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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Getriebesteuerung. Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung die Steuerung eines Schaltgetriebes zum Einsatz in einem Kraftfahrzeug.
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Ein Kraftfahrzeug umfasst einen Antriebsstrang, der einen Antriebsmotor, ein Schaltgetriebe und ein Antriebsrad umfasst. Im Schaltgetriebe können unterschiedliche Gangstufen eingelegt werden, um eine Drehzahl des Antriebsmotors an eine Drehzahl des Antriebsrads anzupassen. Das Schaltgetriebe umfasst mehrere Radsätze, die mittels Schaltelementen unterschiedlich konfiguriert und kombiniert werden können. Eine Steuervorrichtung steuert die Schaltelemente und bestimmt so, welche Gangstufe eingelegt ist, also welche Untersetzung (oder Übersetzung) zwischen einer Eingangsseite und einer Ausgangsseite des Getriebes liegt, und mittels welcher Radsätze in welcher Konfiguration die Untersetzung erzielt wird. Beim Wechsel von einer Gangstufe in eine andere muss üblicherweise wenigstens ein Schaltelement geöffnet und ein anderes geschlossen werden, um einen möglichst ruckarmen Übergang zu schaffen.
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Eine durch die Steuervorrichtung bewirkte Beeinflussung eines Moments des Antriebsmotors oder die Umsetzung eines Steuerverlaufs in eine Betätigung eines Schaltelements kann einer Verzögerung unterliegen, sodass die einzulegende Gangstufe unter Umständen nicht bei der passenden Synchrondrehzahl aktiviert wird. Üblicherweise werden Übergänge oder Ansteuerungen so bestimmt, dass sie in einem vorbestimmten zeitlichen Abstand vor dem Erreichen der Synchrondrehzahl der einzulegenden Gangstufe abgeschlossen sind, um eine verzögerte Umsetzung zu erlauben.
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Eine der Erfindung zu Grunde liegende Aufgabe besteht darin, eine verbesserte Technik zum Synchronisieren eines Schaltgetriebes beim Wechsel einer eingelegten Gangstufe bereitzustellen. Die Erfindung löst diese Aufgabe mittels der Gegenstände der unabhängigen Ansprüche. Unteransprüche geben bevorzugte Ausführungsformen wieder.
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Ein Schaltgetriebe umfasst eine Eingangswelle, ein erstes und ein zweites proportional steuerbaren Schaltelement. Die Schaltelemente können das Ein- oder Auslegen einer Gangstufe im Schaltgetriebe steuern. Ein Verfahren zum Steuern des Schaltgetriebes umfasst Schritte des Bestimmens eines Soll-Differenzdrehzahlverlaufs als Verlauf einer Differenz zwischen einer Drehzahl der Eingangswelle und einer Synchrondrehzahl einer einzulegenden Gangstufe; und des Bestimmens einer Momentanforderung eines mit der Eingangswelle verbundenen Antriebsmotors oder eines Steuerverlaufs für ein zu schließendes Schaltelement auf der Basis des Soll-Differenzdrehzahlverlaufs.
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Im Gegensatz zu einer bekannten Steuerung kann das Schaltgetriebe verbessert synchronisiert werden, um die einzulegende Gangstufe zu aktivieren. Dabei kann die einzulegende Gangstufe einem Schaltelement zugeordnet sein, das formschlüssig arbeitet, beispielsweise als Klauenschaltung, also nicht mit variablem Schlupf arbeiten kann. Das gesteuerte Schaltelement kann insbesondere im Rahmen eines Gangstufenwechsels zu schließen sein. Die Synchronisierung kann insbesondere beim Rückschalten von einer höheren in eine niedrigere Gangstufe vorteilhaft angewandt werden. Der Soll-Differenzdrehzahlverlauf kann beispielsweise als lineare Rampe mit einem Zielwert von null bestimmt werden. Ein Anfangswert des Soll-Differenzdrehzahlverlaufs kann aus bestehenden Drehzahlen am Schaltgetriebe bestimmt werden.
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Die Soll-Differenzdrehzahlverlauf kann bezüglich einer vorbestimmten Schleifzeit bestimmt werden. Dabei kann die Schleifzeit während des Steuerns mehrfach überprüft und gegebenenfalls auch verändert werden. Die Schleifzeit gibt an, über welche Zeit eines oder beide Schaltelemente in Schlupf gehalten werden. Je länger die Schleifzeit beträgt, desto länger können bei einem Gangstufenwechsel beide Gangstufen gleichzeitig aktiv sein. In einer weiteren Ausführungsform kann auch ein anders als linear geformter Soll-Differenzdrehzahlverlauf bestimmt werden, beispielsweise asymptotisch, logarithmisch oder polynomial.
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Die Steuerung kann insbesondere derart erfolgen, dass ein Ist-Differenzdrehzahlverlauf, der einen Verlauf einer Differenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle und der Synchrondrehzahl umfasst, möglichst dem Soll-Differenzdrehzahlverlauf entspricht. Anders ausgedrückt ist bevorzugt, dass durch Beeinflussen des Antriebsmoments oder des Steuerverlaufs eines Schaltelements eine Steuerung des Ist-Differenzdrehzahlverlaufs auf den Soll-Differenzdrehzahlverlauf erfolgt.
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Die Momentanforderung und der Steuerverlauf können vorteilhaft bezüglich unterschiedlicher weiterer Steuerparameter bestimmt werden. Ein Steuerparameter kann variabel gewichtet werden, insbesondere abhängig von einer Regelabweichung.
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Üblicherweise findet nur eine Beeinflussung eines der Steuerwerte, also entweder der Momentanforderung oder des Steuerverlaufs statt. Eine Entscheidung, welcher Steuerwert beeinflusst werden soll, kann auf der Basis eines zu übertragenden Moments gefällt werden. Beispielsweise kann im Fall einer Schub-Rückschaltung mit zuschaltender Klauenkupplung eine Beeinflussung der Momentanforderung gewählt werden, während allgemein in einem unteren und mittleren Lastbereich bevorzugt ein Steuerverlauf eines oder beider Schaltelemente gewählt wird. Ein im Rahmen eines Gangstufenwechsels abschaltendes Schaltelement kann mittels Beeinflussung der Momentanforderung vor einer Überlastung geschützt werden. In einem weiteren Beispiel kann situativ entschieden werden, ob die Momentanforderung, das schließende Schaltelement oder das öffnende Schaltelement beeinflusst werden soll. In einer Ausführungsform kann die Art der Beeinflussung auch während eines Gangstufenwechsels geändert werden, beispielsweise wenn sich das zu übertragende Moment ändert. Schwellenwerte, anhand derer bestimmt wird, welche Art von Beeinflussung durchgeführt wird, können in einer Tabelle vorgehalten werden. In einer Ausführungsform sind getrennte Tabellen für die Beeinflussung der Momentanforderung und des Schaltverlaufs vorgesehen. Jede Tabelle kann Schwellenwerte angeben, die darauf hinweisen, in welchem Momentenbereich die zugeordnete Beeinflussung zulässig bzw. bevorzugt ist.
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Die Momentanforderung oder der Steuerverlauf können auch bezüglich eines weiteren Steuerparameters bestimmt wird, der in Abhängigkeit einer Temperatur des Schaltgetriebes bestimmt wird. Insbesondere kann die Temperatur eines im Schaltgetriebe zirkulierenden Fluids, namentlich eines Öls, berücksichtigt werden. Der Steuerparameter kann mittels einer vorbestimmten Kennlinie auf der Basis der Temperatur bestimmt werden.
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In ähnlicher Weise können die Momentanforderung oder der Steuerverlauf auch bezüglich eines weiteren Steuerparameters bestimmt werden, der in Abhängigkeit eines zu übertragenden Moments bestimmt wird. Auch hier kann eine Kennlinie zur Bestimmung verwendet werden. Weiter bevorzugt wird ein Kennfeld zur Bestimmung des Steuerparameters sowohl in Abhängigkeit der Temperatur als auch in Abhängigkeit des Moments verwendet.
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Die Steuerung kann beginnen, nachdem bestimmt wurde, dass eine Startbedingung für eine Steuerung erfüllt ist, die das Schaltgetriebe an einem Synchronisationspunkt hält. Eine solche Steuerung ist unter der Bezeichnung HINSYN (Halten-In-Synchron) bekannt. Das Starten der Steuerung in Abhängigkeit der Startbedingung kann unabhängig vom tatsächlichen Einsatz der HINSYN-Steuerung erfolgen.
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Das Bestimmen der Ausgabegröße kann beendet werden, wenn die Ziel-Synchrondrehzahl erreicht wurde. Optional kann das Bestimmen erst beendet werden, wenn die Synchrondrehzahl über eine vorbestimmte Zeit gehalten werden konnte. In einer Variante kann das Bestimmen der Ausgabegröße beendet werden, wenn das formschlüssig ausgebildete schließende Schaltelement geschlossen wurde. Durch das ereignisgesteuerte Beenden kann die Synchronisierung verbessert so lange wie erforderlich aufrechterhalten werden.
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Eine Vorrichtung zur Steuerung eines Schaltgetriebes mit einer Eingangswelle, einem ersten und einem zweiten proportional steuerbaren Schaltelement umfasst eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem der Schaltelemente oder eine Schnittstelle zur Verbindung mit einem Antriebsmotor, der mit der Eingangswelle verbunden ist; und eine Verarbeitungseinrichtung. Dabei ist die Verarbeitungseinrichtung dazu eingerichtet ist, einen Soll-Differenzdrehzahlverlauf als Verlauf einer Differenz zwischen einer Drehzahl der Eingangswelle und einer Synchrondrehzahl einer einzulegenden Gangstufe zu bestimmen; und eine Momentanforderung des Antriebsmotors oder eines Steuerverlaufs für das Schaltelement auf der Basis des Soll-Differenzdrehzahlverlaufs zu bestimmen.
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Die Vorrichtung kann zum Durchführen des hierin beschriebenen Verfahrens verwendet werden. Vorteile oder Merkmale des Verfahrens können auf die Vorrichtung übertragen werden und umgekehrt.
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Die Erfindung wird nun mit Bezug auf die beigefügten Figuren genauer beschrieben, in denen:
- 1 ein Schaltgetriebe, beispielsweise zum Einsatz in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs;
- 2 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Steuern eines Schaltgetriebes; und
- 3 exemplarische Verläufe an einem Schaltgetriebe während eines Wechsels einer eingelegten Gangstufe
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darstellt.
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1 zeigt eine schematische Darstellung eines beispielhaften Schaltgetriebes 100, welches als mehrstufiges Planetengetriebe ausgeführt ist. Ein Wechsel einer im Schaltgetriebe 100 eingelegten Gangstufe ist bevorzugt hydraulisch steuerbar. Die vorliegende Erfindung wird mit Bezug auf das dargestellte Schaltgetriebe 100 beschrieben, kann jedoch auch an anderen Getriebetypen eingesetzt werden, welche ein gesteuertes Ein- oder Auslegen einer Gangstufe erlauben.
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Das Schaltgetriebe 100 ist exemplarisch als 9-Gang Getriebe mit Rückwärtsgang ausgelegt und kann bevorzugt in einem Kraftfahrzeug eingesetzt werden. Das Schaltgetriebe 100 umfasst vier Radsätze RS1 bis RS4, die jeweils als Umlaufrädergetriebe realisiert sein können, insbesondere in Form von Planetengetrieben. Eine Eingangswelle 105 ist zur Verbindung mit einem Antriebsmotor eingerichtet. Optional ist ein hydrodynamischer Drehmomentwandler 110 zwischen dem Antriebsmotor und der Eingangswelle 105 vorgesehen. Der Drehmomentwandler 110 kann mit dem Schaltgetriebe 100 integriert aufgebaut oder von ihm umfasst sein. Eine Ausgangswelle 115 des Schaltgetriebes 100 ist bevorzugt zur drehmomentschlüssigen Verbindung mit einem Antriebsrad des Kraftfahrzeugs eingerichtet.
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Der hydrodynamische Drehmomentwandler 110 umfasst eine Eingangsseite 110.1, die eine Pumpe 110.2 antreibt, und eine Ausgangsseite 110.3, die von einer Turbine 110.4 angetrieben wird. Die Kopplung erfolgt mittels eines Fluids 110.5, welches zwischen der Pumpe 110.2 und der Turbine 110.4 strömt. Bevorzugt ist ein Leitrad 110.6 vorgesehen, um den Fluidstrom zu leiten und gegebenenfalls zu steuern. Der Drehmomentwandler 110 ist insbesondere als Anfahrkupplung vorgesehen und kann in Abhängigkeit eines Schlupfs zwischen der Eingangsseite 110.1 und der Ausgangsseite 110.3 eine Drehmomentüberhöhung bewirken. Mit der Ausgangsseite 110.3 kann ein Schwingungsdämpfer 110.7 verbunden sein, um Torsionsschwingungen im Drehmomentpfad zu verringern. Der Schwingungsdämpfer 110.7 kann auch vorgesehen sein, wenn der Drehmomentwandler 110 entfällt. Üblicherweise ist eine Überbrückungskupplung 110.8 vorgesehen, um insbesondere bei höheren Drehzahlen, also nach einem Anfahren, den Drehzahlunterschied zwischen der Eingangsseite 110.1 und der Ausgangsseite 110.3 auf null festzulegen und so Strömungsverluste im Drehmomentwandler 110 zu minimieren.
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Die Radsätze RS1 bis RS4 sind beispielhaft in der gezeigten Weise miteinander verschaltet. Jeder Radsatz umfasst drei Elemente, die mittels Verzahnungen ineinander eingreifen. Das radial innerste Element wird auch Sonnenrad, das äußerste Hohlrad und das dazwischen liegende Planetenrad genannt. Das Planetenrad ist drehbar gegenüber einem Planetenradträger gelagert, der seinerseits um die gleiche Drehachse wie das Sonnenrad und das Hohlrad drehbar gelagert ist. In der Darstellung von 1 verläuft die Drehachse (nicht dargestellt) horizontal entlang der Eingangswelle 105. Achsensymmetrisch unterhalb der Drehachse liegende Teile der Radsätze RS1 bis RS4 sowie ihrer Wellen sind nicht dargestellt. Ist eines von dem Sonnenrad, dem Planetenradträger und dem Hohlrad festgelegt, insbesondere indem es gegenüber einem Getriebegehäuse 120 abgebremst ist, so können die anderen beiden Einrichtungen zum Ein- und Auskoppeln von Drehmoment verwendet werden, wobei eine vorbestimmte Über- oder Untersetzung erreicht wird.
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Zur Steuerung eines Drehmomentflusses durch die Radsätze RS1 bis RS4 stehen in der dargestellten Ausführungsform insgesamt sechs Schaltelemente A bis F zur Verfügung, die jeweils dazu angesteuert werden können, zu öffnen oder zu schließen. Die Schaltelemente C und D wirken jeweils zwischen einem drehbaren Element und dem Getriebegehäuse 120 und werden auch Bremsen genannt. Die Schaltelemente A, B, E und F wirken jeweils zwischen zwei drehbaren Elementen und werden auch Kupplungen genannt. Zumindest eines der Schaltelemente A bis F ist bevorzugt dazu eingerichtet, einen Drehmomentschluss zwischen einer vollständig geöffneten und einer vollständig geschlossenen Stellung proportional steuerbar trennen bzw. herstellen zu können. Dazu können Reibelemente vorgesehen sein, die axial aneinander gepresst werden, um einen variablen Reibschluss herzustellen. Eine axiale Anpresskraft kann insbesondere hydraulisch bewirkt werden, wozu beispielsweise ein elektronischer Drucksteller einen hydraulischen Steuerdruck entsprechend einem Steuersignal einstellen kann, um den Grad der Drehmomentübertragung zu steuern.
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In der vorliegenden Ausführungsform sind zumindest die Schaltelemente
B bis
E in ihrem Übertragungsverhalten proportional steuerbar. Insbesondere die Schaltelemente
A und
F können auch als formschlüssige Schaltelemente ausgeführt sein, die lediglich vollständig geöffnet oder vollständig geschlossen sein können. Die folgende Tabelle gibt eine exemplarische Schaltmatrix an. Für jede Gangstufe sind Schaltelemente
A bis
F, die zum Einlegen der Gangstufe geschlossen sein müssen, mit einem Punkt markiert, die anderen Schaltelemente
A bis
F müssen geöffnet sein.
| Gangstufe | C | D | B | E | F | A |
| 1 | | • | | | • | • |
| 2 | • | | | | • | • |
| 3 | | | • | | • | • |
| 4 | | | | • | • | • |
| 5 | | | • | • | | • |
| 6 | • | | | • | | • |
| 7 | | • | | • | | • |
| 8 | • | • | | • | | |
| 9 | | • | • | • | | |
| R | | • | • | | • | |
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Ein Übergang von einer eingelegten Gangstufe zu einer anderen erfordert das Öffnen wenigstens eines geschlossenen Schaltelements A bis F und das Schließen wenigstens eines geöffneten Schaltelements A bis F.
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Ist beispielsweise im Schaltgetriebe 100 die zweite Gangstufe eingelegt, so wird Drehmoment von der Eingangswelle 105 über das Schaltelement A an das Hohlrad des ersten Radsatzes RS1 geleitet. Dessen Sonnenrad ist über das Schaltelement C mit dem Gehäuse 120 verbunden. Das Schaltelement D ist geöffnet, sodass der zweite Radsatz RS2 kein Drehmoment umsetzt. Das vom ersten Radsatz RS1 an dessen Planetenradträger bereitgestellte Drehmoment wird an das Hohlrad des dritten Radsatzes RS3 geleitet. Sonnenräder des dritten Radsatzes RS3 und des vierten Radsatzes RS4 sind über das Schaltelement F mit dem Gehäuse 120 verbunden. Vom Planetenradträger des dritten Radsatzes RS3 wird Drehmoment ins Hohlrad des vierten Radsatzes RS4 eingekoppelt. Vom Planetenradträger des vierten Radsatzes RS4 wird die Ausgangswelle 115 angetrieben.
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Um nun die dritte Gangstufe einzulegen, werden das Schaltelement B geschlossen und das Schaltelement A geöffnet. Die Funktionen der Radsätze RS2 bis RS4 bleiben unverändert. Wie in der zweiten Gangstufe wird der erste Radsatz RS1 über das Hohlrad angetrieben und Drehmoment wird über den Planetenradträger bereitgestellt. Allerdings ist nun das Sonnenrad über die Schaltelemente A und B mit dem Hohlrad verbunden, sodass die Untersetzung des ersten Radsatzes RS1 auf eins festgelegt ist.
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Um einen hohen Schaltkomfort oder eine hohe Schaltgeschwindigkeit zu gewährleisten müssen die Zustandsänderungen an den Schaltelementen A bis F genau aufeinander abgestimmt sein. Üblicherweise sind während eines Schaltstufenwechsels kurzzeitig zwei Schaltstufen gleichzeitig eingelegt und übertragen Drehmoment, wobei sich wenigstens eines der Schaltelemente A bis F im Schlupf befindet.
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Eine Steuervorrichtung 125 ist dazu eingerichtet, die Schaltelemente A bis F passend zu öffnen bzw. zu schließen und so eine gewünschte Gangstufe im Schaltgetriebe 100 einzulegen. Die Schaltelemente A bis F werden üblicherweise hydraulisch betätigt, wobei eine Öffnungs- oder Schließkraft bzw. eine Öffnungs- oder Schließstellung eines Schaltelements A bis F von einem anliegenden hydraulischen Druck abhängig ist. Zur Steuerung des hydraulischen Drucks ist üblicherweise jedem Schaltelement A bis F ein elektronischer Drucksteller zugeordnet. Ein Drucksteller setzt ein vorgegebenes, üblicherweise elektrisches Signal in einen korrespondierenden hydraulischen Druck um und kann nach Art eines Proportional-, Regel- oder Servoventils arbeiten. Die Steuervorrichtung 125 arbeitet bevorzugt elektrisch und kann einen programmierbaren Mikrocomputer oder Mikrocontroller umfassen. Ein an einen elektronischen Drucksteller bereitgestelltes Signal kann als pulsweitenmoduliertes Signal (PWM) vorliegen.
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Die Steuervorrichtung 125 bestimmt einzustellende Steuersignale für die Schaltelemente A bis F üblicherweise bezüglich eines Ereignisses, der Zeit oder eines Getriebeparameters, der mittels eines geeigneten Sensors abgetastet werden kann. Getriebeparameter können beispielsweise Drehzahlen an unterschiedlichen Stellen des Schaltgetriebes 100, einen hydraulischen Druck, ein bereitstehendes oder zu übermittelndes Drehmoment, eine Temperatur oder eine Stellung eines Schaltelements A bis F umfassen. Ein Ereignis kann aus einem oder einer Kombination mehrerer abgetasteter Parameter abgeleitet werden. Beispielsweise kann das Verlassen eines Synchronisationspunkts bestimmt werden, wenn sich an einem Schaltelement A bis F ein Schlupf einstellt und die Reibelemente unterschiedliche Drehzahlen aufweisen. Das Verlassen des Synchronisationspunkts kann auch anhand eines Verhältnisses von Drehzahlen der Eingangswelle 105 zur Ausgangswelle 110 bestimmt werden. Stimmt das Verhältnis nicht mit einem vorbestimmten Untersetzungsverhältnis einer Gangstufe überein, ist der Synchronisationspunkt dieser Gangstufe nicht eingenommen. Ein Ereignis kann auch bezüglich eines externen Parameters bestimmt werden, beispielsweise wenn ein Signal über einen geänderten Fahrerwunsch, einen geänderten Betrieb des Antriebsmotors oder eine Veränderung im Antriebsstrang zwischen der Ausgangswelle 115 und einem Antriebsrad erfasst wird.
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Die Verarbeitungseinrichtung 125 kann den für ein Schaltelement A bis F einzustellenden hydraulischen Steuerdruck in Form eines zeitlichen Verlaufs vorgeben, der auch Steuerverlauf oder Gradient genannt wird. Für einen vorbestimmten Ablauf im Schaltgetriebe 100, beispielsweise dem Wechsel von der dritten in die zweite Gangstufe, werden üblicherweise mehrere, aufeinander abgestimmte Verläufe für die Schaltelemente A bis F bestimmt und bereitgestellt. Ein Wechsel der Gangstufe kann eine Zeit von ca. ½ Sekunde oder weniger erfordern, unter bestimmten Voraussetzungen aber auch über eine längere Zeit ausgedehnt werden. Ein Steuerverlauf kann sich aus mehreren Anteilen zusammensetzen, die additiv miteinander kombiniert werden können. Ein Anteil kann abschnittweise oder vollständig statisch sein, wenn er nur von der Zeit und nicht von einem Ereignis oder einem Parameter abhängig ist. Ein Anteil kann auch dynamisch sein, wenn eine Abhängigkeit von einem Ereignis oder Parameter besteht. In diesem Fall kann der Steuerverlauf bestimmt oder verändert werden, während er bereits zur Steuerung eines Schaltelements A bis F verwendet wird. Beispielsweise kann ein erster Anteil die gewünschte Funktionalität in erster Näherung sicherstellen, ein zweiter Anteil kann eine Verfeinerung, etwa zur Komforterhöhung, darstellen und ein dritter Anteil kann eine weitere Optimierung in einem Sonderfall realisieren, beispielsweise beim Herunterschalten bei gebremstem Antriebsrad.
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Um den Wechsel der eingelegten Gangstufe zu unterstützen kann auch eine Anforderung an den mit der Antriebswelle 105 verbunden Antriebsmotor gesendet werden, das von ihm bereitgestellte Drehmoment auf einen vorbestimmten Wert zu begrenzen.
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2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens 200 zum Steuern eines Schaltgetriebes 100. Das Verfahren 200 kann insbesondere in Verbindung mit einem übergeordneten oder verschränkten Verfahren zum Wechseln einer im Schaltgetriebe 100 eingelegten Gangstufe eingesetzt werden. In einem Schritt 205 wird bestimmt, dass eine vorbestimmte Startbedingung erfüllt ist. Die Startbedingung kann beispielsweise ein Einsetzen einer HINSYN-Steuerung oder das Vorliegen einer für das Einsetzen der HINSYN-Steuerung erforderlichen Bedingung umfassen. In einem Schritt 210 wird ein gewünschter Soll-Differenzdrehzahlverlauf bestimmt. Der Soll-Differenzdrehzahlverlauf umfasst bevorzugt den Verlauf einer Differenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle des Schaltgetriebes und der Synchrondrehzahl der einzulegenden Gangstufe. Der Soll-Differenzdrehzahlverlauf kann insbesondere als lineare Rampe gegen null bestimmt werden, wobei eine zeitliche Länge der Rampe aus einer vorbestimmten Schleifzeit eines am Gangstufenwechsel beteiligten Schaltelements bestimmt werden kann.
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In einem Schritt 215 kann eine Regelabweichung bestimmt werden, die insbesondere das Abweichen eines Ist-Differenzdrehzahlverlaufs vom Soll-Differenzdrehzahlverlauf umfasst. Ein zu beeinflussender Parameter kann auf der Basis eines zu übertragenden Drehmoments und/oder der bestimmten Regelabweichung bestimmt werden. Vorbestimmte untere und/oder obere Schwellenwerte können für das zu übertragende Moment für jede der verfügbaren Varianten vorgegeben sein. In einem ersten Fall wird in einem Schritt 225 das Beeinflussen einer Momentanforderung eines mit dem Schaltgetriebe 100 verbundenen Antriebsmotors durchgeführt. In einem zweiten Fall wird in einem Schritt 230 das Beeinflussen eines im Rahmen des Gangstufenwechsels schließenden Schaltelements A bis F und in einem dritten Fall in einem Schritt 235 das Beeinflussen eines öffnenden Schaltelements A bis F durchgeführt. Die Beeinflussung kann jeweils in Abhängigkeit der Regelabweichung, optional auch in Abhängigkeit von einem zusätzlichen Steuerparameter, durchgeführt werden. Das Bestimmen des Soll-Differenzdrehzahlverlaufs im Schritt 210 kann während der Steuerung zyklisch bzw. periodisch oder ereignisgesteuert wiederholt werden. Auch die Entscheidung für einen der Schritte 225 bis 235 kann während des Steuerns wiederholt getroffen werden.
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Das Beeinflussen des gewählten Parameters erfolgt bevorzugt so lange, bis eine vorbestimmte Stoppbedingung in einem Schritt 240 erfüllt ist. Die Stoppbedingung kann beispielsweise umfassen, dass die Eingangswelle 105 eine vorbestimmte Ziel-Synchrondrehzahl erreicht hat. Falls das schließende Schaltelement formschlüssig ist, insbesondere in Form einer Klauenschaltung, so kann die Stoppbedingung auch fordern, dass das schließende Schaltelement geschlossen wurde. Im beispielhaften Schaltgetriebe von 1 kann dies insbesondere eines der Schaltelemente A oder F betreffen.
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3 zeigt exemplarische Verläufe 300 von Parametern an einem Schaltgetriebe 100. In einem linken Bereich sind zeitliche Verläufe graphisch dargestellt, in einem rechten Bereich sind absolute Werte von Größen am Schaltgetriebe 100 zu einem ersten Zeitpunkt 305 und zu einem zweiten Zeitpunkt 310 numerisch angegeben. Die dargestellten Werte wurden an einem realen, beispielhaften Schaltgetriebe 100 bei einer ebenfalls beispielhaften Rückschaltung bestimmt.
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Als Verläufe eingezeichnet sind eine Ist-Drehzahl 315 der Eingangswelle 105, eine gemessene Differenzdrehzahl 320 nd_syn zur Synchrondrehzahl der einzulegenden Gangstufe, eine Soll-Differenzdrehzahl 325 nd_syn_soll_synreg zur Synchrondrehzahl der einzulegenden Gangstufe, eine Regelabweichung 330 xd_synreg zwischen den Drehzahlen 320 und 325, ein Soll-Druckverlauf 335 des öffnenden Schaltelements A bis F (PKAB), ein ermittelter Regelwert 340 m_synreg nach Regelumschaltung, ein ermittelter Druckregelwert 345 p_synreg, ein weiterer Wert 350 und noch ein weiterer Wert 355. In einem unteren Bereich von 3 sind beispielhafte zeitabhängige Zustände bzw. Bedingungen 360 und 365 eingetragen. Die Bedingung 360 nimmt ein hohes Potential ein, wenn die Eingangswelle 105 eine vorbestimmte Synchrondrehzahl eingenommen hat, und ansonsten ein niedriges Potential.
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Der Wechsel der eingelegten Gangstufe beginnt in einem Zeitpunkt t0. In einem Zeitpunkt t1 werden die hierin beschriebene Synchronisierung und optional eine HINSYN-Schaltung aktiv.
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Bezugszeichenliste
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- 100
- Schaltgetriebe
- 105
- Eingangswelle
- 110
- hydrodynamischer Drehmomentwandler
- 110.1
- Eingangsseite
- 110.2
- Pumpe
- 110.3
- Ausgangsseite
- 110.4
- Turbine
- 110.5
- Fluid
- 110.6
- Leitrad
- 110.7
- Schwingungsdämpfer
- 110.8
- Überbrückungskupplung
- 115
- Ausgangswelle
- 120
- Getriebegehäuse
- A-F
- Schaltelement
- 200
- Verfahren
- 205
- Bestimmen Startbedingung
- 210
- Bestimmen Soll-Differenzdrehzahlverlauf
- 215
- Bestimmen Regelabweichung
- 220
- Bestimmen zu beeinflussender Parameter
- 225
- Steuern Momentanforderung
- 230
- Steuern Steuerverlauf schließendes Schaltelement
- 235
- Steuern Steuerverlauf öffnendes Schaltelement
- 240
- Bestimmen Stoppbedingung
- 300
- Verläufe
- 305
- erster Zeitpunkt
- 310
- zweiter Zeitpunkt
- 315
- Ist-Drehzahl Eingangswelle
- 320
- gemessene Differenzdrehzahl zur Synchrondrehzahl der neuen Gangstufe
- 325
- Soll-Differenzdrehzahl zur Synchrondrehzahl der neuen Gangstufe
- 330
- Regelabweichung
- 335
- Soll-Druckverlauf des öffnenden Schaltelements
- 340
- Regelwert nach Regelumschaltung
- 345
- ermittelter Druckregelwert
- 350
- Wert
- 355
- Wert
- 360
- erster Zustand
- 365
- zweiter Zustand
