DE102015209477A1

DE102015209477A1 - Verfahren zum Verbessern einer Lastschaltung

Info

Publication number: DE102015209477A1
Application number: DE102015209477.4A
Authority: DE
Inventors: Hugo Burkhart
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-05-22
Filing date: 2015-05-22
Publication date: 2016-11-24

Abstract

Das Verfahren zum Verbessern der Zugrücklastschaltung detektiert die Drehzahl der Antriebswelle und der Abtriebswelle der zuschaltbaren Kupplung, wobei bei der Erstinbetriebnahme der Minimalbefülldruck dergestalt erniedrigt ist, dass die Drehzahldifferenz der Drehzahlen der Antriebswelle zur Abtriebswelle während der Zugrücklastschaltung sich von einem Wert kleiner Null auf einen Wert größer Null ändert. Anschließend wird der Minimalbefülldruck dergestalt erhöht, dass die Drehzahldifferenz der Antriebswelle zur Abtriebswelle nur bis zum Wert Null reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Verbessern einer Lastschaltung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.
Gattungsgemäße Verfahren werden bei automatischen Lastschaltgetrieben, wie beispielsweise Lastschaltgetrieben mit einer Gruppenwechsellastschaltung und einer als Splitter ausgeführten Anordnung insbesondere bei Arbeitsmaschinen, angewendet. Bei einer Lastschaltung wird die zuschaltbare Kupplung mit einem Minimalbefülldruck oder auch Standby-Druck genannt, befüllt, damit der Kolben an der Lamelle der Kupplung anliegt, die Kupplung aber noch kein Drehmoment überträgt. Dieser Minimalbefülldruck wird in der Regel empirisch ermittelt und für die gesamte Baureihe fest eingestellt. Toleranzen des Getriebes, der Ventile und auch Schwankungen im Systemdruck beeinflussen sowohl den Minimalbefülldruck als auch die Kupplung selbst, so dass nicht gewährleistet ist, dass der Kolben an den Lamellen anliegt und die Lamellen noch kein Drehmoment übertragen, wenn die Kupplung mit diesem voreingestellten Minimalbefülldruck beaufschlagt ist.
Die DE 10 2011 075 913 A1 offenbart ein Verfahren zum Bestimmen eines Schaltablaufs eines Übersetzungswechselgetriebes einer Getriebeeinrichtung eines Fahrzeugantriebsstrangs mit einer Splittergruppe und einer Gruppenwechsellastschaltung.
Die DE 103 30 153 A1 offenbart ein Verfahren zur Verbesserung der Schaltgeschwindigkeit für Automatgetriebe, bei dem außerhalb von Schaltungen der Druck im bei der nächstmöglichen Rückschaltung abzuschaltenden Schaltelement derart reduziert wird, dass das Schaltelement nahe der Rutschgrenze oder dem geringen Schlupf betrieben wird.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Zugrücklastschaltung weiter zu verbessern.
Die Aufgabe wird mit einem auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisenden gattungsgemäßen Verfahren zum Verbessern einer Lastschaltung gelöst.
Erfindungsgemäß wird der Minimalbefülldruck nicht mehr fest für eine gesamte Getriebebaureihe eingestellt sondern durch detektieren der Drehzahl der An- und Abtriebswelle der zuschaltbaren Kupplung ermittelt und eingestellt. Hierbei liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei zu niedrigem Minimalbefülldruck der Kolben der Kupplung noch nicht ganz an den Lamellen anliegt und dadurch die abzuschaltende Kupplung sich bereits im Öffnungsmodus befindet, wenn die zuschaltbare Kupplung noch nicht ausreichend Drehmoment übertragen kann und somit die Lastübernahme noch nicht stattgefunden hat. Dadurch reduziert sich die Drehzahldifferenz der Antriebswelle zur Abtriebswelle der zuschaltbaren Kupplung nicht nur auf den Wert Null, bei welchem die Kupplung das Drehmoment vollständig überträgt, sondern da der Antriebsmotor bei der Zugrückschaltung und bereits zu weit geöffneter abschaltbarer Kupplung und noch nicht ausreichend geschlossener zuschaltbarer Kupplung die Drehzahl unzulässig erhöht, durchdringt die Drehzahldifferenz den Nulldurchgang und nimmt einen Wert von zuvor kleiner Null in diesem Betriebszustand größer Null an.
Indem eine elektronische Steuereinheit die Drehzahlen der zuschaltbaren Kupplung überwacht, wird dieser Nulldurchgang detektiert und der Minimalbefülldruck kann somit solange erhöht werden, bis dieser Nulldurchgang nicht mehr stattfindet und die Drehzahldifferenz nur soweit reduziert wird, bis sie den Wert Null annimmt.
Dadurch ist gewährleistet, dass der Minimalbefülldruck optimal eingestellt ist und der Kolben an den Lamellen anliegt.
In einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung, insbesondere dann, wenn zusätzlich zur Splitterschaltung noch eine Gruppenwechsellastschaltung stattfindet, wird die Zeit detektiert, bis die zuschaltbare Kupplung die vollständige Last übernommen hat. Dies ist dann der Fall, wenn die Drehzahldifferenz den Wert Null erreicht und kein Nulldurchgang in die andere Richtung der Drehzahldifferenz stattfindet. Wird zusätzlich zur Drehzahldifferenz auch diese Zeit überwacht, so besteht die Möglichkeit bei Überschreiten dieser Zeit ebenfalls den Minimalbefülldruck zu erhöhen.
Es besteht die Möglichkeit den Minimalbefülldruck einmalig bei Inbetriebnahme des Getriebes stark abzusenken und anschließend schrittweise soweit zu erhöhen, dass die Drehzahldifferenz der zuschaltbaren Kupplung nur bis zum Wert Null reduziert wird. Es besteht aber auch die Möglichkeit in regelmäßigen Abständen den Minimalbefülldruck zu reduzieren und den optimalen Minimalbefülldruck mittels dieses Verfahrens erneut einzustellen. Dies kann beispielsweise nach einer zuvor definierten Anzahl von Zugrücklastschaltungen erfolgen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit, dass dies in Abhängigkeit der Betriebszeit des Fahrzeugs oder des Getriebes stattfindet.
Im Detail erfolgt die Verbesserung der Lastschaltung, indem bei Inbetriebnahme des Fahrzeugs der Minimalbefülldruck auf einen solchen Wert abgesenkt wird, bei welchem bei einer Zugrücklastschaltung sicher die Differenzdrehzahl nicht nur bis zum Wert Null reduziert wird, sondern den Wert Null durchdringt und einen Wert mit entgegengesetztem Vorzeichen annimmt. Anschließend werden solange weitere Zugrücklastschaltungen mit jeweils schrittweise erhöhtem Minimalbefülldruck durchgeführt, bis die Differenzdrehzahl der zuschaltbaren Kupplung nur noch bis zum Wert Null reduziert wird und anschließend auf dem Wert Null verbleibt. Mit diesem Minimalbefülldruck ist eine optimale Lastübernahme gewährleistet. Vorzugsweise wird bei diesem Minimaldruck die Zeit beim Schließen der zuschaltbaren Kupplung ermittelt. Beim weiteren Betrieb besteht die Möglichkeit, die Zeit beim Schließen der zuschaltbaren Kupplung zu überwachen. Wird die Zeit überschritten, besteht die Möglichkeit den Minimalbefülldruck zu erhöhen. Es besteht jedoch auch die Möglichkeit vor der definierten Anzahl von Zugrücklastschaltungen den Minimalbefülldruck zu reduzieren und das erfindungsgemäße Verfahren anzuwenden.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann der Minimalbefülldruck optimal eingestellt werden, wodurch die thermische Belastung der abschaltenden Kupplung reduziert wird, eine verbesserte Schaltqualität am Ende der Zugrückschaltung erreicht wird und die Bauteile im Antriebsstrang durch Reduzierung der Schaltschläge weniger belastet werden.
Insbesondere bei Arbeitsmaschinengetrieben mit einer Splittergruppe und einer Gruppenwechsellastschaltung ist das Verfahren anwendbar.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102011075913 A1 [0003]
DE 10330153 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Verbessern einer Lastschaltung, insbesondere einer Zugrücklastschaltung, wobei bei einer zuschaltbaren Kupplung der Druck bis zu einem Minimalbefülldruck erhöht wird und bei einer abschaltbaren Kupplung der Druck reduziert wird, wobei die zuschaltbare Kupplung eine Antriebswelle und Abtriebswelle aufweist und die Drehzahlen der Antriebswelle und der Abtriebswelle detektiert werden, dadurch gekennzeichnet, dass vor einer Zugrücklastschaltung der Minimalbefülldruck so reduziert wird, dass sich innerhalb einer Zugrücklastschaltung die Differenz der Drehzahlen der Antriebswelle zur Abtriebswelle von einem Wert kleiner Null auf einen Wert größer Null ändert.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anschließend vor einer Zugrücklastschaltung der Minimalbefülldruck soweit erhöht wird, dass sich innerhalb einer Zugrücklastschaltung die Differenz der Drehzahlen der Antriebswelle zur Abtriebswelle nur bis zu einem Wert Null ändert.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Zeit beim Schließen der zuschaltbaren Kupplung ermittelt wird, bei welcher sich die Differenz der Drehzahlen der Antriebswelle zur Abtriebswelle nur bis zu einem Wert Null ändert.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Überschreiten der ermittelten Zeit der Minimalbefülldruck erhöht wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass automatisch nach einer zuvor definierten Anzahl von Zugrücklastschaltungen der Minimalbefülldruck reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass automatisch nach einer zuvor definierten Betriebszeitspanne der Minimalbefülldruck reduziert wird.
Verwendung des Verfahrens nach Anspruch 1 bei einem Lastschaltgetriebe mit einer Splittergruppe und einer Gruppenwechsellastschaltkoppel für Arbeitsmaschinen.