DE102020213075B3

DE102020213075B3 - Method for actuating a form-fitting shifting element, in particular an unsynchronized claw shifting element

Info

Publication number: DE102020213075B3
Application number: DE102020213075.2A
Authority: DE
Inventors: Stefan Blattner; Christian Mittelberger
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2020-10-16
Filing date: 2020-10-16
Publication date: 2021-10-07
Anticipated expiration: 2040-10-17

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen eines formschlüssigen Schaltelements (1), wobei ein erstes Kupplungselement (3) des Schaltelements (1) aus einer Öffnungsstellung in Richtung einer Kupplungsstellung bewegt wird, wobei im Zuge der Bewegung des ersten Kupplungselements (3) ein Schaltweg des ersten Kupplungselements (3) erfasst und mindestens ein Parameter mit je einem zugehörigen Grenzwert abgeglichen wird, und wobei bei Erfassung eines Überschreitens des je zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter vor einem Erreichen eines ersten Wegbereichs (9) des Schaltweges, in welchem die Kupplungsstellung liegt, ein unvollständiges Schließen des Schaltelements (1) erfasst wird. Dabei wird bei Erfassung des unvollständigen Schließens in einem zweiten Wegbereich (11) des Schaltwegs, in welchem ein Beginn einer Überschneidung von Mitnahmeprofilen (4, 5) der Kupplungselemente (2, 3) liegt, zunächst eine erste Maßnahme durchgeführt, bei welcher eine Drehzahländerung der Kupplungselemente (2, 3) zueinander vollzogen wird, wobei bei trotz Durchführung der ersten Maßnahme fehlendem Erreichen des ersten Wegbereichs (9) des Schaltweges eine Rückbewegung des ersten Kupplungselements (3) in Richtung der Öffnungsstellung eingeleitet wird, und wobei bei nicht erfolgender Rückbewegung eine zweite Maßnahme durchgeführt wird, bei welcher eine Drehmomentänderung zwischen den Kupplungselementen (2, 3) vollzogen wird.The invention relates to a method for actuating a form-fitting switching element (1), wherein a first coupling element (3) of the switching element (1) is moved from an open position in the direction of a coupling position, with a switching path of the The first clutch element (3) is detected and at least one parameter is compared with an associated limit value, and when the at least one parameter detects that the respective limit value is exceeded before a first travel range (9) of the shift path in which the clutch position is reached is reached , incomplete closing of the switching element (1) is detected. When the incomplete locking is detected in a second travel range (11) of the shift path, in which the start of an overlapping of the driving profiles (4, 5) of the coupling elements (2, 3) lies, a first measure is carried out in which a change in the speed of the Coupling elements (2, 3) to each other is carried out, with a return movement of the first coupling element (3) in the direction of the open position being initiated in spite of the implementation of the first measure, a return movement of the first coupling element (3) in the direction of the open position and a second movement not taking place Measure is carried out in which a change in torque between the coupling elements (2, 3) is carried out.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betätigen eines formschlüssigen Schaltelements, insbesondere eines unsynchronisierten Klauenschaltelements, wobei ein erstes Kupplungselement des Schaltelements aus einer Öffnungsstellung in Richtung einer Kupplungsstellung bewegt wird, in welcher das Schaltelement durch vollständigen Eingriff eines Mitnahmeprofils des ersten Kupplungselements in ein Mitnahmeprofil eines zweiten Kupplungselements des Schaltelements geschlossen ist, wobei im Zuge der Bewegung des ersten Kupplungselements ein Schaltweg des ersten Kupplungselements erfasst und mindestens ein Parameter mit je einem zugehörigen Grenzwert abgeglichen wird, und wobei bei Erfassung eines Überschreitens des je zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter vor einem Erreichen eines ersten Wegbereichs des Schaltweges, in welchem die Kupplungsstellung liegt, ein unvollständiges Schließen des Schaltelements erfasst wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt sowie einen Datenträger.The invention relates to a method for actuating a form-fitting shifting element, in particular an unsynchronized claw shifting element, a first coupling element of the shifting element being moved from an open position towards a coupling position in which the shifting element is fully engaged by a driving profile of the first coupling element in a driving profile of a second coupling element of the switching element is closed, wherein in the course of the movement of the first clutch element a shift path of the first clutch element is detected and at least one parameter is compared with an associated limit value each, and when the at least one parameter is detected that the respective limit value is exceeded by the at least one parameter before a first travel range of the shift path in which the clutch position lies, an incomplete closing of the shift element is detected. The invention also relates to a control device, a computer program product and a data carrier.

Bei Getrieben sind mehrgängige Getriebe bekannt, bei welchen mehrere unterschiedliche Übersetzungsverhältnisse als Gänge durch Betätigung entsprechender Schaltelemente geschaltet werden können. Neben kraftschlüssigen Schaltelementen, bei welchen eine Kraftflussführung durch Reibschluss verwirklicht wird, kommen vermehrt auch formschlüssige Schaltelemente zur Anwendung, da diese im Vergleich zu kraftschlüssigen Schaltelementen im geöffneten Zustand ein niedrigeres Schleppmoment und damit einen besseren Wirkungsgrad aufweisen. Im einfachsten Fall ist ein formschlüssiges Schaltelement dabei als unsynchronisiertes Klauenschaltelement ausgeführt, welches im betätigten Zustand durch Eingriff von Mitnahmeprofilen von Kupplungselementen des Klauenschaltelements und damit durch Formschluss eine Kraftflussführung über das Schaltelement realisiert. Im Unterschied zu einem kraftschlüssigen Schaltelement sind dabei aber vor einem Schließen eines unsynchronisierten Klauenschaltelementen zunächst Drehzahlen zwischen den Kupplungselementen zu synchronisieren, bevor der Eingriff der Mitnahmeprofile eingeleitet werden kann. Allerdings kann es auch nach einer Drehzahlsynchronisation bei einer ungünstigen Stellung der Kupplungselemente zueinander dazu kommen, dass eine Betätigung des Schaltelements nicht stattfinden kann oder unvollständig ist. So kann mit Vorliegen einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Mitnahmeprofile ein Eingriff der Mitnahmeprofile ineinander zunächst nicht stattfinden. In diesem Fall kann eine Betätigung des Schaltelements erst dann vollzogen werden, wenn die Kupplungselemente des Schaltelements leicht zueinander verdreht werden, um die Zahn-auf-Zahn-Stellung aufzulösen und den Eingriff der Mitnahmeprofile zu ermöglichen. Insbesondere bei einer automatisierten Betätigung eines formschlüssigen Schaltelements werden daher häufig Maßnahmen getroffen, um eine unvollständige Betätigung des Schaltelements frühzeitig zu erkennen und entsprechende Gegenmaßnahmen einzuleiten.In the case of transmissions, multi-gear transmissions are known in which several different gear ratios can be shifted as gears by actuating appropriate shifting elements. In addition to non-positive shifting elements, in which a power flow guidance is realized by frictional engagement, positive locking shifting elements are also increasingly being used, as these have a lower drag torque and thus a better efficiency compared to non-positive shifting elements in the open state. In the simplest case, a positive shifting element is designed as an unsynchronized claw shifting element, which in the actuated state implements a power flow guidance via the shifting element by engagement of driving profiles of coupling elements of the claw shifting element and thus by positive locking. In contrast to a non-positive shifting element, however, before an unsynchronized claw shifting element is closed, speeds between the coupling elements must first be synchronized before the engagement of the driving profiles can be initiated. However, even after speed synchronization, if the coupling elements are in an unfavorable position relative to one another, actuation of the switching element cannot take place or is incomplete. Thus, when the driving profiles are in a tooth-on-tooth position, the driving profiles cannot initially engage with one another. In this case, the switching element can only be actuated when the coupling elements of the switching element are slightly rotated relative to one another in order to release the tooth-on-tooth position and enable the engagement of the driving profiles. In particular in the case of an automated actuation of a form-fitting switching element, measures are therefore often taken to detect incomplete actuation of the switching element at an early stage and to initiate appropriate countermeasures.

Aus der DE 10 2006 046 605 A1 geht ein Verfahren zur Betätigung eines unsynchronisierten Klauenschaltelements eines Getriebes hervor, wobei dabei im Zuge einer Schaltung eines Ganges ein Schaltweg eines Kupplungselements des Klauenschaltelements erfasst und zudem ein Parameter in Form einer Betätigungszeit des Klauenschaltelements überwacht wird. Wird eine unvollständige Betätigung des Klauenschaltelements durch eine Zahn-auf-Zahn-Stellung von Mitnahmeprofilen des Klauenschaltelements dadurch erkannt, dass die Betätigungszeit eine definierte Zeitschwelle überschreitet und zudem vom Schaltweg her kein vollständiges Schließen des Schaltelements erfasst wird, so wird eine Maßnahme eingeleitet, um die Zahn-auf-Zahn-Stellung aufzulösen. Dies wird bei der DE 10 2006 046 605 A1 dadurch realisiert, indem schon im Vorfeld der Betätigung des Schaltelements eine Fahrkupplung, welche dem Getriebe in einem Antriebsstrang vorgeschaltet ist, in eine Betätigungsposition gebracht wird, in welcher die Fahrkupplung die Übertragung eines Drehmoments auf einer Antriebsseite des Getriebes zulässt. Parallel dazu wird eine Getriebebremse des Getriebes so betätigt, dass es aufgrund des übertragenen Drehmoments zu einer Relativverdrehung zwischen den Kupplungselementen des Klauenschaltelements und damit zur gewünschten Auflösung der vorhandenen Zahn-auf-Zahn-Stellung kommt.From the DE 10 2006 046 605 A1 discloses a method for actuating an unsynchronized claw shift element of a transmission, with a shift path of a clutch element of the claw shift element being detected in the course of shifting a gear and a parameter in the form of an actuation time of the claw shift element being monitored. If incomplete actuation of the claw switching element due to a tooth-on-tooth position of driving profiles of the claw switching element is recognized by the fact that the actuation time exceeds a defined time threshold and, in addition, no complete closing of the switching element is detected from the switching path, a measure is initiated to prevent the To dissolve tooth-on-tooth position. This is the case with the DE 10 2006 046 605 A1 realized in that a drive clutch, which is connected upstream of the transmission in a drive train, is brought into an actuation position in which the drive clutch allows the transmission of a torque on a drive side of the transmission in advance of the actuation of the shift element. At the same time, a transmission brake of the transmission is actuated in such a way that the transmitted torque results in a relative rotation between the coupling elements of the claw switching element and thus in the desired resolution of the existing tooth-on-tooth position.

Ein Verfahren zum Betreiben eines Automatikgetriebes mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen und mindestens einem formschlüssigen Schaltelement wird durch die DE 10 2014 225 453 A1 offenbart.A method for operating an automatic transmission with a plurality of frictional shifting elements and at least one positive shifting element is provided by the DE 10 2014 225 453 A1 disclosed.

Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Betätigung eines formschlüssigen Schaltelements zu realisieren, wobei im Rahmen dieser Betätigung ein unvollständiges Schlie-ßen des Schaltelements erkannt und in der Folge ein vollständiges Schließen des Schaltelements durch Einleitung geeigneter Maßnahmen herbeigeführt werden kann.Starting from the prior art described above, the object of the present invention is to implement an actuation of a form-fitting switching element, an incomplete closing of the switching element being detected in the course of this actuation and, as a result, a complete closing of the switching element by initiating suitable measures can be brought about.

Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Steuergerät, über welches das vorgenannte Verfahren durchgeführt werden kann, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 8 und 9. Zudem betrifft Anspruch 10 ein Computerprogrammprodukt sowie Anspruch 11 einen Datenträger mit einem Computerprogrammprodukt.From a procedural point of view, this object is achieved on the basis of the preamble of claim 1 in conjunction with its characterizing features. The subsequent dependent claims each reproduce advantageous developments of the invention. A control unit over which the aforementioned method can be carried out, is also the subject of claims 8 and 9. In addition, claim 10 relates to a computer program product and claim 11 to a data carrier with a computer program product.

Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Betätigen eines formschlüssigen Schaltelements ein erstes Kupplungselement des Schaltelements aus einer Öffnungsstellung in Richtung einer Kupplungsstellung bewegt, in welcher das Schaltelement durch vollständigen Eingriff eines Mitnahmeprofils des ersten Kupplungselements in ein Mitnahmeprofil eines zweiten Kupplungselements des Schaltelements geschlossen ist. Dabei wird im Zuge der Bewegung des ersten Kupplungselements ein Schaltweg des ersten Kupplungselements erfasst und mindestens ein Parameter mit je einem zugehörigen Grenzwert abgeglichen, wobei bei Erfassung eines Überschreitens des je zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter vor einem Erreichen eines ersten Wegbereichs des Schaltweges, in welchem die Kupplungsstellung liegt, ein unvollständiges Schließen des Schaltelements erfasst wird.According to the invention, in a method for actuating a form-fitting switching element, a first coupling element of the switching element is moved from an open position towards a coupling position in which the switching element is closed by fully engaging a driving profile of the first coupling element in a driving profile of a second coupling element of the switching element. In the course of the movement of the first clutch element, a shift path of the first clutch element is recorded and at least one parameter is compared with an associated limit value each which is the clutch position, an incomplete closing of the switching element is detected.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens wird also eine Betätigung eines formschlüssigen Schaltelements durchgeführt, wobei es sich bei dem formschlüssigen Schaltelement dabei insbesondere um ein unsynchronisiertes Klauenschaltelement handelt. Alternativ dazu kann das formschlüssige Schaltelement im Rahmen der Erfindung aber auch als Sperrsynchronisation vorliegen. Im Zuge der Betätigung des Schaltelements wird ein erstes Kupplungselement aus einer Öffnungsstellung in Richtung einer Kupplungsstellung und in Richtung eines zweiten Kupplungselements bewegt, um in der Kupplungsstellung einen vollständigen Eingriff eines Mitnahmeprofils des ersten Kupplungselements mit einem Mitnahmeprofil des zweiten Kupplungselements herbeizuführen und dadurch einen vollständig geschlossenen Zustand des formschlüssigen Schaltelements zu erreichen. Um dabei überprüfen zu können, ob das erst Kupplungselement erfolgreich in den Bereich der Kupplungsstellung bewegt worden ist und dementsprechend der vollständige Eingriff der Mitnahmeprofile stattfindet, wird im Zuge der Bewegung des ersten Kupplungselements zum einen ein Schaltweg des ersten Kupplungselements sowie zum anderen mindestens ein Parameter ermittelt, von welchen letzterer mit je einem zugehörigen Grenzwert verglichen wird. Wird dabei ein Überschreiten dieses Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter erkannt, bevor das erste Kupplungselement in den Bereich der Kupplungsstellung bewegt worden ist, so wird dies als unvollständiges Schließen des Schaltelements erfasst.By means of the method according to the invention, an actuation of a form-fitting shifting element is carried out, the form-fitting shifting element being in particular an unsynchronized claw shifting element. As an alternative to this, the interlocking switching element can also be present as a locking synchronization within the scope of the invention. In the course of the actuation of the switching element, a first coupling element is moved from an open position towards a coupling position and in the direction of a second coupling element in order to bring about a complete engagement of a driving profile of the first coupling element with a driving profile of the second coupling element in the coupling position and thereby a completely closed state to achieve the positive switching element. In order to be able to check whether the first coupling element has been successfully moved into the area of the coupling position and, accordingly, the complete engagement of the driving profiles takes place, during the movement of the first coupling element, on the one hand, a shift travel of the first coupling element and, on the other hand, at least one parameter is determined , of which the latter is compared with an associated limit value each. If the at least one parameter detects that this limit value is exceeded before the first coupling element has been moved into the area of the coupling position, this is recorded as incomplete closing of the switching element.

Bei dem jeweiligen Mitnahmeprofil des einzelnen Kupplungselements handelt es sich bevorzugt um eine Mitnahmeverzahnung, welche durch über einen Umfang verteilte, axial verlaufende Zähne gebildet ist. Durch einen Eingriff dieser Mitnahmeprofile werden die beiden Kupplungselemente in Drehrichtung formschlüssig miteinander gekoppelt, so dass das formschlüssige Schaltelement in seinem verbauten Zustand für eine drehfeste Verbindung zwischen zwei hieran unmittelbar angebundenen Komponenten sorgt. Besonders bevorzugt ist das formschlüssige Schaltelement dabei Teil eines Getriebes und bewirkt bei Betätigung eine drehfeste Verbindung zwischen zwei unmittelbar angebundenen Getriebekomponenten.The respective driving profile of the individual coupling element is preferably a driving toothing which is formed by axially extending teeth distributed over a circumference. By engaging these driver profiles, the two coupling elements are positively coupled to one another in the direction of rotation, so that the interlocking switching element in its installed state ensures a non-rotatable connection between two components directly connected to it. Particularly preferably, the form-fitting shifting element is part of a transmission and, when actuated, produces a non-rotatable connection between two directly connected transmission components.

Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass bei Erfassung eines unvollständigen Schließens in einem zweiten Wegbereich des Schaltwegs, in welchem ein Beginn einer Überschneidung der Mitnahmeprofile der Kupplungselemente liegt, zunächst eine erste Maßnahme durchgeführt wird, bei welcher eine Drehzahländerung der Kupplungselemente zueinander vollzogen wird. Wird trotz Durchführung der ersten Maßnahme die Kupplungsstellung nicht erreicht, so wird eine Rückbewegung des ersten Kupplungselements in Richtung der Öffnungsstellung eingeleitet. Bei daraufhin nicht erfolgender Rückbewegung wird eine zweite Maßnahme durchgeführt, bei welcher eine Drehmomentänderung zwischen den Kupplungselementen vollzogen wird.The invention now includes the technical teaching that when an incomplete locking is detected in a second travel range of the shift path, in which an overlap of the driving profiles of the coupling elements begins, a first measure is carried out in which a change in the rotational speed of the coupling elements is carried out with respect to one another. If the coupling position is not reached despite the implementation of the first measure, a return movement of the first coupling element in the direction of the open position is initiated. If the return movement then does not take place, a second measure is carried out in which a change in torque is carried out between the coupling elements.

Mit anderen Worten wird also im Fall der Erfassung eines unvollständigen Schlie-ßens des Schaltelements und eines Schaltwegs des ersten Kupplungselements, welcher in einem zweiten Wegbereich liegt, in dem auch eine Überdeckung der Mitnahmeprofile der Kupplungselemente beginnt, zunächst eine erste Maßnahme angestoßen. Diese erste Maßnahme dient dabei der Auflösung einer Zahn-auf-Zahn-Stellung, indem die beiden Kupplungselemente durch Drehzahländerung relativ zueinander verdreht werden. Wird in der Folge trotz Durchführung der ersten Maßnahme der erste Wegbereich des Schaltwegs nicht erreicht, so wird eine Rückbewegung des ersten Kupplungselements in Richtung der Öffnungsstellung versucht. Ist dieser Versuch erfolglos, so wird in der Folge eine zweite Maßnahme eingeleitet, die dem Lösen eines Verklemmens zwischen den Kupplungselementen dient und bei der eine Änderung eines Drehmoments eines der Kupplungselemente und damit auch der Kupplungselemente zueinander durchgeführt wird.In other words, if an incomplete closing of the shifting element and a shifting path of the first coupling element is detected, which is in a second path area in which an overlap of the driving profiles of the coupling elements begins, a first measure is initiated. This first measure serves to resolve a tooth-on-tooth position in that the two coupling elements are rotated relative to one another by changing the rotational speed. If the first path range of the shift path is subsequently not reached despite the implementation of the first measure, an attempt is made to move the first coupling element back in the direction of the open position. If this attempt is unsuccessful, a second measure is subsequently initiated which serves to release a jamming between the coupling elements and in which a change in the torque of one of the coupling elements and thus also of the coupling elements to one another is carried out.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei einem Betätigen eines formschlüssigen Schaltelements auf ein unvollständiges Schließen des Schaltelements reagiert werden, welches bei einem Schaltweg des ersten Kupplungselements in dem Bereich erfasst worden ist, in welchem eine Überschneidung der Mitnahmeprofil der Kupplungselemente beginnt. Denn in diesem Bereich kann aufgrund der Toleranzlage der Bauteile und der damit einhergehenden nicht genauen Erfassung des Schaltweges des ersten Kupplungselements die Ursache für das unvollständige Schließen des Schaltelements neben einer Zahn-auf-Zahn-Stellung auch darin begründet liegen, dass zwar ein Eingriff der Mitnahmeprofil der Kupplungselemente stattgefunden hat, diese aber verklemmen und in der Folge ein weiteres Schließen des Schaltelements erschweren oder gar unmöglich machen. Dem trägt das erfindungsgemäße Verfahren nun Rechnung, indem zunächst durch Durchführung der ersten Maßnahmen versucht wird, eine Zahn-auf-Zahn-Stellung aufzulösen, wobei bei unterbleibendem Erfolg dieser Maßnahme in der Folge eine Rückbewegung des ersten Kupplungselements in die Öffnungsstellung und damit ein vollständiges Öffnen des Schaltelements versucht wird. Ist auch dieser Versuch erfolglos, so wird auf das Vorliegen eines Verklemmens zwischen den Kupplungselementen geschlossen und durch Einleitung der zweiten Maßnahme deren Lösen angestrebt. Insgesamt kann dadurch das Problem eines unvollständigen Schließens des formschlüssigen Schaltelements zuverlässig gelöst werden.By means of the method according to the invention, when a positive shifting element is actuated, it is possible to react to incomplete closing of the shifting element, which has been detected during a shifting travel of the first coupling element in the area in which an overlapping of the driving profile of the coupling elements begins. Because in this area you can Due to the tolerance position of the components and the associated inaccurate detection of the shift travel of the first clutch element, the reason for the incomplete closing of the shift element, in addition to a tooth-on-tooth position, is also due to the fact that the driving profile of the clutch elements has intervened, but these jam and consequently make further closing of the switching element difficult or even impossible. The method according to the invention now takes this into account by first attempting to resolve a tooth-on-tooth position by performing the first measures, with a return movement of the first coupling element into the open position and thus complete opening if this measure is unsuccessful of the switching element is attempted. If this attempt is also unsuccessful, the existence of a jamming between the coupling elements is concluded and an attempt is made to release them by initiating the second measure. Overall, the problem of incomplete closing of the interlocking switching element can be reliably solved as a result.

Hingegen kann mittels des Verfahrens der DE 10 2006 046 605 A1 ein zunächst unvollständiges Schließen eines formschlüssigen Schaltelements nur dann gelöst werden, wenn die Ursache für das unvollständige Schließen in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Mitnahmeprofile der beiden Kupplungselemente des Schaltelements liegt. Ist der Grund für das unvollständige Schließen hingegen ein Verklemmen der beiden Kupplungselemente, so ist die bei der DE 10 2006 046 605 A1 eingeleitete Maßnahme ggf. nicht zielführend, um dieses Verklemmen aufzulösen. In diesem Fall besteht dann das unvollständige Schließen des Schaltelements fort.In contrast, by means of the method of DE 10 2006 046 605 A1 an initially incomplete closing of a form-fitting switching element can only be solved if the cause of the incomplete closing lies in a tooth-on-tooth position of the driving profiles of the two coupling elements of the switching element. If, on the other hand, the reason for the incomplete closing is a jamming of the two coupling elements, this is the case with DE 10 2006 046 605 A1 initiated measure may not be effective in resolving this deadlock. In this case, the incomplete closing of the switching element continues.

Der wesentliche Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens ist das Vorgehen bei Erfassung des unvollständigen Schließens des Schaltelements für einen Schaltweg des ersten Kupplungselements, welcher in dem Bereich des Beginns der Überschneidung der Mitnahmeprofile der Kupplungselemente liegt. Denn in diesem Bereich kann aufgrund von Toleranzen der beteiligten Bauteile, vorhandenen Spielen, etc. nicht mit Gewissheit bestimmt werden, ob die Ursache für das unvollständige Schließen in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Mitnahmeprofile der Kupplungselemente, d.h. einem stirnseitigen Aufeinanderstoßen der Mitnahmeprofile, oder einem Verklemmen zwischen den Kupplungselementen liegt. Dadurch, dass auf die erfindungsgemäße Weise zunächst eine Maßnahme gegen eine Zahn-auf-Zahn-Stellung durchgeführt und erst bei deren fehlendem Erfolg und einer nicht möglichen Rückbewegung des ersten Kupplungselements eine Maßnahme gegen ein Verklemmen zwischen den Kupplungselementen durchgeführt wird, kann dennoch auf zuverlässige Art und Weise aufeinanderfolgend auf beide Ursachen reagiert werden.The main advantage of the method according to the invention is the procedure when detecting the incomplete closing of the shifting element for a shifting travel of the first coupling element which is in the area of the start of the overlap of the driving profiles of the coupling elements. Because in this area, due to the tolerances of the components involved, existing games, etc., it cannot be determined with certainty whether the cause of the incomplete closing in a tooth-on-tooth position of the driving profiles of the coupling elements, i.e. a frontal collision of the driving profiles , or jamming between the coupling elements. The fact that a measure against a tooth-on-tooth position is initially carried out in the manner according to the invention and a measure against jamming between the coupling elements is only carried out if it is unsuccessful and the first coupling element cannot move backwards, can nevertheless be carried out in a reliable manner and ways to respond to both causes sequentially.

Zur Auflösung einer Zahn-auf-Zahn-Stellung wird eine Drehzahländerung der Kupplungselemente zueinander eingeleitet, zwischen den beiden Kupplungselementen wird also gezielt eine Relativdrehzahl aufgebaut, was ein Relativverdrehen der Kupplungselemente zueinander zur Folge hat. Dadurch wird das stirnseitige Aufeinanderstoßen der Mitnahmeprofile aufgelöst und die Mitnahmeprofile können aneinander vorbei wandern. Zur Auflösung eines Verklemmens der beiden Kupplungselemente, bei welcher zwar die Mitnahmeprofile ineinandergreifen, dabei aber an Flanken der Mitnahmeprofile klemmen, wird gezielt eine Drehmomentänderung eingeleitet. Dies hat zur Folge, dass die Flanken voneinander abheben und das Verklemmen gelöst wird. Die Drehmomentänderung wird insbesondere antriebseitig des Schaltelements eingeleitet, bevorzugt über eine Elektromaschine, die in einem Antriebsstrang antriebsseitig des Schaltelements vorgesehen ist. In vorteilhafter Weise kann über die Elektromaschine eine besonders feindosierte Drehmomentänderung vollzogen werden.To resolve a tooth-on-tooth position, a change in rotational speed of the coupling elements to one another is initiated, i.e. a relative rotational speed is specifically built up between the two coupling elements, which results in a relative rotation of the coupling elements to one another. As a result, the frontal collision of the driving profiles is resolved and the driving profiles can migrate past one another. In order to resolve a jamming of the two coupling elements, in which the driving profiles intermesh, but jamming on the flanks of the driving profiles, a change in torque is initiated in a targeted manner. This has the consequence that the flanks stand out from one another and the jamming is released. The change in torque is initiated in particular on the drive side of the switching element, preferably via an electric machine which is provided in a drive train on the drive side of the switching element. In an advantageous manner, a particularly finely metered change in torque can be carried out via the electric machine.

Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird bei Erfassung eines unvollständigen Schließens in einem dritten Wegbereich des Schaltweges, welcher zwischen dem ersten Wegbereich und dem zweiten Wegbereich liegt, lediglich die zweite Maßnahme durchgeführt. Denn in diesem Bereich des Schaltweges kann davon ausgegangen werden, dass die Ursache für das unvollständige Schließen nicht in einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Mitnahmeprofile, sondern in einem Verklemmen liegt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird also dann, wenn ein unvollständiges Schließen des Schaltelements durch Überschreiten des je zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter vor einem Erreichen des ersten Wegbereichs des Schaltweges erfasst worden ist, in Abhängigkeit des aktuellen Bereichs des Schaltweges unterschiedlich reagiert. Wird das unvollständige Schließen in dem zweiten Wegbereich des Schaltweges erkannt, so wird zunächst die erste Maßnahme durchgeführt, nach einem ausbleibenden Erfolg der ersten Maßnahme die Rückbewegung des ersten Kupplungselements eingeleitet und schließlich bei nicht erfolgender Rückbewegung die zweite Maßnahme durchgeführt. Wird dagegen das unvollständige Schließen in dem dritten Wegbereich des Schaltweges erfasst, so wird entsprechend der vorliegenden Ausführungsform der Erfindung direkt die zweite Maßnahme eingeleitet und damit in vorteilhafter Weise direkt auf ein Verklemmen reagiert.According to one embodiment of the invention, when an incomplete closing is detected in a third travel range of the switching travel, which lies between the first travel range and the second travel range, only the second measure is carried out. Because in this area of the switching path it can be assumed that the cause of the incomplete closing is not a tooth-on-tooth position of the driving profiles, but a jamming. In the method according to the invention, if an incomplete closing of the switching element has been detected by exceeding the associated limit value by the at least one parameter before the first travel range of the switching travel is reached, the response is different depending on the current range of the switching travel. If the incomplete closing is detected in the second travel range of the shift path, the first measure is carried out first, if the first measure fails, the return movement of the first coupling element is initiated and, if the return movement does not take place, the second measure is carried out. If, on the other hand, the incomplete closing is detected in the third travel range of the switching path, the second measure is initiated directly in accordance with the present embodiment of the invention and thus advantageously reacts directly to jamming.

Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung, die alternativ oder ergänzend zu der vorgenannten Ausführungsform Anwendung finden kann, wird bei Erfassung des unvollständigen Schließens in dem zweiten Wegbereich des Schaltwegs mit der Durchführung der ersten Maßnahme kontinuierlich überprüft, ob bereits der erste Wegbereich erreicht wurde, also eine Bewegung des ersten Kupplungselements in den Bereich der Kupplungsstellung stattgefunden hat. Ist dies zu verneinen, wird eine Durchführungszeit mit einem zugehörigen Grenzwert abgeglichen und erst bei Überschreitung des zugehörigen Grenzwerts durch die Durchführungszeit die Rückbewegung in Richtung der Öffnungsstellung eingeleitet. Es wird also zunächst ein bestimmtes Zeitfenster abgewartet, ob die erste Maßnahme zum Erfolg führt, bevor im Weiteren die Rückbewegung in Richtung der Öffnungsstellung eingeleitet wird.According to one possible embodiment of the invention, which can be used as an alternative or in addition to the aforementioned embodiment If the incomplete locking in the second travel range of the shift travel is detected, the first measure is carried out continuously to check whether the first travel range has already been reached, i.e. whether the first coupling element has moved into the range of the clutch position. If this is answered in the negative, an implementation time is compared with an associated limit value and the return movement in the direction of the open position is only initiated when the associated limit value is exceeded by the implementation time. A certain time window is therefore first waited to see whether the first measure will be successful, before the return movement in the direction of the open position is subsequently initiated.

Weiter alternativ, bevorzugt aber ergänzend zu der vorgenannten Ausgestaltungsmöglichkeit wird bei Erfassung eines unvollständigen Schließens in dem zweiten Wegbereich des Schaltweges im Zuge der Einleitung der Rückbewegung kontinuierlich überprüft, ob eine Rückstellung des ersten Kupplungselements in den Bereich der Öffnungsstellung herbeigeführt wurde. Im zu verneinenden Fall wird dabei abgefragt, ob mindestens ein Rückstellparameter bereits einen zugehörigen Grenzwert überschritten hat. Wird dieses Überschreiten erfasst, so wird die Einleitung der Rückbewegung abgebrochen und zu der Durchführung der zweiten Maßnahme übergegangen. In vorteilhafter Weise wird also im Anschluss an die Durchführung der ersten Maßnahme eine Rückstellung des ersten Kupplungselements in den ersten Wegbereich des Verstellweges so lange probiert, bis mindestens ein Rückstellparameter einen zugehörigen Grenzwert überschritten hat. Sobald dies geschehen ist, wird zu der Durchführung der zweiten Maßnahme übergegangen, mit welcher ein Verklemmen zwischen den Kupplungselementen gelöst werden soll. Besonders bevorzugt wird im Fall der Erfassung einer erfolgreichen Rückstellung ein Neustart der Betätigung des Schaltelements vorgenommen.As a further alternative, but preferably in addition to the aforementioned configuration option, when incomplete closing in the second travel range of the switching path is detected in the course of initiating the return movement, it is continuously checked whether a return of the first coupling element has been brought about in the area of the open position. If the answer is no, a query is made as to whether at least one reset parameter has already exceeded an associated limit value. If this overshoot is detected, the initiation of the return movement is aborted and the implementation of the second measure is carried out. In an advantageous manner, following the implementation of the first measure, a reset of the first coupling element in the first travel range of the adjustment travel is tried until at least one reset parameter has exceeded an associated limit value. As soon as this has happened, the implementation of the second measure is carried out, with which a jamming between the coupling elements is to be released. In the case of a successful reset being detected, the actuation of the switching element is restarted.

Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird mit der Durchführung der zweiten Maßnahme kontinuierlich überprüft, ob das erste Kupplungselement bereits in den ersten Wegbereich des Schaltweges bewegt wurde, wobei im zu verneinenden Fall eine Durchführung der zweiten Maßnahme fortgesetzt. Ab Einleitung der zweiten Maßnahme wird diese also im Sinne der Erfindung so lange durchgeführt, bis das erste Kupplungselement erfolgreich in den ersten Wegbereich überführt und dementsprechend ein vollständiges Schließen des Schaltelements erreicht worden ist.According to a further possible embodiment of the invention, when the second measure is carried out, it is continuously checked whether the first coupling element has already been moved into the first travel range of the shift path, with the second measure being continued in the negative case. From the initiation of the second measure, this is carried out in the sense of the invention until the first coupling element is successfully transferred into the first travel range and, accordingly, a complete closing of the switching element has been achieved.

In Weiterbildung der Erfindung wird als Parameter bzw. als Rückstellparameter eine Betätigungszeit ermittelt und mit einem Grenzwert in Form einer Zeitschwelle abgeglichen. Alternativ, bevorzugt aber ergänzend dazu wird als Parameter bzw. als Rückstellparameter eine Betätigungskraft ermittelt und mit einem Grenzwert in Form einer Kraftschwelle abgeglichen. Hierdurch kann jeweils auf geeignete Art und Weise ein Abbruchkriterium definiert werden, indem das Vorliegen einer maximal zulässigen Zeit und/oder einer maximal zulässigen Kraft überprüft wird. Dabei können die Grenzwerte des Parameters für unterschiedliche Gegebenheiten unterschiedlich gewählt sein, so dass beispielsweise eine Zeitschwelle für das Erfassen des unvollständigen Schließens in dem zweiten Wegbereich des Schaltwegs größer gewählt ist, als eine Zeitschwelle für die Durchführung einer Rückstellung des ersten Kupplungselements in die Öffnungsstellung.In a further development of the invention, an actuation time is determined as a parameter or as a reset parameter and compared with a limit value in the form of a time threshold. Alternatively, but preferably in addition, an actuating force is determined as a parameter or as a reset parameter and compared with a limit value in the form of a force threshold. In this way, a termination criterion can be defined in a suitable manner in that the presence of a maximum permissible time and / or a maximum permissible force is checked. The limit values of the parameter can be selected differently for different circumstances, so that, for example, a time threshold for detecting incomplete locking in the second travel range of the shift path is selected to be greater than a time threshold for performing a reset of the first clutch element into the open position.

Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Steuergerät, bei welchem es sich bevorzugt um ein Getriebesteuergerät eines Getriebes handelt. Dabei ist das Steuergerät dazu eingerichtet, zur Betätigung eines formschlüssigen Schaltelements eine Bewegung eines ersten Kupplungselements des Schaltelements aus einer Öffnungsstellung in Richtung einer Kupplungsstellung einzuleiten, in welcher das Schaltelement durch vollständigen Eingriff eines Mitnahmeprofils des ersten Kupplungselements in ein Mitnahmeprofil eines zweiten Kupplungselements des Schaltelements geschlossen ist. Ferner ist das Steuergerät dazu ausgebildet, einen Schaltweg des ersten Kupplungselements zu erfassen, mindestens einen Parameter mit je einem zugehörigen Grenzwert abzugleichen und bei Erfassung eines Überschreitens des je zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter vor einem Erreichen eines ersten Wegbereichs des Schaltweges, in welchem die Kupplungsstellung liegt, ein unvollständiges Schließen des Schaltelements zu erfassen. Des Weiteren ist das Steuergerät dazu in der Lage, bei Erfassung eines unvollständigen Schließens in einem zweiten Wegbereich des Schaltwegs, in welchem ein Beginn einer Überschneidung der Mitnahmeprofile der Kupplungselemente liegt, zunächst eine erste Maßnahme durchzuführen, bei welcher eine Drehzahländerung der Kupplungselemente zueinander stattfindet, bei trotz Durchführung der ersten Maßnahme fehlendem Erreichen der Kupplungsstellung eine Rückbewegung des ersten Kupplungselements in Richtung der Öffnungsstellung einzuleiten und bei erfolgloser Rückbewegung eine zweite Maßnahme durchzuführen, bei welcher eine Drehmomentänderung der Kupplungselemente zueinander stattfindet. Besonders bevorzugt steht das Steuergerät dabei mit einem Stellaktuator des formschlüssigen Schaltelements in Verbindung, über welchen das Steuergerät eine Betätigung des Schaltelements herbeiführen kann. Außerdem ist das Steuergerät insbesondere mit einer Sensorik verbunden, die den Schaltweg des ersten Kupplungselements des Schaltelements erfassen und dem Steuergerät zur Verfügung stellen kann.The invention also relates to a control device, which is preferably a transmission control device of a transmission. In this case, the control device is designed to initiate a movement of a first coupling element of the switching element from an open position towards a coupling position in which the switching element is closed by fully engaging a driving profile of the first coupling element in a driving profile of a second coupling element of the switching element to actuate a form-fitting switching element . Furthermore, the control device is designed to detect a shift path of the first clutch element, to compare at least one parameter with an associated limit value each and, if the respective associated limit value is detected by the at least one parameter, before a first path range of the shift path is reached in which the Coupling position is to detect an incomplete closing of the switching element. Furthermore, the control device is able, when detecting incomplete locking in a second travel range of the shift path in which an overlap of the driving profiles of the coupling elements occurs, first of all to carry out a first measure in which a change in the rotational speed of the coupling elements takes place in relation to one another initiate a return movement of the first coupling element in the direction of the open position despite the first measure being unable to reach the coupling position and, if the return movement is unsuccessful, carry out a second measure in which the torque of the coupling elements changes relative to one another. The control device is particularly preferably connected to an actuating actuator of the positive-locking switching element, via which the control device can actuate the switching element. In addition, the control device is connected in particular to a sensor system that can detect the shift travel of the first clutch element of the shift element and make it available to the control device.

In Weiterbildung der Erfindung ist das Steuergerät dann ferner dazu ausgebildet, im Weiteren das Verfahren gemäß einer oder mehrerer der vorgenannten Varianten durchzuführen.In a further development of the invention, the control device is then also designed to subsequently carry out the method according to one or more of the aforementioned variants.

Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor, beispielsweise einem Prozessor eines vorgenannten Steuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.The method according to the invention can also be embodied as a computer program product which, when it runs on a processor, for example a processor of the aforementioned control unit, instructs the processor in software to carry out the assigned method steps according to the invention. In this context, the subject matter of the invention also includes a computer-readable medium on which a computer program product described above is stored in a retrievable manner.

Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:

1 eine schematische Ansicht eines formschlüssigen Schaltelements;
2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betätigen des Schaltelements aus 1, entsprechend einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung;
3 bis 7 das Schaltelement aus 1, gezeigt in unterschiedlichen Schaltsituationen.

An advantageous embodiment of the invention, which is explained below, is shown in the drawings. It shows:

1 a schematic view of a form-fitting switching element;
2 a flowchart of a method according to the invention for actuating the switching element 1 , according to a preferred embodiment of the invention;
3 until 7th the switching element off 1 , shown in different switching situations.

1 zeigt eine schematische Ansicht eines formschlüssigen Schaltelements 1, welches als unsynchronisiertes Klauenschaltelement ausgeführt ist und insbesondere bei einem Getriebe zur Anwendung kommt, um im geschalteten Zustand zwei unmittelbar an dem Schaltelement 1 angebundene Getriebekomponenten drehfest miteinander zu verbinden. Das Schaltelement 1 setzt sich aus zwei Kupplungselementen 2 und 3 zusammen, die als Schaltklauen vorliegen und im verbauten Zustand des Schaltelements 1 jeweils drehfest mit der je zugehörigen Getriebekomponenten verbunden sind. 1 shows a schematic view of a form-fitting switching element 1 , which is designed as an unsynchronized claw shifting element and is used in particular in a gearbox in order to have two directly on the shifting element in the shifted state 1 to connect connected gear components to one another in a rotationally fixed manner. The switching element 1 consists of two coupling elements 2 and 3 together, which are present as switching claws and in the installed state of the switching element 1 are each non-rotatably connected to the respective associated transmission components.

Von den beiden Kupplungselementen 2 und 3 ist das Kupplungselement 2 axial feststehend vorgesehen, während das Kupplungselement 3 axial bewegt werden kann, um mit einem axial in Richtung des Kupplungselements 2 vorstehenden Mitnahmeprofil 4 des Kupplungselements 3 in Eingriff mit einem Mitnahmeprofil 5 zu gelangen, welches seitens des Kupplungselements 2 axial in Richtung des Kupplungselements 3 vorstehend ausgebildet ist. Die Mitnahmeprofile 4 und 5 liegen dabei jeweils als axial verlaufende Mitnahmeverzahnungen vor.Of the two coupling elements 2 and 3 is the coupling element 2 axially fixed, while the coupling element 3 can be moved axially to with an axially in the direction of the coupling element 2 above take-away profile 4th of the coupling element 3 in engagement with a driving profile 5 to arrive, which on the part of the coupling element 2 axially in the direction of the coupling element 3 is formed above. The take-along profiles 4th and 5 are in each case available as axially extending driving teeth.

Ein geschalteter Zustand des Schaltelements 1 wird dabei in einem vollständig geschlossenen Zustand des Schaltelements 1 erreicht, in welchem das Kupplungselement 3 aus einer Öffnungsstellung in eine Kupplungsstellung bewegt worden ist, in welcher die Mitnahmeprofile 4 und 5 der Kupplungselemente 2 und 3 vollständig ineinandergreifen und damit in Drehrichtung ein Formschluss zwischen den Kupplungselementen 2 und 3 hergestellt ist. Eine Betätigung des Schaltelements 1 kann vorliegend dabei über ein Steuergerät 6 eingeleitet werde, bei welchem es sich bevorzugt um ein Getriebesteuergerät des zugehörigen Getriebes handelt und das für die Betätigung mit einem Stellaktuator 7 des Schaltelements 1 in Verbindung steht. Über den Stellaktuator 7, bei dem es sich um einen hydromechanischen oder elektromechanischen Stellaktuator handeln kann, kann das Kupplungselement 3 axial bewegt werden. Zudem ist ein Wegsensor 8 vorgesehen, über den ein Schaltweg des Kupplungselements 3 im Zuge der Bewegung über den Stellaktuator 7 erfasst wird und der ebenfalls mit dem Steuergerät 6 in Verbindung steht.A switched state of the switching element 1 is in a completely closed state of the switching element 1 achieved in which the coupling element 3 has been moved from an open position into a coupling position in which the driving profiles 4th and 5 the coupling elements 2 and 3 fully interlock and thus a form fit between the coupling elements in the direction of rotation 2 and 3 is made. An actuation of the switching element 1 can in the present case via a control unit 6th will be initiated, which is preferably a transmission control unit of the associated transmission and that for actuation with an actuating actuator 7th of the switching element 1 communicates. Via the actuator 7th , which can be a hydromechanical or electromechanical actuating actuator, the coupling element 3 be moved axially. There is also a displacement sensor 8th provided over which a switching path of the coupling element 3 in the course of the movement via the actuator 7th is recorded and also with the control unit 6th communicates.

Bevor eine Überführung des Kupplungselements 3 aus der Öffnungsstellung in Richtung der Kupplungsstellung vorgenommen wird, werden zunächst Drehzahlen der Kupplungselemente 2 und 3 synchronisiert. Danach laufen die beiden Kupplungselemente 2 und 3 bei annähernd gleicher Drehzahl unter einem relativen Drehwinkel zueinander, wobei es bei einem ungünstigen Drehwinkel zum einen zu einer Zahn-auf-Zahn-Stellung der Mitnahmeprofile 4 und 5 kommen kann, wie es unter anderem in 1 dargestellt ist. Bei diesem ungünstigen Drehwinkel können die Mitnahmeprofile 4 und 5 der Kupplungselemente 2 und 3 nicht ineinandergreifen. Zum anderen kann es aber auch abseits einer Zahn-auf-Zahn-Stellung dazu kommen, dass die Kupplungselemente 2 und 3 verklemmen und eine Überführung des Kupplungselements 3 in die Kupplungsstellung und damit auch ein vollständiger Eingriff der Mitnahmeprofile 4 und 5 erschwert oder gar unmöglich wird. Insbesondere in einem Bereich eines Beginns einer Überdeckung der Mitnahmeprofile 4 und 5 kann dabei aufgrund von Toleranzen und vorhandenen Spielen nicht präzise auseinandergehalten werden, ob eine Zahn-auf-Zahn-Stellung oder ein Verklemmen vorliegt.Before a transfer of the coupling element 3 from the The opening position is made in the direction of the coupling position, first the speeds of the coupling elements 2 and 3 synchronized. Then the two coupling elements run 2 and 3 at approximately the same speed at a relative angle of rotation to one another, with an unfavorable angle of rotation on the one hand resulting in a tooth-on-tooth position of the driving profiles 4th and 5 can come, as in 1 is shown. With this unfavorable angle of rotation, the driving profiles 4th and 5 the coupling elements 2 and 3 do not interlock. On the other hand, apart from a tooth-on-tooth position, the coupling elements 2 and 3 jam and a transfer of the coupling element 3 into the coupling position and thus also a complete engagement of the driving profiles 4th and 5 becomes difficult or even impossible. In particular in an area of the beginning of an overlap of the entrainment profiles 4th and 5 Due to tolerances and existing play, it is not possible to tell precisely whether there is a tooth-on-tooth position or jamming.

Um eine zuverlässige Betätigung des Schaltelements 1 durchführen und hierbei insbesondere bei einem Verklemmen oder einer Zahn-auf-Zahn-Stellung frühzeitig geeignete Gegenmaßnahmen einleiten zu können, wird eine Betätigung des Schaltelements 1 nun vorliegend entsprechend einem erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt, welches unter Zuhilfenahme des Ablaufdiagramms in 2 nun im Folgenden näher beschrieben werden soll:

Das erfindungsgemäße Verfahren beginnt mit einer Anforderung zum Betätigen des Schaltelements 1, woraufhin in einem ersten Schritt S1 eine Bewegung des Kupplungselements 3 durch Vorgabe einer Kraft oder eines Wegs über den Stellaktuator 7 aus der in 3 gezeigten Öffnungsstellung in Richtung der Kupplungsstellung eingeleitet wird, die in 4 zu sehen ist. Hierbei wird parallel dazu permanent ein Schaltweg des Kupplungselements 3 erfasst. In einem Schritt S2 wird dann überprüft, ob der aktuell zurückgelegte Schaltweg des Kupplungselements 3 in einem in 1 angedeuteten Wegbereich 9 liegt, in welchem sich auch die Kupplungsstellung befindet und damit ein vollständiges Schließen des Schaltelements 1 vollzogen ist. Ist dies zu bejahen, so wird zu einem Schritt S3 übergegangen, in welchem ein vollständiges Schließen des Schaltelements 1 bestätigt und das Verfahren beendet wird.

To ensure reliable actuation of the switching element 1 and to be able to initiate suitable countermeasures at an early stage, in particular in the event of jamming or a tooth-on-tooth position, an actuation of the switching element becomes 1 now carried out in the present case according to a method according to the invention which, with the aid of the flow chart in FIG 2 will now be described in more detail below:

The method according to the invention begins with a request to actuate the switching element 1 , whereupon in a first step S1 a movement of the coupling element 3 by specifying a force or a path via the setting actuator 7th from the in 3 opening position shown is initiated in the direction of the coupling position, which is shown in 4th you can see. In this case, a shift path of the clutch element is permanently set in parallel 3 recorded. In a step S2 it is then checked whether the currently covered shift path of the clutch element 3 in an in 1 indicated path area 9 is in which the clutch position is also and thus a complete closing of the switching element 1 is completed. If this is to be answered in the affirmative, then a transition is made to a step S3 in which the switching element is fully closed 1 confirmed and the procedure is terminated.

Ist das Ergebnis in Schritt S2 hingegen negativ, so wird zu einem Schritt S4 übergegangen, in welchem als nächstes abgefragt wird, ob der aktuelle Schaltweg des Kupplungselements 3 in einem in 1 gezeigten Wegbereich 10 liegt, welcher kleiner ist als der Wegbereich 9 und der in 5 dargestellt ist. In Schritt S4 wird zudem überprüft, ob mindestens ein Parameter bereits einen zugehörigen Grenzwert überschritten hat. Bevorzugt wird dabei eine Betätigungszeit mit einer Zeitschwelle und eine Betätigungskraft mit einer Kraftschwelle abgeglichen.If, on the other hand, the result in step S2 is negative, a transition is made to a step S4, in which the next question asked is whether the current shift travel of the clutch element 3 in an in 1 path area shown 10 which is smaller than the distance range 9 and the in 5 is shown. In step S4 it is also checked whether at least one parameter has already exceeded an associated limit value. An actuation time is preferably compared with a time threshold and an actuation force with a force threshold.

Ist das Ergebnis in Schritt S4 positiv, wurde also ein Überschreiten einer der beiden Schwellen durch den jeweiligen Parameter erkannt und zudem ein aktueller Schaltweg im Wegbereich 10 erfasst, so wird von einem Verklemmen der beiden Kupplungselemente 2 und 3 ausgegangen und in einem Schritt S5 eine Maßnahme zur Auflösung dieser Verklemmung eingeleitet. Dazu wird gezielt eine Drehmomentänderung herbeigeführt, um ein Vorbeiwandern des Mitnahmeprofils 4 des Kupplungselements 3 an dem Mitnahmeprofil 5 des Kupplungselements 2 zu ermöglichen. Auf Schritt S5 folgend wird in einem Schritt S6 dann abgefragt, ob der aktuelle Schaltweg des Kupplungselements 3 nun in dem Wegbereich 9 liegt und damit ein vollständiges Schließen des Schaltelements 1 erreicht worden ist. Ist dies zu bejahen, so wird zu Schritt S3 übergegangen und das Verfahren beendet. Ist das Ergebnis in Schritt S6 hingegen negativ, so wird zu Schritt S5 zurückgesprungen und erneut die Maßnahme zur Auflösung der Verklemmung durchgeführt.If the result in step S4 is positive, that means that one of the two thresholds has been exceeded by the respective parameter and, moreover, a current shift path in the travel range 10 detected, a jamming of the two coupling elements 2 and 3 and initiated in a step S5 a measure to resolve this deadlock. For this purpose, a change in torque is brought about in a targeted manner in order to prevent the driving profile from wandering past 4th of the coupling element 3 on the take-away profile 5 of the coupling element 2 to enable. Following step S5, it is then queried in a step S6 whether the current shift path of the clutch element 3 now in the path area 9 lies and thus a complete closing of the switching element 1 has been achieved. If this is answered in the affirmative, then the process goes to step S3 and the method is ended. If, on the other hand, the result in step S6 is negative, a jump is made back to step S5 and the measure to resolve the deadlock is carried out again.

Wurde in Schritt S4 hingegen festgestellt, dass der Schaltweg nicht in dem Wegbereich 10 liegt, so wird in einem Schritt S7 als nächstes überprüft, ob der Schaltweg in einem Wegbereich 11 liegt, in welchem auch der Beginn einer Überdeckung der Mitnahmeprofile 4 und 5 stattfindet, und ob eine Überschreitung des zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter stattgefunden hat. Eine Positionierung der Kupplungselemente 2 und 3 in diesem Wegbereich 11 zueinander ist neben 1 auch in den 6 und 7 dargestellt, wobei der Wegbereich 11 zudem in 1 angedeutet ist. Liegt der Schaltweg auch nicht in dem Wegbereich 11, so wird im Anschluss an Schritt S7 wieder zu Schritt S1 zurückgesprungen und erneut eine Betätigung des Schaltelements 1 durchgeführt.If, on the other hand, it was determined in step S4 that the shift path is not in the path range 10 is, it is next checked in a step S7 whether the switching path is in a travel range 11 lies, in which also the beginning of an overlap of the driving profiles 4th and 5 takes place, and whether the associated limit value has been exceeded by the at least one parameter. A positioning of the coupling elements 2 and 3 in this path area 11 to each other is next to 1 also in the 6th and 7th shown, with the distance range 11 also in 1 is indicated. If the switching path is also not in the path range 11 , then, following step S7, a jump is made back to step S1 and the switching element is actuated again 1 carried out.

Wird in Schritt S7 hingegen erkannt, dass der Schaltweg des Kupplungselements 3 nach einem Überschreiten des zugehörigen Grenzwerts durch den mindestens einen Parameter in dem Wegbereich 11 liegt, so wird in einem Schritt S8 zunächst eine Maßnahme eingeleitet, um eine Zahn-auf-Zahn-Stellung der beiden Kupplungselemente 2 und 3 aufzulösen, wie sie in 6 dargestellt ist. Dazu wird eine Drehzahländerung herbeigeführt, um die beiden Kupplungselemente 2 und 3 um einen Verdrehwinkel zueinander zu verdrehen. Darauffolgend wird in einem Schritt S9 erneut überprüft, ob der aktuelle Schaltweg des Kupplungselements 3 nun in dem Wegbereich 9 liegt und damit ein vollständiges Schließen des Schaltelements 1 erreicht worden ist. Ist dies zu bejahen, so wird zu Schritt S3 gewechselt, während im zu verneinenden Fall zu einem Schritt S10 übergegangen wird.If, on the other hand, it is recognized in step S7 that the shift path of the clutch element 3 after the associated limit value has been exceeded by the at least one parameter in the travel range 11 is, a measure is first initiated in a step S8 to achieve a tooth-on-tooth position of the two coupling elements 2 and 3 dissolve as they do in 6th is shown. For this purpose, a change in speed is brought about to the two coupling elements 2 and 3 to twist a twist angle to each other. Subsequently, in a step S9, it is checked again whether the current shift path of the clutch element 3 now in the path area 9 lies and thus a complete closing of the switching element 1 has been achieved. If this is answered in the affirmative, a change is made to step S3, while in the case to be answered in the negative, a move is made to a step S10.

In diesem Schritt S10 wird überprüft, ob eine Betätigungszeit bereits die zugehörige Zeitschwelle überschritten hat. Ist das Ergebnis in Schritt S10 negativ, so wird zu Schritt S8 zurückgewechselt, während ansonsten zu einem Schritt S11 übergegangen wird, in welchem eine Rückbewegung des Kupplungselements 3 in die Öffnungsstellung versucht wird. In einem auf Schritt S11 folgenden Schritt S12 wird dann abgefragt, ob der aktuelle Schaltweg des Kupplungselements 3 nun in einem Wegbereich 12 liegt, in welchem auch die Öffnungsstellung des Schaltelements 1 erreicht wird. Ist das Ergebnis in Schritt S12 positiv, so wird zu Schritt S1 zurückgewechselt und erneut eine Betätigung des Schaltelements 1 eingeleitet, während ansonsten zu einem Schritt S13 zu übergegangen wird.In this step S10 it is checked whether an actuation time has already exceeded the associated time threshold. If the result in step S10 is negative, there is a return to step S8, while otherwise a transition is made to a step S11 in which a return movement of the coupling element 3 an attempt is made to open it. In a step S12 following step S11 it is then queried whether the current shift path of the clutch element 3 now in a path area 12th lies, in which also the open position of the switching element 1 is achieved. If the result in step S12 is positive, there is a return to step S1 and the switching element is actuated again 1 initiated, while otherwise a transition is made to a step S13.

In diesem Schritt S13 wird überprüft, ob eine Rückstellzeit eine zugehörige Zeitschwelle oder ob eine Rückstellkraft eine zugehörige Kraftschwelle bereits überschritten hat. Ist dies zu verneinen, so wird zu Schritt S11 zurückgewechselt und damit weiterhin ein Öffnen des Schaltelements 1 versucht, während ansonsten ein Verklemmen der Kupplungselemente 2 und 3 erkannt und zu einem Schritt S14 übergegangen wird, in welchem wiederum nun eine Betätigung des Kupplungselements 3 in Richtung der Kupplungsstellung durch Vorgabe einer Kraft oder eines Weges eingeleitet wird. Danach wird zu Schritt S5 gewechselt, in welchem die Maßnahme zur Auflösung der Verklemmung durchgeführt wird.In this step S13 it is checked whether a reset time has an associated time threshold or whether a reset force has already exceeded an associated force threshold. If this is answered in the negative, then there is a return to step S11 and thus the switching element continues to be opened 1 tried, while otherwise jamming of the coupling elements 2 and 3 is recognized and a transition is made to a step S14, in which again an actuation of the coupling element 3 is initiated in the direction of the clutch position by specifying a force or a path. Thereafter, a change is made to step S5, in which the measure for resolving the deadlock is carried out.

Mittels des erfindungsgemäßen Vorgehens kann das Vorliegen von entweder einer vorhandenen Zahn-auf-Zahn-Stellung oder einer Verklemmung erkannt und in der Folge eine geeignete Gegenmaßnahme eingeleitet werden. Somit lässt sich eine zügige Betätigung eines formschlüssigen Schaltelements herbeiführen.By means of the procedure according to the invention, the presence of either an existing tooth-on-tooth position or a jamming can be recognized and a suitable countermeasure can be initiated as a result. In this way, rapid actuation of a form-fitting switching element can be brought about.

BezugszeichenlisteList of reference symbols

11: SchaltelementSwitching element
22: KupplungselementCoupling element
33: KupplungselementCoupling element
44th: MitnahmeprofilTake-away profile
55: MitnahmeprofileTake-away profiles
66th: SteuergerätControl unit
77th: StellaktuatorActuator
88th: WegsensorDisplacement sensor
99: WegbereichPath area
1010: WegbereichPath area
1111: WegbereichPath area
1212th: Wegbereich Path area
S1 bis S14S1 to S14: EinzelschritteSingle steps

Claims

Method for actuating a form-fitting switching element (1), wherein a first coupling element (3) of the switching element (1) is moved from an open position in the direction of a coupling position in which the switching element (1) is fully engaged by a driving profile (4) of the first coupling element (3) is closed in a driving profile (5) of a second coupling element (2) of the switching element (1), wherein in the course of the movement of the first coupling element (3) a switching path of the first coupling element (3) is recorded and at least one parameter each with one associated limit value is adjusted, and when the at least one parameter detects that the respective associated limit value is exceeded before a first travel range (9) of the shift path in which the clutch position is reached, incomplete closing of the shift element (1) is detected, thereby characterized in that when the incomplete closing is detected in a second Travel range (11) of the shift path in which an overlap of the driving profiles (4, 5) of the coupling elements (2, 3) begins, first a first measure is carried out in which the rotational speed of the coupling elements (2, 3) is changed to one another that if the first travel range (9) of the shift travel is not reached despite the implementation of the first measure, a return movement of the first coupling element (3) in the direction of the open position is initiated, and that if the return movement does not take place, a second measure is carried out in which a torque change between the coupling elements (2, 3) is carried out.

Procedure according to Claim 1 , characterized in that when the incomplete closing is detected in a third travel range (10) of the switching travel, which lies between the first travel range (9) and the second travel range (11), only the second measure is carried out.

Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that when the incomplete closing in the second travel range (11) of the switching path is detected with the implementation of the first measure, it is continuously checked whether the first travel range (9) has already been reached, with an implementation time for the implementation in the negative case of the first measure compared with an associated limit value and the return movement in the direction of the open position is only initiated when the associated limit value is exceeded by the implementation time.

Method according to one of the Claims 1 until 3 , characterized in that when the incomplete closing in the second travel range (11) of the switching path is detected in the course of the initiation of the return movement, a continuous check is made as to whether a reset of the first coupling element (3) has been brought about in the area of the open position, with the answer in the negative In this case, it is queried whether at least one reset parameter has already exceeded an associated limit value, and only when the at least one reset parameter detects that the associated limit value has been exceeded, the initiation of the return movement is aborted and the second measure is carried out.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that when the second measure is carried out, a continuous check is made as to whether the first coupling element (3) has already been moved into the first travel range (9) of the shift path, with the second being carried out in the negative case Action is continued.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that an actuation time is determined as a parameter or as a reset parameter and is compared with a limit value in the form of a time threshold.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the parameter or the reset parameter is a Operating force is determined and compared with a limit value in the form of a force threshold.

Control device (6) which is set up to actuate a form-fitting switching element (1) to initiate a movement of a first coupling element (3) of the switching element (1) from an open position towards a coupling position in which the switching element (1) is fully engaged a driving profile (4) of the first coupling element (3) is closed in a driving profile (5) of a second coupling element (2) of the switching element (1), the control device (6) also being designed to provide a switching path of the first coupling element (1) to record, to compare at least one parameter with an associated limit value and when the at least one parameter exceeds the respective limit value before reaching a first travel range (9) of the shift path in which the clutch position lies, an incomplete closing of the shift element ( 1) to detect, and wherein the control device (6) is set up to be i Detection of incomplete locking in a second travel range (11) of the shift path, in which the start of an overlap of the driving profiles (4, 5) of the coupling elements (2, 3) lies, first of all to carry out a first measure in which a change in the speed of the coupling elements ( 2, 3) to each other, initiate a return movement of the first coupling element (3) in the direction of the open position if the coupling position is not reached despite the implementation of the first measure and, if the return movement is unsuccessful, carry out a second measure in which a change in torque between the coupling elements (2, 3 ) takes place.

Control unit (6) Claim 8 , further designed to implement a method according to one or more of the Claims 2 until 7th perform.

Computer program product for a control device (6) according to Claim 8 or 9 , by which a method according to one or more of the Claims 1 until 7th can be carried out, a routine for actuating the form-fitting switching element being implemented by means of corresponding control commands stored in software.

Data carrier with a computer program product after Claim 10 .