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DE10060688A1 - Method for engaging clutch in toothed wheel gears involves control measures which on reaching new speed produce tooth to gap position between primary and secondary clutch halves to release engagement operation - Google Patents

Method for engaging clutch in toothed wheel gears involves control measures which on reaching new speed produce tooth to gap position between primary and secondary clutch halves to release engagement operation

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DE10060688A1
DE10060688A1 DE2000160688 DE10060688A DE10060688A1 DE 10060688 A1 DE10060688 A1 DE 10060688A1 DE 2000160688 DE2000160688 DE 2000160688 DE 10060688 A DE10060688 A DE 10060688A DE 10060688 A1 DE10060688 A1 DE 10060688A1
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Germany
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clutch
primary
control measures
engagement operation
new speed
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DE2000160688
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Oliver Rabus
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Mercedes Benz Group AG
Original Assignee
DaimlerChrysler AG
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Publication date
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Abstract

In a disengaged state of the clutch the speed of the primary clutch halves in drive connection with the input shaft (1) is set to the new speed. Control measures for facilitating the engagement comprise producing and/or detecting the relative angular position of tooth to gap or vice versa between the primary and secondary clutch halves (6,8 or 7,9) of the clutch and dependent on this the release of the engagement operation.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrücken einer formschlüssigen Kupplung eines Zahnräder-Wechselgetriebes nach dem Oberbegriff des Patentanspruches.The invention relates to a method for indenting a positive coupling of a gear change gearbox after the preamble of the claim.

Bei einem bekannten Verfahren der eingangs genannten Art (DE 35 07 565 C2) sehen die Steuerungsmaßnahmen zur Erleichterung der Einrück-Betätigung bzw. zur Vermeidung der Gefahr, dass das Einrücken der Kupplung des vorgewählten Ganges bei einem Kraftfahrzeug erst erfolgt, wenn der Synchronpunkt der zu kuppelnden Getriebeglieder bereits deutlich überschritten ist, eine Drehmomentbeeinflussungsvorrichtung vor, welche im Moment des Erreichens des Synchronlaufes zwischen den zu kuppelnden Getriebegliedern schlagartig zur Einstellung eines Motormomentes beaufschlagt wird, bei dem die Änderung der Motordrehzahl nur noch sehr klein ist, wodurch der Synchronpunkt zeitlich wesentlich gestreckt werden soll und der Gangschaltvorgang somit sicher und ruckfrei durchgeführt werden könne. Bei diesem bekannten Verfahren ist das Auftreten von Schaltrucken jedoch nicht ohne weiteres vermieden, weil die Kupplungshälften beim Einrück-Vorgang in eine relative Drehwinkelstellung "Zahn auf Zahn" zueinander gelangen können, so dass diese Schaltvorgänge nicht oder nicht ruckfrei zu beenden sind.In a known method of the type mentioned (DE 35 07 565 C2) provide the control measures Facilitating the engagement operation or to avoid the Danger of engaging the clutch of the preselected Ganges occurs in a motor vehicle only when the Synchronization point of the gear elements to be coupled already is clearly exceeded, one Torque influencing device, which at the moment of Achieving synchronism between those to be coupled Gear links abruptly for setting a Engine torque is applied, in which the change in Engine speed is only very low, which makes the Synchronous point should be stretched significantly in time and the gear shift process is thus carried out safely and smoothly can be. In this known method, the occurrence is from switching jerks however not easily avoided because the coupling halves during the engagement process in a relative Rotation angle position "tooth on tooth" can come to each other, so these switching operations are not or not smoothly are finished.

Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe ist im wesentlichen darin zu sehen, den Einrückvorgang bei einem Verfahren der eingangs genannten Art weitgehend ruckfrei zu gestalten.The object of the invention is in essential to see the engagement process at one  Methods of the type mentioned largely smoothly shape.

Die erläuterte Aufgabe ist gemäß der Erfindung durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches in vorteilhafter Weise gelöst.The stated object is according to the invention by a Method with the features of the claim in solved advantageously.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung sind relative Drehwinkelstellungen "Zahn auf Zahn" der Kupplungshälften durch eine winkelsynchrone Auslösung des Einrück-Vorganges und somit Schaltrucke mit Sicherheit vermieden.In the method according to the invention are relative Angle of rotation positions "tooth on tooth" of the coupling halves through an angularly synchronous triggering of the engagement process and switching jerks avoided with certainty.

Bei dem Verfahren nach der Erfindung werden mittels eines elektronischen Steuergerätes die Drehwinkelstellungen der Kupplungsklauen berechnet und die Steuerungsbefehle zum Einrücken zeitgerecht, d. h. auf die Drehwinkel synchronisiert, an den Einrückaktor ausgegeben und der Einrückvorgang somit unter der Berücksichtigung etwaiger Totzeiten exakt ausgeführt.In the method according to the invention by means of a electronic control unit the rotational angle positions of the Coupling claws calculated and the control commands for Indent timely, d. H. synchronized to the angle of rotation, output to the engagement actuator and thus the engagement process taking into account any dead times exactly executed.

Durch die Erfindung sind wesentliche Vorteile erreicht, da
Significant advantages are achieved by the invention because

  • - ruckfreie Schaltvorgänge sichergestellt sind- Smooth switching operations are ensured
  • - niedrigere Betätigungskräfte erforderlich sind- lower actuation forces are required
  • - das Material der Kupplungsklauen geschont und somit deren Lebensdauer erhöht ist- The material of the clutch claws is protected and thus theirs Life is increased
  • - Fehlschaltungen vermieden sind- incorrect switching is avoided
  • - Schrägflächen an den benachbarten Stirnenden der Kupplungsklauen zum Einspuren entfallen können und- Sloping surfaces on the adjacent ends of the Coupling claws for engagement can be omitted and
  • - die Schaltgeschwindigkeit erhöht ist.- The switching speed is increased.

Während bei dem bekannten Verfahren die relative Drehwinkelstellung "Zahn auf Lücke" der beiden Kupplungshälften zueinander lediglich rein zufällig auftritt und ansonsten Schaltrucke nicht vermieden werden, sieht das Verfahren nach der Erfindung zumindest die Herstellung und/oder Erkennung der relativen Drehwinkelstellung "Zahn auf Lücke" der beiden Kupplungshälften zueinander vor. Wird von der Erkennung signalisiert, daß ein Zahn der einen Kupplungshälfte auf einer Lücke der anderen Kupplungshälfte steht oder eine definierte Drehwinkelstellung derselben erreicht ist, wird der Kupplungsaktor betätigt.While in the known method the relative Angle of rotation position "tooth on gap" of the two Coupling halves to each other occurs purely by chance and otherwise shift jerks cannot be avoided, see that Process according to the invention at least the manufacture and / or detection of the relative angle of rotation position "tooth on Gap "of the two coupling halves to each other  the detection signals that a tooth of one Coupling half on a gap in the other coupling half stands or a defined angular position of the same the clutch actuator is actuated.

Zur Erkennung der relativen Drehwinkelstellungen können den Kupplungshälften oder den beteiligten Wellen Drehwinkelsensoren zugeordnet sein oder es werden durch Sensoren bereits bekannte Raddrehzahlen oder -drehwinkel verwendet, die bei Berücksichtigung der zwischengeschalteten Getriebestufen in den Drehwinkel der Kupplungshälften umgerechnet werden können.To detect the relative rotational angle positions, the Coupling halves or the shafts involved Angle of rotation sensors can be assigned or by Sensors already known wheel speeds or angles of rotation used that taking into account the intermediate Gear stages in the angle of rotation of the coupling halves can be converted.

Die Erfindung ist nachstehend anhand eines in der Zeichnung schematisch und vereinfacht dargestellten Zahnräder- Wechselgetriebes näher beschrieben.The invention is based on one in the drawing schematically and simplified gears Gearbox described in more detail.

Das Zahnräder-Wechselgetriebe 3 weist eine Eingangswelle 1 auf, welche durch eine Zahnradstufe 10 (Getriebekonstante) mit einer parallelen Vorgelegewelle 11 in ständiger Antriebsverbindung steht. Das Wechselgetriebe 3 weist eine zur Eingangswelle 1 koaxiale Ausgangswelle 2 auf, welche durch eine Zahnradstufe 12 mit der Vorgelegewelle 11 in Antriebsverbindung bringbar ist.The gear change transmission 3 has an input shaft 1 , which is in constant drive connection with a parallel countershaft 11 through a gear stage 10 (transmission constant). The change gear 3 has an output shaft 2 which is coaxial with the input shaft 1 and which can be brought into drive connection with the countershaft 11 by a gear stage 12 .

Das koaxial und bewegungsfest zur Eingangswelle 1 angeordnete Zahnrad 13 der Getriebekonstanten 10 und damit die Eingangswelle 1 selbst ist durch eine klauengeschaltete Direkt-Kupplung 4 mit der Ausgangswelle 2 kuppelbar.The gear 13 of the gear constant 10 , which is arranged coaxially and in a fixed manner relative to the input shaft 1 , and thus the input shaft 1 itself can be coupled to the output shaft 2 by means of a claw-switched direct clutch 4 .

Das koaxial und drehbar, jedoch axial unverschiebbar zur Ausgangswelle 2 angeordnete Zahnrad 14 der Zahnradstufe 12 ist durch eine klauengeschaltete Zahnrad-Kupplung 5 mit der Ausgangswelle 2 kuppelbar.The coaxially and rotatably, but axially immovably mounted to the output shaft 2 gear 14 of the gear stage 12 is coupled by a dog-shift gear-coupling 5 to the output shaft. 2

Die Kupplungen 4 und 5 sind in bekannter Weise über eine zwischen ihnen angeordnete Schaltschiebemuffe 15 fakultativ im Pfeilsinne A oder B einrückbar, wobei letztere selbst wiederum in bekannter Weise in Abhängigkeit einer elektronischen Steuereinheit durch Schalt- bzw. Kupplungsservomotore betätigbar ist.The clutches 4 and 5 can optionally be engaged in a known manner via a shift sliding sleeve 15 arranged between them in the direction of arrow A or B, the latter itself in turn being operable in a known manner as a function of an electronic control unit by shift or clutch servomotors.

Die Primärkupplungshälfte 6 und die Sekundärkupplungshälfte 8 der Direkt-Kupplung 4 sind jeweils in Form von korrespondierenden axialen Schalt- bzw. Kuppplungs-Klauen an den benachbarten Stirnseiten des Zahnrades 13 und der Schaltschiebemuffe 15 ausgebildet.The primary coupling half 6 and the secondary coupling half 8 of the direct coupling 4 are each designed in the form of corresponding axial shift or coupling claws on the adjacent end faces of the gear 13 and the shift sliding sleeve 15 .

Die Primärkupplungshälfte 7 und die Sekundärkupplungshälfte 9 der Zahnrad-Kupplung 5 sind ebenfalls jeweils in Form von korrespondierenden axialen Schalt- bzw. Kupplungsklauen an den benachbarten Stirnseiten des Zahnrades 14 und der Schaltschiebemuffe 15 ausgebildet.The primary coupling half 7 and the secondary coupling half 9 of the gear coupling 5 are likewise each in the form of corresponding axial shifting or coupling claws on the adjacent end faces of the gear 14 and the shift sliding sleeve 15 .

Zur Herstellung und/oder Erkennung signifikanter Drehwinkelstellungen "Zahn auf Lücke" bei der Steuerung des Einrück-Vorganges A oder B der Kupplungen 4 und 5 sind u. a. ein Sensor 16 der Eingangswelle 1 und ein Sensor 17 der Ausgangswelle 2 zugeordnet und jeweils mit der diesbezüglichen Steuereinheit verbunden.For the production and / or detection of significant rotational angle positions "tooth on gap" in the control of the engagement process A or B of the clutches 4 and 5 , a sensor 16 is assigned to the input shaft 1 and a sensor 17 to the output shaft 2 , and each with the relevant control unit connected.

Für das Einrücken der Direkt-Kupplung 4 wird zunächst die Drehzahl der Eingangswelle 1 der momentanen Drehzahl der Ausgangswelle 2 angeglichen. Beim Erreichen des diesbezüglichen neuen Synchrondrehzahlwertes wird die signifikante Drehwinkelstellung "Zahn auf Lücke" der Kupplungshälften 6 und 8 eingesteuert bzw. beim Erkennen dieser Stellung hiervon abhängig der eigentliche Einrück- Vorgang A durch die Betätigung der Schaltschiebemuffe 15 ausgelöst.To engage the direct clutch 4 , the speed of the input shaft 1 is first adjusted to the current speed of the output shaft 2 . When the relevant new synchronous speed value is reached, the significant angle of rotation position "tooth on gap" of the coupling halves 6 and 8 is activated or, when this position is recognized, the actual engagement process A is triggered by actuation of the shift sliding sleeve 15 .

Für das Einrücken der Zahnrad-Kupplung 5 wird zunächst die Drehzahl des Zahnrades 14 an die momentane Drehzahl der Ausgangswelle 2 durch Steuerung der Drehzahl der Eingangswelle 1 angeglichen. Wenn die Eingangswelle 1 den diesbezüglichen neuen Synchrondrehzahlwert erreicht, wird die signifikante Drehwinkelstellung "Zahn auf Lücke" der Kupplungshälften 7 und 9 eingesteuert bzw. beim Erkennen dieser Stellung hiervon abhängig der eigentliche Einrück-Vorgang B durch die Betätigung der Schaltschiebemuffe 15 ausgelöst.For engaging the gear clutch 5 , the speed of the gear 14 is first adjusted to the current speed of the output shaft 2 by controlling the speed of the input shaft 1 . When the input shaft 1 reaches the relevant new synchronous speed value, the significant angle of rotation position “tooth on gap” of the coupling halves 7 and 9 is activated or, when this position is recognized, the actual engagement process B is triggered by the actuation of the shift sliding sleeve 15 .

Claims (1)

1. Verfahren zum Einrücken einer im Kraftfluß zwischen einer Ein- und einer Ausgangswelle (1 u. 2) eines Zahnräder- Wechselgetriebes (3) angeordneten formschlüssigen Kupplung (4 oder 5), bei dem in einem im ausgerücktem Zustand der Kupplung (4 oder 5) vorgesehenen Verfahrensschritt die Drehzahl der mit der Eingangswelle (1) in Antriebsverbindung stehenden Primärkupplungshälfte (6 oder 7) auf einen der momentanen Drehzahl der mit der Ausgangswelle (2) in Antriebsverbindung stehenden Sekundärkupplungshälfte (8 oder 9) entsprechenden neuen Drehzahlwert einstellbar ist und in einem durch Erreichen des neuen Drehzahlwertes auslösbaren weiteren Verfahrensschritt Steuerungsmaßnahmen zur Erleichterung der Einrück-Betätigung (A oder B) vorgesehenen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsmaßnahmen zur Erleichterung der Einrück- Betätigung (A oder B) mindestens die Herstellung und/oder Erkennung der relativen Drehwinkelstellung "Zahn auf Lücke oder umgekehrt" zwischen Primär- und Sekundärkupplungshälfte (6 u. 8 oder 7 u. 9) der Kupplung (4 oder 5) sowie hiervon abhängig das Auslösen der Einrück-Betätigung (A oder B) umfassen.1. Method for engaging a positive clutch ( 4 or 5 ) arranged in the power flow between an input and an output shaft (1 and 2) of a gear change transmission ( 3 ), in which in a disengaged state of the clutch ( 4 or 5 ) intended process step, the speed of the primary coupling half ( 6 or 7 ) which is in drive connection with the input shaft ( 1 ) can be adjusted to a new speed value corresponding to the current speed of the secondary coupling half ( 8 or 9 ) which is in drive connection with the output shaft ( 2 ) and in one control measures to facilitate the engagement operation (A or B) are provided by reaching the new speed value triggerable further process step, characterized in that the control measures to facilitate the engagement operation (A or B) at least the production and / or detection of the relative rotational angle position "Tooth gap or vice versa hrt "between the primary and secondary coupling halves (6 u. 8 or 7 u. 9) the clutch ( 4 or 5 ) and, depending on this, trigger the engagement actuation (A or B).
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