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Die Erfindung betrifft ein Verfahren
und eine Vorrichtung zum Steuern eines Schaltelementes eines Stufenautomatgetriebes
gemäß der im
Oberbegriff des Patentanspruches 1 bzw. im Oberbegriff des Patentanspruches
8 näher
definierten Art.
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Aus der Praxis sind Stufengetriebe
bekannt, welche entweder teilautomatisiert oder vollautomatisiert
betrieben werden, wobei besonders ein automatischer Ablauf eines
Gangwechsels durch das Stufengetriebe zu einer Entlastung eines
Fahrers führt. Insbesondere
bei vollautomatisierten Schaltgetrieben bzw. Stufenautomatgetrieben
werden Bedienvorgänge
wie „Auskuppeln/Anfahren" und „Gang wechseln" nach festgelegten
oder adaptiven Programmen automatisch durchgeführt. Aus Komfortgründen ist
dazu übergegangen
worden, Gangwechsel ohne merkliche Zugkraftunterbrechung durchzuführen .
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Derartige Stufenautomatgetriebe,
bei denen der Übergang
von einer Übersetzungsstufe
zur anderen ohne Unterbrechung des Leistungsflusses in einem Antriebsstrang
vollzogen wird, werden auch als kraftschlüssige Getriebe oder Lastschaltgetriebe
bezeichnet. Zusätzliche
Brems- und Kupplungsorgane der Lastschaltgetriebe ermöglichen
ein Einkuppeln der Übersetzungsstufen
unter Last. Bei einer Lastschaltung wird die zu verlassende Stufe
aus dem Kraftschluß ausgekuppelt,
während
die neue Stufe parallel dazu in den Kraftfluß des Stufenautomatgetriebes
eingekuppelt wird. Ein Abfall der Fahrgeschwindigkeit findet vorteilhafterweise
bei Lastschaltungen im wesentlichen nicht statt, da der zu schaltende
Gang kraftschlüssig
und ohne Abfall des Antriebsmomentes mit der Getriebewelle verbunden wird.
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Die zusätzlichen Brems- und Kupplungsorgane
sind als reibschlüssige
Schaltelemente, wie beispielsweise Bandbremsen, Lamellenbremsen oder
Lamellenkupplungen ausgeführt,
da mit diesen Schaltelementen aufgrund der variablen Übertragungsfähigkeit
sogenannte Überschneidungsschaltungen
durchführbar
sind.
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Die als Lamellenbremsen oder Lamellenkupplungen
ausgeführten
Schaltelemente der Lastschaltgetriebe werden über ein hydraulisches Steuersystem
mit einer Druckmittelquelle angesteuert. Die Druckmittelquelle bzw.
Hydraulikpumpe des Stufenautomatgetriebes ist auch zur Ölversorgung
eines Stufenautomatgetriebes vorgesehen, wobei die hydraulische
Energie, welche von der Hydraulikpumpe erzeugt wird, zum Schließen und
Halten der Lamellenbremsen bzw. Lamellenkupplungen sowie zur Versorgung
des Stufenautomatgetriebes mit Schmieröl verwendet wird. Eine Leistungsaufnahme der
Hydraulikpumpe wird im wesentlichen durch die geförderte Ölmenge und
den zum Ansteuern des Lastschaltgetriebes erforderlichen hydraulischen Druck
bestimmt.
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Nachteilig dabei ist jedoch, daß die Hydraulikpumpe
eines Stufenautomatgetriebes eine wesentliche Verlustquelle darstellt,
wobei die hydraulikpumpenseitigen Energieverluste besonders dann
sehr hoch sind, wenn Lastschaltelemente eines Stufenautomatgetriebes
mit ihrem Schließdruck
bzw. Haltedruck beaufschlagt werden, um diese in einem geschlossenen
Zustand mit einer hohen Übertragungsfähigkeit
zu halten.
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Aufgabe der vorliegenden Erfindung
ist es, ein Verfahren und eine Vorrichtung zum Steuern eines Schaltelementes
eines Stufenautomatgetriebes zur Verfügung zu stellen, mit welchen
zugkraftunterbrechungsfreie Schaltungen durchführbar sind und mit welchen
Energieverluste eines Stufenautomatgetriebes reduziert werden können.
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Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem
Verfahren und einer Vorrichtung gemäß den Merkmalen des Patentanspruches
1 bzw. des Patentanspruches 8 gelöst.
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Mit dem Verfahren nach der Erfindung,
bei dem bei geschlossenem formschlüssigen Element des Schaltelementes
eine Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes reduziert wird, besteht vorteilhafterweise die Möglichkeit,
eine auf das reibschlüssige
Element wirkende Betätigungskraft
zu verringern bzw. das reibschlüssige
Element kraftlos zu schalten.
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Erfolgt beispielsweise eine Ansteuerung
des reibschlüssigen
Elementes über
ein hydraulisches System, dann wird die zum Schließen des
reibschlüssigen
Elementes benötigte
Kraft durch einen hydraulischen Druck an dem reibschlüssigen Element
erzeugt. Wird die Betätigungskraft
an dem reibschlüssigen
Element nicht benötigt,
um eine Übertragungsfähigkeit
des Schaltelementes aufrechtzuerhalten, kann der hydraulische Druck
vorteilhafterweise gesenkt werden.
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Daraus ergibt sich der Vorteil, daß eine Leistungsaufnahme
einer Hydraulikpumpe des hydraulischen Systems reduziert wird und
eine Verlustleistung herabgesetzt wird.
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Gleichzeitig wird ein Wirkungsgrad
hinsichtlich eines Ener giebedarfs eines Stufenautomatgetriebes durch
die Verringerung der Leistungsaufnahme der Hydraulikpumpe erhöht, was
sich beispielsweise beim Einsatz in einem Kraftfahrzeug positiv
auf einen Kraftstoffverbrauch auswirkt.
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Des weiteren bietet das Verfahren
nach der Erfindung den Vorteil, daß Schaltungen über das Schaltelement
mit einem reibschlüssigen
Element und einem formschlüssigen
Element als Lastschaltungen ausgeführt werden können, da
eine Zuschaltung und eine Abschaltung des Schaltelementes mit variierbarer Übertragungsfähigkeit
jeweils über
das reibschlüssige
Element durchgeführt
wird, wodurch eine Unterbrechung eines Momentenflusses in dem Stufenautomatgetriebe
nicht erforderlich ist. Das Zuschalten bzw. das Abschalten des Schaltelementes bzw.
die Steuerung eines Gangwechsels in einem Stufenautomatgetriebe
erfolgt in an sich bekannter Weise wie beim Einsatz herkömmlicher
reibschlüssigen
Schaltelemente.
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Lediglich eine Ansteuerung des reibschlüssigen Elementes
zwischen einer Zuschaltphase und einer Abschaltphase sowie die Ansteuerung
des zusätzlichen
formschlüssigen
Elementes differiert von bisher bekannten Schaltabläufen, so
daß das
Verfahren nach der Erfindung auf einfache Art und Weise in bestehende
Ansteuerungssysteme implementierbar ist.
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Mit der Vorrichtung nach der Erfindung
besteht die Möglichkeit,
eine Übertragungsfähigkeit
eines Schaltelementes eines Stufenautomatgetriebes in zugeschaltetem
Zustand über
das von der Aktuatorik in Schließstellung gehaltene formschlüssige Element
einzustellen und gleichzeitig das reibschlüssige Element zu öffnen. Dadurch
ist die vollständige Übertragungsfähigkeit
des Schaltelementes bei einer im Vergleich zum reibschlüssigen Element
wesentlich geringeren erforderlichen Betätigungsenergie gegeben.
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Des weiteren ergibt sich durch den
Einsatz der Vorrichtung zum Steuern eines Schaltelementes nach der
Erfindung der Vorteil, daß während eines Schaltzyklus
ein kontrollierter Übergang
zwischen dem Reibschluß des
reibschlüssigen
Element und dem Formschluß des
formschlüssigen
Elementes durchführbar
ist, wodurch bei einem Stufenautomatgetriebe einerseits zugkraftunterbrechungsfreie
Lastschaltungen möglich
sind und andererseits Energieverluste des Stufenautomatgetriebes
reduziert werden.
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Weitere Vorteile und vorteilhafte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und
aus den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen
Ausführungsbeispielen.
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Es zeigt:
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l eine
stark schematisierte Darstellung eines Schaltelementes mit einem
reibschlüssigen Element
und einem formschlüssigen
Element;
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2 einen
schematisierten zeitlichen Verlauf eines an dem reibschlüssigen Element
anliegenden Ansteuerdruckes während
eines Schaltzyklus;
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3 eine
mit dem Druckverlauf aus 2 korrespondierende
Darstellung, welche verschiedene Zustände des Schaltelementes während des Schaltzyklus
wiedergibt;
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4 einen
zeitlichen Verlauf einer Differenzdrehzahl zwischen einer ersten
Schaltelementhälfte
und einer zweiten Schaltelementhälfte
des Schaltelementes während
eines Schaltzyklus; und
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5 ein
Schaltschema einer Aktuatorik zum Ansteuern des reibschlüssigen Elementes
und des formschlüssigen
Elementes.
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In 1 ist
ein Schaltelement 1 eines nicht näher dargestellten Stufenautomatgetriebes
für ein Fahrzeug
stark schematisiert gezeigt, welches zur Einstellung einer oder
mehrerer Gangstufen des Stufenautomatgetriebes verwendet werden
kann. Das Schaltelement wird dazu in Kombination mit anderen Schaltelementen
des Stufenautomatgetriebes angesteuert und zugeschaltet bzw. abgeschaltet,
um unterschiedliche Zahnradpaarungen des Stufenautomatgetriebes
in einen Leistungsfluß zu
bringen.
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Das Schaltelement 1 ist
aus einem reibschlüssigen
Element 2 und einem formschlüssigen Element 3 gebildet,
wobei im zugeschalteten Zustand des Schaltelementes ein Drehmoment
von einer ersten Schaltelementhälfte 4 auf
eine zweite Schaltelementhälfte 5 oder
umgekehrt geführt
wird.
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Die erste Schaltelementhälfte 4 und
die zweite Schaltelementhälfte 5 des
Schaltelementes 1 und die damit verbundenen drehbaren oder
nicht drehbaren Getriebebauteile des Stufenautomatgetriebes sind
in 1 schematisiert als
Funktionsblöcke
bzw. als rechteckige Körper
dargestellt.
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Der Kraftfluß wird bei geschlossenem Schaltelement 1 über das
reibschlüssige
Element 2, das formschlüssige
Element 3 oder gleichzeitig über das reibschlüssige Element 2 und
das formschlüssige Element 3 von
der ersten Schaltelementhälfte 4 auf die
zweite Schaltelementhälfte 5 geführt.
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Das reibschlüssige Element 2 und
das formschlüssige
Element 3, welches vorliegend als Klauenkupplung ausgeführt ist,
sind über
eine nicht näher dargestellte
Steuereinrichtung des Stufenautomatgetriebes während eines Schaltzyklus des
Schaltelementes 1 ansteuerbar, so daß ein Zuschalten und ein Abschalten
ohne Zugkraftunterbrechung, d.h. als Lastschaltung, durchgeführt werden
kann. Unter dem Begriff Schaltzyklus ist vorliegend die zeitliche
Abfolge einer Zuschaltphase des Schaltelementes, einer sich daran
anschließenden
Kraftflußübertragungsphase über das
Schaltelement 1 und eine sich daran wiederum anschließende Abschaltphase
des Schaltelementes 1 zu verstehen.
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Während
eines Schaltzyklus findet ein kontrollierter Übergang zwischen einer reibschlüssigen und
einer formschlüssigen
Kraftübertragung
eines an dem Schaltelement 1 anstehenden Drehmoments statt,
wobei ein Gangwechsel während
einer Schaltung ohne Zugkraftunterbrechung durchgeführt wird, wie
dies bei Zugrückschaltungen
oder Schubhochschaltungen bevorzugt ist.
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Das Schaltelement 1 ist
vorliegend zusätzlich
mit einem nicht näher
dargestellten Sperrelement ausgeführt, welches ähnlich wie
bei an sich bekannten Synchronisierungen von Stufengetrieben dahingehend
ausgeführt
ist, daß der
Formschluß des
formschlüssigen
Elementes 3 vor Erreichen des synchronen Zustandes des
Schaltelementes 1 bzw. des formschlüssigen Elementes 3 nicht
hergestellt werden kann.
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Nachfolgend wird anhand von 2, 3 und 4 der
Ablauf eines Schaltzyklus des Schaltelementes 1 und der
dabei vorliegenden Zustände des
Schaltelementes 1 sowie des reibschlüssigen Elementes 2 und
des formschlüssigen
Elementes 3 näher
beschrieben.
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Mit dem in 2 dargestellten Verlauf des Ansteuerdruckes
p_se korrespondieren die in 3 und 4 gezeigten Darstellungen,
wobei in 3 verschiedene
Zustände
des Schaltelementes 1 bzw. des reibschlüssigen Elementes 2 und
des formschlüssigen
Elementes 3 während
eines Schaltzyklus graphisch wiedergegeben sind. Dabei wird vorliegend
unter dem Begriff „Zustand" jeweils eine Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes 2 und des formschlüssigen Elementes 3 sowie
die Art und Weise, wie ein Kraftfluß über das Schaltelement 1 geführt wird,
verstanden. 4 stellt
einen Verlauf einer Differenzdrehzahl Δn_se zwischen der ersten Schaltelementhälfte 4 und
der zweiten Schaltelementhälfte 5 des
Schaltelementes 1 während
eines Schaltzyklus dar.
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Bezug nehmend auf 2 ist ein Verlauf eines Drucks bzw. eines
Ansteuerdruckes p_se des als Lamellenkupplung ausgeführten Schaltelementes 1 über der
Zeit t dargestellt, welcher von einer Hydraulikpumpe eines Hydrauliksystemes
des Stufenautomatgetriebes während
eines Schaltzyklus auf das reibschlüssige Element 2, welches
vorliegend als ein Lamellenpaket der Lamellenkupplung 1 ausgeführt ist,
aufgebracht ist. In diesem Fall sind die beiden Schaltelementhälften 4 und 5 jeweils
mit drehbaren Getriebebauteilen, wie beispielsweise Wellen, Zahnrädern oder
drehbaren Bauteilen von Planetenradsätzen, verbunden.
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Abweichend hiervon kann es selbstverständlich auch
vorgesehen sein, daß das
Schaltelement als eine Lamellenbremse ausgeführt ist und zur Darstellung
einer Gangstufe des Stufenautomatgetriebes ein anliegendes Drehmoment über das
kraftschlüssige
Lamellenpaket oder über
das formschlüssigen
Element des Schaltelementes gegen ein Getriebegehäuse oder
ein anderes nicht drehbares Getriebebauteil abgestützt wird.
Dann ist eine Schaltelementhälfte
mit drehbaren Getriebebauteilen und die andere Schaltelementhälfte mit
nicht drehbaren Getriebebauteilen verbunden.
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Vor einem Zeitpunkt t_0 sind alle
Funktionsbauteile des Schaltelementes 1, d.h. das reibschlüssige Element 2 und
das formschlüssige
Element 3, geöffnet
und es ist kein Drehmoment über
das Schaltelement führbar.
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Zwischen dem Zeitpunkt t_0 und einem
Zeitpunkt t_1 wird der Ansteuerdruck p_se des Schaltelementes 1 über eine
Druckrampe stetig angehoben, wodurch eine Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes bzw. des Lamellenpaketes 2 erhöht wird
und in einen Schlupfzustand übergeführt wird.
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Ab einem nicht näher bezeichneten, zwischen
den beiden Zeitpunkten t_0 und t_1 liegenden Zeitpunkt wird aufgrund
der zunehmenden Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes 2 die Differenzdrehzahl Δn_se stetig reduziert und erreicht zu
einem Zeitpunkt t_2 den Wert 0. Bei egalisierter Differenzdrehzahl Δn_se zwischen
den beiden Schaltelementhälften 4 und 5 des
Schaltelementes 1 ist das reib schlüssige Element 2 und
auch das formschlüssige
Element 3 synchronisiert.
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Der Ansteuerdruck p_se wird zwischen
dem Zeitpunkt t_1 und dem Zeitpunkt t_2 wenigstens annähernd konstant
gehalten. Der wenigstens annähernd
konstante Verlauf des Ansteuerdrucks p_se vor dem Zeitpunkt t_0
stellt eine sogenannte Druckausgleichsphase einer das reibschlüssige Element 2 ansteuernden
hydraulischen Aktuatorik dar, der eine sogenannte Schnellbefüllphase
der Aktuatorik vorgeschaltet ist.
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Zum Zeitpunkt t_2, an welchem der
synchrone Zustand des Schaltelementes 1 erreicht ist, wird der
Ansteuerdruck p_se sprungartig auf einen Haltedruck p_h des Schaltelementes 1 angehoben,
so daß das
Lamellenpaket 2 derart verpreßt ist bzw. kraftschlüssig verbunden
ist, daß ein
an dem Schaltelement 1 anliegendes Drehmoment vollständig über das
reibschlüssige
Element 2 von der ersten Schaltelementhälfte 4 auf die zweite
Schaltelementhälfte 5 übertragen
wird.
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In diesem Zustand des Schaltelementes 1 wird
von der Steuereinrichtung des Lastschaltgetriebes ein Signal ausgegeben,
um das formschlüssige Schaltelement 3 zu
schließen.
Der Schließvorgang des
formschlüssigen
Elementes 3 ist spätestens
zum Zeitpunkt t_3 beendet und der Ansteuerdruck p_se des reibschlüssigen Elementes 2 wird
auf das Druckniveau zum Zeitpunkt t_0 reduziert. Dadurch wird eine Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes 2 durch Öffnen
des Lamellenpaketes aufgehoben.
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In einer sich daran anschließenden Schaltphase
des Schaltzyklus, d.h., zwischen dem Zeitpunkt t_3 und einem Zeitpunkt
t_4 wird ein an dem Schaltelement 1 anliegendes Drehmoment über Schaltelement 1 über den
Formschluß des
formschlüssigen
Elementes 3 übertragen.
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Selbstverständlich liegt es im Ermessen
des Fachmannes, die Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Schaltelementes bei geschlossenem formschlüssigen Element 3 des
Schaltelementes vollständig
aufzuheben oder auf einen definierten Schwellwert abzusenken. Dabei
bietet die nicht vollständige
Aufhebung der Übertragungsfähigkeit
gegenüber
der vollständigen
Absenkung der Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes den Vorteil, daß eine
Erhöhung
der Übertragungsfähigkeit
ausgehend von dem Schwellwert bis hin zum vollständigen Kraftschluß des reibschlüssigen Elementes
innerhalb einer kürzeren
Ansteuerzeit durchführbar
ist.
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Liegt zu einem Zeitpunkt t_4 in Abhängigkeit eines
bestimmten Betriebszustandes des Stufenautomatgetriebes oder einer
von einem Fahrer generierten Fahrerwunschvorgabe eine Anforderung
für einen
Gangwechsel und eine Vorgabe zum Abschalten des Schaltelementes 1 vor,
wird vor einem Öffnen des
formschlüssigen
Elementes 3 der Ansteuerdruck p_se des reibschlüssigen Schaltelementes
wiederum sprungartig auf den Haltedruck p_h angehoben, so daß das reibschlüssige Element 2 vollständig geschlossen
ist.
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In diesem Zustand des reibschlüssigen Elementes 2 des
Schaltelementes 1 wird das formschlüssige Element 3 durch Öffnen des
Formschlusses gelöst
und das an dem Schaltelement 1 anliegende Drehmoment von
dem reibschlüssigen
Element 2 mit gleicher Höhe wie über das formschlüssige Element 3 übertragen.
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Zu einem Zeitpunkt t_5, an welchem
die volle Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Schaltelementes 2 sicher vorliegt und gleichzeitig das
formschlüssige
Element 3 sicher geöffnet
ist, wird der Ansteuerdruck p_se des Schaltelementes sprungartig auf
einen vorgegebenen Druckwert reduziert. Dadurch wird die Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes 2 herabgesetzt und in einen Schlupfbetrieb bzw.
eine Schlupfphase überführt. Gleichzeitig
steigt die Differenzdrehzahl Δn_se
auf einen Wert an, der sich an dem Schaltelement 1 in Abhängigkeit
des neu eingelegten Gangs bzw. der neu eingelegten Gangstufe des
Stufenautomatgetriebes einstellt.
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Die in 3 schraffiert
dargestellten Bereiche stellen jeweils einen bestimmten Zustand
des Schaltelementes 1 während
einer Schaltphase dar. Dabei repräsentiert der erste schraffierte
Bereich zwischen den Zeitpunkten t_0 und t_2 jenen Zustand des Schaltelementes 1,
in dem ein Kraftfluß über das Schaltelement 1 über das
reibschlüssige
Elementes 2 während
eines Schlupfbetriebes des reibschlüssigen Elementes übertragen
wird.
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Ein zwischen den Zeitpunkten t_2
und t_3 angeordneter zweiter schraffierter Bereich repräsentiert
den Zustand des Schaltelementes 1, bei dem das reibschlüssige Element 2 vollständig geschlossen
ist und ein vollständiger
Kraftschluß ohne Schlupf
zwischen den Reibflächen
des reibschlüssigen
Elementes 2 vorliegt. Dabei wird ein an dem Schaltelement 1 anliegendes
Drehmoment kraftschlüssig über das
reibschlüssige
Element 2 übertragen.
Während
dieser Schaltphase wird das formschlüssige Element 3 geschlossen.
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Das formschlüssige Element 3 ist
spätestens zum
Zeitpunkt t_3 geschlossen und wird frühestens zum Zeitpunkt t_4 wieder
geöffnet,
wenn zum Zeitpunkt t_4 bereits die volle Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes vorliegt.
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Ein dritter schraffierter zwischen
den Zeitpunkten t_3 und t_4 angeordneter Bereich ist in 3 stellvertretend für den Zustand
des Schaltelementes 1 dargestellt, bei welchem ein an dem
Schaltelement 1 anliegendes Drehmoment formschlüssig von
dem Schaltelement 1 übertragen
wird und das reibschlüssige
Element 2 ganz geöffnet
ist oder alternativ dazu nur eine gegenüber dem kraftschlüssigen Zustand
stark reduzierte Übertragungsfähigkeit
aufweist.
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In der Schaltphase des Schaltzyklus
zwischen den Zeitpunkten t_4 und t_5 ist das reibschlüssige Element 2 wiederum
kraftschlüssig
geschlossen und das formschlüssige
Element 3 ist geöffnet.
Ein an dem Schaltelement 1 anliegendes Drehmoment wird
von dem Schaltelement 1 über das kraftschlüssig geschlossene
reibschlüssige
Element 2 weitergeleitet.
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Ab dem Zeitpunkt t_5 ist die Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes 2 reduziert und ein an dem Schaltelement 1 anliegendes
Drehmoment wird von dem reibschlüssigen
Element 2 schlupfend mit herabgesetzter Übertragungsfähigkeit übertragen.
In diesem Zustand des Schaltelementes 1 wird eine Höhe des über das
Schaltelement 1 übertragenen
Drehmomentes über
eine gesteuert einstellbare Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen Elementes 2 eingestellt.
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5 zeigt
ein Schaltschema einer Vorrichtung zum Steuern des Schaltelementes 1 mit
einer Aktuatorik 8 zur Betätigung des Schaltelementes 1, mit
welcher ein kontrollierter Übergang
zwischen dem Formschluß des
formschlüssigen
Elementes 3 und dem Reibschluß des reibschlüssigen Elementes 2 während eines
Lastschaltzyklus durchführbar
ist. Dabei stellt ein Funktionsblock 6 symbolisch eine Einrichtung,
vorzugsweise ein Hydrauliksystem eines Stufenautomatgetriebes mit
einer Hydraulikpumpe, dar, von der aus eine Betätigungsenergie auf das Schaltelement 1 bzw.
auf das reibschlüssige
Element 2 und auf das formschlüssige Element 3 aufgebracht wird.
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Die Betätigungsenergie für das reibschlüssige Element 2 wird
von der Aktuatorik 8 direkt auf das reibschlüssige Element 2 aufgebracht,
wohingegen die Betätigungsenergie
zur Ansteuerung des formschlüssigen
Elementes 3 zunächst
zu einem zweiten Funktionsblock 7 und erst von dort aus
zu dem formschlüssigen
Element 3 geführt
wird.
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Der Funktionsblock 7 ist
mit einer Logik ausgeführt,
die bei einer Betätigung
des reibschlüssigen Elementes 2 abwechselnd
jeweils ein Öffnen
bzw. ein Schließen
des formschlüssigen
Elementes auslöst. Das
bedeutet, daß die
Betätigung
des reibschlüssigen
Elementes 2 zwischen dem Zeitpunkt t_0 und t_3 in dem zweiten
Funktionsblock 7, der vorliegend als ein Umschalt-Flip-Flop
ausgeführt
ist, in Kombination mit der Logik des Funktionsblocks 7 ein
Schließen des
formschlüssigen
Elementes 3 zum Zeitpunkt t_3 bewirkt. Die erneute Betätigung bzw.
Beaufschlagung des reibschlüssigen
Elementes 2 mit dem Haltedruck p_h führt zum Zeitpunkt t_4 zum Öffnen des formschlüssigen Elementes 3.
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Zum Zeitpunkt t_5 liegt somit der
vorbeschriebene Zustand des Schaltelementes 1 vor und eine Übertragungsfähigkeit
des Schaltelementes 1 kann über eine Reduzierung der Übertragungsfähigkeit
des reibschlüssigen
Elementes 2 in an sich bekannter Art und Weise eingestellt
werden. Gleichzeitig ist eine Übertragungsfähigkeit
eines weiteren zuzuschaltenden Lastschaltelementes des Stufenautomatgetriebes 1 ohne
Zugkraftunterbrechung einstellbar.
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Die vorbeschriebene Betätigungsstrategie der
Aktuatorik 8 führt
dazu, daß die
beiden Komponenten des Schaltelementes 1, d.h. das reibschlüssige Element 2 und
das formschlüssige
Element 3 von einem gemeinsamen Aktuator bzw. einer gemeinsamen
Aktuatorik angesteuert werden können,
wodurch vorteilhafterweise Bauraum eingespart wird und darüber hinaus
eine kostengünstige
Herstellung des Stufenautomatgetriebes gewährleistet ist.
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Eine mögliche konstruktive Ausgestaltung
eines Teils des Aktuatorik, der zur wechselnden Betätigung des
formschlüssigen
Elementes 3 vorgesehen ist, stellt ein mit dem formschlüssigen Element 3 verbundenes
Hebelelement dar, auf das der Betätigungsdruck des hydraulischen
Systems des Stufenautomatgetriebes für das reibschlüssige Element 2 einwirkt.
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Das Hebelelement ist an einem Drehpunkt kippbar
angelenkt und derart mit dem formschlüssigen Element verbunden, daß jede Ansteuerung
des Hebelelementes mit dem Betätigungsdruck
jeweils abwechselnd auf ein Ende des Hebelelementes aufgebracht
wird, wodurch entweder ein Schließen oder ein Öffnen des
formschlüssigen
Elementes 3 in der vorbeschriebenen Art und Weise erfolgt.
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Mit dem vorbeschriebenen Verfahren
nach der Erfindung sind in Stufenautomatgetrieben an sich bekannte Überschneidungsschaltungen
bei Last und ohne Zugkraftunterbrechung durchführbar. Des weiteren ist bei
abgeschlossener Zuschaltung eines zuzuschaltenden Schaltelementes
ein Betätigungsdruck
bzw. eine Schließkraft
für ein
reibschlüssiges Element
bzw. ein reibschlüssiges
Schaltelement eines Stufenautomatgetriebes vorteilhafterweise reduzierbar,
wodurch ein Wirkungsgrad eines Stufenautomatgetriebes verbessert
wird.
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- 1
- Schaltelement
- 2
- reibschlüssiges Element
- 3
- formschlüssiges Element
- 4
- erste
Schaltelementhälfte
- 5
- zweite
Schaltelementhälfte
- 6
- erster
Funktionsblock
- 7
- zweiter
Funktionsblock
- 8
- Aktuatorik
- Δn_se
- Differenzdrehzahl
- p_h
- Haltedruck
- p_se
- Ansteuerdruck
- t
- Zeit
- t_0
bis t_5
- Zeitpunkt