe y erzeugt wird. Dies erlaubt eine Reduzierung der zur Synchronisierung des Getriebes notwendigen Zeitspanne, da eine Synchronisierung des Gangrads mit dem zugeordneten Sperrglied bereits beginnt, während die Synchronisierung des weiteren Gangrads mit dem zugeordneten weiteren Sperrglied, die mit einer Kopplung der beiden Teile abgeschlossen wird, noch nicht vollständig angeschlossen ist. Die weitere Größe x' kann beispielsweise eine weitere Drehzahldifferenz Δn' oder einen räumlichen Abstand zwischen zu koppelnden Getriebeteilen bezeichnen. Das Abschließen der Synchronisierung kann beispielsweise durch das Unterschreiten einer vorgebbaren Drehzahldifferenzschwelle oder mit dem Einlegen oder Koppeln der synchronisierten Teile abgeschlossen werden, das heißt mit der drehfesten Kopplung. Die Synchronisierung bezeichnet im Zusammenhang mit der weiteren Größe x' oder der weiteren Menge D' also entweder eine Synchronisierung der Drehzahl oder eine Kopplung/Einlegung. Voneinander abhängige, das heißt sich gegenseitig beeinflussende, Synchronisierungen erfolgen somit zumindest teilweise gleichzeitig, so dass die für die vollständige Synchronisierung des Getriebes insgesamt notwendige Zeitspanne reduziert werden kann. Die weitere Menge D' der synchronisierten Betriebszustände des weiteren Gangrads und des weiteren Sperrglieds kann beispielsweise analog zu der Menge D der synchronisierten Betriebszustände des Gangrads und des Sperrglieds definiert und/oder experimentell ermittelt werden. Die Zeitspannen t₁ und t₂ können beispielsweise in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebszuständen S und S' experimentell vorbestimmt sein und in einem Steuergerät des Getriebes gespeichert sein. Alternativ ist eine dynamische Abschätzung der Zeitspannen t₁ und t₂ möglich, bei der aus voraussichtlichen Regelungskurven der beiden Betriebszustände S und S' Zeitspannen t₁ und t₂ abgeschätzt werden. Eine Mischung beider Möglichkeiten ist ebenso möglich.Usefully, it can be provided that a further variable x 'between a further gear wheel and an associated further locking member of the transmission is determined that for synchronizing the transmission, the further gear wheel and the further locking member are rotatably coupled, that a time t _{1 is} determined, the starting from the current operating state S of the gear wheel and the associated locking member to achieve the amount D of synchronized operating conditions required that a second time t _{2 is} determined, the transfer of the further gear wheel and the further locking member from a further operating state S 'of the other gear wheel and the further blocking member is required in a further set D 'of synchronized operating states of the further gear wheel and the further blocking member, and that the second quantity y is set to a nonzero value only when t ₁ ≥ t ₂ . "Different from zero" means that the synchronization is initiated, for example, a synchronizing torque M is generated as a second variable y. This allows a reduction in the time required for synchronization of the transmission, since synchronization of the gear wheel with the associated locking member already begins, while the synchronization of the other gear wheel with the associated further locking member, which is completed with a coupling of the two parts, not yet fully connected is. The further variable x 'may, for example, denote a further rotational speed difference Δn' or a spatial distance between gear parts to be coupled. The conclusion of the synchronization can be completed for example by falling below a predetermined speed difference threshold or with the insertion or coupling of the synchronized parts, that is, with the rotationally fixed coupling. The synchronization referred to in connection with the further size x 'or the further amount D' so either a synchronization of the speed or a coupling / insertion. Mutually dependent, that is mutually influencing, synchronizations thus occur at least partially simultaneously, so that the time required for the complete synchronization of the transmission total time can be reduced. The further amount D 'of the synchronized operating states of the further gear wheel and of the further blocking member can be defined, for example, analogously to the quantity D of the synchronized operating states of the gear wheel and of the blocking member and / or can be determined experimentally. The Time periods t ₁ and t ₂ may be predetermined experimentally, for example, depending on the respective operating states S and S ', and may be stored in a control unit of the transmission. Alternatively, a dynamic estimation of the time periods t ₁ and t _{2 is} possible in which estimated time curves t ₁ and t _{2 are} estimated from anticipated control curves of the two operating states S and S '. A mixture of both possibilities is also possible.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die zweite Größe y betragsmäßig beschränkt wird, solange ein Abstand Δ des weiteren Betriebszustands S' des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes zu der Menge D' von synchronisierten Betriebszuständen des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes größer als ein vorgebbarer Schwellenwert ΔS' ist. Durch das betragsmäßige Beschränken der zweiten Größe y wird die Synchronisierung der ersten Größe erleichtert. Auf diese Weise kann beispielsweise die Regelung/Steuerung zur Synchronisierung des weiteren Gangrades mit dem zugeordneten weiteren Sperrglied unabhängig von der Synchronisierung des Gangrades mit dem zugeordneten Sperrglied erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Größe y betragsmäßig auf einen Wert beschränkt ist, der den Abstand Δ und/oder eine erste Ableitung des Abstands Δ nicht vergrößert. Der Abstand Δ kann beispielsweise als Euklidische Norm oder als irgendeine andere, dem Fachmann als geeignet erscheinende, einen Abstand definierende Norm bestimmt sein.In this context, it may be provided that the second variable y is limited in magnitude, as long as a distance Δ of the further operating state S 'of the further gear wheel and the further locking member to the amount D' of synchronized operating conditions of the other gear wheel and the further locking member greater than specifiable threshold ΔS '. The absolute limitation of the second variable y facilitates the synchronization of the first variable. In this way, for example, the control / regulation for synchronizing the further gear wheel with the associated further locking member can be carried out independently of the synchronization of the gear wheel with the associated locking member. In particular, it can be provided that the second variable y is limited in magnitude to a value which does not increase the distance Δ and / or a first derivative of the distance Δ. The distance Δ can be determined, for example, as a Euclidean norm or as any other standard which appears suitable to a person skilled in the art and defines a distance.

Es ist weiterhin möglich, dass der aktuelle Betriebszustand S durch eine Steuerung oder Regelung der zweiten Größe y in einen von der Menge D umfassten synchronisierten Betriebszustand gebracht wird.It is also possible for the current operating state S to be brought into a synchronized operating state encompassed by the quantity D by a control or regulation of the second variable y.

Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuerung oder Regelung des aktuellen Betriebszustandes S durch eine zeitlich veränderliche Rückkopplung C(t) realisiert wird. Eine zeitlich veränderliche Rückkopplung C kann eine zügige und zugleich sichere Steuerung oder Regelung zur Überführung des Getriebes aus seinem aktuellen Betriebszustand S in einen synchronisierten Betriebszustand erlauben. Die zeitlich veränderliche Rückkopplung kann beispielsweise als negative Rückkopplung oder Gegenkopplung in der Form C(t) = F(D, S[x(t), y(t)]) vorgegeben sein, wobei als Funktion F jede beliebige dem Fachmann als geeignet erscheinende Funktion verwendet werden kann. Beispielsweise eine eine Sliding-Mode-Regelung darstellende Funktion.Furthermore, it can be provided that the control or regulation of the current operating state S by a time-varying feedback C (t) is realized. A time-varying feedback C can allow rapid and at the same time secure control or regulation for transferring the transmission from its current operating state S into a synchronized operating state. The time-varying feedback, for example, as a negative feedback or negative feedback in the form C (t) = F (D, S [x (t), y (t)]) be given, which can be used as a function F any of the skilled person seems appropriate as a function. For example, a function representing a sliding mode control.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerung oder Regelung des aktuellen Betriebszustandes S als ein endlicher Automat realisiert wird. Auf diese Weise kann die Überführung des Getriebes in einen synchronisierten Betriebszustand in vorherbestimmter Weise dargestellt sein. Beispielsweise kann instabiles Regelverhalten aufgrund von nichtlinearen Systemeigenschaften auf diese Weise vermieden werden. Die zu einem definierten Betriebszustand S des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes zugehörige und einzustellende zweite Größe y, beispielsweise das synchronisierende Drehmoment M, kann zum Beispiel experimentell vorbestimmt sein.Alternatively it can be provided that the control or regulation of the current operating state S is realized as a finite automaton. In this way, the transfer of the transmission can be shown in a synchronized operating state in a predetermined manner. For example, unstable control behavior due to non-linear system properties can be avoided in this way. The to a set operating state S of the gear wheel and the associated locking member associated and to be set second size y, for example, the synchronizing torque M, for example, can be predetermined experimentally.

Nützlicherweise kann auch vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes neben der ersten Größe x und der zweiten Größe y zumindest eine weitere Größe berücksichtigt wird, die von der ersten Größe x und der zweiten Größe y unabhängig ist. Die weitere Größe kann beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Die weitere Größe kann einen direkten oder indirekten Einfluss auf den Synchronisierungsprozess des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes haben. Beispielsweise kann eine größere Fahrzeuggeschwindigkeit höhere Drehzahldifferenzen zwischen den zu synchronisierenden Getriebeteilen bedeuten, die abgebaut werden müssen.Usefully, it can also be provided that, in determining the quantity D of predeterminable synchronized operating states of the gear wheel and the associated blocking member, at least one further variable, which is of the first size x and the second size, is taken into account in addition to the first size x and the second size y y is independent. The further variable may be, for example, a vehicle speed. The further size may have a direct or indirect influence on the synchronization process of the gear wheel and the associated locking member. For example, a larger vehicle speed mean higher speed differences between the gear to be synchronized parts that need to be dismantled.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes für verschieden Paare von Gangrädern und Sperrgliedern unabhängig voneinander bestimmt wird. Verschiedene Gangräder stellen verschiedene Übersetzungen bereit. Deshalb kann die Bestimmung der Menge D für ein erstes Paar von zu synchronisierenden Getriebeteilen verschieden von einer anderen Menge D für ein zweites Paar von zu synchronisierenden Getriebeteilen sein, das sich von dem ersten Paar von Getriebeteilen unterscheidet. Ein Paar von zu synchronisierenden Getriebeteilen besteht dabei aus einem Gangrad und einem zugehörigen Sperrglied.Advantageously, it can be provided that the amount D of predeterminable synchronized operating states of the gear wheel and the associated locking member for different pairs of gear wheels and locking members is determined independently. Different gear wheels provide different translations. Therefore, the determination of the quantity D for a first pair of transmission parts to be synchronized may be different from another quantity D for a second pair of transmission parts to be synchronized which is different from the first pair of transmission parts. A pair of gear parts to be synchronized consists of a gear wheel and an associated locking member.

Die Erfindung besteht weiterhin aus einer Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes umfassend ein elektronisches Steuergerät, das zur Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet ist. Insbesondere kann das Steuergerät zur Ausführung der einzelnen Schritte der vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet sein.The invention further consists of a transmission control for controlling a synchronisable transmission comprising an electronic control device, which is set up to carry out one of the methods described above. In particular, the control unit can be set up to carry out the individual steps of the methods described above.

Die Erfindung besteht weiterhin aus einem synchronisierbaren Getriebe mit einer solchen Getriebesteuerung.The invention further consists of a synchronizable transmission with such a transmission control.

Auf diese Weise könne die Vorteile und Besonderheiten des beschriebenen Verfahrens auch im Rahmen einer Vorrichtung umgesetzt werden. In this way, the advantages and peculiarities of the method described can also be implemented in the context of a device.

Die Vorteile und Besonderheiten des im Zusammenhang mit den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Verfahrens können in gleicher Weise im Rahmen der Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes umgesetzt werden.The advantages and particularities of the method described in connection with the dependent claims can be implemented in the same way in the context of transmission control for controlling a synchronizable transmission.

Die Vorrichtung und das Verfahren werden im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben.The device and the method are described below by means of exemplary embodiments.

Es zeigen:Show it:

1 Eine schematische Darstellung eines Getriebes mit Vorgelegewelle; 1 A schematic representation of a transmission with countershaft;

2 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer ersten Stellung; 2 a gear wheel and an associated locking member in a first position;

3 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer zweiten Stellung; 3 a gear wheel and an associated locking member in a second position;

4 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer dritten Stellung; 4 a gear wheel and an associated locking member in a third position;

5 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer ersten Stellung; 5 a gear wheel and an associated locking member in a first position;

6 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer zweiten Stellung; 6 a gear wheel and an associated locking member in a second position;

7 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer dritten Stellung; 7 a gear wheel and an associated locking member in a third position;

8 eine erste Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes; 8th a first set of operating states D (x, y) of a synchronizable transmission;

9 eine zweite Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes; und 9 a second set of operating states D (x, y) of a synchronizable transmission; and

10 einen zeitlichen Verlauf der Betriebszustände eines synchronisierbaren Getriebes. 10 a temporal course of the operating states of a synchronizable transmission.

In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.In the following drawings, like reference characters designate like or similar parts.

1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes mit Vorgelegewelle. Das dargestellte Getriebe 44 umfasst eine Eingangswelle 1, eine Ausgangswelle 2 sowie eine Vorgelegewelle 3, die versetzt zu der Eingangswelle 1 und der Ausgangswelle 2 angeordnet sein kann. An der Vorgelegewelle 3 sind ein erstes Zahnrad 4, ein zweites Zahnrad 5, ein drittes Zahnrad 6, ein viertes Zahnrad 7 und ein fünftes Zahnrad 8 vorgesehen, die jeweils drehfest mit der Vorgelegewelle 3 verbunden sind. An der Eingangswelle 1 ist ein erstes Loserad 9 vorgesehen. Das Loserad 9 kann mithilfe eines ersten Sperrgliedes 21 über ein erstes Gangrad 15 drehfest mit der Eingangswelle 1 gekoppelt sein. Die Eingangswelle 1 kann weiterhin über das erste Sperrglied 21 und ein zweites Gangrad 16 mit einem zweiten Loserad 10 drehfest gekoppelt sein. Auf der dem zweiten Gangrad 16 gegenüberliegenden Seite des zweiten Loserades 10 ist ein drittes Gangrad 17 angeordnet, das zusammen mit einem zweiten Sperrglied 22 das zweite Loserad 10 drehfest an die Ausgangswelle 2 koppeln kann. An der Ausgangswelle 2 sind weiterhin ein drittes Loserad 11, ein viertes Loserad 12 sowie ein fünftes Loserad 13 angeordnet. Das dritte Loserad 11 ist über ein viertes Gangrad 18 und das zweite Sperrglied 22 drehfest mit der Ausgangswelle 2 koppelbar. Das vierte Loserad 12 ist über ein fünftes Gangrad 19 und ein drittes Sperrglied 23 drehfest mit der Ausgangswelle 2 koppelbar. Das fünfte Loserad 13 ist über ein sechstes Gangrad 20 und das dritte Sperrglied 23 ebenfalls drehfest mit der Ausgangswelle 2 koppelbar. Eine Verzahnung des ersten Zahnrades 4 befindet sich im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des ersten Loserades 9. Eine Verzahnung des zweiten Zahnrades 5 befindet sich im ständigen Eingriff einer Verzahnung des zweiten Loserades 10. Weiterhin befinden sich eine Verzahnung des dritten Zahnrades 6 im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des dritten Loserades 11 und eine Verzahnung des vierten Zahnrades 7 im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des vierten Loserades 12. Eine Verzahnung des fünften Zahnrades 8 befindet sich im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung eines Zwischenrades 14, wobei die Verzahnung des Zwischenrades 14 wiederum im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des fünften Loserades 13 steht. 1 shows a schematic representation of a transmission with countershaft. The illustrated transmission 44 includes an input shaft 1 , an output shaft 2 as well as a countershaft 3 that offset to the input shaft 1 and the output shaft 2 can be arranged. At the countershaft 3 are a first gear 4 , a second gear 5 , a third gear 6 , a fourth gear 7 and a fifth gear 8th provided, each rotatably with the countershaft 3 are connected. At the input shaft 1 is a first lottery 9 intended. The Loserad 9 can by using a first locking member 21 over a first gear wheel 15 rotatably with the input shaft 1 be coupled. The input shaft 1 can continue over the first locking member 21 and a second gear wheel 16 with a second lottery 10 rotatably coupled. On the second gear wheel 16 opposite side of the second Loserades 10 is a third gear wheel 17 arranged, which together with a second locking member 22 the second lottery 10 rotationally fixed to the output shaft 2 can couple. At the output shaft 2 are still a third Loserad 11 , a fourth lottery 12 as well as a fifth lottery 13 arranged. The third lottery 11 is over a fourth gear wheel 18 and the second locking member 22 rotatably with the output shaft 2 coupled. The fourth lottery 12 is over a fifth gear wheel 19 and a third locking member 23 rotatably with the output shaft 2 coupled. The fifth lottery 13 is over a sixth gear wheel 20 and the third locking member 23 also rotatably with the output shaft 2 coupled. A toothing of the first gear 4 is in constant engagement with a toothing of the first Loserades 9 , A toothing of the second gear 5 is in constant engagement with a gearing of the second Loserades 10 , Furthermore, there is a toothing of the third gear 6 in constant engagement with a gearing of the third Loserades 11 and a toothing of the fourth gear 7 in constant engagement with a gearing of the fourth Loserades 12 , A toothing of the fifth gear 8th is in constant engagement with a toothing of an intermediate gear 14 , where the teeth of the intermediate wheel 14 again in constant engagement with a toothing of the fifth Loserades 13 stands.

Mit dem dargestellten Getriebe 44 sind sechs verschiedene Vorwärtsgänge sowie zwei Rückwärtsgange realisierbar, wobei die Umkehrung der Drehrichtung der Ausgangswelle 2 über das Zwischenrad 14 realisiert ist. Das dargestellte Getriebe 44 ist über Synchronringe 24 zwischen dem ersten Sperrglied 21 und dem ersten Gangrad 15 sowie zwischen dem ersten Sperrglied 21 und dem zweiten Gangrad 16 eingangsseitig synchronisiert. Ausgangsseitig ist das dargestellte Getriebe 44 über eine Bremseinrichtung 25 synchronisiert, die als gemeinsame Synchronisiereinrichtung für das zweite Loserad 10, das dritte Loserad 11, die vierte Loserad 12 und das fünfte Loserad 13 gegenüber der Ausgangswelle 2 dient. Das erste Sperrglied 21 kann über eine erste Schalteinrichtung 26 von einem elektronischen Steuergerät 36 ansteuerbar sein. Das zweite Sperrglied 22 kann über eine zweite Schalteinrichtung 27 von dem elektronischen Steuergerät 36 ansteuerbar sein. Weiterhin kann das dritte Sperrglied 23 aber eine dritte Schalteinrichtung 28 von dem elektronischen Steuergerät 36 ansteuerbar sein. Der Schaltzustand des ersten Sperrgliedes 21 kann über eine erste Sensoreinrichtung 29 von dem elektronischen Steuergerät 36 überwacht werden. Ebenso kann eine zweite Sensoreinrichtung 30 die Schaltstellung des zweiten Sperrgliedes 22 überwachen während eine dritte Sensoreinrichtung 31 den Schaltzustand des dritten Sperrgliedes 23 überwachen kann. Die von der ersten Sensoreinrichtung 29, der zweiten Sensoreinrichtung 30 und der dritten Sensoreinrichtung 31 ermittelten Messwerte oder Daten können zur Auswertung an das elektronische Steuergerät 36 übermittelt werden. Je nach Bedarf kann weiterhin eine vierte Sensoreinrichtung 32 zur Erfassung einer Drehzahl der Eingangswelle 1 vorgesehen und mit dem elektronischen Steuergerät 36 gekoppelt sein. Exemplarisch dargstellt ist weiterhin eine fünfte Sensoreinrichtung 33, zur Ermittlung einer Drehzahl des dritten Loserades 11. Aufgrund der festen Verzahnung zwischen dem dritten Loserad 11 und dem dritten Zahnrad 6 kann über die fünfte Sensoreinrichtung 33 auch die Drehzahl der Vorgelegeschwelle 3 ermittelt werden. Eine sechste Sensoreinrichtung 34 dient schließlich der Ermittlung einer Drehzahl der Ausgangswelle 2. Weitere nicht explizit dargestellte Sensoreinrichtungen zu Erfassung unterschiedlicher Drehzahlen einzelner Teile des Getriebes 44 können je nach Bedarf vorgesehen sein. Zusätzliche ebenfalls nicht dargestellte Sensoren, die beispielsweise der Erfassung der räumlichen Position einzelner Teile des Getriebes oder des Abstandes zwischen einzelnen Teilen des Getriebes dienen können, können ebenfalls je nach Bedarf vorgesehen sein. Die von sämtlichen Sensoreinrichtungen 29, 30, 31, 32, 33, 34 ermittelten Messwerte oder Daten können an das elektronische Steuergerät 36 übermittelt werden. Das Steuergerät 36 kann über einen Anschluss 35 an einen Fahrzeugbus gekoppelt sein. Das Steuergerät 36 kann weiterhin aufgrund von über die Sensoreinrichtungen 29, 30, 31, 32, 33 und 34 und über den Anschluss 35 übertragenen Daten einen optimalen Gang ermitteln und selbsttätig einlegen. Eine manuelle Gangauswahl kann ebenfalls möglich sein. Die erste Sensoreinrichtung 29, die zweite Sensoreinrichtung 30 und die dritte Sensoreinrichtung 31 können beispielsweise Sensoren zur Positionsbestimmung der jeweiligen Sperrglieder umfassen. Im Defektfall, das heißt beim Blockieren eines Sperrgliedes, kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät aus den verbleibenden wählbaren Gängen den geeignetsten auswählen kann.With the illustrated gear 44 are six different forward gears and two reverse gears feasible, with the reversal of the direction of rotation of the output shaft 2 over the intermediate wheel 14 is realized. The illustrated transmission 44 is via synchronizer rings 24 between the first locking member 21 and the first gear wheel 15 and between the first locking member 21 and the second gear wheel 16 synchronized on the input side. On the output side is the illustrated transmission 44 via a braking device 25 synchronized, as a common synchronizer for the second Loserad 10 , the third lottery 11 , the fourth lottery 12 and the fifth lottery 13 opposite the output shaft 2 serves. The first locking member 21 can via a first switching device 26 from an electronic control unit 36 be controllable. The second locking member 22 can via a second switching device 27 from the electronic control unit 36 be controllable. Furthermore, the third locking member 23 but a third switching device 28 from the electronic control unit 36 be controllable. The switching state of the first locking member 21 can have a first sensor device 29 from the electronic control unit 36 be monitored. Likewise, a second sensor device 30 the switching position of the second locking member 22 monitor while a third sensor device 31 the switching state of the third locking member 23 can monitor. That of the first sensor device 29 , the second sensor device 30 and the third sensor device 31 Measured values or data can be sent to the electronic control unit for evaluation 36 be transmitted. Depending on requirements, a fourth sensor device can continue 32 for detecting a rotational speed of the input shaft 1 provided and with the electronic control unit 36 be coupled. Exemplarily dargstellt is still a fifth sensor device 33 , for determining a speed of the third Loserades 11 , Due to the fixed gearing between the third loose wheel 11 and the third gear 6 can via the fifth sensor device 33 also the speed of the counter threshold 3 be determined. A sixth sensor device 34 finally serves to determine a speed of the output shaft 2 , Other not explicitly shown sensor devices for detecting different speeds of individual parts of the transmission 44 can be provided as needed. Additional sensors, also not shown, which may serve, for example, the detection of the spatial position of individual parts of the transmission or the distance between individual parts of the transmission, may also be provided as needed. The of all sensor devices 29 . 30 . 31 . 32 . 33 . 34 Measured values or data can be sent to the electronic control unit 36 be transmitted. The control unit 36 can have a connection 35 be coupled to a vehicle bus. The control unit 36 may continue due to over the sensor devices 29 . 30 . 31 . 32 . 33 and 34 and over the connection 35 transmitted data determine an optimal gear and insert automatically. Manual gear selection may also be possible. The first sensor device 29 , the second sensor device 30 and the third sensor device 31 For example, they may include sensors for determining the position of the respective locking members. In the event of a defect, that is, when blocking a blocking member, it can be provided that the control unit can select the most suitable from the remaining selectable gears.

Das erste Sperrglied 21 kann beispielsweise drei unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen. In einer ersten Schaltstellung des ersten Sperrgliedes 21 kann die Eingangswelle 1 sowohl von dem ersten Loserad 9 als auch von dem zweiten Loserad 10 entkoppelt sein. In einer zweiten Schaltstellung des ersten Sperrgliedes 21 kann die Eingangswelle 1 drehfest mit dem ersten Loserad 9 gekoppelt sein, so dass das zweite Loserad 10, das dritte Loserad 11, das vierte Loserad 12 und das fünfte Loserad 13 über die Vorgelegewelle 3 mit den darauf drehfest angeordneten Zahnrädern 5, 6, 7 und 8 angetrieben werden. In einer dritten Schaltposition des ersten Sperrgliedes 21, die auch in 1 dargestellt ist, ist die Eingangswelle 1 drehfest mit dem zweiten Loserad 10 gekoppelt. Auch in dieser Schaltposition werden andere Loseräder 4, 6, 7 und 8 über die Vorgelegewelle 3 angetrieben. Die erste Schaltstellung, die einer Neutralstellung entspricht, kann je nach Bedarf auch entfallen, so dass nur zwei verschiedene Schaltstellungen des ersten Sperrgliedes 21 vorzusehen sind. Durch die Auswahl der jeweiligen Schaltstellungen des zweiten Sperrgliedes 22 und des dritten Sperrgliedes 23, die jeweils wiederum drei unterschiedliche Schaltpositionen aufweisen, kann die Übersetzung des Getriebes 44 in üblicher Weise ausgewählt sein. Dargestellt ist eine erste Schaltposition des zweiten Sperrgliedes 22, in der sowohl das zweite Loserad 10 als auch das dritte Loserad 11 gegenüber der Ausgangswelle 2 frei drehbar ist. Dargestellt ist weiter das dritte Sperrglied 23 in einer Schaltstellung in der das vierte Loserad 12 drehfest an die Ausgangswelle 2 gekoppelt ist während das fünfte Loserad 13 gegenüber der Ausgangswelle 2 frei drehbar ist. Das in 1 dargestellte Getriebe 44 leitet daher einen von der Eingangswelle 1 ausgehenden Kraftfluss zunächst über das zweite Loserad 10 und das zweite Zahnrad 5 auf die Vorgelegewelle 3 und von dort über das vierte Zahnrad 7 und das vierte Loserad 12 auf die Ausgangswelle 2.The first locking member 21 can for example have three different switching positions. In a first switching position of the first locking member 21 can the input shaft 1 both from the first lottery 9 as well as the second lottery 10 be decoupled. In a second switching position of the first locking member 21 can the input shaft 1 rotatably with the first lottery 9 be coupled, so that the second lottery 10 , the third lottery 11 , the fourth lottery 12 and the fifth lottery 13 about the countershaft 3 with the gear wheels rotatably mounted thereon 5 . 6 . 7 and 8th are driven. In a third switching position of the first locking member 21 that also in 1 is shown, is the input shaft 1 rotatably with the second loose wheel 10 coupled. Also in this shift position are other loose wheels 4 . 6 . 7 and 8th about the countershaft 3 driven. The first switching position, which corresponds to a neutral position, can also be omitted as needed, so that only two different switching positions of the first locking member 21 to be provided. By selecting the respective switching positions of the second locking member 22 and the third locking member 23 , which in turn each have three different switching positions, the ratio of the transmission 44 be selected in the usual way. Shown is a first switching position of the second locking member 22 in which both the second lottery 10 as well as the third lottery 11 opposite the output shaft 2 is freely rotatable. Shown is further the third locking member 23 in a shift position in the fourth Loserad 12 rotationally fixed to the output shaft 2 is coupled during the fifth lottery 13 opposite the output shaft 2 is freely rotatable. This in 1 illustrated gear 44 therefore derives one from the input shaft 1 outgoing power flow first on the second lottery 10 and the second gear 5 on the countershaft 3 and from there on the fourth gear 7 and the fourth lottery 12 on the output shaft 2 ,

Um ein ruhiges, komfortables und ruckfreies Schalten zu ermöglichen und um die Lastwechsel beim Wechseln des Ganges zu reduzieren, wird nach einem anfänglichen Unterbrechen des Kraftflusses eine Drehzahldifferenz zwischen drehfest zu koppelnden Getriebeteilen, beispielsweise einem der Loseräder 9, 10, 11, 12, 13 und einem der Sperrglieder 21, 22, 23, üblicherweise während einer Synchronisierungsphase zunächst reduziert, bevor das drehfeste Koppeln tatsächlich erfolgt.In order to allow a smooth, comfortable and smooth shifting and to reduce the load changes when changing the gear, after an initial interruption of the power flow, a speed difference between rotationally fixed to be coupled gear parts, such as one of the idler gears 9 . 10 . 11 . 12 . 13 and one of the locking members 21 . 22 . 23 is usually initially reduced during a synchronization phase before the rotationally fixed coupling actually occurs.

Beispielsweise kann die Synchronisierung über Synchronringe 24 erfolgen, wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Loserad 9, dem zweiten Loserad 10 und dem ersten Sperrglied 21 in 1 dargestellt ist. Das erste Sperrglied 21 ist in axialer Richtung verschiebbar drehfest auf der Eingangswelle 1 angeordnet. Das erste Sperrglied 21 kann beispielsweise in Form einer herkömmlichen Schaltmuffe ausgebildet sein, welche eine Verzahnung an ihrer Außenseite oder ihrer Innenseite aufweisen kann. Zur drehfesten Kopplung des ersten Sperrgliedes 21 kann dieses durch Verschiebung in axialer Richtung in Eingriff mit einer zugeordneten Innenverzahnung oder einer zugeordneten Außenverzahnung des ersten Gangrades 15 oder des zweiten Gangrades 16 gebracht werden. Die erste Berührung zwischen dem jeweiligen Gangrad 15, 16 und dem ersten Sperrglied 21 erfolgt dabei über den Synchronring 24, der mithilfe von Reibung eine etwaig vorhandenen Drehzahldifferenz zwischen der Verzahnung des Gangrades 15, 16 und der Verzahnung des ersten Sperrgliedes 21 abbaut. Erst nach dem Abbau der Drehzahldifferenz erfolgt das eigentliche drehfeste Koppeln.For example, the synchronization via synchronous rings 24 take place, as in the context of the first lottery 9 , the second lottery 10 and the first locking member 21 in 1 is shown. The first locking member 21 is slidably rotatable in the axial direction on the input shaft 1 arranged. The first locking member 21 may be formed for example in the form of a conventional shift sleeve, which may have a toothing on its outer side or its inner side. For the rotationally fixed coupling of the first locking member 21 this can be achieved by displacement in the axial direction in engagement with an associated internal toothing or an associated external toothing of the first gear wheel 15 or the second gear wheel 16 to be brought. The first contact between the respective gear wheel 15 . 16 and the first locking member 21 takes place via the synchronizer ring 24 , of the by means of friction any existing speed difference between the teeth of the gear wheel 15 . 16 and the toothing of the first locking member 21 degrades. Only after the reduction of the speed difference, the actual rotationally fixed coupling takes place.

Die von dem elektronischen Steuergerät 36 angesteuerte Bremseinrichtung 25 stellt eine gemeinsame Synchronisierungsvorrichtung für das zweite Sperrglied 22 und das dritte Sperrglied 23 dar. Die Bremseinrichtung 25 kann eine Synchronisierung beispielsweise bei Schaltvorgängen unterstützen, bei denen das dritte Gangrad 17, das vierte Gangrad 18, das fünfte Gangrad 19 und das sechste Gangrad 20 beteiligt sind. Durch das Abbremsen der Vorgelegewelle 3 kann eine Drehzahldifferenz zwischen dem zweiten Loserad 10, dem dritten Loserad 11, dem vierten Loserad 12 und dem fünften Loserad 13 und der Ausgangswelle 2 abgebaut werden. Das Synchronisieren des ersten Loserades 9 und des zweiten Loserades 10 gegenüber der Eingangswelle 1 über die Synchronringe 24 kann unabhängig von einer Synchronisierung des zweiten Loserades 10 des dritten Loserades 11, des vierten Loserades 12 und des fünften Loserades 13 gegenüber der Ausgangswelle 2 sein, die mithilfe der Bremseinrichtung 25 erfolgt. Das Betätigen der Bremseinrichtung 25 wirkt sich jedoch auch auf die Synchronisierung des ersten Sperrgliedes 21 mit dem ersten Loserad 9 oder dem zweiten Loserad 10 aus. Die Synchronisierung über die Bremseinrichtung 25 kann durch einen Betriebszustand S(x, y) charakterisiert sein, wobei eine erste Größe x, die beispielsweise eine Drehzahldifferenz Δn zwischen dem jeweiligen Gangrad 17, 18, 19, 20 und dem jeweiligen zugeordneten Sperrglied 22, 23 sein kann, und eine zweite Größe y, die beispielsweise ein synchronisierendes Drehmoment M sein kann, verwendet werden können. Eine Menge D(x, y) von synchronisierten Betriebszuständen kann definiert werden, in denen das Steuergerät versuchen kann, die zuvor synchronisierten Getriebeteile drehfest zu koppeln.The from the electronic control unit 36 controlled braking device 25 represents a common synchronization device for the second locking member 22 and the third locking member 23 dar. The braking device 25 may assist in synchronization, for example, during shifts in which the third gear 17 , the fourth gear wheel 18 , the fifth gear wheel 19 and the sixth gear wheel 20 involved. By braking the countershaft 3 may be a speed difference between the second loose wheel 10 , the third lottery 11 , the fourth lottery 12 and the fifth lottery 13 and the output shaft 2 be reduced. Synchronizing the first Loserade 9 and the second lottery 10 opposite the input shaft 1 via the synchronizer rings 24 can be independent of a synchronization of the second Loserades 10 of the third Loserade 11 , the fourth Loserade 12 and the fifth loserade 13 opposite the output shaft 2 be using the braking device 25 he follows. The actuation of the braking device 25 However, also affects the synchronization of the first locking member 21 with the first lottery 9 or the second lottery 10 out. The synchronization via the brake device 25 can be characterized by an operating state S (x, y), wherein a first size x, for example, a speed difference .DELTA.n between the respective gear wheel 17 . 18 . 19 . 20 and the respective associated locking member 22 . 23 and a second quantity y, which may for example be a synchronizing torque M, may be used. A set D (x, y) of synchronized operating conditions may be defined in which the controller may attempt to non-rotatably couple the previously synchronized transmission parts.

Das Verfahren zur Synchronisierung wird im Zusammenhang mit den folgenden Figuren genauer beschreiben.The method of synchronization will be described in more detail in connection with the following figures.

Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens ist nicht auf das in 1 dargestellte Getriebe 44 begrenzt. Das beschriebene Verfahren ist vielmehr zusammen mit einem beliebigen Getriebe mit wenigstens einer gemeinsamen Synchronisierungseinrichtung nutzbar, wobei die Synchronisierung von mehreren Kupplungen, das heißt die Anpassung der Bewegung gegeneinander beweglicher Teile, bei wenigstens einigen der möglichen Gangschaltungen, durch die gemeinsame Synchronisierungseinrichtung gewährleist werden kann. Insbesondere spielt die Anzahl der Eingangswellen keine Rolle und kann variabel gewählt werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, den synchronisierten Betriebszustand über einen Drehzahldifferenzbereich so festzulegen, dass die Schwankungen in dem Antriebstrang nach dem Einkuppeln des Gangrades und das auftretende Schaltgeräusch möglichst gering bleiben. Der Drehzahldifferenzbereich kann zu diesem Zweck so festgelegt werden, dass das Überspringen von Lücken zwischen einzelnen Zähnen, bei dem die Zähne des Sperrgliedes und des Gangrades unter erheblichen Verschleiß aneinander entlangschleifen oder -springen nicht vorkommt, und dass die zugehörigen Verzahnungen an dem Gangrad und dem Sperrglied mit den Stromseiten ihrer Zähne möglichst nicht in permanent Kontakt stehen bleiben. Die alleinige Berücksichtigung der Drehzahldifferenz kann jedoch nicht in jedem Fall eine befriedigende Schaltqualität garantieren. Das vorliegend beschriebene Verfahren erlaubt, durch eine verfeinerte Bestimmung des synchronisierten Betriebszustandes deutliche Verbesserungen in der Schaltqualität zu realisieren.The application of the described method is not on the in 1 illustrated gear 44 limited. Rather, the method described can be used together with any transmission having at least one common synchronizing device, wherein the synchronization of a plurality of clutches, that is to say the adaptation of the movement against mutually movable parts, can be ensured by the common synchronizing device in at least some of the possible gearshifts. In particular, the number of input shafts does not matter and can be chosen variably. From the prior art it is known to set the synchronized operating state over a speed difference range so that the fluctuations in the drive train after engagement of the gear wheel and the switching noise occurring remain as low as possible. The speed difference range can be set for this purpose so that the skipping of gaps between individual teeth, in which the teeth of the locking member and the gear wheel with considerable wear on each other along-or does not occur, and that the associated teeth on the gear wheel and the locking member If possible, do not stay in permanent contact with the current sides of your teeth. However, the sole consideration of the speed difference can not guarantee a satisfactory shift quality in each case. The method described here makes it possible to realize significant improvements in shift quality by means of a refined determination of the synchronized operating state.

Das in 1 beschriebene Getriebe 44 umfasst eine gemeinsame Synchronisierungsvorrichtung in Form der Getriebebremse 25 und eine hiervon unabhängige Synchronisierungsvorrichtung in Form der Synchronringe 24. Bei einem Wechsel zwischen zwei verschiedenen Gängen können zwei voneinander unabhängige Synchronisierungen erforderlich sein. Eine Synchronisierung mithilfe der Getriebebremse 25 und eine weitere Synchronisierung mithilfe der Synchronringe 24. Das Betätigen der Getriebebremse 25 kann jedoch die Synchronisierung durch die Synchronringe 24 stören, da die Getriebebremse 25 über das erste Zahnrad 4 und das zweite Zahnrad 5 auch das zweite Zahnrad 9 und das dritte Zahnrad 10 beeinflusst. Daher wird die Getriebebremse 25 üblicherweise erst betätigt, wenn die Synchronisierung über die Synchronringe 24 abgeschlossen und die synchronisierten Teile des Getriebes 44, hier das erste Gangrad 15 oder das zweite Gangrad 16 und das erste Sperrglied 21, drehfest gekoppelt sind. Für die Synchronisierung über die Synchronringe 24 ist teilweise analog zu der Synchronisierung über die Getriebebremse 25 ein Betriebszustand S' des weiteren Gangrades und des zugeordneten weiteren Sperrgliedes ermittelbar. Das weitere Gangrad kann dann beispielsweise das erste Gangrad 15 oder das zweite Gangrad 16 sein. Das weitere Sperrglied ist dann das zweite Sperrglied 22. Ebenso kann teilweise analog zu der Menge D eine Menge D' der synchronisierten Betriebszustände des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes ermittelt werden, wobei unter synchronisiert im Zusammenhang mit der Menge D' auch gekoppelte oder eingelegte Betriebszustände verstanden werden können, insbesondere wenn die weitere Größe x', einen räumlichen Abstand der zu koppelnden Getriebeteile bezeichnet. Da durch die Synchronisierung mithilfe der Synchronringe 24 auch die Synchronisierung mithilfe der Getriebebremse 25 beeinflusst wird, kann ein Austausch von S und S' sowie von D und D' ebenfalls möglich sein. Durch das zumindest teilweise gleichzeitige Synchronisieren, das heißt durch das Betätigen der Getriebebremse 25 während das Gangrad und das Sperrglied noch nicht drehfest gekoppelt sind, kann das Synchronisieren des Getriebes beschleunigt werden, wenn die Synchronisierung des Gangrades und des Sperrgliedes nicht negativ beeinflusst wird. Dies kann beispielsweise durch eine ausreichend geringe Betätigung der Getriebebremse 25 sichergestellt werden, das heißt durch ein genügend kleines synchronisierendes Drehmoment M. Auch eine geringe Betätigung der Getriebebremse 25 verkürzt die verbleibende Zeit zur Synchronisierung des Gangrades und des zugehörigen Sperrgliedes.This in 1 described gear 44 comprises a common synchronization device in the form of the transmission brake 25 and an independent synchronization device in the form of the synchronizer rings 24 , Switching between two different gears may require two independent synchronizers. A synchronization using the transmission brake 25 and another synchronization using the synchronizer rings 24 , Operating the transmission brake 25 However, the synchronization through the synchronizer rings 24 disturb, because the transmission brake 25 over the first gear 4 and the second gear 5 also the second gear 9 and the third gear 10 affected. Therefore, the transmission brake 25 usually not activated until synchronization via the synchronizer rings 24 completed and the synchronized parts of the transmission 44 , here the first gear wheel 15 or the second gear wheel 16 and the first locking member 21 , rotatably coupled. For synchronization via the synchronizer rings 24 is partly analogous to the synchronization via the transmission brake 25 an operating state S 'of the further gear wheel and the associated further locking member can be determined. The other gear can then, for example, the first gear 15 or the second gear wheel 16 be. The further locking member is then the second locking member 22 , Likewise, in part analogously to the amount D, a set D 'of the synchronized operating states of the further gear wheel and of the further blocking member can be determined, whereby synchronized in connection with the set D' also coupled or inserted operating states can be understood, especially if the further size x ', a spatial distance of the gear parts to be coupled referred to. Because through the synchronization using the synchronizer rings 24 sync as well using the transmission brake 25 an exchange of S and S 'as well as of D and D' may also be possible. By at least partially simultaneous synchronization, that is by pressing the transmission brake 25 while the gear and the locking member are not yet rotatably coupled, the synchronization of the transmission can be accelerated if the synchronization of the gear and the locking member is not adversely affected. This can, for example, by a sufficiently low actuation of the transmission brake 25 be ensured, that is, by a sufficiently small synchronizing torque M. Also, a small operation of the transmission brake 25 shortens the remaining time to synchronize the gear wheel and the associated locking member.

2 zeigt ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer ersten Stellung. Dargestellt sind das vierte Gangrad 18 und das zweite Sperrglied 22 sowie Zähne 37 der in Eingriff zu bringenden Verzahnungen. Dabei sollen die Zähne 37 des vierten Gangrades 18 und des zweiten Sperrgliedes 22 jeweils in Löchern 53 der gegenüberliegenden Teile zum liegen kommen. Der seitlich angeordnete Pfeil symbolisiert die relative Drehrichtung, das heißt die Drehzahldifferenz Δn des vierten Gangrades 18 gegenüber dem zweiten Sperrglied 22. 2 shows a gear wheel and an associated locking member in a first position. Shown are the fourth gear wheel 18 and the second locking member 22 as well as teeth 37 the meshes to be engaged. This should be the teeth 37 of the fourth gear wheel 18 and the second locking member 22 each in holes 53 the opposite parts come to rest. The laterally arranged arrow symbolizes the relative direction of rotation, that is, the speed difference Δn of the fourth gear wheel 18 opposite the second locking member 22 ,

3 zeigt ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer zweiten Stellung. Die aus der 1 bereits bekannten Teile nähern sich in einer Schließrichtung 39 einander an, bis die Zähne 37 schließlich ineinandergreifen nachdem die vorhandene Drehzahldifferenz Δn abgebaut ist. Auf das in 3 dargestellte zweite Sperrglied 22 wirkt während der Bewegung in der Schließrichtung 39 ein erstes Drehmoment 40, das von der Bremseinrichtung 25 erzeugt wird. Weiterhin wirkt ein zweites Drehmoment 41, welches alle nicht von der Bremseinrichtung 25 verursachten Drehmomente umfasst, beispielsweise ein durch Reibungsverluste innerhalb des Getriebes 44 verursachtes Drehmoment, sowie ein drittes Drehmoment 42, das an den Stirnseiten der Zähne 37 aufgrund der Reibung durch die Anpresskraft in der Schließrichtung 39 erzeugt wird. Das dritte Drehmoment 42 wirkt entgegen der relativen Drehzahldifferenz Δn des zweiten Sperrgliedes 22 und des vierten Gangrades 18. Wenn die relative Drehzahldifferenz Δn durch das dritte Drehmoment 42 abgebaut ist, bevor die Zähne 37 in die Löcher 53 hineingreifen, so dass die Verzahnung in Eingriff gebracht ist, kann eine permanente Zahn-auf-Zahn-Position entstehen, die beim Einsetzen eines zu übertragenen Kraftflusses zu einem ruckartigen Verschieben der Verzahnungen gegeneinander führen kann. Alternativ ist auch ein Neustart des Synchronisierungsvorgangs möglich. Das durch die Bremseinrichtung 25 ausgeübte erste Drehmoment 40 sollte daher so bestimmt sein, dass eine Zahn-auf-Zahn-Position nicht bei verschwindender Drehzahldifferenz Δn eintreten kann. 3 shows a gear wheel and an associated locking member in a second position. The from the 1 already known parts are approaching in a closing direction 39 each other until the teeth 37 finally interlock after the existing speed difference .DELTA.n is reduced. On the in 3 illustrated second locking member 22 acts during the movement in the closing direction 39 a first torque 40 that of the braking device 25 is produced. Furthermore, a second torque acts 41 all of which are not from the braking device 25 caused by torque, for example, by friction losses within the transmission 44 caused torque, as well as a third torque 42 on the front of the teeth 37 due to the friction by the contact force in the closing direction 39 is produced. The third torque 42 acts against the relative speed difference Δn of the second locking member 22 and the fourth gear wheel 18 , When the relative speed difference Δn by the third torque 42 is broken down before the teeth 37 in the holes 53 reach into it, so that the toothing is brought into engagement, a permanent tooth-on-tooth position can arise, which can lead to a sudden displacement of the teeth against each other when inserting a force flow to be transmitted. Alternatively, a restart of the synchronization process is possible. That by the braking device 25 exerted first torque 40 should therefore be determined so that a tooth-on-tooth position can not occur at vanishing speed difference .DELTA.n.

4 zeigt ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer dritten Stellung. In 4 ist der Endzustand einer erfolgreichen Synchronisierung dargestellt, bei denen die Verzahnung des zweiten Sperrgliedes 22 in die zugehörige Verzahnung des vierten Gangrades 18 eingreift und ein Kraftfluss übertragen werden kann. 4 shows a gear wheel and an associated locking member in a third position. In 4 is the final state of a successful synchronization shown in which the teeth of the second locking member 22 in the associated toothing of the fourth gear wheel 18 engages and a power flow can be transmitted.

Die 5, 6 und 7 zeigen ebenfalls jeweils ein Gangrad und einzugehöriges Sperrglied in einer ersten, einer zweiten und einer dritten Stellung. Das in den 5, 6 und 7 dargestellte vierte Gangrad 18 und das dargestellte zweite Sperrglied 22 unterscheiden sich von den aus den 1, 2, 3 und 4 dargestellten Gangrädern und Sperrgliedern dadurch, dass anstelle von Zähnen 37 weitere Zähne 38 mit einer unterschiedlichen Profilierung dargestellt sind. Aufgrund des Profils der weiteren Zähne 38 entsteht als Gegenkraft zu der Betätigungskraft in der Schließrichtung 29 eine Kraft 43, die zu einem unerwünschten Überspringen der Löcher 53 unter einer erhöhten Materialermüdung an der Verzahnung 38 führen kann.The 5 . 6 and 7 also each show a gear wheel and associated locking member in a first, a second and a third position. That in the 5 . 6 and 7 illustrated fourth gear wheel 18 and the illustrated second locking member 22 are different from the ones from the 1 . 2 . 3 and 4 shown gear wheels and locking members in that instead of teeth 37 more teeth 38 are shown with a different profiling. Due to the profile of the other teeth 38 arises as a counterforce to the actuating force in the closing direction 29 a force 43 that leads to an unwanted skipping of the holes 53 under increased material fatigue at the toothing 38 can lead.

8 zeigt eine erste Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes. Dargestellt auf der x-Achse kann beispielsweise eine Drehzahldifferenz Δn als erste Größe x sein. Dargestellt auf der y-Achse kann beispielsweise ein synchronisierendes Drehmoment M als zweite Größe y sein. Eine Menge D 45 ist durch eine untere Schwelle d₁ 47 und eine obere Schwelle d₂ 48 beschränkt. Die untere Schwelle d₁ 47 und die obere Schwefle d₂ 48 können dementsprechend zulässige Drehzahlabweichungen zwischen einem Sperrglied und dem zugehörigen Gangrad bezeichnen. Die Menge D kann die Menge der Betriebszustände S(x, y) bezeichnen, in denen eine Getriebesteuerung des synchronisierbaren Getriebes eine Synchronisierungsphase beendet und den Gang durch das drehfeste Koppeln des Gangrades mit dem zugehörigen Sperrglied einlegt. Wie bereits im Zusammenhang mit den 2 bis 6 beschrieben wurde, kann die in 8 dargestellte Menge D Betriebszustände S des synchronisierbaren Getriebes umfassen, die nicht zu einem ruckfreien oder erfolgreichen drehfesten koppeln führen, beispielsweise durch das Auftreten einer Zahn-auf-Zahn-Position bei verschwindender Drehzahldifferenz Δn. 8th shows a first set of operating states D (x, y) of a synchronizable transmission. Shown on the x-axis, for example, a speed difference .DELTA.n be the first size x. Illustrated on the y-axis, for example, a synchronizing torque M may be a second quantity y. A lot of D 45 is through a lower threshold d ₁ 47 and an upper threshold d ₂ 48 limited. The lower threshold d ₁ 47 and the upper sulfur d ₂ 48 may accordingly denote allowable speed deviations between a locking member and the associated gear wheel. The set D may denote the set of operating conditions S (x, y) in which a transmission control of the synchronizable transmission terminates a synchronization phase and engages the gear by the non-rotatable coupling of the gear wheel with the associated locking member. As already related to the 2 to 6 has been described, the in 8th shown amount D operating states S of the synchronizable transmission include that do not lead to a jerk-free or successful rotationally fixed coupling, for example, by the occurrence of a tooth-on-tooth position with vanishing speed difference Δn.

9 zeigt eine zweite Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes. Im Gegensatz zu der aus 8 bekannten ersten Menge von Betriebzuständen ist die in 9 dargestellte zweite Menge D 45 von Betriebszuständen von einem umlaufenden Rand 49 begrenzt, so dass die zweite Menge D 45 von Betriebszuständen D(x, y) nicht ausschließlich als Funktion der ersten Größe x darstellbar ist. Der Rand 49, der die zweite Menge D 45 von Betriebszuständen begrenzt, kann beispielsweise definiert sein durch eine Funktion P(x, y), die die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Einlegens des Ganges in einem Betriebspunkt S 46 des synchronisierbaren Getriebes beschreibt. Das Einlegen eines Ganges kann beispielsweise als nicht erfolgreich angesehen werden, wenn eine Zahn-auf-Zahn-Position oder das Überspringen eines Lochs erfolgt. Die Wahrscheinlichkeit hierfür kann durch P(x, y) beschrieben sein. Weiterhin kann eine Funktion T(x, y) herangezogen werden, die das Maximum von Vibrationen in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs nach dem Einlegen des Ganges angibt, wobei die Vibrationen insbesondere durch Drehschwingungen verursacht sein können. Der Rand 49 der zweiten Menge D von Betriebszuständen kann dann beispielsweise gegeben sein in der Form D = {(x, y)|(P(x, y) > P_min) ∧ (T(x, y) < T_max)}, wobei P_min und T_max vorgebbare Werte darstellen. Die Funktionen P(x, y) und T(x, y) können für ein vorgegebenes Getriebe beziehungsweise einen vorgegebenen Antriebsstrang experimentell oder rechnerisch bestimmt sein. Die so definierte Menge D umfasst dann nur noch die Betriebszustände des Getriebes, bei denen ein drehfestes Koppeln des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes mit einer Wahrscheinlichkeit größer als P_min erfolgreich ist und bei denen zusätzlich auch die Vibration im Antriebsstrang kleiner als T_max bleibt. 9 shows a second set of operating states D (x, y) of a synchronizable transmission. Unlike the out 8th known first set of operating conditions is the in 9 illustrated second quantity D 45 Operating conditions of a peripheral edge 49 limited so that the second set D 45 of operating states D (x, y) not representable exclusively as a function of the first variable x. The edge 49 who is the second quantity D 45 of operational states may be defined, for example, by a function P (x, y), which determines the probability of successful engagement of the gear in an operating point S 46 describes the synchronizable transmission. For example, engagement of a aisle can be considered unsuccessful if a tooth-on-tooth position or the skipping of a hole occurs. The probability of this can be described by P (x, y). Furthermore, a function T (x, y) can be used, which indicates the maximum of vibrations in the drive train of the vehicle after engaging the gear, wherein the vibrations can be caused in particular by torsional vibrations. The edge 49 The second set D of operating conditions may then be given in the form, for example D = {(x, y) | (P (x, y)> P _min ) ∧ (T (x, y) <T _max )}, where P _min and T _{max represent} predeterminable values. The functions P (x, y) and T (x, y) can be determined experimentally or mathematically for a given transmission or a given drive train. The thus defined amount D then only includes the operating states of the transmission, in which a rotationally fixed coupling of the gear wheel and the associated locking member with a probability greater than P _{min is} successful and where additionally the vibration in the drive train remains smaller than T _max .

Die Mengen D und/oder D' können separat für alle zu synchronisierenden Paare von Getriebeteilen ermittelt werden, wobei für unterschiedliche zu synchronisierende Paare von Getriebeteilen auch unterschiedliche Mengen D und/oder D' ermittelt werden können. Weiterhin können zusätzliche Größen, beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit, bei der Ermittlung der Mengen berücksichtigt werden. Es können beispielsweise für ein Gangrad und ein zugeordnetes Sperrglied mehrere unterschiedliche Mengen D vorgesehen und einem Speicher des elektronischen Steuergerätes 36 abgespeichert werden. Das elektronische Steuergerät 36 kann in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustands des Fahrzeuges, zum Beispiel der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine der gespeicherten Mengen D für eine anstehende Synchronisierung auswählen.The quantities D and / or D 'can be determined separately for all pairs of transmission parts to be synchronized, and different amounts D and / or D' can also be determined for different pairs of transmission parts to be synchronized. Furthermore, additional quantities, for example the vehicle speed, can be taken into account when determining the quantities. For example, for a gear wheel and an associated locking member, a plurality of different quantities D may be provided and a memory of the electronic control unit 36 be stored. The electronic control unit 36 For example, depending on the current operating state of the vehicle, for example vehicle speed, one of the stored amounts D may be selected for pending synchronization.

10 zeigt einen zeitlichen Verlauf der Betriebszustände eines synchronisierbaren Getriebes. Dargestellt in 10 ist der Betriebszustand des synchronisierbaren Getriebes ausgehend von einem Startpunkt 50 bei dem eine Synchronisierungsphase eingeleitet wird bis zu einem Endpunkt 52 der in der Menge D 45 von Betriebszuständen eines synchronisierbaren Betriebes liegen kann, bei dem der Kraftfluss durch das Ineinandergreifen der Verzahnung zwischen einem Gangrad und einem zugehörigen Sperrglied hergestellt wird. Ausgehend von dem Startpunkt 50 wird durch das Betätigen der Bremseinrichtung 25 die zweite Größe y erhöht, die beispielsweise das synchronisierende Drehmoment M sein kann, so dass infolge dessen die zweite Größe y ansteigt und zugleich die erste Größe x sinkt, die beispielsweise die Drehzahldifferenz Δn zwischen den zu synchronisierenden Getriebeteilen darstellen kann. Dementsprechend wandert der Betriebszustand S des synchronisierbaren Getriebes entlang der Kurve 51 von dem Startpunkt 50 zu dem Endpunkt 52. Die Steuerung oder Regelung der zweiten Größe y, beispielsweise des von der Bremseinrichtung 25 erzeugten Drehmomentes M kann das Steuergerät des Getriebes übernehmen. Der Betriebszustand S des synchronisierbaren Getriebes muss vom Startpunkt 50 zu einem Punkt innerhalb der Menge D 45 von Betriebszuständen gebracht werden, um das Synchronisieren des Getriebes auch mit einem erfolgreichen drehfesten koppeln abschließen zu können. 10 shows a time course of the operating states of a synchronizable transmission. Shown in 10 is the operating state of the synchronizable transmission starting from a starting point 50 in which a synchronization phase is initiated up to an endpoint 52 who in the crowd D 45 may be operating conditions of a synchronizable operation, in which the power flow is produced by the meshing of the teeth between a gear wheel and an associated locking member. Starting from the starting point 50 is activated by the actuation of the braking device 25 increases the second size y, which may be, for example, the synchronizing torque M, so that as a result, the second size y increases and at the same time the first size x decreases, which may for example represent the speed difference .DELTA.n between the transmission parts to be synchronized. Accordingly, the operating state S of the synchronizable transmission moves along the curve 51 from the starting point 50 to the endpoint 52 , The control or regulation of the second size y, for example of the braking device 25 generated torque M can take over the control unit of the transmission. The operating state S of the synchronisable transmission must be from the starting point 50 to a point within the set D 45 be brought by operating conditions in order to complete the synchronization of the transmission with a successful rotationally fixed coupling.

Das von der Bremseinrichtung aufzubringende Drehmoment kann beispielsweise mithilfe einer zeitlich veränderlichen Rückkopplung C festgelegt sein. Die Rückkopplungsfunktion C kann beispielsweise in der Form C(t) = F(D, S[x(t), y(t)]) gegeben sein. Die Funktion F kann dabei eine beliebige dem Fachmann geläufige Rückkopplungsfunktion darstellen, beispielsweise eine der Sliding-Mode-Steuerung zugehörige Funktion.The torque to be applied by the braking device can be determined, for example, by means of a time-varying feedback C. The feedback function C may, for example, in the form C (t) = F (D, S [x (t), y (t)]) be given. The function F can represent any feedback function familiar to the person skilled in the art, for example a function associated with the sliding mode control.

Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung der zweiten Größe y auch nach dem Prinzip eines endlichen Automaten erfolgen, wobei der von der ersten Größe x und der zweiten Größe y aufgespannte Raum zunächst diskretisiert und für jeden so festgelegten diskretisierten Bereich beispielsweise experimentell oder rechnerisch ein Wert für die zweite Größe y bestimmt wird, so dass die Annäherung an die Menge D 45 der synchronisierten Betriebszustände des Getriebes beispielsweise möglichst schnell erfolgt. Zur Stabilisierung und/oder zur Verbesserung der Steuerung können beide Verfahren zur Bestimmung der zweiten Größe y auch in geeigneter Weise miteinander vermischt werden, wobei beispielsweise in periodischen Intervallen die Festlegung der zweiten Größe y gemäß dem endlichen Automaten erfolgt während dazwischen eine zeitlich veränderliche Rückkopplung zur Bestimmung der zweiten Größe y verwendet wird.Alternatively or additionally, the control of the second quantity y can also take place according to the principle of a finite state machine, wherein the space spanned by the first variable x and the second size y first discretizes and, for example, by experiment or calculation, a value for the discretized range thus determined second magnitude y is determined, so that the approximation to the quantity D 45 the synchronized operating states of the transmission, for example, takes place as quickly as possible. In order to stabilize and / or improve the control, both methods for determining the second variable y can also be suitably mixed with one another, wherein, for example, the second variable y is determined in periodic intervals in accordance with the finite state machine while there is a time-varying feedback for determination the second size y is used.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein.The features of the invention disclosed in the foregoing description, in the drawings and in the claims can be used individually as well as also be essential in any combination for the realization of the invention.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Eingangswelleinput shaft
22: Ausgangswelleoutput shaft
33: VorgelegewelleCountershaft
44: erstes Zahnradfirst gear
55: zweites Zahnradsecond gear
66: drittes Zahnradthird gear
77: viertes Zahnradfourth gear
88th: fünftes Zahnradfifth gear
99: erste Loseradfirst lottery
1010: zweites Loseradsecond lottery
1111: drittes Loseradthird lottery
1212: viertes Loseradfourth lottery
1313: fünftes Loseradfifth lottery
1414: Zwischenradidler
1515: erstes Gangradfirst gear wheel
1616: zweites Gangradsecond gear wheel
1717: drittes Gangradthird gear wheel
1818: viertes Gangradfourth gear wheel
1919: fünftes Gangradfifth gear wheel
2020: sechstes Gangradsixth gear wheel
2121: erstes Sperrgliedfirst locking member
2222: zweites Sperrgliedsecond locking member
2323: drittes Sperrgliedthird locking member
2424: Synchronringsynchronizer ring
2525: Bremseinrichtungbraking means
2626: erste Schalteinrichtungfirst switching device
2727: zweite Schalteinrichtungsecond switching device
2828: dritte Schalteinrichtungthird switching device
2929: erste Sensoreinrichtungfirst sensor device
3030: zweite Sensoreinrichtungsecond sensor device
3131: dritte Sensoreinrichtungthird sensor device
3232: vierte Sensoreinrichtungfourth sensor device
3333: fünfte Sensoreinrichtungfifth sensor device
3434: sechste Sensoreinrichtungsixth sensor device
3535: Anschlussconnection
3636: elektronisches Steuergerätelectronic control unit
3737: Zahntooth
3838: weiterer Zahnanother tooth
3939: Schließrichtungclosing direction
4040: erstes Drehmomentfirst torque
4141: zweites Drehmomentsecond torque
4242: drittes Drehmomentthird torque
4343: Kraftforce
4444: Getriebetransmission
4545: Menge DQuantity D
4646: Betriebspunkt SOperating point S
4747: untere Schwelle d₁ lower threshold d ₁
4848: obere Schwelle d₂ upper threshold d ₂
4949: Randedge
5050: Startpunktstarting point
5151: KurveCurve
5252: Endpunktendpoint
5353: Lochhole

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

WO 2004/070232 A1 [0004]
WO 2005/003601 A1 [0004]

Claims

Method for synchronizing a synchronisable transmission ( 44 ) - determining a function of a speed difference Δn between a gear wheel ( 17 . 18 . 19 . 20 ) and an associated blocking member ( 22 . 23 ) of the transmission ( 44 ) and the determination of a second variable y, which can be represented as a function g of a synchronizing torque M, and - the non-rotatable coupling of the gear wheel (FIG. 17 . 18 . 19 . 20 ) with the associated locking member ( 22 . 23 ) taking into account the first size x and the second size y.

Method according to claim 1, characterized in that the gear wheel ( 17 . 18 . 19 . 20 ) and the associated blocking member ( 22 . 23 ) are coupled in a rotationally fixed manner when a current operating state S of the gear wheel and the associated blocking element dependent on the first variable x and the second variable y is in a set D of predeterminable synchronized operating states of the gear wheel (FIG. 17 . 18 . 19 . 20 ) and the associated locking member ( 22 . 23 ) lies.

A method according to claim 2, characterized in that the amount D is not in a mold

D (x, y) = {(x, y) | (d ₁ <x ∨ d ₁ ≦ x) ∧ (x <d ₂ ∨ x ≦ d ₂ ) with d ₁ <d ₂ }

can be represented if x the speed difference .DELTA.n and y are the synchronizing torque M.

A method according to claim 2 or 3, characterized in that - a further size x 'between another gear wheel ( 15 . 16 ) and an associated further blocking member ( 21 ) of the transmission ( 44 ) is determined, - that for switching the transmission, the further gear wheel ( 15 . 16 ) and the further blocking member ( 21 ), that a time t _{1 is} determined which, starting from the current operating state S of the gear wheel (FIG. 17 . 18 . 19 . 20 ) and the associated locking member ( 22 . 23 ) for reaching the quantity D of synchronized operating states of the gear wheel ( 17 . 18 . 19 . 20 ) and the associated locking member ( 22 . 23 ) is needed, - that a second time t _{2 is} determined, the transfer of the further gear wheel ( 15 . 16 ) and the further blocking member ( 21 ) from an operating state S 'of the further gear wheel ( 15 . 16 ) and the further locking member ( 21 ) in a set D 'of synchronized operating states of the further gear wheel ( 15 . 16 ) and the associated further locking member ( 21 ), and that the second quantity y is not set to a non-zero value until t ₁ ≥ t ₂ .

A method according to claim 4, characterized in that the second variable y is limited in terms of amount, as long as a distance of the operating state S 'of the further gear wheel ( 15 . 16 ) and the associated further locking member ( 21 ) to the amount D 'of synchronized operating states of the further gear wheel ( 15 . 16 ) and the associated further locking member ( 21 ) is greater than a predefinable threshold Δ.

Method according to one of Claims 2 to 5, characterized in that the current operating state S is brought into a synchronized operating state encompassed by the set D by a control or regulation of the second variable y.

A method according to claim 6, characterized in that the control or regulation of the current operating state S by a time-varying feedback C (t) is realized.

A method according to claim 6, characterized in that the control or regulation of the current operating state S is realized as a finite state machine.

Method according to one of claims 2 to 8, characterized in that in determining the amount D of predeterminable synchronized operating states of the gear wheel ( 17 . 18 . 19 . 20 ) and the associated locking member ( 22 . 23 ) in addition to the first size x and the second size y at least one further size is taken into account, which is independent of the first size x and the second size y.

Method according to one of claims 2 to 9, characterized in that the amount D of predeterminable synchronized operating states of the gear wheel ( 17 . 18 . 19 . 20 ) and the associated locking member ( 22 . 23 ) for different pairs of gears ( 17 . 18 . 19 . 20 ) and blocking elements ( 22 . 23 ) is determined independently of each other.

Transmission control for controlling a synchronisable transmission ( 44 ) comprising an electronic control unit ( 36 ) arranged to carry out a method according to any one of claims 1 to 10.

Synchronizable transmission ( 44 ) with a transmission control according to claim 11.