DE102015209478A1

DE102015209478A1 - Verfahren zur hydraulischen Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung und hydraulische Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE102015209478A1
Application number: DE102015209478.2A
Authority: DE
Inventors: Michael Stamml
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-11-24

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydraulischen Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung mit Kupplungslamellen in einem Schiffsantrieb, wobei zu einem Anlegepunkt, bei dem die Kupplungslamellen erstmals miteinander in Berührungskontakt kommen, eine erste Drucksteigerungsrate eines Kupplungsbetätigungsdruckes eingestellt wird. Während einer dem Anlegepunkt nachfolgenden Synchronisationsphase S, in der eine Antriebsdrehzahl nAN mit einer Abtriebsdrehzahl nAB an der Reibkupplung synchronisiert wird, wird eine zweite Drucksteigerungsrate eingestellt, wobei die erste Drucksteigerungsrate niedriger ist als die zweite Drucksteigerungsrate. Ferner wird eine hydraulische Steuereinrichtung angegeben, die zur Durchführung des beanspruchten Verfahrens geeignet ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur hydraulischen Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung mit Kupplungslamellen in einem Schiffsantrieb, sowie eine entsprechende hydraulische Steuereinrichtung.
Schiffe werden in der Regel von einem Verbrennungsmotor, meist einem Dieselmotor, angetrieben. Im Antriebsstrang eines Schiffes werden beispielsweise zum Anfahren, Anhalten oder zum Umkehren der Fahrtrichtung hydraulisch betätigte Reibkupplungen in Form von Lamellenkupplungen geschaltet. Eine hydraulische Steuereinrichtung steuert bzw. regelt dazu den Druck im Kolbenraum der Lamellenkupplung. Die Lamellenkupplung wird geschlossen, indem der Druck im Kolbenraum erhöht wird, wodurch die einander zugeordneten Kupplungslamellen bzw. deren Reibflächen aneinander angelegt und zusammengedrückt werden.
Zu Beginn einer Lastschaltung im Antriebsstrang eines Schiffsantriebs läuft der Antriebsmotor mit einer Zuschaltdrehzahl beispielsweise der Leerlaufdrehzahl, die bei der Lastschaltung durch ein plötzlich auftretendes Lastdrehmoment einbrechen kann. Wenn das Drehmoment innerhalb kurzer Zeit zu groß wird und der Antriebsmotor nicht dynamisch genug die Drehmomentanforderung bedienen kann, so reduziert sich die Motordrehzahl bis hin zum Motorabwürgen. Zum sicheren und ruckfreien Schalten einer hydraulisch betätigten Reibkupplung darf der Betätigungsdruck deshalb bei einem Zuschalten der Reibkupplung nicht unstetig und steil hochschnellen, da dies mit Drehmomentstößen und daraus resultierenden hohen mechanischen Belastungen und Komforteinbußen verbunden ist. Vielmehr soll sich der Druckaufbau in dem Kupplungszylinder in einer über die Zeit ansteigenden Druckrampe vollziehen. Die Regelung bzw. Steuerung dieser Druckrampe wird auch als Druckmodulation bezeichnet. Die Druckmodulation kann über Proportionalventile mit entsprechender Ansteuerung erfolgen oder mechanisch bzw. hydraulisch beispielsweise mit Hilfe von Steuerkolben, Druckfedern und Drosselstellen.
Um eine gute Schaltqualität zu erreichen muss bei der Zuschaltung der Druck im Kolbenraum auf geeignete Weise moduliert werden. Wenn die Druckmodulation nicht geeignet ist, kann dies zu hartem, ruckartigem Schalten bis hin zum Motorabwürgen kommen, wie oben beschrieben. Andererseits ist auch ein zu langsamer Druckanstieg nicht wünschenswert. Dabei kann das erforderliche Drehmoment zunächst nicht über die Kupplungslamellen übertragen werden. Dies führt dazu, dass die Reibkupplung lange schleift und die thermische Belastung in der Kupplung zu Schäden führen kann. Zudem verlängert sich die Schaltzeit durch einen langsamen Druckanstieg.
Bei Schiffsantrieben wird die Druckmodulation von Lamellenkupplungen oft aus Kostengründen und wegen der höheren Wartungsfreundlichkeit mechanisch und hydraulisch, also insbesondere ohne elektronische Regelkomponenten realisiert. Die vorliegende Erfindung betrifft Ausführungen einer rein mechanisch-hydraulisch realisierten Druckmodulation.
Wenn der Kupplungsbetätigungsdruck von seinem niedrigen Ausgangswert an langsam und stetig hoch geregelt wird, dauert es verhältnismäßig lange bis nach einem Schaltvorgang die volle Kraftübertragung bewirkt wird. Bei einem Schaltvorgang werden nacheinander folgende Phasen durchlaufen. In einer Füllphase wird der Kolbenraum eines Kupplungszylinders mit Hydraulikfluid gefüllt, während der Kupplungskolben sich in Richtung der geschlossenen Kupplung bewegt. Nach dem Überwinden eines Lamellenspiels kommen die miteinander zu verbindenden Kupplungslamellen an einem Anlegepunkt miteinander in Kontakt. Schließlich wird in einer Synchronisationsphase die Antriebsdrehzahl mit der Abtriebsdrehzahl an der Reibkupplung synchronisiert, d.h. zu Beginn der Synchronisationsphase liegen die Kupplungslamellen zwar bereits aneinander an, sie rutschen jedoch durch. Im Laufe der Synchronisationsphase wird der Anpressdruck der miteinander reibenden Kupplungslamellen erhöht und die Antriebsdrehzahl und die Abtriebsdrehzahl passen sich aneinander an, bis die Drehzahldifferenz zwischen der Antriebsdrehzahl und der Abtriebsdrehzahl am Ende der Synchronisationsphase gleich Null ist und die Kupplungslamellen nicht mehr gegeneinander durchrutschen.
Diese beschriebenen Phasen eines Schaltvorganges bedeuten einen Zeitverzug zwischen einem Schaltbefehl zum Einlegen einer Fahrtstellung und einer spürbaren Reaktion des Getriebes. Bei Schiffsantrieben ist ein langer Zeitverzug zwischen Schaltbefehl und Reaktion des Schiffes in Form einer Propellerdrehung von Nachteil, da bei einem Anfahr- bzw. Wendevorgang das Schiff möglichst unverzüglich Schub in die gewünschte Richtung aufbauen soll.
Aus der Patentschrift WO 95/29350 ist ein Drucksteuerventil bekannt, welcher dem besagten Zeitverzug durch eine schnellere Befüllung mittels eines elektronisch gesteuerten Magnetventils entgegenwirkt. Hierbei werden zu Beginn der Schaltung die beiden Kolben, zusätzlich zur Federkraft, durch eine über das Magnetventil geschaltete Druckbeaufschlagung des Federraums auseinandergedrückt und der Regelkolben an einer Abregelung des Förderstromes in einen Schmierkreis oder Ölsumpf gehindert, so dass der gesamte Förderstrom der Pumpe in die drucklosen Volumina der Kupplungszylinder und deren Zuleitungen strömt und damit die Füllphase stark verkürzt wird. Darüber hinaus wird bei dieser Lösung durch die elektronische Ansteuerung eine hohe Flexibilität in Form von unterschiedlichen, dem Einsatzfall angepassten Befüllzeiten erreicht. Damit ist es möglich, die aufgrund der erhöhten Viskosität bei Tieftemperaturen niedrige Befüllgeschwindigkeit durch verlängerte Befüllzeiten so anzupassen, dass die Kupplungs- und Leitungsvolumina vollständig gefüllt werden, andererseits aber bei hohen Temperaturen die kürzest möglichen Füllzeiten zu programmieren. Allerdings ist zum Erreichen der hohen Funktionalität ein erheblicher Aufwand erforderlich, verursacht durch das Magnetventil selbst und dessen elektronische Ansteuerung, was zusätzliches Gewicht, Bauraum und Kosten bedeutet.
Eine weitere Möglichkeit die Füllphase und damit den gesamten Schaltvorgang zu verkürzen ist in der DE 10 2007 017 177 A1 beschrieben. Darin ist ein Schnellbefüllvorgang des Kolbenraumes einer Reibkupplung offenbart, der ohne eine aufwändige elektronische Regelung lediglich mechanisch bzw. hydraulisch gesteuert wird. So kann mit geringerem Aufwand die erforderliche Zeit für einen Schaltvorgang ebenfalls verkürzt werden.
Die Praxis hat jedoch gezeigt, dass es wünschenswert wäre die für einen Schaltvorgang an einer oben beschriebenen Reibkupplung erforderliche Zeit weiter zu verkürzen.
Es ist daher die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur hydraulischen Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung in einem Schiffsantrieb anzugeben, das einen möglichst kurzen Schaltvorgang bei geringem Aufwand und bei wenig erforderlichem Bauraum ermöglicht. Dabei soll der Schaltkomfort im Sinne eines sanfteren Schaltens weiter verbessert werden. Ferner soll eine möglichst kompakt gebaute hydraulische Steuereinrichtung angegeben werden die zur Steuerung eines solchen Schaltvorganges geeignet ist.
Die Lösung dieser Aufgaben wird erreicht durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 und durch eine Steuereinrichtung gemäß Anspruch 10. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen gehen aus den jeweiligen abhängigen Ansprüchen hervor.
Demnach wird ein Verfahren zur hydraulischen Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung mit Kupplungslamellen in einem Schiffsantrieb angegeben. Dabei wird an einem Anlegepunkt, bei dem die Kupplungslamellen erstmals miteinander in Berührungskontakt kommen, eine erste Drucksteigerungsrate eines Kupplungsbetätigungsdruckes eingestellt. Während einer dem Anlegepunkt nachfolgenden Synchronisationsphase, in der eine Antriebsdrehzahl mit einer Abtriebsdrehzahl an der Reibkupplung synchronisiert wird, wird eine zweite Drucksteigerungsrate eingestellt. Die erste Drucksteigerungsrate wird dabei niedriger eingestellt als die zweite Drucksteigerungsrate. Die erste Drucksteigerungsrate am Anlegepunkt kann auch gleich Null sein. Der Anlegepunkt ist also der Zeitpunkt, bei dem die Kupplungslamellen erstmals miteinander in Berührungskontakt kommen.
Eine Drucksteigerungsrate ist der Anstieg eines Druckes über die Zeit. Somit entspricht die Drucksteigerungsrate der Steilheit einer Kurve, welche den Druckverlauf über die Zeit abbildet. Bei der vorliegenden Erfindung wird ein hydraulischer Druck betrachtet, unter dem ein Hydraulikfluid zur Betätigung der Reibkupplung steht, mit anderen Worten ein Kupplungsbetätigungsdruck. Dabei entspricht eine niedrige Drucksteigerungsrate einem langsamen Druckanstieg und einem flachen Verlauf der genannten Kurve, während eine hohe Drucksteigerungsrate einem schnellen Druckanstieg und einem steilen Verlauf der Kurve entspricht.
Die vorliegende Erfindung bewirkt Zeiteinsparungen beim Schaltvorgang, die insbesondere im Zeitraum nach der Füllphase erreichbar sind. Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es vorteilhaft ist am Anlegepunkt eine niedrige erste Drucksteigerungsrate einzustellen, weil so ein optimaler Anlegedruck beim Anlegepunkt besser getroffen wird, da sich der Druck über der Zeit nicht so schnell ändert. Durch die flachere Druckkennlinie am Anlegepunkt ist es möglich direkt nach der Füllphase mit einem höheren Druck zu agieren, weil der Anlegepunkt genauer getroffen werden kann. Dadurch wird die Zeit zwischen der Füllphase und dem Anlegepunkt deutlich kürzer. Der Anlegedruck, d.h. die Höhe des Drucks beim Anlegepunkt hat Einfluss auf das Motormoment das mit dem Anlegen der Kupplungslamellen plötzlich angefordert wird und einen Drehzahleinbruch der Antriebsdrehzahl bewirkt.
Eine niedrige Drucksteigerungsrate, d.h. eine flache Druckkennlinie führt auch dazu, dass die Motordrehzahl nach dem Anlegepunkt nicht zu stark einbricht. Die niedrige erste Drucksteigerungsrate kann erhöht werden auf eine höhere zweite Drucksteigerungsrate, wenn der Drehzahleinbruch der Antriebsdrehzahl nach dem Anlegepunkt überwunden ist. Durch die Erhöhung der Drucksteigerungsrate lässt sich die erforderliche Zeit für den gesamten Schaltvorgang verkürzen. Dadurch sinkt auch die thermische Belastung der Reibkupplung über den gesamten Schaltvorgang.
Bei herkömmlichen Verfahren wurde am Anlegepunkt und in der gesamten Synchronisationsphase dieselbe Drucksteigerungsrate eingestellt. Dies mag daran liegen, dass der Anlegepunkt und die Dauer der Synchronisationsphase in der Vergangenheit nur sehr ungenau bestimmbar waren. Der Anlegepunkt und die Dauer der Synchronisationsphase verschieben sich bei unterschiedlichen Betriebsbedingungen in gewissen Bereichen, beispielsweise wenn der Schaltvorgang bei erhöhten Drehzahlen durchgeführt wird oder bei einem sogenannten Crash-Stopp, bei dem die Drehrichtung des Schiffspropellers umgekehrt wird, um einen schnellstmöglichen Stopp des Schiffes zu erreichen oder bei Temperaturveränderungen. Als Folge verändern sich die erforderlichen Zeiten für die Füll- und Synchronisationsphase und der Anlegepunkt kann sich zeitlich verschieben. Diesem Umstand wird durch Pufferzeiten vor und nach dem Anlegepunkt Rechnung getragen.
Im Laufe der Zeit sind die hydraulischen Steuereinrichtungen und die Lamellenkupplungen jedoch derart optimiert und aufeinander abgestimmt worden, dass die Füll- und die Synchronisationsphase genauer gegeneinander abgrenzbar sind und der Anlegepunkt präziser bestimmt werden kann. Dies ist beispielsweise dadurch erreicht worden, dass hydraulische Leitungslängen verkürzt und damit das Gesamtvolumen und Strömungswiderstände im hydraulischen System verringert wurden. Des Weiteren wurden die Toleranzbereiche beim Einstellen des Lüftspiels in der Lamellenkupplung eingeschränkt, sodass das Lüftspiel bzw. Lamellenspiel enger und genauer eingestellt werden kann. Dadurch lässt sich insbesondere der Anlegepunkt genauer bestimmen. Schließlich erlauben weiterentwickelte, komplexere Berechnungsmethoden eine genauere Bestimmung der Füll- und der Synchronisationsphase bzw. deren Dauer. Daher ist es nun entsprechend der vorliegenden Erfindung möglich, dem Anlegepunkt und der Synchronisationsphase im Rahmen der Druckmodulation separate und unterschiedliche Drucksteigerungsraten zuzuordnen und diese zu bestimmten Zeitpunkten wirksam werden zu lassen.
Zu welchem Zeitpunkt und wie hoch die zweite Drucksteigerungsrate eingestellt werden kann, d.h. wie steil der Druck in der Synchronisationsphase ansteigen kann, hängt auch von den Eigenschaften des Antriebsmotors ab. Nach dem Anlegepunkt beginnt die Drehmomentübertragung über die Reibkupplung, sodass am Antriebsmotor ein Lastmoment anliegt, das im weiteren Verlauf ansteigt. Abhängig von der Höhe und dem zeitlichen Verlauf dieses Lastmomentes entsteht ein Drehzahleinbruch, bei dem die Antriebsdrehzahl absinkt bis der Antriebsmotor mit Hilfe bekannter Motorregelungsmaßnahmen auf das erhöhte Lastmoment reagieren kann. In der Regel handelt es sich beim Antriebsmotor eines Schiffsantriebes um einen Verbrennungsmotor, beispielsweise einen Dieselmotor. Ein Verbrennungsmotor kann beispielsweise durch veränderte Kraftstoff- und/oder Luftzufuhr, sowie veränderte Einspritz- oder Zündzeitpunkte nachgeregelt werden, um auf ein verändertes Lastmoment zu reagieren. Dazu ist jedoch eine gewisse Zeit erforderlich. Ein zu schnell oder schlagartig ansteigendes Lastmoment kann deshalb dazu führen, dass die Drehzahl des Antriebsmotors unter einen minimalen unteren Grenzwert absinkt und dass der Verbrennungsmotor im Extremfall abgewürgt wird. Dadurch ist die Höhe der ersten und zweiten Drucksteigerungsrate nach oben hin begrenzt.
Der Fachmann ist jedoch in der Lage durch einfache Versuche ein Optimum zwischen möglichst kurzem Schaltvorgang und maximaler Belastung des Antriebsmotors einzustellen.
Um dieses Optimum weiter zu verbessern ist bevorzugt vorgesehen, dass während der Synchronisationsphase, der zweiten Drucksteigerungsrate nachfolgend, zumindest eine dritte Drucksteigerungsrate eingestellt wird, die höher ist als die zweite Drucksteigerungsrate. Auf diese Weise kann erreicht werden, dass der Antriebsmotor zu Beginn der Synchronisationsphase bei einer moderat ansteigenden ersten Drucksteigerungsrate nicht zu sehr belastet ist, d.h. die Motordrehzahl nicht zu weit absinkt. Ab einem späteren Zeitpunkt innerhalb der Synchronisationsphase kann der Synchronisationsvorgang jedoch zeitlich verkürzt werden, indem die höhere zweite und die noch höhere dritte Drucksteigerungsrate nacheinander wirksam werden, weil die Motorregelung den Antriebsmotors dann bereits auf ein höheres und schneller ansteigendes Lastmoment eingestellt hat.
Eine Verkürzung des Synchronisationsvorganges und damit des gesamten Schaltvorganges kann auch dadurch erreicht werden, indem eine Vielzahl von ansteigenden Drucksteigerungsraten so eingestellt werden, dass sich ein progressiv verlaufender Anstieg des Druckes zumindest während der Synchronisationsphase ergibt. Der progressive Druckverlauf kann sich ausgehend vom Anlegepunkt über die gesamte Synchronisationsphase erstrecken, solange gewährleistet ist, dass der Druckanstieg den Antriebsmotor insbesondere unmittelbar nach dem Anlegepunkt nicht überlastet. Ein progressiver Druckverlauf kann beispielsweise durch den Einsatz mehrerer Druckfedern oder einer Druckfeder mit einer progressiven Federrate zur Druckmodulation in einer geeigneten hydraulischen Steuereinrichtung erreicht werden.
Die Synchronisationsphase beginnt beim Anlegepunkt und endet sobald die Drehzahldifferenz zwischen der Antriebsdrehzahl und der Abtriebsdrehzahl gleich Null ist, also wenn die antriebsseitigen Kupplungslamellen nicht mehr gegenüber den abtriebsseitigen Kupplungslamellen durchrutschen. Der Zeitpunkt an dem die Drehzahldifferenz zwischen der Antriebsdrehzahl und der Abtriebsdrehzahl gleich Null ist, wird im Folgenden Synchronpunkt genannt.
Vorzugsweise werden die beschriebenen Maßnahmen zur Verkürzung der Schaltzeit kombiniert mit einem Schnellbefüllvorgang während einer Füllphase, die dem Anlegepunkt vorausgeht. Dabei werden der Kolbenraum eines Kupplungszylinders der Reibkupplung und gegebenenfalls die hydraulischen Zuleitungen mithilfe eines Schnellbefüllvorganges mit Hydraulikfluid gefüllt. Ein solcher Schnellbefüllvorgang und eine dazu geeignete hydraulische Steuereinrichtung sind beispielsweise in der DE 10 2007 017 177 A1 detailliert beschrieben.
Ein Aspekt der Erfindung betrifft das Merkmal, wonach das Verfahren rein mechanisch und hydraulisch gesteuert werden kann. Im Vergleich zu einer elektrischen bzw. elektronischen Steuerung oder Regelung eines Kupplungsbetätigungsdruckes ist das rein mechanisch-hydraulisch gesteuerte Verfahren und die entsprechende Vorrichtung weniger störungsanfällig und kostengünstiger.
Die Erfindung umfasst daher auch eine hydraulische Steuereinrichtung zur Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung mit Kupplungslamellen, beispielsweise zur Durchführung des oben beschriebenen Verfahrens.
Die vorgeschlagene hydraulische Steuereinrichtung umfasst ein Druckmodulationsventil mit einem Regelkolben und einem Modulationskolben, die durch eine erste und eine zweite Druckfeder auseinandergedrückt werden. Ferner ist vorgesehen, dass die erste und die zweite Druckfeder konzentrisch zueinander und ineinander liegend angeordnet sind. Diese platzsparende Anordnung der Druckfedern erlaubt eine sehr kompakte Bauweise der Steuereinrichtung, sodass die Steuereinrichtung auch in beengten Platzverhältnissen einsetzbar ist.
Die erste und die zweite Druckfeder sind dabei so angeordnet, dass bei der Druckmodulation zu einem Anlegepunkt, bei dem die Kupplungslamellen erstmals miteinander in Berührungskontakt kommen, eine erste, niedrigere Drucksteigerungsrate eingestellt ist, und dass während einer Synchronisationsphase, in der eine Antriebsdrehzahl mit einer Abtriebsdrehzahl an der Reibkupplung synchronisiert wird, eine zweite, höhere Drucksteigerungsrate wirksam wird. Dies wird vorzugsweise dadurch realisiert, dass die erste Druckfeder länger ist als die zweite Druckfeder, sodass der Modulationskolben während der Synchronisationsphase zunächst nur gegen die Kraft der ersten Druckfeder verschoben wird, und dass nach einem ersten Verschiebeweg des Modulationskolbens gegenüber dem Regelkolben zusätzlich die zweite Druckfeder zusammengedrückt wird. Auf diese Weise steigt die wirksame Gesamtfederrate um den Wert der Federrate der zweiten Druckfeder an, sobald der Modulationskolben den ersten Verschiebeweg zurückgelegt hat und weiter gegen die Kraft beider Druckfedern verschoben wird.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der beigefügten Figuren beispielhaft näher erläutert. Dabei zeigen
1 ein Diagramm mit dem Druckverlauf bei einem Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung nach dem Stand der Technik;
2 ein Diagramm mit dem Druckverlauf bei einem Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorganges gemäß der Erfindung;
3 eine vereinfacht dargestellte erfindungsgemäße hydraulische Steuereinrichtung in einer ersten Phase des Verfahrens;
4 die hydraulische Steuereinrichtung aus 3 in einer zweiten Phase des Verfahrens;
5 die hydraulische Steuereinrichtung aus 3 in einer dritten Phase des Verfahrens; und
6 die hydraulische Steuereinrichtung aus 3 in einer vierten Phase des Verfahrens.
Die 1 und die 2 zeigen jeweils einen Druckverlauf eines Druckes p bei einem Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorganges mit einer druckmittelbetätigbaren Reibkupplung mit Kupplungslamellen. Der Druck p am Druckmodulationsventil entspricht im Wesentlichen dem Betätigungsdruck der Reibkupplung. In 1 ist der Druckverlauf zusammen mit der Antriebsdrehzahl n_AN und mit der Abtriebsdrehzahl n_AB bei einem Verfahren nach dem Stand der Technik dargestellt, während in der 2 dieselben Größen für ein Verfahren gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt sind. Die Antriebsdrehzahl n_AN ist jeweils in Form einer Punktlinie eingezeichnet, während die Abtriebsdrehzahl n_AB in Form einer Strich-Punkt-Linie eingezeichnet ist. Die durchgezogene Linie kennzeichnet den Druckverlauf des Drucks p an einem Druckmodulationsventil.
Dabei sind jeweils auf der horizontalen Achse die Zeit t und auf der vertikalen Achse der Druck p, sowie die Drehzahlen n aufgetragen.
Der Druckverlauf ist in diesen Figuren erst nach Abschluss einer Füllphase ab dem Zeitpunkt t₀ bzw. t₃ dargestellt, d.h. die zeitlich davor ablaufende Füllphase ist nicht dargestellt. In der Füllphase werden der Kolbenraum eines Kupplungszylinders der Reibkupplung und gegebenenfalls die hydraulischen Zuleitungen mit Hydraulikfluid gefüllt. Die Füllphase kann mit Hilfe eines Schnellbefüllvorganges, wie er aus dem Stand der Technik bekannt, ist durchgeführt werden, um die für den gesamten Schaltablauf erforderliche Zeit zu minimieren. Da die Dauer der Füllphase nicht exakt vorherbestimmt werden kann, ist zwischen dem Abschluss der Füllphase und dem Anlegepunkt ein gewisser Zeitraum als Toleranzbereich erforderlich. In 1 ist dies der Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t₀ und t_A1. In diesem Zeitraum wird auch ein Lüftspiel zwischen den Kupplungslamellen überwunden, so dass sich die Kupplungslamellen am Anlegepunkt t_A1 bzw. t_A2 aneinander anlegen.
Der Anlegepunkt t_A1 bzw. t_A2 ist mit anderen Worten der Zeitpunkt, bei dem die Kupplungslamellen erstmals miteinander in Berührungskontakt kommen. Der Synchronpunkt t_S1 bzw. t_S2 ist der Zeitpunkt an dem die Drehzahldifferenz zwischen der Antriebsdrehzahl n_AN und der Abtriebsdrehzahl n_AB nach dem Synchronisieren gleich Null ist, d.h. der Zeitpunkt, ab dem die Kupplungslamellen nicht mehr gegeneinander durchrutschen.
Es ist erkennbar, dass beim Verfahren gemäß der 1 der Druck p vom Zeitpunkt t₀ an kontinuierlich und mit derselben Steigung, d.h. Drucksteigerungsrate ansteigt bis zum Zeitpunkt t₁. Der Zeitpunkt t₁ liegt zeitlich nach dem Synchronpunkt t_S1. Das heißt, dass am Anlegepunkt t_A1 und durch die gesamte Synchronisationsphase S hindurch dieselbe Drucksteigerungsrate eingestellt ist. Der Druck steigt vom Zeitpunkt t₀ bis t₁ stetig und linear mit dieser Drucksteigerungsrate an. Der Druck p zum Zeitpunkt t₀ entspricht somit dem Anfangsdruck einer bis zum Zeitpunkt t₁ ansteigenden Druckmodulationsrampe.
Nach der Synchronisationsphase steigt der Druck p ab dem Zeitpunkt t₁ sehr steil an bis zu einem Systemdruck, der zum Zeitpunkt t₂ erreicht wird. Veränderbare Betriebsbedingungen wie die Temperatur des Hydraulikfluids oder das Drehzahlniveau bewirken, dass sich die Dauer der Synchronisationsphase in gewissen Grenzen verändert. Daher ist nach Abschluss der Synchronisationsphase am Synchronpunkt t_S1 ein gewisser Zeitpuffer bis zum Zeitpunkt t₁ notwendig, bevor der Druck p dann ab t₁ sehr steil oder quasi schlagartig auf den Systemdruck angehoben werden kann. Der Zeitpunkt t₁ ist so eingestellt, dass die Synchronisation beim Erreichen von t₁ bei allen Betriebsbedingungen abgeschlossen ist, d.h. dass die Reibkupplung nicht mehr rutscht und die Antriebszahl n_AN an der Reibkupplung gleich der Abtriebsdrehzahl n_AB ist. Das maximale zulässige Drehmoment der Reibkupplung ist jedoch noch nicht ab dem Zeitpunkt t₁ übertragbar, sondern erst ab dem Zeitpunkt t₂, an dem der Kupplungsdruck gleich dem Systemdruck ist.
Der Druckverlauf nach dem Abschluss der Synchronisationsphase ab dem Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₂ kann alternativ zu dem in 1 dargestellten rampenförmigen Anstieg auch nahezu senkrecht ansteigen, was einer quasi schlagartigen Druckerhöhung auf den Systemdruck entspricht. Im Hinblick auf einen möglichst kurzen Schaltvorgang sollte dieser Druckanstieg möglichst steil verlaufen. Der Systemdruck wird beispielsweise an einem dem Regel- und Modulationskolbenventil vorgeschalteten Druckbegrenzungsventil eingestellt.
Die Antriebsdrehzahl n_AN ist entweder direkt die Motordrehzahl eines Antriebsmotors oder eine Drehzahl mit festem Übersetzungsverhältnis dazu. Die Antriebsdrehzahl n_AN liegt vor dem Anlegepunkt t_A1 zumindest nahezu konstant auf einem Ausgangsdrehzahlniveau, welches beispielsweise einer Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors entsprechen kann. Aufgrund des plötzlich ansteigenden Lastmomentes am Anlegepunkt t_A1 beginnt zu diesem Zeitpunkt allerdings ein starker Drehzahleinbruch D₁ und die Antriebsdrehzahl n_AN sinkt für einen gewissen Zeitraum ab, bis die Motordrehzahl mit Hilfe von herkömmlichen Maßnahmen zur Motordrehzahlregelung wieder das Ausgangsdrehzahlniveau erreicht hat. Der Drehzahleinbruch ist umso stärker, je steiler die Drucksteigerungsrate am Anlegepunkt t_A1 ist.
Die Abtriebsdrehzahl n_AB beginnt beim Verfahren gemäß 1 ab dem Anlegepunkt t_A1 zu steigen, da die abtriebsseitigen Kupplungslamellen durch die damit im Reibkontakt stehenden antriebsseitigen Kupplungslamellen beschleunigt werden. Die Abtriebsdrehzahl n_AB steigt aufgrund der relativ steilen Druckkennlinie ab dem Anlegepunkt t_A1 zügig und steil an. Während der Synchronisationsphase S zwischen den Zeitpunkten t_A1 und t_S1 wird die Antriebsdrehzahl n_AN mit der Abtriebsdrehzahl n_AB an der Reibkupplung synchronisiert. Der Anstieg der Abtriebsdrehzahl n_AB dauert an bis zum Synchronpunkt t_S1, an dem die Antriebsdrehzahl n_AN gleich hoch ist wie die Abtriebsdrehzahl n_AB.
Der wesentliche Unterschied in der 2 gegenüber der 1 ist die kürzere Gesamtzeit, die für den Schaltvorgang benötigt wird, aufgrund der unterschiedlich verlaufenden Druckkennlinie p und verschiedener Drucksteigerungsraten. Mit anderen Worten weist das erfindungsgemäße Verfahren gemäß 2 in der Synchronisationsphase zwei aufeinanderfolgende Druckrampen mit unterschiedlicher Steigung auf.
Insbesondere die niedrigere erste Drucksteigerungsrate am Anlegepunkt t_A2 trägt zur Verkürzung der benötigten Zeit für den Schaltvorgang bei. Die niedrigere erste Drucksteigerungsrate ist durch die am Anlegepunkt t_A2 flacher verlaufende Druckkennlinie p in der 2 erkennbar. Die flache Druckkennlinie am Anlegepunkt t_A2 ermöglicht es direkt nach der Füllphase einen höheren Druck einzustellen, weil der Anlegepunkt t_A2 genauer vorbestimmt bzw. getroffen werden kann. Dadurch wird die Zeit zwischen der Füllphase und dem Anlegepunkt t_A2 deutlich kürzer. Die niedrigere erste Drucksteigerungsrate gewährleistet zudem ein sanfteres Schließen der Reibkupplung, d.h. dass es beim Anlegen der Kupplungslamellen nicht zu einem plötzlichen zu steilen Anstieg des Lastmomentes auf den Antriebsmotor kommt. Dies bewirkt einen kürzeren und weniger starken Drehzahleinbruch D₂ im Vergleich zum Drehzahleinbruch D₁ beim Verfahren gemäß 1. Die Antriebsdrehzahl n_AN erreicht deshalb nach kürzerer Zeit wieder das Ausgangsniveau.
Die Abtriebsdrehzahl n_AB steigt in 2 nach dem Anlegepunkt t_A2 aufgrund der niedrigeren Drucksteigerungsrate zu diesem Zeitpunkt zunächst weniger schnell an als in 1. Erst im weiteren Verlauf und insbesondere nach dem Zeitpunkt t4 steigt die Abtriebsdrehzahl n_AB in 2 schneller an. Beim Zeitpunkt t₄ wird die zweite Drucksteigerungsrate eingestellt, die höher ist als die erste Drucksteigerungsrate. In 2 ist dies am steileren Verlauf der Druckkennlinie ab dem Zeitpunkt t₄ erkennbar. So kann ein sanfteres Anlegen am Anlegepunkt t_A2 erreicht werden und die dadurch verursachte Zeitverzögerung kann durch den steileren Druckanstieg nach dem Zeitpunkt t4 wieder ausgeglichen werden. In einigen Fällen kann die Synchronisationsphase auf diese Weise sogar weiter verkürzt werden.
Der Zeitpunkt t₄, an dem die höhere zweite Drucksteigerungsrate wirksam wird, wird möglichst kurz nach dem Zeitpunkt gelegt, an dem die Antriebsdrehzahl n_AN nach dem Drehzahleinbruch D₂ wieder das Ausgangsniveau erreicht hat. Auch hier ist jedoch aufgrund der veränderbaren Betriebsbedingungen ein gewisser Zeitpuffer notwendig. Ab dem Zeitpunkt t₄ steigt der Druck p also steiler an als im Verfahren gemäß 1, sodass der Synchronpunkt t_S2 trotz sanfterem Anlegen erreicht wird und der gesamte Schaltvorgang kürzer ist.
Der Druckverlauf vom Zeitpunkt t₅ bis zum Zeitpunkt t₆ in 2 verläuft analog zum Druckverlauf vom Zeitpunkt t₁ bis zum Zeitpunkt t₂ in 1.
Durch die niedrige Drucksteigerungsrate am Anlegepunkt und die nachfolgende höhere Drucksteigerungsrate kann gegenüber dem Stand der Technik die Dauer des gesamten Schaltvorganges verkürzt werden.
Im Rahmen der vorliegenden Erfindung kann nach dem Anlegepunkt und nach dem Überwinden des Drehzahleinbruches der Antriebsdrehzahl auch eine progressiv verlaufende Drucksteigerungsrate eingestellt werden. Auch dabei kann durch eine am Anlegepunkt flach verlaufende Druckkennlinie, d.h. durch einen niedrige erste Drucksteigerungsrate gewährleistet werden, dass es beim Anlegen der Kupplungslamellen nicht zu einem plötzlichen zu steilen Anstieg des Lastmomentes auf den Antriebsmotor kommt und der Drehzahleinbruch nicht zu heftig ausfällt.
Ferner ist auch ein Druckverlauf mit drei oder mehr verschiedenen Drucksteigerungsraten während der Synchronisationsphase S möglich. Dabei steigt der Druck am Anlegepunkt entsprechend einer ersten niedrigen Drucksteigerungsrate langsam an, bis zu einem Zeitpunkt an dem der Drehzahleinbruch der Antriebsdrehzahl überwunden ist. Die nachfolgende Synchronisationsphase umfasst beispielsweise zwei weitere unterschiedliche Drucksteigerungsraten, nämlich eine zweite Drucksteigerungsrate und eine dritte Drucksteigerungsrate. Die zweite und die dritte Drucksteigerungsrate sind beide höher als die erste Drucksteigerungsrate, wobei die dritte Drucksteigerungsrate noch höher ist als die zweite. Der Zeitpunkt ab dem die dritte Drucksteigerungsrate wirksam wird, kann beispielsweise mit Hilfe von geeigneten Federn und/oder Drosselstellen in einer entsprechenden hydraulischen Steuereinrichtung so eingestellt werden, dass eine möglichst kurze Schaltzeit erreicht wird. Dadurch kann der Synchronisationsvorgang in der Lamellenkupplung beschleunigt und die Synchronisationsphase zeitlich verkürzt werden. Folglich lässt sich die für den gesamten Schaltvorgang erforderliche Zeit weiter verkürzen.
Die 3 bis 6 zeigen eine vereinfacht dargestellte hydraulische Steuereinrichtung 1, die sich zur Durchführung des oben beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahrens eignet, in unterschiedlichen Verfahrensphasen. Die 3a bis 6a zeigen anhand des Druckverlaufes p über die Zeit t in der jeweils zugeordneten 3 bis 6 die jeweilige Verfahrensphase an.
Die hydraulische Steuereinrichtung 1 umfasst ein Druckmodulationsventil 2 mit einem Regelkolben 3 und einem Modulationskolben 4. Der Regelkolben 3 und der Modulationskolben 4 sind beide längsbeweglich, axial zueinander versetzt in konzentrischen Bohrungen in einem Gehäuse des Druckmodulationsventils 2 angeordnet. Der Regelkolben 3 und der Modulationskolben 4 werden durch eine erste Druckfeder 5 und eine zweite Druckfeder 6 auseinandergedrückt und während der Druckmodulation gegeneinander verschoben. Die erste Druckfeder 5 und die zweite Druckfeder 6 sind konzentrisch zueinander und ineinander liegend angeordnet. Die beiden Druckfedern 5 und 6 sind in diesem Ausführungsbeispiel jeweils als Schraubenfedern mit zylindrischer Grundform und linearer Kennlinie ausgebildet. Die zweite Druckfeder 6 hat dabei den kleineren Durchmesser und ist innerhalb der ersten Druckfeder 5 angeordnet. Dabei ist die erste Druckfeder 5 länger als die zweite Druckfeder 6, sodass der Modulationskolben 4 zu Beginn der Synchronisationsphase S nur gegen die Kraft der ersten Druckfeder 5 verschoben wird, und dass nach einem bestimmten Verschiebeweg X des Modulationskolbens 4 gegenüber dem Regelkolben 3 zusätzlich die zweite Druckfeder 6 zusammengedrückt wird.
Über eine Versorgungsleitung 7 wird dem Druckmodulationsventil 2 Hydraulikfluid von einer nicht dargestellten Pumpe zugeleitet. Ein an der Versorgungsleitung 7 angeschlossenes Druckbegrenzungsventil 10 begrenzt den Druck in der Versorgungsleitung 7 auf einen bestimmten oberen Grenzwert, den Systemdruck.
Die 3 zeigt die hydraulische Steuereinrichtung 1 in einer Neutralstellung, in dem sich auch der zugehörige Schiffsantrieb in einer Neutralstellung befindet. In dieser Neutralstellung ist die mechanische Antriebsverbindung zwischen einem Antriebsmotor und einer Propellerwelle getrennt. Der Kolbenraum der Reibkupplung ist dabei nicht mit Druck beaufschlagt. In dieser Neutralstellung ist die Leitung 9, die mit dem Kolbenraum der Reibkupplung verbunden ist, drucklos. Dazu steht das elektrisch ansteuerbare Wegeventil 12 in seiner nicht-betätigten Entlüftungsstellung, sodass die Leitung 9 zu einem Tank 11 hin entlüftet und damit drucklos ist.
In der Neutralstellung strömt das durch die Versorgungsleitung 7 zum Anschluss 14 des Druckmodulationsventils 2 geförderte Hydraulikfluid an einer Steuerkante 18 des Regelkolbens 3 vorbei und durch den Anschluss 15 in eine Schmierölversorgungsleitung 8. Die Steuerkante 18 kann beispielsweise durch das Eindrehen einer Nut in die zylindrische Mantelfläche des Regelkolbens 3 hergestellt werden. Der Druck in der Versorgungsleitung 7 wirkt durch eine Bohrung 19 im Regelkolben 3 auch in einem ersten Druckraum 20. Der erste Druckraum 20 befindet sich auf der äußeren Stirnseite des Regelkolbens 3, sodass der in dem ersten Druckraum 20 herrschende Druck den Regelkolben 3 in die der äußeren Stirnseite entgegen gesetzte Richtung gegen die erste Druckfeder 5 drückt. Die erste Druckfeder 5 steht mit ihrem anderen Ende wiederum an dem Modulationskolben 4 an und drückt diesen in seine äußerste Lage, in der er mit seiner dem Regelkolben 3 abgewandten Stirnseite an der Innenseite des Gehäuses des Druckmodulationsventils 2 ansteht.
Ein zweiter Druckraum 23, der sich an dem Ende des Modulationskolbens 4 befindet, das dem Regelkolben 3 abgewendet ist, ist in dieser Neutralstellung entlüftet. Die Entlüftung des zweiten Druckraums 23 erfolgt über den Anschluss 22 und eine Verbindungsleitung 13, in welcher ein in dieser Richtung offenes Einwegventil 24 angeordnet ist, und durch das in der Entlüftungsstellung stehende Wegeventil 12 in den Tank 11. Auch der Raum 21 zwischen dem Regelkolben 3 und dem Modulationskolben 4 wird über einen Entlüftungsanschluss 16 entlüftet in den Tank 11.
Das Diagramm der 3a zeigt, dass der Druck p in der Leitung 9 während dieser Phase bedingt durch die Entlüftungsstellung des Wegeventils 12 konstant niedrig bleibt, nämlich gleich dem Umgebungsdruck.
Die 4 zeigt die hydraulische Steuereinrichtung 1 in der nächsten Phase. Das Wegeventil 12 wurde dazu elektrisch angesteuert und steht nun in einer Durchgangsstellung. Mit dem Umschalten des Wegeventils in die Durchgangsstellung beginnt die nun rein hydraulisch gesteuerte Druckmodulation.
Durch das Umschalten des Wegeventils 12 von der Entlüftungsstellung in die Durchgangsstellung wurde die die Versorgungsleitung 7 über die Anschlüsse 14 und 17 des Druckmodulationsventils 2 mit der Leitung 9 verbunden. Der Druck p in der Leitung 9 steigt in dieser Phase mit einer ersten Drucksteigerungsrate kontinuierlich an, wie aus der 4a erkennbar ist. Durch den ansteigenden Druck p wird die Reibkupplung geschlossen, wobei die Kupplungslamellen zum Zeitpunkt t_A2, dem Anlegepunkt, miteinander in Berührungskontakt kommen. Am Anlegepunkt t_A2 beginnt die Synchronisationsphase S und die Abtriebsdrehzahl n_AB beginnt sich an die Antriebsdrehzahl n_AN anzugleichen.
Gleichzeitig mit dem Druck in der Leitung 9 steigt auch der Druck in dem zweiten Druckraum 23, welcher nun über die Verbindungsleitung 13 und einen Anschluss 22 mit der Leitung 9 in Verbindung steht. In der Verbindungsleitung 13 sind das Einwegventil 24 und eine Drosselstelle 25 parallel zueinander angeordnet, um die gewünschte Regelcharakteristik zu erreichen. Der ansteigende Druck in der zweiten Druckkammer 23 bewirkt, dass der Modulationskolben 4 entgegen den Druck der ersten Druckfeder 5 in Richtung des Regelkolbens 3 verschoben wird. Der weiterhin im ersten Druckraum 20 anstehende Druck wirkt einer Verschiebung des Regelkolbens 3 entgegen. Allerdings weist der Modulationskolben 4 eine größere stirnseitige Kolbenfläche auf als der Regelkolben 3, sodass bei gleich hohem Druck in den beiden Druckräumen 20 und 23 eine Verschiebung in Richtung des Regelkolbens 3 stattfindet. Dabei wird auch der Regelkolben 3 über die erste Druckfeder 5 in Richtung des ersten Druckraumes 20 gedrückt, sodass die Steuerkante 18 den Durchlass für das Hydraulikfluid in Richtung der Schmierölversorgungsleitung 8 verkleinert. Dadurch steigt der Druck p solange mit einer bestimmten ersten Drucksteigerungsrate an, bis der Verschiebeweg x überwunden ist und zusätzlich zur ersten Druckfeder 5 auch die zweite Druckfeder 6 wirksam an dem Modulationskolben 4 ansteht. Die Höhe der ersten Drucksteigerungsrate ist insbesondere von der Federsteifigkeit der ersten Druckfeder 5 abhängig. Die 4 zeigt genau die Stellung, in der der Modulationskolben bereits gegen die Federkraft der ersten Druckfeder 6 um den Verschiebeweg x verschoben wurde und nun zusätzlich an der zweiten Druckfeder 5 ansteht.
Sobald der Verschiebeweg x von dem Modulationskolben 4 überwunden ist, kann der Modulationskolben 4 nur noch gegen die Federkräfte beider Druckfedern 5 und 6 weiter in Richtung des Regelkolbens 3 verschoben werden. Diese Phase ist in der 5 dargestellt. Dabei stellt sich eine zweite Drucksteigerungsrate ein, die höher ist als die erste Drucksteigerungsrate, weil sich die Federsteifigkeiten der beiden Druckfedern 5 und 6 addieren. Dementsprechend steigt der Druck in dieser Phase steiler an, wie in der dazugehörigen 5a zu erkennen ist. Die Zeitdauer der zweiten Drucksteigerungsrate wird so eingestellt, dass die Synchronisierungsphase bei allen denkbaren Betriebsbedingungen während dieser Zeitdauer am Synchronpunkt t_S2 abgeschlossen wird. Dies ist dann der Fall, wenn die Drehzahldifferenz zwischen der Antriebsdrehzahl und der Abtriebsdrehzahl gleich Null ist und die Kupplungslamellen nicht mehr gegeneinander durchrutschen.
Nach einer bestimmbaren Zeitdauer ist der Modulationskolben 4 so weit in Richtung des Regelkolbens 3 verschoben, dass er an diesem ansteht. Diese Stellung ist in der 5 dargestellt. Nach diesem Zeitpunkt verschiebt der Modulationskolben 4 den Regelkolben 3 weiter in Richtung des ersten Druckraumes 20, bis die Steuerkante 18 des Regelkolbens 3 den Durchlass 26 komplett verschließt. Ab diesem Zeitpunkt steigt der Druck p in der Leitung 9 quasi schlagartig auf den Systemdruck an, weil kein Hydraulikfluid mehr durch den Durchlass 26 zur Getriebeschmierung hin abfließt. Die 6 zeigt die hydraulische Steuereinrichtung 1 in dieser Stellung, in der der volle Systemdruck an der Reibkupplung anliegt und das maximale Drehmoment über die Reibkupplung übertragbar ist. Der Druckverlauf über alle beschriebenen Phasen ist in der 6a dargestellt.
Der Fachmann ist in der Lage durch einfache Versuche ein Optimum zwischen möglichst kurzem Schaltvorgang und maximaler Belastung des Antriebsmotors auch für verschiedene Antriebsmotoren oder Reibkupplungen einzustellen, indem er beispielsweise die Federsteifigkeiten der beiden Druckfedern 5 und 6 oder die Bohrungsdurchmesser der Bohrung 19 und/oder der Drosselstelle 25 variiert.
Bezugszeichenliste

1: Steuereinrichtung
2: Druckmodulationsventil
3: Regelkolben
4: Modulationskolben
5: erste Druckfeder
6: zweite Druckfeder
7: Schmierölversorgungsleitung
8: Schmierung
9: Leitung
10: Druckbegrenzungsventil
11: Tank
12: Wegeventil
13: Verbindungsleitung
14: Anschluss
15: Anschluss
16: Entlüftungsanschluss
17: Anschluss
18: Steuerkante
19: Bohrung
20: erster Druckraum
21: Raum
22: Anschluss
23: zweiter Druckraum
24: Einwegventil
25: Drosselstelle
26: Durchlass
D₁: Drehzahleinbruch
D₂: Drehzahleinbruch
n_AN: Antriebsdrehzahl
n_AB: Abtriebsdrehzahl
p: Druck
S: Synchronisationsphase
t: Zeit
t_A1: Anlegepunkt
t_A2: Anlegepunkt
t_S1: Synchronpunkt
t_S2: Synchronpunkt
x: Verschiebeweg

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 95/29350 [0008]
DE 102007017177 A1 [0009, 0024]

Claims

Verfahren zur hydraulischen Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung mit Kupplungslamellen in einem Schiffsantrieb, wobei zu einem Anlegepunkt, bei dem die Kupplungslamellen erstmals miteinander in Berührungskontakt kommen, eine erste Drucksteigerungsrate eines Kupplungsbetätigungsdruckes eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass während einer dem Anlegepunkt t_A2 nachfolgenden Synchronisationsphase S, in der eine Antriebsdrehzahl n_AN mit einer Abtriebsdrehzahl n_AB an der Reibkupplung synchronisiert wird, eine zweite Drucksteigerungsrate eingestellt wird, wobei die erste Drucksteigerungsrate niedriger ist als die zweite Drucksteigerungsrate.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Synchronisationsphase S, der zweiten Drucksteigerungsrate nachfolgend, zumindest eine dritte Drucksteigerungsrate eingestellt wird, die höher ist als die zweite Drucksteigerungsrate.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucksteigerungsrate zumindest während der Synchronisationsphase S so eingestellt wird, dass sich ein progressiv verlaufender Anstieg des Druckes p zum Betätigen der Reibkupplung ergibt.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Kolbenraum eines Kupplungszylinders in einer Füllphase vor dem Anlegepunkt mithilfe eines Schnellbefüllvorganges mit Hydraulikfluid gefüllt wird.
Verfahren nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren rein mechanisch und hydraulisch gesteuert wird.
Hydraulische Steuereinrichtung eingerichtet zur Durchführung des Verfahrens nach einem der vorherigen Patentansprüche.
Hydraulische Steuereinrichtung zur Steuerung eines Schaltvorganges einer Reibkupplung mit Kupplungslamellen, wobei die hydraulische Steuereinrichtung (1) ein Druckmodulationsventil (2) mit einem Regelkolben (3) und einem Modulationskolben (4) umfasst, die durch eine erste Druckfeder (5) und eine zweite Druckfeder (6) auseinandergedrückt und während einer Synchronisationsphase S gegeneinander verschoben werden, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und die zweite Druckfeder (5, 6) konzentrisch zueinander und ineinander liegend angeordnet sind.
Hydraulische Steuereinrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Druckfeder (5) länger ist als die zweite Druckfeder (6), sodass der Modulationskolben (4) zu Beginn der Synchronisationsphase S nur gegen die Kraft der ersten Druckfeder (5) verschoben wird, und dass nach einem bestimmten Verschiebeweg x des Modulationskolbens (4) gegenüber dem Regelkolben (3) zusätzlich die zweite Druckfeder (6) zusammengedrückt wird.