WO2020177995A1 - Verfahren zur durchführung eines schaltvorgangs in einem sequentiellen schaltgetriebe - Google Patents

Verfahren zur durchführung eines schaltvorgangs in einem sequentiellen schaltgetriebe Download PDF

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    • F16H2306/54—Synchronising engine speed to transmission input speed

Definitions

  • the invention relates to a method for performing a shift in a sequential gearbox.
  • Sequential gearboxes are mainly used in motorcycles.
  • incomplete speed synchronization leads to brief, jerky vehicle acceleration. This behavior leads to poor driving and shifting comfort.
  • speed synchronization could be achieved by an interruption of the frictional connection, i.e. by opening the clutch between the engine and the transmission, or by deliberately staying without a gear.
  • This would increase the switching times.
  • This increases the period of time in which there is an interruption in traction, which is disadvantageous in a two-wheeler application because a driver cannot support himself on a driver's seat as in a car, but a direct reaction of the vehicle is desired for a comfortable driving experience.
  • this object is achieved by a method for performing a shift in a sequential gearbox, in particular in a shift dog gear, with a maximum transferable clutch torque of a clutch arranged between a motor and a gearbox input shaft being automatically reduced during the shift without completely opening the clutch.
  • a maximum transferable clutch torque of a clutch arranged between a motor and a gearbox input shaft being automatically reduced during the shift without completely opening the clutch.
  • the maximum transferable clutch torque is reduced, for example, via a controller without manual intervention, in particular directly or indirectly electrically controlled.
  • the clutch is, in particular, a non-positive clutch such as a friction clutch, in which slip occurs above a defined, adjustable torque.
  • the control can in particular regulate a contact force between the friction disks of the clutch, whereby the maximum transferable clutch torque can be set.
  • a sequential transmission is a transmission in which the individual gears are switched through one after the other. This means that it is not possible to skip individual courses.
  • An example of a sequential transmission is the shift dog transmission, in which a shift into the next higher or next lower gear is carried out by rotating a shift drum through a predetermined angle.
  • shift claws When the shift drum is turned, so-called shift claws are shifted, whereby a gear is disengaged and a next higher or next lower gear can be engaged.
  • the gear change takes place without speed synchronization.
  • the maximum transferable clutch torque is set so that it is greater than a current desired driver torque of the drive that is dependent on a direct control of the drive torque or is determined indirectly via driver assistance systems.
  • the reduction in the maximum transferable clutch torque therefore does not result in any vehicle reaction, in particular no deceleration and / or interruption of tractive power, since the current engine torque can continue to be transferred.
  • the driver can control the drive torque directly via an accelerator twist grip, a hand lever or a foot pedal or indirectly via a driver assistance system such as a cruise control.
  • the maximum transferable clutch torque is preferably reduced to the torque requested by the driver until the force-fit engagement of a target gear. This means that at the point in time at which the target gear is engaged, the maximum transferable clutch torque is equal to the torque requested by the driver.
  • the not yet synchronized engine speed is pulled to a target speed with the maximum transferable clutch torque, which depends on a gearbox output speed and a target ratio. Since the maximum transferable clutch torque is limited to the torque requested by the driver due to the partially disengaged, in particular slipping clutch, jerky vehicle acceleration is avoided. The switching process is therefore particularly convenient.
  • the maximum transferable clutch torque is set to the torque requested by the driver during the entire duration of the engagement of a gear. In this way, an acceleration corresponding to the driver's request is implemented during the synchronization process.
  • the maximum transferable clutch torque is preferably set to the value of the driver's desired torque until the engine speed is synchronized with a transmission input speed, in particular until the speed synchronization is completed and there is no more slip via the clutch. This means that the motor inertia cannot lead to an undesirable increase in speed.
  • an engine torque is automatically reduced as required in order to enable the speed synchronization after the gear change.
  • the difference between the engine torque and the maximum transferable clutch torque can be used for speed synchronization.
  • the clutch is preferably completely closed automatically as soon as, after a gear change, the engine speed again corresponds to the transmission input speed, in particular the engine torque again corresponds to the torque requested by the driver. In this way it can be ensured again after the gear change that there is no undesirable clutch slip.
  • the maximum transferable clutch torque is automatically reduced as soon as a shift request is recognized, in particular is either signaled directly by the driver or is triggered due to an automatic gear change. In this way, the clutch torque that can be transmitted can be set particularly as required.
  • the drive train is brought into a no-load state via a positive or negative variation of the drive motor torque as soon as a driver's shift request is signaled, in order to enable a gear to be disengaged.
  • the engine torque is varied, for example, by intervention in the ignition angle, activation of the throttle valve or mixture adaptation. This enables the current gear to be disengaged with an appropriate expenditure of force, in particular since the shift dogs of a shift dog clutch can thereby be released more easily. Without a load change in the drive train, disengaging the gear is not possible, or only with great effort.
  • a gear change is preferably carried out by operating an actuator or by a force introduced by the driver.
  • a driver can initiate the gear change using a gearshift pedal.
  • FIG. 1 shows a diagram to illustrate a known shifting process in a sequential gearbox
  • FIG. 2 shows a diagram to illustrate a method according to the invention for carrying out a switching process.
  • FIG. 1 illustrates the sequence of a method for carrying out a shift process when upshifting from a gear X to a gear X + 1 in a sequential gearbox such as a shift dog gear.
  • the switching process can be automated, partially automated or manual. In particular, the shifting process takes place without actuating the clutch.
  • Normal ferry operation takes place from time 0 to time 1, that is, the driver accelerates the vehicle while gear X is engaged, in particular without shifting to a next higher or next lower gear.
  • An engine speed 10 rises from time 0 to time 1 in accordance with the acceleration set by the driver by actuating the accelerator.
  • a transmission input speed 12 runs parallel to the engine speed 10.
  • the engine speed 10 and the transmission input speed 12 are identical, since an engine output shaft, not shown, is rotationally fixed to a transmission input shaft, also not shown, in particular by means of a friction clutch.
  • a vehicle speed 14 is illustrated which also increases in accordance with the acceleration set by the driver, for example using a twistgrip.
  • a shift drum angle 16 of a shift drum, not shown, of the sequential gearbox is shown.
  • the shift drum can be rotated by a predetermined angular range for shifting into a next higher or next lower gear. If there is no shifting operation, the shift drum remains in its position and the shift drum angle remains constant, as shown in diagram 1c from time 0 to 1. From time 0 to time 1, the shift drum is pretensioned and gear X cannot be disengaged due to a claw undercut in combination with an applied engine torque.
  • a maximum transferable clutch torque 18, a driver request torque 20, an engine torque 22 and an effective clutch torque 24 are illustrated.
  • the effective clutch torque 24 is the torque that is transmitted from the sequential gearbox and its gear ratio to the wheels of a vehicle, in the case of a motorcycle to the rear wheel.
  • the maximum transferable clutch torque 18 depends on the clutch between the engine output shaft and the transmission input shaft and is constant as long as the Coupling is completely closed, which is always the case with the method illustrated in FIG.
  • the driver's desired torque 20, the engine torque 22 and the effective clutch torque 24 are identical in the period from time 0 to 1.
  • the driver signals a shift request, for example by operating an actuator or a shift pedal.
  • the gearshift drum When the driver operates the actuator or the gearshift pedal, the gearshift drum is rotated through a predetermined angular range, whereby the gearshift drum angle increases, as can be seen in section 1c of FIG.
  • the gear disengagement takes place from time 1 to 2, with the claws of the shift dog gear still engaged up to time 2.
  • the reduction in engine torque 22 is achieved, for example, by changing the ignition angle intervention, activating the throttle valve or adapting the mixture, in particular by suppressing injection.
  • the effective clutch torque 24 is reduced, in particular the effective clutch torque 24 becomes negative for a short time, as can be seen in section 1d of FIG. This results in a brief vehicle deceleration.
  • the next higher gear X + 1 is engaged. Since the engine speed 10 has not yet been synchronized to the target speed of the next higher gear X + 1, the engine speed 10 is pulled abruptly to the corresponding speed of the next higher gear X + 1 when the gear X + 1 is engaged. Because of the engine inertia, this sudden torque adjustment leads to a sudden increase in vehicle speed 14, as can be seen in section 1b. At time 4, the shifting of gear X + 1 is complete. The effective clutch torque 24 is set to the torque 20 requested by the driver.
  • the maximum transferable clutch torque 18 of the clutch arranged between the engine and the transmission input shaft is automatically reduced during the shifting process. This is achieved by reducing the contact pressure of the clutch linings without causing the clutch to slip.
  • the reduction in the contact pressure of the clutch is preferably carried out in a direct or indirect electrically controlled manner.
  • the maximum transferable clutch torque 18 is automatically reduced in particular from time 1 at which a shift request is recognized.
  • the maximum transferable clutch torque 18 is reduced while the gear X is disengaged and during the time phase in which no gear is engaged.
  • the maximum transferable clutch torque 18 is always greater than the torque desired by the driver 20 specified directly by the driver using the throttle twistgrip or indirectly using driver assistance systems.
  • the maximum transferable clutch torque 18 is set to the driver's desired torque 20. This state is maintained for the duration of the shifting of gear X + 1.
  • the not yet synchronized motor speed 10 is here, as already described in connection with FIG. 1, drawn to the new target speed. Since the maximum transferable clutch torque is limited according to the invention, a sudden increase in vehicle speed 14 when shifting gear X + 1 is avoided and an acceleration corresponding to the driver's request is realized.
  • the difference between the engine torque 22 and the maximum transferable clutch torque 18 is used for speed synchronization after the gear X + 1 is engaged.
  • the clutch is completely closed and the maximum transferable clutch torque 18 is increased again.
  • the coupling is preferably closed automatically. Due to the speed synchronization with targeted limitation of the maximum transferable clutch torque depending on the driver's request, the desired torque at the output is reached particularly quickly and the driver perceives the shift as being bumpless.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Durchführung eines Schaltvorgangs in einem sequentiellen Schaltgetriebe angegeben, insbesondere in einem Schaltklauengetriebe, wobei während des Schaltvorgangs ein maximal übertragbares Kupplungsmoment (24) einer zwischen einem Motor und einer Getriebeeingangswelle angeordneten Kupplung automatisch reduziert wird, ohne die Kupplung vollständig zu öffnen.

Description

Verfahren zur Durchführung eines Schaltvorgangs in einem sequentiellen
Schaltgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Durchführung eines Schaltvorgangs in einem sequentiellen Schaltgetriebe.
Sequentielle Schaltgetriebe werden überwiegend bei Motorrädern eingesetzt. Bei einem schnellen Schaltvorgang ohne Kupplungsbetätigung kommt es durch unvollständige Drehzahlsynchronisation zu einer kurzfristigen, ruckartigen Fahrzeugbeschleunigung. Dieses Verhalten führt zu einem schlechten Fahr beziehungsweise Schaltkomfort.
Um die ruckartige Fahrzeugbeschleunigung zu minimieren, könnte durch eine Kraftschlussunterbrechung, das heißt, durch ein Öffnen der Kupplung zwischen Motor und Getriebe, oder durch ein gezieltes Verweilen ohne eingelegten Gang eine Drehzahlsynchronisation erreicht werden. Allerdings würde dies die Schaltzeiten verlängern. Dadurch erhöht sich die Zeitspanne, in der eine Zugkraftunterbrechung vorliegt, was bei einer Zweiradanwendung nachteilig ist, weil sich ein Fahrer nicht wie bei einem PKW an einem Fahrersitz abstützen kann, sondern eine direkte Reaktion des Fahrzeugs für ein komfortables Fahrgefühl gewünscht ist.
Für eine zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung sind Systeme mit Doppelkupplungsgetriebe bekannt, allerdings sind diese groß und teuer.
Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zur verbesserten Durchführung eines Schaltvorgangs in einem sequentiellen Schaltgetriebe anzugeben.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren zur Durchführung eines Schaltvorgangs in einem sequentiellen Schaltgetriebe, insbesondere in einem Schaltklauengetriebe, wobei während des Schaltvorgangs ein maximal übertragbares Kupplungsmoment einer zwischen einem Motor und einer Getriebeeingangswelle angeordneten Kupplung automatisch reduziert wird, ohne die Kupplung vollständig zu öffnen. Das heißt, das übertragbare Kupplungsmoment ist zu jedem Zeitpunkt größer als Null. Durch die Reduktion des maximal übertragbaren Kupplungsmoments wird das Moment, welches maximal über die Kupplung übertragen werden kann, begrenzt. Dadurch kann eine Fahrzeugbeschleunigung während des Schaltvorgangs begrenzt werden, wodurch ein Fahr- und Schaltkomfort verbessert ist. Insbesondere ist eine stoßfreie Schaltung möglich.
Die Reduktion des maximal übertragbaren Kupplungsmoments erfolgt beispielsweise über eine Steuerung ohne manuellen Eingriff, insbesondere direkt oder indirekt elektrisch gesteuert.
Bei der Kupplung handelt es sich insbesondere um eine kraftschlüssige Kupplung wie beispielsweise eine Reibkupplung, bei der ein Schlupf ab einem definierten, einstellbaren Drehmoment auftritt. Durch die Steuerung kann insbesondere eine Anpresskraft zwischen den Reibscheiben der Kupplung geregelt werden, wodurch das maximal übertragbare Kupplungsdrehmoment eingestellt werden kann.
Unter einem sequentiellen Getriebe versteht man ein Getriebe, bei welchen die einzelnen Gänge nacheinander durchgeschaltet werden. Das heißt, es ist nicht möglich, einzelne Gänge zu überspringen.
Ein Beispiel für ein sequentielles Getriebe ist das Schaltklauengetriebe, bei dem ein Schaltvorgang in den nächsthöheren beziehungsweise nächstniedrigeren Gang durch das Drehen einer Schaltwalze um einen vorgegebenen Winkel erfolgt. Beim Drehen der Schaltwalze werden sogenannte Schaltklauen verschoben, wodurch ein Gang ausgelegt und ein nächsthöherer beziehungsweise nächstniedrigerer Gang eingelegt werden kann. Dabei findet der Gangwechsel ohne Drehzahlsynchronisation statt.
Gemäß einer Ausführungsform wird zu Beginn des Schaltvorgangs das maximal übertragbare Kupplungsmoment so eingestellt, dass es größer als ein von einer direkten Steuerung des Antriebsmomentes abhängiges oder indirekt über Fahrerassistenzsysteme festgelegtes aktuelles Fahrerwunschmoment des Antriebs ist. Somit resultiert aus der Reduktion des maximal übertragbaren Kupplungsmoments keine Fahrzeugreaktion, insbesondere keine Verzögerung und/oder Zugkraftunterbrechung, da das aktuelle Motormoment weiterhin übertragen werden kann. Die Steuerung des Antriebsmomentes kann vom Fahrer direkt über einen Gasdrehgriff, einen Handhebel oder ein Fußpedal gesteuert werden oder indirekt über ein Fahrerassistenzsystem wie beispielsweise einem Fahrgeschwindigkeitsregler erfolgen. Das maximal übertragbare Kupplungsmoment wird vorzugsweise bis zum kraftschlüssigen Einlegen eines Zielganges auf das Fahrerwunschmoment reduziert. Das heißt, zu dem Zeitpunkt, zu dem der Zielgang eingelegt wird, ist das maximal übertragbare Kupplungsmoment gleich dem Fahrerwunschmoment.
Beim Einlegen des Zielganges wird die noch nicht synchronisierte Motordrehzahl mit dem maximal übertragbaren Kupplungsmoment auf eine Zieldrehzahl gezogen, die von einer Getriebeausgangsdrehzahl und einer Zielübersetzung abhängt. Da das maximal übertragbare Kupplungsmoment durch die zum Teil geöffnete, insbesondere schlupfende Kupplung auf das Fahrerwunschmoment begrenzt ist, wird eine ruckartige Fahrzeugbeschleunigung vermieden. Der Schaltvorgang ist dadurch besonders komfortabel.
Insbesondere wird das maximal übertragbare Kupplungsmoment während der gesamten Dauer des Einlegens eines Ganges auf das Fahrerwunschmoment eingestellt. Auf diese Weise wird bereits während des Synchronisationsvorgangs eine dem Fahrerwunsch entsprechende Beschleunigung realisiert.
Das maximal übertragbare Kupplungsmoment bleibt vorzugsweise so lange auf den Wert des Fahrerwunschmoments eingestellt, bis die Motordrehzahl mit einer Getriebeeingangsdrehzahl synchronisiert ist, insbesondere bis die Drehzahlsynchronisation abgeschlossen und über die Kupplung kein Schlupf mehr vorhanden ist. Damit kann es durch die Motorträgheit nicht zu einem unerwünschten Geschwindigkeitsanstieg kommen.
Gemäß einer Ausführungsform wird ein Motordrehmoment automatisch bedarfsgerecht reduziert, um die Drehzahlsynchronisation nach dem Gangwechsel zu ermöglichen.
Die Differenz zwischen dem Motordrehmoment und dem maximal übertragbaren Kupplungsmoment kann zur Drehzahlsynchronisation genutzt werden.
Die Kupplung wird vorzugsweise automatisch komplett geschlossen, sobald nach einem Gangwechsel die Motordrehzahl wieder der Getriebeeingangsdrehzahl, insbesondere das Motordrehmoment wieder dem Fahrerwunschmoment entspricht. Dadurch kann nach dem Gangwechsel wieder sichergestellt werden, dass es zu keinem unerwünschten Kupplungsschlupf kommt. Gemäß einer Ausführungsform wird das maximal übertragbare Kupplungsmoment automatisch reduziert, sobald ein Schaltwunsch erkannt wird, insbesondere entweder direkt durch den Fahrer signalisiert wird oder aufgrund einer Gangwechselautomatik angestoßen wird. Auf diese Weise kann das übertragbare Kupplungsmoment besonders bedarfsgerecht eingestellt werden.
Gemäß einer Ausführungsform wird der Antriebsstrang über eine positive oder negative Variation des Antriebsmotormomentes in einen lastlosen Zustand gebracht, sobald ein Schaltwunsch eines Fahrers signalisiert wird, um das Auslegen eines Ganges zu ermöglichen. Das Motormoment wird beispielsweise durch Zündwinkeleingriff, Ansteuerung der Drosselklappe oder Gemischanpassung variiert. Dadurch wird ermöglicht, dass der aktuelle Gang mit angemessenem Kraftaufwand ausgelegt werden kann, insbesondere da sich dadurch die Schaltklauen einer Schaltklauenkupplung leichter lösen lassen. Ohne einen Lastwechsel im Antriebsstrang ist das Auslegen des Ganges nicht oder nur mit großem Kraftaufwand möglich.
Ein Gangwechsel wird vorzugsweise durch Betätigung eines Aktuators oder durch eine vom Fahrer eingeleitete Kraft durchgeführt. Zum Beispiel kann ein Fahrer den Gangwechsel über ein Schaltpedal veranlassen.
Weitere Vorteile und Merkmale ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung und aus den nachfolgenden Zeichnungen, auf die Bezug genommen wird. In den Zeichnungen zeigen:
Figur 1 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines bekannten Schaltvorgangs in einem sequentiellen Schaltgetriebe, und
Figur 2 zeigt ein Diagramm zur Veranschaulichung eines erfindungsgemäßen Verfahrens zur Durchführung eines Schaltvorgangs.
Figur 1 veranschaulicht den Ablauf eines Verfahrens zur Durchführung eines Schaltvorgangs beim Hochschalten von einem Gang X in einen Gang X+1 in einem sequentiellen Schaltgetriebe wie beispielsweise einem Schaltklauengetriebe. Der Schaltvorgang kann automatisiert, teilautomatisiert oder manuell erfolgen. Insbesondere erfolgt der Schaltvorgang ohne eine Kupplungsbetätigung.
Sequentielle Schaltgetriebe sind dem Fachmann hinreichend bekannt, daher wird auf eine detaillierte Beschreibung verzichtet. In Figur 1 ist der Ablauf des Verfahrens in mehrere Zeitabschnitte unterteilt. Dabei sind die Verläufe verschiedener Kenngrößen schematisch dargestellt.
Vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt 1 findet ein normaler Fährbetrieb statt, das heißt, der Fahrer beschleunigt das Fahrzeug, während ein Gang X eingelegt ist, insbesondere ohne in einen nächsthöheren oder nächstniedrigeren Gang zu schalten.
Eine Motordrehzahl 10, deren Verlauf in Abschnitt 1 a von Figur 1 veranschaulicht ist, steigt vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt 1 entsprechend der vom Fahrer über eine Gasbetätigung eingestellten Beschleunigung an. Parallel zur Motordrehzahl 10 verläuft eine Getriebeeingangsdrehzahl 12. Die Motordrehzahl 10 und die Getriebeeingangsdrehzahl 12 sind identisch, da eine nicht dargestellte Motorausgangswelle mit einer ebenfalls nicht dargestellten Getriebeeingangswelle drehfest gekoppelt ist, insbesondere mittels einer Reibkupplung.
Im Abschnitt 1 b ist eine Fahrzeuggeschwindigkeit 14 veranschaulicht, die ebenfalls entsprechend der vom Fahrer beispielsweise über einen Gasdrehgriff eingestellten Beschleunigung ansteigt.
Im Abschnitt 1 c ist ein Schaltwalzenwinkel 16 einer nicht dargestellten Schaltwalze des sequentiellen Schaltgetriebes dargestellt. Die Schaltwalze kann zum Schalten in einen nächsthöheren oder nächstniedrigeren Gang um einen vorgegebenen Winkelbereich rotiert werden. Wenn kein Schaltvorgang stattfindet, bleibt die Schaltwalze in ihrer Position und der Schaltwalzenwinkel bleibt konstant, wie es im Schaubild 1 c vom Zeitpunkt 0 bis 1 dargestellt ist. Vom Zeitpunkt 0 bis zum Zeitpunkt 1 ist die Schaltwalze vorgespannt und der Gang X kann aufgrund einer Klauenhinterschneidung in Kombination mit einem anliegenden Motordrehmoment nicht ausgelegt werden.
Im Abschnitt 1d sind ein maximal übertragbares Kupplungsmoment 18, ein Fahrerwunschmoment 20, ein Motordrehmoment 22 sowie ein wirksames Kupplungsmoment 24 veranschaulicht. Das wirksame Kupplungsmoment 24 ist das Moment, das von dem sequentiellen Schaltgetriebe und dessen Übersetzungsverhältnis auf die Räder eines Fahrzeugs übertragen wird, im Falle eines Motorrads auf das Hinterrad.
Das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 hängt von der Kupplung zwischen Motorausgangswelle und Getriebeeingangswelle ab und ist konstant, solange die Kupplung vollständig geschlossen ist, was bei dem in Figur 1 veranschaulichten Verfahren stets der Fall ist.
Das Fahrerwunschmoment 20, das Motordrehmoment 22 und das wirksame Kupplungsmoment 24 sind in der Zeitspanne vom Zeitpunkt 0 bis 1 identisch.
Zum Zeitpunkt 1 signalisiert der Fahrer einen Schaltwunsch, zum Beispiel durch Betätigen eines Aktuators oder eines Schaltpedals.
Indem der Fahrer den Aktuator oder das Schaltpedal betätigt, wird die Schaltwalze um einen vorgegebenen Winkelbereich rotiert, wodurch sich der Schaltwalzenwinkel erhöht, wie im Abschnitt 1 c von Figur 1 zu sehen ist.
Sobald der Fahrer einen Schaltwunsch signalisiert, werden das Motordrehmoment 22 und die Motordrehzahl 10 automatisch reduziert, um das Auslegen des Ganges X zu ermöglichen.
Das Auslegen des Ganges findet vom Zeitpunkt 1 bis 2 statt, wobei die Klauen des Schaltklauengetriebes bis zum Zeitpunkt 2 noch in Eingriff sind.
Die Reduktion des Motordrehmoments 22 wird zum Beispiel durch Änderung des Zündwinkeleingriffs, Ansteuerung der Drosselklappe oder eine Gemischanpassung, insbesondere eine Einspritzausblendung erreicht. Dabei wird gleichzeitig das wirksame Kupplungsmoment 24 reduziert, insbesondere wird das wirksame Kupplungsmoment 24 kurzzeitig negativ, wie im Abschnitt 1d von Figur 1 zu sehen ist. Daraus resultiert eine kurzzeitige Fahrzeugverzögerung.
Vom Zeitpunkt 2 bis 3 ist kein Gang eingelegt, das heißt, es liegt kein Kraftschluss vor und das wirksame Kupplungsmoment 24 ist Null. Die Klauen des Schaltklauengetriebes sind außer Eingriff. Die Fahrzeuggeschwindigkeit 14 bleibt während dieser Phase weitestgehend konstant.
Zum Zeitpunkt 3 wird der nächsthöhere Gang X+1 eingelegt. Da die Motordrehzahl 10 noch nicht auf die Zieldrehzahl des nächsthöheren Ganges X+1 synchronisiert wurde, wird die Motordrehzahl 10 beim Einlegen des Ganges X+1 ruckartig auf die entsprechende Drehzahl des nächsthöheren Ganges X+1 gezogen. Aufgrund der Motorträgheit führt diese schlagartige Drehmomentanpassung zu einem ruckartigen Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit 14, wie im Abschnitt 1 b zu sehen ist. Zum Zeitpunkt 4 ist das Einlegen des Ganges X+1 abgeschlossen. Das wirksame Kupplungsmoment 24 wird wieder auf das Fahrerwunschmoment 20 eingestellt.
Der in dem Zeitabschnitt vom Zeitpunkt 3 bis 4 auftretende ruckartige Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit 14 wird vom Fahrer als unkomfortabel empfunden und ist unerwünscht.
Um diesen ruckartigen Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit 14 zu vermeiden, wird erfindungsgemäß während des Schaltvorgangs das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 der zwischen dem Motor und der Getriebeeingangswelle angeordneten Kupplung automatisch reduziert. Dies wird erreicht, indem die Anpresskraft der Kupplungsbeläge reduziert wird ohne dass dadurch die Kupplung ins Schlupfen gerät.
Dies ist nachfolgend in Figur 2 veranschaulicht. Der Einfachheit halber und um Wiederholungen zu vermeiden, wird im Folgenden auf die Unterschiede zum bekannten Schaltverfahren eingegangen.
Im Abschnitt 2a von Figur 2 ist zu sehen, dass die Motordrehzahl 10 und die Getriebeeingangsdrehzahl 12 nun nicht mehr aneinander gekoppelt sind, da durch das reduzierte maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 der Kupplung zwischen dem Motor und dem Getriebeeingang diese nun in einen schlupfenden Zustand kommt.
Die Reduzierung der Anpresskraft der Kupplung erfolgt vorzugsweise direkt oder indirekt elektrisch gesteuert.
Durch die Reduzierung der Anpresskraft der Kupplung wird das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 reduziert, was im Abschnitt 2d von Figur 2 veranschaulicht ist.
Insbesondere ab dem Zeitpunkt 1 , zu dem ein Schaltwunsch erkannt wird, wird das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 automatisch reduziert. Die Reduzierung des maximal übertragbaren Kupplungsmoments 18 erfolgt während des Auslegens des Ganges X und während der Zeitphase, in der kein Gang eingelegt ist.
Das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 ist während des Auslegens des Ganges X stets größer als das direkt vom Fahrer über den Gasdrehgriff oder indirekt über Fahrerassistenzsysteme festgelegte Fahrerwunschmoment 20. Zum Zeitpunkt 3, zu dem der nächsthöhere Gang X+1 eingelegt wird, ist das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 auf das Fahrerwunschmoment 20 eingestellt. Dieser Zustand bleibt während der Dauer des Einlegens des Ganges X+1 erhalten. Die noch nicht synchronisierte Motordrehzahl 10 wird auch hier, wie bereits in Zusammenhang mit Figur 1 beschrieben, auf die neue Zieldrehzahl gezogen. Da das maximal übertragbare Kupplungsmoment jedoch erfindungsgemäß begrenzt ist, wird ein ruckartiger Anstieg der Fahrzeuggeschwindigkeit 14 beim Einlegen des Ganges X+1 vermieden und eine dem Fahrerwunsch entsprechende Beschleunigung wird realisiert.
Die Differenz zwischen dem Motordrehmoment 22 und dem maximal übertragbaren Kupplungsmoment 18 wird nach dem Einlegen des Ganges X+1 zur Drehzahlsynchronisation genutzt.
Sobald die Motordrehzahl 10 auf die Zieldrehzahl synchronisiert ist, wird die Kupplung vollständig geschlossen und das maximal übertragbare Kupplungsmoment 18 wird wieder erhöht. Das Schließen der Kupplung erfolgt vorzugsweise automatisch. Durch die Drehzahlsynchronisation mit gezielter fahrerwunschabhängiger Begrenzung des maximal übertragbaren Kupplungsmoments wird das Wunschmoment am Abtrieb besonders schnell erreicht und die Schaltung wird von einem Fahrer als stoßfrei empfunden.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Durchführung eines Schaltvorgangs in einem sequentiellen Schaltgetriebe, insbesondere in einem Schaltklauengetriebe, wobei während des Schaltvorgangs ein maximal übertragbares Kupplungsmoment (24) einer zwischen einem Motor und einer Getriebeeingangswelle angeordneten Kupplung automatisch reduziert wird, ohne die Kupplung vollständig zu öffnen.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn des Schaltvorgangs das maximal übertragbare Kupplungsmoment (24) so eingestellt wird, dass es größer ist als ein von einer direkten Steuerung des Antriebsmomentes abhängiges oder indirekt über Fahrerassistenzsysteme festgelegtes aktuelles Fahrerwunschmoment (20).
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal übertragbare Kupplungsmoment (24) bis zum kraftschlüssigen Einlegen eines Zielganges auf das Fahrerwunschmoment (20) reduziert wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal übertragbare Kupplungsmoment (24) während der gesamten Dauer des Einlegens eines Ganges auf das Fahrerwunschmoment (20) eingestellt wird.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal übertragbare Kupplungsmoment (24) so lange auf den Wert des Fahrerwunschmoments (20) eingestellt bleibt, bis eine Motordrehzahl (10) mit einer Getriebeeingangsdrehzahl (12) synchronisiert ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Motordrehmoment (22) automatisch bedarfsgerecht reduziert wird, um die Drehzahlsynchronisation nach dem Gangwechsel zu ermöglichen.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Differenz zwischen dem Motordrehmoment (22) und dem maximal übertragbaren Kupplungsmoment (24) zur Drehzahlsynchronisation genutzt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplung automatisch komplett geschlossen wird, sobald nach einem Gangwechsel die Motordrehzahl (10) wieder der Getriebeeingangsdrehzahl (12) entspricht.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das maximal übertragbare Kupplungsmoment (24) automatisch reduziert wird, sobald ein Schaltwunsch erkannt wird.
10. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gangwechsel durch Betätigung eines Aktuators oder durch eine vom Fahrer eingeleitete Kraft durchgeführt wird.
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