WO2007101418A1 - Verfahren und vorrichtung zum steuern des betriebs eines parallelschaltgetriebes - Google Patents

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WO2007101418A1 PCT/DE2007/000293 DE2007000293W WO2007101418A1 WO 2007101418 A1 WO2007101418 A1 WO 2007101418A1 DE 2007000293 W DE2007000293 W DE 2007000293W WO 2007101418 A1 WO2007101418 A1 WO 2007101418A1
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    • Y10T74/19219—Interchangeably locked
    • Y10T74/19251—Control mechanism

Definitions

  • the invention relates to a method and a device for controlling the operation of a parallel shift transmission.
  • a hydraulic circuit includes a first and a second hydraulically actuated clutch whose clutch pressure is controlled by respective pressure control valves, and wherein by means of a safety circuit when a Error a safe state of the hydraulic circuit to be guaranteed.
  • the safety circuit is designed such that when a partial error occurs, which is associated with only one of the two clutches, this clutch is opened and that when an overall error occurs, the two clutches is assigned, that clutch whose clutch pressure is smaller when the total error occurs , is opened and the other clutch whose clutch pressure is greater when the total error occurs, is not opened to maintain the transmission of torque through this clutch.
  • the invention has for its object to provide a way in which can be flexibly reacted to a malfunction in the clutch actuator of a parallel transmission and driveability is maintained as much as possible.
  • the claim 3 is directed to the basic structure of an apparatus for performing the method according to the invention.
  • a method according to the invention for controlling the operation of a parallel transmission with two acting on a common drive shaft partial transmissions, which are coupled via a respective clutch with a drive shaft wherein in perfect operating condition of the parallel transmission by opening the clutch of a partial transmission and simultaneous closing of the clutch of the other Partial transmission the translation of the parallel transmission traction interruption free of the gear engaged in a partial transmission is changeable to the engaged in the other sub-gear, when detecting a malfunction in the actuator at least one of the clutches, the open clutch can only be closed if at least one of the following conditions is: the previously closed clutch is open, in the previously closed clutch associated sub-transmission is not gear engaged.
  • the detected malfunction may be, for example, that a self-opening function of at least one clutch is disturbed.
  • a device for controlling the operation of a parallel transmission with two acting on a common drive shaft part transmissions, which are coupled via a respective clutch with a common drive shaft, wherein in perfect operating condition by opening the clutch of a partial transmission and simultaneous closing of the clutch of the other sub-transmission, the translation of the parallel transmission traction interruption free of the gear engaged in a partial transmission on the gear engaged in the other sub-transmission includes an actuator for actuating each clutch, sensors for detecting the position of each actuator each a clutch and an electronic control device, the actuators to carry out of the method controls.
  • the parallel shift gear can be operated unchanged when a fault occurs with respect to its gear step, the circuit, however, no longer traction interruption free, but as in a normal automated manual transmission when switching a, albeit brief, traction interruption occurs ,
  • Figure 1 shows the basic structure of a parallel gearbox with parts of an associated
  • Actuator, Figure 2 is a flowchart for explaining the invention.
  • a parallel shift transmission designated overall by 10 has two partial transmissions 12 and 14.
  • Each of the partial transmissions has an input shaft 16 and 18, respectively, on which fixed gears 17 which mesh with idler gears mounted on a common output shaft 20 for both partial transmissions 12 and 14.
  • the idler gears are rotatably coupled via switching devices 22 and 24 with the output shaft 20.
  • the input shaft 16 is rotatably connected via a pair of gears with a hollow shaft 26 through which another shaft 28 leads, which is rotatably connected via a pair of gears with the input shaft 18.
  • the hollow shaft 26 is coupled via a clutch K1 with a drive shaft 30, for example, the crankshaft of an internal combustion engine.
  • the shaft 28 can be coupled to the drive shaft 30 via a clutch K2.
  • the coaxially arranged clutches which together form a double clutch, are shown only schematically and without their actuators.
  • the actuators 32 and 34 may be connected with Betsch Trentsgliedem the clutches K1 and K2, for example, the coupling levers, directly via links or with the interposition of a hydraulic path.
  • the actuators may be electric motors, hydraulic cylinders, etc.
  • the output signals of the electronic control device 36 are supplied. Via further inputs 36 signals are supplied to the control device, according to which the operation of the parallel shift transmission 10 is controlled.
  • the sensors 42 and 44 may be, for example incremental sensors, so that the position of the actuators is referenced in a conventional manner. - A - The arrangement described so far is known per se and is therefore not explained in detail.
  • a peculiarity of parallel transmissions is that when in each of the partial transmissions 12 and 14, a gear is engaged, not both clutches K1 and K2 may be closed because this is due to the overdetermination of the speed of the output shaft to a destruction of the transmission or a sudden Blocking could result.
  • the clutches K1 and K2 are therefore preferably constructed such that they are pressed by the actuators in the closed position and are automatically forced into their open position by the clutch internal opening springs when switching off the actuators.
  • An error in the automatic opening can be determined, for example, that the failure to reach an opening stop is sensed in a manner known per se.
  • a program is activated in which the parallel shift transmission is no longer controlled in such a way that the change from one gear to another gear takes place only in that of the one partial transmission whose Clutch is just closed, is changed by opening the closed clutch and simultaneous closing the hitherto open clutch to the other sub-transmission and the parallel shift with the new sub-transmission before closing the clutch assigned to him already engaged gear is driven.
  • FIG. 2 schematically illustrates the process:
  • step 60 If a fault in a self-opening function of one of the clutches is detected in the control device 36 in step 60, the error program is activated in step 62, which allows only circuits, as in ASG transmissions (automatic transmissions) are possible, i. with interruption of traction. If no error is detected, then the parallel gearbox continues to operate in normal operation (step 64).
  • the self-opening function of the clutches K1 and K2 can basically be used by the actuator to be opened is switched off, so that the clutch automatically moves in the open position and the actuator of the other clutch is activated for the closing. It is also an operation so possible that both clutches are actively moved by the associated actuators respectively in their open position and its closed position.
  • the self-opening function of the clutch is then an additional safety feature that avoids dangerous conditions when the actuator of a clutch fails.
  • the self-opening function is routinely checked in a test program.
  • the clutches K1 and K2 are forced by the associated actuators 32 and 34 mandatory active in its open position and its closed position. It is understood that when an error is detected in step 60, a warning signal can be displayed to the driver, so that he is made aware of the no longer power-disconnect-free circuit from the outset. In a serious error that causes one of the clutches can not be moved out of its open position, the part of the further functional clutch associated sub-transmission can be operated as an automated transmission, so that the parallel shift each with only one gear in gear the second next gear can be operated.
  • the error program activated in step 62 can be activated for safety reasons with a wide variety of errors and not only in the event of an error in the automatic return to the open position of the clutch. LIST OF REFERENCES

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Abstract

Bei einem Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes mit zwei auf eine gemeinsame Antriebswelle wirkenden Teilgetrieben, die über je eine Kupplung mit einer Antriebswelle kuppelbar sind, wobei bei einwandfreiem Betriebszustand des Parallelschaltgetriebes durch Öffnen der Kupplung des einen Teilgetriebes und gleichzeitiges Schließen der Kupplung des anderen Teilgetriebes die Übersetzung des Parallelschaltgetriebes zugkraftunterbrechungsfrei von dem im einen Teilgetriebe eingelegten Gang auf den im anderen Teilgetriebe eingelegten Gang veränderbar ist, kann bei Feststellen einer Fehlfunktion in der Betätigungseinrichtung wenigstens einer der Kupplungen die offene Kupplung nur dann geschlossen werden, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: die vorher geschlossene Kupplung ist geöffnet, in dem der vorher geschlossenen Kupplung zugeordneten Teilgetriebe ist kein Gang eingelegt.

Description

Verfahren und Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes.
Aus der DE 10 2004 018 962 ist ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eine Parallelschaltgetriebes bekannt, wobei ein Hydraulikkreis eine erste und eine zweite hydraulisch betätigbare Kupplung enthält, deren Kupplungsdruck mittels jeweiliger Druckregelventile gesteuert wird, und wobei mittels einer Sicherheitsschaltung bei Auftreten eines Fehlers ein sicherer Zustand des Hydraulikkreises gewährleistet werden soll. Dabei ist die Sicherheitsschaltung derart ausgelegt, dass bei Auftreten eines Teilfehlers, der nur einer der beiden Kupplungen zugeordnet ist, diese Kupplung geöffnet wird und dass bei Auftreten eines Gesamtfehlers, der beiden Kupplungen zugeordnet ist, diejenige Kupplung, deren Kupplungsdruck bei Auftreten des Gesamtfehlers kleiner ist, geöffnet wird und die andere Kupplung, deren Kupplungsdruck bei Auftreten des Gesamtfehlers größer ist, nicht geöffnet wird, um die Übertragung von Drehmoment über diese Kupplung aufrechtzuerhalten. Damit wird erreicht, dass bei Auftreten eines Teilfehlers, der nur einer der beiden Kupplungen zugeordnet ist, das der anderen Kupplung zugeordnete Teilgetriebe wie ein automatisiertes Schaltgetriebe betrieben werden kann, wobei allerdings die Gangstufung des Parallelschaltgetriebes sehr grob ist. Bei Auftreten eines Gesamtfehlers, der beiden Kupplungen zugeordnet ist, kann dagegen gar nicht mehr geschaltet werden, sondern kann in dem Gang, in dem sich das Parallelschaltgetriebe gerade befindet, gefahren werden, bis sich eine Möglichkeit zum Anhalten ergibt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Möglichkeit zu schaffen, bei der auf eine Fehlfunktion in der Kupplungsbetätigungseinrichtung eines Parallelschaltgetriebes flexibel reagiert werden kann und die Fahrbarkeit möglichst weitgehend aufrechterhalten wird.
Eine Lösung dieser Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß dem Anspruch 1 erzielt, das mit den Merkmalen des Anspruchs 2 in vorteilhafter Weise weitergebildet wird.
Der Anspruch 3 ist auf den grundsätzlichen Aufbau einer Vorrichtung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens gerichtet. Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes mit zwei auf eine gemeinsame Antriebswelle wirkenden Teilgetrieben, die über je eine Kupplung mit einer Antriebswelle kuppelbar sind, wobei bei einwandfreiem Betriebszustand des Parallelschaltgetriebes durch Öffnen der Kupplung des einen Teilgetriebes und gleichzeitiges Schließen der Kupplung des anderen Teilgetriebes die Übersetzung des Parallelschaltgetriebes zugkraftunterbrechungsfrei von dem im einen Teilgetriebe eingelegten Gang auf den im anderen Teilgetriebe eingelegten Gang veränderbar ist, kann bei Feststellen einer Fehlfunktion in der Betätigungseinrichtung wenigstens einer der Kupplungen die offene Kupplung nur dann geschlossen werden, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: die vorher geschlossene Kupplung ist geöffnet, in dem der vorher geschlossenen Kupplung zugeordneten Teilgetriebe ist kein Gang eingelegt.
Die festgestellte Fehlfunktion kann beispielsweise darin liegen, dass eine Selbstöffnungsfunktion wenigstens einer Kupplung gestört ist.
Eine Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes mit zwei auf eine gemeinsame Antriebswelle wirkenden Teilgetrieben, die über je eine Kupplung mit einer gemeinsamen Antriebswelle kuppelbar sind, wobei bei einwandfreiem Betriebszustand durch Öffnen der Kupplung des einen Teilgetriebes und gleichzeitiges Schließen der Kupplung des anderen Teilgetriebes die Übersetzung des Parallelschaltgetriebes zugkraftunterbrechungsfrei von dem im einen Teilgetriebe eingelegten Gang auf den im anderen Teilgetriebe eingelegten Gang veränderbar ist, enthält einen Aktor zum Betätigen je einer Kupplung, Sensoren zur Erfassung der Stellung je eines Betätigungsgliedes je einer Kupplung und eine elektronische Steuereinrichtung, die die Aktoren zur Durchführung des Verfahrens steuert.
Mit der Erfindung wird erreicht, dass das Parallelschaltgetriebe bei Auftreten eines Fehlers bezüglich seiner Gangstufung, wenn möglich, unverändert betrieben werden kann, die Schaltung jedoch nicht mehr zugkraftunterbrechungsfrei erfolgen, sondern wie bei einem normalen automatisierten Schaltgetriebe beim Schalten eine, wenn auch kurzzeitige, Zugkraftunterbrechung erfolgt.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand schematischer Zeichnungen beispielsweise und mit weiteren Einzelheiten erläutert. Es stellen dar:
Figur 1 den Prinzipaufbau eines Parallelschaltgetriebes mit Teilen einer zugehörigen
Betätigungseinrichtung, Figur 2 ein Flussdiagramm zur Erläuterung der Erfindung.
Gemäß Figur 1 weist ein insgesamt mit 10 bezeichnetes Parallelschaltgetriebe zwei Teilgetriebe 12 und 14 auf. Jedes der Teilgetriebe hat eine Eingangswelle 16 bzw. 18, auf denen Festräder 17, die mit auf einer für beide Teilgetriebe 12 und 14 gemeinsamen Abtriebswelle 20 gelagerten Losrädern kämmen. Die Losräder sind über Schalteinrichtungen 22 und 24 drehfest mit der Abtriebswelle 20 kuppelbar. Die Eingangswelle 16 ist über ein Zahnradpaar drehfest mit einer Hohlwelle 26 verbunden, durch die hindurch eine weitere Welle 28 führt, die über ein Zahnradpaar drehfest mit der Eingangswelle 18 verbunden ist. Die Hohlwelle 26 ist über eine Kupplung K1 mit einer Antriebswelle 30, beispielsweise der Kurbelwelle einer Brennkraftmaschine kuppelbar. Die Welle 28 ist über eine Kupplung K2 mit der Antriebswelle 30 kuppelbar. Die koaxial zueinander angeordneten Kupplungen, die zusammen eine Doppelkupplung bilden, sind nur schematisch und ohne ihre Betätigungsglieder dargestellt.
Die Funktion des Doppelkupplungsgetriebes ist an sich bekannt und wird daher nicht erläutert.
Zur Betätigung der Kupplungen K1 und K2 sind Aktoren 32 und 34 vorgesehen, die von einer elektronischen Steuereinrichtung 36 angesteuert werden, die über weitere Ausgänge 38 und 40 die Schalteinrichtungen 22 und 24 steuert.
Die Aktoren 32 und 34 können mit Betätigungsgliedem der Kupplungen K1 und K2, beispielsweise deren Kupplungshebeln, unmittelbar über Verbindungsglieder oder unter Zwischenschaltung einer hydraulischen Strecke verbunden sein. Die Aktoren können Elektromotoren, Hydraulikzylinder usw. sein. Zur Erfassung der Stellung der Aktoren bzw. der Betätigungsglieder der Kupplungen sind Sensoren 42 und 44 vorgesehen, deren Ausgangssignale der elektronischen Steuereinrichtung 36 zugeführt werden. Über weitere Eingänge werden der Steuereinrichtung 36 Signale zugeführt, entsprechend denen der Betrieb des Parallelschaltgetriebes 10 gesteuert wird.
Die Sensoren 42 und 44 können beispielsweise Inkrementalsensoren sein, so dass die Stellung der Betätigungsglieder in an sich bekannter Weise referenziert wird. - A - Die bisher beschriebene Anordnung ist an sich bekannt und wird daher nicht näher erläutert.
Eine Eigenart von Parallelschaltgetrieben liegt darin, dass, wenn in jedem der Teilgetriebe 12 und 14 ein Gang eingelegt ist, nicht beide Kupplungen K1 und K2 geschlossen sein dürfen, da dies wegen der Überbestimmung der Drehzahl der Abtriebswelle zu einer Zerstörung des Getriebes bzw. einem plötzlichen Blockieren führen könnte. Die Kupplungen K1 und K2 sind daher bevorzugt derart konstruiert, dass sie von den Aktoren in Schließstellung gedrückt werden und bei Abschalten der Aktoren durch kupplungsinterne Öffnungsfedern selbsttätig in ihre Offenstellung gedrängt werden. Wenn diese Selbstöffnungsfunktion der Kupplungen, die zur Betriebssicherheit des Parallelschaltgetriebes beiträgt, gestört ist, beispielsweise in Folge erhöhter Reibung, Verschleiß, Änderung der Kennlinie der Öffnungsfedern usw., können gefährliche Betriebszustände auftreten, da es dazu kommen kann, dass die eine Kupplung geschlossen wird, während die andere Kupplung nicht vollständig geöffnet ist.
Ein Fehler in der selbsttätigen Öffnung kann beispielsweise dadurch festgestellt werden, dass das Nichterreichen eines Öffnungsanschlags in an sich vorbekannter Weise sensiert wird.
Erfindungsgemäß wird bei Feststellen eines Fehlers in der selbsttätigen Öffnungsfunktion in der elektronischen Steuereinrichtung 36 ein Programm aktiviert, bei dem das Parallelschaltgetriebe nicht mehr derart gesteuert wird, dass der Wechsel von einem Gang auf einen anderen Gang lediglich dadurch erfolgt, dass von dem einen Teilgetriebe, dessen Kupplung gerade geschlossen ist, durch Öffnen der geschlossenen Kupplung und gleichzeitiges Schließen der bis dahin offenen Kupplung auf das andere Teilgetriebe gewechselt wird und das Parallelschaltgetriebe mit dem im neuen Teilgetriebe vor dem Schließen der ihm zugeordneten Kupplung bereits eingelegten Gang gefahren wird.
Wenn bei Erkennen eines Fehlers in der Selbstöffnungsfunktion der Kupplungen auf das Fehlerprogramm geschaltet wird, wird das Parallelschaltgetriebe betrieben, als sei es aus zwei Teilgetrieben zusammengesetzt, zwischen denen nicht zugkraftunterbrechungsfrei, sondern in konventioneller Weise wie bei automatisierten Schaltgetrieben mit Zugkraftunterbrechung geschaltet werden kann. Dies geschieht dadurch, dass die Kupplungen K1 und K2 nur dann geschlossen werden können, wenn sichergestellt ist, dass die jeweils andere Kupplung geöffnet ist und/oder in dem der vorher geschlossenen Kupplung zugeordneten Teilgetriebe kein Gang eingelegt ist. Es versteht sich, dass die „neue" Kupplung auch dann geschlossen werden kann, wenn in dem ihr zugeordneten Teilgetriebe kein Gang eingelegt ist. Figur 2 stellt den Ablauf schematisch dar:
Wenn in der Steuereinrichtung 36 ein Fehler bezüglich einer Selbstöffnungsfunktion einer der Kupplungen im Schritt 60 erkannt wird, wird im Schritt 62 das Fehlerprogramm aktiviert, das nur Schaltungen zulässt, wie sie in ASG-Getrieben (automatische Schaltgetriebe) möglich sind, d.h. mit Zugkraftunterbrechung erfolgen. Wird kein Fehler erkannt, so wird das Parallelschaltgetriebe weiter im Normalbetrieb (Schritt 64) betrieben.
Im Normalbetrieb kann beispielsweise die Selbstöffnungsfunktion der Kupplungen K1 und K2 grundsätzlich verwendet werden, indem der der zu öffnenden Kupplung zugehörige Aktor abgeschaltet wird, so dass sich die Kupplung selbsttätig in Offenstellung bewegt und der Aktor der anderen Kupplung für deren Schließen aktiviert wird. Es ist auch ein Betrieb derart möglich, dass beide Kupplungen von den zugehörigen Aktoren jeweils aktiv in ihre Offenstellung und ihre Schließstellung bewegt werden. Die Selbstöffnungsfunktion der Kupplung ist dann ein zusätzliches Sicherheitsmerkmal, das gefährliche Zustände vermeidet, wenn der Aktor einer Kupplung ausfällt. Die Selbstöffnungsfunktion wird in einem Prüfprogramm routinemäßig überprüft.
Im Betrieb entsprechend dem Fehlerprogramm (nur ASG-Schaltungen möglich) werden die Kupplungen K1 und K2 von den zugehörigen Aktoren 32 und 34 zwingend aktiv in ihre Offenstellung und ihre Schließstellung bewegt. Es versteht sich, dass bei Erkennen eines Fehlers im Schritt 60 dem Fahrer ein Warnsignal angezeigt werden kann, so dass er auf die nicht mehr Zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung von vornherein aufmerksam gemacht wird. Bei einem gravierenden Fehler, der dazu führt, dass eine der Kupplungen nicht mehr aus ihrer Offenstellung heraus bewegt werden kann, kann das der weiterhin funktionsfähigen Kupplung zugeordnete Teilgetriebe wie ein automatisiertes Schaltgetriebe betrieben werden, so dass das Parallelschaltgetriebe jeweils nur mit Schaltungen von einem Gang in den übernächsten Gang betrieben werden kann.
Das im Schritt 62 aktivierte Fehlerprogramm kann aus Sicherheitsgründen bei unterschiedlichsten Fehlern aktiviert werden und nicht nur bei einem Fehler in der selbsttätigen Rückkehr in die Offenstellung der Kupplung. Bezuqszeichenliste
Parallelschaltgetriebe
Teilgetriebe
Teilgetriebe
Eingangswelle
Festrad
Eingangswelle
Abtriebswelle
Schalteinrichtung
Schalteinrichtung
Hohlwelle
Welle
Antriebswelle
Aktor
Aktor elektronische Steuereinrichtung
Ausgang
Ausgang
Sensor
Sensor

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes mit zwei auf eine gemeinsame Antriebswelle wirkenden Teilgetrieben, die über je eine Kupplung mit einer Antriebswelle kuppelbar sind, wobei bei einwandfreiem Betriebszustand des Parallelschaltgetriebes durch Öffnen der Kupplung des einen Teilgetriebes und gleichzeitiges Schließen der Kupplung des anderen Teilgetriebes die Übersetzung des Parallelschaltgetriebes zugkraftunterbrechungsfrei von dem im einen Teilgetriebe eingelegten Gang auf den im anderen Teilgetriebe eingelegten Gang veränderbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass bei Feststellen einer Fehlfunktion in der Betätigungseinrichtung wenigstens einer der Kupplungen die offene Kupplung nur dann geschlossen werden kann, wenn wenigstens eine der folgenden Bedingungen erfüllt ist: die vorher geschlossene Kupplung ist geöffnet, in dem der vorher geschlossenen Kupplung zugeordneten Teilgetriebe ist kein Gang eingelegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die festgestellte Fehlfunktion darin liegt, dass eine Selbstöffnungsfunktion wenigstens einer der Kupplungen gestört ist.
3. Vorrichtung zum Steuern des Betriebs eines Parallelschaltgetriebes (10) mit zwei auf eine gemeinsame Abtriebswelle (20) wirkenden Teilgetrieben (12, 14), die über je eine Kupplung (K1 , K2) mit einer gemeinsamen Antriebswelle (30) kuppelbar sind, wobei bei einwandfreiem Betriebszustand des Parallelschaltgetriebes durch Öffnen der Kupplung des einen Teilgetriebes und gleichzeitiges Schließen der Kupplung des anderen Teilgetriebes die Übersetzung des Parallelschaltgetriebes zugkraftunterbrechungsfrei von dem im einen Teilgetriebe eingelegten Gang auf den im anderen Teilgetriebe eingelegten Gang veränderbar ist, enthaltend
Aktoren (32, 34) zum Betätigen je einer Kupplung (K1 , K2), Sensoren zur Erfassung der Stellung je eines Betätigungsgliedes je einer Kupplung und eine elektronische Steuereinrichtung (36), die die Aktoren zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 oder 2 steuert.
PCT/DE2007/000293 2006-03-08 2007-02-15 Verfahren und vorrichtung zum steuern des betriebs eines parallelschaltgetriebes WO2007101418A1 (de)

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