WO2003085287A2 - Lastschaltgetriebe und verfahren zur steuerung eines doppelkupplungsgetriebes - Google Patents

Lastschaltgetriebe und verfahren zur steuerung eines doppelkupplungsgetriebes Download PDF

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Definitions

  • the present invention relates to a powershift transmission for transmitting a torque from a drive motor, with two transmission input shafts and one transmission output shaft and a plurality of gear stages arranged thereon.
  • the invention also relates to a method for controlling upshifts of a powershift transmission that can be coupled to a drive motor.
  • a powershift transmission in the form of a so-called uninterruptible manual transmission has also become known, which has a starting element in the form of a friction clutch and in which a slipping friction clutch is additionally arranged on the drive or output shaft of the transmission. With the starting clutch closed and the torque acting on the transmission input shaft, this enables torque transmission between the drive shaft or the input shaft of the transmission and the output shaft or output shaft of the transmission, so that torque transmission also takes place during the gear change process of the uninterruptible manual transmission, i.e. while maintaining the tractive force from the drive motor the drive train of the vehicle.
  • the individual gear stages are alternately arranged in two sub-transmissions, each of which has its own clutch.
  • This arrangement makes it possible to preselect a gear in the load-free sub-transmission, while the torque is transmitted from the other sub-transmission.
  • the actual shifting is realized in that the torque is transferred from one clutch to the other.
  • the above-mentioned clutches are dry clutches and therefore do not run in an oil bath.
  • the disadvantage of such dry clutches compared to wet-running oil bath clutches is the greater axial space requirement and thus a greater axial space requirement in the drive train.
  • a powershift transmission serves to increase the comfort during the switching operation, since it can be used to change from one gear ratio to the next higher gear ratio without interrupting the tractive force. This is achieved in that the clutch of the gear to be disengaged still transmits torque during the upshifting process, while the clutch of the new target gear is engaged. It has been shown that drive train vibrations can be excited during the transition from sticking to slipping of the old clutch or during the transition from slipping to sticking of the new clutch.
  • the present invention is therefore based on the one hand the task of creating a powershift transmission with a smaller space requirement and on the other hand, a method for controlling upshifts of a powershift transmission is to be created, according to which the drive train vibrations leading to jerking can be avoided.
  • the invention now provides a powershift transmission for transmitting a torque from a drive motor, with two transmission input shafts and a transmission output shaft and a plurality of gear stages arranged thereon, the transmission input shafts being releasably connectable to an output shaft of the motor by means of form-fitting shifting clutches and only one friction clutch in the torque flow path between the drive motor and transmission output shaft is provided.
  • the invention provides a method for controlling upshifts of a powershift transmission which can be coupled to a drive motor and which has two clutches and several gear stages, the following steps being carried out according to the method:
  • the drive motor speed is reduced to the speed of the transmission input shaft of the target gear stage.
  • the invention is based on the knowledge that in a parallel transmission in normal driving, that is. H. So outside of switching operations one of the clutches is always open and one is closed.
  • the closed clutch implements a slip-free transmission of the torque from the crankshaft of the drive motor to the respective transmission input shaft in the locked state.
  • the drive torque is taken over by the clutch assigned to the gear stage to be engaged and thus to the coming transmission input shaft, and the clutch assigned to the gear stage to be disengaged and thus the outgoing transmission input shaft is then opened.
  • the invention now creates a powershift transmission for transmitting a torque from a drive motor, with two transmission input shafts and one transmission output shaft and a plurality of gear stages arranged thereon, in which the transmission input shafts by means of form-fitting clutches with a clutch drive shaft of the motor are releasably connectable and only one friction clutch is provided in the torque flow path between the drive motor and the transmission output shaft.
  • the powershift transmission created according to the invention has at least one actuator for actuating the gear stages, which is also provided for actuating the clutches, so that a further reduction in the number of components required to actuate the transmission according to the invention is possible.
  • the positive shift clutch is in the position producing the positive connection between the output shaft of the drive motor and the first transmission input shaft, whereupon the friction clutch is slipped closed and the first gear is designed with the aforementioned shift actuator as soon as the drive torque has been taken over by the second gear. This completes the upshifting process described from the first to the second gear stage.
  • the friction clutch is opened and the gear stage of the torque-free transmission input shaft is inserted and then the friction clutch Transmission of the engine torque to the initially torque-free transmission input shaft is slipped and then the gear stage of the previously torque-transmitting transmission input shaft is designed.
  • the clutch clutches form a positive connection between the output shaft and the torque transmitting transmission input shaft.
  • a torsionally rigid connection is thus established between the output shaft of the drive motor, that is to say, for example, the crankshaft, and the transmission input shaft which then transmits torque.
  • the power shift transmission according to the invention it is also possible in the power shift transmission according to the invention to carry out a load downshift.
  • a load downshift it is provided according to a further development of the invention that during a downshifting process with the friction clutch closed, the positive connection between the output shaft and the torque-transmitting transmission input shaft is released, the transmission input shaft being in the neutral position with the gear stage to be engaged and the engine speed when the friction clutch slips to for synchronous speed of the gear stage to be engaged is increased and the friction clutch is opened after the gear stage to be engaged.
  • control of the drive motor has a speed interface, wherein the torque interface of the motor control can be used as an alternative or in addition to the control of the drive motor.
  • the positive shift clutches remain in the shift position in which the active gear stage is driven via the clutch and the clutch is opened for shifting becomes.
  • the inactive transmission input shaft is in a neutral position.
  • the positive-locking clutches are moved to the shift position at the start of braking with the friction clutch closed, in which there is a connection to a hollow shaft carrying the friction clutch and then the clutch opened.
  • the engaged gear stage can also be designed by means of the actuator.
  • the actuator only has to overcome the frictional force of a pair of teeth running in the gear oil. If a self-locking actuator is advantageously used, straight-toothed shift claws can be used without an undercut, the disengagement forces of which are significantly lower than the disengagement forces for shift claws with an undercut, so that disengagement under load is also possible.
  • the method according to the invention is used to control upshifts of a powershift transmission which can be coupled to a drive motor and which has two clutches and a plurality of gear stages, with the transmissible clutch torque of the first clutch assigned to the still engaged gear stage being reduced until the slip limit is reached and after during an upshift operation the Er- range of the slip limit, the transmittable clutch torque of the second clutch assigned to the target gear stage is increased until the slip limit is reached and then blended from the gear stage still engaged to the new target gear stage and, after the cross-fading, the speed of the drive motor is reduced to the speed of the transmission input shaft of the target gear stage becomes.
  • the transmissible clutch torque of this first clutch can be further reduced slightly after reaching the slip limit.
  • the torque of the drive motor can be increased slightly after reaching the slip limit of the first clutch, or if the drive torque can no longer be increased, the first clutch can be reduced slightly further, so that a slip reserve is built up.
  • the transferable clutch torque of the first clutch can be reduced linearly and at the same time the transferable clutch torque of the second clutch of the new target gear stage can be increased linearly.
  • Figure 1 is a schematic representation with the basic structure of a powershift transmission according to the invention.
  • FIG. 2 shows a schematic illustration similar to FIG. 1 to explain a starting process in first gear with the powershift transmission
  • Fig. 4 is a schematic representation for explaining driving in the second gear stage
  • Fig. 5 is a graph plotting the acceleration versus time shows a known upshift in a dual clutch transmission
  • Fig. 6 is a diagram showing an upshift process according to the inventive method.
  • FIG. 1 of the drawing shows a schematic illustration of a powershift transmission according to an embodiment according to the present invention.
  • the powershift transmission according to the invention is used to convert and transmit a drive torque originating from a drive motor (not shown) to the drive train of a vehicle equipped with it.
  • the drive torque picked up on the crankshaft of the drive motor is introduced into the transmission via a dual-mass flywheel (not shown) or a flywheel 1, it being possible for a shaft journal 2 to be attached to the flywheel 1.
  • a hollow shaft 3, on which the friction clutch 4 is arranged, is supported on the shaft journal 2.
  • only the upper half of the basic structure of the powershift transmission is shown in general.
  • the powershift transmission has a clutch cover 5, which establishes a rigid connection to the shaft journal 2.
  • Axially displaceable sliding claws SK1 and SK2 are shown together with the reference number 6, via which the shaft journal 2 or the hollow shaft 3 can be connected to the transmission input shafts GE1 and GE2 with the reference number 7.
  • switchable elements are attached to the shaft journal 2, the hollow shaft 3, the clutch cover 5, the sliding claws 6 and the transmission input shafts 7. These can be driver teeth 8, for example.
  • Axial guides 9 are provided which are not switched, so that low-friction axial ball guides can be used here.
  • the shift claws 6 or clutches are arranged in the transmission housing (not shown in more detail) and can be actuated by an actuator, which is only shown schematically by the double arrow 11 be operated.
  • the shift claws 6 are therefore actuated via the actuator provided for actuating the gear stages anyway, an additional sliding sleeve being able to be used for this purpose, which can be actuated by an additional shift position from the shift finger of a central shift shaft independently of the gear shift.
  • the torque flow from the drive motor into the transmission shown by the dashed line in FIG. 2 takes place via the flywheel 1 and the friction clutch 4, which is in a slipping engagement, via the hollow shaft 3, the switchable elements 8 to the first transmission input shaft GE1 with an inserted first gear stage.
  • the second transmission input shaft GE2 is in the neutral position.
  • the shift clutches 6 are in the left position and the torque transmission runs via the friction clutch 4.
  • the crankshaft KW and the friction clutch 4 rotate at the same speed.
  • a torsionally rigid connection can therefore be established between the crankshaft KW and the first transmission input shaft GE1 by shifting the shifting clutches SK1 and SK2 into the right shift position, this being shown in FIG. 3 of the drawings.
  • the second transmission input shaft GE2 is still in the neutral position.
  • the drive torque originating from the engine is now passed on via the crankshaft KW and the positive connection between the crankshaft or the output shaft of the engine and the first transmission input shaft GE1.
  • the friction clutch 4 can be opened and the second gear can be engaged on the second transmission input shaft GE2.
  • the SK1.2 clutches are still in the right switch position. Now the friction clutch 4 can be slipped closed and the first gear on the first transmission input shaft GE1 can be disengaged via the actuator 11 as soon as the drive torque has been taken over by the second gear stage. This completes the load upshift from the first to the second gear.
  • Driving in the now engaged second gear stage is shown schematically in Fig. 4 of the drawings.
  • the friction clutch 4 is in adhesive engagement, so that the friction clutch 4 rotates again at the same speed as the crankshaft KW or the output shaft of the engine, the first gear is already designed.
  • a torsionally rigid connection can now be established again via the clutch SK1.2 between the crankshaft KW and the second transmission input shaft GE2 by shifting the clutch SK1, 2 into the left shift position and via the clutch cover 5 a torsionally rigid connection between the crankshaft KW and the second transmission input shaft GE2 is produced.
  • the table shown above shows the respective positions of the clutches SK1, 2, the gear engaged on the first and second transmission input shafts GE1, 2 and the actuation of the friction clutch, for the sake of simplicity only starting in first gear, driving in first gear and the engagement, shifting and driving up to the third gear stage is shown. Further upshifts or gear positions when driving in the new target gear are carried out analogously.
  • the shifting clutches SK1, 2 are in the left position for the even gears and in the right position shown in the drawings for the odd gears. If the engine control system intervenes, the drive torque of the engine is reduced to largely zero so that the gear stage to be selected can be designed. The gear step to be engaged is then synchronized and engaged. At the same time, the engine speed and the engine torque are increased again and the friction clutch is closed.
  • the shift clutches SK1, 2 are at the beginning of the braking process with the friction clutch closed, at the same speed of the crankshaft and the friction clutch, which allows easy engagement) in each case Move switching position in which there is a connection to the hollow shaft 3.
  • the friction clutch 4 can then be opened.
  • the powertrain can also be opened under load during an emergency braking operation, using the actuator, since only the friction of a pair of gears has to be overcome and the shifting claws are located in the area lubricated by the gear oil.
  • the shift claws are straight-toothed without an undercut, which leads to a significant reduction in the disengagement force to be exerted by the actuator.
  • the powershift transmission according to the present invention therefore has the advantage that, in contrast to a known double-clutch transmission, a friction clutch and its control actuators can be dispensed with, and thus a significant reduction in the space requirement is made possible.
  • the second friction clutch which has been eliminated, also leads to a reduction in the inertia of the rotating masses and thus to a lower starting inertia of a vehicle equipped with the transmission according to the invention.
  • the powershift transmission enables gear changes without an interruption in tractive power, which are often perceived as unpleasant in the case of automated manual transmissions during gear upshifts.
  • Figure 5 of the drawing now shows a diagram of the acceleration plotted against time, the drawing showing the acceleration behavior of the vehicle according to a known method for controlling an upshift in a powershift transmission equipped with two friction clutches, and also the desired acceleration behavior using a dotted line minimal loss of comfort when switching.
  • the transmittable clutch torque of the clutch which is assigned to the gear stage still engaged, is reduced linearly to largely zero, while at the same time the transmittable clutch torque of the clutch assigned to the new gear stage to be engaged is ramped up linearly.
  • the clutch assigned to the gear stage to be designed is still liable at the beginning of the cross-fading from the old gear stage to the new gear stage and the lower old gear stage is not disengaged if the clutch assigned to this gear stage is torque-free.
  • the transmittable clutch torque of the first clutch assigned to the gear stage still engaged is first reduced until the slip limit is reached.
  • the transmissible clutch torque of the second clutch assigned to the new target gear stage is increased until the slip limit is reached, from the gear stage that is still engaged, the transition gear is faded to the target gear stage, and after the fading operation, the drive motor speed is reduced to the speed of the transmission input shaft of the new target gear stage.
  • a slip reserve is built up on this clutch, which can be done by briefly increasing the engine torque or, if the engine torque can no longer be increased, by another slight one Retract this clutch.
  • the transferable clutch torque of the clutch assigned to the old gear stage to be designed is reduced linearly, while at the same time the transferable clutch torque of the clutch assigned to the new target gear stage is ramped up linearly to an expected slip limit in the new target gear stage.
  • the engine speed is brought up to the speed of the transmission input shaft of the new target gear stage by a brief reduction in the engine torque.
  • curve A which represents vehicle acceleration
  • curve A * shown in FIG. 5 of the drawing.

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Abstract

Es wird ein Lastschaltgetriebe vorgeschlagen zur Übertragung eines Moments von ei­nem Antriebsmotor, mit zwei Getriebeeingangswellen (7) und einer Getriebeabtriebswelle und mehreren daran angeordneten Gangstufen. Die Ge­triebeeingangswellen (7) sind mittels formschlüssiger Schaltkupplungen (SK1, SK2) mit einer Abtriebswelle (KW) des Motors lösbar verbindbar sind und nur eine Reibungskupplung (4) ist im Momentenfluss­weg zwischen Antriebsmotor und Getriebeabtriebswelle vorgesehen.

Description

Lastschaltqetriebe und Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplunqsqetriebes
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Lastschaltgetriebe zur Übertragung eines Moments von einem Antriebsmotor, mit zwei Getriebeeingangswellen und einer Getriebe- abtriebswelle und mehreren daran angeordneten Gangstufen. Die Erfindung betrifft darüber hinaus ein Verfahren zur Steuerung von Hochschaltungen eines mit einem Antriebsmotor kuppelbaren Lastschaltgetriebes.
Bei bekannten Handschaltgetrieben für beispielsweise Personenkraftwagen muss für den Gangwechselvorgang die Zugkraft vom Verbrennungsmotor zum Antriebsstrang des Fahrzeugs unterbrochen werden. Zu diesem Zweck wird entweder vom Fahrer des Fahrzeugs oder auch von einem Aktuator ein Anfahrelement in der Form beispielsweise einer Reibungskupplung geöffnet. Diese Zugkraftunterbrechung ist für den Benutzer des Fahrzeugs bei jedem Gangwechselvorgang spürbar. Auch bei automatisierten Schaltgetrieben, bei denen der Gangwechselvorgang über einen Aktuator abläuft, findet eine solche Zugkraftunterbrechung statt. Als ohne eine solche Zugkraftunterbrechung schaltbare sogenannte Lastschaltgetriebe sind bislang hauptsächlich in Planetenbauart ausgeführte automatische Getriebe bekannt geworden. Diese haben sich in der Praxis zwar bewährt, sind aber aufwändig und teuer.
Es ist auch bereits ein Lastschaltgetriebe in der Form eines sogenannten unterbrechungsfreien Schaltgetriebes bekannt geworden, welches ein Anfahrelement in der Form einer Reibungskupplung besitzt und bei dem zusätzlich auf der Antriebs- oder Abtriebswelle des Getriebes eine schlupfende Reibungskupplung angeordnet ist. Diese ermöglicht bei geschlossener Anfahrkupplung und an der Getriebeeingangswelle wirkendem Drehmoment eine Drehmomentübertragung zwischen der Antriebswelle oder der Eingangswelle des Getriebes und der Ausgangswelle oder Abtriebswelle des Getriebes, so dass eine Drehmomentübertragung auch während des Gangwechselvorgangs des unterbrechungsfreien Schaltgetriebes stattfindet, also unter Beibehaltung der Zugkraft vom Antriebsmotor auf den Antriebsstrang des Fahrzeugs.
Bei einem Parallelschaltgetriebe befinden sich die einzelnen Gangstufen abwechselnd in zwei Teilgetrieben angeordnet, die jeweils eine eigene Kupplung aufweisen. Durch diese Anordnung ist es möglich, im lastfreien Teilgetriebe einen Gang vorzuwählen, während das Drehmoment vom anderen Teilgetriebe übertragen wird. Die eigentliche Schaltung wird dadurch realisiert, dass das Drehmoment von einer Kupplung an die andere übergeben wird. Bei den vorstehend genannten Kupplungen handelt es sich um Trockenkupplungen, die also nicht in einem Ölbad laufen. Der Nachteil solcher Trockenkupplungen gegenüber nasslaufenden Ölbadkupplungen ist der größere axiale Bauraumbedarf und damit ein größerer axialer Bauraumbedarf im Antriebsstrang.
Wie es bereits vorstehend erwähnt wurde, dient ein Lastschaltgetriebe der Erhöhung des Komforts beim Schaltvorgang, da bei ihm ohne die Unterbrechung der Zugkraft von einer Übersetzungsstufe in die nächsthöhere Übersetzungsstufe gewechselt werden kann. Es wird dies dadurch erreicht, dass beim Lasthochschaltvorgang die Kupplung des auszulegenden Ganges noch Moment überträgt, während die Kupplung des neuen Zielganges eingerückt wird. Es hat sich dabei gezeigt, dass beim Übergang vom Haften ins Schlupfen der alten Kupplung bzw. beim Übergang vom Schlupfen ins Haften der neuen Kupplung Triebstrangschwingungen angeregt werden können.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher einerseits die Aufgabe zugrunde, ein Lastschaltgetriebe mit einem geringeren Bauraumbedarf zu schaffen und andererseits soll ein Verfahren zur Steuerung von Hochschaltungen eines Lastschaltgetriebes geschaffen werden, nach dem die zu einem Ruckein führenden Triebstrangschwingungen vermieden werden können.
Die Erfindung schafft nun ein Lastschaltgetriebe zur Übertragung eines Moments von einem Antriebsmotor, mit zwei Getriebeeingangswellen und einer Getriebeabtriebswelle und mehreren daran angeordneten Gangstufen, wobei die Getriebeeingangswellen mittels formschlüssiger Schaltkupplungen mit einer Abtriebswelle des Motors lösbar verbindbar sind und nur eine Reibungskupplung im Momentenflussweg zwischen Antriebsmotor und Getriebeabtriebswelle vorgesehen ist.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des Lastschaltgetriebes nach der Erfindung sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben. Darüber hinaus schafft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung von Hochschaltungen eines mit einem Antriebsmotor kuppelbaren Lastschaltgetriebes, welches zwei Kupplungen sowie mehrere Gangstufen aufweist, wobei nach dem Verfahren folgende Schritte ausgeführt werden:
- das übertragbare Kupplungsmoment der der noch eingelegten Gangstufe zugeordneten ersten Kupplung wird bis zum Erreichen der Schlupfgrenze verringert
- das übertragbare Moment der der Zielgangstufe zugeordneten zweiten Kupplung wird bis zum Erreichen der Schlupfgrenze erhöht - von der noch eingelegten Gangstufe wird zur Zielgangstufe überblendet
- nach dem Überblenden wird die Antriebsmotordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle der Zielgangstufe abgesenkt.
Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in den weiteren Ansprüchen beschrieben.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass bei einem Parallelschaltgetriebe im normalen Fahrbetrieb, d. h. also außerhalb von Schaltvorgängen immer eine der Kupplungen geöffnet ist und eine geschlossen ist. Die geschlossene Kupplung realisiert da- bei im Haftzustand eine schlupffreie Übertragung des Drehmoments von der Kurbelwelle des Antriebsmotors auf die jeweilige Getriebeeingangswelle. Beim Schaltvorgang wird das Antriebsmoment von der, der einzulegenden Gangstufe und damit der kommenden Getriebeeingangswelle zugeordneten Kupplung übernommen und anschließend die der auszulegenden Gangstufe, und damit der gehenden Getriebeeingangs- welle, zugeordnete Kupplung geöffnet. Es bedeutet dies damit, dass jeweils nur eine der Kupplungen tatsächlich aktiv sein muss und die andere Kupplung durch eine lösbare starre Verbindung zwischen der jeweiligen Getriebeeingangswelle und der Kurbelwelle des Antriebsmotors ersetzt werden kann.
Ausgehend hiervon schafft die Erfindung nunmehr ein Lastschaltgetriebe zur Übertragung eines Moments von einem Antriebsmotor, mit zwei Getriebeeingangswellen und einer Getriebeabtriebswelle und mehreren daran angeordneten Gangstufen, bei dem die Getriebeeingangswellen mittels formschlüssiger Schaltkupplungen mit einer Ab- triebswelle des Motors lösbar verbindbar sind und nur eine Reibungskupplung im Mo- mentenflussweg zwischen dem Antriebsmotor und der Getriebeabtriebswelle vorgesehen ist.
Durch den erfindungsgemäß möglichen Wegfall einer Reibungskupplung bei dem erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebe wird der von dieser Kupplung ansonsten erforderliche Bauraum eingespart, so dass eine kürzere Konfiguration des erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebes verglichen mit einem mit zwei Reibungskupplungen arbeitenden Lastschaltgetriebes möglich ist.
Das nach der Erfindung geschaffene Lastschaltgetriebe besitzt mindestens einen Aktuator zur Betätigung der Gangstufen, der auch zur Betätigung der Schaltkupplungen vorgesehen ist, so dass eine weitere Verringerung der Zahl der zur Betätigung des erfindungsgemäßen Getriebes erforderlichen Komponenten möglich ist.
Es ist dabei nach Erfindung vorgesehen, dass bei einem Anfahrvorgang eines mit dem Lastschaltgetriebe versehenen Fahrzeugs das Motormoment mittels der sich in einem schlupfenden Eingriff befindenden Reibungskupplung zu einer ersten Getriebeeingangswelle übertragen wird. Sobald sich eine weitgehende Drehzahlgleichheit der Rei- bungskupplung und der ersten Getriebeeingangswelle eingestellt hat, wird mittels einer formschlüssigen Schaltkupplung eine Formschlussverbindung zwischen der Abtriebswelle des Antriebsmotors und der ersten Getriebeeingangswelle hergestellt. Damit ist eine drehstarre Verbindung zwischen der Abtriebswelle des Motors und der ersten Getriebeeingangswelle hergestellt.
Bei einem Hochschaltvorgang unter Last von beispielsweise der ersten Gangstufe zur zweiten Gangstufe befindet sich die formschlüssige Schaltkupplung in der die Formschlussverbindung zwischen der Abtriebswelle des Antriebsmotors und der ersten Getriebeeingangswelle herstellenden Stellung, woraufhin die Reibungskupplung schlupfend geschlossen wird und mit der vorstehend genannten Schaltaktorik der erste Gang ausgelegt wird, sobald das Antriebsmoment von der zweiten Gangstufe übernommen wurde. Damit ist der geschilderte Hochschaltvorgang von der ersten in die zweite Gangstufe abgeschlossen. Ganz allgemein ist es bei dem erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebe vorgesehen, dass bei einem Lasthochschaltvorgang zum Einlegen einer Gangstufe einer zunächst momentenfreien Getriebeeingangswelle bei formschlüssiger Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der noch momentenübertragenden Getriebeeingangswelle die Reibungskupplung geöffnet wird und die Gangstufe der momentenfreien Getriebeeingangswelle eingelegt wird und dann die Reibungskupplung zur Übertragung des Motormoments auf die zunächst momentenfreie Getriebeeingangswelle schlupfend geschlossen wird und dann die Gangstufe der vorher momentenübertragenden Getriebe- eingangswelle ausgelegt wird.
Bei einer weitgehenden Drehzahlgleichheit der Reibungskupplung und der nach dem Einlegen der Gangstufe momentenübertragenden Getriebeeingangswelle wird mittels der Schaltkupplungen eine Formschlussverbindung zwischen der Abtriebswelle und der momentenübertragenden Getriebeeingangswelle hergestellt. Damit ist eine drehstarre Verbindung zwischen der Abtriebswelle des Antriebsmotors, also beispielsweise der Kurbelwelle, und der dann momentenübertragenden Getriebeeingangswelle hergestellt.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung ist es vorgesehen, dass bei einem Rückschalt- Vorgang bei formschlüssiger Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der momentenübertragenden Getriebeeingangswelle das Motormoment auf weitgehend Null verringert wird und die eingelegte Gangstufe ausgelegt wird und die einzulegende neue Gangstufe eingelegt wird und unter gleichzeitiger Erhöhung des Motormoments sowie der Motordrehzahl die Reibungskupplung geschlossen wird. Dieser Rückschaltvorgang entspricht weitgehend einem Rückschaltvorgang eines automatisierten Schaltgetriebes.
Neben dieser Variante ist es aber bei dem erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebe aber auch möglich, eine Lastrückschaltung durchzuführen. Zu diesem Zweck ist es nach einer Weiterbildung der Erfindung vorgesehen, dass bei einem Rückschaltvorgang bei geschlossener Reibungskupplung die formschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der momentenübertragenden Getriebeeingangswelle gelöst wird, wobei sich die Getriebeeingangswelle mit der einzulegenden Gangstufe in Neutralstellung befindet und die Motordrehzahl bei schlupfender Reibungskupplung bis zur Synchron- drehzahl der einzulegenden Gangstufe erhöht wird und nach dem Einlegen der einzulegenden Gangstufe die Reibungskupplung geöffnet wird.
Bei dieser Variante ist es von Vorteil, wenn die Steuerung des Antriebsmotors eine Drehzahlschnittstelle besitzt, wobei alternativ hierzu oder zusätzlich auch zur Ansteue- rung des Antriebsmotors die Momentenschnittstelle der Motorsteuerung verwendet werden kann.
Wenn bei dem erfindungsgemäßen Lastschaltgetriebe eine Doppel-Rückschaltung aus- geführt werden soll, was einem Kick-Down-Vorgang entspricht, so verbleiben hierzu die formschlüssigen Schaltkupplungen in der Schaltstellung, bei der die aktive Gangstufe über die Kupplung angetrieben wird und zur Schaltung die Kupplung geöffnet wird. Die nicht aktive Getriebeeingangswelle befindet sich hierbei in einer Neutralstellung.
Wenn der Antriebsstrang bei einem Bremsvorgang aufgetrennt werden soll, sobald die Bremswirkung des Motors nicht mehr eingesetzt werden kann, dann werden die formschlüssigen Schaltkupplungen bei Bremsbeginn mit geschlossener Reibungskupplung in die Schaltstellung verfahren, in der eine Verbindung zu einer die Reibungskupplung tragenden Hohlwelle besteht und anschließend wird die Kupplung geöffnet. Bei einem Notbremsvorgang ist es nach der Erfindung vorgesehen, dass zum Auftrennen des Triebstranges unter Last auch die eingelegte Gangstufe mittels des Aktuators ausgelegt werden kann. Zu diesem Zweck muss der Aktuator nur die Reibungskraft einer im Getriebeöl laufenden Verzahnungspaarung überwinden. Wenn in vorteilhafter Weise ein selbsthemmender Aktuator eingesetzt wird, dann können ohne Hinterschnitt geradver- zahnte Schaltklauen eingesetzt werden, deren Ausspurkräfte deutlich niedriger sind als die Ausspurkräfte bei Schaltklauen mit Hinterschnitt, so dass auch ein Ausspuren unter Last möglich ist.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung von Hochschaltungen eines mit einem Antriebsmotor kuppelbaren Lastschaltgetriebes, welches zwei Kupplungen sowie mehrere Gangstufen aufweist, wobei nach der Erfindung bei einem Hochschaltvorgang das übertragbare Kupplungsmoment der der noch eingelegten Gangstufe zugeordneten ersten Kupplung bis zum Erreichen der Schlupfgrenze verringert wird und nach dem Er- reichen der Schlupfgrenze das übertragbare Kupplungsmoment der der Zielgangstufe zugeordneten zweiten Kupplung bis zum Erreichen der Schlupfgrenze erhöht wird und dann von der noch eingelegten Gangstufe auf die neue Zielgangstufe überblendet wird und nach dem Überblenden die Drehzahl des Antriebsmotors auf die Drehzahl der Ge- triebeeingangswelle der Zielgangstufe abgesenkt wird.
Um ein erneutes Haften der der auszulegenden Gangstufe zugeordneten ersten Kupplung zu Vermeiden, kann nach einer Weiterbildung der Erfindung das übertragbare Kupplungsmoment dieser ersten Kupplung nach dem Erreichen der Schlupfgrenze ge- ringfügig weiter verringert werden. Zu diesem Zweck kann nach dem Erreichen der Schlupfgrenze der ersten Kupplung das Moment des Antriebsmotors geringfügig erhöht werden, oder aber wenn das Antriebsmoment nicht mehr weiter erhöht werden kann, die erste Kupplung geringfügig weiter zurückgefahren werden, so dass eine Schlupfreserve aufgebaut wird. Die Verringerung des übertragbaren Kupplungsmoments der ersten Kupplung kann dabei linear erfolgen und gleichzeitig kann das übertragbare Kupplungsmoment der zweiten Kupplung der neuen Zielgangstufe linear erhöht werden.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand der Zeichnungen näher erläutert: Diese zeigt:
Fig. 1 eine schematische Darstellung mit dem prinzipiellen Aufbau eines Lastschaltgetriebes nach der Erfindung;
Fig. 2 eine schematische Darstellung ähnlich Fig. 1 zur Erläuterung eines Anfahrvorgangs im ersten Gang mit dem Lastschaltgetriebe;
Fig. 3 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Fahrens in der ersten Gangstufe;
Fig. 4 eine schematische Darstellung zur Erläuterung des Fahrens in der zweiten Gangstufe;
Fig. 5 ein Diagramm, das die Beschleunigung aufgetragen über der Zeit bei einem bekannten Hochschaltvorgang bei einem Doppelkupplungs getriebe zeigt;
Fig. 6 ein Diagramm zur Darstellung eines Hochschaltvorganges nach dem erfindungsgemäßen Verfahren.
Nachfolgend wird zunächst auf Figur 1 der Zeichnung Bezug genommen, die eine schematische Darstellung eines Lastschaltgetriebes gemäß einer Ausführungsform nach der vorliegenden Erfindung zeigt.
Das erfindungsgemäße Lastschaltgetriebe dient der Umwandlung und Übertragung eines von einem nicht dargestellten Antriebsmotor stammenden Antriebsmoments auf den Antriebsstrang eines damit ausgestatteten Fahrzeugs. Das an der Kurbelwelle des Antriebsmotors abgegriffene Antriebsmoment wird über ein nicht dargestelltes Zwei- massenschwungrad oder eine Schwungscheibe 1 in das Getriebe eingebracht, wobei an der Schwungscheibe 1 ein Wellenzapfen 2 angebracht sein kann. Auf dem Wellenzapfen 2 stützt sich eine Hohlwelle 3 ab, auf welcher die Reibungskupplung 4 angeordnet ist. In der Zeichnung ist dabei ganz allgemein nur die obere Hälfte des Prinzipaufbaus des Lastschaltgetriebes dargestellt.
Das Lastschaltgetriebe weist einen Kupplungsdeckel 5 auf, der eine starre Verbindung zum Wellenzapfen 2 herstellt. Es sind gemeinsam axial verschiebbare Schiebeklauen SK1 und SK2 mit dem Bezugszeichen 6 dargestellt, über die sich der Wellenzapfen 2 bzw. die Hohlwelle 3 mit Getriebeeingangswellen GE1 und GE2 mit dem Bezugszei- chen 7 verbinden lassen.
Zu diesem Zweck sind an dem Wellenzapfen 2, der Hohlwelle 3, dem Kupplungsdeckel 5, den Schiebeklauen 6 und den Getriebeeingangswellen 7 schaltbare Elemente angebracht. Bei diesen kann es sich beispielsweise um Mitnehmerverzahnungen 8 handeln. Es sind Axialführungen 9 vorgesehen, die nicht geschaltet werden, so dass hier reibungsarme Axialkugelführungen verwendet werden können. Die Schaltklauen 6 oder Schaltkupplungen sind in dem nicht näher dargestellten Getriebegehäuse angeordnet und können über einen mit dem Doppelpfeil 11 nur schematisch dargestellten Aktuator betätigt werden. Die Betätigung der Schaltklauen 6 erfolgt daher über den zur Betätigung der Gangstufen ohnehin vorgesehenen Aktuator, wobei zu diesem Zweck eine zusätzliche Schiebemuffe eingesetzt werden kann, die durch eine zusätzliche Schaltstellung vom Schaltfinger einer zentralen Schaltwelle unabhängig von der Getriebe- Schaltung betätigt werden kann.
Nachfolgend wird nunmehr unter Bezugnahme auf Figur 2 der Zeichnung ein Anfahrvorgang in der ersten Gangstufe des Lastschaltgetriebes beschrieben werden.
Der über die gestrichelte Linie in Figur 2 dargestellte Momentenfluss vom Antriebsmotor in das Getriebe erfolgt über die Schwungscheibe 1 und die sich in einem schlupfenden Eingriff befindende Reibungskupplung 4 über die Hohlwelle 3, die schaltbaren Elemente 8 zur ersten Getriebeeingangswelle GE1 mit eingelegter erster Gangstufe. Die zweite Getriebeeingangswelle GE2 befindet sich in der Neutralstellung. Während des Anfahr- Vorgangs befinden sich die Schaltkupplungen 6 in der linken Stellung und die Momentenübertragung läuft über die Reibungskupplung 4. Nach Abschluss des Anfahrvorgangs mit haftender Reibungskupplung 4 und Schaltstellung nach Figur 2 drehen die Kurbelwelle KW und die Reibungskupplung 4 mit gleicher Drehzahl. Es kann daher eine drehstarre Verbindung zwischen der Kurbelwelle KW und der ersten Getriebeein- gangswelle GE1 hergestellt werden, indem die Schaltkupplungen SK1 und SK2 in die rechte Schaltstellung verschoben werden, wobei dies in Fig. 3 der Zeichnungen dargestellt ist. Die zweite Getriebeeingangswelle GE2 befindet sich weiter in Neutralstellung. Das vom Motor stammende Antriebsmoment wird nun über die Kurbelwelle KW und die Formschlussverbindung zwischen der Kurbelwelle oder der Abtriebswelle des Motors und der ersten Getriebeeingangswelle GE1 weiter geleitet.
Mit der in Fig. 3 dargestellten Schaltstellung kann die Reibungskupplung 4 geöffnet werden und auf der zweiten Getriebeeingangswelle GE2 der zweite Gang eingelegt werden. Die Schaltkupplungen SK1.2 befinden sich weiter in der rechten Schaltstellung. Nun kann die Reibungskupplung 4 schlupfend geschlossen werden und der erste Gang auf der ersten Getriebeeingangswelle GE1 über den Aktuator 11 ausgelegt werden, sobald das Antriebsmoment von der zweiten Gangstufe übernommen wurde. Damit ist der Lasthochschaltvorgang von der ersten in die zweite Gangstufe abgeschlossen. Das Fahren in der nun eingelegten zweiten Gangstufe ist schematisch in Fig. 4 der Zeichnungen dargestellt. Die Reibungskupplung 4 befindet sich im haftenden Eingriff, so dass die Reibungskupplung 4 wieder mit der gleichen Drehzahl wie die Kurbelwelle KW oder die Abtriebswelle des Motors dreht, der erste Gang ist bereits ausgelegt. Es kann nun wieder eine drehstarre Verbindung über die Schaltkupplungen SK1.2 zwischen der Kurbelwelle KW und der zweiten Getriebeeingangswelle GE2 hergestellt werden, indem die Schaltkupplungen SK1 ,2 in die linke Schaltstellung verschoben werden und über den Kupplungsdeckel 5 eine drehstarre Verbindung zwischen der Kurbelwelle KW und der zweiten Getriebeeingangswelle GE2 hergestellt wird.
Weitere Hochschaltvorgänge lassen sich analog zu dem vorstehend beschriebenen Schaltvorgang von der ersten in die zweite Gangstufe realisieren.
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Die vorstehend dargestellte Tabelle zeigt die jeweiligen Stellungen der Schaltkupplungen SK1 , 2, dem auf der ersten bzw. zweiten Getriebeeingangswelle GE1 ,2 eingelegten Gang und der Betätigung der Reibungskupplung, wobei der Vereinfachung halber nur das Anfahren im ersten Gang, das Fahren im ersten Gang und das Einlegen, Schalten und Fahren bis zur dritten Gangstufe dargestellt ist. Weitere Hochschaltvorgänge bzw. Getriebestellungen beim Fahren im eingelegten neuen Zielgang laufen analog ab.
Das Einspuren der Mitnehmerverzahnungen bei den Schaltvorgängen der formschlüssigen Schaltkupplungen SK1 ,2 läuft ohne Drehzahldifferenz bzw. Drehmomentdifferenz zwischen der Hohlwelle 3 und der Abtriebswelle oder Kurbelwelle 2 ab, so dass Einspurprobleme nicht auftreten.
Bei einem Rückschaltvorgang des Lastschaltgetriebes unter Zug oder Schub sind zwei Varianten möglich, nämlich als Lastschaltung oder als eine einem automatisierten Schaltgetriebe entsprechende Schaltung.
Bei einer dem automatisierten Schaltgetriebe entsprechenden Rückschaltung befinden sich die Schaltkupplungen SK1 ,2 für die geraden Gänge in der linken und für die ungeraden Gänge in der in den Zeichnungen dargestellten rechten Position. Über einen Eingriff der Motorsteuerung wird das Antriebsmoment des Motors auf weitgehend Null verringert, so dass die auszulegende Gangstufe ausgelegt werden kann. Anschließend wird die einzulegende Gangstufe synchronisiert und eingelegt. Gleichzeitig hiermit wer- den die Motordrehzahl und das Motormoment wieder erhöht und die Reibungskupplung geschlossen.
Bei einem Rückschaltvorgang als Lastschaltung werden die Schaltkupplungen SK1 ,2 in die Schaltstellung gebracht, bei der die eingelegte Gangstufe über die Reibungskupp- lung angetrieben wird, während auf der die neue Gangstufe aufweisenden Getriebeeingangswelle die Neutralstellung eingelegt ist. Mittels der Motorsteuerung wird die Drehzahl des Antriebsmotors erhöht, gleichzeitig wird die Reibungskupplung in einen schlupfenden Zustand überführt, so dass sich die Drehzahl der aktiven Getriebeeingangswelle nicht ändert. Wenn über die Drehzahlerhöhung die Synchrondrehzahl der neu einzulegenden Gangstufe erreicht wurde, wird diese eingespurt und die Reibungskupplung geöffnet. Damit ist der Rückschaltvorgang abgeschlossen. Dies macht deutlich, dass bei einem Rückschaltvorgang als Lastschaltung eine Drehzahlschnittstelle zur Motorsteuerung von Vorteil ist, alternativ hierzu kann aber auch die Momentenschnittstelle genutzt werden.
Um einen Kick-Down-Vorgang, also eine Doppel-Rückschaltung auszuführen, wird die Schaltkupplung SK1 ,2 in die Schaltstellung verbracht, bei der die aktive Gangstufe über die Reibungskupplung angetrieben wird. Zur Schaltung wird dann die Kupplung geöffnet. Die nicht aktive Getriebeeingangswelle befindet sich in der Neutralstellung. Dieser Vorgang entspricht weitgehend einem Schaltvorgang, wie er bei einem automatisierten Schaltgetriebe durchgeführt wird.
Wenn der Antriebstrang bei einem Bremsvorgang aufgetrennt werden muss, was übli- cherweise dann der Fall ist, wenn die Bremswirkung des Antriebsmotors nicht mehr eingesetzt werden kann, werden die Schaltkupplungen SK1 ,2 zu Beginn des Bremsvorgangs mit geschlossener Reibungskupplung, bei gleicher Drehzahl der Kurbelwelle und der Reibungskupplung, wodurch ein leichtes Einspuren möglich ist) jeweils in die Schaltstellung verfahren, in der eine Verbindung zu der Hohlwelle 3 besteht. Anschließend kann die Reibungskupplung 4 geöffnet werden.
Alternativ zu dieser vorgestellten Vorgehensweise kann bei einem Notbremsvorgang der Triebstrang auch unter Last geöffnet werden und zwar mittels des Aktuators, da nur die Reibung einer Verzahnungspaarung überwunden werden muss und sich die Schaltklauen in dem vom Getriebeöl geschmierten Bereich befinden. Zu diesem Zweck ist es von Vorteil, wenn die Schaltklauen geradverzahnt ausgeführt sind ohne einen Hinterschnitt, was zu einer deutlichen Verringerung der vom Aktuator aufzubringenden Ausspurkraft führt.
Das Lastschaltgetriebe nach der vorliegenden Erfindung weist daher den Vorteil auf, dass im Gegensatz zu einem bekannten Doppelkopplungsgetriebe eine Reibungskupplung samt ihrer Ansteueraktorik wegfallen kann und damit eine deutliche Verringerung des Bauraumbedarfs ermöglicht wird. Die in Wegfall geratene zweite Reibungs- kupplung führt auch zu einer Abnahme der Trägheit der sich drehenden Massen und damit zu einer geringeren Anfahrträgheit eines mit dem erfindungsgemäßen Getriebe ausgestatteten Fahrzeugs. Das Lastschaltgetriebe ermöglicht Schaltvorgänge ohne Zugkraftunterbrechung, die bei automatisierten Schaltgetrieben bei Zughochschaltungen oftmals als unangenehm empfunden werden.
Figur 5 der Zeichnung zeigt nun ein Diagramm der Beschleunigung aufgetragen über der Zeit, wobei in der Zeichnung das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs nach einem bekannten Verfahren zur Steuerung eines Hochschaltvorgangs bei einem mit zwei Reibungskupplungen ausgestatteten Lastschaltgetriebe dargestellt ist und anhand einer punktierten Linie auch das gewünschte Beschleunigungsverhalten mit geringster Einbuße des Komforts beim Schaltvorgang.
Nach dem bekannten Verfahren zur Steuerung eines Hochschaltvorgangs eines Last- schaltgetriebes mit zwei Kupplungen wird das übertragbare Kupplungsmoment der Kupplung, die der noch eingelegten Gangstufe zugeordnet ist, linear auf weitgehend Null zurückgefahren, während zeitgleich das übertragbare Kupplungsmoment der der einzulegenden neuen Gangstufe zugeordneten Kupplung linear hochgefahren wird. Die der auszulegenden Gangstufe zugeordnete Kupplung haftet zu Beginn des Überblen- dens von der alten Gangstufe auf die neue Gangstufe noch und die niedrigere alte Gangstufe wird nicht ausgelegt, wenn die dieser Gangstufe zugeordnete Kupplung momentenfrei ist. Da die alte Gangstufe nicht ausgelegt ist, überträgt die ihr zugeordnete Kupplung auch nach dem Überblenden noch Moment, dann aber nicht mehr vom Antriebsmotor ins Lastschaltgetriebe, sondern ungekehrt, wodurch die Beschleunigung des Fahrzeugs deutlich sinkt, bis die dieser auszulegenden Gangstufe zugeordnete Kupplung schließlich ins Schlupfen kommt. Die damit herbeigeführte Verringerung der Beschleunigung führt zu einer deutlichen Komforteinbuße, wie dies in Figur 5 der Zeichnung dargestellt ist. Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich nun dadurch aus, dass sich bei einem Lasthochschaltvorgang die Fahrzeugbeschleunigung weitgehend dem in Figur 5 der Zeichnung dargestellten punktierten idealen Beschleunigungsverlauf nähert.
Bei einem Lasthochschaltvorgang laufen nach dem erfindungsgemäßen Verfahren fol- gende Schritte ab. Das übertragbare Kupplungsmoment der der noch eingelegten Gangstufe zugeordneten ersten Kupplung wird zunächst bis zum Erreichen der Schlupfgrenze verringert. Das übertragbare Kupplungsmoment der der neuen Zielgangstufe zugeordneten zweiten Kupplung wird bis zum Erreichen der Schlupfgrenze erhöht, von der noch eingelegten Gangstufe wird zur Zielgangstufe überblendet und nach dem Überblendvorgang wird die Antriebsmotordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle der neuen Zielgangstufe abgesenkt.
Um einen erneuten Übergang der an die Schlupfgrenze herangeführten, der auszulegenden Gangstufe zugeordneten Kupplung zu vermeiden, wird an dieser Kupplung eine Schlupfreserve aufgebaut, was durch eine kurzzeitige Erhöhung des Motormoments geschehen kann oder, falls das Motormoment nicht mehr erhöht werden kann, durch ein weiteres geringfügiges Zurückfahren dieser Kupplung. Nach dem Aufbau der Schlupfreserve wird das übertragbare Kupplungsmoment der der alten auszulegenden Gangstufe zugeordneten Kupplung linear abgebaut, während gleichzeitig das übertragbare Kupplungsmoment der der neuen Zielgangstufe zugeordneten Kupplung linear bis zu einer erwarteten Schlupfgrenze in der neuen Zielgangstufe hochgefahren wird. Nach dem Überblenden wird durch eine kurzzeitige Absenkung des Motormoments die Drehzahl des Motors auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle der neuen Zielgangstufe gebracht.
Das mit dem erfindungsgemäßen Verfahren erreichbare Fahrzeugbeschleunigungsver- halten ist in der unteren Hälfte der Figur 6 dargestellt. Wie es ohne weiteres ersichtlich ist, verläuft die die Fahrzeugbeschleunigung darstellende Kurve A weitgehend gleich dem in Figur 5 der Zeichnung dargestellten Kurvenzug A*.
Es wird dies dadurch erreicht, dass das übertragbare Kupplungsmoment der in der obe- ren Hälfte der Figur 6 der Zeichnung mit Kupplung 1 bezeichnete Kupplungsmoment zunächst bis zum Erreichen der Schlupfgrenze verringert wird, während das übertragbare Kupplungsmoment der der neuen Zielgangstufe zugeordneten Kupplung (Kupplung 2) während der weiteren linearen Abnahme des übertragbaren Kupplungsmoments der Kupplung 1 linear bis zum Erreichen der erwarteten Schlupfgrenze in neuen Gang hochgefahren wird. Nach dem Überblenden wird durch einen Eingriff der Motorsteuerung das vom Motor abgegebene Moment verringert, bis die Drehzahl des Motors auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle des neuen Zielgangs gebracht wird, um einen unstetigen Anstieg der Fahrzeugbeschleunigung zu vermeiden.
Hinsichtlich vorstehend im einzelnen nicht näher erläuterter Merkmale der Erfindung wird im übrigen ausdrücklich auf die Ansprüche verwiesen.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombination zu beanspruchen. ln Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbstständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen.
Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbstständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modi- fikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Lastschaltgetriebe zur Übertragung eines Moments von einem Antriebsmotor, mit zwei Getriebeeingangswellen und einer Getriebeabtriebswelle und mehreren daran angeordneten Gangstufen, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeeingangswellen mittels formschlüssiger Schaltkupplungen mit einer Abtriebswelle des Motors lösbar verbindbar sind und nur eine Reibungskupplung im Momentenflussweg zwischen Antriebsmotor und Getriebeabtriebswelle vorgesehen ist.
2. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1 , gekennzeichnet durch mindestens einen Aktuator zur Betätigung der Gangstufen, wobei der Aktuator auch zur Betätigung der Schaltkupplungen vorgesehen ist.
3. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass bei ei- nem Anfahrvorgang eines mit dem Lastschaltgetriebe versehenen Fahrzeugs das
Motormoment mittels der schlupfenden Reibungskupplung zu einer ersten Getriebeeingangswelle übertragen wird.
4. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei weitgehen- der Drehzahlgleichheit der Reibungskupplung und ersten Getriebeeingangswelle mittels der Schaltkupplungen eine Formschlussverbindung zwischen der Abtriebswelle und der ersten Getriebeeingangswelle hergestellt wird.
5. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Lasthochschaltvorgang zum Einlegen einer Gangstufe einer zunächst momentenfreien Getriebeeingangswelle bei formschlüssiger Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der noch momentenübertragenden Getriebeeingangswelle die Reibungskupplung geöffnet und die Gangsstufe der momentenfreien Getriebeeingangswelle eingelegt wird und dann die Reibungskupplung zur Übertragung des Motormoments auf die momentenfreie Getriebeeingangswelle schlupfend geschlossen und die Gangstufe der vorher momentenübertragenden Getriebeeingangswelle ausgelegt wird.
6. Lastschaltgetriebe nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei weitgehender Drehzahlgleichheit der Reibungskupplung und der nach dem Einlegen der Gangstufe momentenübertragenden Getriebeeingangswelle mittels der Schaltkupplungen eine Formschlussverbindung zwischen der Abtriebswelle und der momente- nübertragenden Getriebeeingangswelle hergestellt wird.
7. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Rückschaltvorgang bei formschlüssiger Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der momentenübertragenden Getriebeeingangswelle das Motor- moment auf weitgehend Null verringert und die eingelegte Gangstufe ausgelegt wird und die einzulegende Gangstufe eingelegt wird und unter gleichzeitiger Erhöhung des Motormoments sowie der Motordrehzahl die Reibungskupplung geschlossen wird.
8. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Rückschaltvorgang bei geschlossener Reibungskupplung die formschlüssige Verbindung zwischen der Abtriebswelle und der momentenübertragenden Getriebeeingangswelle gelöst wird, wobei sich die Getriebeeingangswelle mit der einzulegenden Gangstufe in Neutralstellung befindet, und die Motordrehzahl bei schlupfender Reibungskupplung bis zur Synchrondrehzahl der einzulegenden
Gangstufe erhöht wird und nach dem Einlegen der einzulegenden Gangstufe die Reibungskupplung geöffnet wird.
9. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Bremsvorgang des Fahrzeugs zum Auftrennen des Triebstrangs die
Schaltkupplungen in die Schaltstellung verfahren werden und die Reibungskupplung geöffnet wird.
10. Lastschaltgetriebe nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Bremsvorgang des Fahrzeugs zum Auftrennen des Triebstrangs unter Last die eingelegte Gangstufe mittels des Aktuators ausgelegt wird.
11.Verfahren zur Steuerung von Hochschaltungen eines mit einem Antriebsmotor kup- pelbaren Lastschaltgetriebes, welches zwei Kupplungen sowie mehrere Gangstufen aufweist, gekennzeichnet durch folgende Schritte:
- das übertragbare Kupplungsmoment der der noch eingelegten Gangstufe zugeordneten ersten Kupplung wird bis zum Erreichen der Schlupfgrenze verringert
- das übertragbare Moment der der Zielgangstufe zugeordneten zweiten Kupplung wird bis zum Erreichen der Schlupfgrenze erhöht
- von der noch eingelegten Gangstufe wird zur Zielgangstufe überblendet - nach dem Überblenden wird die Antriebsmotordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle der Zielgangstufe abgesenkt.
12. Verfahren nach Anspruch 11 , dadurch gekennzeichnet, dass das übertragbare Kupplungsmoment der ersten Kupplung nach dem Erreichen der Schlupfgrenze zur Vermeidung eines erneuten Haftens geringfügig weiter verringert wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Erreichen der Schlupfgrenze der ersten Kupplung das Motormoment geringfügig erhöht wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das übertragbare Kupplungsmoment der ersten Kupplung linear verringert wird und gleichzeitig das übertragbare Kupplungsmoment der zweiten Kupplung linear erhöht wird.
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