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Hintergrund und Stand der Technik
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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten in einem Getriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1. Die Erfindung betrifft außerdem ein Getriebe gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 12, welches mittels eines solchen Verfahrens gesteuert wird. Die Erfindung betrifft außerdem ein Fahrzeug gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 13, welches ein solches Getriebe umfasst.
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Fahrzeuge, und insbesondere Schwerlastkraftwagen, z. B. Lastkraftwagen, sind normalerweise mit einem Getriebe ausgerüstet, welches mit dem Verbrennungsmotor verbunden ist, wobei das Getriebe automatisch, manuell oder eine Kombination aus beidem sein kann. Ein manuelles Getriebe kann mit einem Hauptgetriebe ausgerüstet sein, wobei eine Hauptwelle mit einer Vorgelegewelle verbunden ist. Das Getriebe kann auch mit einem Stufengetriebe ausgerüstet sein, welches eine separate Vorrichtung darstellen, oder in dem Getriebe integriert sein kann. Die Hauptwelle ist über die Vorgelegewelle mit einer Antriebswelle, und über das Stufengetriebe mit einer Abtriebswelle in dem Getriebe verbunden, wenn dieses in dem Getriebe integriert ist. Das Getriebe kann auch mit einer geteilten Getriebevorrichtung verbunden sein, über welche die Vorgelegewelle mit der Antriebswelle verbindbar ist.
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In manuellen Getrieben sind Synchronisierungsvorrichtungen angeordnet, die konische Synchronisierungsringe und Kupplungsringe umfassen, um axial verlagerbar zu sein, so dass sie in auf der Hauptwelle positionierte Zahnräder eingreifen. Jedes auf der Hauptwelle positionierte Zahnrad steht mit entsprechenden Zahnradelementen in Eingriff, die fest an der Vorgelegewelle befestigt sind. Beim Schalten wird die Synchronisierungsvorrichtung axial verlagert, um mit Kupplungszähnen in Eingriff zu gelangen, die auf einem auswählbaren Zahnrad angeordnet sind, um das Zahnrad mit der Hauptwelle zu verbinden und gegen Drehung zu sperren. Die geteilte Getriebevorrichtung ist auch mit einer Synchronisierungsvorrichtung versehen, um die geteilten Zahnräder mit der Antriebswelle zu verbinden und darauf gegen Drehung zu sperren. Außerdem ist das Stufengetriebe mit einer Synchronisierungsvorrichtung versehen, um das Schalten von Gängen von hoher auf niedrige Stufe und umgekehrt auszuführen.
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Es wird nun das Schalten in einem bekannten Getriebe und durch bekannte Verfahren dieser Art zu Erläuterungszwecken beschrieben, ohne jedoch die Erfindung darauf zu beschränken. Zuerst wird die Kupplung durch den Fahrer in eine ausgekuppelte Position gebracht und danach wird das Hauptgetriebe mithilfe des Schalthebels, der ebenfalls durch den Fahrer betätigt wird, in die Leerlaufposition gebracht, sodass alle Zahnräder in dem Hauptgetriebe von der Hauptwelle außer Eingriff gebracht sind. Danach drückt der Fahrer einen Schaltknopf und initiiert einen Schaltvorgang mit dem Schalten eines Gangs in dem Stufengetriebe. Schließlich wechselt der Fahrer den Gang in dem Hauptgetriebe mithilfe des Schalthebels und kuppelt die Kupplung ein.
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Beim Wechseln des Gangs in dem Hauptgetriebe kann der Fahrer jedoch nicht wissen, ob der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe abgeschlossen ist, und das Stufengetriebe in eine in Eingriff stehende Gangposition gebracht wurde. Wenn der Fahrer das Hauptgetriebe in eine in Eingriff stehende Gangposition bringt, bevor der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe abgeschlossen ist, endet das Stufengetriebe in einer nicht festgelegten Position zwischen der hohen und niedrigen Stufenposition. Die nicht festgelegte Position entspricht einer Leerlaufposition. Um diese Situation zu bewältigen und das Stufengetriebe in eine in Eingriff stehende Gangposition zu bringen, muss der Fahrer zuerst die Kupplung auskuppeln, dann das Hauptgetriebe wieder zurück in die Leerlaufposition bringen und danach warten, dass das Stufengetriebe den Gang schaltet. Wenn der Gang in dem Stufengetriebe geschaltet wird, muss der Fahrer das Hauptgetriebe in die in Eingriff stehende Gangposition bringen und schließlich die Kupplung einkuppeln.
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Der Grund, weshalb das Stufengetriebe in einer nicht festgelegten Position zwischen hohem und niedrigem Bereich endet, wenn das Hauptgetriebe in eine in Eingriff stehende Gangposition gebracht wird, bevor der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe abgeschlossen ist, besteht darin, dass die Synchronisierungseinrichtung in dem Stufengetriebe nicht so dimensioniert ist, um alle Wellen und Zahnräder in dem Getriebe zu synchronisieren. Außerdem muss die Synchronisierungseinrichtung in dem Stufengetriebe der Last und dem Drehmoment der Kupplung und des Motors standhalten, wenn die Drehzahl des Motors nicht an den geschalteten Gang in dem Stufengetriebe angepasst wurde, sofern die Kupplung eingekuppelt wurde, nachdem das Hauptgetriebe in eine in Eingriff stehende Gangposition gebracht wurde, und bevor der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe abgeschlossen ist.
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Der für den Schaltvorgang benötigte Zeitraum kann vergleichsweise lang sein, wenn der Fahrer das Hauptgetriebe in eine in Eingriff stehende Gangposition bringt, bevor der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe abgeschlossen ist. Außerdem kann die Synchronisierungseinrichtung in dem Stufengetriebe beschädigt werden, wenn das Hauptgetriebe in die in Eingriff stehende Gangposition gebracht wird, bevor der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe abgeschlossen ist.
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Das Dokument
US 2010/0285922 A1 betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang umfasst ein automatisiertes Mehrfachgruppengetriebeelement, welches ohne Auskuppeln einer automatisierten Kupplung zwischen einem Motor und dem Mehrfachgruppengetriebeelement geschaltet werden kann.
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DE 102 43 495 A1 offenbart einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang weist eine Antriebsmaschine auf, die über eine Ausgangswelle und eine Reibungskupplung mit einer koaxial zur Ausgangswelle angeordneten Eingangswelle eines automatisierten Zahnräderwechselgetriebes verbunden ist. Das Zahnräderwechselgetriebe ist als ein sogenanntes Zwei-Gruppengetriebe ausgeführt. Drehfest verbunden mit der Getriebeeingangswelle ist ein Vorschaltgetriebe in Form einer Splitgruppe angeordnet. Der Splitgruppe nachgeordnet ist ein Hauptgetriebe. Nach dem Auslegen des Ursprungsgangs fordert eine Steuerungseinrichtung des Zahnräderwechselgetriebes eine Änderung der Drehzahl der Antriebsmaschine auf die Synchrondrehzahl des Zielgangs an. Die Drehzahl der Antriebsmaschine zum Zeitpunkt des Auslegens entspricht dabei einer Startdrehzahl und die Synchrondrehzahl einer Zieldrehzahl. Die Anforderung erfolgt durch Vorgabe der Zieldrehzahl und der entsprechenden Einstellung der Drehzahl durch die Steuerungseinrichtung.
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DE 10 2009 012 223 A1 offenbart einen Kraftfahrzeugantriebsstrang mit einer Gruppengetriebevorrichtung, die eine Hauptgetriebeeinheit, eine Vorschaltgruppengetriebeeinheit und eine Nachschaltgruppengetriebeeinheit aufweist. Die Gruppengetriebevorrichtung umfasst ferner eine Anfahrkupplung und eine mit der Anfahrkupplung verbundene Getriebeeingangswelle. Die Vorschaltgruppengetriebeeinheit ist in einer Vorgelegebauweise ausgeführt. Die Nachschaltgruppengetriebeeinheit ist in einer Planetenbauweise ausgeführt.
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Kurzdarstellung der Erfindung
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Trotz des Standes der Technik besteht ein Bedürfnis zum Entwickeln eines Verfahrens, wodurch es möglich wird, den zum Abschließen eines Schaltvorgangs in einem manuellen Getriebe, welches ein Stufengetriebe umfasst, benötigten Zeitraum zu verkürzen, und welches die Lebensdauer des Stufengetriebes erhöht.
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Der Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, ein Verfahren zum Verkürzen des zum Abschließen eines Schaltvorgangs in einem Getriebeelement benötigten Zeitraums bereitzustellen, welches ein Stufengetriebe umfasst. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines Verfahrens, welches die Lebensdauer des Stufengetriebes erhöht. Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung besteht im Übergeben der Steuerung beim Abschließen des Schaltvorgangs vom Fahrer an den Motor. Diese Gegenstände werden mit einem Verfahren erreicht, welches durch die in Patentanspruch 1 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet ist.
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Diese Gegenstände werden auch mit einem manuell betätigten Getriebe erreicht, welches durch die in Patentanspruch 12 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet ist.
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Diese Gegenstände werden auch mit einem Fahrzeug erreicht, welches durch die in Patentanspruch 13 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet ist.
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Diese Gegenstände werden auch mit einem Computerprogramm erreicht, welches durch die in Patentanspruch 14 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet ist.
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Diese Gegenstände werden auch mit einem Computerprogrammprodukt erreicht, welches durch die in Patentanspruch 15 spezifizierten Merkmale gekennzeichnet ist.
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Gemäß der Erfindung kann eine vorteilhaft kurze Verzögerungszeit zum Abschließen des Schaltvorgangs in dem Getriebeelement erreicht werden, wenn der Gang in der Stufengetriebevorrichtung geschaltet wird. Außerdem erhöht sich die Lebensdauer des Stufengetriebes, da das Drehmoment und die Wirkung durch das Stufengetriebe begrenzt werden, wenn ein Schaltvorgang in dem Stufengetriebe ausgeführt wird.
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Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird das Stufengetriebe in eine Leerlaufposition geschaltet, wenn der Motor nicht im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht hat. Dadurch erhöht sich die Lebensdauer des Stufengetriebes, da das Drehmoment und die Wirkung durch das Stufengetriebe begrenzt werden, wenn ein Schaltvorgang in dem Stufengetriebe ausgeführt wird.
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Die zum Abschließen des Schaltvorgangs benötigte Zeit kann beträchtlich verkürzt werden, wenn das Stufengetriebe in einer Situation in eine Leerlaufposition geschaltet wird, in welcher der Motor die Zieldrehzahl nicht erreicht, bevor die Hauptgetriebevorrichtung geschaltet wird. Anstatt den Schaltvorgang zu wiederholen, wartet das Stufengetriebe von Anfang an, bis der Motor die Zieldrehzahl erreicht hat, und wechselt danach den Gang in den nächstfolgenden Gang.
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Figurenliste
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Es folgt eine Beschreibung beispielhafter bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, wobei:
- schematisch ein Fahrzeug in einer Seitenansicht darstellt, wobei ein Motor und ein Getriebe durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert werden,
- schematisch ein Getriebe in einer Schnittansicht darstellt, welches durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird, und
- ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Schalten eines Getriebes gemäß der vorliegenden Erfindung darstellt.
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Ausführliche Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen der Erfindung
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stellt eine Seitenansicht eines Fahrzeugs 1 dar, z. B. einen Lastkraftwagen, der einen Motor 4 und ein Getriebe 6 aufweist, die durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert werden. Der Motor 4, der z. B. ein Verbrennungsmotor sein kann, ist mit dem Getriebe 6 mittels einer steuerbaren Kupplung 3 verbunden. Das Getriebe 6 ist weiterhin mit Antriebsrädern 8 des Fahrzeugs 1 über eine Kardanwelle 10 verbunden.
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stellt eine Schnittansicht eines Getriebes dar, welches durch das Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung gesteuert wird. Das Getriebe 6 ist mit einer Hauptwelle 12 und einer parallel dazu verlaufenden Vorgelegewelle 14 versehen. Das Getriebe 6 ist mit einem Stufengetriebe 16 versehen, welches in dem Getriebe 6 integriert ist. Die Hauptwelle 12 ist über die Vorgelegewelle 14 mit einer Antriebswelle 18 in dem Getriebe 6, und mit einer Abtriebswelle 20 in dem Getriebe 6 über das Stufengetriebe 16 verbindbar. Ein Teil der steuerbaren Kupplung 3 ist auf der Antriebswelle 18 angeordnet. Das Getriebe 6 ist mit einer geteilten Getriebevorrichtung 22 verbunden, über welche die Vorgelegewelle 14 über die Antriebswelle 18 verbindbar ist. Das Getriebe 6 ist mit einer Hauptgetriebevorrichtung 7 verbunden, über welche die Vorgelegewelle 14 über die Hauptwelle 12 verbindbar ist. Die geteilte Getriebevorrichtung 22 kann bei einigen Versionen des Getriebes 6 ausgeschlossen sein.
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Die Hauptgetriebevorrichtung 7 umfasst Betätigungs-Hauptsynchronisierungseinrichtungen 24a-24c, die angeordnet sind, um axial durch eine Betätigungs-Gabel 28 mit den Hauptzahnrädern 30a-30d in Eingriff gebracht zu werden, die auf der Hauptwelle 12 positioniert sind. Die Hauptzahnräder 30a-30d sind frei, um sich im Verhältnis zu der Hauptwelle 12 mittels der Lager 27 zu drehen. Die Betätigungs-Gabeln 28 werden durch das Betätigungs-Element 29 aktiviert, welches aus Pneumatik- oder Hydraulikzylindern bestehen kann. Nur eine Betätigungs-Gabel 28 und ein Betätigungs-Element 29 sind in schematisch dargestellt. Jedes Hauptzahnrad 30a-30d, welches auf der Hauptwelle 12 positioniert ist, steht mit entsprechenden Zahnradelementen 32a-32d in Eingriff, die nicht drehbar mit der Vorgelegewelle 14 verbunden sind. Beim Schalten wird die Synchronisierungseinrichtung 24a-24c axial von einer außer Eingriff stehenden Position in eine in Eingriff stehende Position verlagert, um die Drehzahl zwischen den Zahnrädern 30a-30d und der Hauptwelle 12 zu synchronisieren und mit Kupplungszähnen 34 in Eingriff zu gehen, die auf einem auswählbaren Hauptzahnrad 30a-30d angeordnet sind, um das Zahnrad 30a-30d mit der Hauptwelle 12 zu verbinden und darauf gegen Drehung zu sperren.
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Die geteilte Getriebevorrichtung 22 umfasst eine geteilte Betätigungs-Synchronisierungseinrichtung 25, die axial durch eine Betätigungs-Gabel 31 verlagerbar ist, die mit den geteilten Zahnrädern 30e-30f in Eingriff zu bringen ist, die auf der Antriebswelle 18 positioniert sind. Die geteilten Zahnräder 30a-30d sind frei, um sich im Verhältnis zu der Antriebswelle 18 mittels der Lager 36 zu drehen. Das geteilte Zahnrad 30e kann mittels Lagern auf der Hauptwelle 12 angeordnet sein. Die Betätigungs-Gabel 31 wird durch ein Betätigungs-Element 33 aktiviert, welches aus Pneumatik- oder Hydraulikzylindern bestehen kann. Jedes geteilte Zahnrad 30e-30f, welches auf der Antriebswelle 18 positioniert ist, steht mit entsprechenden Zahnradelementen 32e-32f in Eingriff, die nicht drehbar mit der Vorgelegewelle 14 verbunden sind. Beim Schalten wird die geteilte Synchronisierungseinrichtung 25 axial von einer außer Eingriff stehenden Position in eine in Eingriff stehende Position verlagert, um mit Kupplungszähnen 35 in Eingriff zu gehen, die auf einem auswählbaren geteilten Zahnrad 30e-30f angeordnet sind, um die Drehzahl zwischen den geteilten Zahnrädern 30e-30f und der Antriebswelle 18 zu synchronisieren, und das geteilte Zahnrad 30e-30f mit der Antriebswelle 18 zu verbinden, und darauf gegen Drehung zu sperren, selbst wenn eines der geteilten Zahnräder 30e-30f mittels Lagern drehbar auf der Hauptwelle 12 angeordnet ist.
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Das Schalten von Gängen, und somit der Hauptsynchronisierungseinrichtungen 24a-24c und der geteilten Synchronisierungseinrichtung 25, wird durch eine Steuerungseinheit 44 gesteuert, die mit den Betätigungs-Elementen 29, 33 verbunden ist. Die Steuerungseinheit 44 empfängt Informationen von einem Speicher 46 über Schalteigenschaften, wobei die Steuerungseinheit 44 die Informationen für den Schaltvorgang verwendet. Die Steuerungseinheit 44 wird vorzugsweise durch einen Computer 48 betrieben, der ein Computerprogramm P zum Ausführen des Verfahrens gemäß der Erfindung aufweist, in dem ein Softwarealgorithmus Berechnungen über das Schalten von Gängen bereitstellt. Außerdem sind an den Betätigungs-Gabeln 28, 31 angeordnete Positionsdetektoren 50 mit der Steuerungseinheit 44 verbunden. Die Positionsdetektoren 50 stellen der Steuerungseinheit 44 Informationen über die Axialposition der jeweiligen Hauptsynchronisierungseinrichtung 24a-24c und die geteilte Synchronisierungseinrichtung 25 bereit. Das Getriebe 6 ist vorzugsweise ein mittels eines Schalthebels 51 manuell betätigtes Getriebe, der mit der Steuerungseinheit 44 verbunden ist.
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Das Stufengetriebe 16 umfasst ein mit der Hauptwelle 12 verbundenes Sonnenrad 52, einen mit der Abtriebswelle 20 verbundenen Planetenträger 54. Der Planetenträger 54 ist mit Planetenrädern 56 versehen, die mit dem Sonnenrad 52 und einem Ringrad 58 zusammenwirken. Beim Schalten eines Gangs in dem Stufengetriebe 16 wird das Ringrad 58 mittels einer Betätigungs-Gabel 62 axial bewegt, die durch ein Betätigungs-Element 64 aktiviert wird, welches aus einem Pneumatik- oder einem Hydraulikzylinder bestehen kann. Das Stufengetriebe 16 ist auch mit einer Stufensynchronisierungseinrichtung 60 versehen, die Synchronisierungs- und Verbindungsringe umfasst. Außerdem ist ein Positionsdetektor 50, der mit der Steuerungseinheit 44 verbunden ist, an der Betätigungs-Gabel 62 angeordnet. Der Positionsdetektor 50 stellt der Steuerungseinheit 44 Informationen über die Axialposition des Ringrads 58 bereit. Das Stufengetriebe 16 kann in eine hohe und niedrige Stufe geschaltet werden. Außerdem ist es möglich, das Stufengetriebe 16 in eine Leerlaufposition zu schalten, in der kein Moment in das Stufengetriebe 16 übertragen wird. Gemäß der Erfindung kann es nützlich sein, das Stufengetriebe 16 in die Leerlaufposition zu schalten, um die Stufensynchronisierungseinrichtung 60 zu speichern und zu warten, bis der Motor 4 eine Zielmotordrehzahl erreicht hat, wenn ein Gang in dem Stufengetriebe 16 geschaltet wird. Dies wird nachfolgend detaillierter beschrieben.
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stellt ein Ablaufdiagramm des Verfahrens zum Schalten in dem Getriebe 6 dar, welches mit einer Antriebswelle 18, einer Hauptgetriebevorrichtung 7 und einem Stufengetriebe 16 versehen ist. Die Hauptgetriebevorrichtung 7 umfasst mindestens ein erstes und ein zweites Hauptzahnrad 30a-30d und die Hauptwelle 12. Die Vorgelegewelle 14 umfasst Zahnradelemente 32a-32d, die mit den Hauptzahnrädern 30a-30d in Eingriff stehen. Das Stufengetriebe 16 ist mit der Hauptwelle 12 verbunden. Der Motor 4 ist mit der Antriebswelle 18 mittels einer steuerbaren Kupplung 3 verbunden.
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Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
- a) Auskuppeln der steuerbaren Kupplung 3,
- b) Initiieren eines Schaltvorgangs in dem Stufengetriebe 16,
- c) Berechnen einer Zieldrehzahl der Antriebswelle 18, die der Drehzahl der Antriebswelle 18 für einen nächstfolgenden Gang entspricht,
- d) Steuern der Motordrehzahl, sodass sie im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht,
- e) Einkuppeln der steuerbaren Kupplung 3, und
- f) Schalten des Stufengetriebes 16 in den nächstfolgenden Gang.
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Beim Initiieren eines Schaltvorgangs in dem Stufengetriebe 16 aktiviert der Fahrer einen elektrischen oder mechanischen Schalter oder Hebel, sodass das Stufengetriebe 16 für einen Schaltvorgang von Gängen vorbereitet ist. Vorzugsweise übernimmt die Steuerungseinheit 44 die Kontrolle über die Motordrehzahl, wenn der Fahrer beabsichtigt, einen Gang in dem Stufengetriebe 16 zu schalten. Die Steuerungseinheit 44 berechnet die Zieldrehzahl der Antriebswelle 18, die der Drehzahl der Antriebswelle 18 für den nächstfolgenden Gang entspricht. In diesem Fall hat der Fahrer die Hauptgetriebevorrichtung 7 zu früh geschaltet, sodass der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe 16 nicht abgeschlossen wurde. Dies kann mittels Sensoren (nicht offenbart) in der Hauptgetriebevorrichtung 7 und in dem Stufengetriebe 16 erkannt werden. Danach steuert die Steuerungseinheit 44 den Motor 4 so, dass er im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht, und die steuerbare Kupplung 3 wird eingekuppelt. Schlussendlich, wenn das Stufengetriebe 16 in den nächstfolgenden Gang geschaltet wird, übergibt die Steuerungseinheit 44 die Kontrolle über die Motordrehzahl dem Fahrer. Das Getriebe 6 ist vorzugsweise ein manuell betätigtes Getriebe 6, und das Verfahren gemäß der Erfindung hilft dem Fahrer, eine vorteilhaft kurze Verzögerungszeit zum Abschließen des Schaltvorgangs zu erreichen. Außerdem erhöht sich die Lebensdauer des Stufengetriebes 16, da der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe 16 nicht erfolgt, wenn der Motor 4 nicht im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht hat. Wenn die Kupplung 3 eingekuppelt wird, bevor der Schaltvorgang in dem Stufengetriebe 16 abgeschlossen ist, dann sind das Moment und die Last durch das Stufengetriebe 16 zu groß für die Synchronisierungseinrichtung 60 in dem Stufengetriebe 16, was eine Beschädigung der Synchronisierungseinrichtung 60 in dem Stufengetriebe 16 zur Folge haben kann. Wenn die Motordrehzahl im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht hat, wird es durch das Einkuppeln der Kupplung für die Sychronisierungseinrichtung 60 in dem Stufengetriebe 16 leichter, die Drehzahl zwischen den unterschiedlichen, zu verbindenden Komponenten in dem Stufengetriebe 16 zu synchronisieren.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren die folgenden Schritte: g) nach Schritt a) und vor Schritt b) Schalten der Hauptgetriebevorrichtung 7 in die Leerlaufposition und h) nach Schritt b) und vor Schritt c) Schalten der Hauptgetriebevorrichtung 7 in den nächstfolgenden Gang. Bevor ein Gang in dem Stufengetriebe 16 geschaltet werden kann, sollte die Hauptgetriebevorrichtung 7 in den nächstfolgenden Gang geschaltet werden.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren den folgenden Schritt:
- i) nach Schritt h) und vor Schritt c) Schalten des Stufengetriebes 16 in die Leerlaufposition.
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Wie oben erwähnt, sind das Moment und die Last durch das Stufengetriebe 16 zu groß für die Synchronisierungseinrichtung 60 in dem Stufengetriebe 16, wenn die Kupplung 3 vor dem Schaltvorgang in dem Stufengetriebe 16 eingekuppelt wurde und wenn der Motor nicht im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht hat. Deshalb schaltet die Steuerungseinheit 44 das Stufengetriebe 16 in die Leerlaufstellung, wenn der Motor 4 nicht im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht hat. Daher wird die Synchronisierungseinrichtung 60 in dem Stufengetriebe 16 nicht beschädigt.
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Vorzugsweise wird Schritt f) ausgeführt, wenn die Drehzahl des Motors 4 im Wesentlichen die berechnete Zieldrehzahl erreicht hat.
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Vorzugsweise entspricht die Zieldrehzahl der Antriebswelle 18 einer synchronen Drehzahl zwischen den Komponenten in dem Stufengetriebe 16. Wenn die berechnete Zieldrehzahl der Antriebswelle 18 im Wesentlichen der Drehzahl der Komponenten in dem Stufengetriebe 16 entspricht, welches vorbereitet ist, um mittels der Synchronisationseinrichtung 60 verbunden zu werden, dann wird das Stufengetriebe 16 nicht überlastet.
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Vorzugsweise werden die Aktionen in den Schritten d), h) und i) im Wesentlichen gleichzeitig ausgeführt, sodass eine kurze Verzögerungszeit zum Abschließen des Schaltvorgangs erreicht wird.
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Vorzugsweise ist das Stufengetriebe 16 mit der Synchronisierungseinrichtung 60 versehen. Die Synchronisierungseinrichtung 60 ist vorzugsweise ein Reibungstyp, der einen Synchronisierungsring und einen Kupplungsring umfasst. Es können jedoch andere Arten von Synchronisierungselementen verwendet werden, wie z. B. elektrische, hydraulische und pneumatische Synchronisierungselemente.
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Vorzugsweise sind das erste und zweite Zahnrad 30a-30d angeordnet, um auf der Hauptwelle 12 in Eingriff und außer Eingriff gebracht zu werden;
- in Schritt g) wird das in Eingriff stehende erste Hauptzahnrad 30a-30d von der Hauptwelle 18 außer Eingriff gebracht, sodass die Hauptgetriebevorrichtung 7 in die Leerlaufposition geschaltet wird, und
- in Schritt h) Schalten des Gangs in der Hauptgetriebevorrichtung 7 durch Ineingriffbringen des zweiten Hauptzahnrads 32a-32d auf der Hauptwelle 12, sodass die Vorgelegewelle 14 von der Hauptwelle 12 angetrieben wird.
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Vorzugsweise können das erste und zweite Hauptzahnrad 30a-30d auf der Hauptwelle 12 mittels einer axial bewegbaren Hauptsynchronisierungseinrichtung 24a-24c in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden.
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Vorzugsweise umfasst das Verfahren den folgenden Schritt:
- j) nach Schritt h) und vor Schritt c) Schalten der in dem Getriebe 6 angeordneten geteilten Getriebevorrichtung 22 in den nächstfolgenden Gang.
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Vorzugsweise sind das erste und zweite Zahnrad 30e, 30f angeordnet, um auf der Antriebswelle 18 in Eingriff und außer Eingriff gebracht zu werden. In Schritt j) das in Eingriff stehende erste geteilte Zahnrad 30e, 30f von der Antriebswelle 18 außer Eingriff bringen, und den Gang in der geteilten Getriebevorrichtung 22 durch Ineingriffbringen des zweiten geteilten Zahnrads 30e, 30f auf der Antriebswelle 18 schalten.
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Vorzugsweise können das erste und zweite geteilte Hauptzahnrad 30e, 30f auf der Antriebswelle 18 mittels einer axial bewegbaren geteilten Synchronisierungseinrichtung 25 in Eingriff und außer Eingriff gebracht werden.
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Die vorliegende Erfindung betrifft auch ein Computerprogramm P und ein Computerprogrammprodukt zum Ausführen der Verfahrensschritte. Das Computerprogramm P steuert das Schalten in dem Getriebe 6, wobei das Computerprogramm P einen Programmcode umfasst, um zu veranlassen, dass eine elektronische Steuerungseinheit 44 oder ein anderer Computer 46 mit der elektronischen Steuerungseinheit 44 verbunden wird, um die Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung wie in diesem Dokument erwähnt auszuführen, wenn das Computerprogramm P auf der elektronischen Steuerungseinheit 44 oder einem anderen Computer 46 ausgeführt wird, der mit der elektronischen Steuerungseinheit 44 verbunden ist.
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Das Computerprogrammprodukt umfasst einen Programmcode, der auf einem Medium, welches durch eine elektronische Steuerungseinheit 44 oder einen anderen Computer 46, der mit der elektronischen Steuerungseinheit 44 verbunden ist, lesbar ist, zum Ausführen der Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung gespeichert ist, wie in diesem Dokument erwähnt, wenn das Computerprogramm P auf der elektronischen Steuerungseinheit 44 oder einem anderen Computer 46 ausgeführt wird, der mit der elektronischen Steuerungseinheit 44 verbunden ist. Alternativ ist das Computerprogrammprodukt direkt auf einem internen Speicher in der elektronischen Steuerungseinheit 44 oder einem anderen Computer 46 speicherbar, der mit der elektronischen Steuerungseinheit 44 verbunden ist, umfassend ein Computerprogramm P zum Ausführen der Verfahrensschritte gemäß der vorliegenden Erfindung, wenn das Computerprogramm P auf der elektronischen Steuerungseinheit 44 oder einem anderen Computer 46 ausgeführt wird, der mit der elektronischen Steuerungseinheit 44 verbunden ist.
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Die oben spezifizierten Komponenten und Merkmale können im Rahmen der Erfindung zwischen den unterschiedlichen spezifizierten Ausführungsformen kombiniert werden. Darüber hinaus bedeutet der Begriff manuell betätigtes Getriebe, dass die Schaltvorgänge durch einen Fahrer des Fahrzeugs manuell initiiert werden. Einige der Schaltvorgänge in dem manuell betätigten Getriebe können durch den Fahrer mittels des Schalthebels 51 ausgeführt werden. Das Betätigen des Schalthebels kann entweder direkt oder indirekt Schalten bewirken. Im letzteren Fall führt ein Betätigungs-Element 29 das eigentliche Schalten aus. Andere Schaltvorgänge, wie z. B. in dem Stufengetriebe, können initiiert werden, indem der Fahrer einen Knopf drückt oder schaltet, wobei das eigentliche Schalten durch ein Betätigungs-Element 64 ausgeführt wird.
