DE4026659A1

DE4026659A1 - Steuereinrichtung

Info

Publication number: DE4026659A1
Application number: DE4026659A
Authority: DE
Inventors: Friedrich Schreiner; Karlmann Hamma
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 1989-08-25
Filing date: 1990-08-23
Publication date: 1991-02-28
Also published as: WO1991002662A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Steuereinrichtung für den Gangwechsel in einem Vorgelegegetriebe für ein Kraftfahrzeug mit druckmittelbetätigten Schaltkupplungen, die im oder am Getriebe angeordnet sind und von einer Gangschalteinrichtung betätigt werden, wobei die Drehzahlanpassung der Kupplungselemente über die Antriebsmaschine erfolgt und z. B. bei Schubrückschaltungen diese Drehzahlanpassung über die Erhöhung der Drehzahl des der Antriebsmaschine zugeordneten Teilantriebsstranges bewirkt wird.

Aus der FR-A 21 72 622 ist bekannt, nach einer Schaltung das Schließen der Kupplung über eine elektronische Einheit zu bewirken. Dazu werden die Drehzahlen vor und nach der Kupplung erfaßt, in einer elektronischen Einheit verglichen und über eine Korrektureinrichtung in Abhängigkeit der Beeinflussung der Motordrehzahl über die Füllung des Motors aufbereitet.

Weiter ist es bekannt, in einer Steuereinrichtung für eine druckmittelbetätigte Schaltkupplung bei einer erkannten Schubrückschaltung über einen Gasstoß, vorrangig einen Vollgasstoß, die Drehzahldifferenzen auszugleichen. In dieser Schrift der EP 02 36 322 B1 ist also beschrieben, wie mit einem einfachen Gasstoß die Drehzahldifferenz zwischen der Primär- und der Sekundärwelle einer Schaltkupplung verringert und damit eine Gangschaltung verbessert werden kann. Eine solche beschriebene Einrichtung ist zwar geeignet, durch den Drehzahlangleich die Schaltung zu verbessern, sehr hohe qualitative Ansprüche an die Schaltung eines z. B. schweren Nutzfahrzeuges sind damit nicht zu erfüllen.

Ausgehend von der letztgenannten Schrift ist es deshalb Aufgabe der Erfindung, eine solche Steuereinrichtung weiterzuentwickeln mit dem Ziel, die Schaltungen in allen Gängen und in allen Fahrsituationen qualitativ zu verbessern.

Diese Aufgabe wird mit den kennzeichnenden Merkmalen von Anspruch 1 erfüllt. Mit der gezielten Drehzahlführung der Antriebsmaschine wird während einer Gangschaltung die Eingangswelle der Schaltkupplung immer so beschleunigt, daß deren Drehzahl beim Einkuppeln höher ist als die der Abtriebswelle. Unabhängig von der wirklichen Fahrsituation des Fahrzeuges auf relativ einfache Weise wird damit die Schaltung zu einer Zugschaltung, die in bekannter Weise wesentlich einfacher zu beherrschen ist.

Während in bekannten Kupplungssteuerungen die Drehzahlen der Primär- und der Sekundärwelle einer Schaltkupplung zur Ermittlung des jeweiligen Fahrzustandes, z. B. einer Zug- oder auch Schubschaltung, führt und die jeweilige Steuereinrichtung diesen Unterschied berücksichtigt, führt die, z. B. aus den Differenzdrehzahlen beeinflußte Drehzahlführung des Antriebsmotors grundsätzlich zu einer Zugschaltung. Die Voreilung der Primärwelle Δn kann in ihrer Höhe dabei in einer elektronischen Motorführungseinheit in Abhängigkeit der Drehzahldifferenzen der jeweiligen Schaltungen im Getriebe, aber in vorteilhafter Weise noch von der Beschleunigung Δb = f (t) und/oder der Änderung der Kupplungsabtriebsdrehzahl Δn = f (t) beeinflußt werden. Alle diese Parameter können in einfacher Weise aus den an und für sich erfaßten und für andere Zwecke schon benötigten Parametern des Antriebsstranges ermittelt werden. Auch der Beginn der Motorführung kann sehr gut an die jeweiligen Bedingungen des Antriebsstranges angepaßt werden. Dabei ist es möglich, diesen auch z. B. gang- oder auch drehzahldifferenzabhängig unterschiedlich zu gestalten, wenn die Motorführung nur auf den Zeitraum begrenzt wird, in dem die Schaltkupplung offen ist.

Die Erfindung ist nicht auf die Merkmalskombination der Ansprüche beschränkt. Für den Fachmann ergeben sich weitere sinnvolle Kombinationsmöglichkeiten von Ansprüchen und einzelnen Anspruchsmerkmalen aus der Aufgabenstellung.

Weitere Einzelheiten der Erfindung werden anhand einer Zeichnung und eines Ausführungsbeispieles erläutert. In der schematisch dargestellten Steuereinrichtung ist zunächst der Antriebsstrang mit dem Antriebsmotor bzw. der Antriebsmaschine 4 der Schaltkupplung 2 dem Vorgelegegetriebe 1 und der Antriebsachse 51 des Kraftfahrzeuges erkennbar. Zwischen der Kupplung 2 und der Antriebsmaschine ist die Primärwelle - Motorabtriebswelle - bzw. der motorseitige Antriebsstrang 22 angeordnet. Die Sekundärwelle 23 verbindet die Kupplung 2 mit dem Vorgelegegetriebe, und 13 ist die Getriebeabtriebswelle, die gleichzeitig auch zur Ermittlung der Fahrzeuggeschwindigkeit herangezogen wird. Die Drehzahlen n1 der Motorabtriebswelle 22, n2 der Sekundärwelle 23 der Kupplung und n3 der Getriebeabtriebswelle 13 werden über Sensoren erfaßt und der elektronischen Motorführung 3 zugeleitet. Am Getriebe 1 ist noch die Gangschalteinrichtung bzw. der Schaltventilblock 11 angeordnet, dessen Stellung über die Leitung 12 gleichfalls der Motorführungseinrichtung 3 zugeleitet wird. Eines der Kupplungselemente 21 wird über die Kupplungssteuerung 25 axial betätigt, die über die Leitung 24 mit der Motorführung in Verbindung steht. Am Antriebsmotor 4 ist die Drosselklappeneinrichtung bzw. die Einspritzpumpe 42 angeordnet, die über die Leitung 71 von einer E-Gas-Einrichtung 7 betätigt wird. Die Beeinflussung der E-Gas-Einrichtung 7 ist über das Gaspedal 6 und die Leitung 61, aber auch über die Motorführung 3 und die Leitung 31 möglich.

Die Steuereinrichtung wirkt wie folgt: Während einer Gangschaltung im Getriebe 1 durch die Gangschalteinrichtung 11 ist die Kupplung 2 geöffnet, und die Drehzahlen der Primärwelle 22 und der Sekundärwelle 23 der Kupplung 2 sind unterschiedlich. Immer dann, wenn die Drehzahl der Primärwelle 22 geringer als die Drehzahl der Sekundärwelle 23 ist und dies von der Motorführungseinrichtung 3 erkannt wird, wird von dieser über die Leitung 31 und die E-Gas-Einrichtung 7 die Drosselklappe bzw. die Einspritzpumpe 42 so beeinflußt, daß die Drehzahl der Primärwelle 22 erhöht wird und es zu einer Voreilung Δn gegenüber der Sekundärwelle 23 kommt. Dieser Eingriff bzw. diese Drehzahlführung der Primärwelle 22 über den Antriebsmotor 4 ist auf den Zeitraum unmittelbar vor dem Schließen der Kupplung 2 begrenzt und wird über die Motorführungseinrichtung 3 so gesteuert, daß es zu einer Voreilung der Primärwelle 22 gegenüber der Sekundärwelle 23 kommt und beim Schließen der Kupplung die Primärwelle 22 bzw. der Antriebsmotor 4 immer wie bei einer Zugschaltung abgebremst wird. Die Voreilung Δn ist dabei vorbestimmt und kann in Abhängigkeit der Drehzahl und/oder der jeweiligen Gangstellung im Getriebe 1 unterschiedlich sein. Das Signal zum Einschalten der Motorführungseinrichtung 3 wird von der Kupplungsansteuerung 25 bewirkt und kann beim Beginn des Einkuppelns der Kupplung 2 erfolgen. Die Motorführung kann aber schon während des Schalt- bzw. Synchronvorganges im Getriebe bzw. während des Eilganges der Kupplungsansteuerung 25 von der Motorführungseinrichtung bewirkt werden. Die Höhe der Voreilung Δn der Eingangswelle 22 ist auch beeinflußbar durch die Änderung der Beschleunigung des Fahrzeuges Δb = f (t) bzw. durch die Änderung der Kupplungsabtriebsdrehzahl Δn2 = f (t). Während die Kupplung geöffnet ist und die Motorführungseinrichtung 3 wirkt, ist eine Motorbeeinflussung des Fahrers über das Gaspedal 6 und die E-Gas-Einrichtung 7 unterbunden und erst nach dem Schließen der Kupplung 2 über die Kupplungsansteuerung 25 wieder möglich.

Bezugszeichen

1 Vorgelegegetriebe
11 Gangschalteinrichtung/Schaltventilblock
12 Leitung
13 Getriebeabtriebswelle
2 Schaltkupplung
21 Kupplungselemente
22 Primärwelle/Antriebsstrang motorseitig/Eingangswelle
23 Sekundärwelle
24 Leitung
25 Kupplungsansteuerung/Kupplungssteuerung
3 Motorführungseinrichtung
31 Leitung
4 Antriebsmaschine/Antriebsmotor
42 Drosselklappe/Einspritzpumpe
5 Kraftfahrzeug
51 Antriebsachse
6 Gaspedal
61 Leitung
7 E-Gas-Einrichtung
71 Leitung
n1 Eingangsdrehzahl der Kupplung
n2 Ausgangsdrehzahl der Kupplung
n3 Getriebeabtriebsdrehzahl
Δn Voreilung der Drehzahl

Claims

1. Steuereinrichtung für den Gangwechsel in einem Vorgelegegetriebe (1) für ein Kraftfahrzeug (5) mit einer druckmittelbetätigten Schaltkupplung (2), die im oder am Getriebe (1) angeordnet ist und in Verbindung mit einer Gangschalteinrichtung (11) betätigt wird, wobei die Drehzahlanpassung der Kupplungselemente (21) über die Antriebsmaschine (4) erfolgt und, z. B. bei Schubrückschaltungen, diese Drehzahlanpassung über die Erhöhung der Drehzahl des der Antriebsmaschine (4) zugeordneten Teilantriebsstranges (22) bewirkt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl (n1) der Antriebsmaschine (4) während einer Gangschaltung so geführt wird, daß die Drehzahl (n1) der Primärwelle (22) der Schaltkupplung (2) kurz vor dem Einkuppeln immer höher ist als die Drehzahl (n2) der Sekundärwelle (23), und daß beim Einkuppeln der Antriebsmotor (4) immer abgebremst wird und alle Schaltungen zu Zugschaltungen werden.

2. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Eingangsdrehzahl (n1) gegenüber der Ausgangsdrehzahl (n2) der Schaltkupplung (2) um einen programmierten Wert (Δn) voreilt.

3. Steuereinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Signal zum Einschalten der Motorführungseinrichtung (3) von der Kupplungsansteuerung (25) bewirkt wird und die Voreilung der Eingangswelle (Δn) von der Stellung der Gangschalteinrichtung (11) des Getriebes (1) beeinflußt wird.

4. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorführung beim Beginn des Einkuppelns der Kupplung (2) bewirkt wird.

5. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Motorführung während des Schalt- bzw. Synchronisiervorganges und/oder Eilganges der Kupplung (2) betätigt wird.

6. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreilung (Δn) der Eingangswelle (22) durch die Änderung der Beschleunigung des Fahrzeuges Δb = f (t) beeinflußt wird.

7. Steuereinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Voreilung (Δn) der Eingangswelle (22) durch die Änderung der Kupplungsabtriebsdrehzahl Δn2 = f (t) erfolgt.

8. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahlführung der Antriebsmaschine (4) über die Motorführungseinrichtung (3) erfolgt, wenn die Schaltkupplung (2) geöffnet ist.

9. Steuereinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Drehzahl (n1) des Antriebsmotors (4) während der automatischen Drehzahlführung über die Motorführungseinrichtung (3) durch den Fahrer über das Gaspedal (6) nicht beeinflußbar ist.

10. Steuereinrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Regelung der Drehzahlführung über eine an sich bekannte E-Gas- Einrichtung (7) ausgeführt wird.