DE102021208297A1 - Verfahren und systeme für eine getriebeschaltanordnung - Google Patents

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Travis J. Miller
Michael D. Cook
Jordan M. Houser
George A. Willford
Mark A. Davis
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Abstract

Es sind verschiedene Verfahren und Systeme für eine Schaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe vorgesehen. In einem Beispiel beinhaltet eine Schaltanordnung für ein Getriebe einen ersten Trommelnocken mit einer ersten Nockenbahn; einen zweiten Trommelnocken, der koaxial zum ersten Trommelnocken angeordnet ist und eine zweite Nockenbahn enthält; einen ersten Motor, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken unabhängig vom zweiten Trommelnocken anzutreiben; und einen zweiten Motor, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken unabhängig vom ersten Trommelnocken anzutreiben.

Description

  • TECHNISCHES GEBIET
  • Ausführungsbeispiele des hier offengelegten Gegenstands beziehen sich im Allgemeinen auf Verfahren und Systeme für eine Schaltanordnung für ein Fahrzeuggetriebe.
  • HINTERGRUND
  • Einige Fahrzeuggetriebe verfügen über einen Schaltmechanismus, der so konfiguriert ist, dass er das Getriebe durch eine vorher festgelegte Gangeingriffsequenz schaltet. Jedes Einlegen eines Gangs der Sequenz führt zu einem bestimmten Übersetzungsverhältnis des Getriebes, und der Schaltmechanismus schaltet das Getriebe in jedes Übersetzungsverhältnis in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge. Die aufsteigende Reihenfolge kann das Schalten aus dem ersten, dann in den zweiten, dann in den dritten Gang usw. beinhalten, wobei die absteigende Reihenfolge die Umkehrung der aufsteigenden Reihenfolge ist. Der Schaltmechanismus beinhaltet häufig einen Trommelnocken, der das Schalten der Gänge koordiniert, wobei die Drehung des Trommelnockens die Bewegung der Schaltgabeln und der Synchronringe synchronisiert, um den aktuell gewählten Gang auszukuppeln und den nächsten Gang in aufsteigender oder absteigender Reihenfolge einzulegen.
  • Die Erfinder haben jedoch mögliche Probleme mit solchen Systemen erkannt. So kann beispielsweise eine Verschlechterung des Trommelnockens und/oder eine Veränderung der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs zu einem unerwünschten Schaltverhalten führen, z. B. zu einem langsameren Einlegen und/oder Auskuppeln der Gänge. Darüber hinaus können bestimmte Übergänge der Gangeingriffsequenz, die während des Betriebs des Fahrzeugs mit höherer Häufigkeit auftreten, wie z. B. der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Gang, zu anderen Abnutzungseigenschaften des Trommelnockens im Vergleich zu anderen Übergängen führen, was ein unerwünschtes Schaltverhalten noch verstärken kann.
  • ZUSAMMENFASSUNG
  • In einem Beispiel können die oben beschriebenen Probleme durch eine Schaltanordnung für ein Getriebe gelöst werden, die Folgendes umfasst: einen ersten Trommelnocken mit einer ersten Nockenbahn; einen zweiten Trommelnocken, der koaxial zum ersten Trommelnocken angeordnet ist und eine zweite Nockenbahn enthält; einen ersten Motor, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken unabhängig vom zweiten Trommelnocken anzutreiben; und einen zweiten Motor, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken unabhängig vom ersten Trommelnocken anzutreiben. Auf diese Weise können der erste und der zweite Trommelnocken unabhängig voneinander in Drehung versetzt werden, um den Gangeingriff des Getriebes einzustellen.
  • In einem Beispiel sind der erste und der zweite Trommelnocken unabhängig voneinander durch eine Buchse drehbar miteinander verbunden. Der erste und der zweite Trommelnocken werden durch ein erstes und ein zweites Lager entlang einer gemeinsamen Drehachse gelagert. Der erste Motor und der zweite Motor werden von einer elektronischen Steuerung gesteuert. Der erste Trommelnocken kann angetrieben werden, um das Einlegen einer ersten Vielzahl von Gängen des Getriebes zu steuern, und der zweite Trommelnocken kann angetrieben werden, um mindestens einen anderen Gang des Getriebes zu steuern. Dadurch können die Trommelnocken unabhängig voneinander angetrieben werden, um die Leistung der Schaltanordnung für verschiedene Gangeingriffe und/oder für verschiedene Betriebsbedingungen des Fahrzeugs, wie z. B. Öltyp, Temperatur, Fahrgewohnheiten, gewünschtes Schaltgefühl usw., abzustimmen.
  • Es versteht sich, dass die obige kurze Beschreibung dazu vorgesehen ist, in vereinfachter Form eine Auswahl an Konzepten vorzustellen, die in der ausführlichen Beschreibung weiter erläutert werden. Sie soll keine wesentlichen oder entscheidenden Merkmale des beanspruchten Gegenstandes identifizieren, dessen Geltungsbereich eindeutig durch die Ansprüche definiert ist, die der ausführlichen Beschreibung folgen. Ferner ist der beanspruchte Gegenstand nicht auf die Implementierungen beschränkt, welche Nachteile lösen, die oben oder in einem anderen Teil dieser Offenlegungsschrift genannt sind.
  • Figurenliste
  • Die vorliegende Offenlegungsschrift wird durch Lesen der folgenden Beschreibung von nicht einschränkenden Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen besser verstanden, die im Folgenden aufgeführt sind:
    • 1 zeigt schematisch ein Fahrzeug mit einem Getriebe und einer Schaltanordnung.
    • 2 zeigt eine Schaltanordnung für ein Getriebe.
    • 3 zeigt eine vergrößerte Ansicht eines Motors der Schaltanordnung aus 2.
    • 4 zeigt die Schaltanordnung aus 2, die mit mehreren Zahnrädern eines Getriebes gekoppelt ist.
    • 5A-5F zeigen eine erste Trommel und eine zweite Trommel der Schaltanordnung aus 2 in verschiedenen Rotationspositionen.
    • 6 zeigt ein Flussdiagramm, das ein Beispiel für ein Verfahren zum Steuern des Gangeingriffs in einem Getriebe über eine Schaltanordnung mit einer ersten Trommel und einer zweiten Trommel, die von verschiedenen Motoren angetrieben werden, darstellt.
    • 7 zeigt ein Flussdiagramm, das eine Fortsetzung des Verfahrens aus 6 unter Bedingungen darstellt, in denen eine Schaltbedingung vorliegt.
    • 8 zeigt ein Diagramm mit Kurven verschiedener Betriebsparameter eines Fahrzeugs mit einer Schaltanordnung, welche eine erste Trommel und eine zweite Trommel aufweist, die von verschiedenen Motoren angetrieben werden.
    • 9 zeigt ein Diagramm mit Kurven, welche die Schaltschwellen eines Getriebes darstellen, das über eine Schaltanordnung mit einer ersten Trommel und einer zweiten Trommel, die von verschiedenen Motoren angetrieben werden, gesteuert wird.
  • AUSFÜHRLICHE BESCHREIBUNG
  • Die folgende Offenlegungsschrift betrifft Verfahren und Systeme für eine Schaltanordnung eines Fahrzeuggetriebes. Ein Fahrzeug, wie das in 1 dargestellte Fahrzeug, enthält ein Getriebe und eine Schaltanordnung, wie die in 2 dargestellte Schaltanordnung. Die Schaltanordnung beinhaltet einen geteilten Trommelmechanismus, bei dem ein erster Trommelnocken und ein zweiter Trommelnocken des geteilten Trommelmechanismus koaxial entlang einer gemeinsamen Drehachse angeordnet und durch eine Buchse voneinander beabstandet sind. Jeder Trommelnocken kann sich unabhängig drehen, und eine Steuerung stellt die Drehung der Trommelnocken ein, um den Gangeingriff des Getriebes zu regulieren. Die Drehung der einzelnen Nocken wird unabhängig voneinander über jeweils unabhängig betriebene Betätigungssysteme gesteuert, wie z. B. das Betätigungssystem aus 3. Die Drehung der Trommelnocken kann als Reaktion auf eine Schaltbedingung erfolgen, wie in den Flussdiagrammen aus 6-7 dargestellt, wobei die Schaltbedingung auf den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs basiert, wie in den Diagrammen aus 8-9 dargestellt. In einigen Beispielen kann die Steuerung gleichzeitig sowohl den ersten als auch den zweiten Trommelnocken drehen, und in einigen Beispielen kann die Steuerung nur einen aus dem ersten oder zweiten Trommelnocken drehen. Durch die Drehung der Trommelnocken werden die entsprechenden Schaltgabeln in verschiedene Positionen gebracht, wie zum Beispiel die Positionen, die in 5A-5F dargestellt sind. Die Schaltgabeln gleiten entlang einer Schaltstange parallel zur Getriebeeingangswelle, um die Gänge des Getriebes ein- oder auszurücken, wie z. B. bei dem in 4 dargestellten Getriebe. Auf diese Weise können die Trommelnocken der Schaltanordnung die Schaltleistung des Getriebes erhöhen, und die Steuerung kann jeden Trommelnocken unabhängig auf der Grundlage der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs einstellen, um die Schaltreaktion zu verbessern und/oder das Einlegen der Gänge in einer nicht sequentiellen Reihenfolge zu steuern.
  • Unter Bezugnahme auf 1 ist ein Beispielfahrzeug 100 dargestellt. In einigen Beispielen kann das Fahrzeug 100 ein Hybridfahrzeug sein, das so konfiguriert ist, dass es ein oder mehrere Räder mit Drehmoment aus mehreren Quellen versorgt, z. B. dem Motor 101 und dem Elektromotor 102. In anderen Beispielen ist das Fahrzeug 100 so konfiguriert, dass das Drehmoment für die einen oder mehrere Räder nur über den Motor 101 oder den Elektromotor 102 bereitgestellt wird. In dem Beispiel, in dem das Fahrzeug 100 ein Hybridfahrzeug ist, kann der Betrieb des Fahrzeugs 100 zwischen verschiedenen Modi eingestellt werden, in denen das Drehmoment den einen oder mehreren Rädern nur über den Motor 101, nur über den Elektromotor 102 oder über eine Kombination aus Motor 101 und Elektromotor 102 zugeführt wird. Bei dem Elektromotor 102 kann es sich um einen Motor/Generator handeln, der so konfiguriert ist, dass er ein Drehmoment an die einen oder mehreren Räder abgibt und während des Betriebs des Fahrzeugs 100 elektrische Energie erzeugt (z. B. durch regeneratives Bremsen). Das Fahrzeug 100 ist ein Beispiel für ein System mit einer hier beschriebenen Schaltanordnung. Das Fahrzeug 100 ist jedoch nicht als einschränkend zu verstehen, und in einigen Beispielen kann die Schaltanordnung in Fahrzeuge mit einer anderen Konfiguration eingebaut werden (z. B. mit einer anderen Anzahl und/oder relativen Konfiguration von Rädern und/oder anderen Komponenten).
  • Das Fahrzeug 100 kann von einem Elektromotor 102 und/oder einem Verbrennungsmotor 101 angetrieben werden, der ein Drehmoment in einem Antriebsrad 120 erzeugt, wenn eine oder mehrere Kupplungen über ein Getriebe 104, das mit einer Getriebeeingangswelle 106 und einer Ausgangswelle 108 verbunden ist, eingerückt sind. In 1 ist die Ausgangswelle 108 eine Vorgelegewelle, die drehbar mit einem Eingang einer Differentialgetriebeanordnung 124 gekoppelt ist, welche über eine Antriebsachse 136 eine oder mehrere aus einem ersten Antriebsrad 120 und einem zweiten Antriebsrad 122 antreiben kann. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Ausgangswelle 108 koaxial mit der Getriebeeingangswelle 106 ausgerichtet sein, und eine Vorgelegewelle kann verwendet werden, um das auf die Eingangswelle 106 ausgeübte Drehmoment über eine Zahnradanordnung des Getriebes auf die Ausgangswelle 108 zu übertragen. In noch anderen Ausführungsbeispielen können der Motor 101 und/oder der Elektromotor 102, das Getriebe 104, die Eingangswelle 106 und die Ausgangswelle 108 senkrecht zu den Achsen des Fahrzeugs 100 ausgerichtet sein, wobei die Übertragung des Drehmoments von der Ausgangswelle auf ein Antriebsrad oder eine Antriebsachse über die auf der Antriebsachse 136 montierte Differentialgetriebeanordnung 124 erfolgt.
  • In einigen Beispielen kann das Drehmoment nur auf ein Antriebsrad ausgeübt werden, oder das Drehmoment, das durch die Differentialgetriebeanordnung 124 auf das erste Antriebsrad 120 und das zweite Antriebsrad 122 ausgeübt wird, kann unterschiedlich sein (z. B. bei Kurvenfahrt des Fahrzeugs oder bei Betrieb auf einer unebenen Bodenfläche), und in einigen Fällen kann es annähernd gleich sein (z. B. bei Geradeausfahrt des Fahrzeugs auf einer ebenen Bodenfläche, ohne Kurvenfahrt). Das Fahrzeug 100 kann auch einen oder mehrere Freiläufe haben, wie die Freiläufe 126 und 128, die auf der Freilaufachse 130 montiert sind. Die Freiläufe können sich drehen, wenn das Fahrzeug angetrieben wird, ohne direkt durch den Motor oder den Elektromotor angetrieben zu werden (z. B. üben der Motor und der Elektromotor kein direktes Drehmoment auf die mit den Freiläufen verbundene Achse aus). In anderen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Freiläufe auf der freien Achse 130 und/oder zusätzliche Freilaufachsen im Fahrzeug 100 enthalten sein, von denen jede eine Vielzahl von Rädern enthalten kann. Schwere Lastkraftwagen oder Busse können zum Beispiel zusätzliche Vorder- und/oder Hinterachsen haben, um das Gewicht der Ladung zu verteilen, und jede Achse kann zwei Räder auf jeder Seite haben. Noch andere Ausführungsbeispiele können einen einzelnen Freilauf enthalten, wie zum Beispiel bei einem Motorrad.
  • Wie in dem dargestellten Beispiel gezeigt, können das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad Vorderräder sein. In anderen Ausführungsbeispielen können das erste Antriebsrad und das zweite Antriebsrad Hinterräder und die Vorderräder Freiläufe sein, oder ein Verteilergetriebe (nicht dargestellt in 1) kann verwendet werden, um alle Räder des Fahrzeugs 100 anzutreiben, z. B. bei Fahrzeugen mit Vierradantrieb oder Allradfahrzeugen. Die Position oder Anzahl der Antriebsräder am Fahrzeug 100 ist nicht als Einschränkung des Geltungsbereichs dieser Offenlegungsschrift zu verstehen.
  • Jedes der Räder des Fahrzeugs (z. B. Rad 120, Rad 122, Rad 126 und Rad 128) kann einen entsprechenden Raddrehzahlsensor (der hier als Fahrzeuggeschwindigkeitssensor bezeichnet werden kann), wie z. B. die Raddrehzahlsensoren 113, enthalten. Die Steuerung 110 kann Signale (z. B. elektronische Signale) von den Raddrehzahlsensoren 113 empfangen und eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs auf der Grundlage der von den Raddrehzahlsensoren 113 empfangenen Signale bestimmen.
  • In einem Ausführungsbeispiel kann es sich bei dem Getriebe 104 um ein automatisiertes Schaltgetriebe handeln, bei dem das Schalten automatisch von einer elektronischen Steuerung 110 übernommen wird. Außerdem kann das Getriebe zwischen verschiedenen Betriebsarten umgeschaltet werden. Beispielsweise kann ein Fahrzeugführer (z. B. ein Fahrer) das Getriebe zwischen einem manuellen Modus, in dem die Gangwahl durch den Fahrer über eine Eingabevorrichtung (z. B. einen Schalthebel) erfolgt, und einem automatisierten Modus, in dem die Gangwahl automatisch von der Steuerung anhand der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs (z. B. Motordrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit, Raddrehmoment usw.) bestimmt wird, einstellen. Das Getriebe 104 wird nachstehend unter Bezugnahme auf 2-4 näher beschrieben.
  • Für das automatische Schalten kann die elektronische Steuerung 110 kommunikationsfähig mit einer Schaltanordnung 112 gekoppelt sein, welche die Gänge des Getriebes 104 über einen ersten Trommelnocken 160 und/oder einen zweiten Trommelnocken 162 einlegt. Beispielsweise kann die elektronische Steuerung 110 den ersten Trommelnocken 160 und/oder den zweiten Trommelnocken 162 in verschiedene Rotationspositionen bringen, um Gänge des Getriebes ein- und/oder auszurücken, ähnlich wie in den Beispielen, die unten unter Bezug auf 2-9 beschrieben sind. Die Schaltanordnung 112 kann Betätigungssensoren enthalten, von denen die elektronische Steuerung 110 Daten zur Steuerung des Betriebs der Schaltanordnung (z. B. zur Einstellung eines gewählten Gangs des Getriebes) empfangen kann. Die elektronische Steuerung 110 kann auch Eingaben von anderen Sensoren des Fahrzeugs 100 empfangen, z. B. von Radsensoren, Pedalpositionssensoren, Temperatursensoren, Drucksensoren, Geschwindigkeitssensoren, Drosselklappensensoren, Batterieladesensoren, Sensoren für das Luft-Kraftstoff-Verhältnis usw. Die elektronische Steuerung 110 kann Steuersignale an verschiedene Stellglieder senden, die kommunikationsfähig mit dem Elektromotor 102, dem Motor 101 und/oder anderen Komponenten des Fahrzeugs 100 verbunden sind. Zu den verschiedenen Stellgliedern können Motoren der Schaltanordnung 112 gehören, welche die Gänge des Getriebes 104 einlegen, indem sie Synchronringe und Konuskupplungen entlang der Getriebeausgangswelle 108 verschieben, und zwar über Schaltgabeln, die entlang einer Schaltwelle gleiten (in 1 nicht abgebildet). Zu den verschiedenen Stellgliedern können beispielsweise auch verschiedene Ventile, Drosselklappen, Kraftstoffeinspritzdüsen usw. gehören. Die hier aufgelisteten Arten von Sensoren und Stellgliedern dienen der Veranschaulichung, und jede Art von Sensoren und/oder Stellgliedern kann einbezogen werden, ohne vom Geltungsbereich dieser Offenlegungsschrift abzuweichen.
  • Die Schaltanordnung 112 kann einen Öltemperatursensor enthalten, wie den Öltemperatursensor 115, der schematisch in 1 dargestellt ist. Die Steuerung 110 kann die Temperatur des Öls im Getriebe 104 über Signale (z. B. elektronische Signale) messen, welche die Steuerung 110 über den Öltemperatursensor 115 empfängt (der Öltemperatursensor 115 kann z. B. elektrisch mit der Steuerung 110 gekoppelt sein und in elektronischer Kommunikation mit der Steuerung 110 stehen). In einigen Beispielen kann der Öltemperatursensor 115 in einem Getriebeteil des Getriebes 104 angeordnet sein (z. B. in einem Teil des Getriebes 104, der zur Aufnahme der Zahnräder des Getriebes 104 konfiguriert ist). Der Öltemperatursensor 115 kann zum Beispiel in der Nähe des ersten Trommelnockens 160, des zweiten Trommelnockens 162, einer oder mehrerer Schaltgabeln des Getriebes usw. angeordnet sein.
  • Bei der elektronischen Steuerung 110 kann es sich um einen Mikrocomputer handeln, der eine Mikroprozessoreinheit, Eingangs-/Ausgangsanschlüsse und ein elektronisches Speichermedium für ausführbare Programme und Kalibrierungswerte enthalten kann. Die elektronische Steuerung 110 kann ein nicht transitorisches, computerlesbares Medium (Speicher) enthalten, in dem Programmieranweisungen gespeichert sind, und kann mit computerlesbaren Daten programmiert werden, die Anweisungen repräsentieren, welche zur Durchführung der nachstehend beschriebenen Verfahren sowie anderer Varianten ausgeführt werden können, die vorgesehen, aber nicht ausdrücklich aufgeführt sind. Der hier genannte Speicher kann flüchtige und nicht flüchtige oder entfernbare und nicht entfernbare Medien für die Speicherung von elektronisch formatierten Informationen wie computerlesbare Anweisungen oder Module von computerlesbaren Anweisungen, Daten usw. beinhalten. Beispiele für Computerspeicher sind u. a. RAM, ROM, EEPROM, Flash-Speicher oder jedes andere Medium, das zur Speicherung des erwünschten elektronischen Informationsformats verwendet werden kann und auf das der oder die Prozessoren oder zumindest ein Teil einer Computervorrichtung zugreifen können. Die elektronische Steuerung 110 kann elektrisch mit einer Batterie 114 und einem Anlasser 116 gekoppelt sein, die zur anfänglichen Stromversorgung der Steuerung und/oder zum Anlassen des Motors verwendet werden können. Das Fahrzeug und der Motor können zumindest teilweise durch die Steuerung 110 und durch Eingaben eines Fahrzeugführers 150 über eine Eingabevorrichtung 152 gesteuert werden. In diesem Beispiel beinhaltet die Eingabevorrichtung 152 ein Gaspedal und einen Pedalpositionssensor 154 zur Erzeugung eines proportionalen Pedalpositionssignals.
  • In dem gezeigten Beispiel enthält die elektronische Steuerung 110 ein Lernmodul 111. Das Lernmodul 111 kann in den Speicher der elektronischen Steuerung 110 integriert werden. Das Lernmodul 111 kann beispielsweise einen oder mehrere Lernalgorithmen umfassen, die im Speicher der Steuerung gespeichert sind, z. B. einen oder mehrere Algorithmen für maschinelles Lernen und/oder tiefe neuronale Netze. Das Lernmodul 111 kann den Betrieb der Schaltanordnung 112 auf der Grundlage von im Speicher der Steuerung 110 gespeicherten Fahrzeugbetriebsdaten einstellen. In einem Beispiel kann die Steuerung Daten messen und speichern, die von verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs (z. B. Pedalpositionssensor 154, Öltemperatursensor 115, Raddrehzahlsensoren 113 usw.) über mehrere Betriebszyklen des Fahrzeugs (z. B. mehrere EIN/AUS-Zyklen des Motors, wobei sich jeder Zyklus von einem Einschalt- bis zu einem Ausschaltvorgang des Motors erstreckt) erfasst werden. Die Steuerung 110 kann Betriebsparameter des Fahrzeugs auf der Grundlage der erfassten Daten über das Lernmodul 111 einstellen. Das Einstellen der Betriebsparameter kann das Einstellen einer Drehzahl und/oder eines Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens 160 und/oder des zweiten Trommelnockens 162 (z. B. das Vorschieben und/oder Verlangsamen einer Drehung der Trommelnocken, das Erhöhen und/oder Verringern der Drehzahl der Trommelnocken usw.), eines Schaltzeitpunkts des Getriebes (z. B., über die Steuerung des ersten Trommelnockens 160 und/oder des zweiten Trommelnockens 162), eine Erregungsgröße (z. B. Tastverhältnis) und/oder eine Erregungspolarität (z. B. Spannungsänderung) eines ersten Motors 164, der zum Antrieb des ersten Trommelnockens 160 konfiguriert ist, und/oder eines zweiten Motors 166, der zum Antrieb des zweiten Trommelnockens 162 konfiguriert ist, usw. beinhalten.
  • Als ein Beispiel kann die Steuerung einen relativen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens 160 und des zweiten Trommelnockens 162 (z. B. einen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens 160 relativ zum zweiten Trommelnocken 162 oder umgekehrt) auf der Grundlage einer vorhergesagten Ansprechrate des ersten Trommelnockens 160 und/oder des zweiten Trommelnockens 162 einstellen, wobei die vorhergesagte Ansprechrate über das Lernmodul 111 auf der Grundlage der durch die verschiedenen Zyklen des Fahrzeugbetriebs erfassten Daten bestimmt wird. Für einen gegebenen Trommelnocken (z. B. den ersten Trommelnocken 160 oder den zweiten Trommelnocken 162) kann die vorhergesagte Ansprechrate des gegebenen Trommelnockens eine Dauer sein, wie sie von der Steuerung 110 über das Lernmodul 111 auf der Grundlage der über die verschiedenen Zyklen des Fahrzeugbetriebs erfassten Daten geschätzt wird, und zwar von der Einleitung einer befohlenen Drehung des gegebenen Trommelnockens bis zum Abschluss der befohlenen Drehung des gegebenen Trommelnockens, wobei der Abschluss der befohlenen Drehung unmittelbar auf die Einleitung der befohlenen Drehung folgt (z. B. ohne andere befohlene Drehungen dazwischen). Die vorhergesagte Ansprechrate kann von der Steuerung auf der Grundlage der erfassten Daten und/oder als Funktion eines oder mehrerer Fahrzeugbetriebsparameter geschätzt werden, wie z. B. der Getriebeöltemperatur und/oder der Stärke der Erregung des Motors, der zum Antrieb des gegebenen Trommelnockens konfiguriert ist (z. B. des ersten Motors 164, der zum Antrieb des ersten Trommelnockens 160 konfiguriert ist, oder des zweiten Motors 166, der zum Antrieb des zweiten Trommelnockens konfiguriert ist).
  • Der Elektromotor 102 kann von einem Akkupack 118 gespeist werden. Der Akkupack 118 kann eine Energiespeichervorrichtung sein, die dazu konfiguriert ist, elektrische Energie für verschiedene Komponenten des elektrischen Systems des Fahrzeugs 100 bereitzustellen, einschließlich der Versorgung des Elektromotors 102, der mit den Vorderrädern 120 und 122 und/oder anderen angetriebenen Rädern des Fahrzeugs 100 verbunden ist, mit Strom. Der Akkupack 118 kann elektrisch mit dem Elektromotor 102 und/oder der elektronischen Steuerung 110 gekoppelt sein. Die elektronische Steuerung 110 kann die von dem Akkupack 118 an den Elektromotor 102 gelieferte Energie regulieren, um die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 zu erhöhen oder zu verringern.
  • Der Motor 101 kann mit Kraftstoff wie Benzin, Dieselkraftstoff, Erdgas, Biokraftstoff oder einem anderen brennbaren Kraftstoff betrieben werden; dementsprechend kann das Fahrzeug 100 einen Kraftstofftank enthalten, der über eine Kraftstoffpumpe und ein Ansaugsystem mit dem Motor 101 verbunden ist. Der Motor 101 und/oder der Elektromotor 102 können auf einem Fahrgestell 134 in verschiedenen Konfigurationen angeordnet werden. So können beispielsweise der Motor 101 und der Elektromotor 102 in unmittelbarer Nähe zueinander angeordnet sein, oder der Motor 101 und der Elektromotor können entlang des Fahrgestells 134 weiter voneinander entfernt sein.
  • Das Getriebe 104, der Elektromotor 102 und/oder der Motor 101 können durch ein Kühlsystem 132 (z. B. einen Kühler, einen Lüfter usw.) gekühlt werden, das am Fahrgestell 134 in der Nähe des Elektromotors 102, des Getriebes 104 und/oder des Motors 101 angeordnet ist.
  • Unter Bezugnahme auf 2 zeigt die Schaltanordnung 200 ein Beispiel für ein Getriebebetätigungssystem mit einem Stellglied mit geteiltem Trommelnocken. Die Schaltanordnung 200 kann mit der Schaltanordnung 112 des Fahrzeugs 100 aus 1 identisch oder ähnlich sein. In einem Ausführungsbeispiel sind ein erster Trommelnocken 202 und ein zweiter Trommelnocken 204 koaxial zwischen einer vorderen Motorplatte 206 an einer ersten Seite 250 und einer Kupplungserdungsplattenanordnung 208 an einer gegenüberliegenden, zweiten Seite 252 ausgerichtet.
  • Der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 können über Lager 236 bzw. 238 befestigt und durch eine zwischen den Lagern 236 und 238 angeordnete Buchse 226 (z. B. eine Druckfläche) miteinander gekoppelt werden, so dass sich der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 unabhängig voneinander drehen können. Die Buchse 226 kann einen Vorsprung 255 des zweiten Trommelnockens 204 enthalten, der so geformt ist, dass er in einer Aussparung 257 des ersten Trommelnockens 202 sitzt. Der zweite Trommelnocken 204 kann sich unabhängig von dem ersten Trommelnocken 202 drehen, und während sich der zweite Trommelnocken 204 dreht, kann sich der Vorsprung 255 des zweiten Trommelnockens 204 in der Aussparung 257 des ersten Trommelnockens 202 drehen. Der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 können sich jeweils bidirektional entlang der Drehachse 251 drehen. Der erste Trommelnocken 202 kann sich beispielsweise im Uhrzeigersinn um die Drehachse 251 drehen, während sich der zweite Trommelnocken 204 gegen den Uhrzeigersinn um die Drehachse 251 dreht, oder der erste Trommelnocken 202 kann sich gegen den Uhrzeigersinn drehen, während sich der zweite Trommelnocken 204 im Uhrzeigersinn dreht, oder beide Trommelnocken können sich in die gleiche Richtung drehen, entweder im oder gegen den Uhrzeigersinn. Eine Steuerung (z. B. ähnlich der elektronischen Steuerung 110, die in 1 dargestellt und oben beschriebenen ist), die in elektronischer Verbindung mit einem Stellglied des ersten Trommelnockens 202 und einem Stellglied des zweiten Trommelnockens 204 steht, kann dem ersten Trommelnocken 202 befehlen, sich im oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Obwohl der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 entlang derselben Drehachse angeordnet sind, kann die Steuerung dem zweiten Trommelnocken 204 befehlen, sich unabhängig von der Drehung des ersten Trommelnockens 202 im oder gegen den Uhrzeigersinn zu drehen. Die Steuerung kann beispielsweise nur die Drehung des ersten Trommelnockens 202 befehlen, die Steuerung kann nur die Drehung des zweiten Trommelnockens 204 befehlen, oder die Steuerung kann den ersten Trommelnocken 202 und den zweiten Trommelnocken 204 gleichzeitig drehen.
  • Der Außenumfang des ersten Trommelnockens 202 und der Außenumfang des zweiten Trommelnockens 204 beinhaltet eine Vielzahl von Rastnuten 234. Die Rastnuten 234 am ersten Trommelnocken 202 (in 2 nicht dargestellt) und am zweiten Trommelnocken 204 sorgen dafür, dass sich der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 in diskreten Winkelschritten drehen, um die Präzision der Drehung zu gewährleisten. Als ein Beispiel kann jede Rastnut, die in dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 ausgebildet ist, von jeder benachbarten Rastnut um 5° um den Außenumfang des zweiten Trommelnockens 204 herum beabstandet sein, so dass der zweite Trommelnocken 72 Rastnuten beinhaltet (z. B. über 360° des Außenumfangs), wobei die Rastnuten dafür sorgen, dass sich der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 in Schritten von 5° (z. B. 30°, 35°, 40° usw.) drehen können. In anderen Ausführungsbeispielen können die Rastnuten des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 in einer anderen Anordnung sein. So kann beispielsweise jede in dem ersten Trommelnocken 202 und/oder dem zweiten Trommelnocken 204 ausgebildete Rastnut in einer Rotationsposition des ersten Trommelnockens 202 und/oder des zweiten Trommelnockens 204 angeordnet sein, die dem Einlegen eines Ganges des Getriebes entspricht. Auf diese Weise können eindeutige und diskrete Rotationspositionen des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 an eine Antriebssteuerung wie die elektronische Steuerung 110 des Fahrzeugs 100 aus 1 kommuniziert werden, wie nachstehend unter Bezugnahme auf 3 noch ausführlicher beschrieben.
  • Der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 sind, wie dargestellt, mit einer Stellmotoranordnung 210 gekoppelt, die einen ersten Stellmotor 212 und einen zweiten Stellmotor 214 beinhaltet. Der erste Trommelnocken 202 ist mit dem ersten Stellmotor 212 über eine erste Stellgetriebeanordnung 216 gekoppelt, und der zweite Trommelnocken 204 ist mit dem zweiten Stellmotor 214 über eine zweite Stellgetriebeanordnung 218 gekoppelt. Die erste Stellgetriebeanordnung 216 und die zweite Stellgetriebeanordnung 218 können mit dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 in der Nähe der zentralen Position der Buchse 226 gekoppelt werden, so dass der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 unabhängig voneinander entweder im Uhrzeigersinn oder gegen den Uhrzeigersinn durch eine Kraft gedreht werden können, die von der jeweiligen Stellgetriebeanordnung ungefähr in der Mitte des Trommelnockens ausgeübt wird. Die erste Stellgetriebeanordnung 216 und die zweite Stellgetriebeanordnung 218 können entlang einer gemeinsamen Achse 260 angeordnet sein, wobei die Achse 260 parallel zur Drehachse 251 des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 verläuft. Die zentrale Positionierung des ersten Stellmotors 212 und des zweiten Stellmotors 214 sowie die Anordnung der ersten Stellgetriebeanordnung 216 und der zweiten Stellgetriebeanordnung 218 entlang der Achse 260 kann zu einem geringeren Platzbedarf der Motoren und Getriebeanordnungen und zu einer kompakteren Anordnung der Getriebekomponenten führen. Beispielsweise kann die oben beschriebene Konfiguration zu einem geringeren Einbauraum der Schaltanordnung 200 im Vergleich zu einer Konfiguration führen, bei der der erste Stellmotor 212 und der zweite Stellmotor 214 an den beiden Enden des Trommelnockens angeordnet sind. In einem Beispiel kann die Stellmotoranordnung 210 mit einem Getriebegehäuseabschnitt 220 verschraubt werden, so dass die Stellmotoranordnung 210 außerhalb des Getriebegehäuses liegt, während der Trommelnocken innerhalb des Getriebegehäuses in der Nähe eines Getriebes liegt, und wobei die Stellmotoranordnung 210 mit dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 über Stellgetriebeanordnungen 216 bzw. 218 gekoppelt ist. Die Stellgetriebeanordnungen 216 und 218 können hier als Untersetzungsgetriebe und/oder Untersetzungsgetriebeanordnungen bezeichnet werden.
  • Im gezeigten Beispiel ist ein Öltemperatursensor 221 innerhalb des Getriebegehäuseabschnitts 220 in der Nähe der ersten Stellgetriebeanordnung 216, der zweiten Stellgetriebeanordnung 218, des ersten Stellmotors 212 und des zweiten Stellmotors 214 angeordnet. Der Öltemperatursensor 221 kann elektrisch mit einer Steuerung des Fahrzeugs gekoppelt sein, welche die Schaltanordnung 200 enthält (z. B. die Steuerung 110, die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurde), und die Steuerung kann die Temperatur des Öls innerhalb des Getriebes (z. B. innerhalb des Getriebegehäuseabschnitts 220) über Signale (z. B. elektronische Signale) bestimmen, die vom Öltemperatursensor 221 an die Steuerung übertragen werden.
  • Der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 können mit einer ersten Nockenbahn 228 bzw. einer zweiten Nockenbahn 230 versehen sein, die als Schaltgabelpositionsnuten dienen, durch die eine erste Schaltgabel 222 bzw. eine zweite Schaltgabel 224 entlang einer Gangschaltwelle 232 (z. B. entlang der Achse 253, parallel zur Achse 251 und Achse 260) bewegt werden kann. Die erste Schaltgabel 222 und die zweite Schaltgabel 224 können über einen ersten Schaltgabel-Folgestift 246 bzw. einen zweiten Schaltgabel-Folgestift 248 mit dem ersten Trommelnocken 202 und einem zweiten Trommelnocken 204 gekoppelt sein, wobei der erste Schaltgabel-Folgestift 246 entlang der ersten Nockenbahn 228 und der zweite Schaltgabel-Folgestift 248 entlang der zweiten Nockenbahn 230 gleitet. Wenn sich also der erste Trommelnocken 202 dreht, folgt der erste Schaltgabel-Folgestift 246 der ersten Nockenbahn 228, wodurch die erste Schaltgabel 222 in die eine oder andere Richtung entlang der Gangschaltwelle 232 parallel zur Achse der Nockenwelle gleitet, je nach der Position der ersten Nockenbahn 228 an dem Punkt, an dem sie auf den ersten Schaltgabel-Folgestift 246 trifft. Während die erste Schaltgabel 222 entlang der Gangschaltwelle 232 gleitet, schiebt sie eine erste Kupplungsmuffe 240 entlang einer Getriebeausgangswelle 244 eines Getriebes. Das Getriebe kann mit dem Getriebe 104 des Fahrzeugs 100 identisch oder vergleichbar sein, und die Ausgangswelle 244 kann mit der Ausgangswelle 108 des Fahrzeugs 100 identisch oder vergleichbar sein.
  • Entsprechend folgt, wenn sich der zweite Trommelnocken 204 dreht, der zweite Schaltgabel-Folgestift 248 der zweiten Nockenbahn 230, wodurch die zweite Schaltgabel 224 in die eine oder andere Richtung entlang der Gangschaltwelle 232 parallel zur Achse der Nockenwelle gleitet, je nach der Position der zweiten Nockenbahn 230 an dem Punkt, an dem sie auf den zweiten Schaltgabel-Folgestift 248 trifft. Während die zweite Schaltgabel 224 entlang der Gangschaltwelle 232 gleitet, schiebt sie eine zweite Kupplungsmuffe 242 entlang der Getriebeausgangswelle 428 des Getriebes. Das Zusammenspiel zwischen der ersten Schaltgabel 222 und der zweiten Schaltgabel 224 und dem Getriebe wird weiter unten in Bezug auf 4 ausführlicher beschrieben.
  • Die Schaltanordnung 200 kann so konfiguriert sein, dass ein oder mehrere Gänge eines Getriebes (z. B. ähnlich dem in 1 dargestellten und oben beschriebenen Getriebe 104) über den ersten Trommelnocken 202 eingelegt oder ausgekuppelt werden können, und ein oder mehrere verschiedene Gänge des Getriebes über den zweiten Trommelnocken 204 eingelegt oder ausgekuppelt werden können. So kann beispielsweise das Einlegen oder Ausrücken des dritten Gangs des Getriebes durch die Drehung des zweiten Trommelnockens 204 gesteuert werden, während das Einlegen oder Ausrücken des ersten und zweiten Gangs durch die Drehung des ersten Trommelnockens 202 gesteuert werden kann. Wenn der Gangeingriff vom zweiten in den dritten Gang geschaltet wird, kann eine Steuerung (wie zum Beispiel die elektronische Steuerung 110 des Fahrzeugs 100 aus 1) das dritte Zahnrad unabhängig von der Drehung des zweiten Zahnrads drehen. Die Steuerung kann auch die Drehzahl des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 unabhängig voneinander steuern, um die Schaltleistung zu erhöhen. Beispielsweise kann die Steuerung die Drehung des zweiten Trommelnockens 204 einleiten, bevor sie die Drehung des ersten Trommelnockens 202 einleitet, oder den zweiten Trommelnocken 204 mit einer anderen Drehzahl als den ersten Trommelnocken 202 drehen, um die Übergangszeit vom Einlegen des zweiten Gangs bis zum Einlegen des dritten Gangs zu verkürzen. Dadurch kann das Schalten der Gänge in Abhängigkeit von einer oder mehreren Bedingungen oder Betriebsparametern des Fahrzeugs eingestellt werden, um die dynamische Reibungsüberlappung von abgehenden und ankommenden Elementen zu variieren (z. B. Getriebesynchronisierung). Die Getriebesynchronisierung wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6-7 beschrieben.
  • Die Verwendung eines geteilten Trommelnockens in der Schaltanordnung 200 hat neben der Erhöhung der Schaltleistung noch weitere Vorteile. Da der erste Trommelnocken 202 von einem ersten Stellmotor 212 (der hier als erster Motor und/oder erste Energiequelle bezeichnet werden kann) angetrieben wird, der zweite Trommelnocken 204 von einem zweiten Stellmotor 214 (der hier als zweiter Motor und/oder zweite Energiequelle bezeichnet werden kann) angetrieben wird und der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 unabhängig voneinander drehbar sind, kann die Größe des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 im Vergleich zu Konfigurationen, die einen einzelnen Trommelnocken enthalten, reduziert werden. Einige herkömmliche Systeme sind beispielsweise so konfiguriert, dass sie das Ein- und Auskuppeln der einzelnen Gänge des Getriebes über einen größeren, einläufigen Trommelnocken steuern. Durch die hier beschriebene Konfiguration der Schaltanordnung 200 mit dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 kann jedoch die Rotationsträgheit des ersten Trommelnockens 202 und die Rotationsträgheit des zweiten Trommelnockens 204 im Vergleich zur Rotationsträgheit des herkömmlichen Trommelnockens verringert werden. Da außerdem der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 über den ersten Stellmotor 212 bzw. den zweiten Stellmotor 214 gedreht werden, kann die Belastung des ersten Stellmotors 212 und des zweiten Stellmotors 214 im Vergleich zu Konfigurationen, bei denen die Belastung auf einen einzelnen Motor wirkt, verringert werden, und die Größe des ersten Stellmotors 212 und des zweiten Stellmotors 214 kann reduziert werden. Die verringerte Last, die auf den ersten Stellmotor 212 und den zweiten Stellmotor 214 einwirkt, und die verringerte Rotationsträgheit des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 können zusätzlich die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des ersten Stellmotors 212, des zweiten Stellmotors 214, des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 sowie anderer Komponenten der Schaltanordnung 200 verringern.
  • Darüber hinaus können in der hier beschriebenen Konfiguration der erste Stellmotor 212 und der zweite Stellmotor 214 eine Kraft auf den ersten Trommelnocken 202 und den zweiten Trommelnocken 204 in der Nähe einer Stelle ausüben, an der der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 drehbar miteinander gekoppelt sind (z. B. so gekoppelt, dass sich der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 relativ zueinander drehen können), wie z. B. an gegenüberliegenden Seiten einer Buchse, die zwischen dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 angeordnet ist. Durch das Aufbringen von Kraft auf den ersten Trommelnocken 202 und den zweiten Trommelnocken 204 auf diese Weise kann eine geringere Kraft aufgebracht werden, um die Drehung des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 einzuleiten, die Kontrolle über die Drehung des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 kann erhöht werden, und die Wahrscheinlichkeit einer Verschlechterung des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 kann verringert werden.
  • Ein weiterer Vorteil des unabhängigen Betriebs des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 besteht darin, dass die Steuerung dazu konfiguriert werden kann, zwischen verschiedenen Steuermodi der Schaltanordnung 200 für unterschiedliche Verwendungszwecke (z. B. unterschiedliche Fahrbedingungen, unterschiedliche Benutzerpräferenzen usw.) umzuschalten. Zum Beispiel kann ein Fahrer eines Fahrzeugs (z. B. des Fahrzeugs 100 aus 1) die Auswahl eines gewünschten Betriebsmodus über eine Benutzereingabevorrichtung (z. B. einen Hebel, eine Taste, einen Touchscreen usw.) eingeben, und die Steuerung kann den Betrieb der Schaltanordnung 200 entsprechend dem ausgewählten Betriebsmodus einstellen. Ein Beispielmodus kann einen Schaltzeitpunkt beinhalten, der dazu konfiguriert ist, ein sanfteres Schalten unter schweren Lasten zu bieten, während ein anderer Modus so konfiguriert sein kann, dass eine höhere Schaltleistung für Anwendungen mit hohen Fahrzeuggeschwindigkeiten erzielt wird.
  • Der unabhängige Betrieb der beiden Trommelnocken ermöglicht auch das Schalten in einer nicht sequentiellen Reihenfolge (z. B. das Überspringen von Gängen). So kann unter bestimmten Bedingungen die Schalteffizienz und/oder -geschwindigkeit erhöht werden, indem direkt von einem Gang in einen anderen in einer nicht sequentiellen Reihenfolge geschaltet wird (z. B. indem vom ersten Gang direkt in den dritten Gang geschaltet wird oder umgekehrt, ohne dass der zweite Gang während des Schaltvorgangs zwischen dem ersten und dem dritten Gang eingelegt wird). Zu diesen Bedingungen kann es gehören, das Fahrzeug mit eingelegtem ersten Gang zu betreiben und die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über eine Schwellengeschwindigkeit zu erhöhen, während der erste Gang noch eingelegt ist. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über die Schwellengeschwindigkeit ansteigt, während der erste Gang eingelegt ist, kann die Steuerung den Betrieb der Schaltanordnung so einstellen, dass direkt vom Einlegen des ersten Gangs auf das Einlegen des dritten Gangs umgeschaltet wird, ohne den zweiten Gang einzulegen. Die nicht sequentielle Schaltfolge kann die Leistung und/oder Effizienz des Fahrzeugs erhöhen. Das Überspringen von Gängen wird nachstehend unter Bezugnahme auf 6-7 noch ausführlicher beschrieben.
  • Da der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 unabhängig voneinander gedreht werden können, kann die Steuerung unter bestimmten Bedingungen den ersten Trommelnocken 202 und den zweiten Trommelnocken 204 drehen, um mehrere Gänge des Getriebes gleichzeitig einzulegen und einen Ausgang des Getriebes zu sperren. Zum Beispiel kann die Steuerung gleichzeitig den ersten Gang über den ersten Trommelnocken 202 und den dritten Gang über den zweiten Trommelnocken 204 einlegen, um das Getriebe zu sperren, während das Fahrzeug geparkt ist. Auf diese Weise kann die Position des Fahrzeugs durch das Getriebe gehalten werden, um die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Bewegung des Fahrzeugs zu verringern.
  • In 3 ist eine vergrößerte Ansicht eines Teils der Stellmotoranordnung 210 dargestellt, die den ersten Stellmotor 212 beinhaltet. Während die vergrößerte Ansicht Komponenten zeigt, die sich auf den ersten Stellmotor 212 beziehen, sollte zur Kenntnis genommen werden, dass ähnliche Komponenten zu finden sind und ähnliche Aktionen in Bezug auf den zweiten Stellmotor 214 ausgelöst werden können, der ebenfalls in der Stellmotoranordnung 210 untergebracht ist. Daher kann jede der unten genannten Komponenten ein Gegenstück haben, das sich auf die zweite Stellgetriebeanordnung 218 und den zweiten Trommelnocken 204 bezieht.
  • Der erste Stellmotor 212 kann über die Motorlager 302 und 304 mit dem Getriebegehäuseabschnitt 220 verbunden sein, so dass die erste Stellgetriebeanordnung 216 angetrieben werden kann, um den ersten Trommelnocken 202 zu drehen und einen ausgewählten Gang einzulegen. Ein Positionssensor 306 ist in der Nähe der ersten Stellgetriebeanordnung 216 dargestellt, die mit dem Gehäuse der Stellmotoranordnung 210 über einen Positionssensor-Haltebolzen 308 verschraubt ist, und zwar an einer Stelle, an der der Positionssensor-Haltebolzen 308 die Bewegung der ersten Stellgetriebeanordnung 216 nicht behindert. Der Positionssensor 306 ist als elektronisch mit der Steuerung gekoppelt dargestellt, so dass die Rotationsposition der ersten Stellgetriebeanordnung 216 (und des ersten Trommelnockens 202) an die Steuerung übermittelt werden kann, um in Verbindung mit Signalen (z. B. elektronischen Signalen) von einem oder mehreren einer Vielzahl von Sensoren (z. B. Motordrehzahlsensoren, Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren, Raddrehmomentsensoren, Drosselklappenpositionssensoren usw.) zu bestimmen, ob geschaltet werden soll und welcher Gang eingelegt werden soll.
  • Beispielsweise kann ein Fahrzeug wie das Fahrzeug 100 mit einer Schaltanordnung 200 mit eingelegtem ersten Gang fahren. Wie im Zusammenhang mit 4 ausführlicher erläutert, kann der erste Gang einer ersten Stellung der ersten Schaltgabel 222 auf der Gangschaltwelle 232 entsprechen. Die Position der ersten Schaltgabel 222 auf der Gangschaltwelle 232 basiert auf der Position des ersten Schaltgabel-Folgestifts 246 auf der ersten Nockenbahn 228, so dass der erste Schaltgabel-Folgestift 246 die erste Schaltgabel 222 nach links oder rechts verschiebt, wenn sich der erste Trommelnocken 202 dreht, je nach Rotationsposition des ersten Trommelnockens 202. Der erste Gang entspricht also einer bestimmten Rotationsposition des ersten Trommelnockens 202 um seine Achse. Wie bereits erwähnt, wird die Rotationsposition des ersten Trommelnockens 202 über die Rastnuten 234 in diskrete Messungen unterteilt, wobei die Rotationsposition des ersten Trommelnockens 202 einer bestimmten Gangstellung entsprechen kann (z. B. einer Position, in der ein bestimmter Gang des Getriebes eingelegt ist), um eine genaue Rotationspositionierung für einen vollständigen Gangeingriff zu gewährleisten.
  • Wenn das Fahrzeug 100 schneller wird, kann die elektronische Steuerung 110 von Sensoren am Fahrzeug 100 (z. B. Pedalstellungssensoren, Drosselklappensensoren, Radsensoren usw.) Angaben zur Fahrzeuggeschwindigkeit erhalten. Darüber hinaus kann die elektronische Steuerung 110 vom Positionssensor 306 die Information erhalten, dass der erste Trommelnocken 202 in eine Position gedreht wurde, die dem ersten Gang entspricht. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einen Schwellenwert für den ersten Gang überschreitet (z. B. 10 Meilen pro Stunde), kann die elektronische Steuerung 110 dem ersten Stellmotor 212 signalisieren, die erste Stellgetriebeanordnung 216 in Eingriff zu bringen, um den ersten Trommelnocken 202 in eine dem zweiten Gang entsprechende Rotationsposition zu drehen. Wenn sich der erste Trommelnocken 202 dreht, kann sich der Kontaktpunkt zwischen dem ersten Schaltgabel-Folgestift 246 und der ersten Nockenbahn 228 horizontal entlang der Schaltwelle 232 verschieben, wodurch die erste Schaltgabel 222 durch eine neutrale Position in eine Position gezogen wird, in der die erste Schaltgabel 222 in den zweiten Gang des Getriebes 104 des Fahrzeugs 100 eingreift. Wenn sich der erste Trommelnocken 202 in die dem zweiten Gang entsprechende Rotationsposition gedreht hat, kann der Positionssensor 306 der elektronischen Steuerung 110 anzeigen, dass sich das Fahrzeug 100 im zweiten Gang befindet. Es sei angemerkt, dass, da der Übergang zwischen dem ersten und dem zweiten Gang über den ersten Trommelnocken 202 ohne Beteiligung des zweiten Trommelnockens 204 erfolgt, der zweite Trommelnocken 204 während des Übergangs zwischen dem ersten und dem zweiten Gang in einer Neutralstellung verbleiben kann, wodurch die zweite Schaltgabel 224 so positioniert ist, dass die Gänge des Getriebes nicht von der zweiten Schaltgabel 224 eingelegt werden. Der Betrieb des Fahrzeugs mit dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 in der Neutralstellung kann hier als neutraler Modus des Fahrzeugs bezeichnet werden, während der Betrieb des Fahrzeugs mit den eingelegten Gängen des Getriebes (z. B. nur mit dem eingelegten ersten Gang, nur mit dem eingelegten zweiten Gang oder nur mit dem eingelegten dritten Gang) hier als Fahrmodus des Fahrzeugs bezeichnet werden kann.
  • Entsprechend kann, wenn die elektronische Steuerung 110 Signale von Sensoren wie Pedalpositionssensoren, Drosselklappensensoren, Radsensoren usw. empfängt, dass die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 einen Schwellenwert für den zweiten Gang (z. B. 20 Meilen pro Stunde) überschritten hat, die elektronische Steuerung 110 dem ersten Stellmotor 212 signalisieren, die erste Stellgetriebeanordnung 216 in Eingriff zu bringen, um den ersten Trommelnocken 202 in eine dem Leerlauf entsprechende Rotationsposition zu drehen. Wenn sich der erste Trommelnocken 202 dreht, kann sich die lineare Position der ersten Nockenbahn 228 am Kontaktpunkt mit dem ersten Schaltgabel-Folgestift 246 entlang einer Schaltwelle 232 verschieben, wodurch die erste Schaltgabel 222 über den ersten Schaltgabel-Folgestift 246 in die Neutralstellung der ersten Schaltgabel 222 gezogen wird. Unabhängig davon kann die elektronische Steuerung 110 dem zweiten Stellmotor 214 signalisieren, die zweite Stellgetriebeanordnung 218 in Eingriff zu bringen, um den zweite Trommelnocken 204 in eine dem dritten Gang entsprechende Rotationsposition zu drehen. Wenn sich der zweite Trommelnocken 204 dreht, kann sich die lineare Position der zweiten Nockenbahn 230 am Kontaktpunkt mit dem zweiten Schaltgabel-Folgestift 248 entlang der Schaltwelle 232 verschieben und die zweite Schaltgabel 224 über den zweiten Schaltgabel-Folgestift 248 in eine Position ziehen, in der die zweite Schaltgabel 224 den dritten Gang des Getriebes 104 einlegt. Wenn sich der erste Trommelnocken 202 in die Rotationsposition gedreht hat, die dem Leerlauf entspricht, und sich der zweite Trommelnocken 204 in die Rotationsposition gedreht hat, die dem dritten Gang entspricht, kann der Positionssensor 306 der elektronischen Steuerung 110 anzeigen, dass sich das Fahrzeug 100 im dritten Gang befindet. Das Ein- und Auskuppeln der Gänge des Getriebes 104 über die Schaltgabeln wird weiter unten mit Bezug auf 4 ausführlicher beschrieben.
  • Das hier offenbarte Stellglied mit geteiltem Trommelnocken ermöglicht eine unabhängige Betätigung des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204. In dieser Konfiguration kann das Getriebe bei Bedarf direkt zwischen den verschiedenen Gängen schalten, was eine größere Flexibilität und Kalibrierung der Schaltsteuerung ermöglicht. Herkömmliche Systeme beinhalten Getriebezahnräder, die so konfiguriert sind, dass sie in einer vorgegebenen Reihenfolge ineinander greifen. Das System der vorliegenden Offenlegungsschrift kann jedoch einen Übergang zum Einlegen eines Gangs (z. B. des dritten Gangs) über die zweite Schaltgabel 224 einleiten, bevor ein vorheriger Gang (z. B. der zweite Gang) über die erste Schaltgabel 222 vollständig ausgerückt ist, um unter bestimmten Bedingungen ein schnelleres und effizienteres Schalten zu ermöglichen.
  • Wenn beispielsweise das Fahrzeug 100 während des Fahrens im zweiten Gang eine Fahrzeuggeschwindigkeit erreicht, die einen Schwellenwert für das Schalten in den dritten Gang überschreitet (z. B. 20 Meilen pro Stunde), kann die elektronische Steuerung 110 das Auskuppeln des zweiten Gangs über den ersten Stellmotor 212 mit dem Einlegen des dritten Gangs über den zweiten Stellmotor 214 koordinieren, so dass der erste Trommelnocken 202 gedreht wird, um den zweiten Gang auszukuppeln, und der zweite Trommelnocken 204 gedreht wird, um den dritten Gang einzulegen, und zwar etwas vor dem vollständigen Auskuppeln aus dem zweiten Gang (hier als Getriebesynchronisierung bezeichnet). Die Änderung der Drehzahl der einzelnen Trommelnocken ermöglicht ein unabhängiges Steuerungsverhalten, was die Effizienz des Schaltvorgangs erhöhen kann. Unter bestimmten Bedingungen kann die oben beschriebene Getriebesynchronisierung die Kraftstoffeffizienz und den Fahrerkomfort erhöhen (z. B. durch eine geringere Wahrscheinlichkeit abrupter Schaltvorgänge). In einigen Beispielen kann die Steuerung einen oder mehrere Lernalgorithmen verwenden, um den Schaltvorgang auf der Grundlage früherer Betriebsbedingungen anzupassen, und der angepasste Schaltvorgang kann die Wahrscheinlichkeit eines Getriebeschadens verringern (z. B. den Verschleiß des Getriebes reduzieren).
  • Ferner kann die elektronische Steuerung 110 während des Fahrens im ersten Gang, wenn eine Schaltbedingung für das Schalten in den dritten Gang erfüllt ist, den ersten Stellmotor 212 und den zweiten Stellmotor 214 gleichzeitig aktivieren, um den ersten Trommelnocken 202 und den zweiten Trommelnocken 204 zu drehen und den ersten Gang auszukuppeln und den dritten Gang direkt einzulegen, so dass direkt vom ersten Gang in den dritten Gang übergegangen wird und das Einlegen des zweiten Gangs übersprungen wird. Beispielsweise kann beim Fahren im ersten Gang eine Schaltbedingung für das Schalten in den zweiten Gang erfüllt sein, wenn das Fahrzeug 100 eine Geschwindigkeit oberhalb einer Schwellengeschwindigkeit (z. B. 20 Meilen pro Stunde) erreicht und die durchschnittliche Beschleunigung des Fahrzeugs 100 über eine Zeitspanne vor Erreichen der Schwellengeschwindigkeit (z. B. die Sekunde vor Erreichen der Schwellengeschwindigkeit) unter einer Schwellenbeschleunigung (z. B. 2,5 m/s2 oder 6 mph/s) liegt. Alternativ kann eine Schaltbedingung für das Schalten in den dritten Gang erfüllt sein, wenn das Fahrzeug 100 eine Geschwindigkeit erreicht, die über der Schwellengeschwindigkeit liegt, und die durchschnittliche Beschleunigung des Fahrzeugs 100 über der Schwellenbeschleunigung liegt. Die Entscheidung, ob vom ersten in den zweiten Gang oder vom ersten in den dritten Gang geschaltet wird, wobei der zweite Gang übersprungen wird, kann auf anderen oder zusätzlichen Faktoren beruhen. So kann beispielsweise beim Hochschalten ein Gangwechsel befohlen werden, wenn das Gewicht der Fahrzeuglast unter einem Schwellenwert liegt, die Beschleunigung über einem Schwellenwert liegt und die Steuerung bestimmt, dass der resultierende Gang die Last bewältigen kann. Als weiteres Beispiel kann das befohlene Überspringen eines Gangs während eines Hochschaltens (z. B. direktes Schalten vom ersten Gang in den dritten Gang) als Reaktion auf das Abheben des Pedals und/oder bei niedriger Drosselklappe (z. B. bei relativ geringer Drosselklappenöffnung) erfolgen, während das Fahrzeug in einem Kraftstoffsparmodus betrieben wird (z. B. einem Modus, der dazu konfiguriert ist, den Schaltvorgang zu steuern, um den Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs zu verringern). Das befohlene Überspringen eines Gangs während des Herunterschaltens kann bei weit geöffneter Drosselklappe (WOT) erfolgen, um ein höheres Raddrehmoment bei geringerer Schaltunterbrechung zu erreichen, oder während des Übergangs vom Betrieb des Fahrzeugs mit einer relativ hohen Fahrzeuggeschwindigkeit zum Betrieb des Fahrzeugs in einer stationären Position (z. B. einer geparkten Position). Das befohlene Überspringen der Gänge während des Herunterschaltens kann auftreten, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit von einer relativ hohen Geschwindigkeit bis zum Stillstand sinkt. In einigen Fällen kann sich die Schwellengeschwindigkeit für das Einlegen eines Gangs des Getriebes von einer Schwellengeschwindigkeit für das Herausschalten aus demselben Gang des Getriebes unterscheiden, um z. B. die Wahrscheinlichkeit zu verringern, dass die Bedingungen für das abwechselnde Schalten wiederholt erfüllt werden, z. B. wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs 100 um die Schwellengeschwindigkeit für das Schalten herum schwankt.
  • Darüber hinaus kann als Reaktion auf Benutzereingaben, wie z. B. das Drücken einer Taste/eines Schalters, das Berühren eines Touchscreens oder die anderweitige Angabe, dass ein Parkzustand erwünscht ist, eine unabhängige Betätigung das ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 verwendet werden, um sowohl den ersten als auch den dritten Gang gleichzeitig einzulegen, während sich das Fahrzeug 100 nicht bewegt, um den Antriebsstrang mit dem stationären Gehäuse zu verbinden. In dieser Konfiguration kann die Rotationsposition der Räder des Fahrzeugs durch das Getriebe so gehalten werden, dass sich die Räder nicht drehen. Diese Konfiguration kann z. B. zum Parken des Fahrzeugs verwendet werden (z. B. als Ergänzung oder Ersatz für eine Feststellbremse am Fahrgestell).
  • In 4, zeigt das Getriebeeingriffsdiagramm 400, wie das in 2 und 3 dargelegte Stellgliedsystem mit geteiltem Trommelnocken die Gänge eines Getriebes wie dem Getriebe 104 des Fahrzeugs 100 aus 1 einrückt. Ein Elektromotor 402 kann über die Getriebeeingangswelle 404 mit der Schaltanordnung 200 gekoppelt sein. Der Elektromotor 402 kann der gleiche oder ein ähnlicher sein wie der Elektromotor 102 des Fahrzeugs 100 aus 1, oder, wie unter Bezugnahme auf 1 beschrieben, kann der Elektromotor 402 in anderen Ausführungsbeispielen durch einen Verbrennungsmotor ersetzt sein, oder die Getriebeeingangswelle 404 kann durch eine Kombination aus der von einem Elektromotor und der von einem Verbrennungsmotor erzeugten Leistung angetrieben werden, beispielsweise in einem Hybridfahrzeug. Für die Zwecke dieser Offenlegungsschrift kann die Getriebeeingangswelle 404 von verschiedenen Energiequellen angetrieben werden, sei es elektrisch oder mit einem Kraftstoff wie Benzin, Erdgas, Diesel usw.
  • Wie weiter unten beschrieben, wird beim Schalten die Drehung der Getriebeeingangswelle 404 auf die Getriebeausgangswelle 428 übertragen, die drehbar mit einer Differentialgetriebeanordnung 430 gekoppelt ist, welche wiederum ein Antriebsrad 406 in Drehung versetzt. Die Getriebeausgangswelle 428, die Differentialgetriebeanordnung 430 und das Antriebsrad 406 können gleich oder ähnlich der Ausgangswelle 108, der Differentialgetriebeanordnung 124 und dem Antriebsrad 120 des Fahrzeugs 100 aus 1 sein. Die Getriebeausgangswelle 428 kann auch gleich oder ähnlich der Ausgangswelle 244 aus 2 sein.
  • In einem Ausführungsbeispiel drehen sich ein erstes Zahnrad 410, ein zweites Zahnrad 412 und ein drittes Zahnrad 414 um die Getriebeausgangswelle 428. In anderen Ausführungsbeispielen können zusätzliche Zahnräder vorgesehen sein (z. B. vierter Gang, fünfter Gang, Rückwärtsgang usw.). Ein Ausführungsbeispiel mit vier Gängen kann beispielsweise einen vierten Gang beinhalten, der von der zweiten Schaltgabel 224 der oben beschriebenen Schaltanordnung 200 eingelegt wird und auf der Getriebeausgangswelle 428 auf der dem dritten Gang 414 gegenüberliegenden Seite der zweiten Schaltgabel 224 angeordnet ist. Zusätzlich oder alternativ kann die Länge des ersten Trommelnockens 202 und/oder des zweiten Trommelnockens 204 verlängert werden, um zusätzliche Nockenbahnen einzuschließen, die entsprechende zusätzliche Schaltgabeln antreiben, so dass zusätzliche Gänge auf der Getriebeausgangswelle 428 hinzugefügt werden können. Beispielsweise kann der zweite Trommelnocken 204 um eine dritte Nockenbahn erweitert werden, die eine dritte Schaltgabel antreibt, um einen fünften Gang mit einem kleineren Übersetzungsverhältnis als das des vierten Gangs einzulegen (z. B. Overdrive). Daher kann der hier beschriebene Stellgliedmechanismus mit geteilter Trommel auch mit einer anderen Anzahl von Zahnrädern verwendet werden.
  • 4 zeigt eine Eingangswelle 404, die parallel zu und in der Nähe der Getriebeausgangswelle 428 angeordnet ist und um die sich ein erstes Eingangswellenrad 422, ein zweites Eingangswellenrad 424 und das dritte Eingangswellenrad 426 drehen, die drehbar mit dem ersten Gang 410, dem zweiten Gang 412 bzw. dem dritten Gang 414 verbunden sind. Über die Eingangswelle 404 wird das vom Elektromotor 402 an der Getriebeausgangswelle 428 erzeugte Drehmoment entsprechend einem bestimmten Übersetzungsverhältnis für den jeweiligen Gang auf die Differentialgetriebeanordnung 430 und das Antriebsrad 406 übertragen. In einem Ausführungsbeispiel ist beispielsweise das erste Eingangswellenrad 422 mit einem Übersetzungsverhältnis von 3.666 drehbar mit dem ersten Gang 410 gekoppelt, das zweite Eingangswellenrad 424 ist mit einem Übersetzungsverhältnis von 2.047 drehbar mit dem zweiten Gang 412 gekoppelt, und das dritte Eingangswellenrad 426 ist mit einem Übersetzungsverhältnis von 1.258 drehbar mit dem dritten Gang 414 gekoppelt. Wenn sich das Fahrzeug also im ersten Gang befindet, greift das erste Eingangswellenrad 422 in den ersten Gang 410 ein, so dass die Getriebeeingangswelle 404 3.666 Umdrehungen vollführt, damit die Getriebeausgangswelle 428 eine einzige Umdrehung vollführt. Wenn sich das Fahrzeug im zweiten Gang befindet, greift das zweite Eingangswellenrad 424 in den zweiten Gang 412 ein, so dass die Getriebeeingangswelle 404 2.047 Umdrehungen vollführt, damit die Getriebeausgangswelle 428 eine einzige Umdrehung vollführt. Wenn sich das Fahrzeug im dritten Gang befindet, greift das dritte Eingangswellenrad 426 in den dritten Gang 414 ein, so dass die Getriebeeingangswelle 404 1.258 Umdrehungen vollführt, damit die Getriebeausgangswelle 428 eine einzige Umdrehung vollführt. Die hier beschriebenen Getriebeübersetzungen dienen der Veranschaulichung und können durch andere Getriebeübersetzungen ersetzt werden, ohne vom Geltungsbereich dieser Offenlegungsschrift abzuweichen.
  • Die Gänge 410, 412 und 414 werden von der Schaltanordnung 200 über die erste Schaltgabel 222 und die zweite Schaltgabel 224 eingerückt. Wie oben beschrieben, werden der erste Stellmotor 212 und der zweite Stellmotor 214 von eine Steuerung (z. B. der elektronischen Steuerung 110 des Fahrzeugs 100) aktiviert, um über die erste Stellgetriebeanordnung 216 bzw. die zweite Stellgetriebeanordnung 218 mit dem ersten Trommelnocken 202 und dem zweiten Trommelnocken 204 in Eingriff zu kommen. Die Rotationsposition des ersten Trommelnockens 202 richtet die erste Schaltgabel 222 entlang der Schaltwelle 232 entsprechend der Position des ersten Schaltgabel-Folgestifts 246 in der ersten Nockenbahn 228 aus. In ähnlicher Weise richtet die Rotationsposition des zweiten Trommelnockens 204 die zweite Schaltgabel 224 entlang der Gangschaltwelle 232 entsprechend der Position des zweiten Schaltgabel-Folgestifts 248 innerhalb der zweiten Nockenbahn 230 aus. Somit bestimmen die Rotationspositionen des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 die Positionen der ersten Kupplungsmuffe 240 und der zweiten Kupplungsmuffe 242, die an der ersten Schaltgabel 222 und der zweiten Schaltgabel 224 an der Stelle der Getriebeausgangswelle 428 angebracht sind.
  • Die erste Kupplungsmuffe 240 und die zweite Kupplungsmuffe 242 drehen sich beim Ein- und Auskuppeln der Gänge frei. Die erste Kupplungsmuffe 240 und die zweite Kupplungsmuffe 242 werden horizontal entweder nach links oder nach rechts entlang der Getriebeausgangswelle 428 bewegt, um die Gänge entsprechend der Bewegung der ersten Schaltgabel 222 bzw. der zweiten Schaltgabel 224 ein- und auszurücken, wie zuvor beschrieben. Die Kupplungsmuffen 240 und 242 greifen über die Synchronring-/Konuskupplungsanordnungen 416, 418 und 420 in die Zahnräder ein, die sich rechts oder links von den Kupplungsmanschetten 240 und 242 befinden, wobei eine Kupplungsmuffe in das betreffende Zahnrad eingreift, indem sie gleitet, um die Zähne einer an der Getriebeausgangswelle 428 befestigten Nabe mit ähnlich großen Zähnen des betreffenden Zahnrads zu verbinden.
  • Um zum Beispiel bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel den ersten Gang einzulegen, wenn die erste Schaltgabel 222 wie oben beschrieben durch die Drehung des ersten Trommelnockens 202 nach links bewegt wird, schiebt die erste Kupplungsmuffe 240 die Synchronring/Konuskupplungsanordnung 416 aus der Neutralstellung (in der z. B. keine Gänge eingelegt sind) nach links, um den ersten Gang 410 einzulegen. Das Zahnrad des ersten Gangs 410 greift in das erste Eingangswellenrad 422 ein, das von dem Motor 402 über die Eingangswelle 404 gedreht wird, um das Antriebsrad 406 zu drehen. Zum Auskuppeln des ersten Gangs und Einlegen des zweiten Gangs wird die erste Schaltgabel 222 durch die Drehung des ersten Trommelnockens 202 in die entgegengesetzte Richtung nach rechts bewegt, und die erste Kupplungsmuffe 240 schiebt die Synchronring-/Konuskupplungsanordnung 416 in die Neutralstellung nach rechts, um den ersten Gang 410 auszukuppeln. Durch weitere Drehung des ersten Trommelnockens 202 wird die erste Schaltgabel 222 nach rechts geschoben, wodurch die erste Kupplungsmuffe 240 die Synchronring/Konuskupplungsanordnung 416 nach rechts schiebt, um den zweiten Gang 412 einzulegen. Das Zahnrad des zweiten Gangs 412 greift in das zweite Eingangswellenrad 424 ein, das von dem Motor 402 über die Eingangswelle 404 gedreht wird, um das Antriebsrad 406 zu drehen. Zum Auskuppeln des zweiten Gangs und Einlegen des dritten Gangs wird die erste Schaltgabel 222 durch die Drehung des ersten Trommelnockens 202 in die entgegengesetzte Richtung nach links bewegt, und die erste Kupplungsmuffe 240 schiebt die Synchronring-/Konuskupplungsanordnung 416 in die Neutralstellung nach links, um den zweiten Gang 412 auszukuppeln. Durch die Drehung des zweiten Trommelnockens 204 wird die zweite Schaltgabel 224 nach links geschoben, wodurch die zweite Kupplungsmuffe 242 die Synchronring/Konuskupplungsanordnung 418 nach links schiebt, um den dritten Gang 414 einzulegen. Das Zahnrad des dritten Gangs 414 greift in das dritte Eingangswellenrad 426 ein, das von dem Motor 402 über die Eingangswelle 404 gedreht wird, um das Antriebsrad 406 zu drehen.
  • Da die Drehung des ersten Trommelnockens 202 und die Drehung des zweiten Trommelnockens 204 unabhängig voneinander über den ersten Stellmotor 212 und/oder den zweiten Stellmotor 214 betätigt werden können, kann beim Auskuppeln des zweiten Gangs und beim Einlegen des dritten Gangs der dritte Gang „abgestimmt“ eingelegt werden, indem die Drehung des zweiten Trommelnockens 204 zeitlich so gesteuert wird, dass der Übergang zum Einlegen des dritten Gangs kurz vor dem vollständigen Auskuppeln des zweiten Gangs eingeleitet wird, wodurch die Geschwindigkeit und Effizienz des Schaltvorgangs zwischen dem zweiten und dem dritten Gang erhöht wird. Darüber hinaus kann die unabhängige Betätigung des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 dazu führen, dass eine Antriebssteuerung, wie z. B. die elektronische Steuerung 110 des Fahrzeugs 100, den ersten Trommelnocken 202 dreht, um die erste Schaltgabel 222 zum Auskuppeln aus dem ersten Gang 410 zu bewegen, und den zweiten Trommelnocken 204 dreht, um die zweite Schaltgabel 224 zum Einlegen des dritten Gangs 414 zu bewegen und so den zweiten Gang zu überspringen. Wenn beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit eine erste Schwellengeschwindigkeit für das Einlegen des zweiten Gangs überschreitet und die Steuerung eine Beschleunigung oberhalb einer Schwellenbeschleunigung feststellt, kann die Steuerung bestimmen, dass es effizienter wäre, den zweiten Gang nicht einzulegen, sondern zu warten, bis eine zweite Schwellengeschwindigkeit für das Einlegen des dritten Gangs erreicht ist. Wie bereits erwähnt, können der erste Gang 410 und der dritte Gang 414 auch gleichzeitig eingelegt werden, wenn das Fahrzeug nicht in Bewegung ist, um zu verhindern, dass sich die Räder bewegen (z. B. um das Fahrzeug in eine geparkte Konfiguration zu bringen).
  • In 5A-5F sind verschiedene Rotationspositionen eines ersten Trommelnockens 500 und eines zweiten Trommelnockens 502 dargestellt. Der erste Trommelnocken 500 und der zweite Trommelnocken 502 befinden sich in einer koaxialen Anordnung (z. B. entlang einer gemeinsamen Drehachse 550), die durch eine Buchse 526 voneinander beabstandet ist, und können dem ersten Trommelnocken 202 bzw. dem zweiten Trommelnocken 204 ähnlich oder gleich sein, die vorstehend unter Bezugnahme auf die 2-4 beschrieben wurden. Der erste Trommelnocken 500 und der zweite Trommelnocken 502 können über eine Steuerung des Fahrzeugs, wie beispielsweise die elektronische Steuerung 110 des Fahrzeugs 100, die in 1 dargestellt und oben beschrieben ist, in die in 5A-5F dargestellten Rotationspositionen befohlen werden. Beispielsweise kann die Steuerung dem ersten Trommelnocken 500 befehlen, sich in eine erste Richtung (z. B. im Uhrzeigersinn) oder in eine zweite Richtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) über einen ersten Motor zu drehen (z. B. den ersten Stellmotor 212, der in 2 dargestellt und oben beschrieben ist), und/oder die Steuerung kann dem zweiten Trommelnocken 502 befehlen, sich in die erste Richtung oder die zweite Richtung über einen zweiten Motor zu drehen (z. B. den zweiten Stellmotor 214, der in 2 dargestellt und oben beschrieben ist). Der erste Trommelnocken 500 ist unabhängig von dem zweiten Trommelnocken 502 drehbar, so dass der erste Trommelnocken 500 gedreht werden kann, ohne den zweiten Trommelnocken 502 zu drehen, und umgekehrt.
  • Die unterschiedlichen Rotationspositionen des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502 entsprechen den unterschiedlichen Gangeingriffen des Getriebes (z. B. ähnlich wie bei dem Getriebe 104, das in 1 dargestellt und oben beschrieben ist). Insbesondere sind in der Konfiguration aus 5A die Gänge des Getriebes nicht eingelegt. In der Konfiguration aus 5B wird der erste Trommelnocken 500 aus der in 5A dargestellten Neutralstellung in eine Stellung gedreht, in der der erste Gang (z. B. der erste Gang der Gangfolge des Getriebes) des Getriebes eingelegt ist. In der Konfiguration aus 5C wird der erste Trommelnocken 500 aus der in 5B dargestellten Stellung weiter in eine Stellung gedreht, in der der zweite Gang (z. B. der zweite Gang der Gangfolge) des Getriebes eingelegt ist. In der Konfiguration aus 5D wird der erste Trommelnocken 500 in die Neutralstellung gedreht, und der zweite Trommelnocken 502 wird aus der Neutralstellung, die in 5A-5C dargestellt ist, in eine Stellung gedreht, in der der dritte Gang (z. B. der dritte Gang der Gangfolge des Getriebes) eingelegt ist. In der Konfiguration aus 5E werden der erste Trommelnocken 500 und der zweite Trommelnocken 502 in Positionen befohlen, die dem Einlegen des ersten und des dritten Gangs des Getriebes entsprechen (z. B. zum Parken des Fahrzeugs). In der Konfiguration aus 5F befinden sich der erste Trommelnocken 500 und der zweite Trommelnocken 502 jeweils in einer Übergangsposition, die der Verstellung vom Einlegen des zweiten Ganges zum Einlegen des dritten Ganges entspricht. Das Einlegen der Gänge, wie hier beschrieben, bezieht sich auf das Einrücken der Zahnräder des Getriebes zur Einstellung der Leistung des Getriebes (z. B. zum Vortrieb des Fahrzeugs). Zum Beispiel kann das Übersetzungsverhältnis des Getriebes bei eingelegtem ersten Gang höher sein (z. B. etwa 3,6), bei eingelegtem zweiten Gang niedriger (z. B. etwa 2,0) und bei eingelegtem dritten Gang niedriger (z. B. etwa 1,2). Wenn jedoch sowohl der erste als auch der dritte Gang des Getriebes eingelegt sind (z. B. um die Position des Fahrzeugs beizubehalten, während das Fahrzeug geparkt ist), liefert das Getriebe keine Leistung an die Räder des Fahrzeugs (z. B. ist der Ausgang des Getriebes gesperrt).
  • 5A zeigt den ersten Trommelnocken 500 und den zweiten Trommelnocken 502 jeweils in einer neutralen Rotationsposition. In dieser Konfiguration sitzt der erste Schaltgabel-Folgestift 512 in einem geraden Abschnitt 520 der Nockenbahn 504 des ersten Trommelnockens 500, und der zweite Schaltgabel-Folgestift 514 sitzt in einem geraden Abschnitt 522 der Nockenbahn 506 des zweiten Trommelnockens 502. Der erste Schaltgabel-Folgestift 512, die Nockenbahn 504, der zweite Schaltgabel-Folgestift 514, und die Nockenbahn 506 können dem ersten Schaltgabel-Folgestift 246, der ersten Nockenbahn 228, dem zweiten Schaltgabel-Folgestift 248, bzw. der zweiten Nockenbahn 230 ähnlich oder gleich sein, die oben unter Bezug auf 2-4 beschrieben wurden.
  • Die Nockenbahn 504 des ersten Trommelnockens 500 beinhaltet einen geraden Abschnitt 520, einen ersten abgewinkelten Abschnitt 516 und einen zweiten abgewinkelten Abschnitt 524. Die Nockenbahn 506 des zweiten Trommelnockens 502 beinhaltet einen geraden Abschnitt 522 und einen abgewinkelten Abschnitt 518. 5A-5F zeigen jeweils eine abgeflachte Ansicht des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502, und es ist zu erkennen, dass der erste Trommelnocken 500 und der zweite Trommelnocken 502 jeweils eine zylindrische Form aufweisen, ähnlich wie in dem oben beschriebenen Beispiel des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204. Der erste Trommelnocken 500 und der zweite Trommelnocken 502 sind zur besseren Veranschaulichung in abgeflachten Ansichten dargestellt, wobei die entlang der Seiten des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502 gezeigten Gradmarkierungen Teile entlang des zylindrischen Umfangs des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502 anzeigen. Beispielsweise wird ein erster Abschnitt des ersten Trommelnockens 500 durch die mit 60 Grad gekennzeichnete Markierung und ein zweiter Abschnitt des ersten Trommelnockens 500 durch die mit 120 Grad gekennzeichnete Markierung angezeigt, wobei der zweite Abschnitt gegenüber dem ersten Abschnitt um 60 Grad um die Drehachse 550 des ersten Trommelnockens 500 versetzt ist (z. B. ähnlich der Drehachse 251, die in 2 dargestellt und oben beschrieben ist). Der gerade Abschnitt 520 erstreckt sich entlang des Umfangs des ersten Trommelnockens 500 in einer relativ geraden Richtung entlang des Umfangs des ersten Trommelnockens 500 (z. B. einer Richtung um die Drehachse 550 des ersten Trommelnockens 500, ohne Biegung oder Krümmung in einer Richtung parallel zur Drehachse 550). Der gerade Abschnitt 522 erstreckt sich entlang des Umfangs des zweiten Trommelnockens 502 in einer relativ geraden Richtung entlang des Umfangs des zweiten Trommelnockens 502. Insbesondere erstreckt sich in der abgeflachten Ansicht aus 5A ein gerader Abschnitt 520 entlang der Achse 508 und ein gerader Abschnitt 522 entlang der Achse 510, wobei die Achse 508 und die Achse 510 jeweils Pfade darstellen, welche die Drehachse 550 des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502 umgeben.
  • Wie unter Bezug auf die Beispiele oben beschrieben, wird durch die Bewegung (z. B. Gleiten) des ersten Schaltgabel-Folgestiftes 512 innerhalb der Nockenbahn 504 des ersten Trommelnockens 500 die Position der ersten Schaltgabel 512 innerhalb der Nockenbahn 504 so eingestellt, dass die Gänge des Getriebes ein- oder ausgekuppelt werden. Die erste Schaltgabel ist so konfiguriert, dass sie die ersten und zweiten Gänge des Getriebes auf der Grundlage der Position des ersten Schaltgabel-Folgestifts 512 innerhalb der Nockenbahn 504 ein- und auskuppelt. Wenn sich der zweite Schaltgabel-Folgestift 514 innerhalb der Nockenbahn 506 des zweiten Trommelnockens 502 bewegt (z. B. gleitet), passt die Position des zweiten Schaltgabel-Folgestifts 514 innerhalb der Nockenbahn 506 die Position der zweiten Schaltgabel an, um mindestens einen Gang des Getriebes ein- oder auszukuppeln. Die zweite Schaltgabel ist so konfiguriert, dass sie den dritten Gang des Getriebes auf der Grundlage der Position des zweiten Schaltgabel-Folgestifts 514 innerhalb der Nockenbahn 506 ein- und auskuppelt. Während der erste Schaltgabel-Folgestift 512 innerhalb des geraden Abschnitts 520 der Nockenbahn 504 positioniert ist, greift die erste Schaltgabel nicht in eines der Zahnräder des Getriebes ein (z. B. verbindet sie keine Zahnräder des Getriebes mit einem Ausgang des Getriebes), und während der zweite Schaltgabel-Folgestift 514 innerhalb des geraden Abschnitts 522 der Nockenbahn 506 positioniert ist, greift die zweite Schaltgabel nicht in eines der Zahnräder des Getriebes ein. In dem Zustand, der in 5A dargestellt ist, bei sich dem der erste Schaltgabel-Folgestift 512 im geraden Abschnitt 520 und der zweite Schaltgabel-Folgestift 514 im geraden Abschnitt 522 befindet, befindet sich das Getriebe im Leerlauf (d. h. keiner der Gänge des Getriebes ist eingelegt, und die Gänge treiben den Ausgang des Getriebes nicht an).
  • 5B zeigt den ersten Trommelnocken 500 um 120 Grad um die Drehachse 550 gedreht relativ zur Position des ersten Trommelnockens 500 aus 5A, wobei sich der zweite Trommelnocken 502 in der gleichen Stellung wie in 5A befindet. In dieser Konfiguration sitzt der erste Schaltgabel-Folgestift 512 innerhalb des ersten abgewinkelten Abschnitts 516 der Nockenbahn 504 des ersten Trommelnockens 500. Der erste abgewinkelte Abschnitt 516 wird durch Teile der Nockenbahn 504 gebildet, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, wie durch den Winkel 552 zwischen der Achse 554 und der Achse 556 angegeben, wobei die Achse 554 und die Achse 556 jeweils nicht parallel zur Achse 508 in 5A verläuft. Die Position des ersten Schaltgabel-Folgestifts 512 innerhalb des ersten abgewinkelten Abschnitts 516 führt dazu, dass die erste Schaltgabel in den ersten Gang des Getriebes eingreift (z. B. in den ersten Gang der Gangfolge des Getriebes).
  • 5C zeigt den ersten Trommelnocken 500 um 120 Grad um die Drehachse 550 gedreht relativ zur Position des ersten Trommelnockens 500 aus 5B, wobei sich der zweite Trommelnocken 502 in der gleichen Stellung wie in 5A-5B befindet. Zum Beispiel wird beim Übergang zwischen dem in 5A dargestellten Zustand zu dem in 5B dargestellten Zustand der erste Trommelnocken 500 unabhängig von dem zweiten Trommelnocken 502 um 120 Grad in einer ersten Richtung (z. B. im Uhrzeigersinn) gedreht, und beim Übergang zwischen dem in 5B dargestellten Zustand zu dem in 5C dargestellten Zustand wird der erste Trommelnocken 500 erneut um 120 Grad in die erste Richtung gedreht. In der Konfiguration aus 5C sitzt der erste Schaltgabel-Folgestift 512 innerhalb des zweiten abgewinkelten Abschnitts 524 der Nockenbahn 504 des ersten Trommelnockens 500. Der zweite abgewinkelte Abschnitt 524 wird durch Teile der Nockenbahn 504 gebildet, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, wie durch den Winkel 560 zwischen der Achse 562 und der Achse 564 angegeben, wobei die Achse 562 und die Achse 564 jeweils nicht parallel zur Achse 508 in 5A verlaufen. Die Position des ersten Schaltgabel-Folgestifts 512 innerhalb des zweiten abgewinkelten Abschnitts 524 führt dazu, dass die erste Schaltgabel in den zweiten Gang des Getriebes eingreift (z. B. in den zweiten Gang der Gangfolge des Getriebes).
  • 5D zeigt den ersten Trommelnocken 500 um 120 Grad um die Drehachse 550 gedreht relativ zur Position des ersten Trommelnockens 500 aus 5C, wobei der zweite Trommelnocken 502 um 120 Grad um die Drehachse 550 gedreht ist, relativ zur Position des zweiten Trommelnockens 502 aus 5A-5C. In der Konfiguration aus 5D sitzt der erste Schaltgabel-Folgestift 512 innerhalb des geraden Abschnitts 520 der Nockenbahn 504 des ersten Trommelnockens 500, und die erste Schaltgabel greift nicht in die Gänge des Getriebes ein. Der zweite Schaltgabel-Folgestift 514 sitzt jedoch in dem abgewinkelten Abschnitt 518 der Nockenbahn 506, so dass die zweite Schaltgabel in den dritten Gang des Getriebes eingreift (z. B. ist der dritte Gang der Gangfolge des Getriebes eingelegt). Der abgewinkelte Abschnitt 518 wird durch Teile der Nockenbahn 506 gebildet, die in einem Winkel zueinander angeordnet sind, wie durch den Winkel 570 zwischen der Achse 572 und der Achse 574 angegeben, wobei die Achse 572 und die Achse 574 jeweils nicht parallel zur Achse 508 aus 5A verläuft.
  • 5E zeigt den ersten Trommelnocken 500 so gedreht, dass er sich in der gleichen Konfiguration wie in 5B befindet, (wobei z. B. der erste Gang des Getriebes aufgrund der Position des ersten Schaltgabel-Folgestifts 512 innerhalb des ersten abgewinkelten Abschnitts 516 eingelegt ist), und wobei sich der zweite Trommelnocken 502 in der gleichen Position wie in 5D befindet (wobei z. B. der dritte Gang des Getriebes aufgrund der Position des zweiten Schaltgabel-Folgestifts 514 innerhalb des abgewinkelten Abschnitts 518 eingelegt ist). In der Konfiguration aus 5E werden sowohl der erste Gang des Getriebes als auch der dritte Gang des Getriebes gleichzeitig eingelegt. Beispielsweise können der erste und der dritte Gang gleichzeitig eingelegt werden, um den Ausgang des Getriebes zu sperren, z. B. um eine Position des Fahrzeugs beizubehalten, wenn das Fahrzeug geparkt ist und sich nicht bewegt. Durch die unabhängige Drehung des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502 können der erste Gang und der dritte Gang gleichzeitig eingelegt werden, was die Belastung anderer Komponenten des Fahrzeugs, die zum Parken des Fahrzeugs konfiguriert sind (z. B. eine Feststellbremse), und/oder die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Bewegung des Fahrzeugs verringern kann.
  • 5F zeigt den ersten Trommelnocken 500 in einer Übergangsrotationsposition, in der der erste Schaltgabel-Folgestift 512 zwischen dem geraden Abschnitt 520 und dem zweiten abgewinkelten Abschnitt 524 gleitet. Außerdem ist der zweite Trommelnocken 502 in einer Übergangsrotationsposition dargestellt, in der der zweite Schaltgabel-Nachlaufstift 514 zwischen dem geraden Abschnitt 522 und dem abgewinkelten Abschnitt 518 gleitet. In einem Beispiel kann die Übergangskonfiguration aus 5F einem Übergang vom Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes zum Einlegen des dritten Gangs des Getriebes entsprechen. Genauer gesagt kann sich der erste Trommelnocken 500 drehen, um den zweiten Gang des Getriebes auszukuppeln, und der zweite Trommelnocken 502 kann sich drehen, um den dritten Gang des Getriebes einzukuppeln. Die Steuerung (z. B. eine elektronische Steuerung) kann den Drehzeitpunkt und/oder die Drehzahl des ersten Trommelnockens 500 und/oder des zweiten Trommelnockens 502 variieren (z. B. über die Einstellung der Erregung des ersten Motors, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken 500 anzutreiben, und des zweiten Motors, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken 502 anzutreiben), um den Zeitpunkt des Auskuppelns des zweiten Gangs des Getriebes und des Einlegens des dritten Gangs des Getriebes (oder umgekehrt) einzustellen.
  • Da beispielsweise der zweite Trommelnocken 502 unabhängig von dem ersten Trommelnocken 500 gedreht werden kann, kann die Steuerung die Drehung des zweiten Trommelnockens 502 einleiten, um den dritten Gang des Getriebes einzulegen, während der erste Trommelnocken 500 gleichzeitig gedreht wird, um den zweiten Gang des Getriebes auszukuppeln. Die Steuerung kann die Drehung des zweiten Trommelnockens 502 einleiten, bevor die Drehung des ersten Trommelnockens 500 den zweiten Gang des Getriebes ausgekuppelt hat, um die Dauer des Übergangs vom Einlegen des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs zu verkürzen. Die Steuerung kann die relative Zeitgabe der Drehung des ersten Trommelnockens 500 und des zweiten Trommelnockens 502 einstellen, um schneller vom Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes zum Einlegen des dritten Gangs des Getriebes oder umgekehrt überzugehen. Darüber hinaus kann die Steuerung die Zeitgabe der unabhängigen Drehung des ersten Trommelnockens 500 und die Zeitgabe der unabhängigen Drehung des zweiten Trommelnockens 502 einstellen, um den Schaltkomfort zu erhöhen (z. B. Verringerung der mit dem Schalten verbundenen Geräusche und/oder Vibrationen) und/oder die Abweichung der Schaltreaktionszeit zu kompensieren (z. B. aufgrund der Verschlechterung von Getriebekomponenten, Komponenten der Schaltanordnung usw.).
  • Daher zeigen 5A-5F zwei koaxial ausgerichtete Trommelnocken, von denen jeder eine Nockenbahn aufweist, so dass zwei Schaltgabeln unabhängig voneinander entlang einer Schaltwelle bewegt werden können, während ihre Folgestifte den Nockenbahnen folgen. Die oben beschriebenen abgewinkelten Abschnitte bewirken zum Beispiel, dass die Folgestifte und die entsprechenden Schaltgabeln seitlich in eine befohlene Gangwahl gleiten. Bei dem hier beschriebenen Beispielgetriebe ist die erste Schaltgabel so konfiguriert, dass sie eine andere Anzahl von Gängen (z. B. zwei Gänge) einlegt als die zweite Schaltgabel (die nur einen Gang einlegen kann). So kann die erste Nockenbahn des ersten Trommelnockens eine andere Form haben als die zweite Nockenbahn des zweiten Trommelnockens. Wie in 5A-5F dargestellt, kann die erste Nockenbahn zwei oder mehr abgewinkelte Abschnitte haben, während die zweite Nockenbahn weniger abgewinkelte Abschnitte aufweisen kann, wie z. B. nur einen abgewinkelten Abschnitt. Auf diese Weise können die beiden Trommelnocken für das Einlegen des dritten Gangs unabhängig vom Einlegen des ersten und zweiten Gangs sorgen, was eine Getriebesynchronisierung, ein Überspringen von Gängen und/oder eine Getriebesperre ermöglichen kann.
  • In 6-7 sind Flussdiagramme dargestellt, die beispielhafte Verfahren 600 und 700 zur Steuerung des Betriebs eines Getriebes mit einer Schaltanordnung veranschaulichen. Die Schaltanordnung kann der in 1 dargestellten Schaltanordnung 112 und/oder der Schaltanordnung 200, die in 2 dargestellt und oben beschrieben ist, ähnlich oder mit ihr identisch sein. Das Getriebe kann das gleiche oder ein ähnliches sein wie das Getriebe 104 des Fahrzeugs 100 aus 1. Das Verfahren 600 beschreibt eine Vorgehensweise zum Einstellen des Getriebes auf einen befohlenen Gangeingriff auf der Grundlage des Vorliegens einer Schaltbedingung und kann gemäß Anweisungen ausgeführt werden, die in einem nicht transitorischen Speicher einer Steuerung, wie der elektronischen Steuerung 110 des Fahrzeugs 100 aus 1, gespeichert sind. Verfahren 700 ist eine Fortsetzung von Verfahren 600 und kann von der Steuerung als Reaktion auf bestimmte Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. Bedingungen, unter denen eine Schaltbedingung vorliegt) ausgeführt werden.
  • Die hier unter Bezugnahme auf 6-7 beschriebenen Systeme und Komponenten können ähnlich oder gleich denjenigen sein, die oben unter Bezugnahme auf 1-4 erläutert wurden. In einigen Beispielen können die Verfahren 600 und 700 jedoch auch durch andere Systeme, Prozessoren oder Komponenten implementiert werden, ohne vom Geltungsbereich dieser Offenlegungsschrift abzuweichen.
  • In 6, bei 602, beinhaltet das Verfahren 600 die Schätzung und/oder Messung der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs. Die Betriebsbedingungen des Fahrzeugs können auf der Grundlage eines oder mehrerer Ausgangssignale verschiedener Sensoren des Fahrzeugs geschätzt werden (z. B. Öltemperatursensoren, Motordrehzahl- oder Raddrehzahlsensoren, Drehmomentsensoren, Nockenpositionssensoren usw., wie oben unter Bezugnahme auf das Fahrzeug 100 aus 1 beschrieben). Zu den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs können Motordrehzahl und -last, Fahrzeuggeschwindigkeit, Rotationspositionen der Trommelnocken der Schaltanordnung, Getriebeöltemperatur, Abgasdurchsatz, Luftmassendurchsatz, Kühlmitteltemperatur, Kühlmitteldurchsatz, Motoröldrücke (z. B. Ölleitungsdrücke), Betriebsmodi eines oder mehrerer Einlass- und/oder Auslassventile, Elektromotordrehzahl, Batterieladung, Motordrehmoment, Fahrzeugraddrehmoment usw. gehören.
  • Bei 604 beinhaltet das Verfahren 600 die Bestimmung des Getriebeeingriffs auf der Grundlage einer Rotationsposition der ersten und zweiten Trommelnocken der Schaltanordnung (z. B. des ersten Trommelnockens 202 und des zweiten Trommelnockens 204 der Schaltanordnung 200). In einem Beispiel kann die Steuerung bestimmen, dass sich der erste Trommelnocken in einer neutralen Rotationsposition befindet (z. B. wenn die Rotationsposition des ersten Trommelnockens nicht zum Einlegen eines Gangs des Getriebes führt), während sich der zweite Trommelnocken in einer nicht neutralen Rotationsposition befindet (z. B. wenn die Rotationsposition des zweiten Trommelnockens zum Einlegen eines Gangs des Getriebes führt). Als weiteres Beispiel kann die Steuerung bestimmen, dass sich der zweite Trommelnocken in einer neutralen Rotationsposition befindet (z. B. wenn die Rotationsposition des zweiten Trommelnockens nicht zum Einlegen eines Gangs des Getriebes führt), während sich der erste Trommelnocken in einer nicht neutralen Rotationsposition befindet (z. B. wenn die Rotationsposition des ersten Trommelnockens zum Einlegen eines Gangs des Getriebes führt). Als weiteres Beispiel kann die Steuerung bestimmen, dass sich der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken jeweils in einer nicht neutralen Rotationsposition befinden (z. B. unter Bedingungen, in denen mehrere Gänge des Getriebes eingelegt sind, um das Getriebe zu sperren). Als weiteres Beispiel kann die Steuerung bestimmen, dass sich der erste und der zweite Trommelnocken jeweils in einer neutralen Rotationsposition befinden (z. B. unter Bedingungen, in denen keiner der Gänge des Getriebes eingelegt ist und das Getriebe kein Drehmoment an Antriebswellen oder andere Komponenten abgibt, um das Fahrzeug anzutreiben). Verschiedene Beispiele für Rotationspositionen von Trommelnocken sind in 5A-5F dargestellt und oben beschrieben.
  • Bei 606 beinhaltet das Verfahren 600 die Bestimmung, ob eine Schaltbedingung vorliegt. Bei der Schaltbedingung kann es sich um eine aus einer Vielzahl von verschiedenen Bedingungen handeln, die von der Steuerung bestimmt werden und zu einer befohlenen Einstellung des aktuellen Gangeingriffs des Getriebes über die Schaltanordnung führen. So kann die Steuerung beispielsweise einen oder mehrere Parameter (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Gaspedalstellung, Trommelnockenstellung usw.) kontinuierlich überwachen und anhand der Betriebsbedingungen des Fahrzeugs bestimmen, dass eine Schaltbedingung vorliegt. Die Bestimmung einer Schaltbedingung kann auf Faktoren wie einer geschätzten und/oder vorhergesagten Schaltgeschwindigkeit, der Kraftstoffeffizienz, der Verringerung des Verschleißes und/oder der Abnutzung von Komponenten oder einer Kombination dieser oder anderer Faktoren beruhen. In einem Beispiel kann die Steuerung anhand der Gaspedalstellung und der Fahrzeuggeschwindigkeit bestimmen, ob eine Schaltbedingung vorliegt (z. B. wie in 9 dargestellt und unten beschrieben). Die Bestimmung, ob eine Schaltbedingung vorliegt, kann beispielsweise von der Steuerung mit Hilfe von Befehlen durchgeführt werden, die in einem nicht transitorischen Speicher der Steuerung gespeichert sind, wobei die Bestimmung sowohl von der Gaspedalstellung als auch von der Fahrzeuggeschwindigkeit abhängt.
  • Die Bestimmung, ob die Schaltbedingung vorliegt, kann auf Eingaben beruhen, welche die Steuerung von einem oder mehreren Sensoren des Fahrzeugs erhält. Beispielsweise kann die Steuerung auf der Grundlage der Eingaben von einem oder mehreren Nockenpositionssensoren bei 604 bestimmen, dass das Getriebe des Fahrzeugs mit dem ersten eingelegten Gang des Getriebes arbeitet (z. B. dem ersten Gang in der Gangfolge des Getriebes, wobei das Einlegen des ersten Gangs zu einem relativ hohen Übersetzungsverhältnis am Ausgang des Getriebes im Vergleich zu anderen Gängen des Getriebes führt). Auf der Grundlage eines Fahrzeuggeschwindigkeitssensors kann die Steuerung bestimmen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl über einer vorgegebenen Geschwindigkeit liegt, bei der der Übergang vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des zweiten Gangs eine erhöhte Motoreffizienz bietet (z. B. um die Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten, wobei der vorgegebene Bereich Motordrehzahlen mit einem relativ hohen Verhältnis von Drehmomentabgabe zu Kraftstoffverbrauch beinhaltet). Die Steuerung kann auch anhand des Fahrzeuggeschwindigkeitssensors bestimmen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt (z. B. auf der Grundlage der Motordrehzahl, früherer Fahrzeuggeschwindigkeiten, Änderungen der Fahrzeughöhe, der befohlenen Kraftstoffeinspritzrate usw.). Auf der Grundlage der vorgenannten Bestimmungen (z. B. dass das Fahrzeug im ersten Gang betrieben wird, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit über dem Schwellenwert liegt und dass die Motordrehzahl und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit zunimmt) kann die Steuerung bestimmen, dass eine Schaltbedingung vorliegt, und daher kann das Getriebe des Fahrzeugs vom Betrieb mit dem ersten eingelegten Gang zum Betrieb mit dem zweiten eingelegten Gang geschaltet werden. Alternativ kann die Steuerung, wenn sie bestimmt, dass das Fahrzeug im zweiten Gang (z. B. dem zweiten Gang in der Reihenfolge der Gangabstufung) betrieben wird, und die Motordrehzahlsensoren anzeigen, dass die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl abnimmt und dass die Fahrzeuggeschwindigkeit unter eine vorgegebene Geschwindigkeit gefallen ist, bei der der Übergang vom zweiten Gang in den ersten Gang einen erhöhten Motorwirkungsgrad bewirkt, bestimmen, dass eine Schaltbedingung vorliegt (z. B. dass das Fahrzeug vom zweiten Gang in den ersten Gang heruntergeschaltet werden kann).
  • Die Steuerung kann auf der Grundlage von Eingaben von einem oder mehreren Nockenpositionssensoren (die z. B. anzeigen, in welchem Gang sich ein Fahrzeug befindet) in Kombination mit einer Vielzahl von Sensoren, zu denen Motordrehzahlsensoren, Raddrehzahlsensoren, Drosselklappensensoren, Pedalpositionssensoren, Öltemperatur- oder Öldrucksensoren usw. gehören, bestimmen, ob eine Schaltbedingung vorliegt oder nicht. Die Steuerung kann auf der Grundlage eines oder mehrerer Algorithmen, die in einem Speicher der Steuerung gespeichert sind, bestimmen, ob die Schaltbedingung vorliegt, wobei in einigen Beispielen die Algorithmen als Reaktion auf Änderungen der Fahrzeugbedingungen (z. B. Verschlechterung einer oder mehrerer Getriebekomponenten) und/oder der Fahrgewohnheiten durch Anwendung von künstlicher Intelligenz (AI), maschinellem Lernen und/oder Datenanalyse aktualisiert werden können. In einigen Beispielen kann die Steuerung bestimmen, ob die Schaltbedingung vorliegt, und zwar auf der Grundlage eines vorgegebenen Fahrzeugbetriebsmodus, der von einem Fahrer des Fahrzeugs über ein Benutzereingabegerät (z. B. Taste, Schalter, Touchscreen usw.) ausgewählt wurde. Beispielsweise kann ein erster Fahrzeugbetriebsmodus so konfiguriert sein, dass die Steuerung bestimmt, dass die Schaltbedingung unter Bedingungen vorliegt, bei denen die Fahrzeuggeschwindigkeit außerhalb eines ersten vorgegebenen Bereichs von Fahrzeuggeschwindigkeiten (z. B. 10 MPH bis 20 MPH) liegt, während nur der erste Gang des Getriebes eingelegt ist. Unter Bedingungen, in denen ein anderer, zweiter Fahrzeugbetriebsmodus ausgewählt ist, kann die Steuerung bestimmen, dass die Schaltbedingung vorliegt, während die Motordrehzahl außerhalb eines anderen, zweiten vorgegebenen Bereichs von Motordrehzahlen liegt (z. B. 20 MPH bis 30 MPH). Der erste Fahrzeugbetriebsmodus kann z. B. einem Kraftstoffsparmodus entsprechen, während der zweite Fahrzeugbetriebsmodus einem Modus mit hoher Drehmomentabgabe entsprechen kann.
  • Wenn in 606 bestimmt wird, dass keine Schaltbedingung vorliegt, fährt das Verfahren 600 mit 608 fort, und die Betriebsbedingungen des Getriebes werden beibehalten. Die Beibehaltung der Betriebsbedingungen des Getriebes kann darin bestehen, dass der aktuelle Gangeingriff des Getriebes beibehalten und der Gangeingriff nicht angepasst wird. Die Beibehaltung der Betriebsbedingungen des Getriebes kann auch beinhalten, dass weiterhin Daten von Getriebesensoren wie Nockenpositionssensoren, Öltemperatursensoren, Öldrucksensoren usw. empfangen werden, dass der Ölfluss im Getriebe aufrechterhalten wird, usw.
  • Stellt die Steuerung jedoch bei 606 fest, dass eine Schaltbedingung vorliegt, fährt das Verfahren 600 mit 610 fort, und die Steuerung stellt das Getriebe direkt auf einen befohlenen Gangeingriff ein, indem es den ersten Trommelnocken und/oder den zweiten Trommelnocken auf der Grundlage der Schaltbedingung bei 606 unabhängig dreht. Wie hier beschrieben, kann das Einstellen des Getriebes direkt auf einen befohlenen Gangeingriff den Übergang durch Konfigurationen beinhalten, in denen keine Gänge des Getriebes eingelegt sind (z. B. neutrale Konfigurationen). Befindet sich das Fahrzeug beispielsweise im zweiten Gang (z. B. im zweiten Gang in der Reihenfolge der Gangabstufung), wenn die Steuerung bestimmt, dass die Schaltbedingung vorliegt (wenn z. B. die geschätzte und/oder gemessene Fahrzeuggeschwindigkeit die Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit übersteigt, wie oben beschrieben), kann die Steuerung einen Übergang vom Betrieb des Getriebes mit eingelegtem zweiten Gang zum Betrieb des Getriebes mit eingelegtem dritten Gang einleiten, indem es den ersten Trommelnocken in eine Neutralstellung dreht (z. B. eine Position, in der der erste Trommelnocken nicht zum Einlegen eines Gangs des Getriebes führt, wie z. B. die Position, die in 5A und 5D dargestellt und oben beschrieben ist), um den zweiten Gang auszurücken und den zweiten Trommelnocken aus einer Neutralstellung in eine Position zu drehen, in der der dritte Gang eingerückt ist. Obwohl der Übergang vom Einlegen des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs auch das kurzzeitige Betreiben des Getriebes in einer Leerlaufkonfiguration beinhalten kann (z. B. eine Konfiguration, in der keine Gänge des Getriebes eingelegt sind, wie z. B. während der zweite Gang ausgekuppelt ist und bevor der dritte Gang eingelegt wird), kann der Übergang als direktes Schalten vom zweiten in den dritten Gang bezeichnet werden. Ähnliche Formulierungen können hier in Bezug auf andere Einstellungen am Gangeingriff des Getriebes verwendet werden (z. B. direktes Schalten vom ersten in den dritten Gang oder umgekehrt, direktes Schalten vom dritten in den zweiten Gang usw.). Der befohlene Gangeingriff basiert auf den Betriebsbedingungen des Fahrzeugs. Ein Beispiel für eine befohlene Einstellung des Gangeingriffs ist das Auskuppeln des ersten Gangs des Getriebes und das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes (z. B. eines höheren oder niedrigeren Gangs), wie oben beschrieben. Ein weiteres Beispiel für eine befohlene Einstellung des Gangeingriffs beinhaltet das Auskuppeln des zweiten Gangs und das Einkuppeln des dritten Gangs des Getriebes (z. B. ähnlich wie bei der Einstellung des Getriebes aus der Konfiguration, die in 5C gezeigt ist, in die Übergangskonfiguration aus 5F und die Konfiguration aus 5D). Ein weiteres Beispiel für eine befohlene Einstellung des Gangeingriffs beinhaltet das gleichzeitige Einlegen von zwei Gängen des Getriebes, um eine Position des Fahrzeugs beizubehalten (z. B. in die Konfiguration aus 5E unter Bedingungen, in denen das Fahrzeug geparkt ist und sich nicht bewegt, wie weiter unten beschrieben).
  • Die Einstellung des Getriebes auf einen befohlenen Gangeingriff kann die Steuerung der Einstellgeschwindigkeit auf der Grundlage einer oder mehrerer Bedingungen beinhalten. In einigen Beispielen kann die direkte Einstellung auf den befohlenen Gangeingriff die Steuerung der Einstellungsgeschwindigkeit für den befohlenen Gangeingriff auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur bei 612 beinhalten. Die Getriebeöltemperatur kann hier als Getriebeöltemperatur bezeichnet werden und eine Temperatur des Öls innerhalb des Getriebes sein (z. B. in einem Getriebekastenteil des Getriebes, der die Zahnräder des Getriebes aufnimmt). In einem Beispiel kann die Getriebeöltemperatur eine Temperatur des im Getriebe 104 fließenden Öls sein, die von der Steuerung 110 über den Öltemperatursensor 115 gemessen wird, wie in 1 dargestellt und oben beschrieben. In einem weiteren Beispiel kann die Getriebeöltemperatur durch den Öltemperatursensor 221 gemessen werden, wie in 2 dargestellt und oben beschrieben. Während des Betriebs des Fahrzeugs kann die Temperatur des Getriebeöls je nach Fahrbedingungen (z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, Umgebungstemperatur usw.) steigen oder sinken. Unter Bedingungen, in denen die Getriebeöltemperatur höher ist, kann die Viskosität des Getriebeöls sinken. Infolge der verringerten Viskosität können die Zahnräder des Getriebes einen geringeren Bewegungswiderstand erfahren (z. B. einen geringeren Widerstand beim Einrücken oder Ausrücken). Unter solchen Bedingungen kann ein relativer Zeitpunkt des Auskuppelns des zweiten Gangs (z. B. ein Zeitpunkt der Drehung des ersten Trommelnockens zum Auskuppeln des zweiten Gangs) und des Einkuppelns des dritten Gangs (z. B. ein Zeitpunkt der Drehung des zweiten Trommelnockens zum Einkuppeln des dritten Gangs) von der Steuerung auf der Grundlage einer berechneten oder abgeleiteten Viskosität des Getriebeöls in Verbindung mit der Temperatur des Getriebeöls eingestellt werden. Beispielsweise kann unter Bedingungen, bei denen die Getriebeöltemperatur unter einem ersten Schwellenwert liegt (z. B. 70 Grad Celsius, kurz nach Beginn des Fahrbetriebs), der Zeitpunkt des Auskuppelns des zweiten Gangs (z. B. der Zeitpunkt der Drehung des ersten Trommelnockens) um die Zeit A vorverlegt werden und/oder der Zeitpunkt des Einlegens des dritten Gangs (z. B. der Zeitpunkt der Drehung des zweiten Trommelnockens) kann um die Zeit B verzögert werden, um mehr Zeit für das Schalten der Gänge bereitzustellen (z. B. Beibehalten einer Dauer zwischen dem Abschluss des Auskuppelns des zweiten Gangs und dem Abschluss des Einlegens des dritten Gangs bei einer befohlenen Dauer, wobei die befohlene Dauer einer Zeitspanne entspricht, die zu einer erhöhten Effizienz des Getriebes führt).
  • Beispielsweise kann die Schaltanordnung ohne Anpassung an die Temperatur des Getriebeöls so betrieben werden, dass der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens entsprechend einem ersten vorgegebenen Drehzeitpunkt und der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens entsprechend einem zweiten vorgegebenen Drehzeitpunkt gesteuert wird. In diesem Zustand kann beispielsweise die Drehung des zweiten Trommelnockens eine halbe Sekunde nach Beendigung der Drehung des ersten Trommelnockens abgeschlossen sein (z. B. kann die Dauer zwischen dem Auskuppeln des zweiten Gangs und dem Einkuppeln des dritten Gangs eine halbe Sekunde betragen, obwohl die Dauer in einigen Beispielen auch anders sein kann). Eine Verkürzung der Zeitspanne zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs kann jedoch wünschenswert sein, um den Wirkungsgrad des Getriebes zu erhöhen (z. B. um die Wahrscheinlichkeit eines Rückgangs der Drehmomentabgabe des Getriebes zu verringern). Um die Zeitspanne zwischen dem vollständigen Ausrücken des zweiten Gangs und dem vollständigen Einlegen des dritten Gangs zu verkürzen, kann die Steuerung die Zeitspanne zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs auf einer befohlenen Zeitspanne halten, indem sie den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens von der ersten vorgegebenen Zeitspanne einstellt und/oder den Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens von der zweiten vorgegebenen Zeitspanne einstellt, wobei der Umfang der Einstellung des Drehzeitpunkts auf der Getriebeöltemperatur basiert.
  • Das Einstellen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und das Einstellen des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens relativ zueinander kann hier als Einstellen des relativen Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens bezeichnet werden. Als ein Beispiel kann die Steuerung den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens von dem ersten vorgegebenen Zeitpunkt vorverlegen (z. B. die Drehung des ersten Trommelnockens früher im Vergleich zur Drehung des ersten Trommelnockens gemäß dem ersten vorgegebenen Zeitpunkt einleiten, als Reaktion auf die Schaltbedingung), oder die Steuerung kann den Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens gegenüber dem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt verzögern (z. B. die Drehung des zweiten Trommelnockens später im Vergleich zur Drehung des zweiten Trommelnockens gemäß dem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt einleiten, als Reaktion auf die Schaltbedingung). Das Einstellen des relativen Drehzeitpunkts des ersten und der zweiten Trommelnockens kann daher das Vorverlegen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und das Beibehalten des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens beinhalten (z. B. das Beibehalten des Drehzeitpunkts auf dem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt). Der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens kann um eine Viertelsekunde vorverlegt werden, oder der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens kann um eine Viertelsekunde verzögert werden (z. B. unter Bedingungen, bei denen die Öltemperatur eine erste, höhere Temperatur ist, wie 65 Grad Celsius). In einem anderen Beispiel kann der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens um eine Achtelsekunde vorverlegt oder der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens um eine Achtelsekunde verzögert werden (z. B. unter Bedingungen, bei denen die Öltemperatur eine zweite, niedrigere Temperatur, wie 60 Grad Celsius, ist). Andere Zeiteinstellungen sind möglich.
  • Unter Bedingungen, bei denen die Getriebeöltemperatur über einem zweiten Schwellenwert liegt (z. B. 82 Grad Celsius nach längerem Fahren), kann der Zeitpunkt des Auskuppelns des zweiten Gangs um die Zeit C verzögert und/oder der Zeitpunkt des Einlegens des dritten Gangs um die Zeit D vorverlegt werden, um das Schalten der Gänge in einer kürzeren Zeitspanne zu ermöglichen. Als ein Beispiel kann die Steuerung den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens von dem ersten vorgegebenen Zeitpunkt verzögern (z. B. die Drehung des ersten Trommelnockens später im Vergleich zur Drehung des ersten Trommelnockens gemäß dem ersten vorgegebenen Zeitpunkt einleiten, als Reaktion auf die Schaltbedingung), oder die Steuerung kann den Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens gegenüber dem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt vorverlegen (z. B. die Drehung des zweiten Trommelnockens früher im Vergleich zur Drehung des zweiten Trommelnockens gemäß dem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt einleiten, als Reaktion auf die Schaltbedingung). Der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens kann um eine Viertelsekunde verzögert werden, oder der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens kann um eine Viertelsekunde vorverlegt werden (z. B. unter Bedingungen, bei denen die Öltemperatur eine erste, höhere Temperatur ist, wie 88 Grad Celsius). In einem anderen Beispiel kann der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens um eine Achtelsekunde verzögert oder der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens um eine Achtelsekunde vorverlegt werden (z. B. unter Bedingungen, bei denen die Öltemperatur eine zweite, niedrigere Temperatur, wie 84 Grad Celsius, ist). Andere Zeiteinstellungen sind möglich.
  • In einigen Beispielen können zwei oder mehr der Zeiten A, B, C und D gleich sein, während in anderen Beispielen A, B, C und D unterschiedliche Zeiten sein können.
  • Durch die oben beschriebene Einstellung des Drehzeitpunkts der Trommelnocken kann der Schaltzeitpunkt des Getriebes von einem vorgegebenen Schaltzeitpunkt (z. B. einem Schaltzeitpunkt, der sich aus dem ersten vorgegebenen Zeitpunkt des ersten Trommelnockens und dem zweiten vorgegebenen Zeitpunkt des zweiten Trommelnockens ergibt) so eingestellt werden, dass die Zeit zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs oder umgekehrt (z. B. die Zeit zwischen dem Ausrücken des dritten Gangs und dem Einlegen des zweiten Gangs) verringert wird. Infolgedessen kann das Schaltverhalten verbessert werden (z. B. kann die Zeit für den Übergang von einem Gang zum anderen verkürzt werden), und die Effizienz des Fahrzeugs kann gesteigert werden (z. B. kann eine Menge an Kraftstoff oder elektrischer Energie, die für die Bereitstellung des Drehmoments für den Antrieb des Fahrzeugs benötigt wird, aufgrund der geringeren Wahrscheinlichkeit einer Verringerung des vom Getriebe abgegebenen Drehmoments reduziert werden). In einigen Beispielen kann der vorgegebene Schaltzeitpunkt einem konventionellen Schaltzeitpunkt eines konventionellen Getriebes entsprechen (z. B. einem Schaltzeitpunkt, der nicht auf der Grundlage eines Lernalgorithmus, der Getriebeöltemperatur oder der Eigenschaften des ersten und zweiten Trommelnockens angepasst wird). Die Einstellung des Getriebes auf einen befohlenen Gangeingriff wird weiter unten in Bezug auf 7 noch ausführlicher erläutert.
  • In einigen Beispielen kann die direkte Einstellung auf den befohlenen Gangeingriff die Steuerung der Einstellungsgeschwindigkeit und/oder des Zeitpunktes für den befohlenen Gangeingriff auf der Grundlage eines Lernalgorithmus bei 614 beinhalten. Bei dem Lernalgorithmus kann es sich um einen maschinellen Lernalgorithmus, ein tiefes neuronales Netz usw. handeln, der in einem Speicher der Steuerung gespeichert ist (z. B. im Lernmodul 111 der Steuerung 110, die in 1 dargestellt und oben beschrieben ist). Der Lernalgorithmus kann Schaltdaten, die im Laufe der Zeit gesammelt wurden, als Eingabe verwenden, und die Steuerung kann den Zeitpunkt und/oder die Geschwindigkeit des Schaltens des Getriebes über die Schaltanordnung auf der Grundlage der Schaltdaten einstellen (z. B. um die Effizienz des Schaltens zu erhöhen). Die als Eingabe verwendeten Schaltdaten können Sensordaten (z. B. von Motordrehzahlsensoren, Öldruck- oder Temperatursensoren usw.) und/oder von der Steuerung aufgezeichnete Daten wie Getriebesteuerungsdaten (z. B. die Anfangs- und Endzeitpunkte des Einlegens und/oder Auskuppelns jedes Gangs usw.), historische/statistische Daten (z. B., Gesamt-/Mittelwert der ununterbrochenen Fahrzeit, Stillstandszeiten usw.), Alter verschiedener Komponenten, Wartungs- und/oder Reparaturinformationen und/oder Benutzereingaben (z. B. Art des während eines bestimmten Zeitraums verwendeten Öls, Art der Nutzung, Fahrerinformationen usw.) und/oder jede andere Art von Informationen sein, die für die Schalteffizienz relevant sind. Die Steuerung kann den Betrieb der Schaltanordnung auf der Grundlage der Schaltdaten einstellen, indem sie den Zeitpunkt für das Ein- und/oder Auskuppeln eines oder mehrerer Gänge beim Schalten unter bestimmten Bedingungen einstellt, eine Schaltgeschwindigkeit für bestimmte Gangkombinationen einstellt, Bedingungen einstellt, unter denen die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, Gänge zu überspringen (z. B. direkt vom ersten in den dritten Gang zu schalten oder umgekehrt), usw. Die oben beschriebenen Datentypen als mögliche Eingaben für einen Lernalgorithmus und die Einstellungen, die durch die Ausgabe der Steuerung vorgenommen werden, sind nicht einschränkend, und in einigen Beispielen können auch andere Datentypen verwendet werden.
  • Eine Verschlechterung des Getriebeöls (z. B. des Getriebeöls), der Zahnräder oder anderer Komponenten des Getriebes kann beispielsweise dazu führen, dass sich das Schaltverhalten mit der Zeit verschlechtert (z. B. längere Zeit für den Übergang von einem Gangeingriff zum anderen). Die Verringerung der Schaltleistung aufgrund der Verschlechterung der Getriebekomponenten wird hier als Schaltzeitpunktabweichung bezeichnet. Die Steuerung kann das Ausmaß der Schaltzeitpunktabweichung bestimmen (z. B. schätzen und/oder messen) und den Betrieb der Schaltanordnung über den Lernalgorithmus einstellen, um der Schaltzeitpunktabweichung zumindest teilweise entgegenzuwirken, wobei Motor-, Fahr- und/oder Schaltbedingungen mit Trainingsdaten verglichen werden können, die über einen früheren Zeitraum zur Einstellung des Betriebs der Schaltanordnung gesammelt wurden. Die Einstellung des Betriebs der Schaltanordnung kann das Erhöhen und/oder Verringern einer Drehzahl und/oder eines relativen Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und/oder des zweiten Trommelnockens beinhalten (z. B. eine Drehzahl des ersten Trommelnockens relativ zu einer Drehzahl des zweiten Trommelnockens, ein Drehstartzeitpunkt des ersten Trommelnockens relativ zu einem Drehstartzeitpunkt des zweiten Trommelnockens usw.). Durch Einstellen des Betriebs der Schaltanordnung in Abhängigkeit von der Schaltzeitpunktabweichung kann der Wirkungsgrad des Getriebes (z. B. die Schaltleistung) erhöht und die Steigerungsrate der Schaltzeitpunktabweichung verringert werden (z. B. kann der Betrieb der Schaltanordnung eingestellt werden, um eine weitere Schaltzeitpunktabweichung zu verringern). So kann die Schalteffizienz periodisch und/oder dynamisch während des Betriebs eingestellt werden, um eine Reihe von Bedingungen, Fahrstilen usw. zu berücksichtigen.
  • In einigen Beispielen kann der Lernalgorithmus den Betrieb der Schaltanordnung in Kombination mit den oben beschriebenen Einstellungen auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur einstellen. Beispielsweise kann die Steuerung den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens um einen ersten Einstellwert (z. B. Vorverlegung des Drehzeitpunkts um eine Achtelsekunde) auf der Grundlage der Öltemperatur einstellen, und die Steuerung kann ferner den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens um einen zweiten Einstellwert (z. B. Vorverlegung des Drehzeitpunkts um eine Sechzehntelsekunde) auf der Grundlage einer vorhergesagten Ansprechrate des ersten Trommelnockens einstellen, die über den Lernalgorithmus bestimmt wird. In anderen Beispielen kann die Steuerung den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens um einen einzigen, über den Lernalgorithmus ermittelten Einstellwert einstellen, wobei der Lernalgorithmus den Einstellwert zumindest teilweise in Abhängigkeit von der Getriebeöltemperatur bestimmt. Beispielsweise kann die Steuerung über den Lernalgorithmus eine Ansprechrate des ersten Trommelnockens vorhersagen (z. B. eine Drehgeschwindigkeit des ersten Trommelnockens als Reaktion auf eine bestimmte Erregungsmenge des ersten Motors, der zum Antrieb des ersten Trommelnockens konfiguriert ist), und die Steuerung kann die vorhergesagte Ansprechrate auf der Grundlage der Getriebeöltemperatur einstellen (z. B. erhöhen oder verringern). Die Steuerung kann den ersten Motor über ein Steuersignal (z. B. ein elektronisches Befehlssignal) steuern, das von der Steuerung an den ersten Motor übertragen wird, wobei das Steuersignal auf der eingestellten vorhergesagten Ansprechrate basiert (z. B. kann die Steuerung Parameter des Steuersignals, wie eine Pulsbreite des Steuersignals, in Reaktion auf die eingestellte vorhergesagte Ansprechrate bestimmen). Beispielsweise kann die Pulsbreite des Steuersignals erhöht oder verringert werden, wenn die eingestellte vorhergesagte Ansprechrate niedriger bzw. höher ist (z. B. um das Tastverhältnis des ersten Motors zu erhöhen bzw. zu verringern).
  • In einigen Beispielen können die vorhergesagte Ansprechrate des ersten Trommelnockens und die vorhergesagte Ansprechrate des zweiten Trommelnockens unterschiedlich sein (z. B. für eine gleiche, vorgegebene Getriebeöltemperatur, wie 80 Grad Celsius, 75 Grad Celsius, usw.). In einem Beispiel kann die Steuerung über den Lernalgorithmus bestimmen, dass die vorhergesagte Reaktionsgeschwindigkeit des zweiten Trommelnockens höher (z. B. schneller) oder niedriger (z. B. langsamer) ist als die vorhergesagte Reaktionsgeschwindigkeit des ersten Trommelnockens. Die vorhergesagte Ansprechrate des ersten Trommelnockens und die vorhergesagte Ansprechrate des zweiten Trommelnockens können von der Steuerung über den Lernalgorithmus auf der Grundlage von Fahrzeugbetriebsdaten bestimmt werden, die von der Steuerung über eine oder mehrere Betriebsdauern des Fahrzeugs gemessen und gespeichert werden (z. B. mehrere EIN/AUS-Betriebszyklen des Fahrzeugs, wie oben beschrieben), wobei die Fahrzeugbetriebsdaten von der Steuerung von den verschiedenen Sensoren des Fahrzeugs erfasst werden (z. B. Pedalpositionssensor 154, Öltemperatursensor 115, Raddrehzahlsensoren 113, usw., wie in 1 dargestellt und oben beschrieben). In einem Beispiel kann die Steuerung über den Lernalgorithmus und auf der Grundlage der Fahrzeugbetriebsdaten bestimmen, dass eine zuvor gemessene Ansprechrate des ersten Trommelnockens langsamer ist als eine zuvor gemessene Ansprechrate des zweiten Trommelnockens (z. B. aufgrund einer größeren Anzahl von Umdrehungen des ersten Trommelnockens im Vergleich zu einer Anzahl von Umdrehungen des zweiten Trommelnockens). Die gemessene Ansprechrate eines bestimmten Trommelnockens (z. B. des ersten Trommelnockens oder des zweiten Trommelnockens), die von der Steuerung anhand der Fahrzeugbetriebsdaten gemessen wird, kann einer Dauer von der Einleitung einer befohlenen Drehung des bestimmten Trommelnockens bis zum Abschluss der befohlenen Drehung des bestimmten Trommelnockens entsprechen, wobei der Abschluss der befohlenen Drehung unmittelbar auf die Einleitung der befohlenen Drehung folgt. Die Steuerung kann eine oder mehrere zuvor gemessene Ansprechraten des ersten Trommelnockens vergleichen, z. B. über das Lernmodul, um die vorhergesagte Ansprechrate des ersten Trommelnockens (z. B. für die nächste befohlene Drehung des ersten Trommelnockens) zu bestimmen. Die Steuerung kann zusätzlich die Getriebeöltemperatur im Zusammenhang mit den einen oder mehreren zuvor gemessenen Ansprechraten des ersten Trommelnockens mit einer aktuellen Getriebeöltemperatur verfolgen, um die vorhergesagte Ansprechrate des ersten Trommelnockens auf der Grundlage der aktuellen Getriebeöltemperatur (z. B. der Getriebeöltemperatur, die unmittelbar vor der nächsten befohlenen Drehung des ersten Trommelnockens gemessen wird) einzustellen.
  • In 7 ist ein Flussdiagramm zur Veranschaulichung des Verfahrens 700 dargestellt, wobei das Verfahren 700 eine Fortsetzung des oben beschriebenen Verfahrens 600 ist. Das Verfahren 700 ist ein Verfahren zur Einstellung des Getriebes auf einen befohlenen Gangeingriff, wie oben bei 610 in 6 beschrieben. Die hier unter Bezugnahme auf das Verfahren 700 beschriebenen Komponenten können dieselben sein wie diejenigen, die oben unter Bezugnahme auf das Verfahren 600 aus 6 beschrieben wurden (z. B. kann das Verfahren 700 von der oben unter Bezugnahme auf 6 beschriebenen Steuerung, der elektronischen Steuerung 110 des Fahrzeugs 100 aus 1 usw. ausgeführt werden).
  • Bei 702 beinhaltet das Verfahren 700 die Bestimmung, ob das Fahrzeug steht und eine Parksperre angefordert wird. Die Bestimmung, ob das Fahrzeug steht, kann die Bestimmung der Fahrzeuggeschwindigkeit auf der Grundlage eines oder mehrerer Fahrzeuggeschwindigkeitssensoren beinhalten, wie oben beschrieben. Die oben unter Bezugnahme auf 606 beschriebene Schaltbedingung aus 6 kann die Anforderung der Parksperre sein. Die Bestimmung, ob die Parksperre angefordert wird, kann auf Eingaben an einer oder mehreren Benutzerschnittstellen des Fahrzeugs beruhen (z. B. eine Taste für die Parksperre in der Fahrzeugkabine, eine Stellung des Zündschlosses des Fahrzeugs usw.). Die Parksperre kann z. B. angefordert werden, um die Wahrscheinlichkeit einer unerwünschten Bewegung des Fahrzeugs zu verringern. Beispielsweise kann es unter Bedingungen, in denen das Fahrzeug bei stehendem und geparktem Fahrzeug stark belastet wird (z. B. an steilen Hängen und/oder bei erhöhtem Fahrzeuggewicht durch Schleppen oder Ziehen), schwierig sein, die Position des Fahrzeugs mit der Feststellbremse zu halten. Durch die Sperre des Getriebeausgangs kann die Position des Fahrzeugs jedoch leichter beibehalten werden. Das Sperren des Getriebeausgangs beinhaltet das gleichzeitige Einlegen von mehr als einem Gang des Getriebes, um die Drehung einer Ausgangswelle des Getriebes zu sperren (z. B. die Getriebeausgangswelle 428, die oben unter Bezugnahme auf 4 beschrieben ist). In einigen Beispielen kann die Parksperre vom Benutzer nur dann angefordert werden, wenn das Fahrzeug stillsteht. Beispielsweise kann die Parksperre unter Bedingungen angefordert werden, in denen Signale (z. B. elektronische Signale), die von einem oder mehreren Fahrzeugpositionssensoren an die Steuerung übertragen werden, anzeigen, dass das Fahrzeug nicht in Bewegung ist, und die Hydraulikbremse und/oder die Feststellbremse betätigt wird, um das Fahrzeug in der Ruheposition zu halten.
  • Wenn die Steuerung bei 702 bestimmt, dass das Fahrzeug steht und eine Parksperre angefordert wird, fährt das Verfahren 700 mit 704 fort, und die Steuerung sperrt den Getriebeausgang, indem sie sowohl den ersten Gang über den ersten Trommelnocken als auch den dritten Gang über den zweiten Trommelnocken einlegt. Wie oben erwähnt, werden als Reaktion auf eine Benutzereingabe, wie z. B. das Drücken einer Taste/eines Schalters, das Berühren eines Touchscreens oder das anderweitige Anzeigen, dass ein Parkzustand erwünscht ist, der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken der Schaltanordnung (z. B. der erste Trommelnocken 202 und der zweite Trommelnocken 204 der Schaltanordnung 200 aus 2) unabhängig voneinander gedreht, um bei stehendem Fahrzeug gleichzeitig den ersten und den dritten Gang einzulegen, um den Antriebsstrang des Getriebes mit dem feststehenden Getriebegehäuse zu verbinden. Beispielsweise kann die Schaltanordnung von der Steuerung auf die Konfiguration eingestellt werden, die in 5E dargestellt und oben beschrieben ist. Als ein Beispiel kann die Steuerung als Reaktion auf die Bestimmung, dass die Parksperre bei 702 angefordert wird und das Fahrzeug mit eingelegtem ersten Gang fährt, die Position des ersten Trommelnockens beibehalten und den zweiten Motor erregen, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken mit einer ersten Polarität (z. B. ein erstes elektrisches Spannungsdreieck über dem zweiten Motor, das hier als Vorwärtspolarität bezeichnet werden kann) anzutreiben, um den zweiten Trommelnocken in eine erste Richtung (z. B. im Uhrzeigersinn) zu bewegen und den dritten Gang des Getriebes gleichzeitig mit dem Einlegen des ersten Gangs des Getriebes einzulegen.
  • Wenn die Steuerung bei 702 bestimmt, dass das Fahrzeug nicht steht (z. B. das Fahrzeug in Bewegung ist) und die Parksperre nicht angefordert wird, fährt das Verfahren 700 von 702 bis 706 fort, wobei das Verfahren 700 das Bestimmen beinhaltet, ob der zweite Gang des Getriebes eingelegt ist. Wie in Bezug auf 7 beschrieben, beziehen sich Verweise auf „den ersten Gang“ auf den ersten Gang in der Reihenfolge der Gangabstufung, Verweise auf „den zweiten Gang“ auf den zweiten Gang in der Reihenfolge der Gangabstufung und Verweise auf „den dritten Gang“ auf den dritten Gang in der Reihenfolge der Gangabstufung. Wird beispielsweise nur der erste Gang des Getriebes eingelegt, kann sich ein Übersetzungsverhältnis von etwa 3,6 ergeben, wird nur der zweite Gang des Getriebes eingelegt, kann sich ein Übersetzungsverhältnis von etwa 2,0 ergeben, und wird nur der dritte Gang des Getriebes eingelegt, kann sich ein Übersetzungsverhältnis von etwa 1,2 ergeben. In einem Beispiel kann die Schaltanordnung während des Betriebs des Fahrzeugs auf einer flachen, ebenen Oberfläche bei zunehmender Geschwindigkeit des Fahrzeugs den Gangeingriff des Getriebes sequentiell vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des zweiten Gangs und dann zum Einlegen des dritten Gangs einstellen. Ferner kann die Schaltanordnung, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, den Gangeingriff des Getriebes vom Eingriff des dritten Gangs über das Einlegen des zweiten Gangs bis hin zum Einrücken des ersten Gangs einstellen.
  • Bei 706 bestimmt die Steuerung, ob der zweite Gang des Getriebes eingelegt ist. Die Bestimmung, ob der zweite Gang des Getriebes eingelegt ist, kann die Bestimmung der Rotationsposition des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens auf der Grundlage von Signalen (z. B. elektronischen Signalen) beinhalten, die von einem oder mehreren Nockenpositionssensoren, wie oben beschrieben, an die Steuerung übertragen werden. Beispielsweise kann die Steuerung bestimmen, dass der zweite Gang des Getriebes eingelegt ist, wenn sich der erste und der zweite Trommelnocken in den Rotationspositionen befinden, die in 5C dargestellt und oben beschrieben sind (z.B. so, dass ein erster Schaltgabel-Folgestift, der in einer Nockenbahn des ersten Trommelnockens sitzt, sich in einer Position befindet, die zu einem Eingriff des zweiten Gangs durch die erste Schaltgabel führt, während ein zweiter Schaltgabel-Folgestift, der in einer Nockenbahn des zweiten Trommelnockens sitzt, sich in einer Position befindet, die zu keinem Gangeingriff durch die zweite Schaltgabel führt).
  • Wenn der zweite Gang des Getriebes bei 706 eingelegt wird, bestimmt die Steuerung bei 708, ob eine Hochschaltbedingung vorliegt. Beispielsweise kann die Steuerung bestimmen, ob die oben bei 606 beschriebene Schaltbedingung aus 6 eine Hochschaltbedingung ist. Die Hochschaltbedingung ist eine Bedingung, bei der die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, das Getriebe in einen höheren Gang der Gangfolge zu schalten. Beispielsweise kann, wie oben beschrieben, die Gangfolge des Getriebes in aufsteigender Reihenfolge das Einlegen des ersten Gangs, dann das Einlegen des zweiten Gangs und schließlich das Einlegen des dritten Gangs sein. Da der zweite Gang des Getriebes, wie oben beschrieben, bei 706 eingelegt ist, ist die Hochschaltbedingung bei 708 eine Bedingung, bei der die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, das Getriebe vom Einlegen des zweiten Gangs auf das Einlegen eines höheren Gangs in der Gangfolge (z. B. des dritten Gangs) umzustellen. In dem hier beschriebenen Beispiel beinhaltet das Getriebe drei Gänge (z. B. den ersten, zweiten und dritten Gang). Andere Beispiele können jedoch auch eine andere Anzahl von Gängen beinhalten (z. B. vier Gänge).
  • In einem Beispiel kann die Hochschaltbedingung eine Bedingung sein, bei der die Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Motordrehzahl überschreitet. Beispielsweise kann der Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit sein, bei der der Übergang vom zweiten in den dritten Gang eine erhöhte Motoreffizienz bietet (z. B. um die Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten, wobei der Bereich einem relativ hohen Verhältnis zwischen Drehmomentabgabe und Kraftstoffverbrauch entspricht), oder die Bedingungen für das Hochschalten können erfüllt sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Bergabrollen zunimmt, wenn sich der Antriebsmotor der Schwellendrehzahl nähert. In einigen Beispielen, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 beschrieben, kann die Hochschaltbedingung von mehreren Fahrzeugbetriebsparametern abhängen, z. B. von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung.
  • Wenn die Steuerung bei 708 bestimmt, dass die Hochschaltbedingung vorliegt, wird das Verfahren von 708 bis 710 fortgesetzt, wobei das Verfahren das Auskuppeln des zweiten Gangs über den ersten Trommelnocken und das direkte Schalten zum Einlegen des dritten Gangs über den zweiten Trommelnocken beinhaltet. Beispielsweise kann die Steuerung den zweiten Gang auskuppeln, indem sie den ersten Trommelnocken dreht, um den ersten Schaltgabel-Folgestift auf eine neutrale Position einzustellen, was dazu führt, dass kein Gang des Getriebes über die erste Schaltgabel eingelegt wird (z. B. eine Position, in der weder der erste noch der zweite Gang eingelegt sind), und die Steuerung kann den dritten Gang einlegen, indem sie den zweiten Trommelnocken dreht, um den zweiten Schaltgabel-Folgestift auf eine nicht neutrale Position einzustellen, was zum Einlegen des dritten Gangs des Getriebes über die zweite Schaltgabel führt. Insbesondere kann das Auskuppeln des zweiten Gangs und das Einlegen des dritten Gangs das Einstellen des ersten und des zweiten Trommelnockens auf die Positionen beinhalten, die in 5D dargestellt und oben beschrieben sind. Das Drehen des ersten Trommelnockens kann das Erregen des ersten Motors beinhalten, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken mit der ersten Polarität anzutreiben, um den ersten Trommelnocken im Uhrzeigersinn aus der Position, die in 5C gezeigt ist, in die Position zu drehen, die in 5D dargestellt ist, und das Drehen des zweiten Trommelnockens kann das Erregen des zweiten Motors einschließen, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken mit der ersten Polarität anzutreiben, um den zweiten Trommelnocken im Uhrzeigersinn aus der Position, die in 5C gezeigt ist, in die Position zu drehen, die in 5D dargestellt ist. Wie oben beschrieben, kann ein Zeitpunkt und/oder eine Geschwindigkeit der Drehung des ersten Trommelnockens und der Drehung des zweiten Trommelnockens sowie das entsprechende Auskuppeln und Einkuppeln der Gänge von der Steuerung auf der Grundlage der Fahrzeugbetriebsbedingungen gesteuert werden, um die Effizienz des Schaltvorgangs zu erhöhen.
  • Wenn die Steuerung jedoch bei 708 bestimmt, dass die Hochschaltbedingung nicht vorliegt, wird das Verfahren von 708 bis 712 fortgesetzt, wobei das Verfahren das direkte Schalten in den ersten Gang über den ersten Trommelnocken beinhaltet. Genauer gesagt, schaltet die Steuerung das Getriebe vom Eingriff des zweiten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5C) auf den Eingriff des ersten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5B) durch Drehen des ersten Trommelnockens, um die Position der ersten Schaltgabel über den ersten Schaltgabel-Folgestift einzustellen. Das Drehen des ersten Trommelnockens zum Auskuppeln des zweiten Gangs und Einkuppeln des ersten Gangs kann das Erregen des ersten Motors beinhalten, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken mit einer zweiten Polarität anzutreiben (z. B. einer zweiten elektrischen Dreiecksspannung, die hier als umgekehrte Polarität bezeichnet werden kann, wobei die umgekehrte Polarität der Vorwärtspolarität entgegengesetzt ist), um den ersten Trommelnocken in eine zweite Richtung zu bewegen, die der ersten Richtung entgegengesetzt ist (z. B. gegen den Uhrzeigersinn).
  • Um wieder zu 706 zurückzukehren, fährt das Verfahren, wenn bei 706 bestimmt wird, dass der zweite Gang des Getriebes nicht eingelegt ist, von 706 bis 714 fort, wobei das Verfahren das Bestimmen beinhaltet, ob der erste Gang des Getriebes eingelegt ist. Das Bestimmen, ob der erste Gang des Getriebes eingelegt ist, kann das Bestimmen der Rotationsposition des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens auf der Grundlage von Signalen (z. B. elektronischen Signalen) beinhalten, die von einem oder mehreren Nockenpositionssensoren, wie oben beschrieben, an die Steuerung übertragen werden. Beispielsweise kann die Steuerung bestimmen, dass der erste Gang des Getriebes eingelegt ist, wenn sich der erste und der zweite Trommelnocken in den Rotationspositionen befinden, die in 5C dargestellt und oben beschrieben sind (z. B. so, dass ein erster Schaltgabel-Folgestift, der in einer Nockenbahn des ersten Trommelnockens sitzt, sich in einer Position befindet, die zu einem Eingriff des ersten Gangs durch die erste Schaltgabel führt, während ein zweiter Schaltgabel-Folgestift, der in einer Nockenbahn des zweiten Trommelnockens sitzt, sich in einer Position befindet, die zu keinem Gangeingriff durch die zweite Schaltgabel führt). Das Bestimmen bei 706, ob der erste Gang eingelegt ist, bezieht sich auf das Bestimmen, ob nur der erste Gang eingelegt ist.
  • Wenn die Steuerung bei 714 bestimmt, dass nur der erste Gang eingelegt ist, wird das Verfahren von 714 bis 716 fortgesetzt, wobei das Verfahren das Bestimmen beinhaltet, ob eine Skip-Shift-Bedingung vorliegt. Beispielsweise kann die Steuerung bestimmen, ob die oben beschriebene Schaltbedingung bei 606 aus 6 eine Skip-Shift-Bedingung ist. Die Skip-Shift-Bedingung ist eine Bedingung, bei der die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, das Getriebe vom aktuellen Gang in einen anderen Gang zu schalten, und zwar in einer Reihenfolge, die nicht mit der Gangfolge des Getriebes übereinstimmt. Beispielsweise beinhaltet, wie oben beschrieben, die Gangfolge des Getriebes in aufsteigender Reihenfolge das Einlegen des ersten Gangs, dann das Einlegen des zweiten Gangs und schließlich das Einlegen des dritten Gangs. In einem Fall, in dem die Skip-Shift-Bedingung vorliegt, kann die Steuerung der Schaltanordnung jedoch den Befehl erteilen, den Gangeingriff des Getriebes direkt vom Einlegen des ersten Gangs auf das Einlegen des dritten Gangs einzustellen (wobei zum Beispiel das Einlegen des zweiten Gangs übersprungen wird), wie unten beschrieben.
  • In einem Beispiel kann die Skip-Shift-Bedingung eine Bedingung sein, bei der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Motordrehzahl einen Schwellenwert für die Motordrehzahl überschreitet. Beispielsweise kann der Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit eine vorgegebene Geschwindigkeit sein, bei der der Übergang vom ersten Gang direkt in den dritten Gang, ohne den zweiten Gang einzulegen, eine erhöhte Motoreffizienz bietet (z. B. um die Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten, wobei der Bereich einem relativ hohen Verhältnis zwischen Drehmomentabgabe und Kraftstoffverbrauch entspricht), oder die Bedingungen für das Überspringen von Gängen (Skip-Shifiting) während des Hochschaltens können erfüllt sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Bergabfahren schnell zunimmt, wenn sich der Antriebsmotor einer Schwellendrehzahl nähert. In einigen Beispielen, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 beschrieben, kann die Skip-Shift-Bedingung von mehreren Fahrzeugbetriebsparametern abhängen, wie beispielsweise von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung.
  • Wenn das Fahrzeug beispielsweise unter schwerer Last betrieben wird (z. B. beim Abschleppen, Ziehen usw.), kann die Geschwindigkeit des Fahrzeugs bei eingelegtem ersten Gang zunehmen. Wenn die Geschwindigkeit des Fahrzeugs über die vorgegebene Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit (z. B. 10 Meilen pro Stunde) ansteigt, bei der die Steuerung normalerweise das Getriebe vom Einlegen des ersten Gangs auf das Einlegen des zweiten Gangs umschalten würde (z. B. unter niedrigeren Lastbedingungen), kann die Steuerung auf der Grundlage von Fahrzeugbetriebsbedingungen (z. B. Fahrzeugsensordaten) bestimmen, dass das Schalten auf das Einlegen des zweiten Gangs den Vorwärtsimpuls des Fahrzeugs verringern kann, was zu einer verringerten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer verringerten Kraftstoffeffizienz führt. Die Steuerung kann (z. B. über eine Berechnung, eine in einem nicht transitorischen Speicher gespeicherte Nachschlagetabelle usw.) bestimmen, dass die Kraftstoffeffizienz erhöht werden kann, wenn nicht vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des zweiten Gangs übergegangen wird, sondern stattdessen direkt vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs übergegangen wird. In einigen Beispielen kann die Steuerung den Übergang vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs auf der Grundlage von Fahrzeugbetriebsparametern wie der Fahrzeuggeschwindigkeit verzögern (z. B. kann die Steuerung der Schaltanordnung befehlen, das Einlegen des ersten Gangs beizubehalten, bis die Fahrzeuggeschwindigkeit über einer zweiten Schwellenfahrzeuggeschwindigkeit liegt, z. B. 30 Meilen pro Stunde). In diesem Beispiel kann die Steuerung das Einlegen des zweiten Gangs überspringen, um den Vorwärtsimpuls des Fahrzeugs aufrechtzuerhalten, und die Kraftstoffeffizienz kann erhöht werden.
  • Wenn jedoch bei 716 bestimmt wird, dass die Skip-Shift-Bedingung nicht vorliegt, wird das Verfahren von 716 bis 720 fortgesetzt, wobei das Verfahren das direkte Schalten in den zweiten Gang über den ersten Trommelnocken beinhaltet. Genauer gesagt, schaltet die Steuerung das Getriebe vom Eingriff des ersten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5B) auf den Eingriff des zweiten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5C) durch Drehen des ersten Trommelnockens, um die Position der ersten Schaltgabel über den ersten Schaltgabel-Folgestift einzustellen.
  • Wenn die Steuerung bei 716 jedoch bestimmt, dass die Skip-Shift-Bedingung vorliegt, wird das Verfahren von 716 bis 718 fortgesetzt, wobei das Verfahren das Auskuppeln des ersten Gangs über den ersten Trommelnocken und das direkte Schalten zum dritten Gang über den zweiten Trommelnocken beinhaltet. Genauer gesagt, schaltet die Steuerung das Getriebe vom Eingriff des ersten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5B) auf den Eingriff des dritten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5D) durch Drehen des ersten Trommelnockens, um die Position der ersten Schaltgabel über den ersten Schaltgabel-Folgestift einzustellen und den ersten Gang auszukuppeln, und durch Drehen des zweiten Trommelnockens, um die Position der zweiten Schaltgabel über den zweiten Schaltgabel-Folgestift einzustellen und den dritten Gang einzulegen. Da der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken unabhängig voneinander drehbar sind, kann der erste Trommelnocken beispielsweise in eine erste Richtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) gedreht werden, um den ersten Gang des Getriebes auszurücken, während der zweite Trommelnocken in eine entgegengesetzte, zweite Richtung (z. B. im Uhrzeigersinn) gedreht wird, um den dritten Gang des Getriebes einzulegen. In einigen Beispielen kann die Steuerung den Zeitpunkt und/oder die Geschwindigkeit des Auskuppelns des ersten Gangs und des Einlegens des dritten Gangs auf der Grundlage verschiedener Fahrzeugbetriebsparameter, wie z. B. der Getriebeöltemperatur, über einen Lernalgorithmus ähnlich dem oben beschriebenen Beispiel in Bezug auf den Übergang zwischen dem Auskuppeln des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs usw. einstellen.
  • Wenn, wieder zurück bei 714, die Steuerung bestimmt, dass der erste Gang nicht eingelegt ist, wird das Verfahren von 714 bis 722 fortgesetzt, wobei die Steuerung bestimmt, ob der dritte Gang eingelegt ist und Skip-Shift-Bedingung vorliegt. Das Bestimmen, ob der dritte Gang des Getriebes eingelegt ist, kann das Bestimmen der Rotationsposition des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens auf der Grundlage von Signalen (z. B. elektronischen Signalen) beinhalten, die von einem oder mehreren Nockenpositionssensoren, wie oben beschrieben, an die Steuerung übertragen werden. Beispielsweise kann die Steuerung bestimmen, dass der dritte Gang des Getriebes eingelegt ist, wenn sich der erste und der zweite Trommelnocken in den Rotationspositionen befinden, die in 5D dargestellt und oben beschrieben sind (z. B. so, dass der erste Schaltgabel-Folgestift, der in der Nockenbahn des ersten Trommelnockens sitzt, sich in einer neutralen Position befindet, die dazu führt, dass die erste Schaltgabel nicht in die Gänge des Getriebes eingreift, während der zweite Schaltgabel-Folgestift, der in der Nockenbahn des zweiten Trommelnockens sitzt, sich in einer Position befindet, die dazu führt, dass die zweite Schaltgabel in den dritten Gang des Getriebes eingreift). Das Bestimmen bei 706, ob der dritte Gang eingelegt ist, bezieht sich auf das Bestimmen, ob nur der erste Gang eingelegt ist.
  • Die Bestimmung, ob die Skip-Shift-Bedingung bei 722 vorhanden ist, kann das Bestimmen beinhalten, ob die oben beschriebene Skip-Shift-Bedingung bei 606 aus 6 die Skip-Shift-Bedingung ist. Die Skip-Shift-Bedingung ist eine Bedingung, bei der die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, das Getriebe vom aktuellen Gang in einen anderen Gang zu schalten, und zwar in einer Reihenfolge, die nicht mit der Gangfolge des Getriebes übereinstimmt, wie oben beschrieben (z. B. direkter Übergang vom Einlegen des dritten Gangs zum Einlegen des ersten Gangs). In einem Beispiel kann die Skip-Shift-Bedingung eine Bedingung sein, bei der eine Geschwindigkeit des Fahrzeugs unter einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt, und/oder die Motordrehzahl unter einen Schwellenwert für die Motordrehzahl sinkt. Der Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit kann eine vorgegebene Geschwindigkeit sein, bei der der Übergang vom dritten Gang direkt in den ersten Gang, ohne den zweiten Gang einzulegen, eine erhöhte Motoreffizienz bietet (z. B. um die Motordrehzahl innerhalb eines vorgegebenen Bereichs zu halten, wobei der Bereich einem relativ hohen Verhältnis zwischen Drehmomentabgabe und Kraftstoffverbrauch entspricht), oder die Bedingungen für das Überspringen von Schaltvorgängen während des Herunterschaltens können erfüllt sein, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit beim Bergauffahren schnell abnimmt, wenn sich der Antriebsmotor einer Schwellendrehzahl nähert, um die Wahrscheinlichkeit einer Beschädigung des Antriebsstrangs zu verringern. In einigen Beispielen, wie im Folgenden unter Bezugnahme auf 9 beschrieben, kann die Skip-Shift-Bedingung von mehreren Fahrzeugbetriebsparametern abhängen, wie beispielsweise von der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung.
  • Wenn die Steuerung bei 722 bestimmt, dass der dritte Gang eingelegt ist und die Skip-Shift-Bedingung vorliegt, wird das Verfahren von 722 bis 724 fortgesetzt, wobei das Verfahren das Auskuppeln des dritten Gangs über den zweiten Trommelnocken und das direkte Schalten zum ersten Gang über den ersten Trommelnocken beinhaltet. Genauer gesagt, schaltet die Steuerung das Getriebe vom Eingriff des dritten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5D) auf den Eingriff des ersten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5B) durch Drehen des zweiten Trommelnockens, um die Position der zweiten Schaltgabel über den zweiten Schaltgabel-Folgestift einzustellen und den dritten Gang auszukuppeln, und durch Drehen des ersten Trommelnockens, um die Position der ersten Schaltgabel über den ersten Schaltgabel-Folgestift einzustellen und den ersten Gang einzulegen. Da der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken unabhängig voneinander drehbar sind, kann der erste Trommelnocken beispielsweise in eine erste Richtung (z. B. im Uhrzeigersinn) gedreht werden, um den ersten Gang des Getriebes einzulegen, während der zweite Trommelnocken in eine entgegengesetzte, zweite Richtung (z. B. gegen den Uhrzeigersinn) gedreht wird, um den dritten Gang des Getriebes auszukuppeln. In einigen Beispielen kann die Steuerung den Zeitpunkt und/oder die Geschwindigkeit des Einlegens des ersten Gangs und des Auskuppelns des dritten Gangs auf der Grundlage verschiedener Fahrzeugbetriebsparameter, wie z. B. der Getriebeöltemperatur, über einen Lernalgorithmus ähnlich dem oben beschriebenen Beispiel in Bezug auf den Übergang zwischen dem Auskuppeln des ersten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs (z. B. wie bei 718 beschrieben) usw. einstellen.
  • Wenn die Steuerung bei 722 jedoch bestimmt, dass die Skip-Shift-Bedingung nicht vorliegt, wird das Verfahren von 722 bis 726 fortgesetzt, wobei das Verfahren das Auskuppeln des dritten Gangs über den zweiten Trommelnocken und das direkte Schalten zum zweiten Gang über den ersten Trommelnocken beinhaltet. Genauer gesagt bestimmt die Steuerung bei 722, obwohl die Schaltbedingung vorliegt, wie bei 606 aus 6, dass die Schaltbedingung nicht die Skip-Shift-Bedingung ist. Daher schaltet die Steuerung bei 726 das Getriebe vom Eingriff des dritten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5D) auf den Eingriff des zweiten Gangs (z. B. ähnlich der Konfiguration aus 5B) durch Drehen des zweiten Trommelnockens, um die Position der zweiten Schaltgabel über den zweiten Schaltgabel-Folgestift einzustellen und den dritten Gang auszukuppeln, und durch Drehen des ersten Trommelnockens, um die Position der ersten Schaltgabel über den ersten Schaltgabel-Folgestift einzustellen und den zweiten Gang einzulegen.
  • In 8 ist ein Diagramm 800 dargestellt, das verschiedene Fahrzeugbetriebsparameter für einen Beispielbetrieb eines Fahrzeugs mit einem Getriebe und einer Schaltanordnung zeigt. Komponenten, die hier unter Bezug auf 8 beschrieben sind, können den oben beschriebenen Komponenten ähnlich sein. Beispielsweise können das Fahrzeug, das Getriebe und die Schaltanordnung ähnlich oder gleich sein wie das Fahrzeug 100, das Getriebe 104 und die Schaltanordnung 112, die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden. Die Schaltanordnung kann den Gangeingriff des Getriebes einstellen, ähnlich wie in den Beispielen, die oben unter Bezugnahme auf 2-4, 5A-5E und 6-7 erläutert wurden. Der Betrieb der Schaltanordnung wird von einer Steuerung gesteuert, die den oben beschriebenen Steuerungen ähnelt (z. B. der elektronischen Steuerung 110, die in 1 dargestellt und oben beschrieben ist).
  • Die in Grafik 800 dargestellten Kurven zeigen die Betriebsparameter des Fahrzeugs. Insbesondere zeigt die Kurve 802 die Motordrehzahl, die Kurve 804 die Gaspedalstellung, die Kurve 806 die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Kurve 808 den eingelegten Gang des Getriebes, die Kurve 810 die Erregung eines ersten Motors, der dazu konfiguriert ist, einen ersten Trommelnocken der Schaltanordnung anzutreiben (z. B. ähnlich wie der erste Stellmotor 212, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken 202 anzutreiben, der in 2 dargestellt ist, wobei der Motor dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken 500 anzutreiben, der oben unter Bezug auf 5A-5F beschrieben ist, usw.), die Kurve 812 zeigt die Erregung eines zweiten Motors, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken der Schaltanordnung anzutreiben (z. B. ähnlich wie der zweite Stellmotor 214, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken 204 anzutreiben, der in 2 dargestellt ist, wobei der Motor dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken 502 anzutreiben, der oben unter Bezug auf 5A-5F beschrieben, usw.), die Kurve 814 zeigt eine Rotationsposition des ersten Trommelnockens (z. B. ähnlich den Positionen aus 5A-5E), und die Kurve 816 zeigt eine Rotationsposition des zweiten Trommelnockens (z. B. ähnlich den Positionen aus 5A-5E).
  • Es ist zu beachten, dass die Erregung des ersten und des zweiten Stellmotors in Diagramm 800 in positiver Richtung (z. B. entsprechend einer ersten Polarität oder Vorwärtspolarität, wie oben beschrieben) oder in negativer Richtung (z. B. entsprechend einer entgegengesetzten, zweiten Polarität oder Rückwärtspolarität, wie oben beschrieben) erfolgen kann, wie in den Kurven 810 bzw. 812 dargestellt. Zum Beispiel sind zum Zeitpunkt t3 der erste und der zweite Motor in positiver Richtung erregt, während zum Zeitpunkt t4 sowohl der erste als auch der zweite Motor in negativer Richtung erregt sind. Da die Erregung der Motoren die Drehung der entsprechenden Trommeln bewirkt, führt eine positive Erregung zu einer Drehung der entsprechenden Trommel in eine Richtung, während eine negative Erregung zu einer Drehung der entsprechenden Trommel in die entgegengesetzte Richtung führt. In einem Ausführungsbeispiel kann beispielsweise eine positive Erregung des ersten Motors zu einer Drehung der ersten Trommel im Uhrzeigersinn (z. B. 120°) führen, während eine negative Erregung des ersten Motors zu einer Drehung der ersten Trommel gegen den Uhrzeigersinn (z. B. 120° in die entgegengesetzte Richtung) führen kann. In einem anderen Ausführungsbeispiel kann eine positive Erregung des ersten Motors zu einer Drehung der ersten Trommel gegen den Uhrzeigersinn führen, während eine negative Erregung des ersten Motors zu einer Drehung der ersten Trommel im Uhrzeigersinn führen kann. In der nachstehenden Beschreibung wird die Drehrichtung der Trommel nicht beschrieben, da die Drehung der Trommel in beide Richtungen erfolgen kann, ohne vom Geltungsbereich dieser Offenlegungsschrift abzuweichen.
  • Zum Zeitpunkt t0 ist der Motor des Fahrzeugs ausgeschaltet, und Luft und Kraftstoff werden in den Motorzylindern nicht verbrannt, wie in der Kurve 802 dargestellt. Das Fahrzeug steht, wie in der Kurve 806 dargestellt, und das Gaspedal wird vom Fahrer nicht betätigt, wie in der Kurve 804 dargestellt. Der erste Motor und der zweite Motor sind nicht erregt, wie in den Kurven 810 und 812 dargestellt, und folglich befinden sich sowohl die erste als auch die zweite Trommel in einer anfänglichen Rotationsposition, die der Neutralstellung entspricht, wie in den Kurven 814 bzw. 816 dargestellt, was bedeutet, dass keine Gänge des Getriebes eingelegt sind (wie in der Kurve 808 dargestellt).
  • Zum Zeitpunkt t1 setzt der Fahrer das Fahrzeug in Gang, indem er den Motor startet und den ersten Gang des Getriebes einlegt. Um den ersten Gang des Getriebes einzulegen, wird der erste Motor erregt, wie in t1 durch die Kurve 810 dargestellt. Die positive Erregung des ersten Motors bewirkt, dass sich die erste Trommel in einer ersten Richtung in eine Rotationsposition dreht, die dem ersten Gang des Getriebes entspricht, wie in der Kurve 814 dargestellt. Der zweite Motor wird nicht erregt, d. h. die Rotationsposition der zweiten Trommel wird nicht eingestellt, wie in den Kurven 812 bzw. 816 dargestellt. Wenn sich die erste Trommel in eine Rotationsposition dreht, die dem ersten Gang entspricht, bewegt sich ein Folgestift einer ersten Schaltgabel (z. B. der Folgestift 246 der Schaltgabel 222 aus 2 und 4) entlang der Nockenbahn der ersten Trommel (z. B. Nockenbahn 228 des ersten Trommelnockens 202 aus 2), was wiederum dazu führt, dass die erste Schaltgabel entlang einer Gangschaltwelle gleitet (z. B. die Gangschaltwelle 232 der Schaltanordnung 200 aus 2), um den ersten Gang des Getriebes einzulegen, wie oben ausführlich unter Bezug auf 2 und 4 beschrieben. Das Einlegen des ersten Gangs des Getriebes wird im Diagramm 800 durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Zwischen t1 und t2 stellt der Fahrer die Gaspedalstellung ein (z. B. durch Drücken des Gaspedals nach unten), und sowohl die Motordrehzahl als auch die Fahrzeuggeschwindigkeit steigen an, wie in den Kurven 802 bzw. 806 dargestellt, als Reaktion auf die Änderung der Gaspedalstellung (z. B. wenn das Gaspedal vom Fahrer eingestellt wird), wie in der Kurve 804 dargestellt. Sobald sich das Fahrzeug im Gang befindet, werden der erste und der zweite Motor nicht erregt, wie aus den Kurven 810 bzw. 812 hervorgeht, und die Rotationspositionen der ersten und zweiten Trommel bleiben in ihren bei t1 festgelegten Positionen.
  • In der Kurve 804 wird die Stellung des Gaspedals mit zunehmender Beschleunigung des Fahrzeugs angezeigt. So kann beispielsweise eine Gaspedalstellung von 0 auf dem Diagramm anzeigen, dass kein Druck auf das Gaspedal ausgeübt wird, eine positive Änderung (z. B. eine Zunahme) der Gaspedalstellung kann anzeigen, dass das Fahrzeug eine positive Beschleunigung erfährt, und eine negative Änderung (z. B. eine Abnahme) der Gaspedalstellung kann anzeigen, dass das Fahrzeug eine negative Beschleunigung erfährt. Zwischen t1 und t2 wird in der Kurve 804 eine positive Änderung der Gaspedalstellung angezeigt, was bedeutet, dass das Fahrzeug eine positive Beschleunigung erfährt, wobei sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit als auch die Motordrehzahl in den Kurven 806 bzw. 802 als ansteigend dargestellt werden.
  • Bei t2 ist eine Schaltbedingung für das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes erfüllt. Wie oben unter Bezug auf 6 und 7 beschrieben, kann die Schaltbedingung durch eine Kombination von Faktoren bestimmt werden, z. B. Fahrzeuggeschwindigkeit, die einen Schwellenwert überschreitet, Motordrehzahl, die einen Schwellenwert überschreitet, positive Beschleunigung, die durch die Gaspedalstellung angezeigt wird, usw. Beispielhafte Schwellenwerte für die Fahrzeuggeschwindigkeit werden weiter unten unter Bezugnahme auf 9 beschrieben.
  • Wenn die Schaltbedingung für das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes bei t2 erfüllt ist, wird der erste Motor positiv erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, was dazu führt, dass die erste Trommel in eine dem zweiten Gang des Getriebes entsprechende Rotationsposition gebracht wird, wie in der Kurve 814 dargestellt. Der zweite Motor wird nicht erregt und die zweite Trommel bleibt in einer Rotationsposition, die der Neutralstellung entspricht, wie in den Kurven 812 bzw. 816 dargestellt. Wenn sich die erste Trommel in eine Rotationsposition dreht, die dem zweiten Gang entspricht, bewegt sich der Folgestift der ersten Schaltgabel (z. B. der Folgestift 246 der Schaltgabel 222 aus 2 und 4) entlang der Nockenbahn der ersten Trommel (z. B. Nockenbahn 228 des ersten Trommelnockens 202 aus 2), was wiederum dazu führt, dass die erste Schaltgabel entlang der Schaltwelle gleitet, um den zweiten Gang des Getriebes einzulegen. Das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes wird durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Wenn der zweite Gang des Getriebes eingelegt wird, sinkt die Motordrehzahl zwischen t2 und t3 zunächst, wie in der Kurve 802 dargestellt, und beginnt dann in Abhängigkeit von der Änderung der Gaspedalstellung (z. B. wenn der Fahrer beschleunigt) zu steigen, wie in der Kurve 804 dargestellt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit nimmt auch in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung weiter zu, wie aus der Kurve 806 hervorgeht.
  • Bei t3 ist eine Schaltbedingung für das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes erfüllt. Wenn die Schaltbedingung für das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes erfüllt ist, wird der erste Motor positiv erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, was dazu führt, dass die erste Trommel in eine dem Leerlauf entsprechende Rotationsposition gebracht wird, wie in der Kurve 814 dargestellt. Wenn sich die erste Trommel in eine dem Leerlauf entsprechende Rotationsposition dreht, gleitet der Folgestift der ersten Schaltgabel entlang der Nockenbahn der ersten Trommel, was wiederum bewirkt, dass die erste Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle gleitet, um den zweiten Gang des Getriebes auszukuppeln. Sobald der zweite Gang des Getriebes ausgekuppelt ist, wird der zweite Motor positiv erregt, so dass sich die zweite Trommel in eine Rotationsposition dreht, die dem dritten Gang entspricht, wie in der Kurve 816 dargestellt. Wenn sich die zweite Trommel in eine Rotationsposition dreht, die dem dritten Gang entspricht, gleitet ein Folgestift einer zweiten Schaltgabel (z. B. der Folgestift 248 der Schaltgabel 224 aus 2 und 4) entlang der Nockenbahn der zweiten Trommel (z. B. Nockenbahn 230 der ersten Trommel 20 aus 2), was wiederum dazu führt, dass die zweite Schaltgabel entlang der Schaltwelle gleitet, um den dritten Gang des Getriebes einzulegen. Das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes bei t3 wird durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Wenn der dritte Gang des Getriebes eingelegt wird, sinkt die Motordrehzahl zwischen t3 und t4 zunächst, wie in der Kurve 802 dargestellt, und bleibt dann im Allgemeinen konstant, da die Gaspedalstellung eine negative Beschleunigung anzeigt (z. B. Bremsen durch den Fahrer), wie durch die Kurve 804 dargestellt. Dementsprechend erhöht sich die Fahrzeuggeschwindigkeit zunächst in Abhängigkeit von einer Gaspedalstellung, die einer positiven Beschleunigung entspricht (siehe die Kurve 806), und beginnt dann in Abhängigkeit von einer Gaspedalstellung, die einer negativen Beschleunigung entspricht, zu sinken.
  • Da die Fahrzeuggeschwindigkeit zwischen t3 und t4 abnimmt, wird bei t4 eine Schaltbedingung erfüllt, um den dritten Gang des Getriebes auszukuppeln und den zweiten Gang des Getriebes einzulegen (z. B. Herunterschalten). Wenn die Schaltbedingung zum Herunterschalten aus dem dritten Gang des Getriebes in den zweiten Gang des Getriebes erfüllt ist, wird der zweite Motor negativ erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, was dazu führt, dass die zweite Trommel in umgekehrter Richtung auf eine Rotationsposition gebracht wird, die dem Leerlauf entspricht, wie in der Kurve 814 dargestellt. Wenn sich die zweite Trommel in die dem Leerlauf entsprechende Rotationsposition dreht, gleitet der Folgestift der zweiten Schaltgabel entlang der Nockenbahn der zweiten Trommel in umgekehrter Richtung zurück, was wiederum bewirkt, dass die zweite Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle gleitet, um den dritten Gang des Getriebes auszukuppeln. Wenn der dritte Gang des Getriebes ausgekuppelt ist, dann wird der erste Motor negativ erregt, so dass sich die erste Trommel in umgekehrter Richtung in eine Rotationsposition dreht, die dem Leerlauf entspricht, wie in der Kurve 816 dargestellt. Wenn sich die erste Trommel in der umgekehrten Richtung in eine Rotationsposition dreht, die dem zweiten Gang entspricht, gleitet der Folgestift der ersten Schaltgabel entlang der Nockenbahn der ersten Trommel zurück, was wiederum bewirkt, dass die erste Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle gleitet, um den zweiten Gang des Getriebes einzulegen. Das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes bei t4 wird durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Wenn der zweite Gang des Getriebes bei t4 eingelegt wird, steigt die Motordrehzahl zwischen t4 und t5 zunächst an, wie aus der Kurve 802 hervorgeht, und nimmt dann ab, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit sinkt, wie in der Kurve 806 dargestellt. Kurz vor t5 beschleunigt das Fahrzeug erneut, wie die Änderung der Gaspedalstellung in der Kurve 804 zeigt. Wenn das Fahrzeug beschleunigt, steigen sowohl die Fahrzeuggeschwindigkeit als auch die Motordrehzahl in Abhängigkeit von der Gaspedalstellung, wie in den Kurven 802 bzw. 806 dargestellt.
  • Bei Zeitpunkt t5 ist eine Schaltbedingung für das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes erfüllt. Der dritte Gang wird durch die oben in Bezug auf die Zeit t3 angegebene Abfolge von Schritten eingelegt, wie durch das Erregen des ersten Motors und des zweiten Motors bei t5 in den Kurven 810 bzw. 812 und die entsprechende Drehung der ersten Trommel in eine neutrale Position und die Drehung der zweiten Trommel in den dritten Gang, wie in den Kurven 814 bzw. 816 dargestellt, gezeigt wird.
  • Es ist zu beachten, dass zum Zeitpunkt t5 eine Getriebesynchronisierung während des Auskuppelns des zweiten Gangs und des Einlegens des dritten Gangs erfolgt, wie in Kasten 818 dargestellt. Wie oben ausführlich unter Bezug auf 2-7 beschrieben, überschneidet sich die Erregung des zweiten Motors bei t5 (wie in der Kurve 810 dargestellt) mit der Erregung des ersten Motors bei t5 (wie in der Kurve 812 dargestellt), so dass die zweite Trommel in eine Rotationsposition für den dritten Gang gedreht wird (wie in der Kurve 816 dargestellt), kurz bevor die erste Trommel ihre Drehung in die neutrale Position vollständig abgeschlossen hat (wie in der Kurve 814 dargestellt). Wie bereits erwähnt, kann diese Getriebesynchronisierung die Effizienz des Schaltvorgangs erhöhen und damit den Kraftstoffverbrauch und den Verschleiß von Komponenten des Getriebes verringern.
  • Zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 zeigt die Kurve 804 eine negative Veränderung der Gaspedalstellung an (z. B. eine Verlangsamung). Dementsprechend nehmen zwischen den Zeitpunkten t5 und t6 die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Motordrehzahl ab, wie die Kurven 806 bzw. 802 zeigen.
  • Bei Zeitpunkt t6 ist eine Schaltbedingung erfüllt, um den dritten Gang des Getriebes auszukuppeln und den zweiten Gang des Getriebes einzulegen. Dementsprechend schaltet das Fahrzeug nach dem oben unter Bezug auf den Zeitpunkt t4 beschriebenen Verfahren vom dritten in den zweiten Gang zurück, was durch die negative Erregung des zweiten Motors bei t6, wie in der Kurve 812 dargestellt, gefolgt von der negativen Erregung des ersten Motors, wie in der Kurve 810 dargestellt, angezeigt wird. Ebenso ist die Drehung der zweiten Trommel in die Rotationsposition für den Leerlauf in der Kurve 816 dargestellt, und die anschließende Drehung der ersten Trommel in die Rotationsposition für den zweiten Gang des Getriebes ist in der Kurve 814 dargestellt.
  • Zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 zeigt die Kurve 804 weiterhin eine negative Veränderung der Gaspedalstellung an (was z. B. bedeutet, dass der Fahrer den Druck auf das Gaspedal verringert, um das Fahrzeug zu verlangsamen). Dementsprechend nehmen zwischen den Zeitpunkten t6 und t7 die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Motordrehzahl ab, wie die Kurven 806 bzw. 802 zeigen.
  • Bei Zeitpunkt t7 ist eine Schaltbedingung erfüllt, um den zweiten Gang des Getriebes auszukuppeln und den ersten Gang des Getriebes einzulegen. Entsprechend schaltet das Fahrzeug vom zweiten in den ersten Gang zurück. Der Motor wird negativ erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, was dazu führt, dass die erste Trommel in eine dem ersten Gang entsprechende Rotationsposition gebracht wird, wie in der Kurve 814 dargestellt. Der zweite Motor wird nicht erregt und die zweite Trommel bleibt in einer Rotationsposition, die der Neutralstellung entspricht, wie in den Kurven 812 bzw. 816 dargestellt. Wenn sich die erste Trommel in eine Rotationsposition dreht, die dem ersten Gang entspricht, gleitet die erste Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle, um den ersten Gang des Getriebes einzulegen, entsprechend der oben beschriebenen Funktionsweise des Trommelnockenstellglieds. Das Einlegen des ersten Gangs des Getriebes bei t7 wird durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Zwischen den Zeitpunkten t7 und t8 gibt der Fahrer Gas, wie aus der Kurve 804 hervorgeht, die anzeigt, dass sich die Stellung des Gaspedals in positiver Richtung ändert. Der entsprechende Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl vor t8 ist schnell, wie die Kurven 806 bzw. 802 zeigen. Entsprechend der schnellen Beschleunigung, die durch den Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit und Motordrehzahl angezeigt wird, wird bei t8 eine Schaltbedingung erfüllt, um den ersten Gang des Getriebes auszurücken und den dritten Gang des Getriebes einzulegen, wodurch das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes übersprungen wird, wie in der Kurve 808 dargestellt. Wie oben unter Bezug auf 2-7 erläutert, kann das Überspringen von Gängen unter bestimmten Schaltbedingungen die Effizienz des Schaltvorgangs erhöhen.
  • Um vom ersten Gang des Getriebes in den dritten Gang des Getriebes zu schalten, wird der erste Motor in negativer Richtung erregt, wie durch die Kurve 810 angezeigt, wodurch sich die erste Trommel in die Neutralstellung dreht, wie durch die Kurve 814 angezeigt. Wenn sich die erste Trommel in die Neutralstellung dreht, gleitet die erste Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle, um den ersten Gang des Getriebes auszukuppeln, entsprechend der Bewegung des ersten Schaltgabel-Folgestifts in der Nockenbahn der ersten Trommel, wie oben beschrieben. Wenn der erste Gang durch die erste Schaltgabel ausgekuppelt wird, wird der zweite Motor in positiver Richtung erregt, wie in der Kurve 812 dargestellt, und dreht die zweite Trommel in die Rotationsposition für den dritten Gang des Getriebes, wie in der Kurve 816 dargestellt. Wenn sich die zweite Trommel in die Position für den dritten Gang dreht, rastet die zweite Schaltgabel in den dritten Gang des Getriebes ein, da der zweite Schaltgabel-Folgestift, wie oben beschrieben, auf die Nockenbahn der zweiten Trommel wirkt.
  • Zwischen t8 und t9 nimmt die Motordrehzahl rasch ab, da sich der Motor auf das Einlegen des höheren Gangs einstellt, wie durch die Kurve 802 angezeigt, während die Fahrzeuggeschwindigkeit im Allgemeinen konstant bleibt, wie durch die Kurve 806 dargestellt. Bei Annäherung an den Zeitpunkt t9 zeigt die Gaspedalstellung in der Kurve 804 eine Verlangsamung des Fahrzeugs an, und bei t9 wird der zweite Motor in negativer Richtung erregt, wie in der Kurve 812 dargestellt, was zur Drehung der zweiten Trommel in die Rotationsposition für den Leerlauf führt, wie in der Kurve 816 dargestellt, und zum entsprechenden Auskuppeln des dritten Gangs des Getriebes über die zweite Schaltgabel gemäß dem oben beschriebenen Verfahren. Sobald der dritte Gang des Getriebes ausgekuppelt ist, wird der erste Motor erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, und die erste Trommel wird in die Position gedreht, die dem zweiten Gang des Getriebes entspricht, wie in der Kurve 814 dargestellt, und der zweite Gang des Getriebes wird über die erste Schaltgabel gemäß dem oben beschriebenen Verfahren eingelegt. Das Einlegen des zweiten Gangs bei Zeitpunkt t9 wird durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Zwischen den Zeitpunkten t9 und t10 steigt die Motordrehzahl zunächst an und sinkt dann ab, da sich der Motor auf das niedrigere Übersetzungsverhältnis einstellt, und dann beschleunigt das Fahrzeug leicht, wie aus der Kurve 804 für die Gaspedalstellung hervorgeht, und die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Motordrehzahl steigen, wie aus den Kurven 806 bzw. 802 hervorgeht. Bei t10 ist eine Schaltbedingung für das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes erfüllt. Wenn die Schaltbedingung für das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes erfüllt ist, wird der erste Motor positiv erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, was dazu führt, dass die erste Trommel in eine dem Leerlauf entsprechende Rotationsposition gebracht wird, wie in der Kurve 814 dargestellt, was wiederum dazu führt, dass die erste Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle geleitet, um den zweiten Gang des Getriebes auszukuppeln. Sobald der zweite Gang des Getriebes ausgekuppelt ist, wird der zweite Motor positiv erregt, so dass sich die zweite Trommel in eine dem dritten Gang entsprechende Rotationsposition dreht, wie in der Kurve 816 dargestellt, was wiederum bewirkt, dass die zweite Schaltgabel entlang der Gangschaltwelle gleitet, um den dritten Gang des Getriebes einzulegen. Das Einlegen des dritten Gangs des Getriebes bei t3 wird durch die Kurve 808 angezeigt.
  • Zwischen den Zeitpunkten t10 und t11 beschleunigt das Fahrzeug geringfügig und bremst dann rasch ab, wie aus der Kurve 804 für die Gaspedalstellung hervorgeht, mit einem entsprechenden raschen Rückgang der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Motordrehzahl, wie aus den Kurven 806 bzw. 802 hervorgeht. Bei t11 ist eine Schaltbedingung erfüllt, um aus dem dritten Gang des Getriebes auszukuppeln und den ersten Gang des Getriebes einzulegen, wobei der Eingriff des zweiten Gangs des Getriebes übersprungen wird. Das Verfahren zum Herunterschalten aus dem dritten Gang des Getriebes direkt in den ersten Gang des Getriebes ohne Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes ist das umgekehrte Verfahren wie das oben beschriebene Verfahren zum Schalten aus dem ersten Gang des Getriebes direkt in den dritten Gang des Getriebes ohne Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes. Der zweite Motor wird in negativer Richtung erregt, wie in der Kurve 812 dargestellt, um die zweite Trommel in die Rotationsposition für den Leerlauf zu drehen, wie in der Kurve 816 dargestellt, wodurch der dritte Gang ausgekuppelt wird, und der erste Motor wird folglich in positiver Richtung erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, um die erste Trommel in die Rotationsposition für den ersten Gang zu drehen, wie in der Kurve 814 dargestellt, wodurch der erste Gang des Getriebes eingelegt wird.
  • Zwischen den Zeitpunkten t11 und t12 zeigt die Kurve 804 an, dass die Gaspedalstellung in den Ausgangszustand zurückkehrt, d. h., dass der Fahrer keinen Druck auf das Gaspedal ausübt. Die Kurve 806 zeigt, dass die Motordrehzahl auf null sinkt, was bedeutet, dass das Fahrzeug steht. Die Kurve 802 zeigt, dass die Motordrehzahl abnimmt, aber nicht auf null sinkt, was bedeutet, dass sich das Fahrzeug bei Erreichen von Zeitpunkt t12 im Leerlauf befindet (z. B. ohne eingelegten Gang). Zum Zeitpunkt t12 wird der erste Motor in negativer Richtung erregt (siehe die Kurve 810), wodurch die erste Trommel aus der Rotationsposition, die dem ersten Gang entspricht, in die Rotationsposition gedreht wird, die dem Leerlauf entspricht (siehe die Kurve 814), und somit aus dem ersten Gang des Getriebes ausgekuppelt wird (siehe die Kurve 808), und der Motor abgestellt wird.
  • Zum Zeitpunkt t13 sind die Gaspedalstellung, die Fahrzeuggeschwindigkeit und die Motordrehzahl auf null, wie in den Kurven 804, 806 bzw. 802 dargestellt, und das Fahrzeug wird durch gleichzeitiges Einlegen des ersten und dritten Gangs des Getriebes abgestellt. Der Motor wird in einer positiven Richtung erregt, wie in der Kurve 810 dargestellt, wodurch die erste Trommel aus einer Neutralstellung in die dem ersten Gang entsprechende Rotationsposition gebracht wird, wie in der Kurve 814 dargestellt. Gleichzeitig wird der zweite Motor erregt, wie durch die Kurve 812 dargestellt, der die zweite Trommel in die Rotationsposition für den dritten Gang dreht, wie in der Kurve 816 dargestellt. Sowohl der erste als auch der dritte Gang des Getriebes sind bei 808 als eingerastet dargestellt, was anzeigt, dass sich das Fahrzeuggetriebe in einem geparkten Zustand befindet, bei dem keine Drehung der Ausgangswelle (z. B. der Ausgangswelle 428 aus 4) zugelassen wird, und die Antriebsräder (z. B. die Antriebsräder 122 und 120 aus 1) an der Bewegung gehindert werden.
  • In 9 ist ein Diagramm 900 dargestellt, das verschiedene Kurven enthält, die einen Schaltplan eines Fahrzeugs mit einem Getriebe und einer Schaltanordnung gemäß den oben beschriebenen Beispielen veranschaulichen. Komponenten, die hier unter Bezug auf 9 beschrieben sind, können den oben beschriebenen Komponenten ähnlich sein. Beispielsweise können das Fahrzeug, das Getriebe und die Schaltanordnung ähnlich oder gleich sein wie das Fahrzeug 100, das Getriebe 104 und die Schaltanordnung 112, die oben unter Bezugnahme auf 1 beschrieben wurden. Die Schaltanordnung kann den Gangeingriff des Getriebes einstellen, ähnlich wie in den Beispielen, die oben unter Bezugnahme auf 2-4, 5A-5E und 6-7 erläutert wurden. Der Betrieb der Schaltanordnung wird von einer Steuerung gesteuert, die den oben beschriebenen Steuerungen ähnelt (z. B. der elektronischen Steuerung 110, die in 1 dargestellt und oben beschrieben ist).
  • Die Grafik 900 zeigt die Fahrzeuggeschwindigkeit auf der horizontalen Achse und die Gaspedalstellung auf der vertikalen Achse. Die Stellung des Gaspedals kann einem Soll-Drehmoment des Fahrzeugs entsprechen (z. B. einem Soll-Drehmoment des Verbrennungsmotors und/oder des Elektromotors, der dazu konfiguriert ist, ein Drehmoment für den Vortrieb des Fahrzeugs bereitzustellen). Die Kurve 904 zeigt die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung an, die zu einer Schaltbedingung führt, bei der vom ersten Gang des Getriebes in den zweiten Gang des Getriebes geschaltet wird (z. B. Hochschalten aus dem ersten Gang). Insbesondere zeigt die Kurve 904 für eine gegebene Gaspedalstellung einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit an, bei dem die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, den Gangeingriff des Getriebes vom ersten in den zweiten Gang einzustellen (z. B. zu wechseln). In ähnlicher Weise zeigt die Kurve 908 die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung an, die zu einer Schaltbedingung führt, bei der vom zweiten Gang des Getriebes in den dritten Gang des Getriebes geschaltet wird. Für eine gegebene Gaspedalstellung zeigt die Kurve 908 einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit an, bei dem die Steuerung die Schaltanordnung anweist, den Gangeingriff des Getriebes vom zweiten in den dritten Gang zu schalten.
  • Die Kurve 902 zeigt die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung an, die zu einer Schaltbedingung führt, bei der vom zweiten Gang des Getriebes in den ersten Gang des Getriebes geschaltet wird (z. B. Herunterschalten aus dem zweiten Gang). Insbesondere zeigt die Kurve 902 für eine gegebene Gaspedalstellung einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit an, bei dem die Steuerung der Schaltanordnung befiehlt, den Gangeingriff des Getriebes vom zweiten in den ersten Gang einzustellen (z. B. zu wechseln). In ähnlicher Weise zeigt die Kurve 906 die Beziehung zwischen der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung an, die zu einer Schaltbedingung führt, bei der vom dritten Gang des Getriebes in den zweiten Gang des Getriebes geschaltet wird. Für eine gegebene Gaspedalstellung zeigt die Kurve 906 einen Schwellenwert für die Fahrzeuggeschwindigkeit an, bei dem die Steuerung die Schaltanordnung anweist, den Gangeingriff des Getriebes vom dritten in den zweiten Gang zu schalten. Die Kurve 902 ist bei einer niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeit als die Kurve 904 aufgezeichnet, und wie bereits erwähnt, kann das Herunterschalten vom zweiten in den ersten Gang und das Hochschalten vom ersten in den zweiten Gang bei unterschiedlichen Fahrzeuggeschwindigkeiten erfolgen. Dies kann die Wahrscheinlichkeit verringern, dass eine Steuerung des Fahrzeugs (z. B. die elektronische Steuerung 110 aus 1) abwechselnd die Bedingungen für das Hochschalten und das Herunterschalten bestimmt, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit bei oder um einen einzigen Schwellenwert für das Hoch- oder Herunterschalten gehalten wird.
  • Die Grafik 900 enthält zusätzlich eine erste Markierung 910, eine zweite Markierung 912, eine dritte Markierung 914, eine vierte Markierung 916, eine fünfte Markierung 918, eine sechste Markierung 920 und eine siebte Markierung 922. Die verschiedenen Markierungen zeigen Betriebszustände des Fahrzeugs an, in denen das Getriebe direkt vom ersten in den dritten Gang oder umgekehrt schalten soll. Beispielsweise kann die Steuerung unter bestimmten Bedingungen der Schaltanordnung des Fahrzeugs befehlen, aus der Gangfolge des Getriebes herauszuschalten, indem es den ersten Gang des Getriebes auskuppelt und den dritten Gang des Getriebes einlegt, ohne den zweiten Gang des Getriebes während des Übergangs vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs einzulegen.
  • In einem Beispiel kann das Fahrzeug mit einer relativ niedrigen Geschwindigkeit und einer relativ hohen Drosselklappenöffnung (z. B. einer relativ hohen Motorlast, die einer starken Betätigung des Gaspedals entspricht) Fahren, wobei der erste Gang des Getriebes eingelegt ist, wie durch die erste Markierung 910 angezeigt. Die Fahrzeuggeschwindigkeit kann sich bis zu dem von der zweiten Markierung 912 angezeigten Wert erhöhen. Wenn das Fahrzeug jedoch mit der durch die zweite Markierung 912 angezeigten Fahrzeuggeschwindigkeit und Gaspedalstellung fährt und das Gaspedal dann schnell losgelassen wird (z. B. wenn der Fahrer des Fahrzeugs aufhört, das Gaspedal zu betätigen), bestimmt die Steuerung, dass die Änderungsrate des befohlenen Ausgangsdrehmoments größer ist als eine Schwellenänderungsrate, und als Folge davon kann die Steuerung die Schaltanordnung anweisen, direkt vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs überzugehen. Beispielsweise kann der Fahrzeugzustand von dem durch die zweite Markierung 912 angezeigten Zustand (z. B. wenn das Fahrzeug mit eingelegtem ersten Gang betrieben wird) zu dem durch die sechste Markierung 920 angezeigten Zustand übergehen (z. B. wenn das Fahrzeug mit eingelegtem dritten Gang betrieben wird), ohne dass ein Übergang vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs erfolgt. Als weiteres Beispiel kann die Steuerung der Schaltanordnung befehlen, direkt vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs überzugehen, wenn das Fahrzeug in einem Kraftstoffsparmodus mit einer relativ großen Gaspedalstellung betrieben wird (z. B. kann die Steuerung bestimmen, dass eine Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine Schwellenänderungsrate ist). Beispielsweise kann der Betriebszustand des Fahrzeugs von dem durch die erste Markierung 910 angezeigten Zustand in den durch die vierte Markierung 916 angezeigten Zustand übergehen, wobei der erste Gang in dem durch die erste Markierung 910 angezeigten Zustand eingelegt ist und der dritte Gang in dem durch die vierte Markierung 916 angezeigten Zustand eingelegt ist. Der Übergang von dem durch die erste Markierung 910 dargestellten Zustand zu dem durch die vierte Markierung 916 dargestellten Zustand erfolgt ohne Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes.
  • Unter bestimmten Bedingungen kann die Steuerung der Schaltanordnung befehlen, direkt vom dritten in den ersten Gang zu schalten, ohne den zweiten Gang des Getriebes während des Übergangs einzulegen. So kann das Fahrzeug beispielsweise von dem durch die sechste Markierung 920 angezeigten Betriebszustand in den durch die dritte Markierung 914 angezeigten Zustand übergehen, wobei der dritte Gang des Getriebes in dem durch die sechste Markierung 920 angezeigten Zustand eingelegt ist und der erste Gang des Getriebes in dem durch die dritte Markierung 914 angezeigten Zustand eingelegt ist. Der Übergang von dem Zustand, der durch die sechste Markierung 920 angezeigt wird, zu dem Zustand, der durch die dritte Markierung 914 angezeigt wird, kann als Reaktion auf einen relativ plötzlichen Anstieg des Gaspedaldrucks erfolgen (z. B. ein starker Anstieg der Drosselklappenöffnung, bei dem die Steuerung bestimmt, dass die Änderungsrate des befohlenen Ausgangsdrehmoments größer ist als eine Schwellenänderungsrate). In einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug von dem durch die siebte Markierung 922 angezeigten Betriebszustand in den durch die fünfte Markierung 918 angezeigten Zustand übergehen, wobei der dritte Gang des Getriebes in dem durch die siebte Markierung 922 angezeigten Zustand eingelegt ist und der erste Gang des Getriebes in dem durch die fünfte Markierung 918 angezeigten Zustand eingelegt ist. Der Übergang von dem Betriebszustand, der durch die siebte Markierung 922 angezeigt wird, zu dem Zustand, der durch die fünfte Markierung 918 angezeigt wird, kann ohne Einlegen des zweiten Gangs erfolgen und kann als Reaktion auf ein relativ schnelles Anhalten des Fahrzeugs erfolgen (z. B. schnelles Verringern der Geschwindigkeit des Fahrzeugs von dem Betrag, der durch die siebte Markierung 922 angezeigt wird, auf den Betrag, der durch die fünfte Markierung 918 angezeigt wird, wobei die Steuerung bestimmt, dass eine Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit größer als eine Schwellenänderungsrate ist). Andere Beispiele sind möglich.
  • Die Steuerung kann den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und den Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens auf der Grundlage der Gaspedalstellung (z. B. der befohlenen Drehmomentabgabe des Fahrzeugs) und der Fahrzeuggeschwindigkeit gemäß den oben unter Bezugnahme auf die Grafik 900 beschriebenen Beispielen einstellen (z. B. kann die Steuerung den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und/oder den Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens einstellen, um den ersten Gang auszukuppeln und direkt in den zweiten oder dritten Gang zu schalten, um den dritten Gang auszukuppeln und direkt in den zweiten oder ersten Gang zu schalten, um sowohl den ersten als auch den dritten Gang zum Parken des Fahrzeugs einzukuppeln usw.).
  • Ferner kann die Steuerung in einigen Beispielen den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und den Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens einstellen, um eine befohlene Dauer (z. B. eine befohlene Übergangsdauer) zwischen dem Ausrücken eines Gangs (z. B. des zweiten Gangs in der Gangfolge des Getriebes) und dem Einlegen eines anderen Gangs (z. B. des dritten Gangs in der Gangfolge des Getriebes) bereitzustellen, wobei die befohlene Dauer eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Gaspedalstellung (z. B. der befohlenen Drehmomentausgabe des Fahrzeugs) sein kann.
  • Beispielsweise kann die Steuerung beim Übergang vom Einlegen des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs bei einer niedrigeren, ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer ersten Gaspedalstellung (z. B. während der durch die Markierung 921 angezeigten Bedingungen) den relativen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens einstellen, um eine erste befohlene Dauer zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs bereitzustellen. Während des Übergangs vom Einlegen des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs bei derselben ersten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer zweiten Gaspedalstellung (z. B. während der durch die Markierung 923 angezeigten Bedingungen) kann die Steuerung jedoch den relativen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens einstellen, um eine zweite befohlene Dauer zwischen dem Auskuppeln des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs bereitzustellen, wobei sich die zweite befohlene Dauer von der ersten befohlenen Dauer unterscheiden kann (z. B. eine kürzere Zeitspanne im Vergleich zur ersten befohlenen Dauer). Weiterhin kann die Steuerung beim Übergang vom Einlegen des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs bei einer höheren, zweiten Fahrzeuggeschwindigkeit und einer dritten Gaspedalstellung (z. B. während der durch die Markierung 925 angezeigten Bedingungen) den relativen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens einstellen, um eine dritte befohlene Dauer zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs bereitzustellen, wobei die dritte befohlene Dauer sich von der ersten befohlenen Dauer und/oder der zweiten befohlenen Dauer unterscheiden kann (z. B. eine kürzere Zeitspanne im Vergleich zur ersten befohlenen Dauer und/oder zur zweiten befohlenen Dauer). Obwohl der Übergang vom Einlegen des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs oben als Beispiel beschrieben ist, kann die Steuerung den relativen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens als Reaktion auf andere Gangeingriffsübergänge einstellen (z. B. beim Übergang vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des zweiten Gangs oder umgekehrt, beim Übergang vom Einlegen des ersten Gangs direkt zum Einlegen des dritten Gangs oder umgekehrt usw.)
  • Gemäß den oben beschriebenen Beispielen kann die Steuerung den relativen Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens auf der Grundlage der Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder der Gaspedalstellung einstellen. Zum Beispiel kann der relative Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens eine Funktion der Fahrzeuggeschwindigkeit, der Gaspedalstellung (z. B. der befohlenen Drehmomentabgabe des Fahrzeugs) und der Gangeingriffskonfiguration des Getriebes (z. B. der Konfiguration, in der der erste Gang eingelegt ist, der Konfiguration, in der der zweite Gang eingelegt ist, usw.) sein. Die Bereitstellung der unterschiedlichen Befehlsdauern kann die Reaktionsfähigkeit der Schaltanordnung und des Getriebes erhöhen und/oder die Wahrscheinlichkeit der Abnutzung von Komponenten der Schaltanordnung und des Getriebes verringern (z. B. die Wahrscheinlichkeit des Verschleißes des ersten Trommelnockens und/oder des zweiten Trommelnockens verringern), und weitere Beispiele sind möglich.
  • Ferner sind die in der Grafik 900 dargestellten Kurven (z. B. Kurve 902, Kurve 904, Kurve 906 und Kurve 908) als nicht einschränkende Beispiele zu sehen. Die Steuerung steuert den Schaltzeitpunkt, indem sie den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens steuert und die Drehung des zweiten Trommelnockens steuert, und in einigen Beispielen kann die Steuerung den Schaltzeitpunkt so einstellen, dass er sich von den Beispielen unterscheidet, die in 9 dargestellt sind. In einem Beispiel kann die Steuerung den Schaltzeitpunkt einstellen, indem sie den Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens einstellt, um die Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder die Gaspedalstellung zu steuern, bei der das Getriebe vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des zweiten Gangs schaltet (dargestellt durch die Kurve 904). Ein Beispiel für eine Einstellung des Schaltzeitpunkts wird durch die Kurve 905 veranschaulicht, wobei die Kurve 905 entlang der Grafik 900 relativ zu der Kurve 904 nach links verschoben ist, aber dieselbe Kontur wie die Kurve 904 aufweist. Die Kurve 905 stellt eine alternative Kurve der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gaspedalstellung in Verbindung mit dem Schalten vom ersten in den zweiten Gang dar. Zum Beispiel kann der Schaltzeitpunkt die in der Kurve 905 dargestellte Beziehung anstelle der in der Kurve 904 dargestellten Beziehung verwenden, wenn ein Bediener des Fahrzeugs (z. B. ein Fahrer) einen anderen Betriebsmodus (z. B. einen anderen Leistungsmodus) auswählt. Während der Steuerung des Schaltzeitpunkts gemäß der in der Kurve 905 dargestellten Beziehung zwischen Fahrzeuggeschwindigkeit und Gaspedalstellung wird der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens relativ zum Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens vorverlegt, während der Schaltzeitpunkt gemäß der in der Kurve 904 dargestellten Beziehung gesteuert wird. Auch wenn die Kurve 904 und die Kurve 905 oben als ein Beispiel beschrieben wurden, sind andere Beispiele möglich.
  • In dem oben beschriebenen Beispiel wird die Einstellung des Schaltzeitpunkts dadurch erreicht, dass nur der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens eingestellt wird, weil das Einlegen des ersten Gangs des Getriebes und das Einlegen des zweiten Gangs des Getriebes jeweils nur durch den erste Trommelnocken und nicht durch den zweiten Trommelnocken gesteuert werden. Das Getriebe kann direkt zwischen dem Einlegen des ersten Gangs und dem Einlegen des zweiten Gangs mit dem eingestellten Schaltzeitpunkt (z. B. dem Schaltzeitpunkt, der den eingestellten Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens nutzt) wechseln. Insbesondere kann das Einstellen des Schaltzeitpunkts, um den Übergang zwischen dem Einlegen des ersten Gangs und dem Einlegen des zweiten Gangs zu beschleunigen (z. B. durch Vorverlegen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens), dazu führen, dass die Steuerung bestimmt, dass eine Schaltbedingung bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten vorliegt (z. B. eine kann Schwellendrehzahl, die der Einleitung des Übergangs entspricht, gesenkt werden) und/oder geringere Betätigungsbeträge des Gaspedals, während das Einstellen des Schaltzeitpunkts, um den Übergang zwischen dem Einlegen des ersten Gangs und dem Einlegen des zweiten Gangs zu verzögern (z. B. durch Verzögern des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens), dazu führen kann, dass die Steuerung bestimmt, dass eine Schaltbedingung bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten vorliegt (z. B. kann die Schwellendrehzahl, die der Einleitung des Übergangs entspricht, erhöht werden) und/oder größere Betätigungsbeträge des Gaspedals. Beispielsweise kann der Schaltzeitpunkt eingestellt werden, indem nur der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens so eingestellt wird, dass das Getriebe den Übergang vom Einlegen des ersten Gangs zum Einlegen des zweiten Gangs unter den Bedingungen einleitet, die durch die Positionen entlang der Kurve 905 dargestellt werden, und nicht unter den Bedingungen, die durch die Positionen entlang der Kurve 904 dargestellt werden.
  • In einem weiteren Beispiel kann die Einstellung des Schaltzeitpunkts durch gleichzeitige Einstellung des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens erfolgen. Beispielsweise können bei der Einstellung vom Einlegen des ersten oder zweiten Gangs des Getriebes zum Einlegen des dritten Gangs des Getriebes sowohl der erste als auch der zweite Trommelnocken gedreht werden (z. B. um den ersten oder zweiten Gang auszurücken und den dritten Gang einzulegen). Das Getriebe kann direkt zwischen dem Einlegen des ersten Gangs oder des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs mit dem eingestellten Schaltzeitpunkt (z. B. dem Schaltzeitpunkt, der den eingestellten Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und den eingestellten Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens nutzt) wechseln. Das Einstellen des Schaltzeitpunkts, um den Übergang zwischen dem Einlegen des ersten Gangs oder des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs zu beschleunigen (z. B. durch Vorverlegen des Drehzeitpunkts von jeweils dem ersten Trommelnocken und dem zweiten Trommelnocken), kann dazu führen, dass die Steuerung bestimmt, dass eine Schaltbedingung bei niedrigeren Fahrzeuggeschwindigkeiten vorliegt (z. B. kann eine Schwellendrehzahl, die der Einleitung des Übergangs entspricht, gesenkt werden) und/oder geringere Betätigungsbeträge des Gaspedals, während das Einstellen des Schaltzeitpunkts, um den Übergang zwischen dem Einlegen des ersten Gangs oder des zweiten Gangs und dem Einlegen des dritten Gangs zu verzögern (z. B. durch Verzögern des Drehzeitpunkts von jeweils dem ersten Trommelnocken und dem zweiten Trommelnocken), dazu führen kann, dass die Steuerung bestimmt, dass eine Schaltbedingung bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten vorliegt (z. B. kann die Schwellendrehzahl, die der Einleitung des Übergangs entspricht, erhöht werden) und/oder größere Betätigungsbeträge des Gaspedals. Beispielsweise kann der Schaltzeitpunkt, wie oben beschrieben, eingestellt werden, indem jeweils der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens so eingestellt werden, dass das Getriebe den Übergang vom Einlegen des ersten Gangs oder des zweiten Gangs zum Einlegen des dritten Gangs unter den Bedingungen einleitet, die durch die Positionen entlang der Kurve 909 dargestellt werden, und nicht unter den Bedingungen, die durch die Positionen entlang der Kurve 908 dargestellt werden.
  • Ferner kann in einigen Beispielen der Schaltzeitpunkt durch Einstellen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens eingestellt werden, und als Reaktion auf eine Bedingung, wie z. B. eine Änderungsrate der befohlenen Drehmomentabgabe, die eine Schwellenänderungsrate überschreitet, oder eine Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit, die eine Schwellenänderungsrate überschreitet, kann das Getriebe zwischen dem Einlegen des ersten Gangs oder des zweiten Gangs direkt zum Einlegen des dritten Gangs (oder umgekehrt) mit dem eingestellten Drehzeitpunkt übergehen. So kann das Fahrzeug beispielsweise von dem durch die sechste Markierung 920 angezeigten Zustand in den durch die dritte Markierung 914 angezeigten Zustand übergehen, wie oben beschrieben (z. B. als Reaktion darauf, dass die Änderungsrate der befohlenen Drehmomentabgabe die Schwellenänderungsrate überschreitet) oder das Fahrzeug kann mit der durch die zweite Markierung 912 angezeigten Fahrzeuggeschwindigkeit und Gaspedalstellung betrieben werden, und das Gaspedal wird dann schnell losgelassen (z. B. hört der Fahrer des Fahrzeugs auf, das Gaspedal zu betätigen, wobei die Änderungsrate der befohlenen Drehmomentabgabe die Schwellenänderungsrate überschreitet). In einem weiteren Beispiel kann das Fahrzeug im Kraftstoffsparmodus mit einer relativ großen Gaspedalstellung betrieben werden, wie oben beschrieben (z. B. wenn die Steuerung bestimmt, dass die Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die Schwellenänderungsrate ist), oder die Fahrzeuggeschwindigkeit kann schnell von dem durch die siebte Markierung 922 angezeigten Wert auf den durch die fünfte Markierung 918 angezeigten Wert sinken, wie oben beschrieben (z. B. wenn die Steuerung bestimmt, dass die Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit größer als die Schwellenänderungsrate ist). Andere Beispiele sind möglich.
  • Auf diese Weise kann die Verwendung eines geteilten Trommelnockens mit zwei unabhängig voneinander betätigten, koaxial ausgerichteten Trommelnocken in einer Schaltanordnung eines automatisierten Schaltgetriebes, wie hier beschrieben, zu einer Reihe von Vorteilen gegenüber einem einzigen Trommelnocken führen. Insbesondere kann die Schalteffizienz durch die oben beschriebene Verwendung von Getriebesynchronisierung oder Überspringen von Gängen erhöht werden, was wiederum die Kraftstoffeffizienz erhöhen, den Verschleiß von Teilen verringern und die Schaltleistung aus Sicht des Fahrers verbessern kann. Die Schalteffizienz kann auch dynamisch oder über die Lebensdauer eines Getriebes eingestellt werden, so dass die Schalteffizienz auch bei veränderten Betriebsbedingungen oder Verschleiß von Komponenten erhalten bleibt. Darüber hinaus kann der unabhängige Betrieb von zwei kleinen Trommelnocken in der hier beschriebenen Anordnung, im Gegensatz zu einem einzigen großen Trommelnocken, zu einer Verringerung der Größe der Stellmotoren, welche die Trommeln drehen, und/oder der zum Drehen der Trommeln verwendeten Energiemenge führen. Ferner können durch den unabhängigen Betrieb separater Trommelnocken mehrere Gänge eines Getriebes gleichzeitig eingelegt werden, um eine Getriebesperrfunktion bereitzustellen, die als zusätzlicher Parkmechanismus dienen kann.
  • Ein Ausführungsbeispiel betrifft ein System mit einer Schaltanordnung für ein Getriebe, die umfasst: einen ersten Trommelnocken mit einer ersten Nockenbahn; einen zweiten Trommelnocken, der koaxial zum ersten Trommelnocken angeordnet ist und eine zweite Nockenbahn enthält; einen ersten Motor, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken unabhängig vom zweiten Trommelnocken anzutreiben; und einen zweiten Motor, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken unabhängig vom ersten Trommelnocken anzutreiben. In einem ersten Beispiel des Systems ist der erste Trommelnocken in einem Gehäuse der Schaltanordnung durch ein erstes Lager gelagert, der zweite Trommelnocken ist in dem Gehäuse durch ein zweites Lager gelagert, und das erste Lager, das zweite Lager, der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken sind entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet, und wobei die gemeinsame Achse eine Drehachse des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens ist. In einem zweiten Beispiel des Systems, das optional das erste Beispiel einschließt, beinhaltet die Schaltanordnung eine Buchse, die zwischen dem ersten Trommelnocken und dem zweiten Trommelnocken angeordnet ist, wobei der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken durch die Buchse gekoppelt und über die Buchse unabhängig voneinander drehbar sind. In einem dritten Beispiel des Systems, das wahlweise eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele einschließt, ist der erste Trommelnocken mit dem ersten Motor durch eine erste Getriebeanordnung gekoppelt, die an einer ersten Seite der Buchse angeordnet ist, und der zweite Trommelnocken ist mit dem zweiten Motor durch eine zweite Getriebeanordnung gekoppelt, die an einer gegenüberliegenden, zweiten Seite der Buchse angeordnet ist. In einem vierten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele einschließt, beinhaltet die Schaltanordnung ferner eine erste Schaltgabel mit einem ersten Folgestift, der in der ersten Nockenbahn sitzt, und eine zweite Schaltgabel mit einem zweiten Folgestift, der in der zweiten Nockenbahn sitzt, In einem fünften Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele einschließt, ist der erste Folgestift innerhalb der ersten Nockenbahn in eine erste Position und eine zweite Position verschiebbar, wobei sich die erste Schaltgabel in einer ersten Gangeingriffsposition befindet, während sich der erste Folgestift in der ersten Position befindet, und sich die erste Schaltgabel in einer zweiten Gangeingriffsposition befindet, während sich der erste Folgestift in der zweiten Position befindet. In einem sechsten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele einschließt, ist der zweite Folgestift innerhalb der zweiten Nockenbahn in eine dritte Position verschiebbar, wobei sich die zweite Schaltgabel in einer dritten Gangeingriffsposition befindet, während sich der zweite Folgestift in der dritten Position befindet. In einem siebten Beispiel des Systems, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis sechsten Beispiele einschließt, ist der erste Trommelnocken über den ersten Motor in einer ersten Richtung und einer entgegengesetzten, zweiten Richtung drehbar, und der zweite Trommelnocken ist über den zweiten Motor in der ersten Richtung und der entgegengesetzten, zweiten Richtung unabhängig von dem ersten Trommelnocken drehbar.
  • Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren, welches das Steuern einer Rotationsposition eines ersten Trommelnockens einer Schaltanordnung eines Getriebes um eine Drehachse über einen ersten Motor beinhaltet; und das Steuern einer Rotationsposition eines zweiten Trommelnockens der Schaltanordnung um die Drehachse über einen zweiten Motor, unabhängig von der Rotationsposition des ersten Trommelnockens. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens um die Drehachse das Erregen des ersten Motors, um den ersten Trommelnocken in einer ersten Richtung oder einer entgegengesetzten, zweiten Richtung zu drehen, und das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens um die Drehachse beinhaltet das Erregen des zweiten Motors, um den zweiten Trommelnocken in der ersten Richtung oder der entgegengesetzten, zweiten Richtung zu drehen. In einem zweiten Beispiel des Verfahrens, das optional das erste Beispiel einschließt, beinhaltet das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in eine erste Position, um einen ersten Gang des Getriebes einzulegen, und das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in eine zweite Position, um einen zweiten Gang des Getriebes einzulegen. In einem dritten Beispiel des Verfahrens, das wahlweise eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele einschließt, beinhaltet das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in eine dritte Position, um einen dritten Gang des Getriebes einzulegen. In einem vierten Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele einschließt, beinhaltet das Verfahren während eines ersten Zustands das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens von der ersten Position in die zweite Position, um das erste Zahnrad auszurücken und das zweite Zahnrad einzurücken, während die Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in einer zweiten neutralen Position bleibt; und während eines zweiten Zustands, das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens von der ersten Position in die erste neutrale Position und das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens von der zweiten neutralen Position in die dritte Position, um das erste Zahnrad auszurücken und das dritte Zahnrad einzulegen, ohne das zweite Zahnrad dazwischen einzulegen. In einem fünften Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele einschließt, beinhaltet das Verfahren ferner, vor oder während des Steuerns der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position, um den dritten Gang des Getriebes einzulegen, das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in eine erste neutrale Position, um den ersten Gang oder den zweiten Gang auszukuppeln, wobei die Erregung des ersten Motors zum Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in die erste neutrale Position und die Erregung des zweiten Motors zum Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position zeitlich so abgestimmt sind, dass das Einlegen des dritten Gangs begonnen wird, bevor der erste oder zweite Gang vollständig ausgekuppelt ist. In einem sechsten Beispiel des Verfahrens, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele einschließt, ist das Fahrzeug stationär und das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens beinhaltet das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in die erste Position, um den ersten Gang des Getriebes einzulegen, und das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens beinhaltet das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position, um den dritten Gang des Getriebes gleichzeitig mit dem Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens einzulegen.
  • Ein Ausführungsbeispiel eines Getriebes für ein Fahrzeug beinhaltet einen ersten Trommelnocken mit einer ersten Nockenbahn; einen zweiten Trommelnocken, der koaxial mit dem ersten Trommelnocken angeordnet ist und eine zweite Nockenbahn beinhaltet; einen ersten Motor, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken anzutreiben; einen zweiten Motor, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken unabhängig von dem ersten Trommelnocken anzutreiben; eine erste Schaltgabel, die einen ersten Folgestift enthält, der in der ersten Nockenbahn sitzt; eine zweite Schaltgabel, die einen zweiten Folgestift enthält, der in der zweiten Nockenbahn sitzt; eine Getriebeeingangswelle, die ein erstes Zahnrad, ein zweites Zahnrad und ein drittes Zahnrad enthält; und eine Steuerung mit computerlesbaren Befehlen, welche in einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind, und die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: als Reaktion auf einen ersten Befehl, Erregen des ersten Motors, um eine Rotationsposition des ersten Trommelnockens von einer ersten Position in eine zweite Position einzustellen, wodurch der erste Folgestift bewegt und eine seitliche Position der ersten Schaltgabel verschoben wird, um den ersten Gang auszurücken und den zweiten Gang einzulegen; und als Reaktion auf einen zweiten Befehl, Erregen des zweiten Motors, um eine Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in eine dritte Position einzustellen, wodurch der zweite Folgestift bewegt und eine seitliche Position der zweiten Schaltgabel verschoben wird, um den dritten Gang einzulegen. In einem ersten Beispiel des Getriebes bewegt sich der zweite Trommelnocken als Reaktion auf den zweiten Befehl von einer zweiten neutralen Position in die dritte Position, wobei der zweite Trommelnocken als Reaktion auf den ersten Befehl in der zweiten neutralen Position verbleibt, und wobei die Anweisungen ferner die Steuerung dazu veranlassen, als Reaktion auf den zweiten Befehl den ersten Motor zu erregen, um die Rotationsposition des ersten Trommelnockens auf eine erste neutrale Position einzustellen, in der der zweite Gang ausgekuppelt ist. In einem zweiten Beispiel des Getriebes, das optional das erste Beispiel einschließt, wird der erste Motor erregt, um den ersten Trommelnocken in einer ersten Richtung als Reaktion auf den ersten Befehl zu drehen, und der erste Motor wird erregt, um den ersten Trommelnocken in einer zweiten, entgegengesetzten Richtung als Reaktion auf den zweiten Befehl zu drehen. In einem dritten Beispiel des Getriebes, das wahlweise eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele einschließt, wird ein Zeitpunkt der Erregung des ersten Motors und der Erregung des zweiten Motors als Reaktion auf den zweiten Befehl gesteuert, um das Einlegen des dritten Gangs zu beginnen, bevor der zweite Gang vollständig ausgekuppelt ist. In einem vierten Beispiel des Getriebes, das optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele einschließt, veranlassen die Befehle ferner die Steuerung, als Reaktion auf einen dritten Befehl zu Folgendem: Erregen des ersten Motors, um die Rotationsposition des ersten Trommelnockens von der ersten Position in die erste neutrale Position einzustellen, wodurch der erste Folgestift bewegt und die seitliche Position der ersten Schaltgabel verschoben wird, um den ersten Gang auszukuppeln; und Erregen des zweiten Motors, um die Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position einzustellen, wodurch der zweite Folgestift bewegt und die seitliche Position der zweiten Schaltgabel verschoben wird, um den dritten Gang einzukuppeln.
  • Der technische Effekt des Einbaus eines Stellglieds mit einem geteilten Trommelnocken in eine Schaltanordnung eines automatisierten Schaltgetriebes, wie hier beschrieben, besteht darin, dass die Schalteffizienz und die Kraftstoffeffizienz durch den unabhängigen Betrieb der beiden Trommelnocken des geteilten Trommelnockens erhöht werden können, was zu einem geringeren Verschleiß der Stellgliedkomponenten führt. Darüber hinaus kann der unabhängige Betrieb der beiden Trommeln des geteilten Trommelnockens zusätzliche Vorteile mit sich bringen, wie z. B. die Verringerung der Abmessungen der Schaltanordnung und/oder die Verringerung des Energiebedarfs für die Betätigung der Zahnräder der Schaltanordnung.
  • 2-4 zeigen Beispielkonfigurationen mit der relativen Anordnung der verschiedenen Komponenten. Wenn diese Elemente in direktem Kontakt zueinander stehen oder direkt gekoppelt sind, können sie zumindest in einem Beispiel als in direktem Kontakt bzw. direkt gekoppelt bezeichnet werden. In ähnlicher Weise können Elemente, die nebeneinander oder aneinander angrenzend dargestellt sind, zumindest in einem Beispiel aneinander oder aneinander angrenzend sein. So können beispielsweise Komponenten, die in flächigem Kontakt zueinander liegen, als in flächigem Kontakt stehend bezeichnet werden. Als weiteres Beispiel können Elemente, die mit einem Abstand voneinander angeordnet sind und zwischen denen sich nur ein Zwischenraum und keine anderen Komponenten befinden, als solche bezeichnet werden. In noch einem anderen Beispiel können Elemente, die oberhalb/unterhalb voneinander, auf gegenüberliegenden Seiten voneinander oder links/rechts voneinander angeordnet sind, relativ zu einander als solche bezeichnet werden. Ferner kann in mindestens einem Beispiel, wie in den Figuren dargestellt, ein oberstes Element oder ein oberster Punkt eines Elements als eine „Oberseite“ der Komponente bezeichnet werden und ein unterstes Element oder ein unterster Punkt des Elementes kann als ein „Boden“ der Komponente bezeichnet werden. In der vorliegenden Verwendung können die Begriffe Oberseite/Unterseite, oberer/unterer, oberhalb/unterhalb relativ zu einer vertikalen Achse der Figuren verwendet sein und dazu dienen, die Anordnung von Elementen in den Figuren relativ zueinander zu beschreiben. So können in einem Beispiel Elemente, die oberhalb anderer Elemente dargestellt sind, vertikal oberhalb der anderen Elemente angeordnet sein.
  • In einer anderen Darstellung beinhaltet ein Verfahren für ein Getriebe eines Fahrzeugs als Reaktion auf eine erste Bedingung das Steuern einer Rotationsposition eines ersten Trommelnockens des Getriebes von einer ersten Position in eine zweite Position, um einen ersten Gang des Getriebes auszurücken und einen zweiten Gang des Getriebes einzulegen, während eine Rotationsposition eines zweiten Trommelnockens des Getriebes in einer zweiten neutralen Position verbleibt; als Reaktion auf eine zweite Bedingung, Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens von der ersten Position in eine erste neutrale Position, um den ersten Gang auszukuppeln, und Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens von der zweiten neutralen Position in eine dritte Position, um einen dritten Gang des Getriebes einzukuppeln, ohne den zweiten Gang dazwischen einzukuppeln, wobei das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position eingeleitet wird, bevor der erste Gang vollständig ausgekuppelt ist.
  • In einer weiteren Darstellung umfasst ein Verfahren: Steuern einer Rotationsposition eines ersten Trommelnockens einer Schaltanordnung eines Getriebes um eine Drehachse über einen ersten Motor; und Steuern einer Rotationsposition eines zweiten Trommelnockens der Schaltanordnung um die Drehachse über einen zweiten Motor, unabhängig von der Rotationsposition des ersten Trommelnockens; und Einstellen eines Schaltzeitpunkts des Getriebes über den ersten Trommelnocken und den zweiten Trommelnocken als Reaktion auf eine Öltemperatur des Getriebes. In einem ersten Beispiel des Verfahrens beinhaltet das Einstellen des Schaltzeitpunkts auf der Grundlage der Öltemperatur das Einstellen eines relativen Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens auf der Grundlage der Öltemperatur. Ein zweites Beispiel des Verfahrens schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des Schaltzeitpunkts auf der Grundlage der Öltemperatur das Einstellen des Schaltzeitpunkts ausgehend von einem vorgegebenen Schaltzeitpunkt beinhaltet. Ein drittes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des relativen Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens das Reduzieren einer Dauer zwischen dem Ausrücken eines zweiten Gangs des Getriebes und dem Einlegen eines dritten Gangs des Getriebes beinhaltet. Ein viertes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die Verkürzung der Dauer zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs des Getriebes und dem Einlegen des dritten Gangs des Getriebes das Vorverlegen einer Drehung des zweiten Trommelnockens relativ zu einer Drehung des ersten Trommelnockens in Abhängigkeit von der Öltemperatur beinhaltet. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des relativen Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens die Aufrechterhaltung einer Dauer zwischen dem Ausrücken eines zweiten Gangs des Getriebes und dem Einrücken eines dritten Gangs des Getriebes beinhaltet. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Aufrechterhalten der Dauer zwischen dem Ausrücken des zweiten Gangs des Getriebes und dem Einlegen eines dritten Gangs des Getriebes das Verzögern einer Drehung des zweiten Trommelnockens relativ zu einer Drehung des ersten Trommelnockens als Reaktion auf die Öltemperatur beinhaltet. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis sechsten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des relativen Drehzeitpunkts das Steuern einer Drehzahl des ersten Trommelnockens und einer Drehzahl des zweiten Trommelnockens basierend auf der Öltemperatur beinhaltet. Ein achtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis siebten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Steuern der Drehzahl des ersten Trommelnockens das Steuern einer Erregung eines ersten Motors beinhaltet, der zum Antrieb des ersten Trommelnockens konfiguriert ist, und dass das Steuern der Drehzahl des zweiten Trommelnockens das Steuern einer Erregung eines zweiten Motors beinhaltet, der zum Antrieb des zweiten Trommelnockens konfiguriert ist. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis achten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Steuern der Erregung des ersten Motors das Einstellen eines Tastverhältnisses des ersten Motors beinhaltet, das Steuern der Erregung des zweiten Motors das Einstellen eines Tastverhältnisses des zweiten Motors beinhaltet. Ein zehntes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis neunten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass ein Betrag der Einstellung des Tastverhältnisses des ersten Motors unterschiedlich ist zu einem Betrag der Einstellung des Tastverhältnisses des zweiten Motors. Ein elftes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis zehnten Beispiele ein und beinhaltet ferner das Einstellen des Schaltzeitpunkts des Getriebes über ein Lernmodul, das in einem Speicher einer elektronischen Steuerung des Getriebes gespeichert ist. Ein zwölftes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis elften Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des Schaltzeitpunkts das Einstellen eines Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und das Einstellen eines Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens unabhängig voneinander auf der Grundlage einer vorhergesagten Ansprechrate des ersten Trommelnockens und einer vorhergesagten Ansprechrate des zweiten Trommelnockens beinhaltet, die von der elektronischen Steuerung über das Lernmodul bestimmt werden. Ein dreizehntes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis zwölften Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass eine Eingabe des Lernmoduls die Öltemperatur ist und eine Ausgabe des Lernmoduls die vorhergesagte Ansprechrate des ersten Trommelnockens und die vorhergesagte Ansprechrate des zweiten Trommelnockens ist. Ein vierzehntes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dreizehnten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens das Einstellen einer Erregung eines ersten Motors beinhaltet, der zum Antrieb des ersten Trommelnockens konfiguriert ist, basierend auf der vorhergesagten Ansprechrate des ersten Trommelnockens, und dass das Einstellen des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens das Einstellen einer Erregung eines zweiten Motors beinhaltet, der zum Antrieb des zweiten Trommelnockens konfiguriert ist, basierend auf der vorhergesagten Ansprechrate des zweiten Trommelnockens.
  • In einer weiteren Darstellung umfasst ein Verfahren: Einstellen eines Schaltzeitpunkts eines Getriebes eines Fahrzeugs durch Steuern eines Drehzeitpunkts eines ersten Trommelnockens einer Schaltanordnung des Getriebes um eine Drehachse über einen ersten Motor, Steuern eines Drehzeitpunkts eines zweiten Trommelnockens der Schaltanordnung um die Drehachse über einen zweiten Motor, unabhängig von dem Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens, und Einstellen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens basierend auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer befohlenen Drehmomentabgabe des Fahrzeugs. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren ferner, als Reaktion auf eine erste Bedingung, das Steuern des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens, um nur den ersten Trommelnocken in einer ersten Richtung zu drehen und einen ersten Gang in einer Gangfolge des Getriebes einzulegen. Ein zweites Beispiel des Verfahrens schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet ferner, dass die erste Bedingung den Übergang des Fahrzeugs von einem neutralen Modus in einen Fahrmodus beinhaltet. Ein drittes Beispiel für das Verfahren schließt optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele ein und beinhaltet ferner, als Reaktion auf eine zweite Bedingung, das Steuern des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens, um nur den ersten Trommelnocken in der ersten Richtung zu drehen und einen zweiten Gang in der Gangfolge des Getriebes einzulegen. Ein viertes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die zweite Bedingung den Übergang der Geschwindigkeit des Fahrzeugs über eine zweite Schwellengeschwindigkeit beinhaltet. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele ein und beinhaltet ferner, als Reaktion auf eine dritte Bedingung, das Steuern des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens, um den ersten Trommelnocken in die erste Richtung zu drehen und den zweiten Gang auszurücken, während der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens so gesteuert wird, das gleichzeitig der zweite Trommelnocken in die erste Richtung gedreht wird, um das Einlegen eines dritten Gangs in der Gangfolge des Getriebes einzuleiten. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die dritte Bedingung den Übergang der Geschwindigkeit des Fahrzeugs über eine dritte Schwellengeschwindigkeit beinhaltet. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis sechsten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die dritte Schwellengeschwindigkeit größer als die zweite Schwellengeschwindigkeit ist und die zweite Schwellengeschwindigkeit größer als die erste Schwellengeschwindigkeit ist. Ein achtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis siebten Beispiele ein und beinhaltet ferner, als Reaktion auf eine Parkbedingung, das Steuern des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens, um den ersten Trommelnocken zu drehen und einen ersten Gang in einer Gangfolge des Getriebes einzurücken, während gleichzeitig der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens so gesteuert wird, dass der zweite Trommelnocken gedreht wird, um einen dritten Gang in der Gangfolge des Getriebes einzulegen.
  • In einer anderen Darstellung umfasst ein System: ein Getriebe; einen ersten Trommelnocken; einen zweiten Trommelnocken, der koaxial zu dem ersten Trommelnocken angeordnet ist; einen ersten Motor, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken über eine erste Getriebeanordnung anzutreiben; einen zweiten Motor, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken unabhängig von dem ersten Trommelnocken über eine zweite Getriebeanordnung anzutreiben, wobei die zweite Getriebeanordnung koaxial zu der ersten Getriebeanordnung angeordnet ist; einen Öltemperatursensor; und eine Steuerung mit computerlesbaren Befehlen, die in einem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einstellen eines Schaltzeitpunkts des Getriebes über den ersten Trommelnocken und den zweiten Trommelnocken in Abhängigkeit von einer Öltemperatur des Getriebes, die von dem Öltemperatursensor ausgegeben wird. In einem ersten Beispiel des Systems sind der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken über einen Vorsprung des zweiten Trommelnockens gekoppelt, der in einer Aussparung des ersten Trommelnockens angeordnet ist, wobei der Vorsprung und die Aussparung jeweils entlang einer Drehachse des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens angeordnet sind, und wobei der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken unabhängig voneinander drehbar sind. Ein zweites Beispiel des Systems schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet ferner, dass der erste Trommelnocken eine erste Vielzahl von Rasten enthält, die entlang eines Außenumfangs des ersten Trommelnockens an einer Seite des ersten Trommelnockens gegenüber der Aussparung angeordnet sind, und dass der zweite Trommelnocken eine zweite Vielzahl von Rasten enthält, die entlang eines Außenumfangs des zweiten Trommelnockens an einer Seite des zweiten Trommelnockens gegenüber dem Vorsprung angeordnet sind. Ein drittes Beispiel des Systems schließt optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die Steuerung des Weiteren Befehle enthält, die auf dem nicht transitorischen Speicher gespeichert sind und die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einstellen eines Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und Einstellen eines Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens unabhängig voneinander auf der Grundlage einer vorhergesagten Ansprechrate des ersten Trommelnockens und einer vorhergesagten Ansprechrate des zweiten Trommelnockens, die von der Steuerung basierend auf der Öltemperatur bestimmt werden. Ein viertes Beispiel des Systems schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele ein und beinhaltet ferner eine erste Schaltgabel mit einem ersten Folgestift, der in einer ersten Nockenbahn des ersten Trommelnockens sitzt, und eine zweite Schaltgabel mit einem zweiten Folgestift, der in einer zweiten Nockenbahn des zweiten Trommelnockens sitzt, wobei die erste Schaltgabel so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion auf eine Drehung des ersten Trommelnockens entlang einer ersten Achse parallel zu der Drehachse des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens gleitet, und die zweite Schaltgabel so konfiguriert ist, dass sie als Reaktion auf eine Drehung des zweiten Trommelnockens entlang der ersten Achse gleitet. Ein fünftes Beispiel des Systems schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele ein und beinhaltet ferner einen Fahrzeuggeschwindigkeitssensor; und Befehle, die in dem nicht transitorischen Speicher der Steuerung gespeichert sind und die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Einstellen eines Gangeingriffs des Getriebes, indem eine Rotationsposition des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens gesteuert wird. Ein sechstes Beispiel des Systems schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele ein und beinhaltet ferner eine Stromquelle, die elektrisch mit dem ersten Motor und dem zweiten Motor gekoppelt ist; und Befehle, die in dem nicht transitorischen Speicher der Steuerung gespeichert sind und die, wenn sie ausgeführt werden, die Steuerung zu Folgendem veranlassen: Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens durch Einstellen einer ersten Menge an elektrischer Leistung und einer ersten Polarität der elektrischen Leistung, die dem ersten Motor von der Stromquelle zugeführt wird; und Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens durch Einstellen einer zweiten Menge an elektrischer Leistung und einer zweiten Polarität der elektrischen Leistung, die dem zweiten Motor von der Stromquelle zugeführt wird.
  • In einer weiteren Darstellung umfasst ein Verfahren: Steuern eines Schaltzeitpunkts eines Getriebes eines Fahrzeugs durch Steuern eines Drehzeitpunkts eines ersten Trommelnockens einer Schaltanordnung des Getriebes um eine Drehachse über einen ersten Motor und Steuern eines Drehzeitpunkts eines zweiten Trommelnockens der Schaltanordnung um die Drehachse über einen zweiten Motor, unabhängig von dem Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens, wobei der Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens und der Drehzeitpunkt des zweiten Trommelnockens jeweils auf einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs und einer befohlenen Drehmomentabgabe des Fahrzeugs beruhen. In einem ersten Beispiel des Verfahrens umfasst das Verfahren des Weiteren: Einstellen des Schaltzeitpunkts durch Einstellen nur des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens; und in Reaktion auf eine Bedingung, Umschalten des Getriebes direkt zwischen dem Einlegen eines ersten Gangs einer Gangfolge des Getriebes und dem Einlegen eines zweiten Gangs der Gangfolge mit dem eingestellten Schaltzeitpunkt. Ein zweites Beispiel des Verfahrens schließt optional das erste Beispiel ein und beinhaltet ferner, dass die Bedingung den Übergang der Fahrzeuggeschwindigkeit über oder unter eine Schwellengeschwindigkeit umfasst. Ein drittes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder beide der ersten und zweiten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die Bedingung den Übergang der befohlenen Drehmomentabgabe über oder unter einen Schwellenwert der befohlenen Drehmomentabgabe umfasst. Ein viertes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis dritten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des Schaltzeitpunkts durch Einstellen von nur dem Drehzeitpunkt des ersten Trommelnockens das Vorverlegen oder Verzögern des Drehzeitpunkts von nur dem ersten Trommelnocken beinhaltet. Ein fünftes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis vierten Beispiele ein und beinhaltet des Weiteren: Einstellen des Schaltzeitpunkts durch gleichzeitiges Einstellen sowohl des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens als auch des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens; und in Reaktion auf eine Bedingung, direktes Übergehen des Getriebes zwischen dem Einlegen eines ersten Gangs oder eines zweiten Gangs einer Gangfolge des Getriebes und dem Einlegen eines dritten Gangs der Gangfolge mit dem eingestellten Schaltzeitpunkt. Ein sechstes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis fünften Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die Bedingung den Übergang der befohlenen Drehmomentabgabe über oder unter einen Schwellenwert der befohlenen Drehmomentabgabe umfasst. Ein siebtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis sechsten Beispiele ein, und beinhaltet ferner, dass die Bedingung eine Änderungsrate der befohlenen Drehmomentabgabe umfasst, die eine Schwellenänderungsrate überschreitet. Ein achtes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis siebten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass die Bedingung eine Änderungsrate der Fahrzeuggeschwindigkeit umfasst, die eine Schwellenänderungsrate überschreitet. Ein neuntes Beispiel des Verfahrens schließt optional eines oder mehrere oder jedes der ersten bis achten Beispiele ein und beinhaltet ferner, dass das Einstellen des Schaltzeitpunkts durch Einstellen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des Drehzeitpunkts bis zweiten Trommelnockens jeweils das Vorverlegen des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens oder das Verzögern des Drehzeitpunkts des ersten Trommelnockens und des Drehzeitpunkts des zweiten Trommelnockens beinhaltet.
  • Es versteht sich, dass die hier offengelegten Konfigurationen und Abläufe exemplarischen Charakter haben und dass diese spezifischen Ausführungsbeispiele nicht im einschränkenden Sinne zu betrachten sind, da zahlreiche Variationen möglich sind. Ein Element oder ein Schritt, der in der Einzahl aufgeführt ist und mit dem Wort „eine“ oder „einer“ fortgesetzt wird, schließt die Mehrzahl dieser Elemente oder Schritte nicht aus, es sei denn, ein solcher Ausschluss wird ausdrücklich erwähnt. Darüber hinaus sind Hinweise auf „ein Ausführungsbeispiel“ der vorliegenden Erfindung nicht so zu verstehen, dass zusätzliche Ausführungsbeispiele, die ebenfalls die genannten Merkmale aufweisen, ausgeschlossen sind. Darüber hinaus können Ausführungsbeispiele, die ein Element oder eine Vielzahl von Elementen mit einer bestimmten Eigenschaft „umfassen“, „einschließen“ oder „aufweisen“, sofern nicht ausdrücklich etwas anderes angegeben ist, zusätzliche Elemente enthalten, die diese Eigenschaft nicht haben. Die Ausdrücke „einschließlich“ und „in welchen“ werden als einfaches Äquivalent zu den entsprechenden Begriffen „umfassend“ und „wobei“ verwendet. Darüber hinaus werden die Begriffe „erster“, „zweiter“, „dritter“ usw. lediglich als Bezeichnungen verwendet und sollen den Gegenständen keine numerischen Anforderungen oder eine bestimmte Rangfolge auferlegen.
  • In dieser schriftlichen Beschreibung werden Beispiele verwendet, um die Erfindung, einschließlich der besten Ausführungsform, zu offenbaren und um einen Fachmann auf dem relevanten Gebiet in die Lage zu versetzen, die Erfindung zu praktizieren, einschließlich der Herstellung und Verwendung von Vorrichtungen oder Systemen und der Durchführung von integrierten Verfahren. Der patentierbare Geltungsbereich der Erfindung wird durch die Ansprüche definiert und kann weitere Beispiele einschließen, die sich Fachleuten erschließen. Solche anderen Beispiele sollen in den Geltungsbereich der Ansprüche fallen, wenn sie Strukturelemente aufweisen, die sich nicht vom Wortlaut der Ansprüche unterscheiden, oder wenn sie gleichwertige Strukturelemente mit unwesentlichen Unterschieden zum Wortlaut der Ansprüche enthalten.

Claims (15)

  1. Schaltanordnung für ein Getriebe, umfassend: einen ersten Trommelnocken mit einer ersten Nockenbahn; einen zweiten Trommelnocken, der koaxial zu dem ersten Trommelnocken angeordnet ist und eine zweite Nockenbahn enthält; einen ersten Motor, der dazu konfiguriert ist, den ersten Trommelnocken unabhängig von dem zweiten Trommelnocken anzutreiben; und einen zweiten Motor, der dazu konfiguriert ist, den zweiten Trommelnocken unabhängig von dem ersten Trommelnocken anzutreiben.
  2. Schaltanordnung nach Anspruch 1, wobei der erste Trommelnocken in einem Gehäuse der Schaltanordnung durch ein erstes Lager gelagert ist, der zweite Trommelnocken in dem Gehäuse durch ein zweites Lager gelagert ist, und das erste Lager, das zweite Lager, der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken entlang einer gemeinsamen Achse angeordnet sind, und wobei die gemeinsame Achse eine Drehachse des ersten Trommelnockens und des zweiten Trommelnockens ist.
  3. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, die ferner eine Buchse umfasst, welche zwischen dem ersten Trommelnocken und dem zweiten Trommelnocken angeordnet ist, wobei der erste Trommelnocken und der zweite Trommelnocken durch die Buchse gekoppelt und über die Buchse unabhängig voneinander drehbar sind.
  4. Schaltanordnung nach Anspruch 3, wobei der erste Trommelnocken mit dem ersten Motor durch eine erste Getriebeanordnung gekoppelt ist, die an einer ersten Seite der Buchse angeordnet ist, und der zweite Trommelnocken mit dem zweiten Motor durch eine zweite Getriebeanordnung gekoppelt ist, die an einer gegenüberliegenden, zweiten Seite der Buchse angeordnet ist.
  5. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, das ferner eine erste Schaltgabel mit einem ersten Folgestift umfasst, der in der ersten Nockenbahn sitzt, und eine zweite Schaltgabel mit einem zweiten Folgestift, der in der zweiten Nockenbahn sitzt.
  6. Schaltanordnung nach Anspruch 5, wobei der erste Folgestift innerhalb der ersten Nockenbahn in eine erste Position und eine zweite Position verschiebbar ist, wobei sich die erste Schaltgabel in einer ersten Gangeingriffsposition befindet, während sich der erste Folgestift in der ersten Position befindet, und sich die erste Schaltgabel in einer zweiten Gangeingriffsposition befindet, während sich der erste Folgestift in der zweiten Position befindet.
  7. Schaltanordnung nach Anspruch 6, wobei der zweite Folgestift innerhalb der zweiten Nockenbahn in eine dritte Position verschiebbar ist, wobei sich die zweite Schaltgabel in einer dritten Gangeingriffsposition befindet, während sich der zweite Folgestift in der dritten Position befindet.
  8. Schaltanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der erste Trommelnocken über den ersten Motor in einer ersten Richtung und einer entgegengesetzten, zweiten Richtung drehbar ist, und der zweite Trommelnocken über den zweiten Motor in der ersten Richtung und der entgegengesetzten, zweiten Richtung unabhängig von dem ersten Trommelnocken drehbar ist.
  9. Verfahren, umfassend: Steuern einer Rotationsposition eines ersten Trommelnockens einer Schaltanordnung eines Getriebes um eine Drehachse über einen ersten Motor; und Steuern einer Rotationsposition eines zweiten Trommelnockens der Schaltanordnung um die Drehachse über einen zweiten Motor, unabhängig von der Rotationsposition des ersten Trommelnockens.
  10. Verfahren nach Anspruch 9, wobei das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens um die Drehachse das Erregen des ersten Motors beinhaltet, um den ersten Trommelnocken in einer ersten Richtung oder einer entgegengesetzten, zweiten Richtung zu drehen, und das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens um die Drehachse das Erregen des zweiten Motors beinhaltet, um den zweiten Trommelnocken in der ersten Richtung oder der entgegengesetzten, zweiten Richtung zu drehen.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 und 10, wobei das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in eine erste Position umfasst, um einen ersten Gang des Getriebes einzulegen, und das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in eine zweite Position, um einen zweiten Gang des Getriebes einzulegen.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in eine dritte Position umfasst, um einen dritten Gang des Getriebes einzulegen.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, ferner umfassend: während einer ersten Bedingung, Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens von der ersten Position in die zweite Position, um den ersten Gang auszukuppeln und den zweiten Gang einzulegen, während die Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in einer zweiten neutralen Position bleibt; und während einer zweiten Bedingung, Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens aus der ersten Position in die erste neutrale Position und Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens aus der zweiten neutralen Position in die dritte Position, um den ersten Gang auszukuppeln und den dritten Gang einzulegen, ohne den zweiten Gang dazwischen einzulegen.
  14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 und 13, ferner umfassend, vor oder während des Steuerns der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position, um den dritten Gang des Getriebes einzulegen, das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in eine erste neutrale Position, um den ersten Gang oder den zweiten Gang auszukuppeln, wobei die Erregung des ersten Motors zum Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in die erste neutrale Position und die Erregung des zweiten Motors zum Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position zeitlich so abgestimmt sind, dass das Einlegen des dritten Gangs begonnen wird, bevor der erste oder zweite Gang vollständig ausgekuppelt ist.
  15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 14, wobei das Fahrzeug stationär ist und das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens das Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens in die erste Position umfasst, um den ersten Gang des Getriebes einzulegen, und das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens das Steuern der Rotationsposition des zweiten Trommelnockens in die dritte Position umfasst, um den dritten Gang des Getriebes gleichzeitig mit dem Steuern der Rotationsposition des ersten Trommelnockens einzulegen.
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