DE69203151T2

DE69203151T2 - System und Verfahren, um die auf den Schaltbereichswähler beschränkten Fehler zu tolerieren.

Info

Publication number: DE69203151T2
Application number: DE69203151T
Authority: DE
Inventors: Mark David Boardman; James Merrill Irwin
Original assignee: Eaton Corp
Current assignee: Eaton Corp
Priority date: 1991-05-09
Filing date: 1992-04-21
Publication date: 1996-02-29
Anticipated expiration: 2012-04-22
Also published as: EP0512707B1; EP0512707A2; DE69203151D1; JPH05157169A; ES2074336T3; US5109721A; KR0129417B1; KR920021363A; EP0512707A3

Description

Hintergrund der Erfindung

Verwandte Anmeldungen

Diese Anmeldung ist mit ebenfalls anhängigen europäischen Patentanmeldungen verwandt:
der EP-A 0 512 708 mit der Überschrift "COMPOUND POWER DOWNSHIFT METHOD/SYSTEM";
der EP-A 0 512 706 mit der Überschrift "THROTTLE CONTROLF FAULT DETECTION AND TOLERANCE METHOD/SYSTEM";
der EP-A 0 512 727 mit der Überschrift "TOOTH BUTT/BUZZ CONTROL METHOD/SYSTEM";
der EP-A-0 512 728 mit der Überschrift "SMOOTH UP-SHIFT CONTROL METHOD/SYSTEM";
der EP-A-0 512 726 mit der Überschrift "DRIVELINE TORQUE LIMTT CONTROL STRATEGY-USING SAE J1922 TYPE ENGINE OONTROL"; und
der EP-A-0 512 705 mit der Überschrift "TORQUE CONVERTER SLIP RATE BASED SKIP POWER DOWNSMIFT CONTROL STRATEGY",
wobei alle diese Druckschriften, ebenso wie diese Anmeldung, auf denselben Anmelder&sub1; die Eaton Corporation, zurückgehen.

Gebiet der Erfindung

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Steuerungs- system und ein Steuerungsverfahren um die Betätigung eines automatischen mechanischen Kraftübertragungssystems zu steuern, das vorzugsweise von der Bauart ist, die einen Motor, einen Drehmomentwandler, eine Überbrückungs-/Trennkupplungsanordnung sowie ein mechanisches Verbundgetriebe mit Rangegruppe aufweist.
Im einzelnen betrifft die vorliegende Brfindung ein fehlertolerantes System/Verfahren für ein automatisiertes Kraftübertragungssystem, wie es oben beschrieben ist, bei dem bei Feststellung bestimmter Fehler des Schaltaktuators der Getriebehauptgruppe das Hauptgetriebe eingerückt und in einer bestimmten Gangstufe gehalten wird und anschließend nur noch die Range-Hilfsgruppe geschaltet wird, um eine Notbetriebsart zur Verfügung zu stellen, um "nach Hause" oder "von der Straße" zu schleichen.

Beschreibung des Standes der Technik

Mechanische Verbundgetriebesysteme mit Rangegruppe, mit Splitgruppe oder mit kombinierter Range- und Splitgruppe sind im Stand der Technik bekannt und bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 4 788 889; 4 754 665 und 4 735 109 zu ersehen.
Automatische mechanische Kraftübertragungssysteme mit mechanischen Getrieben sowie Steuerungen und Aktuatoren um diese automatisch zu schalten, die in Abhängigkeit von festgestellten Eingangsgrößen und vorbestimmten logischen Regeln normalerweise elektronisch gesteuert sind, sind bekannt. Beispiele solcher Systeme sind bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 4 648 290; 4 595 986; 4 527 447; 4 361 060; 4 140 031 und 4 081 065 zu ersehen. Solche Systeme sind auch bei Bezug auf den SAE-Artikel Nr. 831776 mit dem Titel "AUTOMATED MECHANICAL TRANSMISSION CONTROLS" ersichtlich, dessen Offenbarung durch Bezugnahme hiermit aufgenommen ist.
Logische Routinen für automatische Getriebe zur Tolerierung von Fehlern sind bekannt, wie bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 4 922 425; 4 849 899 und 4 899 279 ersichtlich ist.
Automatische Kraftübertragungssysteme, die eine antriebsmäßig zwischen einem Antriebsmotor und einem mechanischen Geschwindigkeitswechselgetriebe angeordneten Drehmomentwandler und/oder Einrichtungen zum Überbrücken oder zum Sperren des Drehmomentwandlers aufweisen, sind ebenfalls bekannt, wie bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 3 593 596; 4 261 216; 4 271 724; 4 351 205 und 4 375 171 ersichtlich ist.
Automatische mechanische Kraftübertragungssysteme, die Synchronisiereinrichtungen mit Fremdenergie (Power Sychronizer) verwenden, d.h. Einrichtungen- die unabhängig von der Motordrehzahl, eine Verzögerung oder Beschleunigung der Eingangswelle ermöglichen und nicht die Motordrehzahl beeinflußen, um die Klauenkupplungsteile des Getriebes zu synchronisieren, sind im Stand der Technik bekannt. Beispiele solcher Systeme können bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 3 478 851, 4 023 443; 4 140 031 und 4 614 126 eingesehen werden.
Automatische mechanische Kraftübertragungssysteme, die eine Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie und außerdem einen zwischen einem Antriebsmotor und der Getriebeeingangswelle antriebsmäßig angeordneten Drehmomentwandler sowie eine Überbrückungs-/Trennkupplungsanordnung für den Drehmomentwandler aufweisen, sind bekannt. Beispiele solcher Systeme können bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 4 784 019 und 4 860 861 sowie dem SAE-Artikel Nr. 881830 mit dem Titel "THE EATON CEEMAT (CONVERTER ENHANCED ELECTRONICALLY MANAGED AUTOMATIC TRANSMISSION) eingesehen werden.
Solche Kraftübertragungssysteme schaffen ein automatisches mechanisches Kraftübertragungssystem, das ein mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe verwendet, dessen Aufbau identisch oder im wesentlichen identisch ist min dem Aufbau von für Handschaltung vorgesehenen Getrieben, das die Vorteile eines Drehmomentswandlers beim Anfahren des Fahrzeuges und die Vorteile einer nichtschlüpfenden Verbindung zwischen dem Motor und dem Getriebe bei höheren Fahrzeuggeschwindigkeiten/Gangstufen bietet und das eine relativ schnelle Synchronsierung der Klauenkupplungen des Getriebes ermöglicht. Indem ein automatisches mechanisches Kraftübertragungssystem geschaffen wird, das auf demselben oder im wesentlichen demselben mechanischen Geschwindigkeitswechselgetriebe basiert, das für handgeschaltete Kraftübertragungssysteme verwendet wird, werden Kosteneinsparungen bei der Herstellung, bei der Entwicklung und bei der Wartung erzielt. Zu dem Getriebe werden nötigenfalls Schalteinrichtungen hinzugefügt, die zur automatischen Betätigung durch Betätigungsmagnete oder ähnlichem geeignet sind. Ein Beispiel einer solchen Schalteinrichtung kann bei Bezug auf die oben genannten US-Patentschriften Nr. 4 361 060 und 4 899 607 sowie auf die US-Patentschriften Nr. 4 873 881; 4 722 237 und 4 445 393 eingesehen werden. Außerdem wird eine Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie hinzugefügt, wie sie in den oben genannten US-Patentschriften Nr. 4 614 126; 3 478 851 oder 4 023 443 offenbart ist, um die formschlüssigen Klauenkupplungen des Getriebes zu synchronisieren.
Ein Drehmomentwandler ist antriebsmäßig zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordnet. Um das angetriebene Teil des Drehmomentwandlers oder das Turbinenrad mit der Getriebeeingangswelle bzw. den Drehmomentwandlereingang oder das Pumpenrad (Impeller) (d.h. den Motorabtrieb) mit der Getriebeeingangswelle zu kuppeln, ist eine Überbrückungs- und Trennkupplungsanordnung für den Drehmomentwandler vorgesehen, die eine erste und eine zweite davon getrennte, unabhängig davon betätigbare Kupplung aufweist, die beide vorzugsweise als Reibungskupplungen ausgebildet sind.
Der Drehmomentwandler liegt antriebsmäßig nur dann zwischen dem Motor und dem Getriebe, wenn die erste Kupplung eingekuppelt und die zweite ausgekuppelt ist. Wenn die zweite Kupplung eingekuppelt ist, ist der Drehmomentwandler überbrückt, d.h. das Turbinenrad wlrd unmittelbar von dem Motor angetrieben. Das Getriebe wird immer dann unmittelbar von dem Motor angetrieben, wenn die zweite Kupplung und die erste Kupplung gleichzeitig eingekuppelt sind.
Wenn die erste Kupplung ausgekuppelt ist, ist die Getriebeeingangswelle, unabhängig von dem Zustand der zweiten Kupplung, von dem Motordrehmoment ebenso wie von dem Trägheitsmoment des Drehmomentwandlers sowie von dem Trägheitsmoment der zweiten Kupplung abgetrennt, was es ermöglicht, daß die Klauenkupplungen leicht eingerückt werden können sowie daß die Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie aufgrund des relativ niedrigen Trägheitsmomentes der Eingangswelle schnell wirksam ist, und es ermöglicht außerdem, daß ein ausgewählter Gang bei sich im Stillstand oder in Fahrt befindlichen Fahrzeug vorab eingerückt wird.
Elektronische und andere Steuerungssysteme für die Kraftstoffzufuhr zum Motor, bei denen die dem Motor zugeführte Kraftstoffmenge veränderbar ist, um unabhängig von der Einstellung des Fahrpedals durch den Fahrer, eine gewünschte Motordrehzahl zu ermöglichen, sind im Stand der Technik bekannt. Solche Systeme können bei Bezug auf die oben genannten US-Patentschriften Nr. 4 081 065; 4 361 060 und 4 792 901 und bei Bezug auf die SAE-Normen J1922 für elektronische Motorsteuerung und verwandte SAE-Normen J1708, J1587 und J1843 eingesehen werden.
Bei automatisierten Kraftübertragungssystemen der beschriebenen Bauart ist es wünschenswert, eine fehlertolerante Notbetriebsart zu haben, bei der beim Feststellen bestimmter Fehler, die ein Schalten der Hauptgruppe unzweckmäßig machen, nur noch die Range-Hilfsgruppe geschaltet wird, um eine eingeschränkte Fahrbereitschaft aufrechtzuerhalten.

Zusammenfassung der Erfindung

Gemäß der vorliegenden Erfindung werden die Nachteile des Standes der Technik dadurch überwunden oder minimiert, daß bei einem automatischen mechanischen Kraftübertragungssystem der beschriebenen Bauart eine fehlertolerante Betriebsart vorgesehen wird, die beim Feststellen von Bedingungen/Fehlern, die ein Schalten der Hauptgruppe unerwünscht machen, die Range-Hilfsgruppe weiterhin geschaltet wird, um es dem Fahrzeug zu ermöglichen, von der Straße oder zu einer Werkstatt oder ähnlichem zu schleichen.
Das Obige wird dadurch erreicht, daß vorzugsweise bei einem auf einem mechanischen Verbund-Geschwindigkeitswechselgetriebe mit Rangegruppe basierenden automatischen mechanischen Kraftübertragungssystem hinzugefügt werden: Schalteinrichtungen, die zur automatischen Betätigung geeignet sind, eine Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie, wie sie in der oben genannten US-Patentschrift Nr. 4 614 126 offenbart ist, ein antriebsmäßig zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe angeordneter Drehmomentwandler sowie eine Kupplungsanordnung zum Überbrücken und zum Abtrennen des Drehmomentwandlers, die eine erste und eine zweite voneinander getrennte und unabhängig voneinander betätigbare Kupplung aufweist, die vorzugsweise als Reibungskupplungen ausgebildet sind, um das angetriebene Teil des Drehmomentwandlers oder das Turbinenrad mit der Getriebeeingangswelle zu kuppeln bzw. um den Antrieb des Drehmomentwandlers oder das Pumpenrad (d.h. den Motorabtrieb) mit der Getriebeeingangswelle zu kuppeln, sowie dadurch, daß Logik vorgesehen ist, welche Bedingungen feststellt, die ein weiteres Schalten der Hauptgruppe unmöglich oder nicht wünschenswert machen, die jedoch die Schalteinrichtungen der Hilfsgruppe nicht nachteilig beeinflußen, und wobei die Logik in Reaktion auf das Feststellen solcher Bedingungen veranlaßt, daß die Hauptgruppe eingerückt und in einer bestimmten Gangstufe gehalten wird und anschließend nur das Schalten der Range- Hilfsgruppe gestattet sowie die Schaltlogik demgemäß verändert werden.
Dementsprechend ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein neues und verbessertes automatisches mechanisches Kraftübertragungssystem der Bauart zu schaffen, das vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie verwendet, einen antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem mechanischen Getriebe angeordneten Drehmomentwandler und außerdem eine verbesserte Drehmomentüberbrückungs - und Trennkupplungsanordnung verwendet.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine fehlertolerante Logik für ein automatisiertes Kraftübertragungssystem der oben beschriebenen Bauart zu schaffen, das bei Vorliegen bestimmter festgestellter Bedingungen nur das Schalten der Rangegruppe gestattet.
Diese und andere Aufgaben und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden durch das Lesen der Beschreibung des bevorzugten Ausführungsbeispiels zusammen mit der Zeichnung offensichtlich werden.

Kurze Beschreibung der Zeichnung

Fig. 1 zeigt eine schematische Ansicht des Drehmomentwandlers und der Kupplungsanordnung zum Trennen und zum Überbrücken des Drehmomentwandlers gemäß der vorliegenden Erfindung.
Fig. 2 zeigt eine schematische Veranschaulichung des automatischen mechanischen Kraftübertragungssystems der vorliegenden Erfindung.
Fig. 3 zeigt eine Querschnittsansicht des automatischen mechanischen Kraftübertragungssystems der vorliegenden Erfindung im Ausschnitt.
Fig. 4 zeigt eine graphische Darstellung einer typischen Schaltsequenz für das Getriebe in Figur 2.
Fig. 5 zeigt eine symbolische Darstellung des Schaltschemas für das Getriebes in Figur 3.

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 "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 diesen wegweisende Richtung. Diese Terminologie umfaßt die oben im einzelnen erwähnten Ausdrücke, deren Ableitungen und Worte von ähnlicher Bedeutung.
Die Kupplungsanordnung 10 zum Überbrücken und zum Abtrennen des Drehmomentwandlers sowie ein diese verwendendes automatisches mechanisches Kraftübertragungssystem 12 der vorliegenden Erfindung, sind schematisch in den Figuren 1, 2 und 3 veranschaulicht. Der Begriff "automatisches mechanisches Kraftübertragungssystem", wie er hierin benutzt wird, soll ein System bezeichnen, das wenigstens eine durch eine Kraftstoffzumeßeinrichtung gesteuerte Wärmekraftmaschine 16, ein mehrgängiges Geschwindigkeitswechselgetriebe 14 von der Bauart mit Klauenkupplungen, eine nicht-formschlüssige Kupplungseinrichtung, zum Beispiel eine Hauptreibungskupplung und/oder eine hydrodynamische Kupplung 10/20, die zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet sind/ist, sowie eine Steuerungseinheit 50 aufweist, um diese automatisch zu steuern. Solche Systeme umfassen selbstverständlich auch Sensoren und/oder Aktuatoren, um Eingangssignale an die Steuerungseinheit zu senden und/oder um Befehlsausgangssignale von dieser zu empfangen.
Während die vorliegende Erfindung für die Verwendung in Verbindung mit Kraftübertragungssystemen mit einem Drehmomentwandler und einer Kupplung zum Überbrücken/Abtrennen des Drehmomentwandlers besonders gut geeignet ist, ist die Erfindung auch bei Kraftübertragungssystemen anwendbar, die eine herkömmliche Reibungshauptkupplung aufweisen, die antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordnet ist.
Das automatische mechanische Kraftübertragungssystem 12 der vorliegenden Erfindung ist zur Verwendung in einem Landfahrzeug bestimmt, wie zum Beispiel einem Schwerlastkraftwagen, ist aber nicht auf eine solche Verwendung beschränkt. Das dargestellte automatische mechanische Kraftübertragungssystem 12 enthält ein mehrgängiges automatisches mechanisches Geschwindigkeitswechselgetriebe 14, das von einem durch eine Kraftstoffzumeßeinrichtung gesteuerten Motor 16 (zum Beispiel einem Dieselmotor) als Primärantrieb über eine hydrodynamische Kupplungs- oder Drehmomentwandleranordnung 20 angetrieben ist. Den Abtrieb des automatischen Getriebes 14 bildet eine Ausgangswelle 22, die zur antriebsmäßigen Verbindung mit einem geeigneten Fahrzeugbauteil eingerichtet ist, zum Beispiel dem Differential einer Antriebsachse, einem Verteilergetriebe oder etwas ähnlichem, wie es im Stand der Technik bekannt ist.
Wie weiter unten im einzelnen diskutiert werden wird, gehören zu der Kupplungsanordnung 10 zum Überbrücken und zum Abtrennen des Drehmomentwandlers zwei getrennte unabhängig voneinander einkuppelbare Kupplungen, die vorzugsweise als Reibungskupplungen ausgebildet sind, nämlich eine Kupplung 24 zum Abtrennen des Drehmomentwandlers und eine Kupplung 26 zum Sperren oder Überbrücken des Drehmomentwandlers. Zu dem Getriebe 14 gehört eine Getriebebetätigungseinrichtung 28, die vorzugsweise in Gestalt einer durch unter Druck stehendes Fluid betätigten Schaltanordnung der Bauart ausgebildet ist, die in der oben genannten US-Patentschrift Nr. 4 445 393 offenbart ist. Das Getriebe enthält vorzugsweise auch eine Synchronisieranordnung 30 mit Fremdenergie (Power Synchronizer), die von der Bauart sein kann, wie sie in den oben genannten US-Patentschriften Nr. 3 478 851, 4 023 443 oder 4 614 126 dargestellt und offenbart ist.
Die vorliegende Erfindung ist auch bei automatisierten mechanischen Kraftübertragungssystemen anwendbar, die keine Synchronisieranordnung mit Fremdenergie aufweisen.
Die oben erwähnten Triebstrangkomponenten stehen unter der Einwirkung und Überwachung von mehreren Vorrichtungen, die jeweils im Stand der Technik bekannt sind und die im einzelnen weiter unten erläutert werden. Diese Vorrichtungen können umfassen: eine die Stellung der Kraftstoffzumeßeinrichtung überwachende Anordnung 32, welche die Stellung des von dem Fahrer betätigten Fahrpedals oder einer anderen Einrichtung zur Kraftstoffzumessung erfaßt, eine die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor steuernde Steuerung 34 für die Kraftstoffzumeßeinrichtung, eine Motordrehzahlsensoranordnung 36, welche die Drehzahl des Motors mißt, ein Betätigungsglied 40 für die Trennkupplung und die Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers, das die Trenn- und die Überbrückungskupplung des Drehmomentwandlers betätigt, einen Drehzahlsensor 42 für die Getriebeeingangswelle, einen Drehzahlsensor 44 für die Getriebeausgangswelle, ein Betätigungsglied 46 der Getriebeschalteinrichtung, um die Betätigung der Getriebeschalteinrichtung 28 zu steuern, und/oder einen Aktuator 48 für die Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie, um die Betätigung der Synchronisiereinrichtung 30 mit Fremdenergie zu steuern.
Die Steuerung 34 der Kraftstoffzumeßeinrichtung kann einfach eine Vorrangeinrichtung sein, um die Kraftstoffzufuhr zu dem Motor, unabhängig von der Einstellung des Fahrpedals durch den Fahrer, auf ein eingestelltes oder veränderliches Niveau kurzzeitig zu reduzieren ("dip") Alternativ dazu kann der Motor in Übereinstimmung mit der oben erwähnten SAE-Norm J1922 oder vergleichbaren Normen elektronisch gesteuert sein.
Die oben genannten Einrichtungen senden Informationen an und/oder empfangen Befehle von einer elektronischen zentralen Verarbeitungseinheit (ECU) 50. Die zentrale Verarbeitungseinheit oder der Controller 50 basiert vorzugsweise auf einem digitalen Mikroprozessor, dessen Konfiguration und Aufbau im einzelnen nicht Teil der vorliegenden Erfindung sind. Die zentrale Verarbeitungseinheit 50 empfängt auch Informationen von einer Schaltsteuerungs- oder Betriebsartenwählhebelanordnung 52, mit der der Fahrer eine Rückwärts- (R) , eine Leerlauf- (N) oder mehrere Vorwärtsfahr- (D, DL) Betriebsart(en) des Fahrzeuges auswählen kann. Typischerweise ist die Betriebsart D für Straßenfahrten des Fahrzeuges bestimmt, während die Betriebsart DL für den Geländebetrieb vorgesehen ist.
Typischerweise umfaßt das System auch verschiedene Sensoren, Schaltkreise und/oder logische Routinen, um Störungen von Sensoren und/oder Aktuatoren festzustellen und darauf zu reagieren.
Wie bekannt ist, empfängt die zentrale Verarbeitungseinheit 50 Eingaben von den verschiedenen Sensoren und/oder Stellgliedern. Zusätzlich zu diesen direkten Eingaben kann die zentrale Verarbeitungseinheit 50 mit Schaltkreisen und/oder mit Logik zum Differenzieren der Eingangssignale versehen sein, um berechnete Signale zu erzeugen, welche die Änderungsraten der verschiedenen überwachten Einrichtungen angeben, mit Mitteln, um die Eingangssignale zu vergleichen, und/oder mit Speichermitteln, um bestimmte Eingangsinformationen zu speichern, z.B. die Richtung der letzten Schaltung, sowie mit Mitteln, um den Speicher beim Auftreten von vorbestimmten Ereignissen zu löschen. Bestimmte Schaltkreise, um die oben genannten Funktionen zu realisieren, sind im Stand der Technik bekannt und ein Beispiel davon kann bei Bezug auf die oben erwähnten US-Patentschriften Nr. 4 361 060 und 4 595 986 eingesehen werden und/oder bei Bezug auf einen technischen Artikel mit dem Titel "THE AUTOMATION OF MECHANTCAL TRANSMISSIONS", der in dem Konferenzbericht einer gemeinsamen Konferenz der IEEE/SAE mit dem Titel "Tnternational Congress 20 on Transportation Electronics", IEEE Catalog Nr. 84CH1988-5 veröffentlicht ist.
Wie aus dem Betrieb/der Funktion von elektronischen Steuereinheiten, insbesondere mikroprozessorbasierter ECUs bekannt ist, können die verschiedenen logischen Funktionen mittels diskreter, fest verdrahteter logischer Einheiten oder mittels einer einzigen logischen Einheit ausgeführt werden, die unter verschiedenen Abschnitten oder Subroutinen der logischen Regeln des Steuerungssystems (d.h. der Software) betrieben wird.
Eine genauere schematische Darstellung des Drehmomentwandlers 20 und der Kupplungsanordnung 10 zur Überbrückung und Abtrennung des Drehmomentwandlers, die antriebsmäßig zwischen dem Motor 16 und dem automatischen Geschwindigkeitswechselgetriebe 14 angeordnet sind, ist bei Bezug auf Fig. 1 ersichtlich. Die Drehmomentwandleranordnung 20 ist in dem Sinn herkömmlich, daß sie eine Fluidkupplung der Drehmomentwandlerbauart mit einem Pumpenrad (Impeller) 54, der von der Motorabtriebs- oder Kurbelwelle 56 mittels eines Deckels 58 angetrieben ist, ein von dem Pumpenrad hydraulisch angetriebenes Turbinenrad 60 und einen Stator oder ein Leitrad 62 aufweist, das gegenüber einem Gehäuse 64 mittels einer Freilaufkupplung 66 abgestützt ist, die auf einer in dem Gehäuse 64 fest angeordneten Welle 68 sitzt. Der Deckel 58 treibt auch eine Pumpe 70 an, die den Drehmomentwandler mit Druck beaufschlagt, das Getriebe schmiert, wahlweise die Getriebeschalteinrichtung 28 und/oder die Synchronisiereinrichtung 30 mit Fremdenergie mit Druck beauf schlagt und/oder die Trenn- und Überbrückungskupplungen 24 und 26 betätigt. Die Pumpe 70 kann von einer beliebigen bekannten Bauart sein, z.B. eine bekannte Zahnradpumpe mit Innenverzahnung.
Das Getriebe 14 weist eine durch den Motor 16 über die Drehmomentwandleranordnung 20 und/oder die Überbrükkungs- und Trennkupplungsanordnung 10 angetriebene Eingangswelle 72 auf. Die Getriebeeingangswelle 72 trägt ein drehfest darauf angeordnetes Verbindungsteil 74. Das Verbindungsteil 74 weist einen Abschnitt 76, der mit der Drehmomentwandlertrennkupplung 24 verbunden ist, und einen zweiten Nabenabschnitt 78 auf, der zur Verbindung mit der Eingangswelle profilverzahnt ist. Wie es weiter unten im einzelnen beschrieben wird, kann, kurz gesagt, die Drehmomentwandlertrennkupplung 24, unabhängig von dem Einkuppeln oder dem Auskuppeln der Überbrückungskupplung 26, eingekuppelt oder ausgekuppelt werden, um ein Verbindungsteil 79, das mit dem Drehmomentwandlerturbinenrad 60 und mit einem Bauteil der Überbrückungskupplung 26 verbunden ist, über den Abschnitt 76 des Verbindungsbauteiles 74 reibschlüssig mit der Getriebeeingangswelle 72 in oder außer Eingriff zu bringen. Die Drehmomentwandlerüberbrükkungskupplung 26 kann unabhängig davon, ob die Trennkupplung 24 eingerückt oder ausgerückt ist, reibschlüssig eingerückt oder ausgerückt werden, um die Motorkurbelwelle 56 und den von dieser angetriebenen Deckel 58 mit dem Verbindungsbauteil 79 reibschlüssig in Eingriff zu bringen.
Das Einrücken der Drehmomentwandlerüberbrückungskupplung 26 bringt die Motorkurbelwelle 56 über den Deckel 58 direkt mit dem Verbindungsteil 79 in Eingriff, unabhängig davon, ob die Drehmomentwandlertrennkupplung 24 im eingekuppelten oder ausgekuppelten Zustand ist, und schafft auf diese Weise eine wirkungsvolle Überbrückung, um den Drehmomentwandler 20 zu sperren und um das Getriebe 14 unmittelbar durch den Motor 16 anzutreiben, wenn die Trennkupplung 24 eingerückt ist. Außerdem muß die Überbrückungskupplung 26 bei Geschwindigkeiten oberhalb der Drehmomentwandler-Überbrückungsgeschwindigkeit während des Schaltens nicht eingekuppelt und ausgekuppelt werden, weil das Auskuppeln der Kupplung 24 das Trägheitsmoment des Verbindungsteiles 79 von der Eingangswelle 72 abtrennt.
Wenn die Kupplung 26 zum Überbrücken oder Sperren des Drehmomentwandlers getrennt und die Drehmomentwandlertrennkupplung 24 eingekuppelt ist, dann wird das Getriebe 14 von dem Motor 16 über die Fluidkupplungswirkung des Drehmomentwandlers angetrieben, wie es aus dem Stand der Technik bekannt ist. Wenn die Drehmomentwandlertrennkupplung 24 ausgekuppelt ist, ist die Getriebeeingangswelle 72, unabhängig von dem Zustand der Überbrückungskupplung 26, antriebsmäßig von jeglichem, von dem Motor abgegebenen Antriebsdrehmoment oder von jeglicher von dem Drehmomentwandler, dem Motor und der Kupplung 26 ausgehender Mitnahme durch Trägheitsmoment abgekuppelt. Das Abtrennen der Getriebeeingangswelle 72 von den Trägheitsmomenteinflüssen des Motors, der Kupplung 26 und/oder des Drehmomentwand- lers gestattet es, die Drehzahl der Eingangswelle 72 und aller antriebsmäßig damit verbundener Getriebezahnräder durch die Power-Synchronisiereinrichtung 30 des Getriebes schneller zu beschleunigen oder zu verzögern, um eine raschere Synchronisation während eines Herunterschaltens oder eines Hochschaltens des Getriebes zu erzielen, und gestattet es auch, daß die Power-Synchronisiereinrichtung 30 die Eingangswelle 72 dazu bringt, mit einer Drehzahl umzulaufen, die höher als jede abgeregelte Motordrehzahl ist.
Wenn sich das Fahrzeug im Stillstand befindet und sich der Betriebsartenwählhebel in der Fahr- oder Geländefahrstellung befindet, ist die Trennkupplung 24 eingekuppelt und die Überbrückungskupplung 26 ist ausgekuppelt, was es ermöglicht, mit dem Drehmomentwandler mit seinen bekannten Vorteilen anzufahren. Oberhalb einer vorgegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit und/oder Gangstufe sind die Vorteile des Drehmomentwandlerbetriebs nicht länger nötig und die erhöhte Effizienz eines direkten Antriebs zwischen dem Antriebsmotor und dem Getriebe ist erforderlich. Unter diesen Bedingungen wird die Drehmomentwandlerüberbrükkungskupplung 26 eingekuppelt gehalten, was es gestattet, daß die Getriebeeingangswelle 72 über den Deckel 58 des Drehmomentwandlers und das Verbindungsteil 79 unmittelbar von dem Motor angetrieben wird, wenn die Trennkupplung 24 eingekuppelt ist.
Wie oben erläutert ist, wird die Kupplung 24 ausgekuppelt, um aus einem zuvor eingerückten Gang in den Leerlauf zu schalten, um es der Synchronisiereinrichtung 30 mit Fremdenergie zu ermöglichen, die Klauenkupplungsteile des einzurückenden Ganges zu synchronisieren und um die synchronisierten Klauenkupplungen des einzurückenden Ganges in Eingriff zu bringen.
Die Auswahl der gewünschten Gangstufe und die Auswahl des erforderlichen eingekuppelten oder ausgekuppelten Zustands der Trenn- oder Überbrückungskupplungen des Drehmomentwandlers ebenso wie die Abgabe von Befehlsignalen an die verschiedenen Kupplungs- und Getriebestellglieder wird von der zentralen Verarbeitungseinheit 50 in einer Weise ausgeführt, die im Stand der Technik bekannt ist und die im einzelnen bei Bezug auf die oben genannten US-Patentschriften Nr. 4 361 060 und 4 595 986 zu ersehen ist.
Das Verbundgetriebe 14 ist im einzelnen in Fig. 3 veranschaulicht und ist von der Bauart, bei der die Hauptgruppenvorgelegewelle oder -vorgelegewellen 90 koaxial zu der Vorgelegewelle oder den Vorgelegewellen 92 der Hilfsgruppe ausgerichtet sind. Das Getriebe 14 ist relativ herkömmlich aufgebaut und ist vorzugsweise von der Bauart mit zwei Vorgelegewellen, wobei von den Vorgelegewellen der Haupt- und der Hilfsgruppe 94 bzw. 96 nur jeweils eine gezeigt ist. Beispiele von solchen Getrieben mit koaxial ausgerichteten Vorgelegewellen in der Hauptgruppe und in der Hilfsgruppe können bei Bezug auf die US-Patentschriften Nr. 3 105 395 und 3 138 965 eingesehen werden.
Das Getriebe 14 umfaßt die Eingangswelle 72, auf der das Bauteil 78 drehfest angeordnet ist und die zusätzlich ein drehfest verbundenes Zahnrad 98 trägt. Die Hauptgruppenvorgelegewelle 90 liegt im wesentlichen parallel zu der Hauptwelle 100 und ist mit drehfest darauf angeordneten Vorgelegewellenzahnrädern 102, 104, 106, 108, 110 und 112 versehen. Eine Anzahl von Hauptwellenzahnrädern, die auch Gangstufenzahnräder genannt werden, 114, 116, 118 und 120, umgeben die Hauptwelle und sind durch doppelt wirkende formschlüssige Klauenkupplungsmuffen 122, 124 und 126 wahlweise jeweils einzeln damit kuppelbar. Die Klauenkupplungsmuffe 122 kann auch die Eingangswelle 72 direkt mit der Hauptwelle 100 kuppeln, während die Klauenkupplungsmuffe 126 das Rückwärtsganghauptwellenzahnrad 128 mit der Hauptwelle kuppeln kann.
Die Hauptwellenzahnräder 114, 116, 118 und 120 umgeben die Hauptwelle und kämmen ständig mit den gegenüberliegend angeordneten Paaren der Vorgelegewellenzahnräder 104, 106, 108 und 110, von denen sie vorzugsweise gelagert sind und deren Lagermittel sowie die damit verbundenen besonderen Vorteile im einzelnen in den oben genannten US- Patentschriften Nr. 3 105 395 und 3 335 616 erläutert sind. Das Rückwärtsganghauptwellenzahnrad 128 kämmt ständig mit dem Vorgelegewellenzahnrad 112 mittels eines herkömmlichen Zwischenzahnrades (nicht dargestellt). Das am weitesten vorne liegende Vorgelegewellenzahnrad 102 kämmt ständig mit dem Eingangszahnrad 98 und wird von diesem angetrieben, um die Drehbewegung der Vorgelegewelle 90 zu erzeugen, wann immer das Eingangszahnrad angetrieben ist.
Die Kupplungsmuffe 122 trägt formschlüssige Klauenkupplungszähne 98b und 114b, die mit Klauenkupplungszähnen 98a bzw. 114a in Eingriff bringbar sind, um formschlüssige Klauenkupplungen 98c bzw. 114c zu bilden. Die Kupplungsmuffe 124 trägt formschlüssige Klauenkupplungszähne 116b und 118b, die mit Klauenkupplungszähnen 116a bzw. 118a in Eingriff bringbar sind, um formschlüssige Klauenkupplungen 116c bzw. 118c zu bilden. Die Klauenkupplungsmuffe 126 trägt Klauenkupplungszähne 120b und 128b, die formschlüssig mit Klauenkupplungszähnen 120a bzw. 128a in Eingriff bringbar sind, um formschlüssige Klauenkupplungen 120c bzw. 128c zu bilden.
Wie in dem Stand der Technik bekannt ist, sind alle Kupplungsmuffen mit der Hauptwelle vorzugsweise direkt oder indirekt profilverzahnt, um mit dieser umzulaufen und relativ zu dieser axial beweglich zu sein. Andere Lagerungsmittel für die Kupplungsmuffen sind im Stand der Technik bekannt und sollen in dem Schutzumfang der vorliegenden Erfindung beinhaltet sein. Alle Kupplungsmuffen 122, 124 und 126 sind mit Mitteln zur Aufnahme einer Schaltgabel oder eines Schaltjochs 130, 132 bzw. 134 versehen, wodurch die Schaltmuffen jeweils einzeln aus den in Fig. 3 dargestellten Stellungen mittels des Aktuators 28 axial bewegt werden.
Die Hilfsgetriebegruppe 96 weist eine Ausgangswelle 22 auf, die vorzugsweise koaxial zu der Eingangswelle 72 und der Hauptwelle 100 angeordnet ist und mittels Lagern drehbar in einem Getriebegehäuse abgestützt ist. Die Hilfsgruppe weist außerdem eine Hilfsgruppenvorgelegewelle 92 auf, die in einem Gehäuse mittels Lagern drehbar abgestützt ist. Das Hilfsgruppenantriebszahnrad 136 ist auf der Hauptwelle 100 drehfest angeordnet. Die Hilfsgruppenvorgelegewelle 92 trägt drehfest darauf angeordnete Hilfsgruppenvorgelegewellenzahnräder 138 und 140. Das Hilfsgruppevorgelegewellenzahnrad 138 kämmt ständig mit dem Hilfsgruppeneingangszahnrad 136, während das Hilfsgruppenvorgelegewellenzahnrad 140 ständig mit dem Ausgangszahnrad 142 kämmt, das die Ausgangswelle 122 umgibt. Eine synchronisierte Kupplungsanordnung 144 von herkömmlichem Aufbau mit individuell synchronisierter Klauenkupplung wird dazu verwendet, um für eine direkte Antriebsverbindung zwischen der Hauptwelle und der Ausgangswelle die Hauptwelle 100 und das Hilfsgruppenantriebszahnrad 136 direkt mit der Ausgangswelle 22 zu kuppeln oder um für einen gegenüber der Hauptwelle 100 untersetzten Antrieb der Ausgangswelle 22 über die Vorgelegewelle 92 das Ausgangszahnrad 142 mit der Ausgangswelle 22 zu kuppeln, wie es im Stand der Technik bekannt ist. Die synchronisierte Kupplungsanordnung 144 wird durch die Schaltgabel 146 betätigt, die durch den Aktuator 28 axial bewegt wird.
Das Getriebe 14 ist von der Bauart mit Rangegruppe, bei welcher der Hilfsgruppengangssprung (oder die Gangsprünge) größer ist (sind) als der Gesamtgangsprung der Hauptgruppengangstufen, die in allen Bereichen der Rangegruppe auftreten. Solche Getriebe sind im Stand der Technik bekannt, vgl. US-Patentschrift Nr. 4 754 665.
Die Synchronisieranordnung 30 mit Fremdenergie umfaßt einen die Drehzahl erhöhenden Planetensatz, der unabhängig von der Drehzahl des Antriebsmotors von der Ausgangswelle 22 angetrieben und wahlweise betätigbar ist, um die Drehzahl von Getriebeelementen zu erhöhen, die von der Eingangswelle 72 angetrieben sind, um mit den mit der einzulegenden Gangstufe verbundenen Klauenkupplungsteilen Synchronlauf zu erreichen. Vorzugsweise weist die Power- Synchronisiereinrichtung 30 auch Mittel auf, um die von der Eingangswelle angetriebenen Getriebeelemente zu verzögern. Die Verzögerung von durch die Eingangswelle angetriebenen Getriebebauteilen kann auch durch Eingangswellen- und/oder Motorbremseinrichtungen erreicht werden, die vorzugsweise von der zentralen Verarbeitungseinheit 50 gesteuert sind.
Die Synchronisiereinrichtung 30 mit Fremdenergie wird von dem Fahrzeug über das Zahnrad 142 angetrieben, das direkt oder indirekt von der Ausgangswelle 22 angetrieben ist, und folglich kann die Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie die Hauptgruppenvorgelegewelle 90 nicht beschleunigen, wenn die Hilfsgruppe nicht eingerückt ist. Einzelheiten des Aufbaus und des Betriebs der Synchronisiereinrichtung 30 mit Fremdenergie können im einzelnen bei Bezug auf die oben genannte US-Patentschrift Nr. 4 614 126 eingesehen werden.
Die Schaltsequenz für eine Einfachschaltung des Getriebes 14 im System 12 ist in Fig. 4 veranschaulicht. Angenommen, die Verarbeitungseinheit (ECU) 50 stellt fest, daß eine Schaltung aus dem zweiten (2.) in den dritten (3.) Gang erforderlich ist (d.h. ein einfaches Hochschalten), dann veranlaßt die ECU, die Kraftstoffsteuereinrichtung 34 die Kraftstoffzufuhr zum Motor unabhängig von der Stellung des Fahrpedals 32 zu reduzieren (d.h. "dip") Während die Kraftstoffzufuhr zum Motor reduziert ist, wird die Trennkupplung (oder die Hauptkupplung) 24 ausgerückt und die Hauptgruppe 94 wird in den Leerlauf geschaltet.
Nach dem Reduzieren der Kraftstoffzufuhr zum Motor, dem Auskuppeln der Trennkupplung und dem Ausrücken der Hauptgruppe, wird die Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie betätigt, um die Hauptwellenzahnräder (in diesem Beispiel das Hauptwellenzahnrad 114 für den 3. Gang) dazu zu veranlassen, mit einer Zieldrehzahl oder mit einer zu der Hauptwelle 100 im wesentlichen synchronen Drehzahl umzulaufen, die durch die Ausgangswellendrehzahl und die Gangstufe der Hilfsgruppe 96 festgelegt ist. Die Ausgangswellendrehzahl wird durch den Sensor 44 erfaßt, während die Drehzahl der verschiedenen Hauptwellenzahnräder ein bekanntes Vielfaches der Drehzahl der Eingangswelle 72 ist, wie sie von dem Sensor 42 erfaßt wird.
Die Schaltschienenauswahlfunktion kann zu jedem Zeitpunkt nach dem Ausrücken der Hauptgruppe erfolgen, und das Wiedereinrücken der Hauptgruppe in die neue Gangstufe ist zeitlich so abgestimmt, daß es dann erfolgt, wenn die Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie das einzurückende Zahnrad auf die Zieldrehzahl bringt. Natürlich wird die Power-Synchronisiereinrichtung bei Hochschaltungen normalerweise dazu benötigt um die Drehzahl der Eingangswelle und der zugeordneten Zahnräder zu verringern.
Nachdem das Einrücken der richtigen Hauptgruppengangstufe ausgeführt ist, wird die Trennkupplung wieder eingekuppelt, und die Kraftstoffzufuhr zum Motor wird wieder erhöht.
Typischerweise kann eine Einfachschaltung innerhalb von ungefähr 0,70 bis 0,80 Sekunden mit einer Trennzeit (d.h. Kraftflußunterbrechungszeit) von ungefähr 0,50 Sekunden erfolgen.
Wie oben erläutert, sind ECU-Logikroutinen, logische Schaltkreise und/oder Sensoren vorgesehen, um Fehler in den verschiedenen Sensoren und Aktuatoren festzustellen, die dem automatisierten mechanischen Kraftübertragungssystem 12 der vorliegenden Erfindung zugeordnet sind. Beispielsweise eine Logik zum Feststellen von Fehlern des Drehzahlsensors ist bei Bezug auf die oben erwähnte US- Patentschrift Nr. 4 849 899 ersichtlich. Aktuatorfehler werden häufig durch Schaltschienenpositionssensoren, die eine befohlene Schaltung nicht bestätigen, und/oder durch Schaltkreise festgestellt, die Leerlauf- und/oder Ruhestromfehler bei elektrisch gesteuerten Aktuatoreinrichtungen, typischerweise bei Magnetventilen oder ähnlichem, anzeigen. Die Fehlerbedingungen können Situationen einschließen, in denen tatsächliche Fehler festgestellt werden, sowie Bedingungen, bei denen eine korrekte Feststellung oder Betätigung nicht in zufriedenstellender Weise bestätigt werden kann.
Das Feststellen bestimmter spezifischer Fehler ist ein Anzeichen dafür, daß Bedingungen vorliegen, unter denen ein weiteres Schalten der Getriebehauptgruppe 94, jedoch nicht der Hilfsgruppe 96, unerwünscht und/oder nicht überprüfbar möglich ist. In solchen Situationen ist es wünschenswert, um die Fähigkeit zu erhalten "von der Straße zu schleichen" oder "nach Hause zu schleichen", in einer fehlertoleranten Betriebsart zu arbeiten, in der die Hauptgruppe nötigenfalls in eine bestimmte Gangstufe geschaltet und dann eingerückt gehalten wird, während nur die Hilfsgruppe geschaltet wird. Natürlich erfordert dies im Hinblick auf die großen Schaltsprünge sowie die Tatsache, daß die Hauptgruppe nicht in den Leerlauf geschaltet wird, usw. eine veränderte Schaltlogik. Da eine solche Betriebsart für die Hilfsgruppensynchronisiereinrichtung 144 möglicherweise problematisch ist, kann eine zeitliche Grenze gesetzt werden oder die Betriebsart steht nur solange zur Verfügung, bis der Fahrzeugmotor abgestellt wird.
Beispiele solcher Fehler, die ein weiteres Schalten der Hauptgruppe, aber nicht der Hilfsgruppe, nachteilig beeinflußen, können die Feststellung beeinhalten, daß die Synchronisiereinrichtung mit Fremdenergie nicht funktioniert oder daß bestimmte Hauptgruppenschaltaktuatoren oder -sensoren fehlerhaft sind. Im Falle eines Hauptgruppenschaltaktuators, der "X-Y"-Bauart&sub7; vergleiche zum Beispiel die US-Patentschriften Nr. 4 899 607 und 4 873 881, können die mit der Auswahl einer bestimmten Schiene (L-R, 2/6-1/5 oder 4/8-3/7) oder mit einer bestimmten Schaltwirkung (hoch, herunter oder in den Leerlauf) verknüpften Aktuatoren und/oder Sensoren ausgefallen sein.
Beim Feststellen eines solchen Fehlers wird, abhängig von der Art des festgestellten Fehlers, die Hauptgruppe entweder in einer gegenwärtig eingelegten Hauptgruppengangstufe gehalten oder in eine wünschenswerte, erreichbare Hauptgruppengangstufe geschaltet. Die Hauptgruppe wird anschließend in deren eingelegter Gangstufe gehalten und nur Schaltungen der Hilfsgruppe werden ausgeführt.
Es wurde festgestellt, daß es in der Betriebsart, in der nur die Hilfsgruppe geschaltet wird, vorzuziehen ist - sofern dies erreichbar ist - die Hauptgruppe in der höchsten Hauptgruppengangstufe (dritte oder vierte) zu halten, d.h. 3-7 und 7-3 oder 4-8 und 8-4-Schaltungen sind die besten (am wenigsten unzweckmäßigen). Dementsprechend wird, wenn Hochschaltungen nicht möglich sind, 3/7 eingerückt und wenn Herunterschaltungen nicht möglich sind, wird 4/8 eingerückt. Wenn die Synchronisiereinrichtung 30 mit Fremdenergie ausfällt oder wenn der Eingangswellendrehzahlsensor 42 oder der Ausgangswellendrehzahlsensor 44 ausfallen, wird gewöhnlich 4/8 ausgewählt, da dies ein direkter Gang ist (vorausgesetzt das Getriebe hat keinen Schnellgang/Overdrive), in welchem die Motordrehzahl, die Eingangswellendrehzahl sowie die Hauptwellendrehzahl im vollständig eingekuppelten Zustand gleich sind. Verschiedene andere festgestellte Fehler können ein Schalten der Hauptgruppen so unerwünscht machen, daß die gegenwärtige eingelegte Gangstufe beibehalten wird, die höchste Gangstufe der gegenwärtigen Schaltschiene eingerückt wird, usw. Diese hängen gewöhnlich mit Fehlern zusammen, die das Erfassen der Schaltschienenauswahl oder Aktuatoren und/oder Sensoren betreffen, die den Leerlauf erfassen.
Nach dem Feststellen eines solchen Fehlers bestimmt die ECU 50 die richtige Gangstufe, in welche die Hauptgruppe geschaltet werden sollte und gibt Befehlsausgangssignale ab, um zu veranlassen, daß die Hauptgruppe in diesen Gang eingerückt wird und eingerückt bleibt. Danach werden so lange nur Schaltungen der Rangegruppe versucht (d.h. 1-5 und 5-1, oder 2-6 und 6-2 oder 3-7 und 7-3 oder 4-8 und 8-4) bis dieser Zustand korrigiert und die ECU zurückgesetzt ist.
Bei einem Ausführungsbeispiel meldet die ECU beim Feststellen solcher Bedingungen dem Fahrer das Vorhandensein eines Systemfehlers und identifiziert den Fehler vorzugsweise auch, zeigt an, daß nur Rangeschaltungen erreichbar sind und weist den Fahrer an, das System reparieren zu lassen.
Hieraus ist ersichtlich, daß eine fehlertolerante Betriebsart geschaffen wird, die es einem Fahrzeug beim Feststellen eines Fehlers, der das Schalten der Hauptgruppe, aber nicht der Hilfsgruppe in einem automatisierten Getriebesystem mit einem Verbundgetriebe der Rangebauart beeinflußt gestattet nach Hause oder von der Straße zu schleichen.

Claims

1. Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen in einem automatischen, mechanischen Kraftübertragungssystem (12) in der Ausführungsform mit einem mechanischen Verbundgetriebe (14), das eine mehrgängige Hauptgruppe (94), die mit einer mehrgängigen Hilfsgruppe (96) in Reihe verbunden ist, umfaßt, mit einem gemisch-/kraftstoffgesteuerten Motor (16), mit einer antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten nicht-formschlüssigen Kupplung (10), und mit einer zentralen Steuerungseinheit (50), die von mehreren Systemsensoren (36, 42, 44, 28) den Zustand des Kraftübertragungssystems kennzeichnende Eingangssignale empfängt und diese gemäß logischer Regeln verarbeitet, um Befehlsausgangssignale an eine Anzahl von Systemaktuatoren (40, 28, 48) abzugeben, wobei das Verfahren gekennzeichnet ist, durch:

feststellen des Vorliegens von Bedingungen, die einen Systemfehler kennzeichnen, der ein Fortsetzen des Schaltens der Hauptgruppe des Getriebes unerwünscht macht, nicht jedoch ein Schalten der Hilfsgruppe;

auf das Feststellen des Vorliegens dieser Bedingungen reagieren, indem veranlaßt wird, daß die Hauptgruppe in eine ausgewählte ihrer Gangstufen eingerückt wird; und

anschließend die Hauptgruppe in dieser ausgewählten Gangstufe eingerückt halten, während Befehlsausgangssignale abgegeben werden, die veranlassen, daß nur die Hilfsgruppe geschaltet wird.

2. Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Verbundgetriebe eine Ausführungsform mit einer Rangegruppe ist.

3. Verfahren nach Anspruch 2, bei dem die Hilfsgruppe synchronisierte Klauenkupplungen (144) zum Schalten der Hilfsgruppe aufweist.

4. Verfahren nach Anspruch 3, bei dem die zentrale Steuerungseinheit eine elektronische, mikroprozessorgestützte Steuerungseinheit ist.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, bei dem das automatische&sub7; mechanische Kraftübertragungssystem eine Synchronisieranordnung (30) mit Hilfsenergie ("power synchronizer") aufweist, die Klauenkupplungsteile (98c, 114c, 116c, 118c) der Hauptgruppe (94) synchronisiert, und bei dem die ausgewählte Gangstufe die gegenwärtig eingelegte Gangstufe ist, wenn die festgestellten Bedingungen einen Fehler kennzeichnen, der mit der Synchronisieranordnung mit Hilfsenergie zusammenhängt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, bei dem das System Sensoren (36, 42, 44) zur Abgabe von Signalen aufweist, die die Drehzahlen des Motors und der zu dem Getriebe gehörenden Wellen (72, 22) kennzeichnen, und bei dem die ausgewählte Gangstufe der direkte Gang (4.) der Hauptgruppe ist, wenn die festgestellten Bedingungen einen Fehler kennzeichnen, der mit einem der Sensoren zusammenhängt.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, bei dem die Aktuatoren eine Aktuatoranordnung (28) zum Schalten der Hauptgruppe aufweisen und bei dem die ausgewählte Gangstufe die höchste Gangstufe ist, die nicht mit den möglicherweise fehlerhaften Aktuatorkomponenten verknüpft ist, wenn die festgestellten Bedingungen einen Fehler kennzeichnen, der mit einer oder mehreren Aktuatorkomponenten zusammenhängt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 4, bei dem die ausgewählte Gangstufe abhängig von der Identität des festgestellten Systemfehlers ausgewählt wird.

9. Steuerungssystem zur Steuerung von Schaltvorgängen in einem automatischen, mechanischen Kraftübertragungssystem (12) in der Ausführungsform mit einem mechanischen Verbundgetriebe (14), das eine mehrgängige Hauptgruppe (94), die mit einer mehrgängigen Hilfsgruppe (96) in Reihe verbunden ist, umfaßt, mit einem gemisch-/kraftstoffgesteuerten Motor (16), mit einer antriebsmäßig zwischen dem Motor und dem Getriebe angeordneten nicht-formschlüssigen Kupplung (10), und mit einer zentralen Steuerungseinheit (50), die von mehreren Systemsensoren (36, 42, 44, 28) den Zustand des Kraftübertragungssystems kennzeichnende Eingangssignale empfängt und diese gemäß logischer Regeln verarbeitet, um Befehlsausgangssignale an eine Anzahl von Systemaktuatoren (40, 28, 48) abzugeben, wobei das System durch die logischen Regeln gekennzeichnet ist, die Regeln einschließen:

zum Feststellen des Vorliegens von Bedingungen, die einen Systemfehler kennzeichnen, der ein Fortsetzen des Schaltens der Hauptgruppe des Getriebes unerwünscht macht, nicht jedoch ein Schalten der Hilfsgruppe;

zum Reagieren auf das Feststellen des Vorliegens dieser Bedingungen, indem veranlaßt wird, daß die Hauptgruppe in eine ausgewählte ihrer Gangstufen eingerückt wird; und

zum anschließenden eingerückt Halten der Hauptgruppe in dieser ausgewählten Gangstufe, während Befehlsausgangssignale abgegeben werden, die veranlassen, daß nur die Hilfsgruppe geschaltet wird.

10. System nach Anspruch 9, bei dem das Verbundgetriebe eine Ausführungsform mit einer Rangegruppe ist.

11. System nach Anspruch 10, bei dem die Hilfsgruppe synchronisierte Klauenkupplungen (144) zum Schalten der Hilfsgruppe aufweist.

12. System nach Anspruch 11, bei dem die zentrale Steuerungseinheit eine elektronische mikroprozessorgestützte Steuerungseinheit ist.

13. System nach einem der Ansprüche 9, 10, 11 oder 12, bei dem das automatische, mechanische Kraftübertragungssystem eine Synchronisieranordnung (30) mit Hilfsenergie ("power synchronizer") aufweist, die die Klauenkupplungsteile (98c, 114c, 116c, 118c) der Hauptgruppe (94) synchronisiert und bei dem die ausgewählte Gangstufe die gegenwärtig eingelegte Gangstufe ist, wenn die festgestellten Bedingungen einen Fehler kennzeichnen, der mit der Synchronisieranordnung mit Hilfsenergie zusammenhängt.

14. System nach einem der Ansprüche 9, 10, 11 oder 12, bei dem das System Sensoren (36, 42, 44) zur Abgabe von Signalen aufweist, die die Drehzahlen des Motors und der zu dem Getriebe gehörenden Wellen (72, 22) kennzeichnen und bei dem die ausgewählte Gangstufe der direkte Gang (4.) der Hauptgruppe ist, wenn die festgestellten Bedingungen einen Fehler kennzeichnen, der mit einem der Sensoren zusammenhängt.

15. System nach einem der Ansprüche 9, 10, 11 oder 12, bei dem die Aktuatoren eine Aktuatoranordnung (28) zum Schalten der Hauptgruppe aufweisen und bei dem die ausgewählte Gangstufe die höchste Gangstufe ist, die nicht mit den möglicherweise fehlerhaften Aktuatorkomponenten verknüpft ist, wenn die festgestellten Bedingungen einen Fehler kennzeichnen, der mit einer oder mehreren Aktuatorkomponenten zusammenhängt.

16. System nach einem der Ansprüche 9, 10, 11 oder 12, bei dem abhängig von der Identität des festgestellten Systemfehlers die ausgewählte Gangstufe ausgewählt wird.