DE102021115632A1 - Procedure for testing a parking lock function in a dual clutch transmission - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer Parksperrenfunktion eines in einem Fahrzeug verbaubaren Doppelkupplungsgetriebes, bei der im eingelegten Zustand zwei Gänge (G2, G4) eines gemeinsamen Teilgetriebes (II) des Doppelkupplungsgetriebes mittels Gangschaltelementen (S1, S2) geschaltet sind, und zwar unter Sperrung des gemeinsamen Teilgetriebes (II). Erfindungsgemäß weist das Verfahren eine Prüfroutine auf, mittels der eine Auslege-Prüfung erfolgt, bei der ermittelt wird, ob die Parksperre trotz einem angelegten Prüfmoment (MP) einwandfrei ausgelegt ist.The invention relates to a method for testing a parking lock function of a double clutch transmission that can be installed in a vehicle, in which, when engaged, two gears (G2, G4) of a common sub-transmission (II) of the double clutch transmission are shifted by means of gear shift elements (S1, S2), with locking of the common sub-transmission (II). According to the invention, the method has a test routine, by means of which a design test is carried out, in which it is determined whether the parking lock is properly designed despite a test torque (MP) being applied.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Prüfung einer Parksperrenfunktion eines in einem Fahrzeug verbaubaren Doppelkupplungsgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 sowie eine Prüfeinheit nach dem Anspruch 8.The invention relates to a method for testing a parking lock function of a double clutch transmission that can be installed in a vehicle according to the preamble of claim 1 and a test unit according to claim 8.

In einem solchen Doppelkupplungsgetriebe ist mit geringem getriebetechnischen Aufwand eine Parksperrenfunktion realisierbar, bei der gleichzeitig zwei Gänge (nämlich ein Vorwahlgang und ein Sperrgang) eines gemeinsamen Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes mittels Gangschaltelementen schaltbar sind. Aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungsverhältnisse verblocken sich die Radebenen der geschalteten Gänge. Durch die Verblockung der beiden, im gleichen Teilgetriebe befindlichen Radebenen wird eine Drehbewegung der Getriebe-Abtriebswelle gesperrt. Eine solche gattungsgemäße Parksperrenfunktion ist aus der DE 199 50 696 A1 bekannt.In such a double-clutch transmission, a parking lock function can be implemented with little effort in terms of transmission technology, in which two gears (namely a preselection gear and a locking gear) of a common sub-transmission of the double-clutch transmission can be shifted by means of gear shifting elements. Due to the different transmission ratios, the wheel planes of the gears engaged are blocked. By blocking the two wheel planes located in the same sub-transmission, a rotary movement of the transmission output shaft is blocked. Such a generic parking lock function is from DE 199 50 696 A1 famous.

Beim Parken des Fahrzeugs an einer Fahrbahn-Steigung sowie bei eingelegter Parksperre wirkt auf das Fahrzeug eine Hangabtriebskraft. Dadurch wird von den Fahrzeugrädern ein Spannmoment auf die Getriebe-Abtriebsseite eingeleitet, das zu einem gegenseitigen Verspannen der in der Parksperrenfunktion eingebundenen Schaltpartner führt.When parking the vehicle on an incline or when the parking lock is engaged, a downhill force acts on the vehicle. As a result, a tensioning torque is applied by the vehicle wheels to the transmission output side, which leads to mutual tensioning of the shift partners involved in the parking lock function.

Aufgrund von ungünstigen Geometrie- und/oder Oberflächentoleranzen kann sich beim Parksperren-Auslegen zwischen den Schaltpartnern ein übermäßig großer Reibwiderstand aufbauen. Um trotz hohem Reibwiderstand eine Auslege-Sicherheit zu gewährleisten, muss das jeweilige Gangschaltelement mit einer entsprechend großen Auslegekraft betätigt werden.Due to unfavorable geometry and/or surface tolerances, excessive frictional resistance can build up between the shift partners when the parking lock is designed. In order to ensure reliable disengagement despite high frictional resistance, the respective gear shift element must be actuated with a correspondingly large disengagement force.

Im Stand der Technik sind folgende fertigungstechnisch aufwändige Maßnahmen getroffen, damit in der obigen Parksituation eine Auslege-Sicherheit gewährleistet ist: So werden im Stand der Technik die Bauteil- und/oder Oberflächentoleranzen der Getriebekomponenten fertigungstechnisch aufwendig in einem geringen Toleranzband gefertigt, um beim Parksperren-Auslegen einen übermäßig hohen Reibwiderstand zwischen den Schaltpartnern zu vermeiden. Alternativ und/oder zusätzlich kann der Stellantrieb der in der Parksperre eingebundenen Gangschaltelemente mit einer entsprechend gro-ßen Antriebsleistung dimensioniert sein, um auch bei übermäßig hohem Reibwiderstand das Gangschaltelement sicher aus der Parksperren-Stellung zu bewegen.In the prior art, the following measures, which are complex in terms of production technology, have been taken to ensure design safety in the above parking situation: In the prior art, for example, the component and/or surface tolerances of the transmission components are manufactured in a narrow tolerance range in terms of production technology in a complex manner in order to Design to avoid an excessively high frictional resistance between the shifting partners. Alternatively and/or additionally, the actuating drive of the gear shifting elements integrated in the parking lock can be dimensioned with a correspondingly high drive power in order to safely move the gear shifting element out of the parking lock position even with excessively high frictional resistance.

Aus der DE 10 2019 130 481 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes für ein Kraftfahrzeug bekannt.From the DE 10 2019 130 481 A1 a method for operating a dual clutch transmission for a motor vehicle is known.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Verfahren zur Prüfung einer Parksperrenfunktion eines in einem Fahrzeug verbaubaren Doppelkupplungsgetriebes bereitzustellen, bei dem in einfacher Weise eine Auslege-Sicherheit der Parksperrenfunktion prüfbar ist.The object of the invention is to provide a method for testing a parking lock function of a dual clutch transmission that can be installed in a vehicle, in which a design safety of the parking lock function can be checked in a simple manner.

Die Aufgabe ist durch die Merkmale des Anspruches 1 oder 8 gelöst. Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen offenbart.The object is solved by the features of claim 1 or 8. Preferred developments of the invention are disclosed in the dependent claims.

Die Erfindung geht von einem Verfahren zur Prüfung einer Parksperrenfunktion eines in einem Fahrzeug verbaubaren Doppelkupplungsgetriebes aus. Bei eingelegter Parksperre sind zwei Gänge, nämlich ein Vorwahlgang und ein Sperrgang, eines gemeinsamen Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes mittels Gangschaltelementen geschaltet. Auf diese Weise ist das gemeinsame Teilgetriebe und damit auch eine Drehbewegung der Getriebe-Abtriebswelle gesperrt.The invention is based on a method for testing a parking lock function of a dual clutch transmission that can be installed in a vehicle. When the parking lock is engaged, two gears, namely a preselection gear and a locking gear, of a common sub-transmission of the double-clutch transmission are shifted by means of gear shifting elements. In this way, the common sub-transmission and thus also a rotational movement of the transmission output shaft is blocked.

Die Erfindung betrifft speziell eine Parksituation, bei der das Fahrzeugs an einer Fahrbahn-Steigung sowie bei eingelegter Parksperre abgestellt ist und/oder gegebenenfalls die Feststellbremse gelöst ist. In diesem Fall wirkt auf das Fahrzeug eine Hangabtriebskraft. Dadurch wird von den Fahrzeugrädern ein Spannmoment auf die Getriebe-Abtriebsseite eingeleitet, das zu einem gegenseitigen Verspannen der in der Parksperrenfunktion eingebundenen Schaltpartner führt.The invention specifically relates to a parking situation in which the vehicle is parked on a roadway incline and with the parking lock engaged and/or the parking brake is optionally released. In this case, a downhill force acts on the vehicle. As a result, a tensioning torque is applied by the vehicle wheels to the transmission output side, which leads to mutual tensioning of the shift partners involved in the parking lock function.

Aufgrund von ungünstigen Geometrie- und/oder Oberflächentoleranzen kann sich beim Parksperren-Auslegen zwischen den Schaltpartnern ein übermäßig großer Reibwiderstand aufbauen, der von dem Stelltrieb des zu schaltenden Gangschaltelements überwunden werden muss.Due to unfavorable geometry and/or surface tolerances, an excessively large frictional resistance can build up between the shift partners when the parking lock is designed, which must be overcome by the actuating drive of the gear shift element to be shifted.

Gemäß dem kennzeichnenden Teil des Anspruches 1 weist das Verfahren die folgende Prüfroutine auf, mittels der ein Auslegen der Parksperre bei einem an dem gesperrten Teilgetriebe angelegten Prüfmoment geprüft wird. Die Prüfroutine kann zum Beispiel bei einer Bandendeprüfung in einem fahrzeugbauenden oder in einem getriebebauenden Werk realisierbar sein.According to the characterizing part of claim 1, the method has the following test routine, by means of which a disengagement of the parking lock is checked when a test torque is applied to the locked sub-transmission. The test routine can be implemented, for example, in an end-of-line test in a vehicle-manufacturing plant or in a transmission-manufacturing plant.

In einer bevorzugten Prozessabfolge wird in einem ersten Prozessschritt die Parksperre eingelegt. Hierzu wird zunächst ein Vorwahlgang des zu prüfenden Teilgetriebes geschaltet. Anschließend wird im gleichen Teilgetriebe ein dazugehöriger Sperrgang geschaltet. In einem zweiten Prozessschritt erfolgt eine Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung. Hierzu wird am gesperrten Teilgetriebe das Prüfmoment angelegt, mittels dem die in der Parksperrenfunktion eingebundenen Schaltpartner gegeneinander verspannt werden. Das Prüfmoment simuliert ein Spannmoment, das in einer Parksituation mit Fahrbahn-Steigung über die Fahrzeugräder auf die Getriebe-Abtriebsseite einwirkt.In a preferred process sequence, the parking lock is engaged in a first process step. For this purpose, a preselection gear of the sub-transmission to be tested is first selected. An associated locking gear is then engaged in the same sub-transmission. In a second process step, a parking situation is simulated on a roadway incline. For this purpose, the test torque is applied to the locked sub-transmission, by means of which the shift partners involved in the parking lock function are braced against each other. The test torque simulates a clamping torque that acts on the transmission output side via the vehicle wheels in a parking situation with an incline in the roadway.

In einem dritten Prozessschritt wird ein Auslegen der Parksperre bei angelegtem Prüfmoment gestartet. Beim Auslegevorgang wird eines der Gangschaltelemente (das heißt das Gangschaltelement des Sperrgangs) von einem zugeordneten Stellantrieb mit einer definierten Auslegekraft beaufschlagt, um das Gangschaltelement aus seiner Parksperren-Stellung zu verstellen. Anschließend folgt ein vierter Prozessschritt, in dem eine Auslege-Prüfung durchgeführt wird. In der Auslege-Prüfung wird ermittelt, ob die Parksperre trotz angelegtem Prüfmoment einwandfrei ausgelegt ist. Sofern das Auslegen der Parksperre innerhalb eines definierten Zeitraums erfolgt, ist die Auslege-Prüfung bestanden.In a third process step, the parking lock is disengaged when the test torque is applied. During the disengagement process, one of the gear shifting elements (that is, the gear shifting element of the locking gear) is subjected to a defined disengagement force by an assigned actuator in order to move the gear shifting element out of its parking lock position. This is followed by a fourth process step, in which a design test is carried out. In the design test, it is determined whether the parking lock is properly designed despite the test torque being applied. If the parking lock is deployed within a defined period of time, the deployment test is passed.

Bei Vorliegen einer nicht einwandfrei ausgelegten Parksperre ist die zum Parksperren-Auslegen erforderliche Auslegekraft größer als die von dem Stellantrieb maximal bereitstellbare Auslegekraft. In diesem Fall wird das Fahrzeug bzw. (im getriebebauenden Werk) das Doppelkupplungsgetriebe einer Nachbearbeitung unterzogen. Durch die Nachbearbeitung kann gewährleistet werden, dass die von dem Stellantrieb maximal bereitstellbare Auslegekraft in sämtlichen kundenrelevanten Situationen ausreichend groß ist. Es ist zu beachten, dass die maximale Auslegekraft in der Prüfung sich proportional zum Prüfmoment am Abtrieb/Antrieb verhält. In der Prüfung muss somit nicht immer mit der maximalen Auslegekraft geprüft werden.If the parking lock is not properly designed, the disengagement force required to disengage the parking lock is greater than the maximum disengagement force that can be made available by the actuator. In this case, the vehicle or (in the transmission-building plant) the dual-clutch transmission undergoes post-processing. The post-processing can ensure that the maximum disengagement force that can be provided by the actuator is sufficiently large in all customer-relevant situations. It should be noted that the maximum design force in the test is proportional to the test torque at the output/drive. The test therefore does not always have to be carried out with the maximum design force.

Die Erfindung ist jedoch nicht auf eine Bandendeprüfung im fahrzeugbauenden Werk oder im getriebebauenden Werk beschränkt. Alternativ dazu kann die erfindungsgemäße Prüfroutine auch werkstattseitig durchgeführt werden, zum Beispiel nach erfolgten Reparaturmaßnahmen am Doppelkupplungsgetriebe.However, the invention is not limited to an end-of-line inspection in the vehicle-manufacturing plant or in the transmission-manufacturing plant. As an alternative to this, the test routine according to the invention can also be carried out in a workshop, for example after repair work has been carried out on the dual clutch transmission.

In einer technischen Umsetzung kann die im obigen dritten Prozessschritt durchgeführte Simulation der Parksituation an der Fahrbahn-Steigung mit Hilfe einer fahrzeugexternen Antriebsmaschine einer Prüfanlage erfolgen, die im Rahmen einer Bandendprüfung bereitgestellt ist. Mit Hilfe der fahrzeugexternen Antriebsmaschine kann das Prüfmoment insbesondere abtriebsseitig am gesperrten Teilgetriebe angelegt werden.In a technical implementation, the simulation of the parking situation on the roadway gradient carried out in the third process step above can be carried out with the aid of a vehicle-external drive machine of a test system that is provided as part of an end-of-line test. With the help of the vehicle-external drive unit, the test torque can be applied, in particular on the output side, to the locked sub-transmission.

In einer alternativen Ausführungsvariante kann die Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung über eine Ansteuerung einer Fahrzeug-Antriebseinheit (das heißt einer Brennkraftmaschine und/oder einer Elektromaschine) durchgeführt werden. Mit Hilfe der Fahrzeug-Antriebseinheit kann ein Prüfmoment generiert werden, das antriebsseitig oder abtriebsseitig am gesperrten Teilgetriebe anlegbar ist.In an alternative embodiment variant, the simulation of a parking situation on a roadway incline can be carried out by activating a vehicle drive unit (ie an internal combustion engine and/or an electric machine). With the help of the vehicle drive unit, a test torque can be generated which can be applied to the locked sub-transmission on the drive side or on the output side.

Bei der Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung kann in einer bevorzugten Ausführungsvariante das nicht parkgesperrte Teilgetriebe eingebunden werden. In diesem Fall kann im nicht gesperrten Teilgetriebe ein Gang geschaltet werden. Zudem kann eine zwischen dem nicht gesperrten Teilgetriebe und der Fahrzeug-Antriebseinheit angeordnete Trennkupplung geschlossen werden und/oder schlupfend angesteuert werden. Auf diese Weise bildet sich ein Lastpfad, in dem das Prüfmoment über die Trennkupplung auf die Fahrzeug-Antriebsseite und weiter über den geschalteten Gang des nicht gesperrten Teilgetriebes bis zur Getriebe-Abtriebsseite geführt wird. An der Getriebe-Abtriebsseite liegt das Prüfmoment am gesperrten Teilgetriebe an.When simulating a parking situation on a roadway incline, the non-parking-locked sub-transmission can be integrated in a preferred embodiment. In this case, a gear can be shifted in the unlocked sub-transmission. In addition, a separating clutch arranged between the non-locked sub-transmission and the vehicle drive unit can be closed and/or controlled in a slipping manner. In this way, a load path is formed in which the test torque is conducted via the separating clutch to the vehicle drive side and further via the engaged gear of the unlocked sub-transmission to the transmission output side. The test torque is applied to the locked sub-transmission on the transmission output side.

Die in dem Doppelkupplungsgetriebe verbauten Gangschaltelemente können bevorzugt als ein- oder beidseitig axial verstellbare Synchronkupplungen realisiert sein. Eine solche Synchronkupplung weist eine Schiebemuffe auf, die mittels einer Schaltgabel über einen Schaltweg axial verstellbar ist. Die Schaltgabel kann durch zum Beispiel einen hydraulisch arbeitenden Stellantrieb über den Stellweg verstellt werden. Eine Schiebemuffen-Innenverzahnung ist auf einer korrespondierenden Außenverzahnung eines auf einer Getriebewelle drehfest angeordneten Schiebemuffen-Trägers axial verstellbar gelagert. Die Schiebemuffe ist mit Hilfe der Schaltgabel in eine Schaltstellung (zum Beispiel Parksperren-Stellung) verschiebbar, in der die Schiebemuffen-Innenverzahnung sowohl mit der Außenverzahnung des Schiebemuffen-Trägers als auch mit der Außenverzahnung eines Loszahnrad-Kupplungskörpers in Zahneingriff ist.The gear shifting elements installed in the dual clutch transmission can preferably be implemented as synchronized clutches that are axially adjustable on one or both sides. Such a synchronizer clutch has a sliding sleeve that can be adjusted axially over a shift path by means of a shift fork. The shift fork can be adjusted, for example, by a hydraulically operated actuator over the travel. An internal toothing of the sliding sleeve is mounted in an axially adjustable manner on a corresponding external toothing of a sliding sleeve carrier which is arranged in a rotationally fixed manner on a transmission shaft. With the help of the shift fork, the sliding sleeve can be shifted into a shifting position (e.g. parking lock position) in which the inner toothing of the sliding sleeve meshes with both the outer toothing of the sliding sleeve carrier and the outer toothing of an idler gear clutch body.

Beim Parken an einer Fahrbahnsteigung sowie bei eingelegter Parksperre sind die in der Parksperrenfunktion involvierten Schaltpartnern mit einem (mit der Hangabtriebskraft korrelierenden) Spannmoment gegeneinander verspannt. Aufgrund von ungünstigen Geometrie- und/oder Oberflächentoleranzen kann sich daher beim Parksperren-Auslegen zwischen den Schaltpartnern ein übermäßig großer Reibwiderstand aufbauen. Von daher muss die Schiebemuffe vom Stellantrieb mit einer ausreichend großen Auslegekraft aus der Parksperren-Stellung verstellt werden.When parking on an incline and when the parking lock is engaged, the shift partners involved in the parking lock function are clamped against each other with a clamping torque (which correlates with the downhill slope force). Due to unfavorable geometry and/or surface tolerances, excessive frictional resistance can build up between the shifting partners when the parking lock is designed. For this reason, the sliding sleeve must be moved from the parking lock position by the actuator with a sufficiently large disengagement force.

Der Schiebemuffe bzw. dem Stellantrieb kann jeweils ein Positions- und/oder Wegsensor zugeordnet sein, der eine aktuelle Gangsteller-Position und/oder einen aktuellen Stellweg des jeweiligen Gangschaltelements und/oder seines Stellantriebs erfasst. In diesem Fall kann bei der Auslege-Prüfung (das heißt im vierten Prozessschritt) das Vorliegen eines einwandfrei ausgelegten Parksperre unter Nutzung des Positions- und/oder Wegsensors ermittelt werden. Je nach Positions- oder Wegerfassung kann auf das Vorliegen einer einwandfrei ausgelegten Parksperre rückgeschlossen werden.The sliding sleeve or the actuator can each be assigned a position and/or travel sensor that detects a current gear selector position and/or a current travel of the respective gear shifting element and/or its actuator. In this case, the presence of a correctly designed parking lock can be determined during the design check (that is to say in the fourth process step) using the position and/or travel sensor. Depending on the position or path detection, it can be concluded that a properly designed parking lock is present.

Nachfolgend ist ein Ausführungsbeispiel anhand der beigefügten Figur beschrieben.An exemplary embodiment is described below with reference to the attached figure.

In der Figur ist eine Getriebestruktur eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs gezeigt, der sich im Wesentlichen aus einer Brennkraftmaschine 1 und einem Doppelkupplungsgetriebe zusammensetzt. Das Doppelkupplungsgetriebe weist eine erste Antriebswelle 7 und eine zweite Antriebswelle 9 auf. Diese sind koaxial angeordnet und über zwei, zum Beispiel hydraulisch betätigbare lastschaltbare Trennkupplungen K1, K2 alternierend mit einer Kraftabgabewelle 10 der Brennkraftmaschine 1 momentenübertragend verbindbar. Die erste Antriebswelle 7 ist in der 1 als eine Vollwelle realisiert, die koaxial innerhalb der als Hohlwelle realisierten zweiten Antriebswelle 9 geführt ist. Achsparallel zu den beiden Antriebswellen 7, 9 ist eine Abtriebswelle 13 vorgesehen. Diese treibt über eine Zahnradstufe 15 mit Stirnzahnrädern auf eine Eingangswelle 19 eines Achsdifferenzials 21 ab. Vom Achsdifferenzial 21 führen beidseitig Flanschwellen 23 zu nicht gezeigten Fahrzeugrädern.The figure shows a transmission structure of a drive train of a motor vehicle, which is composed essentially of an internal combustion engine 1 and a dual clutch transmission. The dual clutch transmission has a first drive shaft 7 and a second drive shaft 9 . These are arranged coaxially and can be connected alternately to a power output shaft 10 of the internal combustion engine 1 in a torque-transmitting manner via two, for example hydraulically actuated, power-shiftable clutches K1, K2. The first drive shaft 7 is in the 1 realized as a solid shaft, which is guided coaxially within the second drive shaft 9 realized as a hollow shaft. An output shaft 13 is provided axially parallel to the two drive shafts 7 , 9 . This drives an input shaft 19 of an axle differential 21 via a gear stage 15 with spur gears. From the axle differential 21, flange shafts 23 lead to vehicle wheels (not shown) on both sides.

Mittels der ersten und zweiten Antriebswellen 7, 9 kann jeweils ein erstes Teilgetriebe I und ein zweites Teilgetriebe II des Doppelkupplungsgetriebes aktiviert werden. Das erste Teilgetriebe I ist in der Figur unter Zwischenlage des zweiten Teilgetriebes II axial von der Doppelkupplung K1, K2 beabstandet. Auf den beiden Antriebswellen 7, 9 sowie auf der Abtriebswelle 13 sind Fest- und Loszahnräder in Radebenen angeordnet. Diese sind unter Bildung von sechs Vorwärtsgangstufen G1 bis G6 und einer Rückwärtsgangstufe R zu Zahnradsätzen zusammengefasst. In der Figur sind die Loszahnräder sämtlicher Gangstufen abtriebsseitig auf der Abtriebswelle 13 positioniert. Die Loszahnräder sind mit Hilfe von Gangschaltelementen S1 bis S4 schaltbar, die ebenfalls auf der Abtriebswelle 13 positioniert sind.A first sub-transmission I and a second sub-transmission II of the double-clutch transmission can be activated by means of the first and second drive shafts 7, 9. In the figure, the first sub-transmission I is spaced axially from the double clutch K1, K2 with the second sub-transmission II being interposed. On the two drive shafts 7, 9 and on the output shaft 13 fixed and idler gears are arranged in wheel planes. These are combined to form six forward gears G1 to G6 and one reverse gear R to gear sets. In the figure, the idler gears of all gear stages are positioned on the output shaft 13 on the output side. The idler gears can be shifted with the aid of gear shifting elements S1 to S4, which are also positioned on the output shaft 13.

Jedes der Gangschaltelemente S1 bis S4 ist als eine Synchronkupplung mit einer Schiebemuffe 24 realisiert, die mittels einer angedeuteten Schaltgabel 25 über einen Stellweg Δs axial ein- oder beidseitig verstellbar ist. Die Schiebemuffe 24 sitzt mit ihrer nicht gezeigten Innenverzahnung auf einer korrespondierenden Außenverzahnung eines auf der Abtriebswelle 13 drehfest angeordneten Schiebemuffen-Trägers 27. Jede der Schiebemuffen 24 ist in der Figur in einer Neutral-Stellung positioniert. Ausgehend von der Neutral-Schaltstellung sind die Schiebemuffen 24 in eine Schaltstellung verschiebbar, um einen Gang zu schalten. In der Schaltstellung ist die Schiebemuffen-Innenverzahnung einerseits mit dem Schiebemuffen-Träger 27 und andererseits mit der Außenverzahnung eines Kupplungskörpers 29 eines Loszahnrads in Zahneingriff.Each of the gear shifting elements S1 to S4 is implemented as a synchronous clutch with a sliding sleeve 24, which can be adjusted axially on one or both sides by means of an indicated shift fork 25 over a travel Δs. The sliding sleeve 24 sits with its internal toothing (not shown) on a corresponding external toothing of a sliding sleeve carrier 27 arranged in a rotationally fixed manner on the output shaft 13. Each of the sliding sleeves 24 is positioned in a neutral position in the figure. Starting from the neutral shift position, the sliding sleeves 24 can be shifted into a shift position in order to shift a gear. In the switching position, the internal toothing of the sliding sleeve is in meshing engagement with the sliding sleeve carrier 27 on the one hand and with the outer toothing of a clutch body 29 of a loose gear wheel on the other hand.

Jede der Schaltgabeln 25 ist in der Figur in Wirkverbindung mit einem zum Beispiel hydraulisch arbeitenden Stellantrieb 26, der von einem Schalt-Steuergerät 31 ansteuerbar ist. Bei entsprechender Ansteuerung wird die Schaltgabel 25 über einen Stellweg Δs axial verstellt, um die zugehörige Schaltmuffe 24 in oder außer Kupplungseingriff mit einem Loszahnrad zu bringen.In the figure, each of the shift forks 25 is operatively connected to an actuator 26 that operates hydraulically, for example, and that can be controlled by a shift control unit 31 . With appropriate control, the shift fork 25 is axially adjusted over a travel Δs in order to bring the associated shift sleeve 24 into or out of clutch engagement with a loose gear wheel.

Mittels eines elektronischen Steuergeräts wird die folgende Parksperrenfunktion realisiert: Bei einem Fahrzeug-Anhaltevorgang werden die Trennkupplungen K1, K2 gelöst. Zudem wird das erste Gangschaltelement S1 in eine Schaltstellung nach rechts verstellt, wodurch der Vorwärtsgang G4 als Vorwahlgang geschaltet ist. Sobald das Steuergerät einen Fahrzeug-Stillstand erkennt, wird das zweite Schaltelement S2 in eine Schaltstellung nach rechts verstellt, wodurch der Vorwärtsgang G2 als Sperrgang geschaltet ist. Auf diese Weise sind im Teilgetriebe II mittels der Gangschaltelemente S1, S2 zwei Gänge gleichzeitig geschaltet. Aufgrund der unterschiedlichen Übersetzungen verblocken sich die Zahnradsätze der geschalteten Gänge G2 und G4. Durch die Verblockung der beiden Zahnradsätze im zweiten Teilgetriebe II wird das zweite Teilgetriebe II bzw. eine Drehbewegung der Abtriebswelle 13 gesperrt.The following parking lock function is implemented by means of an electronic control unit: When the vehicle is stopped, the separating clutches K1, K2 are released. In addition, the first gear shifting element S1 is shifted into a shifting position to the right, as a result of which the forward gear G4 is shifted as a preselection gear. As soon as the control unit detects that the vehicle is stationary, the second shifting element S2 is shifted to a shifting position to the right, as a result of which the forward gear G2 is shifted as a locking gear. In this way, two gears are shifted simultaneously in sub-transmission II by means of gear shifting elements S1, S2. Due to the different translations, the gear sets of the shifted gears G2 and G4 are blocked. The blocking of the two sets of gears in the second sub-transmission II blocks the second sub-transmission II or a rotational movement of the output shaft 13 .

Beim Parken des Fahrzeugs an einer Fahrbahn-Steigung sowie bei eingelegter Parksperre wirkt auf das Fahrzeug eine Hangabtriebskraft. Dadurch wird über die Fahrzeugräder ein Spannmoment Ms auf die Abtriebswelle 13 eingeleitet. Das Spannmoment Ms führt zu einer gegenseitigen Verspannung der in der Parksperrenfunktion eingebundenen Schaltpartnern. Insbesondere ergibt sich zwischen den Kontaktflanken der Verzahnungen der Schiebemuffe 24, des Schiebemuffen-Trägers 27 sowie des jeweiligen Loszahnrad-Kupplungskörpers 29 eine erhöhte drehmomentproportionale Haft-/Gleitreibungskraft, die proportional zur anliegenden Normalkraft bzw. zum Verspannmoment ist. Die Reibkoeffizienten bleiben nahezu konstant. Bei ungünstiger Geometrie-/Oberflächentoleranz zwischen Reibpaarungen der obigen Schaltpartner kann es bei einem Parksperren-Auslegen zu einem überhöhten Reibwiderstand kommen, der von dem Stellantrieb 26 zu überwinden ist.When parking the vehicle on an incline or when the parking lock is engaged, a downhill force acts on the vehicle. As a result, a clamping torque Ms is introduced onto the output shaft 13 via the vehicle wheels. The clamping torque Ms leads to a mutual tension of the shifting partners involved in the parking lock function. In particular, between the contact flanks of the teeth of the sliding sleeve 24, the sliding sleeve carrier 27 and the respective idler gear clutch body 29, there is an increased torque-proportional static/sliding friction force, which is proportional to the applied normal force or to the clamping torque. The friction coefficients remain almost constant. If the geometry/surface tolerance between the friction pairings of the above shift partners is unfavorable, a parking lock design can lead to a come excessive frictional resistance, which is to be overcome by the actuator 26.

Um eine Auslege-Sicherheit zu gewährleisten, erfolgt mit Hilfe eines Prüfmoduls 30 eine Funktionsprüfung der Parksperrenfunktion. Die Funktionsprüfung kann beispielhaft im Rahmen einer Bandendeprüfung im fahrzeugbauenden Werk oder im getriebebauenden Werk durchgeführt werden. Alternativ dazu kann die Funktionsprüfung auch nach einer Getriebe-Reparatur in einer Werkstatt durchgeführt werden.In order to ensure a safe interpretation, a functional test of the parking lock function is carried out with the aid of a test module 30 . The functional test can be carried out, for example, as part of an end-of-line test in the vehicle manufacturing plant or in the transmission manufacturing plant. Alternatively, the functional test can also be carried out in a workshop after a gearbox repair.

In der Figur ist das Prüfmodul 30 in Signalverbindung mit dem Schalt-Steuergerät 31, einem Motor-Steuergerät 33 der Brennkraftmaschine 1 und einem Kupplungs-Steuergerät 35 der Doppelkupplung K1, K2. Das Prüfmodul 30 führt eine Prüfroutine aus, bei der in einem ersten Prozessschritt das Schalt-Steuergerät 31 angesteuert wird, um die Parksperre einzulegen.In the figure, test module 30 has a signal connection to shift control unit 31, an engine control unit 33 of internal combustion engine 1, and a clutch control unit 35 of double clutch K1, K2. The test module 30 carries out a test routine in which, in a first process step, the switching control device 31 is activated in order to engage the parking lock.

In einem zweiten Prozessschritt erfolgt eine Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung. Bei der Simulation wird am gesperrten Teilgetriebe II ein Prüfmoment Mp angelegt, mittels dem die in der Parksperrenfunktion eingebundenen Getriebekomponenten gegeneinander verspannt werden.In a second process step, a parking situation is simulated on a roadway incline. During the simulation, a test torque M p is applied to the locked sub-transmission II, by means of which the transmission components involved in the parking lock function are braced against each other.

Beispielhaft kann für die Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung das nicht gesperrte Teilgetriebe I eingebunden sein. In diesem Fall kann das Prüfmodul 30 das Schalt-Steuergerät 31 ansteuern, um im nicht gesperrten Teilgetriebe I einen der Vorwärtsgänge G5, G3 oder G1 zu schalten. Zudem steuert das Prüfmodul 30 das Motor-Steuergerät 33 an, damit die Brennkraftmaschine 1 das Prüfmoment MP erzeugt. Ferner steuert das Prüfmodul 30 das Kupplungs-Steuergerät 35 an, um die Trennkupplung K1 zu schließen oder schlupfend zu steuern. Auf diese Weise wird ein Lastpfad gebildet, in dem das Prüfmoment MP von der Brennkraftmaschine 1 über die Trennkupplung K1 sowie über einen geschalteten Gang G5, G3 oder G1 im ersten Teilgetriebes I zur Abtriebswelle 13 geführt wird, an der das Prüfmoment MP am gesperrten Teilgetriebe II anliegt.For example, the unlocked sub-transmission I can be integrated for simulating a parking situation on a roadway incline. In this case, the test module 30 can control the switching control unit 31 in order to switch one of the forward gears G5, G3 or G1 in the unlocked sub-transmission I. In addition, test module 30 controls engine control unit 33 so that internal combustion engine 1 generates test torque M P . Furthermore, the test module 30 controls the clutch control unit 35 in order to close the separating clutch K1 or to control it to slip. In this way, a load path is formed in which the test torque M P is routed from the internal combustion engine 1 via the separating clutch K1 and via a shifted gear G5, G3 or G1 in the first sub-transmission I to the output shaft 13, on which the test torque M P is locked Sub-transmission II applied.

In einem dritten Prozessschritt steuert das Prüfmodul 30 das Schalt-Steuergerät 31 an, um ein Auslegen der Parksperre bei angelegtem Prüfmoment MP zu starten. Hierzu wird eines der Gangschaltelemente S1, S2 von dem jeweils zugeordneten Stellantrieb 26 mit einer Auslegekraft beaufschlagt, um das Gangschaltelement S1, S2 aus seiner Parksperren-Stellung in Richtung Neutral-Stellung zu verstellen.In a third process step, test module 30 controls switching control unit 31 in order to start disengaging the parking lock when test torque M P is applied. For this purpose, one of the gear shifting elements S1, S2 is subjected to a disengagement force by the respectively associated actuator 26 in order to shift the gear shifting element S1, S2 from its parking lock position in the direction of the neutral position.

In einem vierten Prozessschritt wird eine Auslege-Prüfung durchgeführt, bei der ermittelt wird, ob die Parksperre trotz angelegtem Prüfmoment MP einwandfrei ausgelegt worden ist oder nicht. Die Auslege-Prüfung erfolgt unter Nutzung von Positions- und/oder Wegsensoren 37, die eine Position bzw. einen Stellweg Δs der jeweiligen Schaltgabel 25 erfassen. In der Figur sind die Positions- und/oder Wegsensoren 37 in Signalverbindung mit dem Prüfmodul 30.In a fourth process step, a design test is carried out in which it is determined whether the parking lock has been properly designed or not despite the test torque M P being applied. The design check is carried out using position and/or travel sensors 37 which detect a position or a travel Δs of the respective shift fork 25 . In the figure, the position and/or displacement sensors 37 are in signal connection with the test module 30.

BezugszeichenlisteReference List

11
Brennkraftmaschineinternal combustion engine
77
erste Antriebswellefirst driveshaft
99
zweite Antriebswellesecond driveshaft
1010
Kraftabgabewellepower output shaft
1313
Abtriebswelleoutput shaft
1515
Stirnradstufespur gear stage
1919
Eingangswelleinput shaft
2121
Achsdifferenzialaxle differential
2323
Flanschwellenstub shafts
2424
Schaltmuffeshift sleeve
2525
Schaltgabelshift fork
2626
Stellantriebactuator
2727
Schaltmuffen-Trägershift sleeve carrier
2929
Loszahnrad-Kupplungskörperloose gear clutch body
3030
Prüfmodulcheck module
3131
Schalt-Steuergerätshift control unit
3333
Motor-Steuergerätengine control unit
3535
Kupplungs-Steuergerätclutch control unit
3737
Sensorensensors
K1, K2K1, K2
Trennkupplungendisconnect clutches
S1 bis S4S1 to S4
Gangschaltelementegear shifting elements
ΔsΔs
Stellwegtravel
MPMP
Prüfmomenttest torque
MsMs
Spannmomentclamping torque

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDED IN DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturPatent Literature Cited

  • DE 19950696 A1 [0002]DE 19950696 A1 [0002]
  • DE 102019130481 A1 [0006]DE 102019130481 A1 [0006]

Claims (8)

Verfahren zur Prüfung einer Parksperrenfunktion eines in einem Fahrzeug verbaubaren Doppelkupplungsgetriebes, bei der im eingelegten Zustand zwei Gänge (G2, G4) eines gemeinsamen Teilgetriebes (II) des Doppelkupplungsgetriebes mittels Schaltpartner bzw. Gangschaltelementen (S1, S2) geschaltet sind, und zwar unter Sperrung des gemeinsamen Teilgetriebes (II), dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren eine Prüfroutine aufweist, mittels der ein Auslegen der Parksperre bei einem an dem gesperrten Teilgetriebe (II) angelegten Prüfmoment (MP) geprüft wird.Method for testing a parking lock function of a double clutch transmission that can be installed in a vehicle, in which, when engaged, two gears (G2, G4) of a common sub-transmission (II) of the double clutch transmission are shifted by means of shift partners or gear shift elements (S1, S2), specifically with the locking of the common sub-transmission (II), characterized in that the method has a test routine by means of which a disengagement of the parking lock is checked when a test torque (M P ) is applied to the blocked sub-transmission (II). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in der Prüfroutine - in einem ersten Prozessschritt die Parksperre eingelegt wird, - in einem zweiten Prozessschritt eine Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung erfolgt, bei der am gesperrten Teilgetriebe (II) ein Prüfmoment (MP) angelegt wird, mittels dem die in der Parksperrenfunktion eingebundenen Schaltpartner gegeneinander verspannt sind, - in einem dritten Prozessschritt ein Auslegen der Parksperre bei angelegtem Prüfmoment (MP) gestartet wird, bei dem eines der Schaltpartner bzw. der Gangschaltelemente (S1, S2) von einem jeweils zugeordneten Stellantrieb (26) mit einer Auslegekraft beaufschlagt ist, um das Gangschaltelement (S1, S2) aus einer Parksperren-Stellung zu verstellen, und - in einem vierten Prozessschritt eine Auslege-Prüfung erfolgt, bei der ermittelt wird, ob die Parksperre trotz angelegtem Prüfmoment (MP) einwandfrei ausgelegt ist.procedure after claim 1 , characterized in that in the test routine - the parking lock is engaged in a first process step, - a parking situation on a roadway incline is simulated in a second process step, in which a test torque (M P ) is applied to the locked sub-transmission (II). , by means of which the shifting partners involved in the parking lock function are braced against one another, - in a third process step, disengagement of the parking lock is started when the test torque (M P ) is applied, in which one of the shifting partners or the gear shifting elements (S1, S2) is replaced by a respectively assigned Actuator (26) is acted upon by a disengagement force in order to move the gearshift element (S1, S2) out of a parking lock position, and - a disengagement test is carried out in a fourth process step, in which it is determined whether the parking lock is activated despite the test torque ( M P ) is properly designed. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Prozessschritt die Simulation der Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung über eine fahrzeugexterne Antriebsmaschine einer Prüfanlage erfolgt, mittels der das Prüfmoment (MP) insbesondere abtriebsseitig am gesperrten Teilgetriebe (II) angelegt wird.procedure after claim 2 , characterized in that in the third process step, the parking situation is simulated on a roadway incline via a vehicle-external drive machine of a test system, by means of which the test torque (M P ) is applied, in particular on the output side, to the locked sub-transmission (II). Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Prozessschritt die Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung über Ansteuerung einer Fahrzeug-Antriebseinheit (1), etwa Brennkraftmaschine und/oder Elektromaschine, erfolgt, mittels der das Prüfmoment (MP) antriebsseitig oder abtriebsseitig am gesperrten Teilgetriebe (II) angelegt wird, und dass insbesondere bei einer antriebsseitigen Einleitung das Prüfmoment (MP) von der Fahrzeug-Antriebseinheit (1) erzeugt wird und über eine Kraftabgabewelle (10) in die Doppelkupplung (K1, K2) eingeleitet wird, und/oder dass insbesondere bei einer abtriebsseitigen Einleitung das Prüfmoment (MP) von einer im Antriebsstrang eingebundenen Elektromaschine erzeugt wird und in die Abtriebswelle (13) eingeleitet wird.procedure after claim 2 , characterized in that in the third process step, a parking situation on a roadway incline is simulated by activating a vehicle drive unit (1), such as an internal combustion engine and/or electric machine, by means of which the test torque (M P ) is generated on the input side or output side on the locked sub-transmission (II) is applied, and that the test torque (M P ) is generated by the vehicle drive unit (1) and is introduced into the dual clutch (K1, K2) via a power output shaft (10) in particular when the drive is introduced, and/or that in particular in the case of an output-side initiation, the test torque (M P ) is generated by an electric machine integrated in the drive train and is introduced into the output shaft (13). Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Simulation einer Parksituation an einer Fahrbahn-Steigung das nicht gesperrte Teilgetriebe (I) eingebunden wird, und dass zum Anlegen des Prüfmoments (MP) im nicht gesperrten Teilgetriebe (I) ein Gang geschaltet wird sowie eine zwischen dem nicht gesperrten Teilgetriebe (I) und der Fahrzeug-Antriebseinheit (1) angeordnete Trennkupplung (K1, K2) geschlossen wird oder schlupfend angesteuert wird, so dass sich ein Lastpfad bildet, in dem das Prüfmoment (MP) von der Fahrzeug-Antriebseinheit (1) über die Trennkupplung (K1) sowie dem geschalteten Gang (G3) des nicht gesperrten Teilgetriebes (I) zur Getriebe-Abtriebsseite geführt wird, an der das Prüfmoment (MP) am gesperrten Teilgetriebe (II) anliegt.procedure after claim 4 , characterized in that the unlocked sub-transmission (I) is integrated for the simulation of a parking situation on a roadway incline, and that to apply the test torque (M P ) in the unlocked sub-transmission (I) a gear is shifted and one between the non-locked sub-transmission (I) and the vehicle drive unit (1) arranged separating clutch (K1, K2) is closed or activated in a slipping manner, so that a load path is formed in which the test torque (M P ) from the vehicle drive unit (1 ) via the separating clutch (K1) and the engaged gear (G3) of the unlocked partial transmission (I) to the transmission output side, where the test torque (M P ) is applied to the locked partial transmission (II). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gangschaltelement (S1, S2) mittels des Stellantriebs (26) über einen Stellweg (Δs) zwischen einer Parksperren-Stellung, in der die Parksperre aktiviert ist, und einer weiteren Schaltstellung verstellbar ist, und dass dem Gangschaltelement (S1, S2) und/oder dem Stellantrieb (26) ein Positions- und/oder Wegsensor (37) zugeordnet ist, der eine Position und/oder einen Stellweg (Δs) des Gangschaltelements (S1, S2) und/oder seines Stellantriebs (26) erfasst, und dass insbesondere bei der im vierten Prozessschritt erfolgenden Auslege-Prüfung das Vorliegen einer einwandfrei ausgelegten Parksperre unter Nutzung des Positions- und/oder Wegsensors (37) ermittelt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the gearshift element (S1, S2) can be adjusted by means of the actuator (26) over an adjustment path (Δs) between a parking lock position in which the parking lock is activated and a further shift position, and that the gear shifting element (S1, S2) and/or the actuating drive (26) is assigned a position and/or travel sensor (37) which measures a position and/or a travel (Δs) of the gear shifting element (S1, S2) and/or or its actuator (26), and that the presence of a properly designed parking lock is determined using the position and/or travel sensor (37) in particular during the design check taking place in the fourth process step. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Fahrzeug-Antriebseinheit (1), insbesondere Brennkraftmaschine, mit einer Kraftabgabewelle (10) über zwei lastschaltbare Trennkupplungen (K1, K2) des Doppelkupplungsgetriebes alternierend entweder eine erste Antriebswelle (7) oder eine zweite Antriebswelle (9) antreibt, dass mittels der beiden Antriebswellen (7, 9) jeweils ein erstes Teilgetriebe (I) oder ein zweites Teilgetriebe (II) aktivierbar sind, und dass auf den beiden Antriebswellen (7, 9) sowie auf einer dazu insbesondere achsparallelen Abtriebswelle (13) Fest- und Loszahnräder angeordnet sind, die unter Bildung von Vorwärtsgangstufen (G1 bis G6) zu Zahnradsätzen zusammengefasst sind, in denen die Loszahnräder mittels Gangschaltelementen (S1 bis S4) mit der jeweiligen Getriebewelle (7, 9, 13) koppelbar ist, und dass zum Einlegen der Parksperre ein erstes und ein zweites Gangschaltelement (S1, S2) eines gemeinsamen Teilgetriebes (II) in eine Parksperren-Stellung schaltbar sind, in der die Loszahnräder zweier Zahnradsätze des gemeinsamen Teilgetriebes (II) mit der zugehörigen Getriebewelle (7, 9) gekoppelt sind, so dass sich die beiden Zahnradsätze gegenseitig verblocken, um das gemeinsame Teilgetriebe (II) zu sperren.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the vehicle drive unit (1), in particular an internal combustion engine, is connected to a power output shaft (10) via two power-shiftable separating clutches (K1, K2) of the dual-clutch transmission, alternating either a first drive shaft (7) or a second drives the drive shaft (9), that a first sub-transmission (I) or a second sub-transmission (II) can be activated by means of the two drive shafts (7, 9), and that on the two drive shafts (7, 9) as well as on a particular axially parallel Fixed and loose gears are arranged on the output shaft (13), which are combined to form gear sets to form forward gears (G1 to G6), in which the loose gears can be coupled to the respective transmission shaft (7, 9, 13) by means of gear shifting elements (S1 to S4). , and that to engage the parking lock, a first and a second gear shifting element (S1, S2) of a common sub-transmission (II) in a par klock position are switchable, in which the idler gears two tooth wheel sets of the common sub-transmission (II) are coupled to the associated transmission shaft (7, 9), so that the two gear sets mutually block in order to block the common sub-transmission (II). Prüfeinheit zur Durchführung eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Prüfeinheit ein Prüfmodul (30) aufweist, mittels dem ein Auslegen der Parksperre bei an dem gesperrten Teilgetriebe (II) angelegten Prüfmoment (MP) prüfbar ist.Test unit for carrying out a method according to one of the preceding claims, wherein the test unit has a test module (30) by means of which a disengagement of the parking lock can be tested when the test torque (M P ) applied to the locked sub-transmission (II) is applied.
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