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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren einer Schalteinrichtung eines Schaltgetriebes, die Schalteinrichtung aufweisend wenigstens eine zwischen einer Neutralstellung und wenigstens einer Schaltstellung axial verschiebbare Schiebemuffe, einen der wenigstens einen Schaltstellung zugeordneten Anschlag, einen Schaltfinger zum Verschieben der wenigstens einen Schiebemuffe, einen fluidbeaufschlagbaren Kolben zum Bewegen des Schaltfingers in einer Schaltrichtung, Ventile zum Kontrollieren einer Fluidbeaufschlagung des Kolbens, eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Ventile und einen Positionssensor. Außerdem betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Schalten von Übersetzungsstufen eines Schaltgetriebes mit einer Schalteinrichtung, die Schalteinrichtung aufweisend wenigstens eine zwischen einer Neutralstellung und wenigstens einer Schaltstellung axial verschiebbare Schiebemuffe, einen der wenigstens einen Schaltstellung zugeordneten Anschlag, einen Schaltfinger zum Verschieben der wenigstens einen Schiebemuffe, einen fluidbeaufschlagbaren Kolben zum Bewegen des Schaltfingers in einer Schaltrichtung, Ventile zum Kontrollieren einer Fluidbeaufschlagung des Kolbens, eine Kontrolleinrichtung zum Kontrollieren der Ventile und einen Positionssensor.
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Aus dem Dokument
DE 10 2013 218 355 A1 ist ein Schaltgetriebe bekannt, bei welchem Gänge mittels Schaltschienen geschaltet werden, wobei die Schaltschienen von einem Getriebesteller bewegt werden, indem ein Schaltfinger des Getriebestellers so mit der Schaltschiene zusammenwirkt, dass die Bewegung des Schaltfingers die Schaltschiene bewegt, wobei der Schaltfinger mit einem ersten Kolben und einem zweiten Kolben wirkverbunden ist und der erste Kolben mittels Druckbeaufschlagung mindestens einer Kolbenfläche und der zweite Kolben mittels Druckbeaufschlagung mindestens einer Kolbenfläche bewegbar sind, wobei jeder Kolbenfläche ein über eine Steuereinheit ansteuerbares Proportionalventil zugeordnet ist, mittels welchem der Druck auf die Kolbenfläche einstellbar ist, wodurch jeder Gang mit einer zuvor definierten Kraft schaltbar ist, indem die Steuereinheit das Proportionalventil entsprechend ansteuert. Zur genaueren Information über die Merkmale der vorliegenden Erfindung wird ausdrücklich auf das Dokument
DE 10 2013 218 355 A1 verwiesen.
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Die Lehre dieses Dokuments ist als Bestandteil des vorliegenden Dokuments anzusehen. Merkmale dieses Dokuments sind Merkmale des vorliegenden Dokuments.
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Aus dem Dokument
DE 10 2014 105 899 A1 ist eine Aktuatoranordnung bekannt für eine Schaltanordnung eines Kraftfahrzeuggetriebes, wobei die Schaltanordnung eine Mehrzahl von Schaltgliedern zum Ein- und Auslegen von Gangstufen des Kraftfahrzeuggetriebes aufweist, mit einem Aktuatorgehäuse, mit einer Mehrzahl von Hydraulikzylindern, die an dem Aktuatorgehäuse parallel zueinander festgelegt sind und die jeweils mit einem der Schaltglieder des Kraftfahrzeuggetriebes koppelbar sind, bei der in das Aktuatorgehäuse eine Fluidverteilereinrichtung mit einer Drehschieberventileinrichtung integriert ist, mittels der ein Druckanschluss des Aktuatorgehäuses jeweils mit einem der Hydraulikzylinder verbindbar ist. Der Drehschieberventileinrichtung ist wenigstens ein Anschlag an dem Aktuatorgehäuse zugeordnet, mittels dessen die Drehposition der Drehschieberventileinrichtung referenzierbar ist.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die eingangs genannten Verfahren zu verbessern.
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Die Aufgabe wird gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1. Außerdem wird die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe gelöst mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10. Vorteilhafte Weiterbildungen der erfindungsgemäßen Verfahren sind Gegenstand der Unteransprüche.
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Das Verfahren kann bei einer Erstinbetriebnahme des Schaltgetriebes durchgeführt werden. Das Verfahren kann nach einer Erstinbetriebnahme des Schaltgetriebes durchgeführt werden. Das Verfahren kann in vorbestimmten Zeitabständen wiederholt durchgeführt werden. Das Verfahren kann automatisiert initiiert werden. Das Verfahren kann von einer Bedienperson initiiert werden.
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Das Kalibrieren kann dazu dienen, Maßabweichungen zu berücksichtigen. Die Maßabweichungen können fertigungsbedingt, montagebedingt, betriebsbedingt und/oder verschleißbedingt sein.
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Das Schaltgetriebe kann Übersetzungsstufen aufweisen. Die Übersetzungsstufen können mithilfe von Zahnradpaarungen gebildet sein. Eine Zahnradpaarung kann ein Festrad und ein Losrad aufweisen. Das Festrad kann drehfest mit einer das Festrad tragenden Welle verbunden sein. Das Losrad kann drehbar an einer das Losrad tragenden Welle angeordnet sein. Das Losrad kann mithilfe der wenigstens einen Schiebemuffe mit der das Losrad tragenden Welle drehfest verbindbar sein. Das Schaltgetriebe kann zur Anordnung in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dienen. Das Kraftfahrzeug kann eine Landmaschine sein.
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Die Schalteinrichtung kann zum Schalten der Übersetzungsstufen des Schaltgetriebes dienen. Die Schalteinrichtung kann manuell betätigbar sein. Die Schalteinrichtung kann automatisiert betätigbar sein. Das Schalten der Übersetzungsstufen kann ein Verbinden eines Losrads mit der das Losrad tragenden Welle und/oder ein Lösen eines Losrads von der das Losrad tragenden Welle umfassen. In der Neutralstellung kann ein Losrad gegenüber der das Losrad tragenden Welle drehbar sein. In der wenigstens einen Schaltstellung kann ein Losrad mit der das Losrad tragenden Welle drehfest verbunden sein.
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Das Schaltgetriebe kann mehrere Schiebemuffen aufweisen. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann zwischen einer Neutralstellung und einer einzigen Schaltstellung verschiebbar sein. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann zwischen einer ersten Schaltstellung, einer Neutralstellung und einer zweiten Schaltstellung verschiebbar sein. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann mithilfe einer Schaltgabel veschiebbar sein. Die Schaltgabel kann mit einer Schaltstange fest verbunden sein. Die Schaltstange kann mithilfe des Schaltfingers axial verschiebbar sein. Der Schaltfinger kann wahlweise jeweils mit einer von mehreren Schaltstangen verbindbar sein. „Axial“ kann eine Erstreckungsrichtung einer Längsachse einer das Losrad tragenden Welle bzw. einer Längsachse einer Schaltstange entsprechen.
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Der Anschlag kann zwischen der wenigstens einen Schiebemuffe und dem Losrad gebildet sein. Zwischen der wenigstens einen Schiebemuffe und dem Losrad kann eine Synchonisiereinrichtung wirksam sein. Der Anschlag kann zumindest annähernd verschleißfrei sein.
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Der Kolben kann abhängig von einer Fluidbeaufschlagung axial verschiebbar sein. Die Schalteinrichtung kann zusätzlich zu dem Kolben zum Bewegen des Schaltfingers in einer Schaltrichtung einen weiteren fluidbeaufschlagbaren Kolben zum Bewegen des Schaltfingers in einer Wählrichtung aufweisen. Der Schaltfinger kann mit dem weiteren Kolben fest verbunden sein. Der weitere Kolben kann abhängig von einer Fluidbeaufschlagung axial verschiebbar sein. Der weitere Kolben kann drehbar sein. Ein Bewegen des Schaltfingers in Schaltrichtung kann ein Verschwenken des Schaltfingers sein. Ein Bewegen des Schaltfingers in Wählrichtung kann ein Verschieben des Schaltfingers sein.
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Die Ventile können Proportionalventile sein. Die Ventile können elektrisch, insbesondere elektromagnetisch, betätigbar sein. Die Ventile können zum Kontrollieren einer Fluidbeaufschlagung des Kolbens und/oder des weiteren Kolbens dienen. Die Kontrolleinrichtung kann eine elektrische Kontrolleinrichtung sein. Die Ventile können mit der Kontrolleinrichtung elektrisch signalleitend verbunden sein. Die Kontrolleinrichtung kann dazu dienen, die Ventile steuernd oder regelnd zu kontrollieren. Die Kontrolleinrichtung kann elektrische Signaleingänge und elektrische Signalausgänge aufweisen. Die Kontrolleinrichtung kann eine elektrische Recheneinrichtung aufweisen. Die Kontrolleinrichtung kann eine elektrische Speichereinrichtung aufweisen. Die elektrische Speichereinrichtung kann ein EPROM oder ein EEPROM sein.
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Der Positionssensor kann zum Erfassen einer Position in Schaltrichtung dienen. Mithilfe des Positionssensors kann eine Position des Kolbens, eine Position der wenigstens einen Schiebemuffe oder eine Position eines Bauteils einer zwischen dem Kolben und der wenigstens einen Schiebemuffe gebildeten kinematischen Kette erfassbar sein. Der Positionssensor kann ein Hall-Sensor sein. Der Positionssensor kann mit der Kontrolleinrichtung elektrisch signalleitend verbunden sein. Die Schaltrichtung kann zusätzlich zu dem Positionssensor einen weiteren Positionssensor aufweisen. Der weitere Positionssensor kann zum Erfassen einer Position in Wählrichtung dienen. Der weitere Positionssensor kann mit der Kontrolleinrichtung elektrisch signalleitend verbunden sein.
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Die wenigstens eine Schiebemuffe kann mithilfe des Kolbens in die Schaltstellung geschaltet werden. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann mit einem maximalen Schaltdruck in die Kalibrierstellung gedrückt werden. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann an einem verschleißfreien Anschlag in die Kalibrierstellung gedrückt werden. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann mithilfe des Kolbens in die Kalibrierstellung gedrückt werden. Der Positionswert kann zwischengespeichert werden. Der Positionswert kann in der Kontrolleinrichtung zwischengespeichert werden.
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Der Abstandswert kann vorbestimmt sein. Der Abstandswert kann parametrisiert werden. Der Abstandswert kann dem Positionswert in Richtung der Neutralstellung vorgelagert werden, um den Schaltwert zu bestimmen. Dazu kann der Abstandswert von dem Positionswert subtrahiert oder zu dem Positionswert addiert werden.
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Mithilfe des Schaltwerts kann ein Neutralwert bestimmt werden. Der Neutralwert kann als Mittelwert zwischen einem ersten Positionswert und einem zweiten Positionswert bestimmt werden.
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Der Schaltwert kann in einem nichtflüchtigen elektronischen Speicher gespeichert werden. Der Schaltwert in der Speichereinrichtung der Kontrolleinrichtung gespeichert werden.
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Während eines Verschieben der wenigstens einen Schiebemuffe kann ein Ausgangssignal des Positionssensors mit einem gespeicherten Schaltwert verglichen werden. Wenn der gespeicherte Schaltwert noch nicht erreicht ist, kann durch entsprechendes Kontrollieren der Ventile der Kolben mit einem Fluid beaufschlagt und damit die wenigstens eine Schiebemuffe weiter verschoben werden. Wenn der gespeicherte Schaltwert erreicht ist, kann durch entsprechendes Kontrollieren der Ventile der Kolben mit einem Fluid beaufschlagt und damit ein Verschieben der wenigstens einen Schiebemuffe angehalten werden. Die wenigstens eine Schiebemuffe kann in eine Neutralstellung verschoben werden, bis ein mithilfe des Schaltwerts bestimmter Neutralwert erreicht wird.
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Mit „kann“ sind insbesondere optionale Merkmale der Erfindung bezeichnet. Demzufolge gibt es jeweils ein Ausführungsbeispiel der Erfindung, das das jeweilige Merkmal oder die jeweiligen Merkmale aufweist.
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Mit der Erfindung wird ein Fahrkomfort erhöht. Eine Schaltqualität und/oder eine Schaltgeschwindigkeit werden erhöht. Maßabweichungen können kompensiert werden.
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Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf Figuren näher beschrieben. Aus dieser Beschreibung ergeben sich weitere Merkmale und Vorteile. Konkrete Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können allgemeine Merkmale der Erfindung darstellen. Mit anderen Merkmalen verbundene Merkmale dieser Ausführungsbeispiele können auch einzelne Merkmale der Erfindung darstellen.
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Es zeigen schematisch und beispielhaft:
- 1 eine Schalteinrichtung für ein Schaltgetriebe und
- 2 ein Kalibrieren einer Schalteinrichtung eines Schaltgetriebes.
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1 zeigt eine Schalteinrichtung 1 für ein Schaltgetriebe. Das Schaltgetriebe weist Übersetzungsstufen auf, die mithilfe von schaltbaren Zahnradpaarungen gebildet sind. Die schaltbaren Zahnradpaarungen weisen jeweils ein Festrad, das mit einer das Festrad tragenden Welle drehfest verbunden ist, und ein Losrad, das drehbar an einer das Losrad tragenden Welle angeordnet ist, auf. Das Schaltgetriebe dient zur Anordnung in einem Antriebsstrang einer Landmaschine.
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Die Schalteinrichtung 1 weist Schiebemuffen, Schaltgabeln, Schaltstangen, Nutelemente, ein Gehäuse 2, einen Schaltfinger 3, einen fluidbeaufschlagbaren ersten Kolben, der in einem ersten Zylinderabschnitt 4 des Gehäuses 2 geführt ist, einen ersten Positionssensor, einen fluidbeaufschlagbaren zweiten Kolben, der in einem zweiten Zylinderabschnitt 5 des Gehäuses 2 geführt ist, einen zweiten Positionssensor, Proportionalventile 6 und eine elektrische Kontrolleinrichtung auf.
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Die Schiebemuffen dienen jeweils zum drehfesten Verbinden eines Losrads mit einer das Losrad tragenden Welle. Die Schaltgabeln umgreifen die Schiebemuffen derart, dass die Schiebemuffen relativ zu den Schaltgabeln drehbar und mithilfe der Schaltgabeln axial verschiebbar sind. Die Schaltgabeln sind mit den Schaltstangen fest verbunden. Die Schaltstangen sind axial verschiebbar. Die Nutelemente sind mit den Schaltstangen fest verbunden. Der Schaltfinger 3 ist verschwenkbar und verschiebbar. Durch Verschieben des Schaltfingers 3 kann der Schaltfinger 3 wahlweise mit einem der Nutelemente in Eingriff gebracht werden. Durch Verschwenken des Schaltfingers 3 kann eine jeweilige Schiebemuffe zwischen einer ersten Schaltstellung, einer Neutralstellung und einer zweiten Schaltstellung geschaltet werden.
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Der erste Kolben und der zweite Kolben sind jeweils abhängig von einer Fluidbeaufschlagung axial verschiebbar. Ein Verschieben des ersten Kolbens bewirkt ein Verschwenken des Schaltfingers 3 und damit ein Verschieben der Schiebemuffe. Ein Verschieben des zweiten Kolbens bewirkt ein Verschieben des Schaltfingers 3 und damit ein Wählen einer zu schaltenden Schiebemuffe. Die Fluidbeaufschlagung des ersten Kolbens und des zweiten Kolbens wird mithilfe der Proportionalventile 6 kontrolliert. Die Proportionalventile 6 werden mithilfe der elektrischen Kontrolleinrichtung kontrolliert. Die elektrische Kontrolleinrichtung weist einen EEPROM auf.
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Der erste Positionssensor ist ein Hall-Sensor und dient zum Erfassen einer Schaltposition. Der zweite Positionssensor dient zum Erfassen einer Wählposition. Die Positionssignale des ersten Positionssensors und des zweiten Positionssensors stehen der elektrischen Kontrolleinrichtung zur Verfügung. Mithilfe der elektrischen Kontrolleinrichtung werden unter Berücksichtigung der Positionssignale des ersten Positionssensors und des zweiten Positionssensors Ausgangssignale zum Kontrollieren des Proportionalventile 6 erzeugt.
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Am Ende der ersten Schaltstellung und am Ende der zweiten Schaltstellung schlägt die Schiebemuffe an einem verschleißfreien Anschlag, der zwischen der Schiebemuffe und einem Losrad gebildet ist, an.
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2 zeigt ein Kalibrieren der Schalteinrichtung 1 anhand eines Diagramms 7. In dem Diagramm 7 sind ein Positionssignalverlauf 8 des ersten Positionssensors und ein Schaltdruckverlauf 9 dargestellt. Auf einer x-Achse ist eine Zeit aufgetragen, auf einer y-Achse sind das Positionssignal des ersten Positionssensors und der Schaltdruck aufgetragen.
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Zum Kalibrieren der Schalteinrichtung 1 wird eine Schiebemuffe in eine Schaltstellung geschaltet. Vorliegend wird die Schiebemuffe ausgehend von einer zweiten Schaltstellung über eine Neutralstellung in eine erste Schaltstellung geschaltet. In der zweiten Schaltstellung gibt der Positionssensor beispielsweise eine Spannung von ca. 4000mV als Positionswert aus.
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Nachfolgend wird die Schiebemuffe mit einem erhöhten Schaltdruck 10 an dem der Schaltstellung zugeordneten Anschlag in eine Kalibrierstellung 11 gedrückt. Beispielsweise wird die Schiebemuffe mit einem erhöhten Schaltdruck 10 von ca. 15bar bis ca. 20bar in die Kalibrierstellung 11 gedrückt.
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In der Kalibrierstellung 11 wird mithilfe des Positionssensors ein Positionswert erfasst. In der Kalibrierstellung 11 gibt der Positionssensor beispielsweise eine Spannung von ca. 750mV als Positionswert aus. Aus dem Positionswert und einem Abstandswert wird ein Schaltwert bestimmt. Beispielsweise wird zu dem Positionswert 750mV ein Abstandswert 50mV addiert, sodass sich ein Schaltwert 800mV ergibt. Der Schaltwert wird in dem EEPROM der Kontrolleinrichtung gespeichert und nachfolgend für Schaltungen zum Kontrollieren der Proportionalventile 6 verwendet. Nach dem Speichern des Schaltwerts wird der Schaltdruck auf ca. 0bar abgesenkt, wobei die Schiebemuffe in eine drucklose Position 12 zurückfedert. Die Kalibrierung wird nacheinander für jede Übersetzungsstufe durchgeführt bis für jede Übersetzungsstufe ein Schaltwert vorliegt.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Schalteinrichtung
- 2
- Gehäuse
- 3
- Schaltfinger
- 4
- erster Zylinderabschnitt
- 5
- zweiter Zylinderabschnitt
- 6
- Ventile, Proportionalventile
- 7
- Diagramm
- 8
- Positionssignalverlauf
- 9
- Schaltdruckverlauf
- 10
- erhöhter Schaltdruck
- 11
- Kalibrierstellung
- 12
- drucklose Position
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 102013218355 A1 [0002]
- DE 102014105899 A1 [0004]
