DE102016120774A1

DE102016120774A1 - Verfahren zur Kontrolle eines Getriebes mit manueller Schaltung, das mit einer Kupplung interagiert

Info

Publication number: DE102016120774A1
Application number: DE102016120774.8A
Authority: DE
Inventors: Pascal Maurel
Original assignee: Valeo Embrayages SAS
Current assignee: Valeo Embrayages SAS
Priority date: 2015-11-04
Filing date: 2016-10-31
Publication date: 2017-06-01
Also published as: FR3043045A1; FR3043045B1

Abstract

Verfahren zur Kontrolle eines Getriebes mit manueller Schaltung, das mit einer Kupplung interagiert, umfassend die folgenden Schritte: – während des Drehantriebs der Getriebeeingangswelle wird die Geschwindigkeit bestimmt (202), die diese Getriebeeingangswelle annehmen würde, wenn ein gegebener Gang des Getriebes eingelegt wäre, – die Geschwindigkeit, welche diese Getriebeeingangswelle für diesen gegebenen Gang hätte, wird mit einer Grenzgeschwindigkeit verglichen, – in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs wird auf die Kupplung und/oder auf das Getriebe eingewirkt (203), um dem Einlegen dieses Ganges durch den Benutzer entgegenzuwirken.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Kontrolle eines Getriebes mit manueller Schaltung, das mit einer Kupplung interagiert.
Die Erfindung findet insbesondere Anwendung bei einer Einfachkupplung, unabhängig davon, ob diese Kupplung normalerweise geschlossen oder normalerweise offen ist.
Die Kupplung ist beispielsweise mit elektrischer oder automatischer Steuerung, wobei eine solche Kupplung gemeinhin „clutch by wire” genannt wird.
Wenn die Betätigung des Getriebes manuell erfolgt, kann ein Benutzer jederzeit versucht sein, irrtümlicherweise einen nicht an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepassten Gang einzulegen. Der Benutzer kann beispielsweise, wenn sein Fahrzeug mit 130 km/h fährt und der 5. oder 6. Gang des Getriebes eingelegt ist, irrtümlicherweise versuchen, den 1. Gang einzulegen. Ein solches Einlegen bringt die Eingangswelle des Getriebes dazu, sehr hohe Geschwindigkeiten anzunehmen, welche die Reibungsscheibe(n) der Kupplung beschädigen bzw. sogar zerstören können. Das Motorschwungrad kann nun durch Schließen der Kupplung ebenfalls in Drehung angetrieben werden, wobei die Gefahr besteht, dass es durch Zentrifugierung zerstört wird.
Es besteht somit ein Bedarf, die Gefahren einer Beschädigung der Kupplung durch Anlegen einer zu hohen Geschwindigkeit an die Eingangswelle eines Getriebes zu verringern.
Aufgabe der Erfindung ist es, diesem Bedarf zu entsprechen, und dies gelingt ihr nach einem ihrer Aspekte mit Hilfe eines Verfahrens zur Kontrolle eines Getriebes mit manueller Schaltung, das mit einer Kupplung interagiert, umfassend die folgenden Schritte:

– während die Eingangswelle des Getriebes in Drehung angetrieben wird, Bestimmung der Geschwindigkeit, die diese Getriebeeingangswelle annehmen würde, wenn ein gegebener Gang des Getriebes eingelegt wäre,
– Vergleich der Geschwindigkeit, die diese Getriebeeingangswelle für diesen gegebenen Gang hätte, mit einer Grenzgeschwindigkeit,
– in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs, Einwirken auf die Kupplung und/oder das Getriebe, um dem Einlegen dieses Ganges durch den Benutzer entgegenzuwirken.

Das oben erwähnte Verfahren ermöglicht es somit, das irrtümliche Einlegen eines nicht an die Geschwindigkeit des Fahrzeugs angepassten Ganges eines Getriebes schwieriger zu machen bzw. sogar zu verhindern. Es wird somit sichergestellt, dass eine Kupplungsscheibe der Kupplung und/oder das Motorschwungrad nicht durch zu hohe Geschwindigkeiten, die an die Eingangswelle des Getriebes angelegt würden, wenn der nicht passende Gang eingelegt würde, zentrifugiert wird, und dass folglich diese Kupplungsscheibe und/oder dieses Motorschwungrad nicht beschädigt bzw. sogar zerstört wird.
Die Grenzgeschwindigkeit ist beispielsweise in Abhängigkeit von den Merkmalen der Kupplungsscheibe der Kupplung oder des Motorschwungrades so gewählt, dass alle Geschwindigkeiten der Getriebeeingangswelle unter dieser Grenzgeschwindigkeit die Integrität dieser Kupplungsscheibe oder dieses Motorschwungrades nicht beeinträchtigen können.
Die Aktion, die das Einlegen des Ganges durch den Benutzer verhindern soll, kann im Anlegen eines Schleppmoments an die Kupplung bestehen. Das von der Kupplung erzeugte Schleppmoment kann nun ausreichend sein, um das Aktivsetzen des Synchronisators und folglich das Hochfahren der Primärwelle des Getriebes zu verhindern. Auf dieses Weise wird auch ein Getriebegeräusch erzeugt, das es ermöglicht, die Aufmerksamkeit des Benutzers auf den unangepassten Charakter des Ganges zu lenken, den er sich anschickt, bei der aktuellen Geschwindigkeit des Fahrzeugs einzulegen. Das Schleppmoment wird beispielsweise zu dem Drehmomentsollwert, der vom Benutzer oder vom Steuersystem der Kupplung, wenn diese letztgenannte vom Typ „clutch by wire” ist, ausgeht, hinzugefügt.
Das Verfahren ist nicht auf die Vorbeugung des Einlegens eines einzigen gegebenen, nicht passenden Ganges eines Getriebes beschränkt. Das Verfahren kann somit den Schritt umfassen, bei dem die Geschwindigkeit bestimmt wird, die diese Getriebeeingangswelle für mehrere Gänge des Getriebes, die eingelegt werden könnten, hätte, und dann für jeden dieser Gänge die Geschwindigkeit, die diese Getriebeeingangswelle hätte, mit einer Grenzgeschwindigkeit verglichen wird.
Auf diese Weise können nun bei gegebener Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter allen möglichen Gängen des Getriebes all jene ermittelt werden, die nicht passend sind, und deren Einlegen folglich zu vermeiden ist, um keine Beschädigung der Reibungsscheibe der Kupplung oder des Motorschwungrades zu riskieren, wobei die Geschwindigkeit bestimmt wird, die die Getriebeeingangswelle für jeden dieser Gänge annehmen würde, und die so bestimmte Geschwindigkeit mit der selben Grenzgeschwindigkeit verglichen wird.
Das Verfahren kann nun den Schritt umfassen, bei dem in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs für einen dieser Gänge des Getriebes auf die Kupplung und/oder das Getriebe eingewirkt wird, um dem Einlegen dieses Gangs des Getriebes entgegenzuwirken.
Im gesamten Vorhergehenden kann das Einwirken auf die Kupplung und/oder auf das Getriebe, das sich dem Einlegen eines gegebenen unangepassten Gangs entgegenstellt, gesteuert werden, wenn die Geschwindigkeit, die die Eingangswelle des Getriebes für diesen gegebenen Gang angenommen hätte, höher als die Grenzgeschwindigkeit ist.
Aus der Bestimmung der Geschwindigkeiten, die die Eingangswelle des Getriebes für die verschiedenen Gänge eines Getriebes annehmen würde, kann sich ergeben, dass gewisse Gänge gefährlicher sein können als andere, und der Wert des angelegten Schleppmoments, um dem Einlegen eines Getriebegangs entgegenzuwirken, von einem Gang zum anderen unterschiedlich sein kann. Die Gänge, die Geschwindigkeiten der Getriebeeingangswelle entsprechen, die etwas höher als die Grenzgeschwindigkeit sind, können somit einem Schleppmoment zugeordnet werden, das an die Kupplung angelegt wird, um ihrem Einlegen entgegenzuwirken, und dieser Schleppmomentwert ist beispielsweise kleiner als der angelegte Schleppmomentwert, um dem Einlegen von Gängen des Getriebes entgegenzuwirken, die Geschwindigkeiten der Getriebeeingangswelle entsprechen, die weit höher als die Grenzgeschwindigkeit sind. Der Schleppmomentwert ist beispielsweise 5 Nm im ersten Fall, während der Schleppmomentwert beispielsweise 15 Nm im zweiten Fall ist.
Im gesamten Vorhergehenden kann die Bestimmung der Geschwindigkeit, die die Eingangswelle des Getriebes annehmen würde, wenn ein gegebener Getriebegang eingelegt wäre, durchgeführt werden, während ein anderer Getriebegang bereits eingelegt ist und die Eingangswelle des Getriebes in Drehung vom Motor über die Kupplung angetrieben wird. Mit anderen Worten erfolgt diese Bestimmung der Geschwindigkeit, die die Eingangswelle des Getriebes annehmen würde, bevor eine Einwirkung auf die Kupplung erfolgt, die auf einen Gangwechsel abzielt.
Als Variante erfolgt im gesamten Vorhergehenden die Bestimmung der Geschwindigkeit, die die Eingangswelle des Getriebes annehmen würde, wenn ein gegebener Gang des Getriebes eingelegt wäre, während noch kein Getriebegang eingelegt ist. Die Bestimmung erfolgt bei dieser Variante, während der vorher verwendete Getriebegang herausgenommen wurde. Bei dieser Variante wird vor dem Einsatz des erfindungsgemäßen Verfahrens gewartet, bis der Benutzer seinen Wunsch, den Gang eines Getriebes zu wechseln, angezeigt hat. Ebenfalls bei dieser Variante erfolgt beispielsweise keine Einwirkung auf die Kupplung und/oder das Getriebe, solange der Benutzer nicht seine Absicht gezeigt hat, einen Getriebegang zu wechseln. Es wird beispielsweise kein Schleppmoment auf die Kupplung ausgeübt, um dem Einlegen eines gegebenen Gangs entgegenzuwirken, solange der andere Gang eines Getriebes nicht herausgenommen wurde.
Im gesamten Vorhergehenden kann die Grenzgeschwindigkeit gleich 1000 U/min oder 1200 U/min sein.
Im gesamten Vorhergehenden kann die Kupplung mit elektrischer oder automatischer Steuerung sein. Eine solche Kupplung, auch „clutch by wire” genannt, wird mit Hilfe eines Betätigungssystems gesteuert, umfassend:

– ein Betätigungspedal, das einem Positionssensor zugeordnet ist,
– einen Aktuator, der dazu vorgesehen ist, die Kupplung zwischen einer eingerückten Position und einer ausgerückten Position zu verschieben, und
– eine Steuereinheit, die geeignet ist, in Abhängigkeit von der Position des Betätigungspedals ein Steuersignal des Aktuators auszuarbeiten.

Als Variante kann eine Kupplung vom Typ „clutch by wire” ohne Betätigungspedal ausgeführt sein, wobei das Ausrücken durch die Betätigung des Schalthebels mit Hilfe des Positionssensors gesteuert werden kann.
Als Ergänzung zum Vorhergehenden kann eine Ton- und/oder Sichtanzeige an den Benutzer übertragen werden, wenn dieser letztgenannte versucht, den gegebenen Getriebegang einzulegen. Auf diese Weise werden die Chancen maximiert, den Benutzer darauf aufmerksam zu machen, dass er sich anschickt, einen nicht passenden Getriebegang einzulegen, da die Gefahr einer Beeinträchtigung der Integrität der Kupplungsscheibe der Kupplung und/oder des Motorschwungrades besteht. Die Sichtanzeige erfolgt beispielsweise über einen Bildschirm der Benutzerschnittstelle des Fahrzeugs.
Im gesamten Vorhergehenden kann das Getriebe ein Schaltraster aufweisen, in dem sich ein Gangwechselelement, etwa ein Schalthebel bewegt, wobei dieses Schaltraster umfasst:

– Gangstufenzonen, in denen sich das Gangwechselelement bewegt, um einen Gang einzulegen, wobei die Enden jeder Gangstufenzone jeweils einer Position des Gangwechselelements entsprechen, in der ein Getriebegang eingelegt ist, und
– Auswahlzonen, in denen sich das Gangwechselelement bewegt, um von einer Gangstufenzone zu einer anderen überzugehen,

Jede Gangstufenzone ist beispielsweise geradlinig.
Die Stelle der Gangstufenzone, an der der Gang vollständig herausgenommen ist, entspricht der Aktivierungsgrenze des Synchronisators für diesen Getriebegang. Diese Stelle der Gangstufenzone, die ein Ende der neutralen Zone begrenzt, kann vorher vom Steuersystem des Getriebes und der Kupplung erfasst worden sein.
Gemäß dem Verfahren kann ein Schleppmoment mit einem ersten Wert an die Kupplung angelegt werden, wenn sich das Gangwechselelement in der neutralen Zone eines gegebenen nicht passenden Ganges befindet, dessen Einlegen entgegengewirkt wird. Wie bereits erwähnt, ermöglicht es dieses Schleppmoment, den Benutzer aufmerksam zu machen, bevor dieser letztgenannte den Getriebegang einlegt, der der neutralen Zone zugeordnet ist, in der sich das Gangwechselelement befindet.
Ein Schleppmoment mit einem zweiten Wert, der größer als der erste Wert ist, kann an die Kupplung angelegt werden, um dem Einlegen eines Getriebeganges entgegenzuwirken, wenn sich das Gangwechselelement in der diesem Gang zugeordneten Gangstufenzone über die diesem Gang zugeordnete neutrale Zone hinaus und in Richtung des Endes dieser Gangstufenzone, die dem Einlegen dieses Ganges entspricht, bewegt. Dies ermöglicht es auf diese Weise, die Möglichkeiten des Einlegens dieses Getriebeganges durch den Benutzer sehr stark zu reduzieren.
Wie bereits erwähnt, wird, wenn ein Getriebegang eingelegt ist, vorzugsweise kein Schleppmoment an die Kupplung angelegt, das sich der Bewegung des Gangwechselelements, um diesen Gang herauszunehmen, entgegenstellt. Auf diese Weise wird sichergestellt, dass der Benutzer den aktuell eingelegten Gang herausnehmen kann.
Die Erfindung betrifft ferner nach einem weiteren ihrer Aspekte ein Steuersystem für den Einsatz des Verfahrens, wie oben beschrieben.
Die Erfindung wird durch die Studie der nachfolgenden Beschreibung von nicht beschränkenden Einsatzbeispielen derselben und der beiliegenden Zeichnung besser verständlich, wobei:
1 schematisch ein Beispiel einer Umgebung, in der die Erfindung eingesetzt werden kann, darstellt,
2 ein Beispiel eines Schaltrasters eines Getriebes darstellt, in der sich ein Gangwechselelement bewegen kann,
3 in Form von Blockschemata ein Steuersystem darstellt, das den Einsatz eines Beispiels eines Kontrollverfahrens gemäß der Erfindung ermöglicht, und
4 gewisse Schritte eines Beispiels eines Kontrollverfahrens gemäß der Erfindung darstellt.
In 1 ist schematisch ein Beispiel eines Fahrzeugs dargestellt, bei dem das erfindungsgemäße Verfahren eingesetzt werden kann.
Das Kraftfahrzeug, das in dieser Figur dargestellt ist, umfasst einen Verbrennungsmotor 1, dessen Ausgangswelle oder Kurbelwelle mit einer Eingangswelle 3 eines Getriebes 2 über eine Kupplung 4 verbunden ist. Herkömmlicherweise ist die Drehmomentübertragung zwischen der Kurbelwelle und der Eingangswelle 3 des Getriebes 2 gewährleistet, wenn sich die Kupplung 4 in einer eingerückten Position befindet, und ist unterbrochen, wenn sich die Kupplung 4 in einer ausgerückten Position befindet.
Nach einer Ausführungsart umfasst die Kupplung 4 eine Reaktionsplatte, die drehfest mit der Kurbelwelle des Verbrennungsmotors 1 verbunden ist, eine Kupplungsscheibe, die mit einem gerillten Mittel ausgestattet ist, das mit Rillen zusammenwirkt, die auf der Eingangswelle des Getriebes ausgebildet sind, und einen Kupplungsmechanismus. Der Kupplungsmechanismus umfasst eine bewegliche Druckplatte, einen auf der Reaktionsplatte befestigten Deckel und eine Membranfeder, die einerseits gegen den Boden des Deckels schwenkend und andererseits an einer Druckplatte anliegend montiert ist. Die Membranfeder belastet die Druckplatte in Richtung der Reaktionsplatte.
Ein Betätigungselement, wie ein Kupplungsanschlag, ist geeignet, auf die Membranfeder einzuwirken, um sie zu schwenken und so die Druckplatte zwischen einer eingerückten Position, in der die Kupplungsscheibe zwischen der Druckplatte und der Reaktionsplatte eingeklemmt ist, um eine Übertragung des Antriebsdrehmoments von der Kurbelwelle zur Eingangswelle des Getriebes zu ermöglichen, und einer ausgerückten Position, in der die Druckplatte von der Kupplungsscheibe entfernt ist, zu bewegen.
Das Fahrzeug umfasst hier eine Kupplung vom Typ „clutch by wire”, wobei es mit einem Betätigungssystem der Kupplung versehen ist, das in dem beschriebenen Beispiel ein Pedal 19 zur Betätigung der Kupplung, einen Positionssensor 20, der dem Pedal 19 zugeordnet und geeignet ist, ein für die Position des Pedals 19 repräsentatives Signal zu liefern, und einen Aktuator 14 umfasst.
Der Aktuator 14 ist mit einer Batterie 15 des Fahrzeugs über ein elektrisches Versorgungsnetz 16 und mit einer Steuereinheit der Kupplung 17 über einen Multiplexing-Bus 18 verbinden.
Der Positionssensor 20 ist beispielsweise ein Kontaktsensor, umfassend eine bewegliche Stange, die mit dem Pedal 19 in Kontakt ist. Allerdings kann der Positionssensor 20 ein Näherungssensor ohne Kontakt sein. Der Positionssensor 20 kann auf dem Fahrgestell des Fahrzeugs befestigt sein und ermöglicht es somit, ein Signal zu liefern, das für die absolute Position des Pedals 19 repräsentativ ist, d. h. die Position des Pedals in Bezug zum Fahrgestell. Allerdings kann der Positionssensor 20 auch derart angeordnet sein, dass er ein Signal liefert, das für die relative Position des Pedals 19 repräsentativ ist, d. h. für die Position des Pedals 19 in Bezug zu einem Stützelement, das schwenkbar auf dem Fahrgestell montiert ist.
Immer noch unter Bezugnahme auf 1 ist zu beobachten, dass das Getriebe 2 eine Ausgangswelle 5 parallel zur Eingangswelle 3 umfasst, die mit losen Ritzeln 6 ausgestattet ist, die mit Gangritzeln 7, die von der Eingangswelle 3 getragen werden zusammenwirken. Die Ausgangswelle 5 trägt Synchronisatoren 8, die es ermöglichen, die losen Ritzel 6 mit der Ausgangswelle 5 drehfest zu verbinden, um ein Übersetzungsverhältnis zwischen der Eingangswelle 3 und der Ausgangswelle 5 des Getriebes herzustellen. Die Ausgangswelle 5 wirkt mit einem Eingangsritzel 10 des Differentials zusammen, um das Drehmoment auf die Räder 9a, 9b zu übertragen. Ein Schalthebel 20 bildet ein Gangwechselelement des Getriebes 2 und ermöglicht es, manuell die Synchronisatoren 8 auszuwählen und einzulegen. Der Schalthebel 20 ist einem Positionssensor 21 zugeordnet, der es ermöglicht, den gewählten Gang sowie einen Gangwechsel zu erfassen.
Überdies ist das Fahrzeug mit zahlreichen Sensoren, wie einem Sensor 11 zum Messen der Motordrehzahl, einem Sensor 12 zum Messen der Drehgeschwindigkeit der Eingangswelle 3 des Getriebes 2 und/oder einem Sensor 13 zum Messen der Drehgeschwindigkeit der Ausgangswelle 5 des Getriebes 2, ausgestattet.
Das Kraftfahrzeug umfasst ferner ein Lenkrad 22, ein Bremspedal 23, das einem Sensor 24 zugeordnet ist, der geeignet ist, ein Signal zu liefern, das für die Position des Bremspedals repräsentativ ist, ein Bremssteuermodul vom Typ ABS 28, ein Gaspedal 25, das einem Positionssensor 26 für das Gaspedal zugeordnet ist, eine Parkbremse 27, ein Steuermodul der Parkbremse 29 und ein automatisches Parkassistent-Modul 30.
Bei der dargestellten Ausführungsart ist das Fahrzeug ferner mit einem Auswahlmittel 31 ausgestattet, das es dem Fahrer insbesondere ermöglicht zu wählen, ob er einen, mehrere oder die Gesamtheit der angebotenen Steuermodi nutzen möchte. Das Auswahlmittel 31 kann ein Schalter, der auf dem Armaturenbrett angeordnet ist, und/oder eine Konfigurationstafel, die ein über eine elektronische Schnittstelle der Bordkontrolle zugängliches Menü umfasst und eine Auswahl der Optionen nach Wunsch des Fahrers gestattet, sein. Bei einer Ausführungsart sind die Optionen der Steuermodi ebenfalls unter Vermittlung einer Anwendung konfigurierbar, die geeignet ist, mit einer Anwendung zu kommunizieren, die für eine entfernte Telematik-/Telefoneinrichtung vom Typ „Smartphone” bestimmt ist.
2 stellt ein Beispiel eines Schaltrasters 40 des Getriebes 2 dar. In dem betreffenden Beispiel umfasst das Getriebe 2 fünf mit 1 bis 5 nummerierte Getriebegänge und einen Rückwärtsgang, der vor dem 5. Gang dargestellt ist. Eine größere Anzahl von Gängen, beispielsweise sechs Getriebegänge und ein Rückwärtsgang, ist natürlich möglich.
Das Schaltraster 40 definiert eine Vielzahl von Wegen für die Bewegung des Schalthebels 20. Die Gesamtheit der Wege zur Bewegung dieses Hebels ist gebildet von:

– Gangstufenzonen 41 _ij, in denen sich der Schalthebel 20 bewegt, um den i-ten Gang oder den j-ten Gang des Getriebes 2 einzulegen, und
– Auswahlzonen 42, in denen sich der Schalthebel 20 zwischen zwei Gangstufenzonen 41 _ij bewegt.

Wie in 2 zu sehen ist, ist hier jede Gangstufenzone 41 _ij und jede Auswahlzone 42 geradlinig.
In 2 ist auch festzustellen, dass jedes Ende 43 _i bzw. 43 _j einer Gangstufenzone 41 _ij einem eingelegten Getriebegang i bzw. j entspricht, wenn der Schalthebel 20 an diesem Ende der Gangstufenzone 41 _ij angeordnet ist.
Es ist ferner in 2 festzustellen, dass jeder Getriebegang i oder j einer neutralen Zone 44 _i oder 44 _j zugeordnet ist, wobei diese neutrale Zone der Abschnitt der Gangstufenzone 41 _ij ist, der sich von der Verbindung mit einer Auswahlzone 42 bis zu der Stelle 45 _i oder 45 _j dieser Gangstufenzone 41 _ij erstreckt, die, wenn sie von dem Schalthebel 20 besetzt ist, einem völligen Herausnehmen dieses Ganges i oder j entspricht. Das Ende 45 _i der neutralen Zone 44 _i, das dem Ende 43 _i des Gangstufenweges 41 _ij am nächsten ist, entspricht hier der Aktivierungsgrenze des Synchronisators 8 für den betreffenden Getriebegang i. Wie in 2 dargestellt, erstrecken sich innerhalb einer selben Gangstufenzone 41 _ij die neutrale Zone 44 _i und die neutrale Zone 44 _j kontinuierlich in der Verlängerung zueinander.
Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht es, den Benutzer des Fahrzeugs aufmerksam zu machen, wenn er sich anschickt, einen nicht passenden Getriebegang einzulegen, da dieser die Integrität der Kupplungsscheibe der Kupplung 4 und/oder die Integrität des Motorschwungrades beeinträchtigen kann, wie dies nun beschrieben wird.
3 stellt ein Blockschema eines Steuersystems 100 dar, das es ermöglicht, das erfindungsgemäße Verfahren einzusetzen.
Ein erster Eingangsblock 101 empfängt drei Eingaben, die hier sind:

– die aktuelle Geschwindigkeit E₁ des Fahrzeugs, und
– für jeden anderen Gang als den eingelegten oder den soeben herausgenommenen das Untersetzungsverhältnis E₂ und der Radius E₃ des diesem Gang zugeordneten Rades.

Auf diese Weise kann für jeden der anderen Getriebegänge als den eingelegten oder den soeben eingelegten die Geschwindigkeit bestimmt werden, die die Getriebeeingangswelle hätte, wenn der Benutzer einen dieser Getriebegänge durch Betätigen des Schalthebels 20 einlegen würde.
Auf Ausgang dieses Blocks 101 werden die verschiedenen Geschwindigkeiten, die die Getriebeeingangswelle für die anderen Getriebegänge hätte, an einen Block 102 übertragen.
Diese Informationen werden vom Block 102 mit einer Grenzgeschwindigkeit verglichen, die von der Kupplungsscheibe der Kupplung 4 abhängt. Die Grenzgeschwindigkeit ist beispielsweise die Geschwindigkeit, ab der die Kupplungsscheibe einer Fliehkraft ausgesetzt ist, bei der die Gefahr besteht, dass sie diese letztgenannte beschädigt. Diese Grenzgeschwindigkeit ist beispielsweise gleich 1000 U/min oder 1200 U/min.
Für jeden der Getriebegänge, die eingelegt werden können, bestimmt der Block 102 somit, ob die Geschwindigkeit der Getriebeeingangswelle, die sich aus der vom Block 101 durchgeführten Arbeit ergibt, größer als die Grenzgeschwindigkeit ist. Wenn dies für einen gegebenen Gang der Fall ist, wird dieser Gang als nicht passend und nicht vom Benutzer mit Hilfe des Schalthebels 20 einzulegen registriert.
Am Ausgang des Blocks 102 wird die Liste der nicht passenden Getriebegänge an einen Block 103 übertragen, der die Aufgabe hat, ein Schleppmoment an die Kupplung 4 anzulegen.
Der Block 103 empfängt ebenfalls zwei Eingaben E₄ und E₅, die die Auswahlzone 42 bzw. die Gangstufenzone 41 _ij sind, mit denen der Schalthebel 20 zusammenwirkt, um den Getriebegang zu bestimmen, den sich der Benutzer anschickt, mit Hilfe des Schalthebels 20 einzulegen.
Der Block empfängt 103 ferner als Eingabe die Ausgabe eines Erfassungsblocks 105 des Schaltrasters 40. Dieser Block 105 empfängt als jeweilige Eingaben E₆ bis E₉:

– dieselben Größen E₆ und E₇ wie jene der Eingaben E₄ und E₅,
– die Geschwindigkeit der Eingangswelle des Getriebes 2, und
– die Geschwindigkeit des Fahrzeugs.

Der Block 105 liefert auf Basis dieser Eingaben E₆ bis E₉ die Grenzen für das Einlegen der Gänge.
In Abhängigkeit von diesen verschiedenen erhaltenen Informationen berechnet der Block 103 somit für den nicht passenden Gang, den sich der Benutzer anschickt einzulegen, einen Schleppmomentsollwert, der an die Kupplung 4 für die neutrale Zone 44 _i, die diesem nicht passenden Gang i zugeordnet ist, anzulegen ist.
Dieser Schleppmomentsollwert wird nun von einem Block 106 zu dem Drehmomentsollwert, der sich aus der Handlung des Benutzers, um diesen Getriebegang auf herkömmliche Weise einzulegen, und/oder aus der automatischen Steuerung der Kupplung 4 ergibt, hinzugefügt.
Das erfindungsgemäße Verfahren setzt beispielsweise die in 4 dargestellten Schritte ein.
Gemäß dieser Figur besteht ein Schritt 200, der beispielsweise von dem Block 103 aus 3 ausgeführt wird, darin, einen Schleppmomentsollwert gleich Null für alle Gänge anzuwenden, wenn die aktuelle Geschwindigkeit der Getriebeeingangswelle niedriger als die Grenzgeschwindigkeit ist.
Der Schritt 201 entspricht einer Kontrolle der Position des Schalthebels 20, die beispielsweise von dem Block 103 aus 3 durchgeführt wird. Solange sich der Schalthebel in einer Position entsprechend dem Einlegen eines Ganges befindet, der einer Geschwindigkeit der Getriebeeingangswelle zugeordnet ist, die niedriger als Grenzgeschwindigkeit ist, passiert nichts.
Der Schritt 202 wird ausgelöst, wenn der Gang, der in Schritt 201 eingelegt wurde, herausgenommen wird. Dieser Schritt 202 wird von den Blöcken 102 und 103 durchgeführt und besteht darin:

– die verschiedenen Geschwindigkeiten der Getriebeeingangswelle zu berechnen, die für die anderen einlegbaren Gänge erreicht würden, und
– die zum Einlegen nicht passenden Getriebegänge zu bestimmen, denen entgegengewirkt werden muss.

Nach diesem Schritt 202 kann der Block 103 in einem Schritt 203 zwei unterschiedliche Schleppmomentsollwerte bestimmen, um das Einlegen des oder der nicht passenden Gänge zu verhindern:

– ein erster Schleppmomentsollwert wird beispielsweise erzeugt, um an die Kupplung für jede neutrale Zone 44 _i, die einem nicht passenden Getriebegang zugeordnet ist, angelegt zu werden, und
– ein zweiter Schleppmomentsollwert, der größer als der erste Wert ist, wird überdies erzeugt, um an die Kupplung angelegt zu werden, denn sich der Schalthebel 20 in der Gangstufenzone 41 _ij, die diesem Gang zugeordnet ist, über die neutrale Zone 44 _i hinaus, die diesem Gang zugeordnet ist, bewegt, wobei diese Bewegung des Schalthebels 20 diesen Gang einlegen soll.

Der erste Schleppmomentsollwert ist beispielsweise 5 Nm, während der zweite Wert beispielsweise 15 Nm ist.
Für die unpassenden nicht berücksichtigten Gänge nach Schritt 202 bleibt der Schleppmomentsollwert beispielsweise gleich Null.
Der Schritt 204 entspricht dem Versuch durch den Benutzer, einen nicht passenden Gang einzulegen, trotz des Vorhandenseins der Schleppmomente, die sich aus dem Schritt 203 ergeben. Auf diesen Schritt folgt nun ein Schritt 205, der in dem beschriebenen Beispiel dem Senden einer akustischen und/oder visuellen Warnung an den Benutzer entspricht, um seine Aufmerksamkeit auf die Unterbindung der Fortsetzung seines Versuchs, diesen Getriebegang einzulegen, zu lenken. En Piktogramm kann beispielsweise auf dem Bildschirm der Elektronikschnittstelle der Bordkontrolle in diesem Schritt 205 angezeigt werden.
Die Erfindung ist nicht auf das soeben beschriebene Beispiel beschränkt.
In Schritt 203 kann der Block 103 unterschiedliche Schleppmomentsollwerte je nach den Getriebegängen bestimmen. Gewisse Gänge sind beispielsweise kritischer als andere, und die verschiedenen Schleppmomentsollwerte werden nun angelegt.
Wenn sich beispielsweise herausstellt, wenn mit 130 km/h mit dem 5. Gang gefahren wird, dass das Einlegen des 1. Ganges kritischer als das Einlegen des 4. Ganges ist, werden die ersten und zweiten Schleppmomentsollwerte aus Schritt 203, die dem 1. Gang zugeordnet sind jeweils höher sein als die ersten und zweiten Schleppmomentsollwerte, die dem 4. Gang zugeordnet sind.
Überdies, obwohl die Erfindung unter Bezugnahme auf eine Kupplung vom Typ „clutch by wire” beschrieben wurde, ist die Erfindung nicht auf diese beschränkt.

Claims

Verfahren zur Kontrolle eines Getriebes mit manueller Schaltung, das mit einer Kupplung interagiert, umfassend die folgenden Schritte: – während des Drehantriebs der Getriebeeingangswelle wird die Geschwindigkeit bestimmt (202), die diese Getriebeeingangswelle annehmen würde, wenn ein gegebener Gang des Getriebes eingelegt wäre, – die Geschwindigkeit, welche diese Getriebeeingangswelle für diesen gegebenen Gang hätte, wird mit einer Grenzgeschwindigkeit verglichen, – in Abhängigkeit vom Ergebnis dieses Vergleichs wird auf die Kupplung und/oder auf das Getriebe eingewirkt (203), um dem Einlegen dieses Ganges durch den Benutzer entgegenzuwirken.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei ein Schleppmoment an die Kupplung angelegt wird (203), um dem Einlegen dieses Ganges durch den Benutzer entgegenzuwirken.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Geschwindigkeit bestimmt wird (202), die diese Getriebeeingangswelle für mehrere Gänge des Getriebes, die eingelegt werden könnten, hätte, und wobei für jeden dieser Gänge die Geschwindigkeit dieser Getriebeeingangswelle mit einer Grenzgeschwindigkeit verglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 3, wobei in Abhängigkeit vom Ergebnis des Vergleichs für einen dieser Gänge des Getriebes auf die Kupplung und/oder das Getriebe eingewirkt wird (203), um dem Einlegen dieses Gangs des Getriebes entgegenzuwirken.
Verfahren nach Anspruch 4, wobei ein Schleppmoment angelegt wird (203), das von einem Gang des Getriebes zum anderen einen unterschiedlichen Wert hat, um dem Einlegen dieser Gänge des Getriebes entgegenzuwirken.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Bestimmung der Geschwindigkeit, die die Eingangswelle des Getriebes annehmen würde, wenn ein gegebener Getriebegang eingelegt wäre, durchgeführt wird, während ein anderer Getriebegang bereits eingelegt ist und die Eingangswelle des Getriebes vom Motor über die Kupplung in Drehung angetrieben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die Bestimmung der Geschwindigkeit, die die Eingangswelle des Getriebes annehmen würde, wenn ein gegebener Gang eines Getriebes eingelegt wäre, während noch kein Getriebegang eingelegt ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Kupplung elektrisch oder automatisch gesteuert ist.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei eine Tonund/oder Sichtanzeige an den Benutzer übertragen wird (205), wenn dieser letztgenannte versucht, den gegebenen Getriebegang einzulegen.
Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Getriebe ein Schaltraster (40) aufweist, in dem sich ein Gangwechselelement (20) bewegt, wobei dieses Schaltraster (40) umfasst: – Gangstufenzonen (41 _ij), in denen sich das Gangwechselelement (20) bewegt, um einen Gang einzulegen, wobei die Enden (43 _i, 43 _j) jeder Gangstufenzone (41 _ij) jeweils einer Position des Gangwechselelements (20) entsprechen, in der ein Getriebegang (i, j) eingelegt ist, und – Auswahlzonen (42), in denen sich das Gangwechselelement (20) bewegt, um von einer Gangstufenzone zu einer anderen überzugehen, wobei in dem Verfahren für jeden Getriebegang eine neutrale Zone (44 _i, 44 _j) definiert wird, wie der Abschnitt der diesem Gang (i, j) zugeordneten Gangstufenzone (41ij) der sich von der Verbindung mit einer Auswahlzone (42) bis zu der Stelle (45 _i, 45 _j) dieser Gangstufenzone (41ij) erstreckt, die, wenn sie von dem Gangwechselelement (20) besetzt ist, einer Position entspricht, in der der entsprechende Gang (i, j) vollständig herausgenommen ist, wobei in dem Verfahren ein Schleppmoment mit einem ersten Wert an die Kupplung angelegt wird, wenn sich das Gangwechselelement (20) in der neutralen Zone (44 _i, 44 _j) eines gegebenen Ganges (i, j) befindet, dessen Einlegen entgegengewirkt wird.
Verfahren nach Anspruch 10, wobei ein Schleppmoment mit einem zweiten Wert, der größer als der erste Wert ist, an die Kupplung angelegt wird, um dem Einlegen eines gegebenen Getriebeganges (i, j) entgegenzuwirken, wenn sich das Gangwechselelement (20) in der diesem gegebenen Gang (i, j) zugeordneten Gangstufenzone (41ij) über die diesem Gang (i, j) zugeordnete neutrale Zone (44 _i, 44 _j) hinaus in Richtung des Endes (43 _i, 43 _j) dieser Gangstufenzone (41ij), die dem Einlegen dieses Ganges (i, j) entspricht, bewegt.
Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, wobei wenn ein Getriebegang eingelegt ist, kein Schleppmoment an die Kupplung angelegt wird, welches sich der Bewegung des Gangwechselelements (20) zum Herausnehmen dieses Gangs entgegenstellt.