DE19631983C1 - Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes und Doppelkupplungsgetriebe mit Synchronisiereinrichtung - Google Patents
Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes und Doppelkupplungsgetriebe mit SynchronisiereinrichtungInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes mit zwei
Getriebeeingangswellen und einer Getriebeabtriebswelle, wobei jeder Eingangswelle eine
Reibkupplung zugeordnet ist, wobei im Ausgangszustand eine der beiden Kupplungen im
Haftzustand ein Motormoment überträgt, und die andere Kupplung geöffnet ist, und bei der
die andere Getriebewelle auf synchrone Drehzahl gebracht und dann der neue Gang einge
legt wird.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Getriebeeingangswel
len und einer Getriebeabtriebswelle zum Betrieb gemäß eines Schaltverfahrens gemäß der
Erfindung.
Ein solches Doppelkupplungsgetriebe und ein solches Verfahren zum Schalten
des Getriebes ist aus der DE 44 36 526 A1 bekannt.
Die in Kraftfahrzeugen vorherrschenden Handschaltgetriebe sind einfach und robust, haben
jedoch den Nachteil, daß während des Schaltens eine Zugkraftunterbrechung auftritt. In
Pkws sind herkömmliche Handschaltgetriebe üblicherweise mit Einkonus-Synchronisierun
gen nach dem System Borg-Warner ausgestattet. Konventionelle Automatikgetriebe
vermeiden zwar eine Zugkraftunterbrechung während des Schaltens, haben jedoch u. a.
wegen des notwendigen hydrodynamischen Wandlers zum Anfahren (Föttinger-Kupplung)
einen schlechten Wirkungsgrad; darüber hinaus haben sie ein hohes Gewicht.
Es hat daher Versuche gegeben, herkömmliche Getriebe automatisch und insbesondere
unter Last zu schalten.
Zu den lastschaltenden Getrieben gehören Doppelkupplungsgetriebe im Stile des PDK
(Porsche-Doppelkupplungs-Getriebe). Es handelt sich dabei um ein Getriebe mit zwei Ge
triebeeingangswellen, die auf eine gemeinsame Getriebeausgangswelle arbeiten, wobei in
der Regel die beiden Getriebeeingangswellen koaxial zueinander angeordnet sind. Auf der
einen Getriebeeingangswelle befinden sich üblicherweise die Zahnräder für die geradzahli
gen Gänge und auf der anderen Getriebeeingangswelle die Zahnräder für die ungeradzah
ligen Gänge. Jede der beiden Getriebeeingangswellen kann über eine eigene,
unabhängige Kupplung in Gleit- oder Haftreibung mit der Brennkraftmaschine (Motor)
verbunden werden.
Auf diese Weise ist es möglich, Gangwechsel zugkraftunterbrechungsfrei durchzuführen.
Damit können theoretisch Automatikgetriebe konstruiert werden, die einen guten
Wirkungsgrad aufweisen. Voraussetzung ist jedoch, daß die herkömmlichen Synchronringe
weiter verwendet werden.
Es hat sich bei der Konstruktion von automatisch betätigten Doppelkupplungsgetrieben
herausgestellt, daß Steuerung und Regelung solcher Getriebe kompliziert ist und der
erwartete Komfort nicht zu realisieren ist. Die Erfahrung zeigt, daß Schaltgetriebe, die mit
den üblichen Sperrsynchronringen automatisiert geschaltet werden, erhebliche Probleme mit
sich bringen, mit denen nicht gerechnet wurde. Insbesondere die bei einer hydraulischen
Betätigung auftretenden Kräfte und Geschwindigkeiten führen unter Umständen zu einem
Versagen der Synchronvorrichtung.
Es hat daher Bestrebungen gegeben, die Hydraulikbetätigung mit modulierten Drücken zu
betreiben. Der hierfür notwendige Aufwand führte zu unvertretbar hohen Kosten, die in der
Serienfertigung von Kraftfahrzeugen nicht hinzunehmen sind.
Andere Lastschaltgetriebe mit einer einzelnen Anfahrkupplung bedienen sich einer
Hilfskupplung, die im längsten Gang angeordnet sein muß, damit beim Hochschalten ein
Füllmoment erzeugt werden kann, das bei jedem beliebigen Gangwechsel hilft, die
Zugkraftunterbrechung zu minimieren.
Es hat schließlich zentrale Synchronisiervorrichtungen für das ganze Getriebe gegeben, um
bei einer hydraulischen Betätigung die erwähnten Probleme beim Schalten der
herkömmlichen Sperrsynchronringe zu vermeiden. Bei der Zentralsynchronisierung ist eine
zentrale Synchronisiereinheit so angeordnet, daß beispielsweise eine Getriebeabtriebswelle
abgebremst oder angetrieben werden kann. Dazu sind zusätzliche mechanische,
hydraulische oder elektrische Antriebe notwendig, was im normalen Pkw-Bau zu unver
tretbar hohen Kosten und Gewichten führt.
Schließlich sind Motorsteuerungskonzepte entwickelt worden, bei denen eine
Drehzahlanpassung der Getriebeeingangswelle durch entsprechende Regelung des
Verbrennungsmotors durchgeführt wurde. Wegen der dabei beteiligten hohen Massen und
daraus resultierenden hohen Massenträgheiten ist ein solches Verfahren ungünstig. Darüber
hinaus entsteht subjektiv für den Fahrer ein Gefühl des Ausgeliefertseins. Ein beispielsweise
bei Talfahrt ordnungsgemäß beim Rückschalten hochdrehender Motor wird den ungeübten
Fahrer verschrecken.
Ein weiterer negativer Effekt von herkömmlichen Synchronisiervorgängen ist, daß zum
Beschleunigen oder Abbremsen der jeweiligen Getriebeeingangswelle Drehmomente
erforderlich sind, die auf die Getriebeausgangswelle und damit auf das Fahrzeug wirken.
Soll der Synchronisiervorgang schnell vonstatten gehen, wie es für Pkws zu fordern ist
(<112 sek), so können sehr starke Fahrzeugreaktionen auftreten, da bei Erreichen des
Synchronlaufs die Synchronisiermomente schlagartig zusammenbrechen und sich die so
ergebende große Momentänderung vom Fahrer als großer Ruck wahrgenommen wird. Um
solche Komforteinbußen zu vermeiden, ist bei automatisierten Handschaltgetrieben, deren
Betätigungselemente hydraulisch arbeiten, mit den bereits oben erwähnten modulierten
Drücken gearbeitet worden.
Bei den bekannten automatisch schaltenden Getrieben, elektronisch synchronisierten
Getrieben oder lastschaltenden Getrieben wird das Herausnehmen von Gängen häufig
durch einen Federmechanismus bewirkt. Die Gänge werden durch einen Hinterschnitt der
jeweiligen Klauenverzahnung in ihrer eingelegten Position gehalten. Wird das im jeweiligen
Gang übertragene Moment klein, dann kann bei Unterschreiten eines bestimmten Momentes
die Federkraft die Schaltklaue (Schiebemuffe) herausdrücken. Bei diesem Verfahren ist
nachteilig, daß das Moment, bei dem der Gang herausfällt, nicht null ist, d. h. es gibt einen
Momentensprung mit der erwähnten Komforteinbuße. Es kann darüber hinaus zu Betriebs
fällen kommen, bei denen es zu einem Verspannen des Getriebes kommt. Darüber hinaus
ist eine Hochschaltung im Schub bei oben erwähnten Lastschaltgetrieben prinzipiell nicht
möglich, ohne ein Motormanagement zu betreiben, d. h. das negative Motormoment muß
zumindest bis auf null erhöht werden. Dies geht mit den bereits geschilderten subjektiven
Nachteilen für den Fahrer einher, der verschiedene Reaktionen des Motors nicht nachvoll
ziehen kann und im Zweifelsfall subjektiv ein Gefühl der Gefährdung aufbaut.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Schalten eines
Doppelkupplungsgetriebes zu schaffen, sowie weiter ein Doppelkupplungsgetriebe zum
Betrieb gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren, das völlig ohne eine Beeinflussung des
Leistungsstellgliedes der jeweiligen Brennkraftmaschine auskommen kann (kein
Motormanagement), und das sich zumindest prinzipiell so betreiben läßt, daß ein
Herausnehmen von Gängen bei völlig geöffneter Kupplung und damit völlig ruckfrei erfolgen
kann.
Auf diese Weise sollen die komfort- und funktionsstörenden Effekte der bekannten
mechanischen Synchronisierung vermieden werden. Zusätzlich soll der für die
herkömmlichen Synchronringe erforderliche Bauraum eingespart und das Trägheitsmoment
reduziert werden. Die Hydraulik einer gegebenenfalls notwendigen Betätigungsvorrichtung
zum Einlegen der Gänge soll ohne Druckmodulation betrieben werden können.
Die Lösung der Aufgabe ist bei dem gattungsgemäßen Verfahren gemäß dem Oberbegriff
der Patentansprüche 1 und 2 alternativ dadurch gekennzeichnet, daß
- - die eine Kupplung durch einen Schlupfregler geregelt so weit geöffnet wird, daß sie bei einer Solldrehzahl ihrer motorseitigen Hälfte an der Gleitgrenze arbeitet,
- - die andere Kupplung gesteuert geschlossen wird, bis die eine, durch den Schlupfregler an der Gleitgrenze betriebene Kupplung kein Moment mehr überträgt,
- - die eine Kupplung dann voll geöffnet wird, so daß die andere Kupplung allein die Motorleistung überträgt, und
- - der alte Gang momentenfrei herausgenommen wird,
oder daß
- - die andere Kupplung durch einen Schlupfregler geregelt so weit geschlossen wird, daß sie bei einer definierten, Solldrehzahl ihrer motorseitigen Hälfte an der Gleitgrenze arbeitet,
- - die eine Kupplung gesteuert geöffnet wird, bis die andere, durch den Schlupfregler an der Gleitgrenze betriebene Kupplung das volle, aus Motorleistung und Drehzahl sich ergebende Moment überträgt,
- - die andere Kupplung dann voll geschlossen wird, so daß die andere Kupplung allein die Motorleistung überträgt und
- - wenn die eine Kupplung voll geöffnet ist, der alte Gang momentenfrei herausgenommen wird.
Dabei stehen beide Lösungen gleichberechtigt nebeneinander.
Hinsichtlich des vorrichtungsmäßigen Teils ist die Erfindung gekennzeichnet durch eine
Synchronisiervorrichtung, die die jeweils frei drehende Getriebeeingangswelle, d. h. die
Getriebeeingangswelle des einzulegenden Ganges mit der Getriebeabtriebswelle zum
Synchronisieren koppeln kann. Dabei ist die Synchronisiervorrichtung in Form eines
Reibradgetriebes ausgebildet, das vorzugsweise folgende Reibräder aufweist:
- - ein auf der zu synchronisierenden Getriebeeingangswelle angeordnetes Reibrad,
- - ein auf der Getriebeabtriebswelle angeordnetes Reibrad, und
- - ein auf einem schwenkbaren Träger angeordnetes Räderpaar, das in eine die beiden anderen Räder durch Reibschluß verbindende Lage geschwenkt werden kann.
Dabei ist insbesondere vorgesehen, daß vorteilhafterweise die Übersetzung von dem
Reibradgetriebe, d. h. von Getriebeausgangswelle auf Getriebeeingangswelle, kleiner ist, als
der kleinste, jeweils auf der Getriebeeingangswelle angeordnete Gang (höhere
Eingangswellendrehzahl als im kleinsten Gang).
Alternativ kann auch vorgesehen sein, auf eines der beiden Räder des auf einem
schwenkbaren Träger angeordneten Räderpaares zu verzichten, und statt dessen das
andere koppelnde Reibrad nicht auf der Abtriebswelle anzuordnen, sondern auf einer an die
Drehrichtung für den Rückwärtsgang umkehrendes Ritzel tragenden Welle.
Weitere bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung sind in den Unteransprüchen
beschrieben.
In der Terminologie dieser Patentanmeldung soll unter der "einen" Getriebeeingangswelle
jeweils die zum Zeitpunkt der geplanten Getriebeschaltung Last übertragende, d. h. ein
Moment führende Welle verstanden werden. Unter der "anderen" Getriebeeingangswelle
wird jeweils die den zu schaltenden Gang tragende, zunächst frei rotierende Welle
verstanden. Diese Welle wird demgemäß im Rahmen dieser Beschreibung auch als "freie"
Getriebeeingangswelle bezeichnet.
Das erfindungsgemäße Verfahren setzt also voraus, daß die andere, freie
Getriebeeingangswelle zunächst mit geeigneten Mitteln auf eine synchrone Drehzahl
gebracht wird, so daß ein Einlegen des Ganges ermöglicht wird. Dabei sind gemäß den
Unteransprüchen verschiedene Möglichkeiten denkbar, um die synchrone Drehzahl der
freien Getriebeeingangswelle zu erreichen. Die erfindungsgemäße Synchronisierhilfe, wie
sie in den Vorrichtungsansprüchen beschrieben ist, ist eine Möglichkeit. Auch durch
geschicktes Steuern der zugeordneten Kupplung der anderen Getriebeeingangswelle kann
die synchrone Drehzahl erreicht und ein Einlegen des Ganges ermöglicht werden.
Neben diesem gemeinsamen Verfahrensschritt dienen die anderen, alternativ in den
Ansprüchen 1 und 2 aufgeführten Verfahrensschritte dazu, das zu übertragende Moment
stetig von einer Kupplung auf die andere Kupplung "zu verlagern", ohne daß es zu einem
Zustand kommt, in dem sich beide Kupplungen im Haftzustand befinden, also Momente mit
unterschiedlichen Vorzeichen übertragen, was zu einem Blockieren des Getriebes führen
würde.
Aus diesem Grund ist erfindungsgemäß vorgesehen, die Drehzahl zumindest einer
Kupplung auf einen Wert in der Nähe der Synchrondrehzahl im Gleitreibungsbereich zu
regeln. Erfindungsgemäß ist dabei gemäß den Unteransprüchen 9 und 10 insbesondere
vorgesehen, einem Drehzahlregler eine Solldrehzahl vorzugeben, bzw. eine Solldrehzahl für
die entsprechende Kupplung vorzugeben, die sich aus der Synchrondrehzahl zuzüglich oder
abzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl bemißt. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß
sich die geregelte Kupplung im Gleitreibungszustand befindet, wodurch ein Blockieren des
Getriebes sicher ausgeschlossen werden kann.
Erfindungsgemäß ist insbesondere vorgesehen, die Solldrehzahl der motorseitigen Hälfte
der Kupplung zu bemessen, indem der Betriebszustand des Fahrzeuges, d. h. Zugbetrieb
oder Schubbetrieb einerseits und die geplante Schaltung, d. h. Hochschalten oder
Rückschalten, andererseits, berücksichtigt wird.
Bei der ersten alternativen grundsätzlichen Lösungsform für das erfindungsgemäße
Verfahren, definiert in Anspruch 1, ist gemäß Anspruch 9 insbesondere vorgesehen, daß
die Solldrehzahl abhängig vom Betriebszustand des Fahrzeuges und der Schaltungsart so
festgelegt wird, wie es in der folgenden Tabelle definiert ist:
Analog kann bei der zweiten alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen
Verfahrens, bei der nicht die eine Kupplung, sondern die der bis dahin freien Welle
zugeordnete "andere" Kupplung geregelt wird, vorgesehen sein, daß die Solldrehzahl so
bemessen wird, wie es in der nachstehenden Tabelle definiert ist:
Dabei ist in der Tabelle unter Schlupf eine festgelegte Drehzahldifferenz zu verstehen, deren
absoluter Wert beispielsweise 50 U/min betragen kann. Dabei bezieht sich die Solldrehzahl
immer auf die motorseitige Hälfte der Kupplung.
Insgesamt sind bei dem erfindungsgemäßen Verfahren drei Fallunterscheidungen gegeben,
so daß insgesamt acht verschiedene Fälle zu unterscheiden sind. Zunächst ist zu
unterscheiden, ob die Kupplung des Ausgangsganges, in der Terminologie dieser
Anmeldung die "eine" Kupplung, geregelt werden soll, oder aber gemäß dem
nebengeordneten Anspruch 2 die Kupplung des Zielganges, d. h. in der Terminologie dieser
Anmeldung die "andere" Kupplung. Sodann ist zu unterscheiden, ob sich das Fahrzeug im
Schubbetrieb oder im Zugbetrieb befindet, d. h. ob der Motor als Motorbremse betrieben wird
(negatives Moment), oder aber das Fahrzeug antreibt (positives Motormoment). Schließlich
ist zu unterscheiden, ob bei der geplanten Schaltung von einem kleinen in einen größeren
Gang geschaltet werden soll (Hochschaltung), oder aber aus einem größeren in einen
kleineren Gang geschaltet werden soll (Rückschaltung).
Für jede der beiden Verfahrensvarianten, d. h. unabhängig davon, welche Kupplung als
geregelte Kupplung betrieben wird, ergeben sich somit vier unterschiedliche Fälle.
Bei der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Schaltungsart
"Hochschaltung" sowohl im Zug betrieb wie im Schubbetrieb unproblematisch. Die freie
Getriebeeingangswelle, d. h. die den Zielgang tragende Welle, muß im ungünstigsten Fall
vom Stillstand auf eine Synchrondrehzahl beschleunigt werden, die auf jeden Fall unterhalb
der augenblicklichen Motordrehzahl liegt. Durch geeignete Steuerung der zugeordneten
"anderen" Kupplung kann daher in jedem Fall die Synchrondrehzahl erreicht werden, die das
Einlegen des Zielganges erlaubt.
Bei der Schaltungsart "Rückschaltung" ist die freie Getriebeeingangswelle des jeweiligen
Zielganges auf Drehzahlen zu beschleunigen, die höher liegen, als die augenblickliche
Drehzahl des das Fahrzeug antreibenden Motors. Erfindungsgemäß wird für diesen Fall
entweder eine Synchronisierhilfe in Form einer Übersetzung verwendet, die das zum
Beschleunigen notwendige Moment von einer Getriebewelle abgreift, oder aber durch
geschicktes Regeln der beiden Kupplungen wird erreicht, daß die im Schwungrad und allen
rotierenden Teilen des Motors gespeicherte Energie in eine hohe Drehzahl der freien
Getriebeeingangswelle umgesetzt wird.
Die letztgenannten Verfahrensmerkmale lassen sich bei der Rückschaltung im Schubbetrieb
nicht anwenden. Die Bremswirkung des Motors verhindert eine ausreichende
Beschleunigung der freien Getriebeeingangswelle, die lediglich mit geschickter Kupplungs
steuerung- bzw. -regelung allein nicht auf die notwendige Synchrondrehzahl zu
beschleunigen ist.
Erfindungsgemäß kann für diesen Betriebsfall wiederum auf die zusätzlich vorgesehene
Synchronisierhilfe zurückgegriffen werden. Eine andere Möglichkeit ist es, nach Schließen
der der freien Getriebeeingangswelle zugeordneten Kupplung ("andere" Kupplung) mittels
Motormanagement eine Drehzahlsteigerung des bis dahin getriebenen Motors zu erzeugen,
um die freie Getriebeeingangswelle zu beschleunigen. An dieser Betriebsweise ist nachteilig,
daß es einerseits Voraussetzung ist, daß die eine Kupplung (Kupplung des
Ausgangsganges) geöffnet ist, um eine vollständige Trennung von Getriebe und Motor zu
erreichen, und daß andererseits die plötzlich auftretende Drehzahlsteigerung des Motors
psychologisch nachteilig ist. Letzteres liegt daran, daß die Betriebsart "Rückschaltung bei
Schubbetrieb" im allgemeinen bei Talabfahrten auftritt, bei denen eine plötzliche
Drehzahlsteigerung des Motors den Fahrer verunsichert.
Soll das erfindungsgemäße Verfahren und die erfindungsgemäße Vorrichtung ohne
Motormanagement auskommen, wie es aus verschiedenen Gründen, beispielsweise einer
Vereinfachung der gesamten Motorsteuerung, wünschenswert sein kann, so ist die
erfindungsgemäß vorgesehene Synchronisierhilfe für eine Rückschaltung im Schubbetrieb
notwendig.
Obwohl es generelle Zielsetzung der Erfindung ist, ein Doppelkupplungsgetriebe zu
schaffen, das ohne herkömmliche Synchronringe auskommt, kann bei einer alternativen
Ausführungsform der Erfindung vorgesehen sein, daß die Zahnräder des jeweils kleinsten
Ganges auf jeder der beiden Getriebeeingangswellen mit einer herkömmlichen
Synchronisiervorrichtung ausgestattet sind, die als Synchronisierhilfe für alle anderen Gänge
auf der gleichen Getriebeeingangswelle verwendet werden. Auf diese Weise kann
beispielsweise ein Sechsganggetriebe konstruiert werden, das lediglich im ersten und
zweiten Gang herkömmliche Synchronringe aufweist.
Während beim Hochschalten das Vorbereiten des einzulegenden Ganges, d. h. das
Herstellen der Synchrondrehzahl der freien Getriebeeingangswelle vor den anderen
Verfahrensschritten durchgeführt werden kann, mithin Öffnen und Schließen der beiden
Kupplungen ausschließlich zu dem Zweck dienen, das Motordrehmoment sanft von einer auf
die andere Welle zu verlagern, können sich bei der Rückschaltung die in den Ansprüchen 1
und 2 genannten Verfahrensmerkmale zeitlich überschneiden, d. h. teilweise gleichzeitig
ablaufen. Letzteres ist insbesondere dann der Fall, wenn die freie Getriebeeingangswelle
des kleinen Ganges durch Schließen der anderen Kupplung beschleunigt werden soll.
Während die freie Getriebeeingangswelle generell auf die Synchrondrehzahl erst
beschleunigt werden muß, sind Fälle denkbar, in denen sie über die Synchrondrehzahl
hinaus auf eine höhere Drehzahl beschleunigt wird und der einzulegende Gang beim "Aus
trudeln" der Getriebeeingangswelle eingelegt wird. Dieser Vorgang kann beschleunigt
werden, indem zusätzliche Reibmittel o. ä. vorgesehen sind, um die Getriebeingangswelle
auf die Synchrondrehzahl herabzubremsen.
Die Erfindung wird nun anhand der Zeichnung näher beschrieben. In der Zeichnung zeigen:
Fig. 1 schematisch dargestellt den Aufbau eines erfindungsgemäßen
Doppelkupplungsgetriebes mit Synchronisiervorrichtung,
Fig. 2 den Verlauf von Motor- und Getriebeeingangsdrehzahlen, Motor- und
Getriebeeingangsmomenten und Getriebeausgangsmoment für die Hochschaltung
im Zug,
Fig. 3 den Verlauf von Motor- und Getriebeeingangsdrehzahlen, Motor- und
Getriebeeingangsmomenten und Getriebeausgangsmoment für die Hochschaltung
im Schub,
Fig. 4 den Verlauf von Motor- und Getriebeeingangsdrehzahlen, Motor- und
Getriebeeingangsmomenten und Getriebeausgangsmoment für die Rückschaltung
im Schub,
Fig. 5 den Verlauf von Motor- und Getriebeeingangsdrehzahlen, Motor- und
Getriebeeingangsmomenten und Getriebeausgangsmoment für die Rückschaltung
im Zug,
Fig. 6 die Darstellung von Fig. 2, wobei zusätzlich das Gangeinlegen berücksichtigt ist,
Fig. 7 die Darstellung von Fig. 3, wobei zusätzlich das Gangeinlegen berücksichtigt ist,
Fig. 8 die Darstellung von Fig. 4, wobei zusätzlich das Gangeinlegen berücksichtigt ist,
Fig. 9 die Darstellung von Fig. 5, wobei zusätzlich das Gangeinlegen berücksichtigt ist,
und
Fig. 10 eine alternative Ausführungsform der erfindungsgemäßen Synchronisiervorrichtung,
bei der das die Drehrichtung bewirkende Ritzel des Rückwärtsganges zusätzlich
angekoppelt ist.
Fig. 1 zeigt schematisch dargestellt ein erfindungsgemäßes Doppelkupplungsgetriebe 10,
das durch eine Brennkraftmaschine angetrieben wird, die durch ihre Kurbelwelle 12
symbolisiert wird. Zwei Kupplungen K₁ und K₂ weisen einen gemeinsamen äußeren
Kupplungskorb 14 auf und sind konzentrisch nebeneinander angeordnet. Mit der jeweiligen
Reibplatte 16₁ und 16₂ sind eine (erste) Getriebeeingangswelle E₁ und eine andere (zweite)
Getriebeeingangswelle E₂ verbunden. Die Getriebeeingangswelle E₂ ist als Hohlwelle
ausgeführt und umgibt die Getriebeeingangswelle E₁.
Insgesamt sechs Zahnradpaarungen 1 bis 6 stehen für die einzelnen Gänge. Die
Antriebsräder der Gänge 5 und 2 sind mit der jeweiligen Getriebeeingangswelle fest
verbunden, während die Antriebsräder der Gänge 1, 3, 4 und 6 als nadelgelagerte Losräder
ausgeführt sind, die klauenbetätigt über Schiebemuffen 18₁ und 18₂ betätigt werden
können.
Eine Getriebeabtriebswelle A trägt insgesamt sechs Abtriebsräder, wobei die Abtriebsräder
der Gänge 5 und 2 als Losräder ausgeführt sind und über eine Schiebemuffe 18 geschaltet
werden können. Die Abtriebsräder der Gänge 1, 3, 4 und 6 sind fest mit der Getrieb
eabtriebswelle A verbunden.
Im ersten Gang läuft der Kraftfluß über die geschlossene Kupplung K₂, die
Getriebeeingangswelle E₂, die Schiebemuffe 18₂, das Antriebsrad des ersten Ganges auf
das Abtriebsrad des ersten Ganges auf die Getriebeabtriebswelle A.
Bei eingerückter Kupplung K₂ und entsprechend nach rechts verschobener Schiebemuffe
18₂ ist der dritte Gang geschaltet, bei eingerückter Kupplung K₂ und Schiebemuffe 18 in der
linken Stellung ist der fünfte Gang geschaltet.
Analog sind bei eingerückter Kupplung K₁, jedoch geöffneter Kupplung K₂ die Gänge 2, 4
und 6 geschaltet, je nach Stellung der Schiebemuffen 18₁, 18₂ und 18.
In der Nomenklatur der Ansprüche ist die Kupplung, die im Ausgangszustand die
Motorleistung überträgt, d. h. im wesentlichen im eingerückten Zustand, d. h. in der
Haftreibung, sich befindet, die "eine" Kupplung, während die zum Zielgang gehörige
Kupplung die jeweils "andere" Kupplung ist. Die verschiedenen Schaltvorgänge, die denkbar
sind, werden im folgenden anhand der Fig. 2 bis 9 erläutert.
Dabei gelten für alle Darstellungen folgende prinzipiellen Überlegungen: Bei
Doppelkupplungsgetrieben können bei eingelegten Gängen beide Kupplungen im Eingriff
sein. Dabei kann immer nur eine Kupplung in Haftreibung sein, aber es ist ein zulässiger
Betriebszustand, wenn
- - eine Kupplung in Haftreibung und die andere in Gleitreibung ist, oder
- - beide Kupplungen in Gleitreibung sind.
Für jede einzelne Kupplung gilt:
- - Ist eine Kupplung in Gleitreibung und ist die Motordrehzahl größer als die Getriebeeingangswellendrehzahl, dann wird positives (das Fahrzeug antreibende) Moment in die Getriebeeingangswelle eingespeist.
- - Ist eine Kupplung in Gleitreibung und ist die Motordrehzahl kleiner als die Getriebeeingangswellendrehzahl, dann wird negatives (das Fahrzeug abbremsendes) Moment in die Getriebeeingangswelle eingespeist.
Für den Fall, daß beide Kupplungen eines Doppelkupplungsgetriebes in Gleitreibung sind,
gilt folgendes:
- - Ist die Motordrehzahl größer als die Getriebeeingangsdrehzahl des kleineren Ganges, dann übertragen beide Getriebeeingangswellen positives Moment.
- - Ist die Motordrehzahl kleiner als die Getriebeeingangsdrehzahl des größeren Ganges, dann übertragen beide Getriebeeingangswellen negatives Moment.
- - Ist der kleinere Gang in Haftreibung, dann überträgt der größere Gang positives Moment.
Der kleinere Gang ist dabei immer derjenige mit der höheren Getriebeeingangsdrehzahl.
Bei den Fig. 2 bis 5 ist angenommen, daß der Zielgang, d. h. Gang, in den geschaltet
werden soll, bereits eingelegt ist.
Der Einlegevorgang der Gänge wird zusätzlich anhand der Fig. 6 bis 9 beschrieben.
In den Figuren sind folgende Vereinfachungen gemacht:
- - Keine Fahrzeugbeschleunigung während des Schaltvorgangs gezeichnet.
- - Keine Momentenänderung des Motors durch Drehzahländerung bei Einleitung des Dauerschlupfs gezeichnet.
- - Keine Momentenänderung durch Drehzahländerung des Motors während der Schaltvorgänge im Zug gezeichnet.
Fig. 2 zeigt die Hochschaltung im Zug, d. h. der Motor liefert ein positives Drehmoment an
das Getriebe. Zunächst ist die Kupplung des kleineren Ganges in Haftreibung, der größere
Gang sei bereits eingelegt, aber die zugehörige Kupplung sei noch offen.
Für die in der Haftreibung sich befindende, die Motorleistung übertragende Kupplung des
kleinen Ganges wird nun eine Schlupfregelung vorgenommen. Die Kupplungsanpressung
und/oder der Kupplungsweg wird hierfür so weit reduziert, daß die Kupplung mit ganz
geringem Schlupf rutscht. Der Schlupf wird dann durch Reglerfunktionen
(Solldrehzahlvorgabe) aufrechterhalten, wobei das Steuergerät zuvor aus der Tatsache, daß
die Motordrehzahl im Schlupfbetrieb höher ist, als die Getriebeeingangsdrehzahl, den
Schluß ziehen kann, daß sich der Motor im Zugbetrieb befindet. Die Kupplung des großen
Ganges wird jetzt rampenförmig (zunächst ungeregelt) geschlossen. Der große Gang
übernimmt dabei immer mehr Motormoment. Durch den Schlupfregler öffnet dabei die Kupp
lung des kleinen Ganges in gleichem Maße. Wenn der große Gang das volle Motormoment
erreicht hat, ist die Kupplung des kleinen Ganges vollständig geöffnet.
Der kleine Gang kann nun ohne Momentenreaktion, d. h. ohne Komforteinbußen, aus dem
Triebstrang herausgenommen werden.
Da sich der Motor aber noch auf dem Drehzahlniveau des kleinen Ganges befindet, muß
seine Drehzahl auf das Niveau des großen Ganges gesenkt werden, damit die jeweils
andere Kupplung in Haftreibung übergehen kann. Hierzu muß die im Schwungrad gespei
cherte Energie abgebaut werden. Dies wird durch ein vorübergehendes geregeltes Anheben
des Momentes der Kupplung des großen Ganges erreicht. Um Momentensprünge zu
vermeiden, muß ein entsprechender Drehzahlverlauf gewählt werden. Methoden hierfür sind
aus dem Stand der Technik bekannt.
Die anhand von Fig. 2 beschriebene Verfahrensvariante entspricht dem Hauptanspruch 1.
Alternativ kann die Regelstrategie entsprechend Hauptanspruch 2 umgedreht werden.
Während Fig. 2 das erfindungsgemäße Verfahren für die Kupplungsbetätigung darstellt,
zeigt Fig. 6 für den Fall "Hochschaltung unter Zug" analog zu Fig. 2 zusätzlich, wie der für
den Gangwechsel erforderliche Gang, ohne Synchronringe zu verwenden, eingelegt werden
kann.
Der Motor dreht im Ausgangszustand zunächst mit der (höheren) Drehzahl des kleinen
Ganges. Der größere Gang sei noch nicht eingelegt. Da die jeweils andere Kupplung
geöffnet ist, dreht sich die zugehörige Getriebeeingangswelle im Idealfall nicht, in der Praxis
dreht sie sich wegen nicht vermeidbarer Schleppmomente geringfügig. Die Kupplung des
größeren Ganges wird nun etwas geschlossen. Durch das Kupplungsmoment wird die
Drehzahl der frei drehenden Getriebeeingangswelle des Zielganges angehoben. Bei
Erreichen der Synchrondrehzahl wird der große Gang eingelegt. Bei Überschreiten der
Synchrondrehzahl des großen Ganges wird die Kupplung wieder ganz geöffnet. Der Gang
ist nun eingelegt.
Alternativ kann vorgesehen sein, daß die Synchrondrehzahl des großen Ganges zunächst
überschritten wird und die Kupplung sodann geöffnet wird. Beim anschließenden Auslaufen
der Getriebeeingangswelle wird diese von höheren Drehzahlen herkommen die
Synchrondrehzahl wieder erreichen. Wenn das Auslaufen nicht schnell genug erfolgt, kann
eine Reibungsbremse verwendet werden, die als zusätzliche Synchronhilfe eingesetzt
werden kann.
Die Fig. 3 und 7 zeigen analog die Verhältnisse für das Hochschalten im Schub. Wie
Fig. 3 zeigt, ist die Kupplung des kleineren Ganges zunächst geschlossen, der größere
Gang ist eingelegt, aber die zugehörige Kupplung ist noch offen. Der Motor liefert ein
negatives Moment, d. h. er arbeitet als Motorbremse. Wie bereits bei den vorhergehenden
Schaltvorgängen erläutert, wird die Kupplung des kleinen Ganges in den Gleitzustand ge
bracht, d. h. die Kupplungsanpressung und/oder der Kupplungsweg wird so weit reduziert,
bis die Kupplung mit geringem Schlupf rutscht (Synchrondrehzahl - 50 U/min).
Die Kupplung des kleinen Ganges überträgt - jetzt in Gleitreibung - das gesamte
Motormoment. Aus der Tatsache, daß die Motordrehzahl im Schlupfbetrieb kleiner ist, als
die Eingangswellendrehzahl des kleinen Ganges, kann das System ableiten, daß sich der
Motor im Schubbetrieb befindet.
Im Schubbetrieb wird die eine Kupplung, d. h. die Kupplung des kleinen Ganges, zunächst
gesteuert geöffnet. Dabei sinkt die Motordrehzahl, da die Bremswirkung entfällt. Der
Schlupfregler, der einen Kupplung, wird dann so geschaltet, daß die Motordrehzahl
anschmiegend in eine Drehzahl kurz unterhalb des großen Ganges einläuft (Solldrehzahl).
Der Schlupfregler hält für die Kupplung des kleinen Ganges die Drehzahl jetzt kurz unterhalb
der Drehzahl des großen Ganges fest. Die Kupplung des großen Ganges schließt jetzt
rampenförmig, wodurch der Schlupfregler des kleinen Ganges immer weiter geöffnet wird.
Bei ganz geöffneter Kupplung des kleinen Ganges kann dieser herausgenommen werden.
Die Kupplung des großen Ganges schließt rampenförmig weiter bis zur Haftreibung.
Der Gangeinlegevorgang gemäß Fig. 7 erfolgt analog zu Fig. 6.
Die Fig. 4 und 8 zeigen die Verhältnisse für den Fall "Rückschaltung im Schub".
Für diesen Betriebsfall (und nur für diesen) ist die Verwendung einer zusätzlichen
Synchronisiervorrichtung erforderlich, die in Fig. 1 schematisch dargestellt ist. Um die
jeweilige Getriebeeingangswelle E₁ bzw. E₂ beim Rückschalten auf die notwendigen
Drehzahlen beschleunigen zu können, ohne über ein Motormanagement die Motordrehzahl
zu erhöhen, sind Reibradgetriebe RG1 und RG₂ vorgesehen, die jeweils eine
Getriebeeingangswelle E₁ oder E₂ mit der Getriebeabtriebswelle A verbinden können.
Jedes Reibradgetriebe RG₁ oder RG₂ weist jeweils ein Reibrad auf, das auf der jeweiligen
Getriebeeingangswelle E₁ oder E₂ angeordnet ist. Diese Räder tragen die Bezugszeichen
20₁ und 20₂.
Analog sind zwei Reibräder auf der Abtriebswelle A angeordnet. Diese tragen die
Bezugszeichen 22₁ und 22₂. Zwischen den Reibrädern 20₁ und 22₁ bzw. 20₂ und 22₂ sind
jeweils Paare von Reibrädern angeordnet, die auf einem schwenkbaren Träger angeordnet
sind. Diese zusätzlichen Reibräder sind bezeichnet als 23₁, 24₁; 23₂, 24₂.
Sind die entsprechenden schwenkbaren Reibradpaare aus dem Reibschluß
herausgeschwenkt, drehen sich die jeweilige Getriebeeingangswelle und die Abtriebswelle
frei gegeneinander.
Nimmt man beispielsweise an, daß bei dem in Fig. 4 gezeigten Ausführungsbeispiel der
vierte Gang geschaltet ist und den Ausgangszustand darstellt, so muß beim Rückschalten in
den driften Gang die Getriebeeingangswelle E₂ beschleunigt werden, da im dritten Gang ein
höheres Drehzahlniveau notwendig ist, als im vierten Gang. Dies kann durch Schließen des
Reibradgetriebes RG₂ bewerkstelligt werden. Das Radpaar 23₂/24₂ wird in Reibschluß
geschwenkt, so daß das an der Abtriebswelle an liegende Moment, das von dem gesamten
Rotations-Trägheitsmoment des Kraftfahrzeuges, umgerechnet auf die Abtriebswelle,
gespeist wird (JRED,KFZ) dazu verwendet werden kann, die Getriebeeingangswelle E₂ zu
beschleunigen, bis eine Drehzahl kurz oberhalb der Synchrondrehzahl des Zielganges
erreicht ist. Das Reibpaar wird aus der Reibposition genommen und die austrudelnde
Getriebeeingangswelle E₂ kann beim Durchlaufen der Synchrondrehzahl durch Betätigen
der Schiebemuffe 18₂ in den driften Gang geschaltet werden.
Analog wird das Reibradgetriebe RG₁ verwendet, wenn im Schubbetrieb, d. h. bei negativem
Motormoment (Motorbremse) aus einem ungeraden Gang in ein geraden Gang
heruntergeschaltet werden soll, wozu die Getriebeeingangswelle E₁ beschleunigt werden
muß. Ein Beispiel hierfür wäre das Rückschalten aus dem dritten in den zweiten Gang bei
einer Talfahrt.
Die Schaltvorgänge bei der Rückschaltung im Schub sind ansonsten äquivalent zu den
Hochschaltungen im Zug.
Dabei ist gemäß den beiden Hauptansprüchen jeweils eine invertierte Regelstrategie für die
Kupplung K₁ und K₂ denkbar.
Die Fig. 5 und 9 zeigen den letzten denkbaren Betriebsfall, nämlich die Rückschaltung
unter Zug.
Wie Fig. 5 zeigt, ist die Kupplung des größeren Ganges geschlossen, d. h. in Haftreibung,
der kleinere Gang ist nicht eingelegt, und die zugehörige Kupplung offen. Der Motor liefert
positives Moment, d. h. er treibt das Fahrzeug. Für die Kupplung des großen Ganges wird
jetzt der Schlupfregler aktiviert.
Die Kupplung des großen Ganges überträgt - jetzt in Gleitrei
bung - das gesamte Motormoment. Aus der Tatsache, daß die Motordrehzahl im
Schlupfbetrieb größer ist, als die Getriebewellendrehzahl, kann das System ableiten, daß
sich der Motor im Zug befindet. Die Kupplung wird zunächst durch eine Rampe gesteuert
geöffnet.
Dabei steigt die Motordrehzahl. Dann wird der Schlupfregler, der einen Kupplung so
geschaltet, daß die Motordrehzahl anschmiegend in eine Drehzahl kurz oberhalb der des
kleinen Ganges einläuft.
Da die Kupplung des großen Ganges (die "eine" Kupplung) rampenförmig oder geregelt
geöffnet wurde, stieg die Motordrehzahl an, so daß die Kupplung (die "andere" Kupplung)
des kleinen Ganges die zugehörige Getriebeeingangswelle der Motordrehzahl nachführen
konnte. Bei Erreichen der Synchrondrehzahl wird gemäß Fig. 9 der kleine Gang eingelegt.
Der Schlupfregler hält die Drehzahl der Kupplung des großen Ganges kurz oberhalb der
Synchrondrehzahl des kleinen Ganges (Solldrehzahl). Die Kupplung des kleinen Ganges
schließt jetzt rampenförmig, wodurch der Dauerschlupfregler die Kupplung des großen
Ganges immer weiter öffnet. Bei ganz geöffneter Kupplung des großen Ganges kann dieser
herausgenommen werden. Die Kupplung des kleinen Ganges schließt rampenförmig weiter
bis zur Haftreibung.
Über die erwähnten vier Grundkategorien des Schaltens hinaus können Mischformen
auftreten. So muß beispielsweise beim Sonderfall "Rückschaltung vom Zug nach Schub" die
beschriebene Synchronisationsvorrichtung benutzt werden.
Fig. 10 zeigt als zusätzliches Ausführungsbeispiel eine Ausführungsform der
erfindungsgemäßen Synchronisiervorrichtung unter Verwendung des Rückwärtsganges. Das
von der Abtriebswelle A gelieferte Moment, das von dem auf Welle A reduzierten Rotations-
Trägheitsmoment des gesamten Fahrzeuges gespeist wird, und das entweder zum
Beschleunigen der Getriebeeingangswelle E₂ oder der Getriebeeingangswelle E₁ verwendet
werden soll, wird über das Zahnrad 28 des Rückwärtsganges R auf das zur
Drehrichtungsumkehr verwendete Ritzel 30 gegeben. Die mit dem Ritzel verbundene Welle
32 trägt zwei Reibräder 25₁ und 25₂. Da eine Drehrichtungsumkehr bereits stattgefunden
hat, ist lediglich ein Reibrad 23₁ bzw. 23₂ notwendig, um über die Reibräder 20₁ bzw. 20₂
die jeweils ausgewählte Getriebewelle zu beschleunigen. Die schwenkbaren Reibräder 23₁
und 23₂ sind auf einer gemeinsamen Welle angeordnet. Die antreibenden Reibräder 25₁
und 25₂ können ebenso wie die zur Kopplung dienenden Reibräder 23₁ und 23₂ jeweils zu
einer Walze, d. h. einem zylinderförmigen Reibrad, zusammengefaßt sein.
Durch die gemäß Fig. 10 geschaffene Ausführungsform wird Bauraum
eingespart.
Claims (25)
1. Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes (10) mit zwei
Getriebeeingangswellen (E₁, E₂) und einer Getriebeabtriebswelle (A), wobei jeder
Eingangswelle eine Reibkupplung (K₁, K₂) zugeordnet ist, wobei im Ausgangszustand
eine der beiden Kupplungen im Haftzustand ein Motormoment überträgt, und die
andere Kupplung geöffnet ist, und bei der die andere Getriebewelle auf synchrone
Drehzahl gebracht und dann der neue Gang eingelegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die eine Kupplung durch einen Schlupfregler geregelt so weit geöffnet wird, daß sie bei einer Solldrehzahl ihrer motorseitigen Hälfte an der Gleitgrenze arbeitet,
- - die andere Kupplung gesteuert geschlossen wird, bis die eine, durch den Schlupfregler an der Gleitgrenze betriebene Kupplung kein Moment mehr überträgt,
- - die eine Kupplung dann voll geöffnet wird, so daß die andere Kupplung allein die Motorleistung überträgt, und
- - der alte Gang momentenfrei herausgenommen wird.
2. Verfahren zum Schalten eines Doppelkupplungsgetriebes (10) mit zwei
Getriebeeingangswellen (E₁, E₂) und einer Getriebeabtriebswelle (A), wobei jeder
Eingangswelle eine Reibkupplung (K₁, K₂) zugeordnet ist, wobei im Ausgangszustand
eine der beiden Kupplungen im Haftzustand ein Motormoment überträgt und die
andere Kupplung geöffnet ist, und bei der die andere Getriebewelle auf synchrone
Drehzahl gebracht und dann der neue Gang eingelegt wird,
dadurch gekennzeichnet, daß
- - die andere Kupplung durch einen Schlupfregler geregelt so weit geschlossen wird, daß sie bei einer definierten, Solldrehzahl ihrer motorseitigen Hälfte an der Gleitgrenze arbeitet,
- - die eine Kupplung gesteuert geöffnet wird, bis die andere, durch den Schlupfregler an der Gleitgrenze betriebene Kupplung das volle, aus Motorleistung und Drehzahl sich ergebende Moment überträgt,
- - die andere Kupplung dann voll geschlossen wird, so daß die andere Kupplung allein die Motorleistung überträgt, und
- - wenn die eine Kupplung voll geöffnet ist, der alte Gang momentenfrei herausgenommen wird.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehzahl der jeweils anderen, freien Getriebeeingangswelle mit Hilfe einer
Synchronisiervorrichtung auf die passende synchrone Drehzahl beschleunigt oder
abgebremst wird.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die
Synchronisiervorrichtung zum Beschleunigen der freien Getriebeeingangswelle (E₁,
E₂) notwendiges Moment von der Getriebeabtriebswelle (A) abgreift.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die
Synchronisiervorrichtung die Getriebeabtriebswelle (A) mit der freien, zu
beschleunigenden Getriebeeingangswelle (E₁, E₂) mit einer Übersetzung verbindet,
die kleiner ist, als der kleinste auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle angeordnete
Gang des Doppelkupplungsgetriebes (10).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die
Drehzahl der anderen, freien Getriebeeingangswelle durch Betätigen der
zugehörigen Kupplung auf eine synchrone Drehzahl beschleunigt oder wieder abge
bremst wird.
7. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zum Abbremsen der
freien Getriebeeingangswelle (E₁, E₂) eine Reibungsbremse verwendet wird.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß eine hydraulische Betätigungseinrichtung zum Wechseln der Gänge ohne
Druckmodulation betätigt wird.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet,
daß das Leistungsstellglied einer das Doppelkupplungsgetriebe (10) antreibenden
Brennkraftmaschine während des Schaltens unbeeinflußt bleibt (kein Motormanage
ment).
10. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
- - aus dem Vorzeichen des sich einstellenden Schlupfes an der einen Kupplung auf Zug- oder Schubbetrieb des Fahrzeuges (Betriebszustand) geschlossen wird und
- - die Solldrehzahl bei Zug betrieb und Hochschaltung als Synchrondrehzahl der einen Getriebeeingangswelle zuzüglich einer defi nierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird,
- - die Solldrehzahl bei Zugbetrieb und Rückschaltung als Synchrondrehzahl der anderen Getriebeeingangswelle zuzüglich einer defi nierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird,
- - die Solldrehzahl bei Schubbetrieb und Hochschaltung als die Synchrondrehzahl der andren Getriebeeingangswelle abzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird, und
- - die Solldrehzahl bei Schubbetrieb und Rückschaltung als die Synchrondrehzahl der einen Getriebeeingangswelle abzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird.
11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß
- - aus dem Vorzeichen des sich einstellenden Schlupfes an der einen Kupplung auf Zug- oder Schubbetrieb des Fahrzeuges (Betriebszustand) geschlossen wird,
- - die Solldrehzahl der anderen Kupplung bei Zugbetrieb und Hochschaltung als Synchrondrehzahl der einen Getriebeeingangswelle zuzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird,
- - die Solldrehzahl der anderen Kupplung bei Zug betrieb und Rückschaltung als Synchrondrehzahl der anderen Getriebeeingangswelle zuzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird,
- - die Solldrehzahl der anderen Kupplung bei Schubbetrieb und Hochschaltung als Synchrondrehzahl der anderen Getriebeeingangswelle abzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird, und
- - die Solldrehzahl der anderen Kupplung bei Schubbetrieb und Rückschaltung als Synchrondrehzahl der einen Getriebeeingangswelle abzüglich einer definierten Schlupfdrehzahl festgelegt wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
die Betätigung der geregelten Kupplung durch den Schlupfregler später einsetzt als
das Stellen der ungeregelten Kupplung.
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur
Vorbereitung einer Hochschaltung in einem ersten Schrift die Kupplung des größeren
Ganges so weit geschlossen wird, daß die Drehzahl der frei drehenden Ge
triebeeingangswelle des großen einzulegenden Ganges bis auf mindestens die
Synchrondrehzahl angehoben wird, und daß bei Erreichen der Synchrondrehzahl der
große Gang eingelegt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Synchrondrehzahl
der zu schaltenden anderen Getriebeeingangswelle zunächst überschritten wird und
die Kupplung bei Überschreiten der Synchrondrehzahl des großen Ganges voll
ständig geöffnet wird, und bei Auslaufen der Getriebeeingangswelle bei der
Synchrondrehzahl der große Gang eingelegt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, daß die andere, frei
laufende Getriebeeingangswelle nach Überschreiten der Synchrondrehzahl des
großen Ganges durch Reibmittel abgebremst wird.
16. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß beim Rückschalten im
Schubbetrieb die Drehzahl der anderen, freien Getriebeeingangswelle nach
Betätigen der zugehörigen Kupplung dadurch auf eine synchrone Drehzahl
beschleunigt wird, daß die Drehzahl des Motors entsprechend erhöht wird und bei
Erreichen der Synchrondrehzahl der (kleine) Zielgang eingelegt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß
beim Rückschalten im Zugbetrieb nach Schließen der anderen Kupplung (Kupplung
des Zielganges) der neue Gang dann eingelegt wird, wenn bei Öffnen der einen
Kupplung (Kupplung des Ausgangsganges) die Drehzahl der freien
Getriebeeingangswelle die Synchrondrehzahl erreicht.
18. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zur Vorbereitung einer
Rückschaltung im Schubbetrieb in einem ersten Schritt die Drehzahl der frei
drehenden Getriebeeingangswelle des kleinen, einzulegenden Ganges (Zielganges)
auf mindestens die Synchrondrehzahl angehoben wird, indem auf der frei drehenden
Welle angeordnete, dem kleinsten Gang der Welle zugeordnete, herkömmliche
Synchronringe betätigt werden.
19. Doppelkupplungsgetriebe (10) mit zwei Getriebeeingangswellen (E₁, E₂) und einer
Getriebeabtriebswelle (A) zum Betrieb gemäß eines Schaltverfahrens nach einem
der Ansprüche 1 bis 18, gekennzeichnet durch eine Synchronisier
vorrichtung mit einem Reibradgetriebe (20₁, 23₁, 24₁, 22₁; 20₂, 23₂, 24₂, 22₂), welches die jeweils frei drehende
Getriebeeingangswelle mit der Getriebeabtriebswelle (A) zum Synchronisieren kop
peln kann.
20. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reibradgetriebe folgende Reibräder aufweist:
- - ein auf der zu synchronisierenden Getriebeeingangswelle angeordnetes Reibrad (20₁, 20₂),
- - ein auf der Getriebeabtriebswelle (A) angeordnetes Reibrad (22₁, 22₂), und
- - ein auf einem schwenkbaren Träger angeordnetes Räderpaar (23₁, 24₁; 23₂, 24₂), das in eine die beiden anderen Räder durch Reibschluß verbindende Lage geschwenkt werden kann.
21. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
das Reibradgetriebe zwischen Getriebeabtriebswelle (A) und der jeweils frei
laufenden Getriebeeingangswelle (E₁, E₂) eine Drehzahlübersetzung schafft, die
kleiner ist, als die des kleinsten Ganges auf der jeweiligen Getriebeeingangswelle.
22. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß
zwei jeweils vierrädrige Reibradgetriebe vorgesehen sind, von denen eins zwischen
der einen Getriebeeingangswelle (E₁, E₂) und der Getriebeabtriebswelle (A) an
geordnet ist und das andere zwischen der anderen Getriebeeingangswelle (E₁, E₂)
und der Getriebeabtriebswelle (A).
23. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß
die Synchronisiervorrichtung zusätzlich eine Reibungsbremse umfaßt.
24. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
Reibradgetriebe folgende Reibräder aufweist:
- - ein auf der zu synchronisierenden Getriebeeingangswelle angeordnetes Reibrad (20₁, 20₂),
- - ein auf einer Welle (32) angeordnetes Reibrad (25₁, 25₂), die mit einem zum Rückwärtsgang gehörenden, die Drehrichtung umkehrenden Ritzel (30) verbunden ist, und
- - ein auf einem schwenkbaren Träger angeordnetes Räderpaar (23₁, 23₂), das in eine die beiden anderen Räder durch Reibschluß verbindende Lage geschwenkt werden kann.
25. Doppelkupplungsgetriebe (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Welle (32) zwei Reibräder (25₁, 25₂) oder ein walzenförmiges Reibrad
angeordnet sind, und daß zwei jeweils auf einer zu synchronisierenden Getrie
beeingangswelle (E₁, E₂) angeordnete Reibräder (20₁, 20₂) über ein koaxial
zueinander angeordnetes, auf einem Träger schwenkbar gelagertes Räderpaar (23₁,
23₂) oder einer zylinderförmiges Reibrad koppelbar sind.
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