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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Sperrsynchronisationseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes, wobei eine Schaltmuffe der Sperrsynchronisationseinrichtung über einen Stellaktuator, insbesondere einen pneumatischen Stellaktuator, aus einer Gangschaltstellung heraus in Richtung einer Neutralstellung bewegt und dadurch ein Start-Gang ausgelegt wird. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät, ein Computerprogrammprodukt und einen Datenträger.
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Sperrsynchronisationseinrichtung werden bei Getrieben vorgesehen, um gezielt zwei ansonsten relativ zueinander rotierbare Getriebebauteile, wie zwei Getriebewellen oder auch eine Getriebewelle und ein hierauf drehbar gelagertes Zahnrad, drehfest miteinander zu verbinden, wobei die jeweilige Sperrsynchronisationseinrichtung die drehfeste Verbindung der jeweiligen Getriebebauteile erst nach Abbau evtl. vorherrschender Drehzahldifferenzen zulässt. Üblicherweise umfasst eine Sperrsynchronisationseinrichtung dabei einen Synchronkörper, welcher starr auf einer Getriebewelle angeordnet oder durch diese ausgebildet ist und an einem Außenumfang eine Schaltmuffe drehfest und axial verschiebbar führt. Seitens eines an die Getriebewelle ankoppelbaren Zahnrades oder einer hieran anbindbaren, weiteren Getriebewelle ist dann ein Kupplungskörper vorgesehen, welcher mit diesem Zahnrad bzw. dieser weiteren Getriebewelle starr verbunden ist und über eine zu einer Klaueninnenverzahnung der Schiebemuffe korrespondierend ausgestaltete Verzahnung verfügt.
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Ferner ist axial zwischen dem Synchronkörper und dem Kupplungskörper zumindest ein Synchronring platziert, der gegenüber dem Synchronkörper und der Schaltmuffe um einen definierten Winkel relativverdreht werden kann und über eine dem Kupplungskörper zugewandte Reibfläche, sowie über eine ebenfalls zur Klaueninnenverzahnung der Schaltmuffe korrespondierende Sperrverzahnung verfügt. Bei einer axialen Verschiebung der Schaltmuffe in Richtung des Kupplungskörpers wird der zumindest eine Synchronring gegenüber dem Synchronkörper und der Schaltmuffe in eine Sperrstellung verdreht und verhindert in der Folge über seine Sperrverzahnung ein direktes Vorbeiwandern der Schaltmuffe hin zum Kupplungskörper. Durch den Kontakt der Sperrverzahnung mit der Klaueninnenverzahnung wird die Reibfläche des Synchronrings zudem an eine seitens des Kupplungskörpers ausgestaltete Reibfläche angedrückt, wodurch eine Differenzdrehzahl zwischen dem Zahnrad bzw. der weiteren Getriebewelle, sowie dem Kupplungskörper einerseits und Schaltmuffe, Synchronkörper, sowie Getriebewelle andererseits abgebaut wird.
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Auch bei automatisierten Schaltgetrieben, bei welchen Gangwechsel durch ein automatisiertes Schalten durchgeführt werden, kommen zumeist Sperrsynchronisationseinrichtungen zur Anwendung, wobei die jeweilige Schaltmuffe der jeweiligen Sperrsynchronisationseinrichtung dabei dann üblicherweise über einen zugehörigen Stellaktuator axial bewegt wird.
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So offenbart die
DE 10 2012 214 498 A1 ein automatisiertes Schaltgetriebe, bei welchem eine Sperrsynchronisationseinrichtung zur Anwendung kommt. Dabei kann eine Schaltmuffe der Sperrsynchronisationseinrichtung über einen Stellaktuator neben einer Neutralstellung auch in zwei Gangschaltstellungen bewegt werden, in welchen jeweils je ein Gang des automatisierten Schaltgetriebes geschaltet ist, indem die Schaltmuffe der Sperrsynchronisationseinrichtung eine drehfeste Verbindung jeweils eines Stirnrades mit einer Getriebewelle vornimmt. Zum Auslegen eines jeweils geschalteten Start-Ganges wird die Schaltmuffe über den Stellaktuator aus der jeweiligen Gangschaltstellung in Richtung der zwischen den Gangschaltstellungen liegenden Neutralstellung bewegt.
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Die
DE 100 65 387 A1 offenbart ein Verfahren zur Überwachung einer eingelegten Gangstufe eines automatisierten Schaltgetriebes.
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Ausgehend vom vorstehend beschriebenen Stand der Technik ist es nun die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, bei einem automatisierten Schaltgetriebe eine zuverlässige Funktionsweise einer Sperrsynchronisationseinrichtung beim Auslegen und direkt darauffolgenden Schalten ein und desselben Ganges sicherzustellen.
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Diese Aufgabe wird aus verfahrenstechnischer Sicht ausgehend vom Oberbegriff des Anspruchs 1 in Verbindung mit dessen kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Die hierauf folgenden, abhängigen Ansprüche geben jeweils vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung wieder. Ein Steuergerät, mit welchem ein vorgenanntes Verfahren durchführbar ist, ist ferner Gegenstand der Ansprüche 6 und 7. Ferner betrifft Anspruch 8 ein Computerprogrammprodukt sowie Anspruch 9 einen Datenträger.
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Gemäß der Erfindung wird bei einem Verfahren zum Betreiben einer Sperrsynchronisationseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes eine Schaltmuffe der Sperrsynchronisationseinrichtung über einen Stellaktuator aus einer Gangschaltstellung heraus in Richtung einer Neutralstellung bewegt und dadurch ein Start-Gang ausgelegt.
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Die Sperrsynchronisationseinrichtung weist bevorzugt einen dem Fachmann prinzipiell bekannten Aufbau auf, indem sich die Sperrsynchronisationseinrichtung aus einem Synchronkörper, einer Schaltmuffe, pro Gangschaltstellung einem Kupplungskörper und pro Gangschaltstellung einem oder mehreren Synchronringen zusammensetzt. Dabei ist die Schaltmuffe an dem Synchronkörper drehfest sowie axial verschiebbar geführt, welcher insbesondere für eine drehfeste Verbindung mit einer Getriebewelle des automatisierten Schaltgetriebes vorgesehen ist, wobei die Schaltmuffe über den Stellaktuator relativ zu dem Synchronkörper in unterschiedlichen Schaltstellungen positioniert werden kann, von denen eine die Neutralstellung und mindestens eine eine Gangschaltstellung bildet.
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Während in der Neutralstellung über die Schaltmuffe dabei keine drehfeste Verbindung des Synchronkörpers hergestellt ist, verbindet die Schaltmuffe den Synchronkörper in der mindestens einen Gangschaltstellung mit dem der jeweiligen Gangschaltstellung zugehörigen Kupplungskörper. Bevorzugt ist der Kupplungskörper hierbei drehfest mit einem in der jeweiligen Gangschaltstellung drehfest mit der Getriebewelle zu verbindenden Stirnrad bzw. mit einer in der jeweiligen Gangschaltstellung drehfest mit der Getriebewelle zu verbindenden, weiteren Getriebewelle verbunden. Besonders bevorzugt kann die Schaltmuffe der Sperrsynchronisationseinrichtung über den Stellaktuator neben der Neutralstellung in zwei unterschiedliche Gangschaltstellungen verschoben werden, in welchen die Schaltmuffe jeweils zur Schaltung je eines Ganges jeweils eine drehfeste Verbindung zu je einem zugehörigen Kupplungskörper herstellt.
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Auf dem Fachmann prinzipiell bekannte Art und Weise ist zwischen dem Synchronkörper und dem jeweiligen Kupplungskörper insbesondere mindestens ein Synchronring vorgesehen, welcher bevorzugt mit mindestens einer Reibfläche versehen ist und zumindest ein Mitnahmeelement aufweist, über das der Synchronring mit einem anderen Bauteil koppelbar ist.
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Handelt es sich bei der Sperrsynchronisationseinrichtung um eine Sperrsynchronisation nach dem System Borg-Warner, so ist der mindestens eine Synchronring bei einer Einkonus-Sperrsynchronisation auf Seiten des Synchronkörpers und der Schaltmuffe koppelbar, während er bei Mehrkonus-Sperrsynchronisationen, je nachdem um welchen der Synchronringe es sich handelt, seitens des jeweiligen Kupplungskörpers drehfest angebunden werden kann. Ferner kann der Synchronring je nach konkreter Ausgestaltung der Sperrsynchronisationseinrichtung über nur lediglich eine Reibfläche oder aber auch über mehrere Reibflächen verfügen, über welche er jeweils im Einzelnen mit je einer zugeordneten Reibfläche entweder eines weiteren Synchronringes oder auch des Kupplungskörpers in Kontakt gebracht werden kann. Des Weiteren ist der Synchronring bei Verwendung bei einer Einkonus-Sperrsynchronisation System Borg-Warner zwangsweise an einem radialen Außenumfang mit einer Sperrverzahnung versehen, wohingegen diese bei Verwendung in einer Mehrkonus-Sperrsynchronisation nur an dem radial außenliegenden Ring der Synchronringe ausgestaltet ist.
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Die Sperrsynchronisationseinrichtung kann im Rahmen der Erfindung aber auch als Außenkonus-Synchronisierung nach dem System Mercedes-Benz ausgestaltet sein, wobei der Synchronring dabei an einer radialen Außenseite mit einer Reibfläche versehen ist sowie bevorzugt an einer Innenseite über je eine, das zumindest eine Mitnahmeelement bildende Sperrnase verfügt. Hierüber ist der Synchronring im verbauten Zustand dann drehfest mit dem jeweiligen Kupplungskörper verbunden.
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Der Stellaktuator, über welchen die Schaltmuffe der Sperrsynchronisation bewegt werden kann, liegt im Sinne der Erfindung insbesondere als pneumatischer Stellaktuator vor. Dabei weist der Stellaktuator insbesondere einen Stellkolben auf, der translatorisch, das heißt axial verschiebbar, in einem umliegenden Stellzylinder geführt ist. Der Stellzylinder und der Stellkolben begrenzen dabei gemeinsam einen Betätigungsraum, welcher mit Druckluft versorgt werden kann. Die Versorgung findet dabei durch Zuführung der Druckluft in oder Abführung der Druckluft aus dem Betätigungsraum statt, um einen in dem Betätigungsraum vorherrschenden Druck einzustellen. Dabei kann der Stellkolben in dem Stellzylinder insbesondere über ein Federelement in eine Position vorgespannt sein, aus welcher der Stellkolben durch entsprechende Erhöhung des Drucks im Betätigungsraum herausbewegt werden kann. Insofern wird durch das Verhältnis der über den Druck eingestellten Stellkraft zu der Federkraft des Federelements die jeweilige Stellposition des Stellkolbens im Stellzylinder definiert.
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Insbesondere ist dem pneumatischen Stellaktuator eine Betätigungseinrichtung zugeordnet, über welche der Stellaktuator angesteuert werden kann und die mindestens ein Ventil aufweist. Dabei kann über das mindestens eine Ventil zur Veränderung des Drucks im Betätigungsraum ein Austausch der Druckluft mit dem Betätigungsraum vorgenommen werden, worunter zu verstehen ist, dass über das mindestens eine Ventil für eine Erhöhung des Drucks im Betätigungsraum Druckluft zu- sowie für eine Absenkung des Drucks im Betätigungsraum Druckluft abgeführt wird. Bei mehreren Ventilen und einer gleichzeitigen Zu- und Abführung ist das Verhältnis des Massenstromes an zugeführter Druckluft zu dem Massenstrom an abgeführter Druckluft dafür entscheidend, in welcher Stellung sich der Stellkolben im Stellzylinder einstellt. Hierdurch können die unterschiedlichen Stellposition durch je eine zugehörige Stellung des Stellkolbens im Stellzylinder eingestellt werden. Im Rahmen der Erfindung kann der Stellaktuator aber prinzipiell auch als hydraulischer oder elektromechanischer Stellaktuator vorliegen.
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Die Erfindung umfasst nun die technische Lehre, dass mit Vorliegen einer Anforderung zur Schaltung eines Ziel-Ganges als Kriterium überprüft wird, ob der Ziel-Gang dem vorher eingelegten Start-Gang entspricht und dementsprechend die Schaltmuffe aus der Neutralstellung zurück in die Gangschaltstellung zu bewegen ist. Bei Vorliegen des Kriteriums wird eine Maßnahme durchgeführt, bei welcher die Schaltmuffe über den Stellaktuator zunächst in eine entgegengesetzt zur Gangschaltstellung liegende Richtung bewegt und erst anschließend in die Gangschaltstellung überführt wird.
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Mit anderen Worten wird also dann, wenn eine Vorgabe zur Durchführung einer Schaltung in einen Ziel-Gang erfasst worden ist, eine Überprüfung gestartet, ob der zu schaltende Ziel-Gang dem Start-Gang entspricht, welcher durch Bewegung der Schaltmuffe in Richtung der Neutralstellung ausgelegt wurde. Entspricht der Ziel-Gang diesem Start-Gang, so wird eine Maßnahme ausgeführt, bei welcher der Stellaktuator die Schaltmuffe zunächst in eine Richtung bewegt, welche entgegengesetzt zu der dem Ziel-Gang und damit auch dem vorherigen Start-Gang zugehörigen Gangschaltstellung liegt. Im Anschluss an die in diese Richtung ausgeführte Bewegung wird die Schaltmuffe dann über den Stellaktuator in die Gangschaltstellung bewegt, um den Ziel-Gang zu schalten, welcher dem vorher geschalteten Start-Gang entspricht.
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Ein derartiger Betrieb einer Sperrsynchronisationseinrichtung hat dabei den Vorteil, dass auch bei einem Auslegen und einem hierauf dann erfolgenden, erneuten Schalten ein und desselben Ganges eine zuverlässige dahingehende Funktionsweise der Sperrsynchronisationseinrichtung sichergestellt werden kann, dass das erneute Schalten des Ganges durch die Sperrsynchronisationseinrichtung erst nach einem Abbau von Drehzahldifferenzen zwischen den hierfür drehfest zu verbindenden Getriebekomponenten zugelassen wird. Denn aufgrund der vor dem erneuten Schalten des Ganges stattfindenden Bewegung der Schaltmuffe in die entgegengesetzt zur Gangschaltstellung liegende Richtung werden die Komponenten der Sperrsynchronisationseinrichtung auf jeden Fall so weit axial auseinander bewegt, dass eine Sperrfunktion der Sperrsynchronisationseinrichtung erneut wirksam ist und somit ggf. vorhandenen Drehzahldifferenzen vor einem Bewegen der Schaltmuffe zurück in die Gangschaltstellung abgebaut werden. So wird insbesondere mindestens ein Synchronring der Sperrsynchronisation durch diese Schaltmuffe in die entgegengesetzte Richtung ausgeführte Bewegung in die Lage versetzt, sich wieder relativ verdrehen und dadurch die Schaltmuffe bei der Schaltung des Ziel-Ganges so lange an einem Durchwandern in die Gangschaltstellung hindern zu können, bis die ggf. vorhandenen Drehzahldifferenzen abgebaut sind. Insbesondere bei einer Sperrsynchronisationseinrichtung, bei welcher eine Neutralstellung der Schaltmuffe ggf. nicht oder nur ungenau eingestellt werden kann, kann somit sichergestellt werden, dass die Schaltmuffe auf jeden Fall weit genug in Richtung der Neutralstellung bewegt wurde, um die Sperrfunktion der Sperrsynchronisationseinrichtung zu gewährleisten.
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Hintergrund ist hier, dass es bei einem Auslegen des Start-Ganges und einem hierauf folgenden erneuten Schalten dieses Ganges als Soll-Gang dazu kommen kann, dass die dem Start-Gang zugeordneten Komponenten der Sperrsynchronisationseinrichtung, insbesondere die Schaltmuffe, der oder die Synchronringe sowie der Kupplungskörper, noch nicht weit genug auseinander bewegt sind und daraufhin entstehende Drehzahldifferenzen vor einer erneuten Überführung der Schaltmuffe in die Gangschaltstellung nicht oder zumindest nicht vollständig abgebaut werden können. Insbesondere bei einem pneumatischen Stellaktuator kann nämlich die Neutralstellung teilweise nicht genau angefahren werden, so dass bei einem Auslegen des Start-Ganges und dem hierauf unmittelbar folgenden erneuten Schalten dieses Ganges die Schaltmuffe ggf. nicht weit genug in Richtung ihrer Neutralstellung bewegt wurde, um eine ausreichende Beweglichkeit des oder der Synchronringe zur Realisierung der Sperrfunktion zu erreichen.
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Ein Fehlen der Sperrfunktion kann dabei zu einer Beschädigung von Verzahnungen der Schaltmuffe und des jeweiligen Kupplungskörpers und auch zu entsprechenden Geräuschentwicklungen führen. Durch die Bewegung der Schaltmuffe in die entgegengesetzt zur Gangschaltstellung liegenden Richtung werden die dieser Gangschaltstellung zugeordneten Komponenten der Sperrsynchronisationseinrichtung nun axial weit genug auseinander bewegt, um im Zuge der Bewegung der Schaltmuffe in die Gangschaltstellung bei vorhandenen Drehzahldifferenzen die Schaltmuffe zunächst an der Bewegung in die Gangschaltstellung zu hindern, bis diese Drehzahldifferenzen abgebaut sind.
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Entsprechend einer Ausführungsform der Erfindung wird als Bedingung überprüft, ob nach dem Auslegen des Start-Ganges und der Bewegung aus der Gangschaltstellung in Richtung der Neutralstellung zwischenzeitlich ein Wechsel von einer Schaltgasse, in welcher der Start-Gang vorgesehen ist, in eine andere Schaltgasse des Schaltgetriebes durchgeführt wurde. Bei Vorliegen dieser Bedingungen wird die Maßnahme nicht durchgeführt, sondern mit Vorliegen der Anforderung zur Schaltung des Ziel-Ganges die Schaltmuffe über den Stellaktuator direkt in die Gangschaltstellung überführt. Dies hat den Vorteil, dass somit überprüft wird, ob ein Wechsel der Schaltgasse des Schaltgetriebes stattgefunden hat. Denn für einen derartigen Wechsel der Schaltgasse ist die Schaltmuffe der Sperrsynchronisationseinrichtung üblicherweise in die Neutralstellung bewegt, so dass bei einem erneuten Schalten des Start-Ganges als Soll-Gang die Sperrfunktion der Sperrsynchronisationseinrichtung gewährleistet ist und damit ein Abbau von ggf. vorhandenen Drehzahldifferenzen zuverlässig möglich wird.
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In Weiterbildung der vorgenannten Ausführungsform wird die Bedingung vorgelagert zu dem Kriterium überprüft, wobei mit Vorliegen der Bedingung die Überprüfung des Kriteriums übersprungen wird. In diesem Fall wird also zunächst überprüft, ob ein Wechsel der Schaltgasse stattgefunden hat, wobei im zu bejahenden Fall dann die Überprüfung des Kriteriums, ob der Ziel-Gang dem vorher eingelegten Start-Gang entspricht und dementsprechend die Schaltmuffe aus der Neutralstellung zurück in die Gangschaltstellung zu bewegen ist, übersprungen wird. Alternativ dazu kann die Bedingung aber auch parallel zu dem Kriterium oder nachgelagert zu dem Kriterium überprüft werden.
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Gemäß einer Ausgestaltungsmöglichkeit der Erfindung wird die Schaltmuffe bei Durchführung der Maßnahme über den Stellaktuator mit einem festgelegten Verfahrweg in die entgegengesetzt zur Gangschaltstellung liegende Richtung bewegt. In Weiterbildung dieser Ausgestaltungsmöglichkeit wurde der Verfahrweg mindestens als so lang festgelegt, dass die Neutralstellung der Schaltmuffe sicher eingestellt wird. In vorteilhafter Weise wird der Verfahrweg also groß genug gewählt, dass die Neutralstellung erreicht und damit die Sperrfunktion der Sperrsynchronisationseinrichtung zuverlässig wirksam wird. Insbesondere werden dabei vorhandene Spiele, Durchbiegungen, etc. der Sperrsynchronisationseinrichtung einbezogen.
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Gegenstand der Erfindung ist zudem ein Steuergerät, bei welchem es sich insbesondere um ein Getriebesteuergerät eines automatisierten Schaltgetriebes handelt. Dabei ist dieses Steuergerät dazu eingerichtet, bei einem automatisierten Schaltgetriebe einen Stellaktuator, insbesondere einen pneumatischen Stellaktuator, anzusteuern, um über den Stellaktuator eine Bewegung einer Schaltmuffe einer Sperrsynchronisationseinrichtung des automatisierten Schaltgetriebes aus einer Gangschaltstellung heraus in Richtung einer Neutralstellung und dadurch ein Auslegen eines Start-Ganges zu veranlassen. Dabei ist das Steuergerät ferner dazu ausgestaltet, mit Vorliegen einer Anforderung zur Schaltung eines Ziel-Ganges als Kriterium zu überprüfen, ob der Ziel-Gang dem vorher eingelegten Start-Gang entspricht und dementsprechend die Schaltmuffe zurück in die Gangschaltstellung zu bewegen ist. Des Weiteren ist das Steuergerät dazu eingerichtet, bei Vorliegen des Kriteriums eine Maßnahme durchzuführen und dabei die Schaltmuffe über den Stellaktuator zunächst in eine entgegengesetzt zur Gangschaltstellung liegende Richtung zu bewegen und erst anschließend in die Gangschaltstellung zu überführen. Im Weiteren kann das Steuergerät dann noch dazu eingerichtet sein, eine oder mehrere der vorgenannten Varianten eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Getriebestellsystems zu verwirklichen.
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Das erfindungsgemäße Verfahren lässt sich auch als Computerprogrammprodukt verkörpern, welches, wenn es auf einem Prozessor, beispielsweise einem Prozessor eines vorgenannten Steuergeräts läuft, den Prozessor softwaremäßig anleitet, die zugeordneten erfindungsgegenständlichen Verfahrensschritte durchzuführen. In diesem Zusammenhang gehört auch ein computerlesbares Medium zum Gegenstand der Erfindung, auf dem ein vorstehend beschriebenes Computerprogrammprodukt abrufbar gespeichert ist.
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Eine vorteilhafte Ausführungsform der Erfindung, die nachfolgend erläutert wird, ist in den Zeichnungen dargestellt. Es zeigt:
- 1 eine schematische Ansicht einer Sperrsynchronisationseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes; und
- 2 ein Ablaufdiagramm eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben der Sperrsynchronisationseinrichtung aus 1.
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Aus
1 geht eine schematische Ansicht eines Teils eines automatisierten Schaltgetriebes im Bereich einer Sperrsynchronisationseinrichtung 1 hervor, die einen dem Fachmann prinzipiell bekannten und beispielsweise aus der
DE 10 2012 214 498 A1 hervorgehenden Aufbau aufweist. Über die Sperrsynchronisationseinrichtung 1 kann eine Getriebewelle 2 des automatisierten Schaltgetriebes zum einen drehfest mit einem ersten Stirnrad 3 sowie zum anderen drehfest mit einem zweiten Stirnrad 4 verbunden werden, um jeweils je einen zugehörigen Gang des automatisierten Schaltgetriebes zu schalten.
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Die Sperrsynchronisationseinrichtung 1 umfasst eine Schaltmuffe 5, welche mit einer Innenverzahnung 6 drehfest und axial verschiebbar auf einem Synchronkörper 7 geführt ist. Der Synchronkörper 7 ist hierbei drehfest mit der Getriebewelle 2 verbunden. Aus einer, in 1 gezeigten Neutralstellung kann die Schaltmuffe 5 zum einen axial in eine erste Gangschaltstellung bewegt werden, in welcher die Schaltmuffe 5 mit ihrer Innenverzahnung 6 in eine Verzahnung 8 eines Kupplungskörpers 9 einfasst, der drehfest mit dem Stirnrad 3 verbunden ist. Dadurch verbindet die Schaltmuffe 5 in der ersten Schaltstellung den Kupplungskörper 9 und den Synchronkörper 7 drehfest miteinander, was auch eine drehfeste Verbindung des Stirnrades 3 mit der Getriebewelle 2 und damit eine Schaltung des zugehörigen Ganges zur Folge hat.
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Zum anderen kann die Schaltmuffe aus der Neutralstellung aber auch axial in eine zweite Gangschaltstellung bewegt werden, in der ein Zahneingriff der Innenverzahnung 6 der Schaltmuffe 5 mit einer Verzahnung 10 eines Kupplungskörpers 11 vorgenommen ist. Der Kupplungskörper 11 steht drehfest mit dem Stirnrad 4 in Verbindung, wodurch das Stirnrad 4 in der zweiten Gangschaltstellung der Schaltmuffe 5 drehfest mit der Getriebewelle 2 verbunden ist.
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Auf dem Fachmann ebenfalls prinzipiell bekannte Art und Weise sind axial zwischen dem Synchronkörper 7 und dem jeweiligen Kupplungskörper 9 bzw. 11 jeweils mehrere Synchronringe 12, 13 und 14 bzw. 15, 16 und 17 vorgesehen, die dafür vorgesehen sind, im Zuge der jeweiligen Überführung der Schaltmuffe 5 in die jeweilige Gangschaltstellung an zugehörigen Reibkonen Drehzahldifferenzen zwischen der Schaltmuffe 5 und dem jeweiligen Kupplungskörper 9 bzw. 11 vor dem jeweiligen Zahneingriff abzubauen und vor diesem Abbau eine Bewegung der Schaltmuffe 5 in die jeweilige Gangschaltstellung zu verhindern.
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Eine jeweilige Bewegung der Schaltmuffe 5 aus der Neutralstellung heraus in eine ihrer Gangschaltstellungen und auch eine Überführung der Schaltmuffe 5 aus der jeweiligen Gangschaltstellung in die Neutralstellung kann bei dem automatisierten Schaltgetriebe über einen pneumatischen Stellaktuator 18 vorgenommen werden, welcher einen in einem Betätigungszylinder 19 verschiebbaren Betätigungskolben 20 aufweist. Der Betätigungskolben 20 des Stellaktuators 18 ist dabei mit der Schaltmuffe 5 über eine Übertragungseinrichtung 21, wie beispielsweise ein Gestänge, gekoppelt. Dabei kann der Betätigungskolben 20 im Betätigungszylinder 19 in unterschiedlichen Schaltpositionen positioniert werden, von denen eine der Neutralposition, eine der ersten Gangschaltstellung und eine der zweiten Gangschaltstellung der Schaltmuffe 5 zugeordnet ist. Diese Positionierung wird dabei über ein Steuergerät 22 des automatisierten Schaltgetriebes gesteuert, wobei das Steuergerät 22 eine aktuelle Positionierung des Betätigungskolbens 20 im Betätigungszylinder 19 über einen Wegsensor 23 überwachen kann.
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Bei Schaltvorgängen im automatisierten Schaltgetriebe kann es nun dazu kommen, dass ein aktuell über die Sperrsynchronisationseinrichtung 1 geschalteter Gang ausgelegt und unmittelbar darauffolgend, beispielsweise aufgrund einer geänderten Vorgabe durch einen Fahrzeugführer, wieder einzulegen ist. Dies hat eine Bewegung der Schaltmuffe 5 aus der jeweiligen Gangschaltstellung in Richtung der Neutralstellung zur Folge, wobei dann je nach vorliegender Anforderung zur Schaltung des gerade auszulegenden Ganges noch im Zuge der Bewegung in Richtung Neutralstellung oder mit Erreichen derselbigen wieder eine Rücküberführung in die Gangschaltstellung vorzunehmen ist. Da die Neutralstellung entweder noch nicht erreicht worden ist bzw. über den pneumatischen Stellaktuator 18 eine Einstellung der Neutralstellung eventuell nicht genau vorgenommen werden kann, könnte diese Herausbewegung aus der Gangschaltstellung und die darauffolgende, erneute Überführung in die Gangschaltstellung zur Folge haben, dass insbesondere die jeweiligen Synchronringe 12 bis 14 bzw. 15 bis 17 noch nicht weit genug ausgelegt worden sind, um bei auftretenden Drehzahldifferenzen zwischen der Schaltmuffe 5 und dem jeweiligen Stirnrad 3 bzw. 4 erneut eine Bewegung der Schaltmuffe 5 in die jeweilige Gangschaltstellung so lange zu verhindern, bis diese Drehzahldifferenzen abgebaut worden sind.
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Um in diesem Fall die Sperrfunktion der Sperrsynchronisationseinrichtung 1 zu gewährleisten, wird ein Betrieb der Sperrsynchronisationseinrichtung 1 bei dem automatisierten Schaltgetriebe im Sinne eines erfindungsgemäßen Verfahrens vorgenommen, dessen Ablaufdiagramm in 2 dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren startet dabei in einem Zustand der Sperrsynchronisationseinrichtung 1, bei welchem die Schaltmuffe 5 in einer der Gangschaltstellungen positioniert und dementsprechend ein Start-Gang geschaltet ist. In einem ersten Schritt S1 wird dann abgefragt, ob die Schaltmuffe 5 durch eine entsprechende Anforderung in Richtung der Neutralstellung überführt wird. Ist das Ergebnis dieser Abfrage negativ, soll also kein Gangwechsel durch Überführung der Schaltmuffe 5 in Richtung der Neutralstellung stattfinden, so wird zu einem Schritt S2 übergegangen, in welchem der zuletzt geschaltete Gang und damit auch die zuletzt geschaltete Gangschaltstellung abgefragt wird. Diese zuletzt geschaltete Gang wird dann als Ziel-Gang deklariert und in einem darauffolgenden Schritt S3 geschaltet. Dadurch wird der Start-Gang als geschalteter Gang aufrechterhalten.
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Ist das Ergebnis in Schritt S1 hingegen, dass die Schaltmuffe 5 in Richtung der Neutralstellung überführt wird, so bedeutet dies die Durchführung eines Gangwechsels. Dabei wird zu einem Schritt S4 gewechselt, in dem als Bedingung überprüft wird, ob ein Wechsel der Schaltgasse in dem automatisierten Schaltgetriebe vorgenommen wurde. Dies ist dann der Fall, wenn zwischenzeitlich von der Schaltgasse, in welcher der Start-Gang liegt, in eine andere Schaltgasse des automatisierten Schaltgetriebes gewechselt wurde. Ist die Bedingung in Schritt S4 erfüllt, so bedeutet dies, dass durch diesen zwischenzeitlichen Wechsel der Schaltgasse hinsichtlich der Sperrsynchronisationseinrichtung 1 die Neutralstellung zuverlässig eingestellt worden ist.
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Daraufhin wird in einem Schritt S5 festgestellt, dass keine weitere Maßnahme vorzunehmen ist, bevor der Ziel-Gang dann in Schritt S3 geschaltet wird.
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Wurde in Schritt S4 hingegen kein Wechsel der Schaltgasse erkannt, so wird dies in einem Schritt S6 festgehalten, bevor in einem darauffolgenden Schritt S7 als Kriterium überprüft wird, ob der angestrebte Ziel-Gang dem unmittelbar vorher ausgelegten Start-Gang entspricht. Ist dies nicht der Fall, so wird der gewünschte Ziel-Gang im Rahmen von Schritt S3 ohne Maßnahme geschaltet.
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Ist das Kriterium in Schritt S7 hingegen erfüllt, handelt es sich also bei dem angestrebten Ziel-Gang um den unmittelbar vorher ausgelegten Start-Gang, so wird die Schaltmuffe 5 in einem Schritt S8 zunächst in eine Richtung bewegt, welche entgegengesetzt zu der Gangschaltstellung des Ziel-Ganges und damit auch des vorher ausgelegten Start-Ganges liegt. Diese Bewegung wird dabei mit einem festgelegten Verfahrweg ausgeführt, welcher mindestens so lange ist, dass die Neutralstellung der Schaltmuffe 5 erreicht oder sogar leicht überfahren wird. Nach einer Durchführung dieser Bewegung in die entgegengesetzte Richtung wird dann erneut zu Schritt S3 übergegangen und damit der gewünschte Ziel-Gang letztendlich geschaltet.
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Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann bei einer Sperrsynchronisationseinrichtung eines automatisierten Schaltgetriebes auch bei einem Auslegen eines Ganges und einem hierauf unmittelbar folgenden Schalten desselben Ganges stets die Sperrfunktionen der Sperrsynchronisationseinrichtung gewährleistet werden.
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Bezugszeichen
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- 1
- Sperrsynchronisationseinrichtung
- 2
- Getriebewelle
- 3
- Stirnrad
- 4
- Stirnrad
- 5
- Schaltmuffe
- 6
- Innenverzahnung
- 7
- Synchronkörper
- 8
- Verzahnung
- 9
- Kupplungskörper
- 10
- Verzahnung
- 11
- Kupplungskörper
- 12
- Synchronring
- 13
- Synchronring
- 14
- Synchronring
- 15
- Synchronring
- 16
- Synchronring
- 17
- Synchronring
- 18
- Stellaktuator
- 19
- Betätigungszylinder
- 20
- Betätigungskolben
- 21
- Übertragungseinrichtung
- 22
- Steuergerät
- 23
- Wegsensor
- S1 bis S8
- Einzelschritte
