WO2010130239A1 - Automatisierte synchronisation - Google Patents

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WO2010130239A1
WO2010130239A1 PCT/DE2010/000475 DE2010000475W WO2010130239A1 WO 2010130239 A1 WO2010130239 A1 WO 2010130239A1 DE 2010000475 W DE2010000475 W DE 2010000475W WO 2010130239 A1 WO2010130239 A1 WO 2010130239A1
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synchronizing
force
synchronous
impact
time
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PCT/DE2010/000475
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Ulrich Neuberth
Frank Bast
Björn Stehle
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Schaeffler Technologies Gmbh & Co. Kg
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    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/48—Synchronising of new gear

Definitions

  • the invention relates to a method with the features according to the preamble of claim 1, as well as a device having the features according to the preamble of claim 11.
  • automated transmission systems such as e.g. automated manual transmission (ASG) and parallel shift transmission (PSG) which comprise a single or a multi-shaft countershaft transmission.
  • ASG automated manual transmission
  • PSG parallel shift transmission
  • a loose gear of the engaged gear or actual gear is separated from the transmission input shaft and a loose wheel of the gear to be engaged or target gear positively connected to the transmission input shaft in the transmission systems.
  • Due to the translation jump however, a speed difference between the transmission input shaft of the idler gear and the idler gear to be switched results, whereby a positive connection without gear noise, such. the so-called ratchet, is not possible.
  • synchronizers such as e.g. Lock Synchronizations, used.
  • the operation of the synchronizer can be described in e.g. be organized five phases of the synchronous process.
  • a synchronizing is realized in which a synchronizer ring by pressing a sliding sleeve, which is rotationally but axially displaceably connected to the loose shaft, is pressed by pressure pieces on the friction cone of a loose-wheel clutch body. Due to the existing differential speed between the coupling body and the sliding sleeve of the synchronizer ring is rotated in the stop.
  • the actual synchronization is performed.
  • the shift teeth of the shift sleeve is pressed with a synchronous force on their roof pitches to the roof slopes of the synchronizer ring.
  • the idler wheel is accelerated or decelerated by the resulting friction torque.
  • the friction torque is always greater than the toothing moment, so that locks the synchronization device.
  • the synchronizer ring is turned back so that the synchronization device is unlocked.
  • the coupling body is rotated, wherein the idler gear is rotated so that the shift sleeve can engage.
  • a sufficiently high synchronous force should be applied to achieve correspondingly short synchronous durations depending on the differential speed to be synchronized.
  • An increased synchronous duration leads in particular in automated manual transmission systems to comfort disadvantages due to the extended interruption of traction.
  • the synchronization device can be damaged by increased energy input.
  • a synchronous operation with a constant synchronizing force is disclosed which is selected as a function of the accelerator pedal, gear and differential speed at the beginning of the shift.
  • This synchronizing force is chosen to be very low in low-load situations in order to keep the noise level comfortable when starting up the synchronizing unit.
  • the synchronizing force is chosen so that the synchronization process in the current situation is not perceived as an uncomfortable jerk with the shortest possible sync time.
  • the start-up of the synchronizing unit takes place speed-controlled with such a switching actuator speed that the applied constant synchronizing force should come about upon impact with the synchronizing unit. While the speeds are synchronized, the shift actuator is operated force-controlled via the power. However, the resulting synchronizing force is reduced by the friction of the system. Thus, the actual synchronous force may be very low, so that the sync duration is very long.
  • an expected synchronous duration is calculated from the nominal synchronous force, the speed difference to be synchronized and the gear-dependent parameters, and the synchronizing force is increased after this time has expired.
  • the object is achieved by a method having the features according to claim 1 and by a device having the features according to claim 11.
  • the method according to the invention provides for the control of a synchronizing device during a shifting process in an automated transmission in a motor vehicle.
  • a synchronous duration is determined and if, at the time of impact on the synchronizing unit, the setpoint synchronizing force is less than a predefined threshold value F min , the setpoint synchronizing force is increased with a predetermined gradient g from the time of impact on the synchronizing unit until the predetermined threshold value F reaches Mm is.
  • the target synchronous force is equal to an applied synchronous force at the time of impact on the synchronizing unit.
  • the predetermined threshold value is above the maximum expected frictional force but no loss of comfort due to the synchronous pressure is to be expected.
  • the setpoint synchronizing force is kept constant if, at the time of impact with the synchronizing unit, the setpoint synchronizing force is greater than a predefined threshold value.
  • the time of impact with the synchronization unit is the time of impact of two friction surfaces provided for synchronization with one another.
  • the time of impact with the synchronizer unit is the time of impact of the friction surface of the synchronizer ring with the friction surface of the ratchet wheel.
  • the emergency measures provide for a further increase in the setpoint synchronous force.
  • the synchronous duration is according to
  • the synchronous duration is according to
  • a computer program product with a computer program which has software means for carrying out the above-mentioned methods when the computer program is executed on a computer.
  • a computer may be part of the control device.
  • the invention also proposes a device with a control device for controlling a synchronizing device during a switching process in an automated transmission in a motor vehicle.
  • the control unit is provided to ensure that a synchronous duration is determined and if, at the time of impact with the synchronizing unit, the setpoint synchronizing force is less than a predefined threshold value F M ⁇ , the setpoint synchronizing force is increased with a predetermined pitch g from the moment of impact on the synchronizing unit until the predetermined threshold value F Mm is reached.
  • a dynamic linear increase in the synchronizing force advantageously leads to a safe and reasonably fast synchronization process.
  • the dynamic increase is limited to a value that leads to no loss of comfort, such as jerk, even with low-load circuits.
  • the synchronous duration is predicted more precisely by taking friction and linear increase into account so that the emergency strategy works properly.
  • FIG. 1 shows the course of the synchronizing force F for two starting synchronous forces F Syn ci and F Sync2 applied at different levels and a qualitatively expected differential rotational speed An 1 and ⁇ n 2 for the two cases.
  • the start of synchronization continues to take place at a speed that corresponds to the applied synchronizing force.
  • the synchronizing force is determined during the driving adjustment and is thus predetermined. From the point in time at which the impingement on the synchronizing unit was detected and synchronized under force control, the setpoint synchronizing force - starting with the applied synchronizing force - is increased with a predetermined gradient until it reaches a value which, although clearly above the maximum expected frictional force, in which, however, no loss of comfort due to a synchronous pressure are to be expected and which is also determined during the driving or already known previously.
  • the method provides the signals of the electric motor that drives the shift finger, such as voltage and relative position signals.
  • the signals of the electric motor that drives the shift finger such as voltage and relative position signals.
  • the sync duration predictive model Since according to this method, the synchronous force is no longer constant, the sync duration predictive model must be extended so that it is adequately taken into account and the emergency strategy works well. In addition, it makes sense to consider the typical friction that has not been taken into account in the model so far.

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Abstract

Verfahren um den Synchronvorgang bei automatisierten Schaltgetrieben robuster zu gestalten und zu verkürzen bei gleichzeitiger Berücksichtigung des Geräuschkomforts.

Description

Automatisierte Synchronisation
Die Erfindung betrifft ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1 , sowie eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 11.
Aus der Fahrzeugtechnik sind automatisierte Getriebesysteme, wie z.B. automatisierte Schaltgetriebe (ASG) und Parallelschaltgetriebe (PSG) bekannt, welche ein Ein- bzw. ein Mehrwellen-Vorgelegegetriebe umfassen. Zum Übersetzungswechsel bzw. bei einem Schaltvorgang wird bei den Getriebesystemen ein Losrad des eingelegten Gangs bzw. Istgangs von der Getriebeeingangswelle getrennt und ein Losrad des einzulegenden Gangs bzw. Zielgangs formschlüssig mit der Getriebeeingangswelle verbunden. Durch den Übersetzungssprung ergibt sich jedoch eine Drehzahldifferenz zwischen der Getriebeeingangswelle des Losrades und dem zu schaltenden Losrad, wodurch eine formschlüssige Verbindung ohne Getriebegeräusche, wie z.B. dem sogenannten Ratschen, nicht möglich ist. Aus Komfortgründen werden zum Synchronisieren der Drehzahldifferenz des Losrades und der Losradwelle Synchronisie- rungseinrichtungen, wie z.B. Sperrsynchronisierungen, eingesetzt.
Die Betriebsweise der Synchronisierungseinrichtung kann in z.B. fünf Phasen des Synchronvorganges gegliedert werden.
Bei einer ersten Phase wird ein Ansynchronisieren realisiert, bei dem ein Synchronring durch die Bewegung einer Schaltmuffe, welche verdrehfest aber axial verschiebbar mit der Loswelle verbunden ist, über Druckstücke an den Reibkonus eines Losradkupplungskörpers ange- presst wird. Durch die bestehende Differenzdrehzahl zwischen dem Kupplungskörper und der Schaltmuffe wird der Synchronring in den Anschlag verdreht.
Bei der zweiten Phase wird die eigentliche Synchronisierung durchgeführt. Dabei wird die Schaltverzahnung der Schaltmuffe mit einer Synchronkraft über ihre Dachschrägen an die Dachschrägen des Synchronrings gepresst. Auf diese Weise wird durch das entstehende Reibmoment das Losrad beschleunigt bzw. abgebremst. Solange eine Drehzahldifferenz besteht, ist das Reibmoment stets größer als das Verzahnungsmoment, so dass die Synchronisierungseinrichtung sperrt. Bei einer dritten Phase wird der Synchronring zurückgedreht, so dass die Synchronisierungs- einrichtung entsperrt wird.
Bei einer vierten Phase wird der Kupplungskörper verdreht, wobei das Losrad sich derart verdreht, dass die Schaltmuffe einspuren kann.
Schließlich wird bei einer fünften Phase ein Formschluss zwischen den Verzahnungen hergestellt, indem die Schaltverzahnung vollständig in den Kupplungskörper eingespurt wird.
Um eine optimale Synchronisierung zu ermöglichen, wird zum einen ein besonders weiches Ansynchronisieren mit begrenzter Synchronkraft und angemessener Geschwindigkeit gefordert, um einen zu steilen Reibmomentenaufbau und ein hartes Anschlagen des Synchronrings gegen den Anschlag zu vermeiden. Ansonsten können insbesondere bei kleinen Differenzdrehzahlen Schaltgeräusche durch die Synchronisierung entstehen und auf den Abtrieb wirken.
Ferner sollte eine ausreichend hohe Synchronkraft aufgebracht werden, um abhängig von der zu synchronisierenden Differenzdrehzahl entsprechend kurze Synchrondauern zu erreichen. Eine erhöhte Synchrondauer führt insbesondere bei automatisierten Schaltgetriebesystemen zu Komfortnachteilen durch die verlängerte Zugkraftunterbrechung. Ferner kann die Synchro- nisierungseinrichtung durch einen erhöhten Energieeintrag beschädigt werden.
Des Weiteren ist erwünscht, dass eine ausreichend hohe Synchronkraft aufgebracht wird, um ein zügiges Entsperren und Einspuren zu ermöglichen. Ansonsten kann sich erneut eine Differenzdrehzahl aufbauen, welches wieder zu Einspurgeräuschen führen kann.
Um diese Forderungen bei automatisierten Getriebesystemen erfüllen zu können, ist es unbedingt erforderlich, die einzelnen Phasen des Synchronvorganges, insbesondere das Sperren und das Entsperren der Synchronisierungseinrichtung zu erkennen. Bei den elektromotorisch betätigten Getriebesystemen wird im Allgemeinen aus Kostengründen auf die sensorische Erfassung der Getriebeeingangsdrehzahl und der Erfassung der Schaltfingerkraft verzichtet. Somit kann weder der Beginn der Synchronisierung bzw. das Sperren noch das Ende der Synchronisierung bzw. das Entsperren anhand der Getriebeeingangsdrehzahl im Verhältnis zu der sich aus der Fahrzeuggeschwindigkeit und der Gesamtübersetzung erge- benden Zieleingangsdrehzahl im einzulegenden Gang oder anhand des Schaltkraftverlaufs sensorisch ermittelt werden.
Aus der Fahrzeugtechnik ist weiter bekannt, dass deshalb diese Phasen durch die Änderung des Bewegungszustandes der Getriebeaktorik in Schaltrichtung ermittelt wird. Dazu wird die Schaltmuffe mit einer bestimmten Geschwindigkeit in Abhängigkeit von der Sollsynchronkraft und einer begrenzten Ansynchronisierungskraft auf die Synchronisierung zubewegt. Unter der Voraussetzung, dass die im Bewegungszustand im Aktor mit der auf den Schaltfinger bezogenen trägen Masse gespeicherte kinetische Energie im Sperrzustand vollständig als potentielle Energie in die auf den Schaltfinger reduzierten Steifigkeiten mit der Federkonstante übergeht, kann ein funktioneller Zusammenhang angegeben werden. Wird die Schaltmuffe um einen gewissen Betrag verzögert, kann ein Sperren erkannt und die Synchronkraft statisch aufgebracht werden. Das Entsperren kann analog durch eine Beschleunigung der Schaltmuffe um einen gewissen Betrag erkannt werden.
In der DE 10 2005 054 623 A1 wird ein Synchronvorgang mit konstanter Synchronkraft offenbart, die in Abhängigkeit von Fahrpedal, Gang und Differenzdrehzahl zu Beginn der Schaltung gewählt wird. Diese Synchronkraft wird in Niedriglastsituationen sehr niedrig gewählt, um beim Anfahren der Synchroneinheit die Geräuschentwicklung komfortabel zu halten. Bei höherer Last wird die Synchronkraft so gewählt, dass der Synchronvorgang in der aktuellen Situation nicht als unkomfortabler Ruck wahrgenommen wird bei gleichzeitig möglichst kurzer Synchronzeit.
Das Anfahren der Synchroneinheit findet geschwindigkeitsgeregelt mit einer derartigen Schaltaktuatorgeschwindigkeit statt, dass die applizierte konstante Synchronkraft beim Auftreffen auf die Synchroneinheit zustande kommen soll. Während die Drehzahlen synchronisiert werden, wird der Schaltaktuator kraftgesteuert über den Strom betrieben. Die resultierende Synchronkraft wird allerdings durch die Reibung des Systems reduziert. Damit kann die tatsächliche Synchronkraft unter Umständen sehr niedrig ausfallen, sodass die Synchrondauer sehr lange ausfällt.
Eine zu hohe Synchronkraft führt zu unerwünschten Geräuschen zu Beginn des Synchronvorgangs, eine zu niedrige Synchronkraft führt zu sehr langen Synchronvorgängen. Um überhaupt eine Synchronisierung sicherzustellen, wird aus der nominellen Synchronkraft, der zu synchronisierenden Drehzahldifferenz und gangabhängigen Parametern eine erwartete Synchrondauer berechnet und nach Ablauf dieser Zeit die Synchronkraft erhöht. Dies stellt allerdings eine Notstrategie dar, die die Synchronkraft erst spät und evtl. unnötig stark erhöht
Es soll eine Möglichkeit gefunden werden, den Synchronkraftvorgang so zu ändern, dass sehr niedrige Synchronkräfte beim Anfahren der Synchronisierung möglich sind, der Synchronvorgang sicher und in angemessener Zeit abgeschlossen wird und die Synchronkraft nicht unkomfortabel hoch wird.
Gleichzeitig soll die Notstrategie mit der zeitlichen Vorhersage der Synchrondauer und der Erhöhung bei Überschreiten dieser Dauer beibehalten werden.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 , sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen gemäß Anspruch 11 gelöst.
Es handelt sich um ein Verfahren um den Synchronvorgang bei automatisierten Schaltgetrieben robuster zu gestalten und zu verkürzen bei gleichzeitiger Berücksichtigung des Geräuschkomforts.
Das erfindungsgemäße Verfahren sieht die Steuerung einer Synchronisiereinrichtung bei einem Schaltvorgang in einem automatisierten Getriebe in einem Kraftfahrzeug vor. Dabei wird eine Synchrondauer ermittelt und wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert FMin ist, wird ab dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft mit einer vorgegebenen Steigung g erhöht, bis der vorgegebene Schwellenwert FMm erreicht ist.
Dabei ist zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft gleich einer applizierten Synchron kraft.
Es ist vorgesehen, dass der vorgegebener Schwellenwert über der maximal erwarteten Reibungskraft liegt aber noch keine Komforteinbußen durch den Synchronruck zu erwarten sind. Die Sollsynchronkraft wird konstant gehalten, wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
Dabei ist der Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit der Zeitpunkt des Auftreffens zweier zur Synchronisation vorgesehener Reibflächen aufeinander.
In einer bevorzugten Ausführungsform ist der Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit der Zeitpunkt des Auftreffens der Reibfläche des Synchronrings auf die Reibfläche des Schaltrads ist.
Es ist vorgesehen, dass Notmassnahmen eingeleitet werden, wenn nach Ablauf der Synchrondauer, beginnend mit dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit, die Synchronisation noch nicht abgeschlossen ist.
Die Notmassnahmen sehen eine weitere Erhöhung der Sollsynchronkraft vor.
Die Synchrondauer wird gemäß
An V Min 1^ SSyynncc T J
At = C 'rGang / „ _ F \ ■ + - y (p _ p \
V Min 1 ReW J ^ 6 V Min 1 ReIb /
ermittelt, wenn die applizierte Synchronkraft FSyπc kleiner als der vorgegebene Schwellenwert F Mm 's*> w°bei An die zu synchronisierende Drehzahldifferenz, FSync die applizierte Synchronkraft, FReib die Reibungskraft, cCang ein gangabhängiger Koeffizient und g ein zeitlicher Gradient ist.
Die Synchrondauer wird gemäß
An At = C, Gans T Vp Sync Z r /rReib } ermittelt wird, wenn die applizierte Synchronkraft FSync größer als der vorgegebene Schwellenwert FMn ist, wobei An die zu synchronisierende Drehzahldifferenz, FSyπc die applizierte Synchronkraft und cGang ein gangabhängiger Koeffizient ist.
Erfindungsgemäß wird auch ein Computerprogrammprodukt mit einem Computerprogramm vorgeschlagen, das Softwaremittel zur Durchführung der oben genannten Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer ausgeführt wird. Ein solcher Computer kann Teil der Steuereinrichtung sein.
Erfindungsgemäß wird auch eine Vorrichtung mit einem Steuergerät zur Steuerung einer Synchronisiereinrichtung bei einem Schaltvorgang in einem automatisierten Getriebe in einem Kraftfahrzeug vorgeschlagen. Dabei ist das Steuergerät dazu vorgesehen ist, dass eine Synchrondauer ermittelt wird und wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert FMπ ist, wird ab dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft mit einer vorgegebenen Steigung g erhöht, bis der vorgegebene Schwellenwert FMm erreicht ist.
Gemäß den oben beschriebenen Verfahren sind für den Synchronvorgang sehr niedrige Anfangssynchronkräfte möglich, sodass vorteilhafter weise Geräusche beim Anfahren der Synchronisierung minimiert werden können.
Eine dynamische lineare Erhöhung der Synchronkraft führt vorteilhafter weise zu einem sicheren und angemessen schnellen Synchronvorgang.
Die dynamische Erhöhung ist auf einen Wert beschränkt, der auch bei Niedriglastschaltungen zu keinen Komforteinbußen wie beispielweise Ruck führt.
Die Synchrondauer wird durch die Berücksichtigung einer Reibung und der linearen Erhöhung präziser vorhergesagt, sodass die Notstrategie sauber funktioniert.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Figuren sowie deren Beschreibung. Es zeigen im Einzelnen:
Figur 1 Verlauf der Synchronisation
Figur 1 zeigt den Verlauf der Synchronkraft F für zwei unterschiedlich hoch applizierte Anfangssynchronkräfte FSynci und FSync2 und einen qualitativ erwarteten Differenzdrehzahlverlauf An1 und Δn2 für die beiden Fälle.
Das Anfahren der Synchronisierung findet weiterhin mit einer Geschwindigkeit statt, die der applizierten Synchronkraft entspricht. Die Synchronkraft wird bei der Fahrabstimmung festgelegt und ist damit vorgegeben. Ab dem Zeitpunkt, an dem das Auftreffen auf die Synchroneinheit detektiert wurde und kraftgesteuert synchronisiert wird, wird die Sollsynchronkraft - beginnend mit der applizierten Synchronkraft - mit einer vorgegebenen Steigung erhöht, bis sie einen Wert erreicht, der zwar deutlich über der maximal erwarteten Reibungskraft liegt, bei dem aber noch keine Komforteinbußen durch einen Synchronruck zu erwarten sind und der ebenfalls bei der Fahrabstimmung festgelegt wird oder bereits vorher bekannt ist.
Dem Verfahren stehen die Signale des E-Motors, der den Schaltfinger antreibt, wie Spannung und relative Positionssignale zur Verfügung. Beim Auftreffen auf die Synchroneinheit, also beim Auftreffen zweier zur Synchronisation vorgesehener Reibflächen aufeinander, beispielweise beim Auftreffen der Reibfläche des Synchronrings auf die Reibfläche des Schaltrads ergibt sich ein stark erhöhter Widerstand. Das Anfahren der Synchronisierung ist diejenige Phase, in der der Schaltaktor geschwindigkeitsgeregelt verfahren wird, um beim Auftreffen der Reibflächen aufeinander und dem Auftreten des Widerstand eine vorgegebene, applizierte Kraft zu erzeugen. Der Beginn dieser Phase findet an einer Aktorposition statt, an der dieser Widerstand noch nicht erwartet wird.
Da nach diesem Verfahren die Synchronkraft nicht mehr konstant ist, muss das Vorhersagemodell für die Synchrondauer derart erweitert werden, dass dies angemessen berücksichtigt wird und die Notstrategie sinnvoll funktioniert. Außerdem ist es sinnvoll, die bisher im Modell nicht berücksichtigte typische Reibung zu berücksichtigen.
Das bisherige Modell für die Vorhersage der Synchronzeit geht davon aus, dass die Synchrondauer At[s] proportional zur zu synchronisierenden Drehzahldifferenz ÄM^rn] und dem Kehrwert der applizierten Synchronkraft FSync [N] ist, mit dem gangabhängigen Koeffi- ms -N zienten cGang rpm
An
At = C, Gang F~ Sync
Berücksichtigt man die Reibungskraft /^e14[N] und eine lineare Erhöhung der Synchronkraft
bis zu dem Wert -FM_[N] mit dem zeitlichen Gradienten gl — , so ist zwar auch eine analyti-
sehe vollständige Lösung möglich, diese beinhaltet allerdings eine Wurzelfunktion, die in einem Steuergerät mit relativ hohem rechnerischem Aufwand umgesetzt wird. Geht man davon aus, dass die lineare Erhöhung der Synchronkraft innerhalb des Synchronvorgangs den Wert FMiπ erreicht hat und die Synchronkraft FSync über der Reibungskraft FKeib liegt, so vereinfacht sich die Rechnung deutlich. Liegt die applizierte Synchronkraft FSync bereits über FMin , so erhält man unter Berücksichtigung der Reibungskraft FRtib den einfachen Fall analog zu obiger Gleichung:
An
At = C, Gang
V Sync ^ReW )
Liegt die applizierte Synchronkraft FSync unter FMπ , so erhält man:
At - c Δ» (FMin - FSync}
∞ - CGang , X + J (p _ F )
V Min r Reib J *• S K1 Min 1 Reib J
Für den Fall sehr kleiner Differenzdrehzahlen und Synchron kräfte trifft die Annahme, dass die Synchronkraft bei Synchronende die Kraft FMjn erreicht hat, nicht zu und man erhält mit obiger Formel eine etwas zu große Synchrondauer. Die Abweichung ist allerdings für den Zweck der Νotstrategie unkritisch. Es wird ein Verfahren offenbart, dass die gegensätzlichen Anforderungen, niedrige Synchronkräfte zum Anfahren der Synchronisierung und hohe Synchronkräfte zum sicheren Synchronisieren zu verwenden, miteinander verbindet ohne Einbußen der Vorhersagbarkeit im Vergleich mit bisherigen Verfahren nach dem Stand der Technik mit konstanten Synchronkräften zu erhalten. Zusätzlich wurde die Vorhersage der Synchrondauer insbesondere für niedrige Synchronkräfte verbessert durch Berücksichtigung von Reibung und der neuen dynamischen Erhöhung der Synchronkraft.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung einer Synchronisiereinrichtung bei einem Schaltvorgang in einem automatisierten Getriebe in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass eine Synchrondauer ermittelt wird und wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert {FMιn ) ist, wird ab dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft mit einer vorgegebenen Steigung ( g ) erhöht, bis der vorgegebene Schwellenwert ( FMιn ) erreicht ist
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft gleich einer applizierten Synchronkraft ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der vorgegebener Schwellenwert über der maximal erwarteten Reibungskraft liegt aber noch keine Komforteinbußen durch den Synchronruck zu erwarten sind.
4. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Sollsynchronkraft konstant gehalten wird, wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft größer als ein vorgegebener Schwellenwert ist.
5. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit der Zeitpunkt des Auftreffens zweier zur Synchronisation vorgesehener Reibflächen aufeinander ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit der Zeitpunkt des Auftreffens der Reibfläche des Synchronrings auf die Reibfläche des Schaltrads ist.
7. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass Notmassnahmen eingeleitet werden , wenn nach Ablauf der Synchrondauer, beginnend mit dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit, die Synchronisation noch nicht abgeschlossen ist.
8. Verfahren nach Anspruch 7 dadurch gekennzeichnet, dass die Notmassnahmen eine weitere Erhöhung der Sollsynchronkraft vorsehen.
9. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchrondauer gemäß ϊ
Figure imgf000012_0001
J ermittelt wird, wenn die applizierte Synchronkraft ( FSync ) kleiner als der vorgegebene Schwellenwert ( FMjn ) ist, wobei An die zu synchronisierende Drehzahldifferenz, FSync die applizierte Synchronkraft, FRelb die Reibungskraft, cGaπg ein gangabhängiger Koeffizient und g ein zeitlicher Gradient ist.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Synchrondauer gemäß
Δ« At = C, Gαn« J VF* Sync ^ 1F Reib ) I
ermittelt wird, wenn die applizierte Synchronkraft (FSync ) größer als der vorgegebene Schwellenwert (FMin ) ist, wobei An die zu synchronisierende Drehzahldifferenz, FSync die applizierte Synchronkraft und cGang ein gangabhängiger Koeffizient ist.
11. Vorrichtung mit einem Steuergerät zur Steuerung einer Synchronisiereinrichtung bei einem Schaltvorgang in einem automatisierten Getriebe in einem Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass das Steuergerät dazu vorgesehen ist, dass eine Synchrondauer ermittelt wird und wenn zum Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert (FMjn ) ist, wird ab dem Zeitpunkt des Auftreffens auf die Synchroneinheit die Sollsynchronkraft mit einer vorgegebenen Steigung (g ) erhöht, bis der vorgegebene Schwellenwert ( ^MJ erreicht ist.
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Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8645013B2 (en) * 2011-10-21 2014-02-04 GM Global Technology Operations LLC Method and apparatus for driveline noise control in a hybrid powertrain
CN103089987B (zh) * 2013-01-18 2015-07-22 浙江吉利汽车研究院有限公司杭州分公司 自动变速器同步器预测同步点的控制方法
CN104279309B (zh) * 2013-07-01 2017-04-26 上海汽车集团股份有限公司 一种控制自动机械式变速箱中的同步器的方法和设备
JP6716625B2 (ja) 2018-03-30 2020-07-01 本田技研工業株式会社 変速装置
SE543707C2 (en) 2019-05-17 2021-06-22 Scania Cv Ab Method and arrangement for controlling a vehicle powertrain to overcome, or avoid, a cog-to-cog condition
JP7099410B2 (ja) 2019-06-28 2022-07-12 トヨタ自動車株式会社 同期噛合機構の制御装置

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010032523A1 (en) * 2000-01-15 2001-10-25 Werner Hillenbrand Method for controlling a gear unit of a motor vehicle having synchronizing devices
WO2003081091A2 (de) * 2002-03-21 2003-10-02 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Getriebeaktor und verfahren zum durchführen einer synchronisierung bei einem getriebe
DE102005054623A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren zum Ansteuern einer Synchronisierungseinrichtung bei einem Schaltvorgang in einem automatisierten Getriebe und Synchronisierungseinrichtung eines automatisierten Getriebes, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens
DE102005037695A1 (de) * 2005-08-10 2007-02-15 Getrag Ford Transmissions Gmbh Verfahren zum Steuern einer Schaltbetätigung in einem automatisierten Schaltgetriebe
EP1983226A1 (de) * 2007-04-17 2008-10-22 Peugeot Citroën Automobiles S.A. Verfahren zur Homogenisierung der Veränderungszeit des Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6367447A (ja) * 1986-09-09 1988-03-26 Mazda Motor Corp 歯車式変速機のリバ−ス構造
JP2719786B2 (ja) * 1988-02-15 1998-02-25 マツダ株式会社 トルクコンバータのスリップ制御装置
JP3427793B2 (ja) * 1999-08-27 2003-07-22 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機の制御装置
JP3427792B2 (ja) * 1999-08-27 2003-07-22 トヨタ自動車株式会社 車両用自動変速機の制御装置
JP2002071018A (ja) * 2000-08-30 2002-03-08 Aisin Ai Co Ltd シンクロメッシュ式トランスミッションのための変速装置
US6935204B2 (en) * 2003-10-31 2005-08-30 Caterpillar Inc Automated manual transmission and shift method
JP4828929B2 (ja) * 2005-12-19 2011-11-30 日立オートモティブシステムズ株式会社 自動変速機の制御装置，制御方法及び自動変速装置

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20010032523A1 (en) * 2000-01-15 2001-10-25 Werner Hillenbrand Method for controlling a gear unit of a motor vehicle having synchronizing devices
WO2003081091A2 (de) * 2002-03-21 2003-10-02 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Getriebeaktor und verfahren zum durchführen einer synchronisierung bei einem getriebe
DE102005054623A1 (de) * 2004-12-09 2006-06-14 Luk Lamellen Und Kupplungsbau Beteiligungs Kg Verfahren zum Ansteuern einer Synchronisierungseinrichtung bei einem Schaltvorgang in einem automatisierten Getriebe und Synchronisierungseinrichtung eines automatisierten Getriebes, insbesondere zum Durchführen des Verfahrens
DE102005037695A1 (de) * 2005-08-10 2007-02-15 Getrag Ford Transmissions Gmbh Verfahren zum Steuern einer Schaltbetätigung in einem automatisierten Schaltgetriebe
EP1983226A1 (de) * 2007-04-17 2008-10-22 Peugeot Citroën Automobiles S.A. Verfahren zur Homogenisierung der Veränderungszeit des Übersetzungsverhältnisses eines Getriebes

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