DE102019132572A1 - Gearbox with shaft brake as well as a method and a control unit for operating a gearbox - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Getriebe zur Kopplung einer Eingangswelle des Getriebes mit einer Ausgangswelle des Getriebes beschrieben. Das Getriebe umfasst eine Klauenkupplung, die ausgebildet ist, eine mit der Eingangswelle gekoppelte Eingangsseite der Klauenkupplung mit einer mit der Ausgangswelle gekoppelten Ausgangsseite der Klauenkupplung zu koppeln, um die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu koppeln. Außerdem umfasst das Getriebe eine Wellenbremse, die eingerichtet ist, die Eingangswelle abzubremsen, sowie eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, zu bestimmen, dass ein Schaltvorgang des Getriebes durchgeführt werden soll, bei dem vor Schließen der Klauenkupplung eine Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung höher als eine Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der Klauenkupplung ist. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, in Vorbereitung auf das Schließen der Klauenkupplung die Wellenbremse zu betreiben, um die Eingangs-Drehzahl der Ausgangs-Drehzahl anzunähern.
A transmission for coupling an input shaft of the transmission to an output shaft of the transmission is described. The transmission includes a dog clutch that is configured to couple an input side of the dog clutch that is coupled to the input shaft with an output side of the dog clutch that is coupled to the output shaft in order to couple the input shaft to the output shaft. In addition, the transmission includes a shaft brake that is set up to brake the input shaft, and a control unit that is set up to determine that a shifting process of the transmission is to be carried out in which an input speed of the input side of the dog clutch is higher before closing the dog clutch as an output speed of the output side of the dog clutch. The control unit is also set up to operate the shaft brake in preparation for the closing of the dog clutch in order to approximate the input speed to the output speed.
Description
Die Erfindung betrifft ein nicht-synchronisiertes Getriebe, insbesondere ein Schaltklauengetriebe bzw. ein Motorradgetriebe.The invention relates to a non-synchronized transmission, in particular a shift dog transmission or a motorcycle transmission.
Ein Motorrad weist typischerweise ein unsynchronisiertes, sequentielles und/oder klauengeschaltetes Getriebe auf. Die Trennung des Kraftschlusses zum Anfahren und Schalten erfolgt meist über eine nass, d.h. in Öl, laufende schaltbare Lamellenkupplung, ggf. mit einem integriertem Torsionsdämpfer.A motorcycle typically has an unsynchronized, sequential and / or dog-clutch transmission. The separation of the frictional connection for starting and shifting is mostly done by a wet, i.e. in oil, shiftable multi-plate clutch, possibly with an integrated torsion damper.
Bei einem Schaltvorgang, insbesondere beim Hochschalten, kann es zu einem relativ lauten Einlegegeräusch in einem unsynchronisierten Getriebe kommen. Des Weiteren kann bei dem Schaltvorgang ein spürbarer Ruck auf das Motorrad bewirkt werden. Das Einlegegeräusch und/oder der Ruck können von einem Fahrer des Motorrads als unangenehm empfunden werden.When shifting, especially when shifting up, a relatively loud engagement noise can occur in an unsynchronized transmission. Furthermore, a noticeable jolt on the motorcycle can be caused during the shifting process. The insertion noise and / or the jolt can be perceived as unpleasant by a driver of the motorcycle.
Das vorliegende Dokument befasst sich mit der technischen Aufgabe, den Komfort für einen Fahrer eines Fahrzeugs mit einem unsynchronisierten Getriebe, insbesondere mit einem Schaltklauengetriebe, zu erhöhen.The present document deals with the technical task of increasing the comfort for a driver of a vehicle with an unsynchronized transmission, in particular with a shift dog transmission.
Die Aufgabe wird jeweils durch die unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausführungsformen werden u.a. in den abhängigen Ansprüchen beschrieben. Es wird darauf hingewiesen, dass zusätzliche Merkmale eines von einem unabhängigen Patentanspruch abhängigen Patentanspruchs ohne die Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs oder nur in Kombination mit einer Teilmenge der Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs eine eigene und von der Kombination sämtlicher Merkmale des unabhängigen Patentanspruchs unabhängige Erfindung bilden können, die zum Gegenstand eines unabhängigen Anspruchs, einer Teilungsanmeldung oder einer Nachanmeldung gemacht werden kann. Dies gilt in gleicher Weise für in der Beschreibung beschriebene technische Lehren, die eine von den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche unabhängige Erfindung bilden können.The object is achieved in each case by the independent claims. Advantageous embodiments are described, inter alia, in the dependent claims. It is pointed out that additional features of a patent claim dependent on an independent patent claim without the features of the independent patent claim or only in combination with a subset of the features of the independent patent claim can form a separate invention independent of the combination of all features of the independent patent claim, which can be made the subject of an independent claim, a divisional application or a subsequent application. This applies equally to technical teachings described in the description, which can form an invention that is independent of the features of the independent patent claims.
Gemäß einem Aspekt wird ein (Schalt-)Getriebe zur Kopplung einer Eingangswelle des Getriebes mit einer Ausgangswelle des Getriebes beschrieben. Das Getriebe kann ein nicht-synchronisiertes, sequentiell schaltbares und/oder klauengeschaltetes Getriebe sein. In einem bevorzugten Beispiel umfasst bzw. ist das Getriebe ein Schaltklauengetriebe.According to one aspect, a (manual) transmission for coupling an input shaft of the transmission to an output shaft of the transmission is described. The transmission can be a non-synchronized, sequentially shiftable and / or claw-shift transmission. In a preferred example, the transmission comprises or is a shift dog transmission.
Das Getriebe umfasst typischerweise zumindest ein mit der Eingangswelle mechanisch (ggf. drehfest) gekoppeltes oder koppelbares Eingangs-Zahnrad und zumindest ein mit der Ausgangswelle mechanisch gekoppeltes oder koppelbares Ausgangs-Zahnrad. Das Eingangs-Zahnrad weist typischerweise eine von der Drehzahl der Eingangswelle abhängige Eingangs-Drehzahl auf. Insbesondere kann die Eingangs-Drehzahl proportional (ggf. gleich) zu der Drehzahl der Eingangswelle sein. In entsprechender Weise weist das Ausgangs-Zahnrad typischerweise eine von der Drehzahl der Ausgangswelle abhängige Ausgangs-Drehzahl auf. Insbesondere kann die Ausgangs-Drehzahl proportional (ggf. gleich) zu der Drehzahl der Ausgangswelle sein.The transmission typically comprises at least one input gear that is mechanically (possibly non-rotatably) coupled or can be coupled to the input shaft and at least one output gear that is mechanically coupled or can be coupled to the output shaft. The input gear typically has an input speed that is dependent on the speed of the input shaft. In particular, the input speed can be proportional (possibly equal to) to the speed of the input shaft. In a corresponding manner, the output gearwheel typically has an output speed that is dependent on the speed of the output shaft. In particular, the output speed can be proportional (possibly equal) to the speed of the output shaft.
Das Getriebe kann ein oder mehrere Zahnräder aufweisen, die drehfest mit der Eingangswelle verbunden sind (sogenannte Festräder), und ein oder mehrere Zahnräder aufweisen, die lose bzw. drehbar auf der Eingangswelle angeordnet sind (sogenannte Losräder). In entsprechender Weise kann das Getriebe ein oder mehrere Festräder sowie ein oder mehrere Losräder auf der Ausgangswelle oder auf einer mit der Ausgangswelle mechanisch gekoppelten Zwischenwelle aufweisen. Des Weiteren kann das Getriebe derart ausgebildet sein, dass ein Festrad auf der Eingangswelle in ein Losrad auf der Ausgangswelle bzw. der Zwischenwelle eingreift, und/oder dass ein Losrad auf der Eingangswelle in ein Festrad auf der Ausgangswelle bzw. der Zwischenwelle eingreift.The transmission can have one or more gears that are connected to the input shaft in a rotationally fixed manner (so-called fixed gears), and one or more gears that are loosely or rotatably arranged on the input shaft (so-called loose gears). In a corresponding manner, the transmission can have one or more fixed gears and one or more idler gears on the output shaft or on an intermediate shaft mechanically coupled to the output shaft. Furthermore, the transmission can be designed in such a way that a fixed gear on the input shaft engages a loose gear on the output shaft or the intermediate shaft, and / or that a loose gear on the input shaft engages a fixed gear on the output shaft or the intermediate shaft.
Durch eine derartige Anordnung von Festrädern und Losrädern, kann ein Zahnrad-Paar aus einem Eingangs-Zahnrad und einem Ausgangs-Zahnrad bereitgestellt werden, das durch ein Festrad und ein Losrad auf der Eingangswelle bzw. durch ein Festrad und ein Losrad auf der Ausgangswelle oder auf der Zwischenwelle gebildet wird. Mit anderen Worten, das Zahnrad-Paar aus dem Eingangs-Zahnrad und dem Ausgangs-Zahnrad kann durch ein Festrad und ein Losrad auf der gleichen Welle des Getriebes gebildet werden.Such an arrangement of fixed gears and idler gears can be used to provide a gear pair of an input gear and an output gear, which is driven by a fixed gear and an idler gear on the input shaft or by a fixed gear and an idler gear on the output shaft or on the intermediate shaft is formed. In other words, the gear pair consisting of the input gear and the output gear can be formed by a fixed gear and an idler gear on the same shaft of the transmission.
Alternativ oder ergänzend kann das Getriebe Schalt- und/oder Schiebemuffen umfassen, die axial verschieblich und drehfest mit der Eingangswelle bzw. mit der Ausgangswelle verbunden sind. Eine Schalt- und/oder Schiebemuffe kann dabei Klauen umfassen, die durch Verschieben der Muffe in korrespondierende Fenster von ein oder mehreren unterschiedlichen Zahnrädern eingreifen können, um jeweils eines der ein oder mehreren Zahnräder drehfest mit der jeweiligen Welle zu koppeln. Die in diesem Dokument beschriebenen Maßnahmen sind auch auf ein solches Getriebe anwendbar. Insbesondere kann dabei eine in diesem Dokument beschriebene Klauenkupplung durch eine Schalt- und/oder Schiebemuffe auf einer Welle und ein auf der Welle drehbar gelagertes Zahnrad mit korrespondierenden Fenstern gebildet werden.Alternatively or in addition, the transmission can comprise shift and / or sliding sleeves, which are axially displaceable and non-rotatably connected to the input shaft or to the output shaft. A shift and / or sliding sleeve can include claws which, by moving the sleeve, can engage in corresponding windows of one or more different gears in order to couple one of the one or more gears to the respective shaft in a rotationally fixed manner. The measures described in this document can also be applied to such a transmission. In particular, a dog clutch described in this document can be formed by a shift and / or sliding sleeve on a shaft and a gear wheel with corresponding windows that is rotatably mounted on the shaft.
Das Getriebe kann eine Klauenkupplung umfassen, die ausgebildet ist, das Eingangs-Zahnrad mechanisch mit dem Ausgangs-Zahnrad zu koppeln (so dass das Eingangs-Zahnrad und das Ausgangs-Zahnrad im Anschluss an die Kopplung die gleiche Drehzahl aufweisen). Durch die Kopplung des Eingangs-Zahnrads und des Ausgangs-Zahnrads kann die Kopplung der Eingangswelle mit der Ausgangswelle bewirkt werden (so dass die Drehzahl der Eingangswelle ein bestimmtes Proportionalitätsverhältnis zu der Drehzahl der Ausgangswelle aufweist). Folglich kann das Getriebe eine Klauenkupplung umfassen, die ausgebildet ist, die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu koppeln.The transmission may include a dog clutch formed as the input gear to be mechanically coupled with the output gear (so that the input gear and the output gear have the same speed after the coupling). The coupling of the input gear and the output gear can bring about the coupling of the input shaft to the output shaft (so that the speed of the input shaft has a certain proportionality ratio to the speed of the output shaft). Consequently, the transmission can comprise a dog clutch which is designed to couple the input shaft to the output shaft.
Mit anderen Worten, das Getriebe kann eine Klauenkupplung umfassen, die ausgebildet ist, die mit der Eingangswelle (ggf. drehfest) gekoppelte Eingangsseite der Klauenkupplung mit der mit der Ausgangswelle (ggf. drehfest) gekoppelten Ausgangsseite der Klauenkupplung zu koppeln, um die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu koppeln. Die Eingangsseite und die Ausgangsseite der Klauenkupplung können jeweils ein oder mehrere Klauen und/oder Fenster bzw. Taschen aufweisen, die beim Schließen der Klauenkupplung ineinandergreifen. So kann bei der geschlossenen Klauenkupplung ein Drehmoment von der Eingangsseite auf die Ausgangsseite der Klauenkupplung übertragen werden.In other words, the transmission can include a dog clutch which is designed to couple the input side of the dog clutch coupled to the input shaft (possibly non-rotatable) with the output side of the dog clutch coupled to the output shaft (possibly non-rotatable) in order to connect the input shaft to the To couple output shaft. The input side and the output side of the claw coupling can each have one or more claws and / or windows or pockets which interlock when the claw coupling is closed. When the dog clutch is closed, torque can be transmitted from the input side to the output side of the dog clutch.
Die Klauenkupplung kann ein oder mehrere Klauen umfassen, die fest mit dem Eingangs-Zahnrad verbunden sind, und die bei geschlossener Klauenkupplung in ein oder mehrere korrespondierende Taschen eingreifen, die fest mit dem Ausgangs-Zahnrad verbunden sind. Alternativ oder ergänzend können ein oder mehrere Klauen des Ausgangs-Zahnrades in ein oder mehrere Taschen des Eingangs-Zahnrads eingreifen. Durch das Eingreifen der ein oder mehreren Klauen in die ein oder mehreren Taschen kann eine mechanische Kopplung zwischen dem Eingangs-Zahnrad und dem Ausgangszahnrad bewirkt werden.The claw coupling can comprise one or more claws which are fixedly connected to the input gear and which, when the claw coupling is closed, engage in one or more corresponding pockets which are fixedly connected to the output gear. Alternatively or in addition, one or more claws of the output gear can engage in one or more pockets of the input gear. By engaging the one or more claws in the one or more pockets, a mechanical coupling can be brought about between the input gear and the output gear.
Wie bereits oben dargelegt, kann das Getriebe zumindest ein Losrad und zumindest ein Festrad auf einer gemeinsamen Welle (z.B. auf der Eingangswelle, auf der Ausgangswelle und/oder auf einer Zwischenwelle (zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle) des Getriebes umfassen. Das Losrad kann drehbar und das Festrad kann drehfest auf der gemeinsamen Welle gelagert sein. Die Klauenkupplung kann in diesem Fall ausgebildet sein, das Losrad mit dem Festrad zu koppeln, so dass auch das Losrad drehfest mit der gemeinsamen Welle gekoppelt ist. Beispielsweise kann das Losrad zu diesem Zweck auf der gemeinsamen Welle zu dem Festrad hin geschoben werden, um die Klauenkupplung zu schließen. Alternativ oder ergänzend kann das Festrad auf der gemeinsamen Welle zu dem Losrad hin geschoben werden, um die Klauenkupplung zu schließen. Die Klauenkupplung kann durch Klauen des Losrads und durch korrespondierende Klauen bzw. Fenster des Festrades gebildet werden. Insbesondere kann dabei die Eingangsseite der Klauenkupplung fest mit dem Losrad und die Ausgangsseite der Klauenkupplung fest mit dem Festrad verbunden sein (oder umgekehrt).As already stated above, the transmission can comprise at least one idler gear and at least one fixed gear on a common shaft (e.g. on the input shaft, on the output shaft and / or on an intermediate shaft (between the input shaft and the output shaft) of the transmission. The idler gear can be rotatable and the fixed gear can be rotatably mounted on the common shaft. In this case, the claw coupling can be designed to couple the idler gear with the fixed gear so that the idler gear is also rotatably coupled to the common shaft. For example, the idler gear can for this purpose The common shaft can be pushed towards the fixed gear to close the claw clutch. Alternatively or additionally, the fixed gear on the common shaft can be pushed towards the idler gear in order to close the claw clutch. The claw clutch can be achieved by clawing the idler gear and by corresponding claws or window of the fixed gear e of the claw coupling must be firmly connected to the idler gear and the output side of the claw coupling must be firmly connected to the fixed gear (or vice versa).
Alternativ oder ergänzend kann das Getriebe ein Losrad auf einer Welle (z.B. der Eingangswelle, der Ausgangswelle, und/oder einer Zwischenwelle) des Getriebes umfassen, wobei das Losrad drehbar auf der Welle gelagert ist. Des Weiteren kann das Getriebe eine Schalt- und/oder Schiebemuffe umfassen, die drehfest mit der Welle gekoppelt ist (und typischerweise auf der Welle verschiebbar ist). Die Klauenkupplung kann in diesem Fall ausgebildet sein, die Schalt- und/oder Schiebemuffe mit dem Losrad zu koppeln (z.B. durch Verschieben der Muffe), so dass das Losrad drehfest mit der Welle gekoppelt ist. Die Klauenkupplung kann durch Klauen der Muffe und durch korrespondierende Fenster bzw. Klauen des Losrades gebildet werden. Insbesondere kann dabei die Eingangsseite der Klauenkupplung fest mit dem Losrad und die Ausgangsseite der Klauenkupplung fest mit der Muffe verbunden sein (oder umgekehrt).As an alternative or in addition, the transmission can comprise a loose wheel on a shaft (e.g. the input shaft, the output shaft and / or an intermediate shaft) of the transmission, the loose wheel being rotatably mounted on the shaft. Furthermore, the transmission can comprise a shift and / or sliding sleeve which is coupled to the shaft in a rotationally fixed manner (and which is typically displaceable on the shaft). In this case, the claw coupling can be designed to couple the shift and / or sliding sleeve with the idler gear (e.g. by moving the sleeve) so that the idler gear is coupled to the shaft in a rotationally fixed manner. The claw coupling can be formed by clawing the sleeve and by corresponding windows or claws of the idler gear. In particular, the input side of the claw coupling can be fixedly connected to the idler wheel and the output side of the claw coupling can be fixedly connected to the sleeve (or vice versa).
Die mechanische Kopplung zwischen der Eingangswelle und der Ausgangswelle kann somit jeweils durch ein Zahnradpaar bestehend aus einem Eingangs-Zahnrad und einem Ausgangs-Zahnrad gebildet werden, wobei zumindest eines der beiden Zahnräder als Losrad ausgebildet ist. Die Kopplung des Losrades mit der Welle, auf der das Losrad gelagert ist, kann über eine Klauenkupplung erfolgen. Die Klauenkupplung kann durch ein Losrad und ein Festrad auf einer gemeinsamen Welle oder durch ein Losrad und eine Muffe auf einer gemeinsamen Welle gebildet werden. Durch Schließen der Klauenkupplung kann bewirkt werden, dass sowohl das Eingangs-Zahnrad als auch das Ausgangs-Zahnrad eines Zahnradpaars drehfest mit der jeweiligen Welle gekoppelt sind, so dass die Eingangswelle über das Zahnradpaar mit der Ausgangswelle gekoppelt ist.The mechanical coupling between the input shaft and the output shaft can thus be formed by a pair of gears consisting of an input gear and an output gear, with at least one of the two gears being designed as a loose gear. The coupling of the idler gear with the shaft on which the idler gear is mounted can take place via a claw coupling. The claw coupling can be formed by a loose wheel and a fixed wheel on a common shaft or by a loose wheel and a sleeve on a common shaft. By closing the dog clutch it can be effected that both the input gear and the output gear of a gear pair are rotatably coupled to the respective shaft, so that the input shaft is coupled to the output shaft via the gear pair.
Das Getriebe umfasst eine Wellenbremse, die eingerichtet ist, die Eingangswelle abzubremsen. Die Wellenbremse kann in dem Gehäuse des Getriebes angeordnet sein. Die Wellenbremse kann ausgebildet sein, ein einstellbares und/oder regelbares Bremsmoment auf die Eingangswelle zu bewirken. In einem bevorzugten Beispiel umfasst bzw. ist die Wellenbremse eine magnetische Reibflächenbremse. So kann ein energieeffizientes und präzises Einstellen der Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung und/oder des Eingangs-Zahnrads bewirkt werden.The transmission includes a shaft brake which is set up to brake the input shaft. The shaft brake can be arranged in the housing of the transmission. The shaft brake can be designed to effect an adjustable and / or controllable braking torque on the input shaft. In a preferred example, the shaft brake comprises or is a magnetic friction surface brake. In this way, an energy-efficient and precise setting of the input speed of the input side of the dog clutch and / or of the input gear can be achieved.
Des Weiteren umfasst das Getriebe eine Steuereinheit, die eingerichtet ist, zu bestimmen, dass ein Schaltvorgang des Getriebes durchgeführt werden soll bzw. durchgeführt wird, bei dem vor Schließen der Klauenkupplung die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung (und/oder des Eingangs-Zahnrads und/oder der Eingangswelle) höher als die Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der Klauenkupplung (und/oder des Ausgangs-Zahnrads und/oder der Ausgangswelle) ist. Insbesondere kann bestimmt werden, dass ein Gang des Getriebes hochgeschaltet werden soll und/oder dass der erste Gang des Getriebes eingelegt werden soll. Beispielsweise kann detektiert werden, dass ein Gangwahlhebel oder ein Gangwahlpedal des Fahrzeugs betätigt wird, um einen Gang des Getriebes zu wechseln, insbesondere hochzuschalten, und/oder einzulegen.Furthermore, the transmission comprises a control unit which is set up to determine that a shift operation of the transmission has been carried out is to be or is carried out, in which, before closing the dog clutch, the input speed of the input side of the dog clutch (and / or the input gear and / or the input shaft) is higher than the output speed of the output side of the dog clutch (and / or the Output gear and / or the output shaft) is. In particular, it can be determined that a gear of the transmission should be upshifted and / or that the first gear of the transmission should be engaged. For example, it can be detected that a gear selector lever or a gear selector pedal of the vehicle is actuated in order to change a gear of the transmission, in particular to shift up, and / or to engage.
Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, in Vorbereitung auf das Schließen der Klauenkupplung die Wellenbremse zu betreiben, um die Eingangs-Drehzahl der Ausgangs-Drehzahl anzunähern. Insbesondere kann die Wellenbremse betrieben werden, um die Eingangswelle abzubremsen, und um dadurch die Eingangs-Drehzahl zu reduzieren.The control unit is also set up to operate the shaft brake in preparation for the closing of the dog clutch in order to approximate the input speed to the output speed. In particular, the shaft brake can be operated to brake the input shaft and thereby reduce the input speed.
Durch Reduzieren der Differenz zwischen der Eingangs-Drehzahl (der Eingangsseite der Klauenkupplung) und der Ausgangs-Drehzahl (der Ausgangsseite der Klauenkupplung) kann die Energie des Einlegestoßes beim Schließen der Klauenkupplung reduziert werden. Als Folge daraus können die Geräuschentwicklung und der Ruck beim Schließen der Klauenkupplung reduziert werden, wodurch der Komfort für den Nutzer des Getriebes erhöht wird.By reducing the difference between the input speed (the input side of the dog clutch) and the output speed (the output side of the dog clutch), the energy of the insertion shock when closing the dog clutch can be reduced. As a result, the development of noise and the jolt when closing the dog clutch can be reduced, which increases the comfort for the user of the transmission.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Wellenbremse derart in Vorbereitung auf das Schließen der Klauenkupplung zu betreiben, dass beim Schließen der Klauenkupplung die Eingangs-Drehzahl und die Ausgangs-Drehzahl (weiterhin) unterschiedlich sind, und dass insbesondere die Eingangs-Drehzahl weiterhin höher als die Ausgangs-Drehzahl ist. So können ein zuverlässiges Schließen der Klauenkupplung und ein zuverlässiger Schaltvorgang des Getriebes bewirkt werden.The control unit can be set up to operate the shaft brake in preparation for the closing of the dog clutch so that when the dog clutch is closed, the input speed and the output speed are (still) different, and in particular the input speed is still higher than the Output speed is. Reliable closing of the dog clutch and reliable shifting of the transmission can thus be achieved.
Das Getriebe kann einen Drehzahlsensor umfassen, der eingerichtet ist, Drehzahldaten in Bezug auf die Eingangs-Drehzahl zu erfassen. Insbesondere können die Drehzahldaten die Drehzahl der Eingangswelle anzeigen, aus der dann die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung ermittelt werden kann. Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, die Wellenbremse in Abhängigkeit von den Drehzahldaten zu betreiben, um die Eingangs-Drehzahl der Ausgangs-Drehzahl anzunähern. Durch die Berücksichtigung der Drehzahldaten kann die Eingangs-Drehzahl in besonders zuverlässiger Weise eingestellt, insbesondere auf einen Sollwert geregelt, werden, was besonders zuverlässige und komfortable Schaltvorgänge des Getriebes ermöglicht.The transmission may include a speed sensor that is configured to acquire speed data relating to the input speed. In particular, the speed data can indicate the speed of the input shaft, from which the input speed of the input side of the dog clutch can then be determined. The control unit can be set up to operate the shaft brake as a function of the speed data in order to approximate the input speed to the output speed. By taking the rotational speed data into account, the input rotational speed can be set in a particularly reliable manner, in particular regulated to a setpoint value, which enables particularly reliable and convenient shifting operations of the transmission.
Die Wellenbremse kann ausgebildet sein, auf ein Ende der Eingangswelle einzuwirken. Alternativ oder ergänzend kann die Wellenbremse an einem Ende und/oder an einem Lager der Eingangswelle angeordnet sein. So kann die Wellenbremse in besonders bauraumeffizienter Weise innerhalb des Getriebes, insbesondere innerhalb des Gehäuses des Getriebes, angeordnet werden.The shaft brake can be designed to act on one end of the input shaft. As an alternative or in addition, the shaft brake can be arranged at one end and / or at a bearing of the input shaft. The shaft brake can thus be arranged within the transmission, in particular within the housing of the transmission, in a particularly space-efficient manner.
Das Getriebe kann eine (Schalt-) Kupplung umfassen. Die Kupplung kann zwischen dem Antriebsmotor und der Eingangswelle des Getriebes angeordnet sein. Die Kupplung kann ausgebildet sein, die Eingangswelle des Getriebes von einem Antriebsmotor zu entkoppeln bzw. mit dem Antriebsmotor zu koppeln. Die Wellenbremse kann dann an der Abtriebsseite der Kupplung angeordnet sein.The transmission can comprise a (shift) clutch. The coupling can be arranged between the drive motor and the input shaft of the transmission. The coupling can be designed to decouple the input shaft of the transmission from a drive motor or to couple it to the drive motor. The shaft brake can then be arranged on the output side of the clutch.
Das Getriebe kann eine Mehrzahl von Zahnrad-Paaren (z.B. 3 oder mehr, oder 5 oder mehr) mit jeweils einem Eingangs-Zahnrad und einem Ausgangs-Zahnrad für eine entsprechende Mehrzahl von Gängen und/oder Übersetzungsverhältnissen des Getriebes umfassen. Des Weiteren kann das Getriebe eine Mehrzahl von Klauenkupplungen für die entsprechende Mehrzahl von Zahnrad-Paaren umfassen. Dabei können die einzelnen Klauenkupplungen jeweils eine Eingangsseite aufweisen, die direkt oder indirekt mit der Eingangswelle gekoppelt ist, und eine Ausgangsseite aufweisen, die direkt oder indirekt mit der Ausgangswelle gekoppelt ist (auch wenn die jeweilige Klauenkupplung geöffnet ist). Die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite einer Klauenkupplung hängt somit von der Drehzahl der Eingangswelle ab, und die Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der Klauenkupplung hängt von der Drehzahl der Ausgangswelle ab.The transmission can comprise a plurality of pairs of gears (e.g. 3 or more, or 5 or more) each having an input gear and an output gear for a corresponding plurality of gears and / or gear ratios of the transmission. Furthermore, the transmission can comprise a plurality of dog clutches for the corresponding plurality of gear pairs. The individual dog clutches can each have an input side that is coupled directly or indirectly to the input shaft and an output side that is coupled directly or indirectly to the output shaft (even when the respective dog clutch is open). The input speed of the input side of a dog clutch thus depends on the speed of the input shaft, and the output speed of the output side of the dog clutch depends on the speed of the output shaft.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, in Vorbereitung auf das Schließen jeder einzelnen der Mehrzahl von Klauenkupplungen die Wellenbremse zu betreiben, um die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der jeweiligen Klauenkupplung an die Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der jeweiligen Klauenkupplung anzunähern. So kann der Komfort aller (Hoch-)Schaltvorgänge des Getriebes erhöht werden.The control unit can be set up to operate the shaft brake in preparation for the closing of each individual one of the plurality of dog clutches in order to bring the input speed of the input side of the respective dog clutch closer to the output speed of the output side of the respective dog clutch. In this way, the comfort of all (up) gearshifts of the transmission can be increased.
Die Steuereinheit kann eingerichtet sein, zu bestimmen, dass ein Schaltvorgang des Getriebes durchgeführt werden soll (insbesondere ein Herunterschalten eines Ganges durchgeführt werden soll), bei dem vor Schließen der Klauenkupplung die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung niedriger als die Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der Klauenkupplung der an dem Schaltvorgang beteiligten Klauenkupplung ist. Die Steuereinheit kann dann veranlassen, dass vor Schließen der Klauenkupplung kein Bremsmoment durch die Wellenbremse bewirkt wird. So kann ein energieeffizienter Betrieb des Getriebes gewährleistet werden.The control unit can be set up to determine that a shift operation of the transmission is to be carried out (in particular a downshift of a gear is to be carried out) in which the input speed of the input side of the dog clutch is lower than the output speed of the output side before the dog clutch is closed the dog clutch is the dog clutch involved in the shifting process. The control unit can then cause that no braking torque is applied by the before closing the dog clutch Shaft brake is effected. In this way, energy-efficient operation of the transmission can be guaranteed.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird eine Steuereinheit zum Betrieb eines Getriebes zur Kopplung der Eingangswelle des Getriebes mit der Ausgangswelle des Getriebes beschrieben. Das Getriebe kann zumindest ein mit der Eingangswelle gekoppeltes oder koppelbares Eingangs-Zahnrad und zumindest ein mit der Ausgangswelle gekoppeltes oder koppelbares Ausgangs-Zahnrad umfassen. Des Weiteren kann das Getriebe eine Klauenkupplung umfassen, die ausgebildet ist, eine Eingangsseite der Klauenkupplung (die drehfest mit der Eingangswelle gekoppelt ist) mit einer Ausgangsseite der Klauenkupplung (die drehfest mit der Ausgangswelle gekoppelt ist) zu koppeln, um die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu koppeln. Ferner kann das Getriebe eine Wellenbremse umfassen, die eingerichtet ist, die Eingangswelle abzubremsen.According to a further aspect, a control unit for operating a transmission for coupling the input shaft of the transmission to the output shaft of the transmission is described. The transmission can comprise at least one input gear which is coupled or can be coupled to the input shaft and at least one output gear which is coupled or can be coupled to the output shaft. Furthermore, the transmission can comprise a dog clutch, which is designed to couple an input side of the dog clutch (which is rotatably coupled to the input shaft) with an output side of the dog clutch (which is rotatably coupled to the output shaft) to couple the input shaft to the output shaft couple. Furthermore, the transmission can include a shaft brake which is set up to brake the input shaft.
Die Steuereinheit ist eingerichtet, zu bestimmen, dass ein Schaltvorgang des Getriebes durchgeführt werden soll, bei dem vor Schließen der Klauenkupplung die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung höher als die Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der Klauenkupplung ist. Die Steuereinheit ist ferner eingerichtet, in Vorbereitung auf das Schließen der Klauenkupplung die Wellenbremse zu betreiben, um die Eingangs-Drehzahl der Ausgangs-Drehzahl anzunähern.The control unit is set up to determine that a shifting process of the transmission is to be carried out in which, before the dog clutch is closed, the input speed of the input side of the dog clutch is higher than the output speed of the output side of the dog clutch. The control unit is also set up to operate the shaft brake in preparation for the closing of the dog clutch in order to approximate the input speed to the output speed.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein (Straßen-) Kraftfahrzeug (insbesondere ein Personenkraftwagen oder ein Lastkraftwagen oder ein Bus oder ein Motorrad) beschrieben, das die in diesem Dokument beschriebene Steuereinheit und/oder das in diesem Dokument beschriebene Getriebe umfasst.According to a further aspect, a (road) motor vehicle (in particular a passenger car or a truck or a bus or a motorcycle) is described which comprises the control unit described in this document and / or the transmission described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Verfahren zum Betrieb eines Getriebes zur Kopplung der Eingangswelle des Getriebes mit der Ausgangswelle des Getriebes beschrieben. Das Getriebe umfasst eine Klauenkupplung, die ausgebildet ist, durch Schließen der Klauenkupplung eine Eingangsseite der Klauenkupplung mit einer Ausgangsseite der Klauenkupplung zu koppeln, um dadurch die Eingangswelle mit der Ausgangswelle zu koppeln (z.B. über ein Zahnrad-Paar).According to a further aspect, a method for operating a transmission for coupling the input shaft of the transmission to the output shaft of the transmission is described. The transmission comprises a dog clutch which is designed to couple an input side of the dog clutch with an output side of the dog clutch by closing the dog clutch, thereby coupling the input shaft to the output shaft (e.g. via a gear pair).
Das Verfahren umfasst das Bestimmen, dass ein Schaltvorgang des Getriebes durchgeführt werden soll, bei dem vor Schließen der Klauenkupplung die Eingangs-Drehzahl der Eingangsseite der Klauenkupplung höher als die Ausgangs-Drehzahl der Ausgangsseite der Klauenkupplung ist. Des Weiteren umfasst das Verfahren das Abbremsen der Eingangswelle in Vorbereitung auf das Schließen der Klauenkupplung, um die Eingangs-Drehzahl der Ausgangs-Drehzahl anzunähern.The method includes determining that a shift operation of the transmission is to be performed in which the input speed of the input side of the dog clutch is higher than the output speed of the output side of the dog clutch before the dog clutch is closed. The method further includes braking the input shaft in preparation for closing the dog clutch in order to bring the input speed closer to the output speed.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Software (SW) Programm beschrieben. Das SW Programm kann eingerichtet werden, um auf einem Prozessor (z.B. auf einem Steuergerät eines Fahrzeugs) ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a software (SW) program is described. The software program can be set up to be executed on a processor (e.g. on a control unit of a vehicle) and thereby to execute the method described in this document.
Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein Speichermedium beschrieben. Das Speichermedium kann ein SW Programm umfassen, welches eingerichtet ist, um auf einem Prozessor ausgeführt zu werden, und um dadurch das in diesem Dokument beschriebene Verfahren auszuführen.According to a further aspect, a storage medium is described. The storage medium can comprise a software program which is set up to be executed on a processor and thereby to execute the method described in this document.
Es ist zu beachten, dass die in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme sowohl alleine, als auch in Kombination mit anderen in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen verwendet werden können. Des Weiteren können jegliche Aspekte der in diesem Dokument beschriebenen Verfahren, Vorrichtungen und Systemen in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden. Insbesondere können die Merkmale der Ansprüche in vielfältiger Weise miteinander kombiniert werden.It should be noted that the methods, devices and systems described in this document can be used both alone and in combination with other methods, devices and systems described in this document. Furthermore, any aspects of the methods, devices and systems described in this document can be combined with one another in diverse ways. In particular, the features of the claims can be combined with one another in diverse ways.
Im Weiteren wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen näher beschrieben. Dabei zeigen
-
1 beispielhafte Komponenten eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs; -
2a ein beispielhaftes nicht-synchronisiertes Getriebe; -
2b beispielhafte Klauen und Taschen einer Zahnrad- bzw. Klauenkupplung eines Getriebes; -
2c das beispielhafte Getriebe aus2a mit einem eingelegten Gang bzw. mit einer geschlossenen Klauenkupplung; -
3a ein beispielhaftes Getriebe mit einer Wellenbremse; -
3b eine beispielhafte Wellenbremse; und -
4 ein Ablaufdiagramm eines beispielhaften Verfahrens zum Betrieb eines Getriebes.
-
1 exemplary components of a powertrain of a vehicle; -
2a an exemplary non-synchronized transmission; -
2 B exemplary claws and pockets of a gear or claw clutch of a transmission; -
2c the exemplary transmission2a with an engaged gear or with a closed dog clutch; -
3a an exemplary transmission with a shaft brake; -
3b an exemplary shaft brake; and -
4th a flowchart of an exemplary method for operating a transmission.
Wie eingangs dargelegt, befasst sich das vorliegende Dokument mit der Erhöhung des Komforts von Schaltvorgängen bei einem nicht-synchronisierten Getriebe. In diesem Zusammenhang zeigt
Das Fahrzeug
Das Getriebe
Zwischen einem Festrad
Das Getriebe
Vor Schließen einer Klauenkupplung
Allgemein weist vor Schließen einer Klauenkupplung
Die ein oder mehreren Klauen
Wie oben dargelegt, liegt aufgrund der fehlenden Synchronisierung bei einem Schaltvorgang in dem Getriebe
Ggf. kann auf der Vorgelege- bzw. Getriebeeingangswelle
Für einen Schaltvorgang wird typischerweise zunächst die (Schalt-)Kupplung
Die Steuereinheit
Die Wellenbremse
Es werden somit Maßnahmen beschrieben, um die Drehzahldifferenz der zu schaltenden Wellen
Das in diesem Dokument beschriebene Getriebe
Die Drehzahldifferenz kann durch Betrieb der Bremse
Eine konkrete Umsetzung ist die Anordnung einer magnetischen Reibflächenbremse
In dem in den
In einem alternativen Beispiel kann die Eingangsseite einer Klauenkupplung
Durch Schließen der Klauenkupplung
Das Getriebe
Des Weiteren kann das Getriebe
Das Verfahren
Das Verfahren
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt. Insbesondere ist zu beachten, dass die Beschreibung und die Figuren nur beispielhaft das Prinzip der vorgeschlagenen Verfahren, Vorrichtungen und Systeme veranschaulichen sollen.The present invention is not restricted to the exemplary embodiments shown. In particular, it should be noted that the description and the figures are only intended to illustrate the principle of the proposed methods, devices and systems by way of example.
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102019132572.2A DE102019132572A1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Gearbox with shaft brake as well as a method and a control unit for operating a gearbox |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE102019132572.2A DE102019132572A1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Gearbox with shaft brake as well as a method and a control unit for operating a gearbox |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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DE102019132572A1 true DE102019132572A1 (en) | 2021-06-02 |
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ID=75896976
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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DE102019132572.2A Pending DE102019132572A1 (en) | 2019-12-02 | 2019-12-02 | Gearbox with shaft brake as well as a method and a control unit for operating a gearbox |
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Country | Link |
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Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005002496A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for switching control of an automated manual transmission |
DE102016204282B3 (en) * | 2016-03-16 | 2017-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Braking device for gear wheels |
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2019
- 2019-12-02 DE DE102019132572.2A patent/DE102019132572A1/en active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102005002496A1 (en) * | 2005-01-19 | 2006-07-27 | Zf Friedrichshafen Ag | Method for switching control of an automated manual transmission |
DE102016204282B3 (en) * | 2016-03-16 | 2017-05-04 | Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft | Braking device for gear wheels |
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