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Title:
PROCESS FOR SYNCHRONISING A SYNCHRONISABLE TRANSMISSION, A TRANSMISSION CONTROLLER AND A SYNCHRONISABLE TRANSMISSION
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2013/064479
Kind Code:
A1
Abstract:
The present invention relates to a process for synchronising a synchronisable transmission (44), comprising the determination of a first variable x that can be described in terms of a function f of the rotational speed difference Δη between a gearwheel (17, 18, 19, 20) and an associated locking element (22, 23) of the transmission (44), and the determination of a second variable y that can be described in terms of a function g of a synchronising torque M, and the rotationally fixed coupling of the gear wheel (17, 18, 19, 20) to the associated locking element (22, 23), taking account of the first variable, x, and the second variable, y. The present invention further relates to a transmission controller for controlling a synchronisable transmission and a synchronisable transmission.

Inventors:
BOKA GERGELEY (HU)
TRENCSENI BALAZS (HU)
NEMETH HUBA (HU)
Application Number:
PCT/EP2012/071437
Publication Date:
May 10, 2013
Filing Date:
October 30, 2012
Export Citation:
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Assignee:
KNORR BREMSE SYSTEME (DE)
International Classes:
F16H61/04; F16H59/14; F16H59/46
Domestic Patent References:
WO2006032317A12006-03-30
WO2004070232A12004-08-19
WO2005003601A12005-01-13
Foreign References:
EP2249062A12010-11-10
DE10014879A12001-10-11
EP1316463A22003-06-04
Attorney, Agent or Firm:
MATTUSCH, Gundula (DE)
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Claims:
4068_K Ansprüche

1 . Verfahren zum Synchronisieren eines synchronisierbaren Getriebes (44) umfassend das Ermitteln einer als Funktion f einer Drehzahldifferenz Δη zwischen einem Gangrad (17, 18, 19, 20) und einem zugeordneten Sperrglied (22, 23) des Getriebes (44) darstellbaren ersten Größe x und das Ermitteln einer als Funktion g eines synchronisierenden Drehmoments M darstellbaren zweiten

Größe y, und das drehfeste Koppeln des Gangrades (17, 18, 19, 20) mit dem zugeordneten Sperrglied (22, 23), unter Berücksichtigung der ersten Größe x und der zweiten Größe y.

2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Gangrad (17, 18, 19, 20) und das zugeordnete Sperrglied (22, 23) drehfest gekoppelt werden, wenn ein von der ersten Größe x und der zweiten Größe y abhängiger aktueller Betriebszustand S des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes in einer Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades (17, 18, 19, 20) und des zugeordneten Sperrgliedes (22, 23) liegt.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge D nicht in einer Form

D(x, y) = { (x, y) | (di < x V di < x) Λ (x < d2 V x < d2) mit di < d2 } darstellbar ist, wenn x die Drehzahldifferenz Δη und y das synchronisierende Drehmoment M sind. 4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Größe x' zwischen einem weiteren Gangrad (15, 16) und einem zugeordneten weiteren Sperrglied (21 ) des Getriebes (44) ermittelt wird, dass zum Schalten des Getriebes das weitere Gangrad (15, 16) und das weitere Sperrglied (21 ) drehfest gekoppelt werden, dass eine Zeit t-ι ermittelt wird, die ausgehend vom aktuellen Betriebszustand S des Gangrades (17, 18, 19, 20) und des zugeordneten Sperrgliedes (22,

23) zum Erreichen der Menge D von synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades (17, 18, 19, 20) und des zugeordneten Sperrgliedes (22, 23) benötigt wird, - dass eine zweite Zeit t2 ermittelt wird, die zur Überführung des weiteren Gangrades (15, 16) und des weiteren Sperrglieds (21 ) aus einem Betriebszustand S' des weiteren Gangrades (15, 16) und des weiteren Sperrgliedes (21 ) in eine Menge D' von synchronisierten Betriebszuständen des weiteren Gangrades (15, 16) und des zugeordneten weiteren Sperrgliedes (21 ) benö- tigt wird, und dass die zweite Größe y erst auf einen von Null verschiedenen Wert gesetzt wird, wenn t-ι > t2 ist. 5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Größe y betragsmäßig beschränkt wird, solange ein Abstand des Betriebszustands S' des weiteren Gangrades (15, 16) und des zugeordneten weiteren Sperrgliedes (21 ) zu der Menge D' von synchronisierten Betriebszuständen des weiteren Gangrades (15, 16) und des zugeordneten weiteren Sperrgliedes (21 ) größer als ein vorgebbarer Schwellenwert Δ ist.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der aktuelle Betriebszustand S durch eine Steuerung oder Regelung der zweiten Größe y in einen von der Menge D umfassten synchronisierten Betriebszustand gebracht wird.

7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung oder Regelung des aktuellen Betriebszustandes S durch eine zeitlich veränderliche Rückkopplung C(t) realisiert wird. 8. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerung oder Regelung des aktuellen Betriebszustandes S als ein endlicher Automat realisiert wird.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Ermittlung der Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades (17, 18, 19, 20) und des zugeordneten Sperrgliedes (22, 23) neben der ersten Größe x und der zweiten Größe y zumindest eine weitere Größe berücksichtigt wird, die von der ersten Größe x und der zweiten Größe y unabhängig ist.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades (17, 18, 19, 20) und des zugeordneten Sperrgliedes (22, 23) für verschieden Paare von Gangrädern (17, 18, 19, 20) und Sperrgliedern (22, 23) unab- hängig voneinander bestimmt wird.

1 1 . Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes (44) umfassend ein elektronisches Steuergerät (36), das zur Ausführung eines Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 10 eingerichtet ist. 12. Synchronisierbares Getriebe (44) mit einer Getriebesteuerung nach Anspruch 1 1 .

Description:
Verfahren zum Synchronisieren eines synchronisierbaren Getriebes, Getrie- besteuerung und synchronisierbares Getriebe

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Synchronisieren eines syn- chronisierbaren Getriebes.

Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin ein synchronisierbares Getriebe und eine Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes. Um die Geschwindigkeit eines Fahrzeugs in weiten Bereichen variieren zu können, ist die Verwendung von Getrieben bekannt. Die Getriebe können mehrere Gänge bereitstellen, die jeweils eine bestimmte Übersetzung aufweisen. Die Übersetzung bestimmt das Drehzahlverhältnis zwischen einer Eingangswelle des Getriebes und einer Ausgangswelle des Getriebes. Die Eingangswelle des Getriebes kann bei- spielsweise mit einem Antriebsmotor des Fahrzeugs gekoppelt sein, während die Ausgangswelle des Getriebes mit einer Antriebwelle des Fahrzeugs gekoppelt sein kann. Ein Kraftfluss von der Eingangswelle des Getriebes zu der Ausgangswelle des Getriebes kann beispielsweise über drehfest mit der Eingangswelle des Getriebes oder der Ausgangswelle des Getriebes koppelbare Gangräder, die als Zahnrä- der unterschiedlicher Größe ausgeführt sein können, hergestellt werden. Zum Schalten des Getriebes, das heißt zum Wechseln des Ganges, kann zunächst der Kraftfluss von der Eingangswelle des Getriebes zu der Ausgangswelle des Getriebes durch das Lösen einer bislang drehfesten Kopplung eines Gangrades mit einer Getriebewelle, beispielsweise der Eingangswelle, der Ausgangswelle oder einer Vorgelegewelle, unterbrochen werden. Anschließend kann ein anderes Gangrad drehfest mit einer der Getriebewellen gekoppelt werden. Dies erlaubt das Bereitstellen einer anderen Übersetzung. Um das drehfeste Koppeln möglichst verschleißarm zu gestalten, ist eine zumindest annähernde Synchronisierung der unterschiedlichen Drehzahlen, zur Reduzierung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle vorteilhaft. Erst nach der Synchronisierung, das heißt einer Anglei- chung der unterschiedlichen Drehzahlen von Gangrad und Getriebewelle auf einen annähernd gemeinsamen Wert, ist ein verschleißarmes drehfestes Koppeln zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle möglich. Das drehfeste Koppeln kann beispielsweise durch das Ineinanderschieben einer Verzahnung als Bestandteil eines Sperrgliedes erfolgen. Aus der WO 2004/070232 A1 und der WO 2005/003601 A1 sind jeweils Schaltgetriebe bekannt, die das drehfeste Koppeln zwischen Gangrad und Getriebewelle erlauben, wenn die Drehzahldifferenz zwischen den beiden zu koppelnden Teilen kleiner als ein vorgegebener Schwellenwert ist. Wenn die Drehzahlen des Gangrades und der Getriebewelle identisch sind, kann dies dazu führen, dass das Sperrglied zunächst nicht einrasten kann, da die zugehörigen Verzahnungen an dem Gangrad und der Getriebewelle mit den Stirnseiten ihrer Zähne in Kontakt stehen. Das Schließen des Sperrgliedes und damit das Einlegen des neuen Gangs erfolgt dann ruckartig bei einem einsetzenden Kraftfluss zwischen der Eingangs- und der Ausgangswelle des Getriebes. Der einsetzende Kraftfluss bewegt die Stirnflächen der Zähne gegen die Reibungskräfte aneinander vorbei, bis die Zähne in die zugehörigen Zahnlücken am jeweils anderen Bauteil eingreifen. In Abhängigkeit von der Form der Zähne und der Größe des zu übertragenden Kraftflusses kann es zu einem Überspringen von Lücken zwischen einzel- nen Zähnen kommen, bei dem die Zähne des Sperrgliedes und des Gangrades unter erheblichen Verschleiß aneinander entlangschleifen oder -springen. Dabei stört der einsetzende Kraftfluss die Synchronisierung zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle vor dem Schließen der Verzahnung zwischen dem Sperrglied und dem Gangrad durch eine Änderung der Drehzahldifferenz zwischen dem Gangrad und der Getriebewelle. Der Schaltvorgang kann daher von einem spürbaren Rucken begleitet werden. Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, diese Problematik zu lösen und einen möglichst komfortablen Schaltvorgang zu ermöglichen. Diese Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.

Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen. Die Erfindung besteht aus einem Verfahren zum Synchronisieren eines synchronisierbaren Getriebes umfassend das Ermitteln einer als Funktion f einer Drehzahldifferenz Δη zwischen einem Gangrad und einem zugeordneten Sperrglied des Getriebes darstellbaren ersten Größe x und das Ermitteln einer als Funktion g eines synchronisierenden Drehmoments M darstellbaren zweiten Größe y, und das drehfeste Koppeln des Gangrades mit dem zugeordneten Sperrglied, unter Berücksichtigung der ersten Größe x und der zweiten Größe y. Unter dem Synchronisieren kann das Reduzieren einer Drehzahldifferenz einschließlich dem anschließenden drehfesten Koppeln der synchronisierten Teile verstanden werden. Durch das Berücksichtigen der ersten Größe x und der zweiten Größe y ist eine genauere Bestimmung von Betriebszuständen des synchronisierbaren Getriebes möglich, bei denen ein drehfestes Koppeln des Gangrades mit dem zugehörigen Sperrglied problemlos möglich ist. Die erste Größe x ist beispielsweise als Funktion f der Drehzahldifferenz Δη darstellbar, wenn x = f(An) gilt. Die zweite Größe y ist beispielsweise als Funktion g des synchronisierenden Drehmoments M darstellbar, wenn sich y = g(M) gilt. Insbesondere kann die erste Größe x beispielsweise der Drehzahldifferenz An entsprechen und die zweite Größe y dem synchronisierenden Drehmoment M entsprechen. Das Sperrglied kann beispielsweise als Schaltmuffe ausgebildet sein. Die Schaltmuffe kann drehfest und axial verschiebbar auf der Getriebewelle des Getriebes angeordnet sein. Das Verfahren kann beispielsweise durch ein Steuergerät des synchronisierbaren Getriebes ausgeführt werden, das beispielsweise die Größen x und y aus von Sensoren gemessenen Werten ermittelt und das Getriebe basierend auf den ermittelten Größen steuert oder regelt. Die Ermittlung der Größen x und y ohne speziell vorgesehene Sensoren ist ebenfalls möglich. Unter dem Berücksichtigen der ersten Größe x und der zweiten Größe y beim drehfesten Koppeln wird insbesondere verstanden, dass sowohl die erste Größe x als auch die zweite Größe y Bedingungen erfüllen müssen, die voneinander unabhängig sein können. Beispielsweise kann vorgesehen sein, dass die erste Größe x kleiner als eine Schranke Xi ist und dass die zweite Größe y zwischen einer unteren Schranke yi und einer oberen Schranke y 2 liegt. Auf diese Weise kann eine verbesserte Charakterisierung des Betriebszustandes erfolgen, die neben der Drehzahldifferenz oder einer davon abgeleiteten Größe auch eine weitere Größe berücksichtigen kann.

Es kann vorgesehen sein, dass das Gangrad und das zugeordnete Sperrglied drehfest gekoppelt werden, wenn ein von der ersten Größe x und der zweiten Größe y abhängiger aktueller Betriebszustand S des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes in einer Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszu- ständen des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes liegt. Die vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszustände können beispielsweise insbesondere solche Betriebszustände des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes sein, in denen das drehfeste Koppeln des Gangsrades mit dem zugehörigen Sperrglied verschleißarm und/oder ruckfrei möglich ist. Die Menge D kann beispielsweise im Vorfeld experimentell bestimmt oder durch Berechnungen erstellt worden sein und in einem das Verfahren ausführenden Steuergerät abgespeichert sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Menge D nicht in einer Form D(x, y) = { (x, y) | (di < x V di < x) Λ (x < d 2 V x < d 2 ) mit di < d 2 } darstellbar ist, wenn x die Drehzahldifferenz Δη und y das synchronisierende Drehmoment M sind. Die angegebene Form, in der die Menge D nicht darstellbar ist, bezeichnet eine durch zwei zu der y-Achse parallele Geraden beschränkte Fläche. Das Symbol "Λ" steht dabei für ein logisches UND. Die Menge D kann beispielsweise in einer der vereinfachten Formen D(x, y) = { (x, y) | di < x < d 2 ) mit di < d 2 } und/oder D(x, y) = D(x) angebbar sein. Anders ausgedrückt kann dies bedeuten, dass die Menge D nicht in einer nur von der Drehzahldifferenz Δη anhängigen Form angegeben werden kann, wobei hinsichtlich der Größe y keine Bedingungen zu erfüllen sind. Nützlicherweise kann vorgesehen sein, dass eine weitere Größe x' zwischen einem weiteren Gangrad und einem zugeordneten weiteren Sperrglied des Getriebes ermittelt wird, dass zum Synchronisieren des Getriebes das weitere Gangrad und das weitere Sperrglied drehfest gekoppelt werden, dass eine Zeit t-ι ermittelt wird, die ausgehend vom aktuellen Betriebszustand S des Gangrades und des zugeord- neten Sperrgliedes zum Erreichen der Menge D von synchronisierten Betriebszustanden benötigt wird, dass eine zweite Zeit t 2 ermittelt wird, die zur Überführung des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrglieds aus einem weiteren Betriebszustand S' des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes in eine weitere Menge D' von synchronisierten Betriebszustanden des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes benötigt wird, und dass die zweite Größe y erst auf einen von Null verschiedenen Wert gesetzt wird, wenn t-ι > t 2 ist. "Von Null verschieden" bedeutet, dass die Synchronisierung eingeleitet wird, wobei beispielsweise ein synchronisierendes Drehmoment M als zweite Größe y erzeugt wird. Dies erlaubt eine Reduzierung der zur Synchronisierung des Getriebes notwendigen Zeitspanne, da eine Synchronisierung des Gangrads mit dem zugeordneten Sperrglied bereits beginnt, während die Synchronisierung des weiteren Gangrads mit dem zugeordneten weiteren Sperrglied, die mit einer Kopplung der beiden Teile abgeschlossen wird, noch nicht vollständig angeschlossen ist. Die weitere Größe x' kann beispielsweise eine weitere Drehzahldifferenz Δη' oder einen räumlichen Abstand zwischen zu koppelnden Getriebeteilen bezeichnen. Das Abschließen der Synchronisierung kann beispielsweise durch das Unterschreiten einer vorgebbaren Drehzahldifferenzschwelle oder mit dem Einlegen oder Koppeln der synchronisierten Teile abgeschlossen werden, das heißt mit der drehfesten Kopplung. Die Synchronisierung bezeichnet im Zusammenhang mit der weiteren Größe x' oder der weiteren Menge D' also entweder eine Synchronisierung der Drehzahl oder eine Kopplung/Einlegung. Voneinander abhängige, das heißt sich gegenseitig beeinflussende, Synchronisierungen erfolgen somit zumindest teilweise gleichzeitig, so dass die für die vollständige Synchronisierung des Getriebes insgesamt notwendige Zeitspanne reduziert werden kann. Die weitere Menge D' der synchronisierten Betriebszustände des weiteren Gangrads und des weiteren Sperrglieds kann beispielsweise analog zu der Menge D der synchronisierten Betriebszustände des Gangrads und des Sperrglieds definiert und/oder experimentell ermittelt werden. Die Zeitspannen t-ι und t 2 können beispielsweise in Abhängigkeit von den jeweiligen Betriebszuständen S und S' experimentell vorbestimmt sein und in einem Steuergerät des Getriebes gespeichert sein. Alternativ ist eine dynamische Abschätzung der Zeitspannen t-ι und t 2 möglich, bei der aus voraussichtlichen Regelungskurven der beiden Betriebszustände S und S' Zeitspannen t-ι und t 2 abgeschätzt werden. Eine Mischung beider Möglichkeiten ist ebenso möglich.

In diesem Zusammenhang kann vorgesehen sein, dass die zweite Größe y be- tragsmäßig beschränkt wird, solange ein Abstand Δ des weiteren Betriebszustands S' des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes zu der Menge D' von synchronisierten Betriebszuständen des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes größer als ein vorgebbarer Schwellenwert AS' ist. Durch das betragsmäßige Beschränken der zweiten Größe y wird die Synchronisierung der ersten Größe erleichtert. Auf diese Weise kann beispielsweise die Regelung/Steuerung zur Synchronisierung des weiteren Gangrades mit dem zugeordneten weiteren Sperrglied unabhängig von der Synchronisierung des Gangrades mit dem zugeordneten Sperrglied erfolgen. Insbesondere kann vorgesehen sein, dass die zweite Größe y betragsmäßig auf einen Wert beschränkt ist, der den Abstand Δ und/oder eine erste Ableitung des Abstands Δ nicht vergrößert. Der Abstand Δ kann beispielsweise als Euklidische Norm oder als irgendeine andere, dem Fachmann als geeignet erscheinende, einen Abstand definierende Norm bestimmt sein.

Es ist weiterhin möglich, dass der aktuelle Betriebszustand S durch eine Steuerung oder Regelung der zweiten Größe y in einen von der Menge D umfassten synchronisierten Betriebszustand gebracht wird. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass die Steuerung oder Regelung des aktuellen Betriebszustandes S durch eine zeitlich veränderliche Rückkopplung C(t) realisiert wird. Eine zeitlich veränderliche Rückkopplung C kann eine zügige und zugleich sichere Steuerung oder Regelung zur Überführung des Getriebes aus seinem aktuellen Betriebszustand S in einen synchronisierten Betriebszustand erlauben. Die zeitlich veränderliche Rückkopplung kann beispielsweise als negative Rückkopplung oder Gegenkopplung in der Form C(t) = F ( D, S [ x(t), y(t) ] ) vorgegeben sein, wobei als Funktion F jede beliebige dem Fachmann als geeignet erscheinende Funktion verwendet werden kann. Beispielsweise eine eine Sliding- Mode-Regelung darstellende Funktion.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Steuerung oder Regelung des aktuellen Betriebszustandes S als ein endlicher Automat realisiert wird. Auf diese Weise kann die Überführung des Getriebes in einen synchronisierten Betriebszustand in vorherbestimmter Weise dargestellt sein. Beispielsweise kann instabiles Regelverhalten aufgrund von nichtlinearen Systemeigenschaften auf diese Weise vermieden werden. Die zu einem definierten Betriebszustand S des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes zugehörige und einzustellende zweite Größe y, beispielsweise das synchronisierende Drehmoment M, kann zum Beispiel experimentell vorbestimmt sein.

Nützlicherweise kann auch vorgesehen sein, dass bei der Ermittlung der Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes neben der ersten Größe x und der zweiten Größe y zumindest eine weitere Größe berücksichtigt wird, die von der ersten Größe x und der zweiten Größe y unabhängig ist. Die weitere Größe kann beispielsweise eine Fahrzeuggeschwindigkeit sein. Die weitere Größe kann einen direkten oder indirek- ten Einfluss auf den Synchronisierungsprozess des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes haben. Beispielsweise kann eine größere Fahrzeuggeschwindigkeit höhere Drehzahldifferenzen zwischen den zu synchronisierenden Getriebeteilen bedeuten, die abgebaut werden müssen.

Vorteilhafterweise kann vorgesehen sein, dass die Menge D von vorbestimmbaren synchronisierten Betriebszuständen des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes für verschieden Paare von Gangrädern und Sperrgliedern unabhängig voneinander bestimmt wird. Verschiedene Gangräder stellen verschiedene Überset- zungen bereit. Deshalb kann die Bestimmung der Menge D für ein erstes Paar von zu synchronisierenden Getriebeteilen verschieden von einer anderen Menge D für ein zweites Paar von zu synchronisierenden Getriebeteilen sein, das sich von dem ersten Paar von Getriebeteilen unterscheidet. Ein Paar von zu synchronisierenden Getriebeteilen besteht dabei aus einem Gangrad und einem zugehörigen Sperr- glied.

Die Erfindung besteht weiterhin aus einer Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes umfassend ein elektronisches Steuergerät, das zur Ausführung eines der vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet ist. Insbe- sondere kann das Steuergerät zur Ausführung der einzelnen Schritte der vorstehend beschriebenen Verfahren eingerichtet sein.

Die Erfindung besteht weiterhin aus einem synchronisierbaren Getriebe mit einer solchen Getriebesteuerung.

Auf diese Weise könne die Vorteile und Besonderheiten des beschriebenen Verfahrens auch im Rahmen einer Vorrichtung umgesetzt werden.

Die Vorteile und Besonderheiten des im Zusammenhang mit den abhängigen Ansprüchen beschriebenen Verfahrens können in gleicher Weise im Rahmen der Getriebesteuerung zur Steuerung eines synchronisierbaren Getriebes umgesetzt werden.

Die Vorrichtung und das Verfahren werden im Folgenden anhand beispielhafter Ausführungsformen beschrieben.

Eine schematische Darstellung eines Getriebes mit Vorgelegewelle; ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer ersten Stellung;

Figur 3 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer zweiten Stellung;

Figur 4 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer dritten Stellung;

Figur 5 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer ersten Stellung; Figur 6 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer zweiten Stellung;

Figur 7 ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer dritten Stellung; Figur 8 eine erste Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes;

Figur 9 eine zweite Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes; und Figur 10 einen zeitlichen Verlauf der Betriebszustände eines synchronisierbaren Getriebes.

In den folgenden Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder gleichartige Teile.

Figur 1 zeigt eine schematische Darstellung eines Getriebes mit Vorgelegewelle. Das dargestellte Getriebe 44 umfasst eine Eingangswelle 1 , eine Ausgangswelle 2 sowie eine Vorgelegewelle 3, die versetzt zu der Eingangswelle 1 und der Aus- gangswelle 2 angeordnet sein kann. An der Vorgelegewelle 3 sind ein erstes Zahnrad 4, ein zweites Zahnrad 5, ein drittes Zahnrad 6, ein viertes Zahnrad 7 und ein fünftes Zahnrad 8 vorgesehen, die jeweils drehfest mit der Vorgelegewelle 3 verbunden sind. An der Eingangswelle 1 ist ein erstes Loserad 9 vorgesehen. Das Loserad 9 kann mithilfe eines ersten Sperrgliedes 21 über ein erstes Gangrad 15 drehfest mit der Eingangswelle 1 gekoppelt sein. Die Eingangswelle 1 kann weiterhin über das erste Sperrglied 21 und ein zweites Gangrad 16 mit einem zweiten Loserad 10 drehfest gekoppelt sein. Auf der dem zweiten Gangrad 16 gegenüberliegenden Seite des zweiten Loserades 10 ist ein drittes Gangrad 17 angeordnet, das zusammen mit einem zweiten Sperrglied 22 das zweite Loserad 10 drehfest an die Ausgangswelle 2 koppeln kann. An der Ausgangswelle 2 sind weiterhin ein drittes Loserad 1 1 , ein viertes Loserad 12 sowie ein fünftes Loserad 13 angeordnet. Das dritte Loserad 1 1 ist über ein viertes Gangrad 18 und das zweite Sperrglied 22 drehfest mit der Ausgangswelle 2 koppelbar. Das vierte Loserad 12 ist über ein fünftes Gangrad 19 und ein drittes Sperrglied 23 drehfest mit der Ausgangswelle 2 koppelbar. Das fünfte Loserad 13 ist über ein sechstes Gangrad 20 und das dritte Sperrglied 23 ebenfalls drehfest mit der Ausgangswelle 2 koppelbar. Eine Verzahnung des ersten Zahnrades 4 befindet sich im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des ersten Loserades 9. Eine Verzahnung des zweiten Zahnrades 5 befindet sich im ständigen Eingriff einer Verzahnung des zweiten Loserades 10. Weiterhin befinden sich eine Verzahnung des dritten Zahnrades 6 im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des dritten Loserades 1 1 und eine Verzahnung des vierten Zahnrades 7 im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des vierten Loserades 12. Eine Verzahnung des fünften Zahnrades 8 befindet sich im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung eines Zwischenrades 14, wobei die Verzahnung des Zwischenrades 14 wiederum im ständigen Eingriff mit einer Verzahnung des fünften Loserades 13 steht.

Mit dem dargestellten Getriebe 44 sind sechs verschiedene Vorwärtsgänge sowie zwei Rückwärtsgange realisierbar, wobei die Umkehrung der Drehrichtung der Ausgangswelle 2 über das Zwischenrad 14 realisiert ist. Das dargestellte Getriebe 44 ist über Synchronringe 24 zwischen dem ersten Sperrglied 21 und dem ersten Gangrad 15 sowie zwischen dem ersten Sperrglied 21 und dem zweiten Gangrad 16 eingangsseitig synchronisiert. Ausgangsseitig ist das dargestellte Getriebe 44 über eine Bremseinrichtung 25 synchronisiert, die als gemeinsame Synchronisiereinrichtung für das zweite Loserad 10, das dritte Loserad 1 1 , die vierte Loserad 12 und das fünfte Loserad 13 gegenüber der Ausgangswelle 2 dient. Das erste Sperrglied 21 kann über eine erste Schalteinrichtung 26 von einem elektronischen Steuergerät 36 ansteuerbar sein. Das zweite Sperrglied 22 kann über eine zweite Schalteinrichtung 27 von dem elektronischen Steuergerät 36 ansteuerbar sein. Weiterhin kann das dritte Sperrglied 23 über eine dritte Schalteinrichtung 28 von dem elektronischen Steuergerät 36 ansteuerbar sein. Der Schaltzustand des ersten Sperrgliedes 21 kann über eine erste Sensoreinrichtung 29 von dem elektronischen Steuergerät 36 überwacht werden. Ebenso kann eine zweite Sensoreinrichtung 30 die Schaltstellung des zweiten Sperrgliedes 22 überwachen während eine dritte Sensoreinrichtung 31 den Schaltzustand des dritten Sperrgliedes 23 überwachen kann. Die von der ersten Sensoreinrichtung 29, der zweiten Sensoreinrichtung 30 und der dritten Sensoreinrichtung 31 ermittelten Messwerte oder Daten können zur Auswertung an das elektronische Steuergerät 36 übermittelt werden. Je nach Bedarf kann weiterhin eine vierte Sensoreinrichtung 32 zur Erfassung einer Drehzahl der Eingangswelle 1 vorgesehen und mit dem elektronischen Steuergerät 36 gekoppelt sein. Exemplarisch dargstellt ist weiterhin eine fünfte Sensoreinrichtung 33, zur Ermittlung einer Drehzahl des dritten Loserades 1 1 . Aufgrund der festen Verzahnung zwischen dem dritten Loserad 1 1 und dem dritten Zahnrad 6 kann über die fünfte Sensoreinrichtung 33 auch die Drehzahl der Vorgelegeschwelle 3 ermittelt werden. Eine sechste Sensoreinrichtung 34 dient schließlich der Ermittlung einer Drehzahl der Ausgangswelle 2. Weitere nicht explizit dargestellte Sensoreinrichtun- gen zu Erfassung unterschiedlicher Drehzahlen einzelner Teile des Getriebes 44 können je nach Bedarf vorgesehen sein. Zusätzliche ebenfalls nicht dargestellte Sensoren, die beispielsweise der Erfassung der räumlichen Position einzelner Teile des Getriebes oder des Abstandes zwischen einzelnen Teilen des Getriebes dienen können, können ebenfalls je nach Bedarf vorgesehen sein. Die von sämtlichen Sensoreinrichtungen 29, 30, 31 , 32, 33, 34 ermittelten Messwerte oder Daten können an das elektronische Steuergerät 36 übermittelt werden. Das Steuergerät 36 kann über einen Anschluss 35 an einen Fahrzeugbus gekoppelt sein. Das Steuergerät 36 kann weiterhin aufgrund von über die Sensoreinrichtungen 29, 30, 31 , 32, 33 und 34 und über den Anschluss 35 übertragenen Daten einen optimalen Gang ermitteln und selbsttätig einlegen. Eine manuelle Gangauswahl kann ebenfalls möglich sein. Die erste Sensoreinrichtung 29, die zweite Sensoreinrichtung 30 und die dritte Sensoreinrichtung 31 können beispielsweise Sensoren zur Positionsbestimmung der jeweiligen Sperrglieder umfassen. Im Defektfall, das heißt beim Blockieren eines Sperrgliedes, kann vorgesehen sein, dass das Steuergerät aus den verbleibenden wählbaren Gängen den geeignetsten auswählen kann.

Das erste Sperrglied 21 kann beispielsweise drei unterschiedliche Schaltstellungen aufweisen. In einer ersten Schaltstellung des ersten Sperrgliedes 21 kann die Eingangswelle 1 sowohl von dem ersten Loserad 9 als auch von dem zweiten Loserad 10 entkoppelt sein. In einer zweiten Schaltstellung des ersten Sperrgliedes 21 kann die Eingangswelle 1 drehfest mit dem ersten Loserad 9 gekoppelt sein, so dass das zweite Loserad 10, das dritte Loserad 1 1 , das vierte Loserad 12 und das fünfte Loserad 13 über die Vorgelegewelle 3 mit den darauf drehfest angeordneten Zahnrädern 5, 6, 7 und 8 angetrieben werden. In einer dritten Schaltposition des ersten Sperrgliedes 21 , die auch in Figur 1 dargestellt ist, ist die Eingangswelle 1 drehfest mit dem zweiten Loserad 10 gekoppelt. Auch in dieser Schaltposition werden andere Loseräder 4, 6, 7 und 8 über die Vorgelegewelle 3 angetrieben. Die erste Schaltstellung, die einer Neutralstellung entspricht, kann je nach Bedarf auch entfallen, so dass nur zwei verschiedene Schaltstellungen des ersten Sperrgliedes 21 vorzusehen sind. Durch die Auswahl der jeweiligen Schaltstellungen des zweiten Sperrgliedes 22 und des dritten Sperrgliedes 23, die jeweils wiederum drei unterschiedliche Schaltpositionen aufweisen, kann die Übersetzung des Getriebes 44 in üblicher Weise ausgewählt sein. Dargestellt ist eine erste Schaltposition des zweiten Sperrgliedes 22, in der sowohl das zweite Loserad 10 als auch das dritte Loserad 1 1 gegenüber der Ausgangswelle 2 frei drehbar ist. Dargestellt ist weiter das dritte Sperrglied 23 in einer Schaltstellung in der das vierte Loserad 12 drehfest an die Ausgangswelle 2 gekoppelt ist während das fünfte Loserad 13 gegenüber der Ausgangswelle 2 frei drehbar ist. Das in Figur 1 dargestellte Getriebe 44 leitet daher einen von der Eingangswelle 1 ausgehenden Kraftfluss zunächst über das zweite Loserad 10 und das zweite Zahnrad 5 auf die Vorgelegewelle 3 und von dort über das vierte Zahnrad 7 und das vierte Loserad 12 auf die Ausgangswelle 2.

Um ein ruhiges, komfortables und ruckfreies Schalten zu ermöglichen und um die Lastwechsel beim Wechseln des Ganges zu reduzieren, wird nach einem anfänglichen Unterbrechen des Kraftflusses eine Drehzahldifferenz zwischen drehfest zu koppelnden Getriebeteilen, beispielsweise einem der Loseräder 9, 10, 1 1 , 12, 13 und einem der Sperrglieder 21 , 22 , 23, üblicherweise während einer Synchronisie- rungsphase zunächst reduziert, bevor das drehfeste Koppeln tatsächlich erfolgt.

Beispielsweise kann die Synchronisierung über Synchronringe 24 erfolgen, wie dies im Zusammenhang mit dem ersten Loserad 9, dem zweiten Loserad 10 und dem ersten Sperrglied 21 in Figur 1 dargestellt ist. Das erste Sperrglied 21 ist in axialer Richtung verschiebbar drehfest auf der Eingangswelle 1 angeordnet. Das erste Sperrglied 21 kann beispielsweise in Form einer herkömmlichen Schaltmuffe ausgebildet sein, welche eine Verzahnung an ihrer Außenseite oder ihrer Innenseite aufweisen kann. Zur drehfesten Kopplung des ersten Sperrgliedes 21 kann dieses durch Verschiebung in axialer Richtung in Eingriff mit einer zugeordneten Innenver- zahnung oder einer zugeordneten Außenverzahnung des ersten Gangrades 15 oder des zweiten Gangrades 16 gebracht werden. Die erste Berührung zwischen dem jeweiligen Gangrad 15, 16 und dem ersten Sperrglied 21 erfolgt dabei über den Synchronring 24, der mithilfe von Reibung eine etwaig vorhandenen Drehzahldiffe- renz zwischen der Verzahnung des Gangrades 15, 16 und der Verzahnung des ersten Sperrgliedes 21 abbaut. Erst nach dem Abbau der Drehzahldifferenz erfolgt das eigentliche drehfeste Koppeln.

Die von dem elektronischen Steuergerät 36 angesteuerte Bremseinrichtung 25 stellt eine gemeinsame Synchronisierungsvorrichtung für das zweite Sperrglied 22 und das dritte Sperrglied 23 dar. Die Bremseinrichtung 25 kann eine Synchronisierung beispielsweise bei Schaltvorgängen unterstützen, bei denen das dritte Gangrad 17, das vierte Gangrad 18, das fünfte Gangrad 19 und das sechste Gangrad 20 beteiligt sind. Durch das Abbremsen der Vorgelegewelle 3 kann eine Drehzahldifferenz zwischen dem zweiten Loserad 10, dem dritten Loserad 1 1 , dem vierten Loserad 12 und dem fünften Loserad 13 und der Ausgangswelle 2 abgebaut werden. Das Synchronisieren des ersten Loserades 9 und des zweiten Loserades 10 gegenüber der Eingangswelle 1 über die Synchronringe 24 kann unabhängig von einer Synchronisierung des zweiten Loserades 10 des dritten Loserades 1 1 , des vierten Loserades 12 und des fünften Loserades 13 gegenüber der Ausgangswelle 2 sein, die mithilfe der Bremseinrichtung 25 erfolgt. Das Betätigen der Bremseinrichtung 25 wirkt sich jedoch auch auf die Synchronisierung des ersten Sperrgliedes 21 mit dem ersten Loserad 9 oder dem zweiten Loserad 10 aus. Die Synchronisierung über die Bremseinrichtung 25 kann durch einen Betriebszustand S(x, y) charakterisiert sein, wobei eine erste Größe x, die beispielsweise eine Drehzahldifferenz Δη zwischen dem jeweiligen Gangrad 17, 18, 19, 20 und dem jeweiligen zugeordneten Sperrglied 22, 23 sein kann, und eine zweite Größe y, die beispielsweise ein synchronisierendes Drehmoment M sein kann, verwendet werden können. Eine Menge D(x, y) von synchronisierten Betriebszuständen kann definiert werden, in denen das Steuerge- rät versuchen kann, die zuvor synchronisierten Getriebeteile drehfest zu koppeln. Das Verfahren zur Synchronisierung wird im Zusammenhang mit den folgenden Figuren genauer beschreiben.

Die Anwendung des beschriebenen Verfahrens ist nicht auf das in Figur 1 darge- stellte Getriebe 44 begrenzt. Das beschriebene Verfahren ist vielmehr zusammen mit einem beliebigen Getriebe mit wenigstens einer gemeinsamen Synchronisie- rungseinrichtung nutzbar, wobei die Synchronisierung von mehreren Kupplungen, das heißt die Anpassung der Bewegung gegeneinander beweglicher Teile, bei wenigstens einigen der möglichen Gangschaltungen, durch die gemeinsame Syn- chronisierungseinrichtung gewährleist werden kann. Insbesondere spielt die Anzahl der Eingangswellen keine Rolle und kann variabel gewählt werden. Aus dem Stand der Technik ist bekannt, den synchronisierten Betriebszustand über einen Drehzahldifferenzbereich so festzulegen, dass die Schwankungen in dem Antriebstrang nach dem Einkuppeln des Gangrades und das auftretende Schaltgeräusch mög- liehst gering bleiben. Der Drehzahldifferenzbereich kann zu diesem Zweck so festgelegt werden, dass das Überspringen von Lücken zwischen einzelnen Zähnen, bei dem die Zähne des Sperrgliedes und des Gangrades unter erheblichen Verschleiß aneinander entlangschleifen oder -springen nicht vorkommt, und dass die zugehörigen Verzahnungen an dem Gangrad und dem Sperrglied mit den Stirnsei- ten ihrer Zähne möglichst nicht in permanent Kontakt stehen bleiben. Die alleinige Berücksichtigung der Drehzahldifferenz kann jedoch nicht in jedem Fall eine befriedigende Schaltqualität garantieren. Das vorliegend beschriebene Verfahren erlaubt, durch eine verfeinerte Bestimmung des synchronisierten Betriebszustandes deutliche Verbesserungen in der Schaltqualität zu realisieren.

Das in Figur 1 beschriebene Getriebe 44 umfasst eine gemeinsame Synchronisie- rungsvorrichtung in Form der Getriebebremse 25 und eine hiervon unabhängige Synchronisierungsvorrichtung in Form der Synchronringe 24. Bei einem Wechsel zwischen zwei verschiedenen Gängen können zwei voneinander unabhängige Synchronisierungen erforderlich sein. Eine Synchronisierung mithilfe der Getriebebremse 25 und eine weitere Synchronisierung mithilfe der Synchronringe 24. Das Betätigen der Getriebebremse 25 kann jedoch die Synchronisierung durch die Synchronringe 24 stören, da die Getriebebremse 25 über das erste Zahnrad 4 und das zweite Zahnrad 5 auch das zweite Zahnrad 9 und das dritte Zahnrad 10 beein- flusst. Daher wird die Getriebebremse 25 üblicherweise erst betätigt, wenn die Synchronisierung über die Synchronringe 24 abgeschlossen und die synchronisierten Teile des Getriebes 44, hier das erste Gangrad 15 oder das zweite Gangrad 16 und das erste Sperrglied 21 , drehfest gekoppelt sind. Für die Synchronisierung über die Synchronringe 24 ist teilweise analog zu der Synchronisierung über die Getriebebremse 25 ein Betriebszustand S' des weiteren Gangrades und des zugeordne- ten weiteren Sperrgliedes ermittelbar. Das weitere Gangrad kann dann beispielsweise das erste Gangrad 15 oder das zweite Gangrad 16 sein. Das weitere Sperrglied ist dann das zweite Sperrglied 22. Ebenso kann teilweise analog zu der Menge D eine Menge D' der synchronisierten Betriebszustände des weiteren Gangrades und des weiteren Sperrgliedes ermittelt werden, wobei unter synchronisiert im Zusammenhang mit der Menge D' auch gekoppelte oder eingelegte Betriebszustände verstanden werden können, insbesondere wenn die weitere Größe x', einen räumlichen Abstand der zu koppelnden Getriebeteile bezeichnet. Da durch die Synchronisierung mithilfe der Synchronringe 24 auch die Synchronisierung mithilfe der Getriebebremse 25 beeinflusst wird, kann ein Austausch von S und S' sowie von D und D' ebenfalls möglich sein. Durch das zumindest teilweise gleichzeitige Synchronisieren, das heißt durch das Betätigen der Getriebebremse 25 während das Gangrad und das Sperrglied noch nicht drehfest gekoppelt sind, kann das Synchronisieren des Getriebes beschleunigt werden, wenn die Synchronisierung des Gangrades und des Sperrgliedes nicht negativ beeinflusst wird. Dies kann beispielsweise durch eine ausreichend geringe Betätigung der Getriebebremse 25 sichergestellt werden, das heißt durch ein genügend kleines synchronisierendes Drehmoment M. Auch eine geringe Betätigung der Getriebebremse 25 verkürzt die verbleibende Zeit zur Synchronisierung des Gangrades und des zugehörigen Sperrgliedes. Figur 2 zeigt ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer ersten Stellung. Dargestellt sind das vierte Gangrad 18 und das zweite Sperrglied 22 sowie Zähne 37 der in Eingriff zu bringenden Verzahnungen. Dabei sollen die Zähne 37 des vierten Gangrades 18 und des zweiten Sperrgliedes 22 jeweils in Löchern 53 der gegenüberliegenden Teile zum liegen kommen. Der seitlich angeordnete Pfeil symbolisiert die relative Drehrichtung, das heißt die Drehzahldifferenz Δη des vierten Gangrades 18 gegenüber dem zweiten Sperrglied 22.

Figur 3 zeigt ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer zweiten Stellung. Die aus der Figur 1 bereits bekannten Teile nähern sich in einer Schließrichtung 39 einander an, bis die Zähne 37 schließlich ineinandergreifen nachdem die vorhandene Drehzahldifferenz Δη abgebaut ist. Auf das in Figur 3 dargestellte zweite Sperrglied 22 wirkt während der Bewegung in der Schließrichtung 39 ein erstes Drehmoment 40, das von der Bremseinrichtung 25 erzeugt wird. Weiterhin wirkt ein zweites Drehmoment 41 , welches alle nicht von der Bremseinrichtung 25 verursachten Drehmomente umfasst, beispielsweise ein durch Reibungsverluste innerhalb des Getriebes 44 verursachtes Drehmoment, sowie ein drittes Drehmoment 42, das an den Stirnseiten der Zähne 37 aufgrund der Reibung durch die Anpresskraft in der Schließrichtung 39 erzeugt wird. Das dritte Drehmoment 42 wirkt entgegen der relativen Drehzahldifferenz Δη des zweiten Sperrgliedes 22 und des vierten Gangrades 18. Wenn die relative Drehzahldifferenz Δη durch das dritte Drehmoment 42 abgebaut ist, bevor die Zähne 37 in die Löcher 53 hineingreifen, so dass die Verzahnung in Eingriff gebracht ist, kann eine permanente Zahn-auf-Zahn-Position entstehen, die beim Einsetzen eines zu übertragenen Kraftflusses zu einem ruckar- tigen Verschieben der Verzahnungen gegeneinander führen kann. Alternativ ist auch ein Neustart des Synchronisierungsvorgangs möglich. Das durch die Bremseinrichtung 25 ausgeübte erste Drehmoment 40 sollte daher so bestimmt sein, dass eine Zahn-auf-Zahn-Position nicht bei verschwindender Drehzahldifferenz Δη eintreten kann. Figur 4 zeigt ein Gangrad und ein zugehöriges Sperrglied in einer dritten Stellung. In Figur 4 ist der Endzustand einer erfolgreichen Synchronisierung dargestellt, bei denen die Verzahnung des zweiten Sperrgliedes 22 in die zugehörige Verzahnung des vierten Gangrades 18 eingreift und ein Kraftfluss übertragen werden kann.

Die Figuren 5, 6 und 7 zeigen ebenfalls jeweils ein Gangrad und einzugehöriges Sperrglied in einer ersten, einer zweiten und einer dritten Stellung. Das in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellte vierte Gangrad 18 und das dargestellte zweite Sperrglied 22 unterscheiden sich von den aus den Figuren 1 , 2, 3 und 4 dargestell- ten Gangrädern und Sperrgliedern dadurch, dass anstelle von Zähnen 37 weitere Zähne 38 mit einer unterschiedlichen Profilierung dargestellt sind. Aufgrund des Profils der weiteren Zähne 38 entsteht als Gegenkraft zu der Betätigungskraft in der Schließrichtung 29 eine Kraft 43, die zu einem unerwünschten Überspringen der Löcher 53 unter einer erhöhten Materialermüdung an der Verzahnung 38 führen kann.

Figur 8 zeigt eine erste Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchronisierbaren Getriebes. Dargestellt auf der x-Achse kann beispielsweise eine Drehzahldifferenz Δη als erste Größe x sein. Dargestellt auf der y-Achse kann beispiels- weise ein synchronisierendes Drehmoment M als zweite Größe y sein. Eine Menge D 45 ist durch eine untere Schwelle di 47 und eine obere Schwelle d 2 48 beschränkt. Die untere Schwelle di 47 und die obere Schwelle d 2 48 können dementsprechend zulässige Drehzahlabweichungen zwischen einem Sperrglied und dem zugehörigen Gangrad bezeichnen. Die Menge D kann die Menge der Betriebszu- stände S(x, y) bezeichnen, in denen eine Getriebesteuerung des synchronisierbaren Getriebes eine Synchronisierungsphase beendet und den Gang durch das drehfeste Koppeln des Gangrades mit dem zugehörigen Sperrglied einlegt. Wie bereits im Zusammenhang mit den Figuren 2 bis 6 beschrieben wurde, kann die in Figur 8 dargestellte Menge D Betriebszustände S des synchronisierbaren Getriebes umfas- sen, die nicht zu einem ruckfreien oder erfolgreichen drehfesten koppeln führen, beispielsweise durch das Auftreten einer Zahn-auf-Zahn-Position bei verschwindender Drehzahldifferenz Δη.

Figur 9 zeigt eine zweite Menge von Betriebszuständen D(x, y) eines synchro- nisierbaren Getriebes. Im Gegensatz zu der aus Figur 8 bekannten ersten Menge von Betriebzuständen ist die in Figur 9 dargestellte zweite Menge D 45 von Betriebszuständen von einem umlaufenden Rand 49 begrenzt, so dass die zweite Menge D 45 von Betriebszuständen D(x, y) nicht ausschließlich als Funktion der ersten Größe x darstellbar ist. Der Rand 49, der die zweite Menge D 45 von Be- triebszuständen begrenzt, kann beispielsweise definiert sein durch eine Funktion P(x, y), die die Wahrscheinlichkeit eines erfolgreichen Einlegens des Ganges in einem Betriebspunkt S 46 des synchronisierbaren Getriebes beschreibt. Das Einlegen eines Ganges kann beispielsweise als nicht erfolgreich angesehen werden, wenn eine Zahn-auf-Zahn-Position oder das Überspringen eines Lochs erfolgt. Die Wahrscheinlichkeit hierfür kann durch P(x, y) beschrieben sein. Weiterhin kann eine Funktion T(x, y) herangezogen werden, die das Maximum von Vibrationen in dem Antriebsstrang des Fahrzeugs nach dem Einlegen des Ganges angibt, wobei die Vibrationen insbesondere durch Drehschwingungen verursacht sein können. Der Rand 49 der zweiten Menge D von Betriebszuständen kann dann beispielsweise gegeben sein in der Form

D = { (x, y) | ( P(x, y) > Pmin ) Λ ( T(x, y) < T max ) }, wobei P min und T max vorgebbare Werte darstellen. Die Funktionen P(x, y) und T(x,y) können für ein vorgegebenes Getriebe beziehungsweise einen vorgegebenen Antriebsstrang experimentell oder rechnerisch bestimmt sein. Die so definierte Menge D umfasst dann nur noch die Betriebszustände des Getriebes, bei denen ein drehfestes Koppeln des Gangrades und des zugeordneten Sperrgliedes mit einer Wahrscheinlichkeit größer als P min erfolgreich ist und bei denen zusätzlich auch die Vibration im Antriebsstrang kleiner als T max bleibt. Die Mengen D und/oder D' können separat für alle zu synchronisierenden Paare von Getriebeteilen ermittelt werden, wobei für unterschiedliche zu synchronisierende Paare von Getriebeteilen auch unterschiedliche Mengen D und/oder D' ermittelt werden können. Weiterhin können zusätzliche Größen, beispielsweise die Fahr- Zeuggeschwindigkeit, bei der Ermittlung der Mengen berücksichtigt werden. Es können beispielsweise für ein Gangrad und ein zugeordnetes Sperrglied mehrere unterschiedliche Mengen D vorgesehen und einem Speicher des elektronischen Steuergerätes 36 abgespeichert werden. Das elektronische Steuergerät 36 kann in Abhängigkeit von dem aktuellen Betriebszustands des Fahrzeuges, zum Beispiel der Fahrzeuggeschwindigkeit, eine der gespeicherten Mengen D für eine anstehende Synchronisierung auswählen.

Figur 10 zeigt einen zeitlichen Verlauf der Betriebszustände eines synchronisierbaren Getriebes. Dargestellt in Figur 10 ist der Betriebszustand des synchronisierba- ren Getriebes ausgehend von einem Startpunkt 50 bei dem eine Synchronisie- rungsphase eingeleitet wird bis zu einem Endpunkt 52 der in der Menge D 45 von Betriebszuständen eines synchronisierbaren Betriebes liegen kann, bei dem der Kraftfluss durch das Ineinandergreifen der Verzahnung zwischen einem Gangrad und einem zugehörigen Sperrglied hergestellt wird. Ausgehend von dem Startpunkt 50 wird durch das Betätigen der Bremseinrichtung 25 die zweite Größe y erhöht, die beispielsweise das synchronisierende Drehmoment M sein kann, so dass infolge dessen die zweite Größe y ansteigt und zugleich die erste Größe x sinkt, die beispielsweise die Drehzahldifferenz Δη zwischen den zu synchronisierenden Getriebeteilen darstellen kann. Dementsprechend wandert der Betriebszustand S des synchronisierbaren Getriebes entlang der Kurve 51 von dem Startpunkt 50 zu dem Endpunkt 52. Die Steuerung oder Regelung der zweiten Größe y, beispielsweise des von der Bremseinrichtung 25 erzeugten Drehmomentes M kann das Steuergerät des Getriebes übernehmen. Der Betriebszustand S des synchronisierbaren Getriebes muss vom Startpunkt 50 zu einem Punkt innerhalb der Menge D 45 von Betriebszuständen gebracht werden, um das Synchronisieren des Getriebes auch mit einem erfolgreichen drehfesten koppeln abschließen zu können. Das von der Bremseinrichtung aufzubringende Drehmoment kann beispielsweise mithilfe einer zeitlich veränderlichen Rückkopplung C festgelegt sein. Die Rückkopplungsfunktion C kann beispielsweise in der Form

C(t) = F ( D, S [ x(t), y(t) ] ) gegeben sein. Die Funktion F kann dabei eine beliebige dem Fachmann geläufige Rückkopplungsfunktion darstellen, beispielsweise eine der Sliding-Mode-Steuerung zugehörige Funktion.

Alternativ oder zusätzlich kann die Steuerung der zweiten Größe y auch nach dem Prinzip eines endlichen Automaten erfolgen, wobei der von der ersten Größe x und der zweiten Größe y aufgespannte Raum zunächst diskretisiert und für jeden so festgelegten diskretisierten Bereich beispielsweise experimentell oder rechnerisch ein Wert für die zweite Größe y bestimmt wird, so dass die Annäherung an die Menge D 45 der synchronisierten Betriebszustände des Getriebes beispielsweise möglichst schnell erfolgt. Zur Stabilisierung und/oder zur Verbesserung der Steuerung können beide Verfahren zur Bestimmung der zweiten Größe y auch in geeig- neter Weise miteinander vermischt werden, wobei beispielsweise in periodischen Intervallen die Festlegung der zweiten Größe y gemäß dem endlichen Automaten erfolgt während dazwischen eine zeitlich veränderliche Rückkopplung zur Bestimmung der zweiten Größe y verwendet wird. Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Zeichnungen sowie in den Ansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung wesentlich sein. Bezugszeichenliste

1 Eingangswelle

2 Ausgangswelle

3 Vorgelegewelle

4 erstes Zahnrad

5 zweites Zahnrad

6 drittes Zahnrad

7 viertes Zahnrad

8 fünftes Zahnrad

9 erste Loserad

10 zweites Loserad

1 1 drittes Loserad

12 viertes Loserad

13 fünftes Loserad

14 Zwischenrad

15 erstes Gangrad

16 zweites Gangrad

17 drittes Gangrad

18 viertes Gangrad

19 fünftes Gangrad

20 sechstes Gangrad

21 erstes Sperrglied

22 zweites Sperrglied

23 drittes Sperrglied

24 Synchronring

25 Bremseinrichtung

26 erste Schalteinrichtung

27 zweite Schalteinrichtung 28 dritte Schalteinrichtung

29 erste Sensoreinrichtung

30 zweite Sensoreinrichtung

31 dritte Sensoreinrichtung

32 vierte Sensoreinrichtung

33 fünfte Sensoreinrichtung

34 sechste Sensoreinrichtung

35 Anschluss

36 elektronisches Steuergerät

37 Zahn

38 weiterer Zahn

39 Schließrichtung

40 erstes Drehmoment

41 zweites Drehmoment

42 drittes Drehmoment

43 Kraft

44 Getriebe

45 Menge D

46 Betriebspunkt S

47 untere Schwelle di

48 obere Schwelle d 2

49 Rand

50 Startpunkt

51 Kurve

52 Endpunkt

53 Loch