DE69109724T2 - Anfahr-Steuerungsverfahren. - Google Patents

Description

Verwandte Anmeldungen
• Diese Anmeldung ist mit folgenden ebenfalls anhängigen US-Patentschriften verwandt; die US-A 5 053 961 mit dem Titel SEMI-AUTOMATIC STIFT IMPLEMENTATION FOR MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEM; die US-A 5 053 959 mit dem Titel CONTROL SYSTEM AND METHOD FOR SENSING AND INDICATING NEUTRAL IN A SEMI-AUTOMATIC MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEM; die US-A 5 063 511 mit dem Titel ENHANCED MISSED SHIFT RECOVERY FOR SEMI-AUTOMATIC SHIFT IMPLEMENTATION CONTROL SYSTEM; die US-A 5 053 962 mit dem Titel AUTOMATIC SHIFT PRESELECTION MODE FOR MECHANICAL TRANSMISSION SYSTEM WITH SEMI-AUTOMATIC SHIFT IMPLEMENTATION und die US-A 4 991 099, die alle für Eaton Corporation, der Anmelderin dieser Anmeldung, eingetragen sind.
Hintergrund der Erfindung Gebiet der Erfindung
• Die vorliegende Erfindung betrifft Steuersysteme/Steuerverfahren für wenigstens teilweise automatisierte mechanische Kraftfahrzeuggetriebesysteme und insbesondere Steuersysteme/Steuerverfahren für wenigstens teilweise automatisierte mechanische Kraftübertragungssysteme von der Bauart, die eine Schaltung aus dem Leerlauf in eine ausgewählte Gangstufe ausführen oder gestatten, wenn die Drehzahl einer gesteuerten Getriebewelle, zum Beispiel der Eingangswelle, dazu gebracht ist, innerhalb eines vorgegebenen Bereichs der Synchrondrehzahl für diese Welle in der ausgewählten Gangstufe und der gemessenen Drehzahl einer anderen Getriebewelle, wie zum Beispiel der Ausgangswelle oder einer Hauptwelle zu liegen.
• Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung ein Steuersystem/-verfahren für ein wenigstens teilweise automatisiertes mechanisches Fahrzeuggetriebe, bei dem unter Anfahrbedingungen der Bereich oder das "Fenster" der Drehzahlen der gesteuerten Welle, bei denen das Einrücken der Klauenkupplung eingeleitet/erlaubt wird, beträchtlich größer als der Bereich oder das Fenster ist, der oder das für Gangwechsel im Fahren verwendet wird, und/oder bei dem die Eingangswelle auf Anzeichen von nicht einwandfreier Funktion der Trägheitsmomentbremse/Eingangswellenbremse und/oder auf eine durch nicht richtiges Ausrücken der Hauptkupplung verursachte Mitnahme der Eingangswelle untersucht wird und, wenn solche Bedingungen festgestellt werden, der Bereich oder das Fenster der Eingangswellendrehzahlen, bei denen das Einrücken der Klauenkupplung eingeleitet/erlaubt wird, auf einen Wert verändert wird, der sehr viel größer als der Bereich oder das Fenster der Eingangswellendrehzahlen ist, die für Gangwechsel im Fahren (d.h. in der Bewegung) verwendet werden.
Beschreibung des Standes der Technik
• Aus dem Stand der Technik sind vollautomatische Getriebesysteme sowohl für Schwerlastfahrzeuge, zum Beispiel Schwerlastkraftwagen, als auch für Automobile bekannt, wobei die Drossel- oder Gaspedalstellungen, die Fahrzeuggeschwindigkeiten, die Motordrehzahlen u.dgl. festgestellt werden, um entsprechend diesen Werten das Fahrzeuggetriebe automatisch zu schalten. Solche vollautomatischen Geschwindigkeitswechselgetriebesysteme schließen automatisierte Getriebe ein, bei denen unter Druck stehendes Fluid verwendet wird, um ein oder mehrere Teile mit anderen Teilen oder mit einem Widerlager reibschlüssig in Eingriff zu bringen, um eine ausgewählte Gangstufe zu erhalten, ebenso wie automatisierte mechanische Getriebe, die eine elektronische und/oder pneumatische Logik sowie Aktuatoren verwenden, um mechanische (d.h. formschlüssige) Kupplungen ein- und auszurücken, um eine gewünschte Gangstufe zu erhalten. Beispiele solcher Getriebe sind aus den US-Patentschriften US-A 3 961 546, 4 081 965 und 4 361 060 zu ersehen, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
• Solche vollautomatischen Geschwindigkeitswechselgetriebe können unakzeptabel teuer sein, insbesondere für die größten Schwerlastfahrzeuge, die typischerweise nicht in großen Stückzahlen verkauft werden. Darüber hinaus sind solche automatischen Geschwindigkeitswechselgetriebe, die unter Druck stehendes Fluid und/oder Drehmomentwandler verwenden, im Hinblick auf die zwischen deren Eingangs - und deren Ausgangswelle auftretende Verlustleistung verhältnismäßig ineffizient.
• Halbautomatische Getriebesysteme die elektronische Steuereinheiten verwenden, welche die Drossel- oder Gaspedalstellung, die Motor-, die Eingangswellen- und die Ausgangswellendrehzahl und/oder die Fahrzeuggeschwindigkeit feststellen und bei denen automatisch gesteuerte Einrichtungen zur Kraftstoffzumessung sowie Einrichtungen zum Schalten und/oder zur Betätigung der Hauptkupplung verwendet werden, um im wesentlichen vollautomatisch eine vom Fahrer manuell ausgewählte Gangstufe einzulegen, sind aus dem Stand der Technik bekannt. Beispiele für solche halbautomatischen Getriebesysteme sind bei Bezug auf die US-A 4 425 620, US-A 4 631 679 und US-A 4 648 290 zu ersehen, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
• Während solche halbautomatischen, mechanischen Getriebesysteme sehr gut angenommen werden, weil sie etwas billiger als vollautomatische Getriebesysteme sind, manuelle Kupplungssteuerung beim Fahren mit niedriger Geschwindigkeit zulassen und/oder keine automatische Auswahl der Fahrgangstufe erfordern, können sie dennoch für bestimmte Anwendungen zu teuer sein, weil sie es erfordern, daß eine relativ große Anzahl von Sensoren und automatisch steuerbaren Aktuatoren wie zum Beispiel ein Hauptkupplungsaktuator und/oder ein Aktuator für die Kraftstoffzumessung vorgesehen, installiert und gewartet werden müssen.
• Teilweise automatisierte Getriebesysteme mit einem System/Verfahren zur halbautomatischen Ausführung von Gangwechseln in einem mechanischen Getriebesystem, das in Fahrzeugen verwendet wird, die nur eine manuell gesteuerte Motordrosseleinrichtung und nur eine manuell gesteuerte Hauptkupplung aufweisen, werden in den oben genannten, ebenfalls anhängigen verwandten Patentanmeldungen erörtert. Diese Systeme umfassen eine Steuerungs-/Anzeigetafel oder Konsole zur Auswahl von Hochschaltungen, Herunterschaltungen oder Schaltungen in den Leerlauf durch den Fahrer, eine elektronische Steuerungseinheit (ECU) zum Empfangen von Eingangssignalen, welche die Drehzahlen der Getriebeeingangs- und Getriebeausgangswelle und manuell ausgewählte Schaltvorgänge kennzeichnen, und zum Verarbeiten derselben gemäß vorbestimmter logischer Regeln, um Befehlsausgangssignale abzugeben, sowie einen Getriebeaktuator zum Schalten des Getriebes gemäß der Befehlsausgangssignale.
• Das Steuer-/Anzeigegerät gestattet es dem Fahrer, eine Schaltung in einen höheren Gang, in einen niedrigeren Gang oder in den Leerlauf auszuwählen/vorzuwählen und zeigt vorzugsweise die ausgewählte, aber noch nicht ausgeführte Schaltung an, ebenso wie den gegenwärtigen Zustand des Getriebes. Sobald der Fahrer Synchronbedingungen manuell herbeiführt, wird der ausgewählte Schaltvorgang automatisch ausgeführt.
• Eine andere Bauart eines teilweise automatisierten mechanischen Fahrzeuggetriebesystems kann bei Bezug auf die US-Patentschrift US-A 4 676 115 eingesehen werden, deren Offenbarung durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist, wobei es zu diesem System gehört, Eingangs- und Ausgangswellendrehzahlen kennzeichnende Werte festzustellen, und das es nicht zuläßt, daß ein Einrücken einer Klauenkupplung versucht wird, bis im wesentlichen Synchronbedingungen festgestellt werden. Die Oberbegriffe von Anspruch 1 und 13 sind aus dem Stand der Technik bekannt.
• Bei bekannten teilweise automatisierten mechanischen Fahrzeuggetriebesystemen hat das System bei Anfahrbedingungen, wenn Synchronität festgestellt und/oder erwartet wird, ein als "Fenster" bezeichnetes "Band" oder einen Bereich von Drehzahlen, die es als synchron betrachtet. Die vorbekannten Systeme sind nicht vollständig zufriedenstellend, da, wenn das Fahrzeug, zum Beispiel ein Lastkraftwagen stillsteht oder beinahe stillsteht, das "Fenster" ein Bereich von Drehzahlen mit verschwindender oder beinahe verschwindender Eingangswellendrehzahl ist. Wenn der Fahrer einen Anfahrgang anfordert, wählt er den Gang aus und drückt dann die Kupplung bis zum unteren Ende des Pedalwegs, um die Kupplung auszurücken und die Eingangswellenbremse zum Anhalten der Getriebeeingangswelle zu betätigen. Wenn die Eingangswellenbremse nicht richtig arbeitet und/oder wenn die Kupplungsdruckplatte uneben ist, wird sich die Eingangswelle mit einer unnormal niedrigen Rate verlangsamen, wodurch das Einrücken des Anfahrganges (ein niedriger Vorwärts-/Rückwärtsgang) unmöglich oder in unannehmbarer Weise verzögert wird.
• Außerdem kann dem Fahrer keine eindeutige Rückmeldung des Einrückens der Klauenkupplung verschafft werden, wenn der Anfahrgang beim Anfahren des Fahrzeuges erst eingerückt wird, wenn die Eingangswelle angehalten ist.
Zusammenfassung der Erfindung
• Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung, die alternativ in den Ansprüchen 1 oder 13 beschrieben ist, werden die Nachteile des Standes der Technik durch das Vorsehen eines Steuersystems/Steuerverfahrens für ein wenigstens teilweise automatisiertes mechanisches Getriebe minimiert oder überwunden, bei dem unter Fahrzeuganfahrbedingungen ein still stehendes Fahrzeug in einen annehmbaren Anfahrgang geschaltet wird, wobei der Bereich oder das Fenster der Eingangswellendrehzahlen, die von der Systemsteuerung als annehmbar betrachtet werden, um ein Einrücken der zugeordneten Klauenkupplungsteile zu gestatten oder einzuleiten, gegenüber dem Bereich oder dem Fenster, der oder das für Gangwechsel im Fahren verwendet wird, verändert wird, was es ermöglicht, den Anfahrgang relativ schnell einzulegen, selbst wenn die Trägheitsmoment- oder Eingangswellenbremse nicht gut oder überhaupt nicht arbeitet oder wenn die Kupplungsdruckplatte uneben oder falsch eingestellt ist und schleift, und/oder dem Fahrer eine angenehme eindeutige Rückmeldung des tatsächlichen Einrückens der Klauenkupplung zu verschaffen.
• Das obige wird dadurch erreicht, daß ein zusätzlicher Algorithmus oder eine zusätzliche Subroutine vorgesehen wird, die wirksam wird, wenn ein Befehl oder eine Absicht, aus dem Leerlauf heraus einen Anfahrgang bei ausgerückter Fahrzeughauptkupplung einzulegen festgestellt wird. Insbesondere wenn ein annehmbarer Anfahrgang angestrebt oder befohlen wird und die Fahrzeuggeschwindigkeit anzeigt, daß das Fahrzeug still steht, und sich das Getriebe im Leerlauf befindet, wird die Drehzahl der Eingangswelle überwacht, um deren Verzögerungsrate zu bestimmen. Wenn die Verzögerungsrate einen vorbestimmten Bezugswert übersteigt, ist dies ein Anzeichen dafür, daß die Trägheitsmoment- oder Eingangswellenbremse betätigt wurde und richtig funktioniert und daß die Kupplung nicht unannehmbar falsch eingestellt ist oder schleift. Unter diesen Bedingungen wird bei einer Ausführungsform das Synchronitätsfenster mit dem normalen Wert beibehalten (typischerweise ungefähr plus oder minus 30 Umdrehungen pro Minute). Wenn jedoch die festgestellte Verzögerung der Eingangswelle mit einer niedrigeren Rate als dem vorbestimmten Bezugswert erfolgt, dann wird der Bereich oder das Fenster für Synchronität auf einen "Wert für verschlechterten Betrieb" geöffnet und wird auf diesem Wert bleiben bis die Verzögerungsrate wieder größer als der vorbestimmte Bezugswert ist. Typischerweise ist der Wert für verschlechterten Betrieb für den Bereich oder das Fenster für Synchronität im Bereich von plus oder minus 400 Umdrehungen pro Minute, was erheblich größer, mehr als zehn Mal so groß, wie der normale Bereich oder das Fenster für Synchronität ist. Obwohl ein Einrücken bei Nichtsynchronbedingungen in der durch den Bereich oder das Fenster für verschlechterten Betrieb definierten Größenordnung etwas rauh ist, hat die Erfahrung gezeigt, daß ein solches Einrücken annehmbar ist.
• Als weitere Verbesserung wurde festgestellt, daß das Einrücken eines Anfahrgangs aus dem Leerlauf zum Anfahren verbessert werden kann, indem dem Fahrer ein sehr sanfter "Ruck" oder "Schlag" als Rückmeldung vermittelt wird, sehr ähnlich zu der, die wahrgenommen wird, wenn in einem durch einen herkömmlichen Schalthebel betätigten Getriebe mit ständigem Eingriff ein Gang im Stillstand eingelegt wird. Dies wird dadurch erreicht, daß unter Anfahrbedingungen ein Anfahrbereich oder -fenster für Synchronität geschaffen wird, der oder das gegenüber dem normalen Bereich für das Schalten im Fahren von ungefähr plus oder minus 30 Umdrehungen pro Minute erheblich vergrößert ist. Insbesondere ermöglicht die Verwendung eines Anfahrbereichs oder Fensters von plus oder minus 100 bis 200 Umdrehungen pro Minute das Einrücken des Anfahrgangs bei einer Eingangswellendrehzahl, die etwas größer als fast Null ist, unabhängig von der Betätigung der Eingangswellen- oder Trägheitsmomentbremse, und erzeugt einen sehr sanften Ruck oder Schlag beim Einrücken, was eine eindeutige Rückmeldung an den Fahrer ist, daß das Einrücken des Anfahrganges erfolgt ist und was sich, wie Versuche gezeigt haben, für einen typischen Schwerlastfahrzeugfahrer positiv und gut anfühlt.
• Demgemäß wurde ein Steuersystem/-verfahren zur Verbesserung des Anfahrens eines wenigstens teilweise automatisierten mechanischen Fahrzeuggetriebesystems geschaffen.
• Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung erschließen sich beim Lesen der ausführlichen Figurenbeschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispieles in Verbindung mit der beigefügten Zeichnung.
Kurze Beschreibung der Figuren
• Fig. 1 zeigt eine schematische Veranschaulichung eines mechanischen Getriebesystems für Kraftfahrzeuge, das durch das erfindungsgemäße System teilweise automatisiert ist.
• Fig. 1A zeigt eine schematische Darstellung des Schaltschemas des Getriebes aus Fig. 1.
• Fig. 2 zeigt eine schematische Darstellung des Systems zur halbautomatischen Schaltausführung für ein mechanisches Getriebesystem gemäß der Erfindung.
• Fig. 3 zeigt ein Flußdiagramm der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels
• In der nachfolgenden Beschreibung wird lediglich zur Erleichterung der Bezugnahme und nicht in beschränkender Weise eine bestimmte Terminologie verwendet. Die Worte "nach oben (aufwärts)", "nach unten (abwärts)", "nach rechts" und "nach links" bezeichnen Richtungen in den Figuren, auf die Bezug genommen ist. Die Worte "vorne", "hinten" bezeichnen jeweils das vordere und hintere Ende des Getriebes so wie dieses normalerweise in einem Kraftfahrzeug eingebaut ist; dieses liegt bei dem in Fig. 1 dargestellten Getriebe jeweils auf der linken bzw. auf der rechten Seite. Die Worte "nach innen" und "nach außen" beziehen sich jeweils auf die auf den geometrischen Mittelpunkt der Vorrichtung oder deren jeweils angesprochener Teile zu gerichtete bzw. von diesem wegweisende Richtung. Diese Terminologie umfaßt die oben im Einzelnen erwähnten Worte, deren Ableitungen und Worte von ähnlicher Bedeutung.
• Der Ausdruck "Verbundgetriebe" wird in dem Sinne verwendet, daß er ein Geschwindigkeits- oder Zahnradwechselgetriebe bezeichnet, das eine Hauptgetriebegruppe mit einer Anzahl von Gängen für die Vorwärtsfahrt aufweist und eine mehrgängige Hilfsgetriebegruppe umfaßt, die in Reihe geschaltet ist, so daß die jeweils in der Hauptgetriebegruppe gewählte Getriebeuntersetzung mit einer weiteren in der Hilfsgetriebegruppe gewählten Getriebeuntersetzung kombiniert werden kann. "Synchronisierte Kupplungsanordnung" und Worte ähnlicher Bedeutung bezeichnen eine Kupplungsanordnung, die dazu dient, ein ausgewähltes Zahnrad mit einer Welle mittels einer formschlüssigen Kupplung drehfest zu kuppeln, wobei der Versuch, diese Kupplung einzulegen solange verhindert ist, bis die Kupplungsteile im wesentlichen synchron miteinander umlaufen, wozu in verhältnismäßig großem Maße an den Kupplungsteilen reibschlüssige Mittel verwendet werden, die dazu ausreichen, bei der Einleitung eines Einlegevorganges der Kupplung die Kupplungsteile und alle mit diesen umlaufenden Teile auf im wesentlichen synchrone Drehzahl zu bringen.
• Der Begriff "Hochschalten" soll in dem hier verwendeten Sinne das Schalten aus einer niedrigen Gangstufe in eine höhere Gangstufe bedeuten. Der Begriff "Zurückschal ten" soll in dem hier benutzten Sinn das Schalten aus einer höheren Gangstufe in eine niedrigere Gangstufe bezeichnen. Die Begriffe "Langsamfahrgang", "niedriger Gang" und/oder "erster Gang", wie sie hier benutzt werden, sollen alle diejenige Gangstufe bezeichnen, die in einem Getriebe oder einer Getriebegruppe für die langsamste Vorwärtsfahrt verwendet wird, d.h. den Satz von Zahnrädern, die bezüglich der Eingangswelle des Getriebes das größte Untersetzungsverhältnis haben.
• Eine "ausgewählte Richtung" des Schaltens betrifft die Wahl entweder eines einfachen oder mehrfachen Hochoder Zurückschaltens aus einer bestimmten Gangstufe.
• In den Figuren 1 und 2 ist ein teilweise automatisiertes Range-Verbundgetriebe oder Reihen-Verbundgetriebe dargestellt, das besonders gut zur Steuerung mittels der vorliegenden Erfindung geeignet ist. Das Verbundgetriebe 10 weist eine mehrgängige Hauptgetriebegruppe 12 auf, die in Reihe mit einer Hilfsgetriebgruppe 14 der Rangebauart liegt. Das Getriebe 10 ist in einem Gehäuse H untergebracht und weist eine Eingangswelle 16 auf, die von einem Primärantrieb, zum Beispiel einem Dieselmotor E, über eine wahlweise ausgekuppelte, normalerweise aber eingekuppelte Hauptreibungskupplung C angetrieben wird, die einen mit der Motorkurbelwelle 20 in Antriebsverbindung stehenden Eingangs- oder Antriebsteil 18 und einen angetriebenen Teil 22 aufweist, der drehfest mit der Getriebeeingangswelle 16 verbunden ist.
• Der Motor E wird mittels einer manuell gesteuerten Kraftstoffzumeßeinrichtung (nicht dargestellt) über die Kraftstoffzufuhr gesteuert, und die Hauptkupplung C wird fahrerbetätigt (manuell) durch ein Kupplungspedal (nicht dargestellt) oder ähnlichem gesteuert. Vorzugsweise ist eine durch einen Überhub des Kupplungspedals betätigte Eingangswellenbremse B vorgesehen, um schnellere Hochschaltungen ausführen zu können, wie dies aus dem Stand der Technik bekannt ist.
• Dem mechanischen Getriebe 10 vergleichbare Getriebe sind im Stand der Technik bekannt und sind den US-A 3 105 395, 3 283 613 und 4 754 665 zu entnehmen, deren Offenbarungen durch die Bezugnahme hierin auf genommen sind.
• Die Eingangswelle 16 der Hauptgetriebegruppe 12 trägt ein Eingangszahnrad 24, das gleichzeitig eine Anzahl im wesentlichen gleicher Vorgelegewellenanordnungen 26, 26A mit im wesentlichen gleicher Drehzahl antreibt. Die beiden im wesentlichen identischen Vorgelegewellenanordnungen sind auf diametral einander gegenüberliegenden Seiten einer Hauptwelle 28 angeordnet, die im wesentlichen koaxial zu der Eingangswelle 16 ausgerichtet ist. Jede der Vorgelegewellenanordnungen weist eine Vorgelegewelle 30 auf, die mittels Lagern 32, 34 in dem Gehäuse H gelagert ist, von dem lediglich ein Teil schematisch dargestellt ist. Beide Vorgelegewellen sind mit einer jeweils gleichen Gruppierung von Vorgelegewellenzahnrädern 38, 40, 42, 44, 46 und 48 ausgerüstet, die jeweils drehfest mit der betreffenden Vorgelegewelle verbunden sind. Eine Anzahl Hauptwellenzahnräder 50, 52, 54, 56 und 58 umgibt die Hauptwelle 28, und sind jeweils wahlweise jeweils für sich mittels verschieblicher Kupplungsmuffen 60, 62 und 64 in an sich bekannter Weise drehfest mit der Hauptwelle 28 kuppelbar. Die Kupplungsmuffe 60 kann auch dazu verwendet werden, das Eingangszahnrad 24 mit der Hauptwelle 28 zu kuppeln, um eine direkte Antriebsverbindung zwischen der Eingangswelle 16 und der Hauptwelle 28 herzustellen.
• Die Kupplungsmuffen 60, 62, 64 werden typischerweise jeweils mittels Schaltgabeln axial positioniert, die in an sich bekannter Weise der Schaltgehäuseanordnung 70 zugeordnet sind. Die Kupplungsmuffen 60, 62 und 64 können in der bekannten nicht synchronisierten Bauart mit Wirkung in beiden Richtungen ausgeführt sein.
• Eine Schaltgehäuseanordnung oder ein Aktuator 70 wird durch unter Druck stehendes Fluid, wie zum Beispiel Druckluft, betätigt und ist von der Bauart, die durch eine Steuereinheit automatisch steuerbar ist, wie dies aus den US-Patentschriften US-A 4 445 393, 4 555 959, 4 361 060, 4 722 237 und 2 931 237 zu ersehen ist, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen sind.
• Das Hauptwellenzahnrad 58 ist das Rückwärtsgang-Zahnrad und steht über übliche (nicht dargestellte) leerlaufende Zwischenräder in dauerndem Eingriff mit den Vorgelegewellenzahnrädern 48. Es ist zu beachten, daß, obwohl die Hauptgetriebegruppe 12 fünf wählbare Gänge für die Vorwärtsfahrt aufweist, der niedrigste Vorwärtsgang, nämlich jener, der sich bei einer Antriebsverbindung von dem Hauptwellenantriebszahnrad 56 zu der Hauptwelle 28 ergibt, häufig eine so hohe Getriebeuntersetzung aufweist, daß er als niedriger oder "Schleich"-Gang angesehen werden muß, der lediglich dazu verwendet wird, ein Kraftfahrzeug unter schweren Einsatzbedingungen anzufahren, und der normalerweise in dem oberen Gruppenbereich nicht benutzt wird. Demgemäß wird die Hauptgetriebegruppe 12, obwohl sie fünf Gänge für die Vorwärtsfahrt aufweist, häufig als eine "vier + eins"-Hauptgruppe bezeichnet, weil eben lediglich vier der Vorwärtsgänge mit der Range-Hilfsgetriebegruppe 14 kombiniert werden.
• Die Klauenkupplungen 60, 62, 64 sind Drei-Stellungs- Kupplungen, insofern als sie mittels eines Schalthebels 72 entweder in die mittlere ausgerückte Stellung, wie dargestellt, oder in eine vollständig eingerückte rechte Stellung oder in eine vollständig eingerückte linke Stellung überführt werden können. Wie an sich bekannt, kann immer nur eine Kupplung 60, 62, 64 eingerückt werden, wobei (nicht dargestellte) Verriegelungsmittel in der Hauptgetriebegruppe vorgesehen sind, um die jeweils verbleibenden Kupplungen in ihrem Leerlauf zustand zu verriegeln.
• Die Range-Hilfsgetriebegruppe 14 weist zwei im wesentlichen identische Hilfs-Vorlegewellenanordnungen 74, 74A auf, von denen jede eine Hilfsvorgelegewelle 76 enthält, die in dem Gehäuse H mittels Lagern 78, 80 gelagert ist und drehfest zwei Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder 82, 84 trägt. Die Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder 82 stehen in Dauereingriff mit einem Range-/Ausgangszahnrad 86 und bewirken dessen Lagerung, während die Hilfsgruppen-Vorgelegewellenzahnräder 84 in Dauereingriff mit einem Ausgangszahnrad 88 stehen, das auf der Getriebeausgangswelle 90 gelagert ist.
• Eine synchronisierte Zweistellungs-Klauenkupplungsanordnung 92, die mittels einer (nicht gezeigten) Schaltgabel und der Aktuatoreinrichtung 96 der Rangegruppe axial positioniert wird, dient dazu, entweder für einen Betrieb im unteren Bereich das Zahnrad 86 mit der Hauptwelle 28 oder für einen direkten Betrieb bzw. einen Betrieb im oberen Bereich des Verbundgetriebes 10 das Zahnrad 88 mit der Hauptwelle 28 zu kuppeln. Das "Schaltschema" des Verbundgetriebes 10 der Rangebauart ist schematisch in Fig. 1A dargestellt.
• Der Aktuator 96 für die Rangegruppe kann einen Aufbau aufweisen, wie er in den US-A-3 648 546, 4 440 037 und 4 614 126 dargestellt ist, deren Offenbarungen durch Bezugnahme hierin aufgenommen ist.
• Wenngleich die Range-Hilfsgetriebegruppe 14 als zweigängige Gruppe mit stirnverzahnten oder schrägverzahnten Zahnrädern dargestellt ist, so versteht es sich doch, daß die Erfindung auch auf einfache Getriebe und auf Range-Verbundgetriebe anwendbar ist, die kombinierte Split/Range-Hilfsgetriebegruppen verwenden, die drei oder mehr wählbare Bereichs-Gänge haben und/oder ein Planetengetriebe verwenden. Auch können, wie oben angegeben, eine oder mehrere derkupplungen 60, 62 oder 64 synchronisierte Klauenkupplungen sein, während die Getriebegruppen 12 und/oder 14 einer Bauart mit lediglich einer Vorgelegewelle sein können.
• Um einen Betrieb des Getriebes 10 mit halbautomatischer Ausführung von Schaltungen zu ermöglichen, sind ein Eingangswellendrehzahlsensor und ein Ausgangswellendrehzahlsensor 100 vorgesehen. Alternativ zu dem Ausgangswellendrehzahlsensor 100 kann ein Sensor 102 eingesetzt werden, um die Drehzahl des Vorgelegewellenzahnrads 82 der Hilfsgruppe zu messen. Die Drehzahl des Zahnrades 82 ist natürlich eine bekannte Funktion der Drehzahl der Hauptwelle 28 und, wenn die Kupplung 92 in eine bekannte Stellung eingerückt ist, auch eine Funktion der Drehzahl der Ausgangswelle 90.
• Das erfindungsgemäße Steuersystem 104 zur halbautomatischen Ausführung von Schaltungen für ein mechanisches Kraftübertragungssystem ist schematisch in Fig. 2 dargestellt. Das Steuersystem 104 weist neben dem oben erwähnten Getriebesystem 10 eine vorzugsweise mikroprozessorgestützte elektronische Steuereinheit 106 auf, um Eingangssignale von dem Eingangswellendrehzahlsensor 98, von dem Ausgangswellendrehzahlsensor 100 (oder alternativ dazu von dem Hauptwellendrehzahlsensor 102) und von der Steuerkonsole 108 für den Fahrer zu empfangen. Die ECU 106 kann ebenso Eingaben von einem Sensor 110 empfangen, der die Stellung der Hilfsgruppe angibt.
• Die ECU verarbeitet die Eingaben nach vorbestimmten logischen Regeln und gibt Befehlsausgangssignale an eine Getriebestelleinrichtung, beispielsweise an einen magnetisch betätigten Verteiler 112, der den Aktuator 70 der Hauptgetriebegruppe und den Aktuator 96 der Hilfsgruppe steuert, sowie an die Steuerkonsole 108 für den Fahrer ab.
• Die Steuerkonsole für den Fahrer ermöglicht es dem Fahrer, eine Schaltung aus einer gegenwärtig eingelegten Gangstufe in eine vorgegebene Richtung oder in den Leerlauf oder eine halbautomatische Vorwahlbetriebsart manuell auszuwählen und liefert eine Anzeige, um den Fahrer über die gegenwärtige Betriebsart (automatisches oder manuelles Vorwählen von Schaltungen), über den gegenwärtigen Betriebszustand des Getriebes (vorwärts, rückwärts oder Leerlauf) und über einen ausgewählten, aber noch nicht ausgeführten Gangwechsel oder Schaltvorgang (Hochschalten, Zurückschalten oder Schalten in den Leerlauf) zu informieren.
• Die Konsole 108 weist drei Anzeigeleuchten 114, 116 und 118 auf, die aufleuchten, um anzuzeigen, daß sich das Getriebe in einem Vorwärtsgang, im Leerlauf bzw. im Rückwärtsgang befindet. Die Konsole weist auch drei wahlweise beleuchtete Drucktasten 120, 122 und 124 auf, die es dem Fahrer ermöglichen, ein Hochschalten, eine Betriebsart mit automatischer Vorwahl bzw. ein Zurückschalten zu wählen. Eine Drucktaste 126 ermöglicht es, ein Schalten in den Leerlauf zu wählen.
• Eine durch Niederdrücken oder Drücken einer der Tasten 120, 122, 124 oder 126 getroffene Auswahl kann (im Falle der Tasten 120, 124 und 126 vor der Ausführung) durch erneutes Niederdrücken der Tasten rückgängig gemacht werden. Als Alternative können Mehrfachbetätigungen der Tasten 120 und 124 als Befehl für Überspringende Schaltungen verwendet werden. Natürlich können die Tasten und die beleuchteten Tasten durch andere Auswahlmittel ersetzt werden, zum Beispiel durch einen Kippschalter und/oder durch einen Kippschalter und eine Leuchte oder durch andere Anzeigemittel. Zur Auswahl des Rückwärtsgangs kann eine getrennte Taste oder ein Schalter vorgesehen sein oder der Rückwärtsgang kann durch Zurückschalten aus dem Leerlauf gewählt werden. Ebenso kann der Leerlauf als Hochschaltung aus dem Rückwärtsgang oder als Zurückschaltung aus dem ersten Gang ausgewählt werden.
• Im Betrieb wird der Fahrer in geeigneter Weise entweder die Taste 120 oder die Taste 124 drücken, um Hochschaltungen und Zurückschaltungen manuell auszuwählen. Die ausgewählte Taste wird daraufhin solange leuchten, bis die ausgewählte Schaltung ausgeführt oder die Auswahl gelöscht ist.
• Alternativ kann die Hochschalt-Taste bei einer vorgegebenen Drehzahl (zum Beispiel über 1700 U/min) aufleuchten und leuchtend bleiben bis durch Drücken der Taste ein Hochschalten ausgewählt wurde.
• Um einen ausgewählten Schaltvorgang auszuführen, wird der Verteiler 112 vorgewählt, um den Aktuator 70 so vorzuspannen, daß er die Hauptgetriebegruppe 12 in den Leerlauf schaltet. Dies wird von dem Fahrer dadurch erreicht, daß er eine Umkehr des Drehmomentes herbeiführt, indem er kurzzeitig die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor manuell verringert und/oder erhöht und/oder die Hauptkupplung C manuell ausrückt. Sobald das Getriebe in den Leerlauf geschaltet ist und der Leerlauf von der ECU bestätigt ist (Leerlauf wird während einer Zeitdauer von 1,5 Sekunden festgestellt), leuchtet die Leerlaufanzeigetaste 116 auf. Wenn die ausgewählte Schaltung eine Verbundschaltung ist, d.h. eine Schaltung sowohl der Hauptgruppe 12 als auch der Rangegruppe 14, zum Beispiel das Schalten aus dem vierten in den fünften Gang, wie aus Fig. 1A ersichtlich ist, wird die ECU Befehlsausgangssignale an den Verteiler 112 senden, um den Aktuator 96 der Hilfsgruppe zu veranlassen, das Schalten der Rangegruppe abzuschließen, nachdem festgestellt wurde, daß sich das vordere Getriebe im Leerlauf befindet.
• Wenn die Range-Hilfsgruppe in dem richtigen Gang ist, wird die ECU aufgrund der gemessenen Ausgangswellendrehzahl (Fahrzeuggeschwindigkeit) und der einzulegenden Gangstufe einen zulässigen Bereich oder ein zulässiges Band von Eingangswellendrehzahlen, d.h. das "Fenster", berechnen oder anderweitig bestimmen und ständig aktualisieren, was zu einem Einrücken des einzurückenden Ganges mit akzeptabler Synchronität führt. Zwecks Schaltqualität ist für Schwerlastfahrzeuggetriebesysteme der dargestellten Bauart ein Fenster oder Bereich für Schaltungen im Fahren (d.h. in der Bewegung) ungefähr ± 25 bis ± 35 Umdrehungen pro Minute groß. Wenn der Fahrer durch Betätigung des Gaspedals und/oder die Benutzung der Eingangswellenbremse die Eingangswellendrehzahl dazu bringt, in den zulässigen Bereich zu fallen, sendet die ECU 106 Befehlsausgangssignale an den Verteiler 112, um den Aktuator 70 zu veranlassen, den Gang der Hauptgruppe einzulegen, der eingelegt werden soll. Vorzugsweise spricht der Aktuator sehr schnell an, so daß der Fahrer die Eingangswellendrehzahl nicht für eine längere Zeitdauer in dem akzeptablen Bereich halten muß. Um eine Schaltung in den Leerlauf des Getriebes zu wählen, wird die Wähltaste 126 gedrückt. Die Anzeigeleuchte 116 wird so lange blinken, bis die ECU bestätigt, daß der Leerlauf eingeschaltet ist und ab diesem Zeitpunkt wird die Leuchte 116 ständig leuchten, so lange das Getriebe im Leerlauf bleibt.
• In der Betriebsart mit automatischer Vorwahl, die durch Benutzung der beleuchteten Drucktaste 122 ausgewählt wird, bestimmt die ECU aufgrund gespeicherter logischer Regeln, der gegenwärtig eingelegten Gangstufe (die durch Vergleich der Eingangswellendrehzahl mit der Ausgangswellendrehzahl berechnet werden kann) sowie der Ausgangswellendrehzahl, ob ein Hochschalten oder ein Zurückschalten erforderlich ist und wählt dies entsprechend vor. Der Fahrer wird darüber informiert, daß ein Hoch- oder ein Zurückschalten vorgewählt ist und halbautomatisch durch ein Befehlsausgangssignal der ECU 106 ausgeführt wird, was entweder die beleuchtete Drucktaste 120 oder die beleuchtete Drucktaste 124 blinken läßt und/oder zu einem hörbaren Schalt-Warnsignal führt. Der Fahrer kann, wie oben beschrieben, die halbautomatische Ausführung der automatisch vorgewählten Schaltung einleiten oder die automatische Betriebsart durch Drücken der Drucktaste 122 löschen.
• Alternativ kann die Leerlaufanzeigeleuchte 116 weggelassen werden und die Drucktaste 126 zur Leerlaufauswahl kann durch eine beleuchtete Drucktaste ersetzt werden.
• Obwohl die vorliegende Erfindung besonders gut für das oben beschriebene, teilweise automatisierte System geeignet ist, das manuell oder automatisch vorgewählte Schaltungen halbautomatisch ausführt, wobei von dem Fahrer verlangt wird, daß er (i) eine Umkehr des Drehmomentes zum Ausrücken der gegenwärtigen eingelegten Gangstufe herbeiführt und (ii) im wesentlichen synchronen Umlauf zum Einrücken der gewählten Hauptgruppengangstufe herbeiführt, was es dem System ermöglicht zu arbeiten, ohne daß automatisch betätigte Drosselsteuerungen oder Hauptkupplungsaktuatoren erforderlich sind, ist die vorliegende Erfindung nicht auf die Verwendung in solchen Systemen beschränkt. Beispielsweise wäre die vorliegende Erfindung auch für teilweise automatisierte Getriebesysteme der Bauart anwendbar, wie sie in der oben erwähnten US-Patentschrift US-A 4 676 115 dargestellt sind, bei denen Schaltungen in eine ausgewählte Gangstufe so lange verhindert oder verboten sind bis Synchronbedingungen festgestellt werden.
• Ein Problem bei einem halbautomatischen oder teilweise automatisierten mechanischen Getriebesystem, das einen Fahrer oder eine Steuerung benötigt, um das Getriebe in einen annehmbaren Bereich von Synchronität zu bringen, bevor die Steuerung ein Einrücken einer Zielgangstufe erlaubt oder befiehlt, ist, daß die Bereiche innerhalb relativ enger Bänder festgelegt sind, um die Schaltqualität zu erhöhen, was insbesondere unter bestimmten Anfahrbedingungen dazu führen kann, daß der Bereich schwierig zu erreichen ist, was dazu führt, das das Getriebe während einer längeren Zeitdauer im Leerlauf bleibt, was gewöhnlich sehr unerwünscht ist. Typischerweise erlauben oder bewirken solche halbautomatischen mechanischen Getriebe das Einrücken einer ausgewählten Gangstufe, wenn die Drehzahl einer Getriebewelle (normalerweise die Eingangswelle) innerhalb eines vorgegebenen Bereichs oder Fensters (üblicherweise ungefähr ± 30 Umdrehungen pro Minute) um die Synchrondrehzahl für diese Welle in der ausgewählten Gangstufe bezüglich der gemessenen Drehzahl einer anderen Welle (üblicherweise eine Welle, die mit der Ausgangswelle in Verbindung steht) liegt. Zum Beispiel beträgt die Synchrondrehzahl für die Eingangswelle in einer zwei zu eins Gangstufe (2 : 1) 2000 Umdrehungen pro Minute, wenn die Ausgangswellendrehzahl 1000 Umdrehungen pro Minute beträgt. Wenn der Bereich ± 30 Umdrehungen pro Minute beträgt, werden Schaltungen aus dem Leerlauf in die zwei zu eins Gangstufe, wenn die Ausgangswellendrehzahl 1000 Umdrehungen beträgt, nur dann erlaubt oder bewirkt, wenn und nur wenn die Eingangswellendrehzahl im Bereich von 1970 bis 2030 Umdrehungen pro Minute liegt. Für solche teilweise automatisierten Getriebesysteme, insbesondere solche, bei denen der Fahrer den im wesentlichen synchronen Lauf manuell herbeiführt, sind Anfahrvorgänge ein Problem, weil die Eingangswellendrehzahl aus dem Leerlauf (bei einem Dieselmotor üblicherweise ungefähr 600 bis 700 Umdrehungen pro Minute) beinahe zum Stillstand gebracht werden muß, was eine unannehmbar lange Zeitdauer in Anspruch nehmen kann und/oder nicht erreichbar ist, wenn entweder die Eingangswellenbremse nicht betätigt oder außer Betrieb ist oder wenn die Hauptkupplung uneben oder anderweitig beschädigt ist und nicht vollständig ausrückt.
• Außerdem kann es sein, daß das Einrücken eines Anfahrgangs aus dem Leerlauf beim Anfahren aus dem Stand dem Fahrer keine ausreichende Rückmeldung verschafft.
• Das verbesserte System/Steuerungsverfahren zur Steuerung der Klauenkupplung beim Anfahren der vorliegenden Erfindung ist in einem Flußdiagramm in Figur 3 dargestellt. Am Anfang der Steuerungsprozedur werden die augenblicklichen Werte der Eingangswellendrehzahl (15) und Ausgangswellendrehzahl (OS) erfaßt. Dann wird festgestellt, ob für das verbesserte Anfahrsteuerungsverfahren geeignete Bedingungen vorliegen, indem überprüft wird, ob alle vier Bedingungen erüllt sind, nämlich (i) steht das Fahrzeug still ?, (ii) ist die Hauptkupplung ausgerückt ?, (iii) ist das Getriebe im Leerlauf ?, und (iv) ist ein annehmbarer Anfahrgang ausgewählt ?.
• Ob das Fahrzeug still steht oder im wesentlichen still steht, wird dadurch festgestellt, daß der Wert der Ausgangswellendrehzahl mit einem Bezugswert verglichen wird, der einer relativ niedrigen Fahrzeuggeschwindigkeit entspricht. Typischerweise wird das Fahrzeug als still stehend betrachtet, wenn die Ausgangswellendrehzahl anzeigt, daß sich das Fahrzeug mit einer Geschwindigkeit bewegt, die nicht höher als zwei Meilen pro Stunde ist. In Getriebesteuerungssystemen, wie jenes, das in den Figuren 1 und 2 dargestellt ist, bei denen kein Sensor für die Stellung der Hauptkupplung vorgesehen ist, wird das Ausrücken der Hauptkupplung dadurch festgestellt, daß der Wert der Eingangswellendrehzahl mit einem Bezugswert verglichen wird, der geringfügig niedriger ist als der Wert der Eingangswellendrehzahl, wenn die Eingangswelle mit der Leerlaufdrehzahl des Motors umläuft. Typischerweise liegt die Leerlaufdrehzahl für bekannte Dieselmotoren im Bereich von 600 bis 700 Umdrehungen pro Minute und die Hauptkupplung wird als ausgerückt erklärt, wenn die Ausgangswellendrehzahl gleich oder kleiner als ungefähr 500 Umdrehungen pro Minute ist.
• Wenn eine oder mehrere Freigabebedingungen für das verbesserte Anfahrsteuerungsverfahren nicht erfüllt sind, wird das Band oder der Bereich von Eingangswellendrehzahlen, welche die Steuerung als synchron betrachtet, auf den Bereich oder das Fenster gesetzt oder dort belassen, der oder das für das Schalten während der Fahrt verwendet wird. Typischerweise ist dieser Bereich in einem Getriebe der in den Figuren 1 und 1A oben beschriebenen Bauart ungefähr 30 Umdrehungen pro Minute beidseits der wahren Synchrondrehzahl (d.h. ± 30 Umdrehungen pro Minute).
• Wenn die Freigabebedingungen für das verbesserte Anfahrsteuerverfahren vorliegen, erfaßt die Steuerung die Änderungsrate der Eingangswellendrehzahl, um festzustellen, ob die Eingangswelle mit einer zufriedenstellenden Rate verzögert. Wenn die Verzögerungsrate der Eingangswelle kleiner ist als ein vorbestimmter Wert, zeigt dies entweder einen Fehler beim Betätigen der Eingangswellenbremse, einen Fehler der Eingangswellenbremse selbst und/oder einige Arten von Unebenheiten in der Hauptkupplung an, die eine unerwünschte Mitnahme der Eingangswelle hervorrufen. Wenn die Eingangswelle mit einem zufriedenstellenden Wert verzögert, d.h. wenn dIS/dt kleiner ist als ein Verzögerungsbezugswert, wird der Bereich oder das Band der Synchronität auf einen erhöhten Anfahrwert gesetzt. Typischerweise beträgt der erhöhte Anfahrwert des Bereichs oder Fensters ungefähr ± 100 bis 200 Umdrehungen pro Minute, wodurch Synchronbedingungen etwas einfacher zu erreichen sind und wenn die Klauenkupplung einrückt, wird ein leichter "Ruck" oder "Schlag" auftreten und dem Fahrer in zufriedenstellender Weise anzeigen, daß ein Anfahrgang eingerückt wurde. Es sei erwähnt, daß, wenn das Fahrzeug still steht und wenn das Getriebe unter exakten Synchronbedingungen eingerückt wird, dem Fahrer keine eindeutige Rückmeldung des Einrückens der Klauenkupplung vermittelt wird. In Getrieben der Bauart, die in Figur 1 dargestellt und oben diskutiert sind, beträgt der Verzögerungsbezugswert ungefähr minus 400 Umdrehungen pro Minute/Sekunde.
• Wenn die Verzögerungsrate nicht annehmbar ist, dann wird das Fenster für Synchronität auf einen Wert für verschlechterten Betrieb gesetzt. Typischerweise ist dieser Wert für verschlechterten Betrieb ungefähr ± 400 Umdrehungen pro Minute und ist demzufolge einiges größer als der erhöhte Anfahrwert des Fensters. Es wurde festgestellt, daß das Zulassen des Schaltens in einen Anfahrgang unter Anfahrbedingungen, wenn die Eingangswelle ungefähr mit 400 Umdrehungen pro Minute umläuft, obwohl es etwas rauh ist, einigermaßen annehmbar ist und keine ernsteren Schäden an den Getriebebauteilen anrichtet.
• Während bei dem in Figur 1 dargestellte Neunganggetriebe für gewöhnlich der erste und zweite als annehmbarer Anfahrgang betrachtet werden, kann auch der Rückwärtsgang als ein annehmbarer Anfahrgang angesehen werden.
• Bei dem erfindungsgemäßen verbesserten Anfahrverfahren/-system für das Einrücken der Klauenkupplung ist eine Eingangswellenbremse und/oder eine Trägheitsmomentbremse nicht unbedingt notwendig. Es kann jedoch sehr wünschenswert sein, eine Eingangswellenbremse und/oder Trägheitsmomentbremse zu verwenden, weil diese Einrichtungen im Stillstand zu einem schnelleren, weicheren Einrücken aus dem Leerlauf führen und auch schnelle, von der Rate, mit der die Motordrehzahl abfällt, unabhängige Hochschaltvorgänge gestatten. Die verbesserte Steuerung erleichtert ebenso das Schalten aus einem Vorwärtsgang in den Leerlauf und den Rückwärtsgang und umgekehrt, weil das Einrücken beinahe unmittelbar erfolgt, wenn das Fahrzeug angehalten und die Hauptkupplung ausgerückt ist.
• Demgemäß ist ersichtlich, daß ein verbessertes Anfahrsteuerverfahren für das Einrücken von Klauenkupplungen/Steuersystem für teilweise automatisierte Getriebe von der Bauart geschaffen wird, die das Einrücken von Klauenkupplungen nur dann einleiten und/oder gestatten, wenn festgestellt wird, daß die Drehzahl einer überwachten gesteuerten Welle innerhalb eines Bandes oder Bereichs von Drehzahlen liegt, die im wesentlichen um die wahre Drehzahl für die Zielgangstufe und eine festgestellte Drehzahl einer zweiten Welle, d.h. innerhalb eines Synchronitätsfensters, liegen. Das Steuersystem benötigt Eingangssignale, die die Getriebeeingangswellendrehzahl und die Getriebeausgangswellendrehzahl kennzeichnen, aber es erfordert nicht, daß der Zustand oder die Stellung der Hauptkupplung oder der Eingangswellenbremse festgestellt wird.

Claims (16)

1. Steuersystem, um das Ausführen von ausgewählten Gangwechseln bei einem mechanischen Geschwindigkeitswechselgetriebe-System zu steuern, das aufweist: einen kraftstoffdrosselgesteuerten Motor (E) mit bekannter Leerlaufdrehzahl; ein mehrgängiges mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe (10); eine antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnete Reibungshauptkupplung einen ersten Sensor (98), um ein erstes Eingangssignal abzugeben, das für die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (16) kennzeichnend ist; einen zweiten Sensor (100), um ein zweites Eingangssignal abzugeben, das für die Drehzahl (OS) einer Getriebewelle (90) kennzeichnend ist, die zumindest unter bestimmten Betriebsbedingungen des Getriebes gegenüber der Getriebeeingangswelle unabhängig von dieser drehbar ist; Wahlmittel (120, 124, 126), um einen Hochschaltvorgang oder einen Herunterschaltvorgang aus einer gegenwärtig eingelegten Gangstufe oder aus dem Leerlauf in einen ausgewählten Gang anzuwählen und um ein drittes Eingangssignal abzugeben, das die Wahl anzeigt; einen Getriebeaktuator (112, 70, 96), um das Schalten des Getriebes zu steuern, und eine zentrale Verarbeitungseinheit (106), um die ersten, zweiten und dritten Eingangssignale zu empfangen und diese gemäß vorbestimmter logischer Regeln zu verarbeiten, um an den Aktuator Befehlsausgangssignale zu senden, wobei die zentrale Verarbeitungseinheit Mittel umfaßt, um zu ermitteln, ob das Einrücken einer Klauenkupplung zulassende Bedingungen vorliegen, und um zu ermitteln, ob sich der Wert des ersten Eingangssignales innerhalb eines annehmbaren, durch einen oberen und einen unteren Wert begrenzten Bereichs befindet, in den derjenige Wert des ersten Eingangssignals fällt, der der Syhchrondrehzahl der Eingangswelle entspricht, die bei dem gegenwärtigen Wert des zweiten Eingangssignales und bei Einrücken der angewählten Gangstufe berechnet wurde, wobei der obere und der untere Wert durch eine Intervallbreite voneinander getrennt sind, die von den festgestellten Betriebsbedingungen des Getriebesystems bestimmt ist, wobei das System dadurch gekennzeichnet ist, daß

die Mittel, die feststellen, ob das Schalten zulassende Bedingungen vorliegen, ermitteln, ob im Fahren ein Schalten in einen Gang für eine verhältnismäßig niedrige Fahrzeuggeschwindigkeit gewählt wurde, und darauf reagieren, indem sie zur Definition des Bereiches einen relativ kleinen Wert für die Intervallbreite beim Gangwechsel im Fahren verwenden, und

daß die Mittel, die feststellen, ob das Schalten zulassende Bedingungen vorliegen, ermitteln, ob ein Fahrzeuganfahrgang beim Anfahren aus Stillstandszuständen ausgewählt wurde, und die darauf reagieren, indem sie zur Definition des Bereichs einen Wert für die Intervallbreite beim Anfahren verwenden, der größer als die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren ist.

2. Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem der zweite Sensor (100) ein Signal abgibt, das für die Drehzahl einer Getriebeausgangswelle (90) kennzeichnend ist.

3. Steuersystem nach Anspruch 2, bei dem die Intervallbreite für Anfahrvorgänge wenigstens zweimal so groß ist wie die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren.

4. Steuersystem nach Anspruch 2, bei dem die Intervallbreite für Anfahrvorgänge wenigstens viermal so groß ist wie die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren.

5. Steuersystem nach Anspruch 1, bei dem die Mittel, die festzustellen, ob das Schalten zulassende Bedingungen vorliegen, ein verschlechtertes Funktionieren der Kupplung erkennen, wenn in Anfahrzuständen des Fahrzeuges ein Anfahrgang angewählt wird, und die darauf reagieren, indem zur Definition des Bereiches ein Wert für die Intervallbreite bei verschlechterter Kupplungsfunktion verwendet wird, der größer als die Intervallbreite für Anfahrvorgänge ist.

6. Steuersystem nach Anspruch 5, bei dem die Intervallbreite für verschlechterte Kupplungsfunktion wenigstens achtmal so groß ist wie die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren.

7. Steuersystem nach Anspruch 5, bei dem die Intervallbreite für verschlechterte Kupplungsfunktion wenigstens zehnmal so groß ist wie die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren.

8. Steuersystem nach den Ansprüchen 1, 2, 3, 4, 5, 6 oder 7, bei dem Anfahrzustände des Fahrzeuges erkannt werden, wenn die folgenden Bedingungen vorliegen: (i) die Fahrzeuggeschwindigkeit ist kleiner als oder genau so groß wie ein relativ kleiner Wert, (ii) die Hauptkupplung wurde im Ausrücksinne betätigt und (iii) das Getriebe ist gegenwärtig im Leerlauf.

9. Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem das Mittel die Betätigung der Hauptkupplung im Ausrücksinn erkennt, wenn das erste Eingangssignal kleiner als oder genau so groß ist wie ein Bezugswert, welcher der Drehzahl der Eingangswelle entspricht, wenn sich die Eingangswelle mit einer Drehzahl dreht, die etwas kleiner als die Leerlaufdrehzahl des Motors ist.

10. Steuersystem nach Anspruch 5, bei dem eine verschlechterte Kupplungsfunktion dadurch festgestellt wird, daß eine Ableitung des ersten Eingangssignals nach der Zeit berechnet und mit einem Bezugswert verglichen wird, der einer annehmbaren Verzögerung der Eingangswelle bei im wesentlichen vollständig ausgerückter Hauptkupplung und bei annehmbarem Arbeiten einer Bremseinrichtung für die Getriebeeingangswelle entspricht.

11. Steuersystem nach Anspruch 8, bei dem eine verschlechterte Kupplungswirkung dadurch festgestellt wird, daß eine Ableitung des ersten Eingangssignals nach der Zeit berechnet und mit einem Bezugswert verglichen wird, der einer annehmbaren Verzögerung der Eingangswelle bei im wesentlichen vollständig ausgerückter Hauptkupplung und bei annehmbarem Arbeiten einer Bremseinrichtung für die Getriebeeingangswelle entspricht.

12. Steuersystem nach Anspruch 9, bei dem eine verschlechterte Kupplungsfunktion dadurch festgestellt wird, daß eine Ableitung des ersten Eingangssignals nach der Zeit berechnet und mit einem Bezugswert verglichen wird, der einer annehmbaren Verzögerung der Eingangswelle bei im wesentlichen vollständig ausgerückter Hauptkupplung und bei annehmbarem Arbeiten einer Bremseinrichtung für die Getriebeeingangswelle entspricht.

13. Verfahren zum Steuern eines wenigstens teilweise automatisierten mechanischen Getriebesystems, das aufweist: einen durch einen Fahrer kraftstoffdrosselgesteuerten Motor mit bekannter Leerlaufdrehzahl; ein mehrgängiges mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe; eine antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnete Reibungshauptkupplung; einen ersten Sensor, um ein Eingangssignal abzugeben, das für die Drehzahl einer Getriebeeingangswelle kennzeichnend ist, und einen zweiten Sensor, um ein Eingangssignal abzugeben, das für die Drehzahl einer Getriebeausgangswelle kennzeichnend ist, wobei es das Verfahren beinhaltet, Zustände zu erkennen, bei denen im wesentlichen Synchronisation erreicht ist, um eine Zielgangstufe einzurücken, wenn sich die Drehzahl der Getriebeeingangswelle (16) innerhalb eines Synchronisationsbereiches befindet, der von einem oberen Wert und einem unteren Wert begrenzt ist und in den die Drehzahl der Eingangswelle (16) beim Einrücken der angewählten Zielgangstufe und einer vorhandenen Ausgangswellendrehzahl fällt, wobei der obere und der untere Wert durch eine Intervallbreite voneinander getrennt sind, die von den Fahrzeugbetriebsbedingungen abhängt, wobei während des Fahrens und beim Schalten in Zielgangstufen für relativ niedrige Fahrzeuggeschwindigke iten die Interval lbre ite einen verhältnismäßig kleinen Wert für das Schalten beim Fahren aufweist und das Verfahren dadurch gekennzeichnet ist,

daß das gewünschte Einlegen von Anfahrgangstufen des Getriebes bei Vorliegen von Anfahrbedingungen festgestellt und darauf reagiert wird, indem zur Festlegung des Synchronisationsbereiches eine Intervallbreite für Anfahrvorgänge benutzt wird, die größer als die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren ist.

14. Steuerverfahren nach Anspruch 13, bei dem die Intervallbreite für Anfahrvorgänge wenigstens viermal so groß ist wie die Intervallbreite für Gangwechsel im Fahren.

15. Steuerverfahren nach Anspruch 14, bei dem Anfahrbedingungen erkannt werden, indem festgestellt wird, ob (i) die Hauptkupplung im Ausrücksinne betätigt wurde, ob (ii) die Fahrzeuggeschwindigkeit kleiner als oder gleich groß wie ein relativ kleiner Wert ist und ob (iii) das Getriebe gegenwärtig im Leerlauf ist.

16. Steuerverfahren nach Anspruch 15, bei dem es das Feststellen der Bewegung der Hauptkupplung in ihre ausgerückte Stellung beinhaltet, daß der gegenwärtige Wert der Eingangswellendrehzahl mit einem Bezugswert verglichen wird, welcher der Umdrehung der Eingangswelle (16) mit einer Drehzahl entspricht, die etwas kleiner als die Leerlaufdrehzahl des Motors ist.