DE102013204666A1 - Method for performing a gearshift - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Durchführung einer Gangschaltung in einem Stufengetriebe, beispielsweise für Radlader, wobei bei der Gangschaltung mindestens zwei Kupplungen beteiligt sind und während der Gangschaltung permanent die Schaltarbeit bestimmt und aufsummiert wird, wobei nach Abschluss der Gangschaltung durch Rückkühlung der Kupplung der Wert der aufsummierten Schaltarbeit wieder reduziert wird.Method for performing a gear shift in a multi-speed transmission, for example for wheel loaders, wherein at least two clutches are involved in the gear shift and the shift work is permanently determined and added up during the gear shift, the value of the total shift work being reduced again after the gear shift has been completed by recooling the clutch becomes.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Durchführung einer Gangschaltung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art. The invention relates to a method for carrying out a gearshift according to the closer defined in the preamble of claim 1.

Gattungsgemäße Verfahren werden bei Stufengetrieben, beispielsweise bei Radlader, durchgeführt, wobei bei diesen Gangschaltungen mehrere Kupplungen gleichzeitig an der Gangschaltung beteiligt sind, indem die Kupplungen in einen schlupfenden Zustand gebracht werden, um die Gangschaltung betriebssicher und komfortabel durchführen zu können. Die dabei entstehenden Reibarbeiten können bei Durchführung von mehreren Gangschaltungen die zulässigen Werte der Kupplungen überschreiten, wodurch eine Schädigung der Kupplung eintritt. Dies kann beispielsweise bei Pendelschaltungen der Fall sein. Generic methods are performed in stepped gears, for example in wheel loader, wherein in these gear shifts several clutches are simultaneously involved in the gear shift by the clutches are brought into a slipping state in order to perform the gear shift safe and comfortable. The resulting friction work can exceed the permissible values of the couplings when performing several gear shifts, causing damage to the clutch occurs. This can for example be the case with pendulum circuits.

Die DE 10 2006 052 858 A1 offenbart ein Verfahren zum Überwachen einer Kupplung, bei welchem eine Differenzdrehzahl zwischen dem Kupplungseingang und dem Kupplungsausgang ermittelt wird und aus dieser Differenzdrehzahl zum Zeitpunkt des Schließens der Kupplung eine Schädigung der Kupplung ermittelt wird, wobei diese Schädigung aufsummiert wird und bei Überschreiten einer Schädigungsschwelle ein Signal ausgegeben wird. The DE 10 2006 052 858 A1 discloses a method for monitoring a clutch in which a differential speed between the clutch input and the clutch output is determined and from this differential speed at the time of closing the clutch, a damage of the clutch is determined, this damage is summed up and outputs a signal when exceeding a damage threshold becomes.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde ein Verfahren zur Durchführung einer Gangschaltung zu schaffen, bei welchem die Kupplungen vor unzulässiger Schädigung geschützt sind. The present invention has for its object to provide a method for carrying out a gearshift, in which the clutches are protected against improper damage.

Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Verfahren gelöst. The object is achieved with a generic features of the characterizing features of the main claim.

Bei der Gangschaltung sind mindestens zwei Kupplungen, beispielsweise in einem Radladergetriebe, an der Gangschaltung beteiligt. In der Regel sind vier oder fünf Kupplungen gleichzeitig an der Gangschaltung beteiligt. Jeder Kupplung ist ein Startwert einer Schaltarbeit beim Beginn der Gangschaltung zugeordnet. Dieser Startwert kann den Wert Null aufweisen, es besteht aber auch die Möglichkeit, dass der Startwert größer Null ist. Während der Gangschaltung wird zu jeder Kupplung die Schaltarbeit (J/mm/mm) berechnet und aufintegriert. Es besteht auch die Möglichkeit die Schaltarbeiten der einzelnen Kupplungen nach jeder Gangschaltung zu berechnen und aufzuintegrieren. Der Startwert und die Schaltarbeit aus der Gangschaltung ergibt zu jeder Kupplung einen Endwert der Schaltarbeit. Die Schaltarbeit wird vorzugsweise mittels Drehzahlsensoren ermittelt. Ist die Gangschaltung abgeschlossen, so beginnt eine individuelle Rückkühlung jeder Kupplung, wobei diese Rückkühlung abhängig von der Temperatur des Schmiermittels, der Schmiermittelverteilung und der Schmiermittelmenge ist. Diese Rückkühlung wird kontinuierlich vom Endwert der Schaltarbeit subtrahiert, bis entweder eine zuvor definierte Zeitspanne nach Abschluss der Gangschaltung verstrichen ist oder eine erneute Gangschaltung gestartet wird. Im Fall, dass keine erneute Gangschaltung gestartet wird und die zuvor definierte Zeitspanne abgelaufen ist, wird der Wert für die Schaltarbeit auf Null gesetzt. In diesem Fall ist der Startwert beim erneuten Starten einer Gangschaltung Null. Wird die Gangschaltung gestartet, bevor der Wert für die Schaltarbeit den Wert Null erreicht, so nimmt der Startwert den aktuellen Wert der Schaltarbeit beim Start der Gangschaltung an. Bevor die Gangschaltung ausgeführt wird, wird überprüft, ob bei Durchführung einer Standard-Gangschaltung die maximal zulässige Schaltarbeit für die Kupplung noch möglich ist oder ob der maximale Wert der Schaltarbeit durch die Gangschaltung überschritten wird. Wird der Wert überschritten, so wird die Motordrehzahl eines Antriebsmotors oder das Motor-drehmoment des Antriebsmotors oder beides limitiert, wobei der Grad der Limitierung abhängig vom Startwert ist. Es besteht auch die Möglichkeit diese Entscheidung nicht beim Start der Gangschaltung durchzuführen sondern permanent die aktuelle Schaltarbeit zu überprüfen und während der Schaltung beim Überschreiten eines zuvor definierten maximal zulässigen Wertes der Schaltarbeit, die Motorleistung zu beeinflussen. Es besteht auch die Möglichkeit nicht nur die Motorleistung zu beeinflussen sondern die Zeit der Gangschaltung zu verkürzen, welches zwar zu härteren Schaltungen führt, wodurch ein Schaltdruck oder Schaltstoß entsteht, jedoch die Schaltarbeit reduziert wird. Es besteht auch die Möglichkeit die Motorleistung unverändert zu lassen und nur die Schaltzeit der Gangschaltung zu reduzieren. At the gearshift, at least two clutches, for example in a wheel loader, participate in the gearshift. As a rule, four or five clutches are simultaneously involved in the gearshift. Each clutch is assigned a starting value of a shift work at the beginning of the gearshift. This starting value can have the value zero, but there is also the possibility that the starting value is greater than zero. During the gear shift, the switching work (J / mm / mm) is calculated and integrated for each clutch. It is also possible to calculate and integrate the switching work of the individual clutches after each gearshift. The starting value and the switching work from the gear shift results in a final value of the switching work for each clutch. The switching work is preferably determined by means of speed sensors. When the gearshift is completed, an individual recooling of each clutch begins, this recooling is dependent on the temperature of the lubricant, the lubricant distribution and the amount of lubricant. This re-cooling is continuously subtracted from the final value of the switching work until either a previously defined period has elapsed after completion of the gear shift or a new gear shift is started. In the event that no re-gear shift is started and the previously defined time span has elapsed, the value for the shift work is set to zero. In this case, the starting value when restarting a gear shift is zero. If the gear shift is started before the value for the shift work reaches the value zero, the starting value assumes the current value of the shift work at the start of the gear shift. Before the gearshift is executed, it is checked whether the maximum permitted switching work for the clutch is still possible when performing a standard gearshift or whether the maximum value of the switching work is exceeded by the gearshift. If the value is exceeded, the engine speed of a drive motor or the motor torque of the drive motor or both is limited, the degree of limitation depending on the starting value. It is also possible to make this decision not at the start of the gearshift but permanently to check the current work and shift during switching when exceeding a previously defined maximum allowable value of the switching work to affect the engine performance. It is also possible not only to influence the engine power but to shorten the time of the gearshift, which leads to harder circuits, whereby a switching pressure or shift shock arises, but the switching work is reduced. It is also possible to leave the engine power unchanged and only reduce the switching time of the gearshift.

Indem der Startwert der Schaltarbeit nach verstrichener Rückkühlzeit auf Null gesetzt wird, können Fehler in der Berechnung der Schaltarbeit spätestens zu diesem Zeitpunkt wieder rückgesetzt werden. By setting the starting value of the switching work to zero after elapsed recooling time, errors in the calculation of the switching work can be reset at the latest by this time.

Durch das Verfahren zur Durchführung der Gangschaltung wird ein Verfahren geschaffen, mittels welchem jede Gangschaltung durchführbar ist und die Gangschaltung aus Sicherheitsgründen nicht abgebrochen werden muss und zusätzlich die Kupplungen vor Schädigung geschützt werden, wobei jede Kupplung individuell bis zu ihrer maximalen Leistung verwendet werden kann. By the method for performing the gearshift, a method is provided by means of which each gearshift is feasible and the gearshift for safety reasons must not be canceled and in addition the clutches are protected from damage, each clutch can be used individually to its maximum power.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102006052858 A1 [0003] DE 102006052858 A1 [0003]

Claims (7)

Verfahren zur Durchführung einer Gangschaltung in einem Stufengetriebe, wobei bei der Gangschaltung mindestens zwei Kupplungen beteiligt sind, wobei beim Start der Gangschaltung zu jeder an der Gangschaltung beteiligten Kupplung ein Startwert einer Schaltarbeit bekannt ist und während der Gangschaltung zu jeder an der Gangschaltung beteiligten Kupplung laufend die Schaltarbeit bestimmt wird und zum Startwert aufsummiert wird, wodurch ein Endwert zu jeder an der Gangschaltung beteiligten Kupplung nach erfolgter Gangschaltung entsteht und nach durchgeführter Gangschaltung der Endwert jeder an der Gangschaltung beteiligten Kupplung in Abhängigkeit einer Zeit, bei welcher die Kupplung keine erneute Schaltung ausführt, reduziert wird, wobei bei Überschreiten eines zuvor definierten Schaltarbeitswertes durch den aktuellen Schaltarbeitswert die Gangschaltung verändert wird.  A method for performing a gearshift in a multi-step transmission, wherein at least two clutches are involved in the gearshift, wherein at the start of the gearshift to each clutch involved in the gearshift a starting value of a shift work is known and during the gear shift to each clutch involved in the gearshift running the Switching work is determined and added to the starting value, whereby a final value to each participating in the gearshift clutch after gearshift arises and after performing gearshift, the final value of each participating in the gearshift clutch in response to a time at which the clutch does not re-circuit reduces is changed, wherein when a previously defined switching work value is exceeded by the current switching work value, the gear shift. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangschaltung verändert wird, indem die Antriebsleistung eines Antriebsmotors reduziert wird. A method according to claim 1, characterized in that the gear shift is changed by the drive power of a drive motor is reduced. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der Antriebsleistung in Abhängigkeit des aktuellen aufsummierten Schaltarbeitswertes stattfindet. A method according to claim 2, characterized in that the reduction of the drive power takes place as a function of the current accumulated switching work value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Gangschaltung dadurch verändert wird, indem die Zeit der Gangschaltung reduziert wird. A method according to claim 1, characterized in that the gear shift is changed by the time of the gear shift is reduced. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung der Zeit in Abhängigkeit des aktuellen aufsummierten Schaltarbeitswertes stattfindet. A method according to claim 4, characterized in that the reduction of the time takes place as a function of the current accumulated switching work value. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass nach Erreichen einer zuvor definierten Zeitspanne, innerhalb welcher die an der Gangschaltung beteiligte Kupplung keine weitere Schaltung ausgeführt hat, der Startwert den Wert Null annimmt. A method according to claim 1, characterized in that after reaching a previously defined period of time within which the clutch involved in the gearshift has performed no further circuit, the starting value assumes the value zero. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung des Endwertes in Abhängigkeit einer Schmierölmenge und/oder einer Schmieröltemperatur der jeweiligen Kupplung stattfindet. A method according to claim 1, characterized in that the reduction of the final value takes place as a function of a lubricating oil quantity and / or a lubricating oil temperature of the respective coupling.
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