DE4230989A1 - Verfahren zum Schalten eines synchronisierten Verteilergetriebes und nach diesem Verfahren geschaltetes Verteilergetriebe - Google Patents
Verfahren zum Schalten eines synchronisierten Verteilergetriebes und nach diesem Verfahren geschaltetes VerteilergetriebeInfo
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Description
Die Erfindung handelt von einem Verfahren zum Schalten eines
Verteiler- oder Zwischengetriebes, dessen Eingangswelle über
ein Schaltgetriebe und eine Fahrkupplung mit dem Motor in Ver
bindung steht, und dessen Schaltelement eine über eine Betäti
gungsvorrichtung verstellbare Muffe mit Synchronisiereinrich
tung ist und von einem nach diesem Verfahren geschalteten Ver
teilergetriebe.
Ein derartiges Verfahren ist in der DE-A 38 35 644 beschrieben.
Sie handelt von einem synchronisierten Verteilergetriebe mit
Vorwählschaltung zwischen einem Straßen- und einem Geländegang
und mit einer Rückschaltsperre. Letztere läßt, von einem Dreh
zahlwächter gesteuert, ein Zurückschalten in den Geländegang
nur zu, wenn die Motordrehzahl beim Ausrücken der Fahrkupplung
in einem vorgebbaren unteren Bereich liegt.
Daß dort die Motordrehzahl beim Ausrücken der Fahrkupplung maß
gebend ist, hat den Nachteil, daß der tatsächliche Fahrzustand
nach dem Auskuppeln nicht mehr erfaßt ist und unberücksich
tigt bleiben muß. Das Zurückschalten in den Geländegang wird
meist durch hohe Fahrwiderstände (Steigung oder Bodenbeschaf
fenheit) erforderlich, die nach dem Ausrücken der Fahrkupplung
zu einer Verzögerung des Fahrzeuges führen.
Der Fahrer kann dort erst zurückschalten, wenn die Rückschalt
sperre gelöst ist, also die Motordrehzahl den vorgegebenen un
teren Bereich erreicht hat. Bis der Geländegang dann tatsäch
lich ganz eingerückt ist, hat das Fahrzeug oft schon stark an
Geschwindigkeit verloren oder ist ganz zum Stillstand gekommen.
Dadurch kann das Fahrzeug unter Umständen steckenbleiben oder
es muß mit hohem Kupplungverschleiß angefahren werden. Das um
somehr, als die Schaltzeit bei großen Massen und hohem Stufen
sprung relativ lang ist.
Es ist daher Ziel der Erfindung, von dem oben zitierten Stand
der Technik ausgehend ein Schaltverfahren vorzuschlagen, das
bei größtmöglicher Sicherheit und geringem Aufwand die volle
Ausnutzung der Drehzahlgrenze des Motors gestattet und die Le
bensdauer des Verteilergetriebes erhöht.
Erfindungsgemäß besteht das Verfahren aus den der Reihe nach im
1. Anspruch angeführten Schritten. Es wird also mit anderen
Worten nach Lösen der Fahrkupplung die Verzögerung des Fahrzeu
ges durch die diversen Fahrwiderstände (Innere Reibung, Roll
reibung, Steigung etc), gemessen und der Schaltpunkt entspre
chend einer prognostizierten Schaltzeit vorverlegt.
So erfolgt bereits vor Erreichen des vorgegebenen unteren Be
reiches der Motordrehzahl (Bezeichnung in der DE-A 38 35 644,
in der ggst Anmeldung Getriebeausgangsgrenzdrehzahl genannt),
nämlich bei der (höheren) Freigabedrehzahl die Freigabe und es
wird mit der Synchronisierung - die wegen des großen Sprunges
zwischen Straßen- und Geländegang und wegen der großen zu be
schleunigenden Massen ja einige Zeit dauert - begonnen. Bis die
Synchronisierung beendet ist, sind die Drehzahlen im Antriebs
strang durch die Fahrwiderstände auf das erlaubte Maß abgesun
ken. Zum Überdrehen des Motors kann es ja erst nach beendeter
Synchronisierung kommen, wenn die Fahrkupplung wieder einge
rückt ist.
Der Schaltvorgang wird nicht nach einer bestimmten Zeit freige
geben, sondern wenn die Drehzahl des ausgekuppelten Antriebs-
Stranges bis auf die Freigabedrehzahl abgesunken ist. Das hat
den Vorteil, daß die Freigabe auch dann zum richtigen Zeitpunkt
erfolgt, wenn zwischendurch gebremst wird oder sich die Fahrwi
derstände in der Zwischenzeit kurzzeitig ändern.
Vorzugsweise wird die Freigabedrehzahl mit den Verfahrens
schritten des zweiten Anspruches errechnet. In geometrischen
Begriffen bedeutet das, daß die Drehzahlkurve über das Meßin
tervall dt hinaus extrapoliert und mit der Horizontalen ge
schnitten wird, die die Höchstdrehzahl der Verteilergetriebe
ausgangswelle im Zielgang, also unter Berücksichtigung der
Übersetzung des Geländeganges, darstellt. Das ist die Getriebe
ausgangsgrenzdrehzahl. Mit der prognostizierten Schaltzeit ge
langt man dann durch Interpolation zur Freigabedrehzahl. Bei
Annahme eines linearen Verlaufes erhält man so sehr schnell und
einfach einen zuverlässigen Wert, der auch durch kurzzeitige
Störungen nicht verfälscht ist.
Es ist aus Sicherheitsgründen vorteilhaft, vorzusehen, daß bei
Anstieg der gemessenen Drehzahl die Freigabedrehzahl direkt der
höchstzulässigen Motordrehzahl entspricht, also gleich der
durch die Übersetzung im Zielgang dividierten höchstzulässigen
Motordrehzahl ist. (Anspruch 3). Das bedeutet, daß in diesem
Betriebszustand keine Vorverlegung der Freigabe erfolgt. So ist
auch auf Gefällestrecken bei gleichzeitigem Bremsen sicheres
Hinunterschalten in den Geländegang - etwa zur Erhöhung der Mo
torbremswirkung - möglich.
Die Drehzahlmessung kann im Rahmen der Erfindung bei Berück
sichtigung der Getriebeübersetzungen an einer beliebigen Stelle
abtriebsseitig der Fahrkupplung erfolgen. Besonders einfach
wird das Verfahren, wenn sie an der Antriebsseite des Schaltge
triebes erfolgt (Anspruch 4), an der Getriebeeingangswelle.
Dann brauchen - soferne nicht in beiden Getrieben gleichzeitig
geschaltet werden soll - die Übersetzungen des Schaltgetriebes
nicht berücksichtigt zu werden und bei einem zweistufigen Ver
teilergetriebe kann die Übersetzung des Geländeganges fest ein
gegeben werden. Andernfalls ist ein Sensor für die Schalt
stellung des Schaltgetriebes und die Eingabe auch dieser Über
setzungsverhältnisse oder eine Messung der Achsantriebs- und
der Motordrehzahl erforderlich, um in den Genuß der Vorteile
der Erfindung zu kommen.
Die Übersetzungen bzw. den im Hauptgetriebe gerade eingelegten
Gang nicht berücksichtigen zu müssen, macht das Verfahren nicht
nur besonders einfach, sondern erhöht auch die Sicherheit und
Genauigkeit. Bei Messung an der Getriebeeingangswelle wird bei
eingerückter Kupplung ja die Motordrehzahl abgenommen. Nebstbei
ist es praktisch, am Schaltgetriebe, das oft von einem anderen
Hersteller stammt, keine Veränderungen vornehmen, bzw. es nicht
einmal kennen zu müssen. Falls nicht bereits vorhanden, müssen
nur Drehzahlsensoren angebracht werden.
Die Schaltzeit könnte an sich eine aus den Massenverhältnissen
und Abmessungen berechnete oder für eine bestimmte Kombination
Schaltgetriebe - Verteilergetriebe gemessene und fest gespei
cherte Größe sein. In Weiterbildung der Erfindung ist es jedoch
besonders vorteilhaft, einen einfachen Lernalgorithmus anzuwen
den (Anspruch 5), etwa eine Korrektur der Schaltzeit durch Ge
wichtung der gespeicherten prognostizierten und der tatsäch
lichen Schaltzeit und Mittelwertbildung aus den gewichteten
Schaltzeiten (Anspruch 6).
Ein solcher Algorithmus gestattet die selbsttätige Anpassung
der Schaltzeit an den jeweiligen Antriebsstrang und das jewei
lige Fahrzeug und auch an den Verschleißzustand der Synchron
ringe. Ersteres hat für die Serienfertigung den unschätzbaren
Vorteil, daß alle Verteilergetriebe ohne Kenntnis der für sie
vorgesehenen Anwendung mit einem einheitlichen Anfangswert aus
gestattet (initialisiert) werden können und zweiteres, daß die
erfindungsgemäßen Vorteile über die gesamte Lebensdauer erhal
ten bleiben.
Wenn bei positiver Differenz zwischen gespeicherter und gemes
sener Schaltzeit die gemessene Schaltzeit hoch und bei negati
ver Differenz tief gewichtet wird (Anspruch 7), ist die Anpas
sung an das jeweilige Fahrzeug schnell erreicht und die Anpas
sung an langsamen Verschleiß bleibt von Zufälligkeiten unbeein
trächtigt.
Das heißt, wenn die tatsächliche Schaltzeit kürzer als die pro
gnostizierte (die Differenz also positiv) ist, wird letztere
sehr schnell der tatsächlichen angepaßt. Wenn also das fa
brikneue Verteilergetriebe mit einer minimalen Schaltzeit in
itialisiert ist und die tatsächliche Schaltzeit größer ist,
wird die prognostizierte Schaltzeit sehr schnell an die gemes
sene herangeführt.
Ist die tatsächliche Schaltzeit aber durch langsamen Verschleiß
länger als die prognostizierte, wird letztere sehr langsam
nachgeführt.
Zur Verbesserung der Genauigkeit der Prognose der Schaltzeit
empfiehlt es sich weiters, sie in Abhängigkeit von einer Tempe
ratur des Verteilergetriebes, vorzugsweise der Öltemperatur, zu
korrigieren (Anspruch 8).
In einer bevorzugten Durchführungsform des Verfahrens wird zu
erst vorgewählt und dann durch Treten der Fahrkupplung der
Schaltvorgang eingeleitet (Anspruch 9), dabei ist es vorteil
haft, die Vorwahl nur für eine begrenzte Zeit gelten zu lassen
und wieder zu löschen, wenn innerhalb dieser die Kupplung nicht
betätigt wird (Anspruch 10). Dadurch werden unbeabsichtigte
Doppelschaltungen verhindert.
In Verfeinerung des Verfahrens kann nach erfolgtem Einrücken
des gewünschten Ganges ein Signal zum Einkuppeln auffordern
(Anspruch 11). Wenn vorgesehen ist, daß bei Einkuppeln vor
vollendetem Einrücken des gewünschten Ganges die Betätigungs
vorrichtung noch für eine bestimmte Zeit beaufschlagt bleibt
(Anspruch 12), bedeutet auch zu frühes Einkuppeln kein Sicher
heitsrisiko. Außerdem kann Gasgeben oder Bremsen die Synchro
nisation unterstützen.
Im folgenden wird die Erfindung anhand von Abbildungen näher
erläutert:
Fig. 1 Schematische Darstellung des Antriebsstranges eines
Kraftfahrzeuges und der für die Ausführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens beispielsweise
erforderlichen Elemente.
Fig. 2 Graphische Darstellung des Schaltverlaufes nach dem
erfindungsgemäßen Verfahren.
Fig. 3 Ablaufdiagramm eines Programmes zur Durchführung des
erfindungsgemäßen Verfahrens.
Fig. 4 Ablaufdiagramm eines Programmes zur Korrektur der
prognostizierten Schaltzeit im Rahmen des erfin
dungsgemäßen Verfahrens.
In dem in Fig. 1 dargestellten Kraftfahrzeug besteht der An
triebsstrang aus einem Motor 1, einer Kupplung 2, einem Schalt
getriebe 3 mit Getriebeeingangswelle 4, einem Verteilerge
triebe 6 mit Verteilergetriebeeingangswelle 5, einer Vorder
achsantriebswelle 7 und einer Hinterachsantriebswelle 8.
Das Verteilergetriebe 6 enthält die Verteilergetriebeeingangs
welle 5 mit zwei Losrädern 10, 11 mit Kupplungsteilen und einer
Kupplungsmuffe 12 mit Synchronisiereinrichtungen, eine Vorgele
gewelle 13, die mit den Losrädern 10, 11 kämmende Festräder auf
weist und eine Abtriebswelle 14 mit Abtriebszahnrad und einer
Kupplung 15 für die Zuschaltung des Vorderradantriebes. Je nach
Stellung der Kupplungsmuffe ist in bekannter Weise entweder der
Straßengang oder der stark übersetzte Geländegang geschaltet,
der sich vom Straßengang um das Verhältnis üVG (normalerweise
1,7 bis 2,0) unterscheidet.
Bei dem beschriebenen Verteilergetriebe 6 handelt es sich um
eine mögliche Ausführungsform. Im Rahmen der Erfindung sind
auch andere Ausführungsformen, etwa mit sperrbarem oder nicht
sperrbarem Differential, mit anderer Anordnung der Wellen, der
Zahnräder oder der Schaltmuffe, denkbar, solange nur auf einer
Welle eine Muffe mit Synchronisiereinrichtung vorhanden ist.
Diese Muffe 12 ist beispielsweise mittels einer auf einer
Schaltstange 17 befestigten Schaltgabel 16 verschiebbar. Die
Schaltstange 17 wird von einem Steuerzylinder 18, der vorzugs
weise ein Drei-Stellungszylinder ist, bewegt.
Der Betätigungszylinder 18 ist über drei Magnetventile 19, 20, 21
mit Druckluft von einem Druckluftbehälter 24 beaufschlagbar.
Weiters ist noch ein Umschaltventil 22 und ein Druckminderven
til 23 vorhanden, das die Beaufschlagung des Betätigungszylin
ders 18 mit verschiedenem Druck gestattet, womit verschiedene
Schaltzeiten möglich sind. Insbesondere ermöglicht die erfin
dungsgemäße Berücksichtigung der Schaltzeit deren Verlängerung
durch verminderten Beaufschlagungsdruck, was der Lebensdauer der
Synchronringe zugute kommt. Die Betätigung der Schaltstange 17
könnte aber ebenso gut hydraulisch oder elektromagnetisch er
folgen.
Eine zentrale Steuerelektronik 25 wickelt das erfindungsgemäße
Verfahren ab und liefert den Magnetventilen 19, 20, 21 Signale.
Sie ist beispielsweise ein Mikroprozessor, könnte aber auch
eine kundenspezifisch aufgebaute Digitalschaltung (ASIC) oder
eine Hybrid-Schaltung sein.
Der zentralen Steuerelektronik 25 werden Signale von den fol
genden Signalgebern zugeführt:
- - Vom Drehzahlfühler 26 eine Getriebeeingangsdrehzahl nGE,
- - Vom Kupplungsgeber 27 ein Signal sK, das das Durchtreten des Kupplungspedales 28 meldet,
- - Von einem Stellungsgeber 29 ein Signal sS, das angibt, ob der Geländegang, der Straßengang oder ggf. gar kein Gang eingelegt ist,
- - Vom Temperaturgeber 30 ein Temperatursignal sT, etwa ein Öltemperatursignal,
- - Vom Vorwahlschalter 31 ein Gangvorwahlsignal sG.
Schließlich sind noch Kontrollampen 32 und ein akustischer Si
gnalgeber 33 vorhanden.
In Fig. 2 ist der Schaltverlauf beim Hinunterschalten vom
Straßengang in den Geländegang des Verteilergetriebes 6 gra
phisch dargestellt, wobei die Zeitachse horizontal verläuft.
Kurve 40 ist der Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangs
welle 4, nGE. Die strichliert eingezeichneten Linien stellen
der Reihe nach dar: die maximal zulässige Motordrehzahl nMOT-
MAX, die Getriebeausgangsgrenzdrehzahl nGAG, das ist die maxi
mal zulässige Motordrehzahl geteilt durch die Übersetzung des
Verteilergetriebes üVG im Geländegang und die Freigabedrehzahl
nGEG.
Die Kurve 45 ist die Geschwindigkeit des Fahrzeuges, die Kurve
46 die Stellung des Kupplungspedales 28 (die Kupplung ist ge
schlossen, wo die Kurve 46 sich mit der Abszisse deckt). Mit sK
ist das Signal des Kupplungspedalsensors 32, mit sV das An
steuersignal für das Magnetventil 19, das das Einrücken der
Muffe 12 in den Geländegang auslöst und mit sS ist das Rück
meldesignal bezeichnet, das die Vollendung des Einrückvorganges
anzeigt. Die Höcker 50 schließlich deuten das akustische Signal
an, das zum Einrücken der Kupplung 2 auffordert.
Der Schaltvorgang vollzieht sich nun so: das Kraftfahrzeug
fährt in einem beliebigen Getriebegang, im Verteilergetriebe
ist der Straßengang geschaltet. Der Fahrer stellt stark ange
stiegenen Fahrwiderstand fest und betätigt den Vorwahlschal
ter 31 (Fig. 1) und löst die Fahrkupplung 2 (Rampe 46′ der
Kurve 46). Zum Zeitpunkt t0 ist das Kupplungspedal so weit ge
treten, daß der Kupplungssignalgeber 27 (Fig. 1) anspricht und
das Signal sK abgibt.
Dadurch wird zum Zeitpunkt t1 eine erste Messung der Drehzahl
n1(GE) der Getriebeeingangswelle 4 festgehalten und einen Zeit
abschnitt dt später, zum Zeitpunkt t2, eine zweite Messung
n2(GE). Mit diesen beiden Meßwerten n1, n2 und dem Meßintervall
dt ist der Verlauf der Kurve 40 als Gerade 40′ bestimmt.
Sie schneidet die Horizontale der Getriebeausgangsgrenzdrehzahl
nGAG zu einem Zeitpunkt t4. Durch lineare Interpolation wird
dann die der Schaltzeit tSE entsprechende Freigabedrehzahl nGEG
ermittelt. Der Schnittpunkt der Kurve 40′ mit der Zeit-Ordinate
t4 ist die Drehzahl nGAG, ab der bei einem Verteilergetriebe
nach dem Stand der Technik die Schaltung freigegeben wäre. Die
Zeitspanne tSE entspricht einer Vorverlegung der Freigabe, ge
nauer: einer Erhöhung der Getriebeausgangsgrenzdrehzahl nGAG
auf die Freigabedrehzahl nGEG.
Da die Drehzahl der Getriebeeingangswelle nGE kontinuierlich
gemessen wird, kann der eigentliche Schaltvorgang ausgelöst
werden, sobald diese die Grenzdrehzahl nGEG erreicht hat. Da
durch wird das Magnetventil 19 mit einem Signal sV angesteuert,
was sich als Sprung darstellt. Nun wird die Synchronisierung
durchgeführt was, angenommen, genau so lange braucht, wie vor
hergesagt (tSE). Sobald die Synchronisierung beendet ist, hat
die Schaltstange 17 ihre Endstellung eingenommen und der Stel
lungsgeber 29 gibt die Vollzugsmeldung sS.
Daß die Synchronisation tatsächlich vollendet ist, ist auch auf
der Kurve 40 zu sehen, die zum Zeitpunkt t4 genau die maximale
Motordrehzahl nMOTMAX erreicht hat. Zwischen den Zeitpunkten t4
und t5 sinkt sie etwas ab, bis die Kupplung wieder eingerückt
ist. Die Kurve 40′′ ist durch die im Geländegang andere Überset
zung eine Gerade größerer Steigung als die Kurve 40′, sie
stellt das Nachlassen der Drehzahl bis zum Einrücken der Kupp
lung dar.
Die Vollzugsmeldung zum Zeitpunkt t4 löst das akustische Si
gnal 33, etwa ein zweimaliges Piepsen, aus, womit der Fahrer
zum Einkuppeln aufgefordert wird, was er gemäß Kurve 46 tut.
Zum Hinaufschalten in den Straßengang bedarf es keiner besonde
ren Maßnahmen, weil der Fahrer vor dem Schalten den Motor
selbstverständlich bis an die Drehzahlgrenze beschleunigt.
Der Ablauf des Programmes ist in Fig. 3 dargestellt: Bei Fahrt
im Straßengang wird die das Entscheidungsfeld 42 enthaltende
Warteschleife 40 durchlaufen, bis der Geländegang ("low") vor
gewählt ist. Dann wird in Feld 42 mit JA entschieden und die
Warteschleife 41 durchlaufen, bis der Kupplungsgeber 27 (Fig. 1)
meldet, daß die Kupplung gelöst ist (Zeitpunkt to in Fig. 2).
Das wird in Feld 43 mit der Entscheidung JA quittiert und in
Feld 44 eine kurze Wartezeit dto eingelegt, um eventuellen
Drehschwingungen des Antriebsstranges Zeit zum Abklingen zu ge
ben. In dieser Wartezeit wird die Warteschleife 46 durchlaufen,
bis t-to<0 ist (t ist die laufende Zeit).
Das bedeutet JA und in Feld 47 wird die nächste Entscheidung
getroffen: Wenn die gemessene Drehzahl n (kurz für nGE) bereits
kleiner als die Getriebeausgangsgrenzdrehzahl (das ist die ma
ximal zulässige Motordrehzahl nMOTMAX geteilt durch das Über
setzungsverhältnis des Geländeganges gegenüber dem Straßengang
üVG) ist, wird in Feld 47 mit NEIN entschieden und zu Feld 57
gesprungen, was eine sofortige Auslösung des Schaltvorganges
zur Folge hat.
Ist die gemessene Drehzahl n jedoch größer als die Getriebeaus
gangsgrenzdrehzahl (was nach dem Stand der Technik eine Rück
schaltsperrung zur Folge hätte), wird im Feld 48 n1 (das ist
die Drehzahl n zum Zeitpunkt t1) gemessen, gehalten und eine
Zeitspanne dt1 vorgegeben. Nun wird die Warteschleife 50 bis
zum Zeitpunkt t2 durchlaufen, der sich aus t1+dt1 errechnet. In
Feld 51 wird nun die Drehzahl n2 zum Zeitpunkt t2 gemessen und
auch diese und das Meßintervall dt festgehalten.
Im Entscheidungsfeld 52 werden die beiden Drehzahlen n1 und n2
miteinander verglichen. Ist die Drehzahl im Meßintervall dt ab
gefallen (n1<n2), so wird mit JA entschieden und in Feld 53 die
Freigabedrehzahl nGEG nach folgender Gleichung berechnet:
nGEG = nMOTMAX/üVG + (n1-n2)/dt.tSE.
Ist die Drehzahl n im Meßintervall dt angestiegen (n1<n2), so
wird mit NEIN entschieden und die Freigabedrehzahl nGEG wird
nach folgender Gleichung berechnet:
nGEG = nMOTMAX/üVG.
Nun wird die Warteschleife 56 durchlaufen, bis die gemessene
Drehzahl n die Freigabedrehzahl nGEG erreicht hat. Dann wird im
Feld 55 mit JA entschieden und zu Feld 57 weitergegangen, wo
überprüft wird, ob die Kupplung auch wirklich noch betätigt
ist. Ist sie es nicht, geht es zurück zur Warteschleife 40. Ist
sie es aber schon, wird in Feld 58 der Ansteuerbefehl an das
Ventil 19 (Fig. 1) gegeben, womit der eigentliche Schaltvorgang,
die Synchronisation, beginnt.
Wenn diese beendet ist, meldet der Stellungsgeber 29 den Voll
zug (Rückmeldung low) und nach Durchlaufen der Warteschleife 60
wird vom Entscheidungsfeld 59 zu Feld 61 weitergegangen. In
diesem wird veranlaßt, daß ein akustisches Signal 50 zum Ein
kuppeln auffordert und eine Kontrollampe 32 anzeigt, daß der
Geländegang eingelegt wird. In dieses nur im Kern wiedergege
bene Programm können noch weitere Entscheidungen, Kontrollen
und andere Feinheiten eingearbeitet werden.
So kann weiters die vorhergesagte Schaltzeit t2 durch Vergleich
mit der tatsächlichen Schaltzeit t2′, wie in Fig. 4 darge
stellt, korrigiert werden: Das fabrikneue Getriebe ist mit ei
ner minimalen tSEMIN und einer maximalen Schaltzeit tSEMAX
initialisiert, die prognostizierte Schaltzeit tSE ist vorder
hand gleich der minimalen Schaltzeit tSEMIN gesetzt. Das ist
mit dem Feld 70 versinnbildlicht.
Nach jedem Schalten in den Geländegang wird in Feld 71 ent
schieden, ob eine von der Prognose abweichende Schaltzeit tS
gemessen wurde. Wenn NEIN, wird in die Schleife 80 zurückge
kehrt. Wenn JA, wird entschieden, ob die gemessene Schalt
zeit tS sich genug von der Prognose unterscheidet. Dazu sind
zwei Faktoren k1 und k2 festgelegt, etwa k1=1.03 und k2=0.97.
In den Feldern 72, 73 wird entschieden, ob das der Fall ist und
ob der neue Meßwert größer oder kleiner ist.
Sodann wird in den Feldern 74, 75 eine korrigierte Schaltzeit
t′SE nach folgenden Gleichungen berechnet; ist der neue
Meßwert größer als der alte, so nach der ersten, sonst nach
der zweiten Gleichung:
t′SE = k3·tSE + (1-k3)·ts wobei 0.8<k3<0.99
t′SE = k4·tSE + (1-k4)·ts wobei 0.2<k4<0.01.
t′SE = k4·tSE + (1-k4)·ts wobei 0.2<k4<0.01.
Es ist leicht einzusehen, daß auf diese Weise im ersten Fall
die Korrektur nur sehr langsam erfolgt, im zweiten aber sehr
schnell. Praktische Werte sind etwa: k3 = 0.9 und k4 = 0.1.
In den Feldern 76, 77 wird schließlich noch darüber gewacht, daß
die korrigierten Werte t′SE nicht außerhalb der vorgegebenen
Extremwerte tSEMIN und tSEMAX liegen und, wenn doch, werden sie
in den darauffolgenden Feldern 78, 79 mit diesen Extremwerten
begrenzt.
Claims (13)
1. Verfahren zum Schalten eines Verteiler- oder Zwischenge
triebes (6), dessen Eingangswelle (5) über ein Schaltgetrie
be (3) und eine Fahrkupplung (2) mit dem Motor (1) in Verbin
dung steht, in dem eine über eine Betätigungsvorrichtung
(16, 17, 18) verstellbare Muffe (12) mit Synchronisiereinrich
tung als Schaltelement dient, bestehend in folgenden Schritten:
- a) Durch Vorwahl eines Ganges im Verteilergetriebe (6) und Tre ten des Kupplungspedales (28) wird der Schaltvorgang einge leitet
- b) dazu wird zuerst in einem bestimmten Meßintervall (dt) eine Drehzahl (n1, n2; nGE) in Kraftflußrichtung nach der Kupplung (2) gemessen,
- c) dann wird aus dem Abfall dieser Drehzahl (n1-n2) während des Meßintervalles (dt), einer Motorgrenzdrehzahl (nMOTMAX) und einer Schaltzeit (tSE, t′SE) errechnet, bei welchem Wert die ser Drehzahl (nGEG) der Schaltvorgang freigegeben werden soll,
- d) ist diese Freigabedrehzahl (nGEG) erreicht, wird die Betätigungsvorrichtung (16, 17, 18) beaufschlagt und der vorgewählte Gang so eingerückt,
- e) die Fahrkupplung (2) wird wieder geschlossen.
2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem die Freigabedrehzahl
(nGEG) folgendermaßen berechnet wird:
- a) Ermittlung einer Getriebeausgangsgrenzdrehzahl (nGAG) durch Division der Motorgrenzdrehzahl (nMOTMAX) durch das Über setzungsverhältnis (ü; üVG) zwischen der Stelle der Dreh zahlmessung und der Ausgangswelle (14) des Verteilergetrie bes (6) im Zielgang,
- b) aus dem während der Zeit (dt) gemessenen Abfall der Drehzahl (n) Ermittlung einer fiktiven Zeit (tF) bis zum Erreichen der Getriebeausgangsgrenzdrehzahl (nGAG),
- c) aus einer Schaltzeit (tSE) und der Zeit (tF) bis zum Errei chen der Getriebeausgangsgrenzdrehzahl (nGAG) Ermittlung einer Freigabedrehzahl (nGEG).
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Anstieg der gemessenen Drehzahl (n1<n2) die Freigabedrehzahl
(nGEG) gleich der Getriebeausgangsgrenzdrehzahl (nGAG) ist.
4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die
Messung der Drehzahl (n) an der Getriebeeingangswelle (4) des
Schaltgetriebes (3) vorgenommen wird.
5. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet daß die
Schaltzeit (tSE, t′SE) eine gespeicherte Größe ist, daß die
tatsächliche Schaltzeit (tS) gemessen wird, und daß die Schalt
zeit (tSE, t′SE) in Abhängigkeit von der tatsächlichen Schalt
zeit (tS) korrigiert wird.
6. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Korrektur der Schaltzeit (tSE, t′SE) durch Gewichtung der ge
speicherten (tSE, t′SE) und der gemessenen (tS) Schaltzeit und
Mittelwertbildung aus den gewichteten Schaltzeiten
(tSE, t′SE, tS) erfolgt.
7. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß bei
positiver Differenz (tSE<tS) zwischen gespeicherter
(tSE, t′SE) und gemessener (tS) Schaltzeit letztere schwer und
bei negativer Differenz (tSE<tS) leicht gewichtet wird.
8. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Schaltzeit (tSE, t′SE) in Abhängigkeit von einer Temperatur,
vorzugsweise der Öltemperatur, des Verteilergetriebes (6) kor
rigiert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 1, wobei zuerst der gewünschte Gang
im Verteilergetriebe (6) vorgewählt wird und dann durch Treten
der Fahrkupplung (2) die Einleitung des Schaltens erfolgt.
10. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Vorwahl nur für eine begrenzte Zeit gültig bleibt und wie
der gelöscht wird, wenn innerhalb dieser die Kupplung nicht ge
treten wird.
11. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
nach erfolgtem Einrücken des gewünschten Ganges im Verteilerge
triebe ein Signal (33, 55) zum Einkuppeln auffordert.
12. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß bei
Einkuppeln vor vollendetem Einrücken des gewünschten Ganges die
Betätigungsvorrichtung (16, 17, 18) noch für eine bestimmte Zeit
beaufschlagt bleibt.
13. Verteilergetriebe mit einer Steuerung nach einem der vor
hergehenden Ansprüche.
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