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DE10160308A1 - Verfahren zum Betrieb eines eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung und ein Lastschaltgetriebe aufweisenden Antriebsstrangs und derartiger Antriebsstrang mit entprechender Steuereinheit - Google Patents

Verfahren zum Betrieb eines eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung und ein Lastschaltgetriebe aufweisenden Antriebsstrangs und derartiger Antriebsstrang mit entprechender Steuereinheit

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Publication number
DE10160308A1
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Authority
DE
Germany
Prior art keywords
phase
torque
clutch
gear
arrangement
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
DE10160308A
Other languages
English (en)
Inventor
Jochen Kuhstrebe
Thomas John
Rainer Reuthal
Thomas Strasser
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Sachs AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Sachs AG filed Critical ZF Sachs AG
Priority to DE10160308A priority Critical patent/DE10160308A1/de
Priority to US10/466,346 priority patent/US6881171B2/en
Priority to DE50110725T priority patent/DE50110725D1/de
Priority to PCT/EP2001/015192 priority patent/WO2002055910A1/de
Priority to AT01991876T priority patent/ATE335943T1/de
Priority to EP01991876A priority patent/EP1352187B1/de
Publication of DE10160308A1 publication Critical patent/DE10160308A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs und ein Antriebsstrang (10) mit einer das erfindungsgemäße Verfahren durchführenden Steuereinheit (36). Nach einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest in einem Betriebszustand von einem Zug-Betriebszustand und einem Schub-Betriebszustand des Antriebsstrangs beim Schalten zwischen einem einer ersten Getriebeeingangswelle (20; 22) zugeordneten ersten Gang und einem einer zweiten Getriebeeingangswelle (22; 20) zugeordneten zweiten Gang eine der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete Kupplungsanordnung (26; 28) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete Kupplungsanordnung (28; 26) derart betätigt und eine eine Antriebseinheit (12) umfassende Momenterzeugungsanordnung (12, 50) derart angesteuert wird, dass wenigstens eines der folgenden Kriterien in Bezug auf einen das Schalten umfassenden Schaltablauf erfüllt ist: 1) während des Schaltablaufs tritt an der Getriebeausgangswelle (54) ein zumindest näherungsweise konstant bleibendes bzw. sich monoton änderndes Moment auf, 2) während des Schaltablaufs wird eine im Wesentlichen monoton ansteigende oder im Wesentlichen monoton abfallende Fahrzeugbeschleunigung erreicht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahr­ zeug gehörenden Antriebsstrangs, der aufweist: eine Momentenerzeu­ gungsanordnung, die wenigstens eine Antriebseinheit, gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat zur Erzeugung eines Hilfsmoments umfasst; ein eine Synchronisiereinrich­ tung aufweisendes Getriebe (insbesondere Lastschaltgetriebe) mit wenigs­ tens zwei Getriebeeingangswellen und wenigstens einer Getriebeausgangs­ welle, wobei eine erste Getriebeeingangswelle wenigstens einem ersten Gang und eine zweite Getriebeeingangswelle wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; eine zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung, gegebenenfalls Doppel-Kupp­ lungseinrichtung, zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, die eine der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplungsanordnung und eine der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplungsanordnung aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind.
Ein derartiges Verfahren ist aus der DE 196 31 983 C1 bekannt. Dem in dieser Patentschrift offenbarten Verfahren lag die Zielsetzung zugrunde, beim Schalten völlig ohne Eingriff in das Management (Motormanagement) der Brennkraftmaschine auszukommen, also deren Leistungsstellglied beim Umschalten nicht zu beeinflussen. Ferner sollte das Verfahren ermöglichen, so weit wie möglich ohne interne Synchronisierung des Getriebes auszu­ kommen. Gemäß diesem Ansatz reicht ein Getriebe aus, das nur für be­ stimmte Schaltungsarten eine interne Synchronisierung des Getriebes benötigt, wohingegen für andere Schaltungsarten die Synchronisierung gewisser maßen extern vermittels der Kupplungseinrichtung erreicht wird.
Das Verfahren der DE 196 31 983 C1 bedingt, dass das am Abtrieb wir­ kende Drehmoment während des Schaltablaufs nicht konstant ist. Hier­ durch kann es zu unerwünschten Zwischenbeschleunigungsvorgängen oder Zwischenverzögerungsvorgängen während des Schaltablaufs kommen. Die Folge sind Komforteinbußen für den Fahrer und die Fahrzeuginsassen während des Schaltvorgangs.
Demgegenüber schlägt die Erfindung zur Gewährleistung eines hohen Komforts für den Fahrer und die Fahrzeuginsassen vor, dass zumindest in einem Betriebszustand von einem Zug-Betriebszustand und einem Schub- Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs beim Schal­ ten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang die Kupplungs­ anordnungen derart betätigt und die Momentenerzeugungsanordnung derart angesteuert werden, dass wenigstens eines, vorzugsweise mehrere oder - höchstvorzugsweise - alle der folgenden Kriterien in Bezug auf einen das Schalten umfassenden Schaltablauf erfüllt sind: a) während des Schalt­ ablaufs tritt an der Getriebeausgangswelle oder abtriebsseitig derselben in einer Übergangsphase ein sich monoton änderndes, zumindest teilweise vom Getriebe zur Getriebeausgangswelle vermitteltes, auf das Fahrzeug im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung wirkendes Moment auf, wobei vorzugsweise eine Differenz zwischen einem Momentwert am An­ fang der Übergangsphase und einem Momentwert am Ende der Übergangs­ phase im Wesentlichen einer Übersetzungsänderung des Getriebes beim Schalten entspricht, b) während des Schaltablaufs bleibt das an der Getrie­ beausgangswelle oder abtriebsseitig derselben auftretende, zumindest teilweise vom Getriebe zur Getriebeausgangswelle vermittelte Moment vor und nach der Übergangsphase im Wesentlichen konstant, c) während des Schaftablaufs wird über die Getriebeeingangswellen ein im Wesentlichen konstant bleibendes, zeitweilig einer Summe aus einem über die erste Getriebeeingangswelle eingeleiteten ersten Momentenbeitrag und einem über die zweite Getriebeeingangswelle eingeleiteten zweiten Momentenbei­ trag entsprechendes Getriebeeingangsmoment in das Getriebe eingeleitet, d) während des Schaltablaufs wird eine im Wesentlichen monoton anstei­ gende oder im Wesentlichen monoton abfallende Fahrzeugbeschleunigung erreicht.
Wenn vorstehend und im Folgenden von monoton steigend (monoton ansteigend) bzw. monoton fallend (monoton abfallend) gesprochen wird, so meint "monoton steigend/ansteigend", dass die betreffende Größe konstant bleibt bzw. ansteigt, und meint "monoton fallend/abfallend", dass die betreffende Größe konstant bleibt bzw. fällt. Diesen Begriffen kommt also ihre jeweils aus der Mathematik bekannte Bedeutung zu:
Eine Funktion f heißt monoton fallend (steigend), wenn für alle x1, x2 aus (a, b] mit a ≦ x1 < x2 ≦ b gilt:
f(x1) / f(x2) (f(x1) ≦ f(x2)).
In entsprechender Weise kommt den im Folgenden verwendeten Begriffen "streng monoton steigend/ansteigend" und "streng monoton fallend/abfal­ lend" ihre jeweils aus der Mathematik bekannte Bedeutung zu:
Die Funktion f heißt in [a, b] streng monoton fallend (steigend), falls für alle x1, x2 aus [a, b] mit a ≦ x1 < x2 ≦ b gilt:
f(x1) < f(x2) (f(x1) < f(x2)).
Auch dem im Folgenden verwendeten Begriff "stetig" soll seine aus der Mathematik bekannte Bedeutung zukommen.
Gemäß dem Erfindungsvorschlag ist beispielsweise vorgesehen, dass durch einen aktiven Eingriff ins Motormanagement bzw. eine aktive Beeinflussung des Leistungsstellglieds der Antriebseinheit (gegebenenfalls Brennkraftma­ schine) sowie gegebenenfalls durch entsprechende Aktivierung des Hilfs­ aggregats das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Mo­ ment (gegebenenfalls Motormoment) so gesteuert wird, dass am Abtrieb auftretende Momentschwankungen infolge von erzwungenen Beschleuni­ gungs- und Verzögerungsvorgängen des Motors oder/und der Getriebeein­ gangswellen (allgemein infolge von erzwungenen positiven und negativen Beschleunigungsvorgängen) kompensiert werden. Durch diese Kompensa­ tion ist das Ziel einer monoton steigenden oder monoton fallenden Längs­ beschleunigung erreichbar.
Bevorzugt ist das wenigstens eine Kriterium beim Hochschalten von einem niedrigeren Gang (Ausgangsgang) zu einem höheren Gang (Zielgang) erfüllt. Ferner ist bevorzugt, dass das wenigstens eine Kriterium beim Herunter­ schalten von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) erfüllt ist. Handelt es sich bei dem Ausgangsgang um einen ersten Gang, so ist der Zielgang ein zweiter Gang. Handelt es sich bei dem Ausgangsgang um einen zweiten Gang, so ist der Zielgang ein erster Gang.
Gemäß einer bevorzugten Realisierung ist das wenigstens eine Kriterium sowohl im Zug-Betriebszustand als auch im Schub-Betriebszustand erfüllt.
Es wird vorgeschlagen, dass der Schaltablauf vor dem Einlegen des Ziel­ gangs eine Betätigung der dem Zielgang zugordneten Kupplungsanordnung im Sinne eines weitgehenden oder vollständigen Auskuppelns umfasst. Vor oder/und während dem Einlegen des Zielgangs kann der Schaltablauf eine Betätigung der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung im Sinne einer Reduktion des von der Kupplungsanordnung übertragbaren Moments umfassen. Hierzu wird weiterbildend vorgeschlagen, dass in dem Zug-Betriebszustand das von der Kupplungsanordnung übertragbare Mo­ ment auf einen Wert eingestellt wird, der etwa dem momentan oder vor­ ausgehend von der Momentenerzeugungsanordnung bereitgestellten Mo­ ment entspricht. Betreffend den Schub-Betriebszustand wird weiterbildend vorgeschlagen, dass in dem Schub-Betriebszustand das von der Kupplungs­ anordnung übertragbare Moment auf einen Wert eingestellt wird, der betragsmäßig unter dem momentan oder vorausgehend von der Momenten­ erzeugungsanordnung bereitgestellten Moment liegt.
Der Schaltablauf kann vor oder/und während oder/und nach dem Einlegen des Zielgangs eine Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Verringerung eines von der Momentenerzeu­ gungsanordnung bereitgestellten Moments umfassen.
Um höchsten Komfortansprüchen zu genügen, kann vorgesehen sein, dass ein Momentenbeitrag aufgrund einer im Zuge des Einlegens des Zielgangs auftretenden Beschleunigung oder Abbremsung einer Drehmassenanord­ nung kompensiert wird durch Einstellung eines entsprechenden Kompensa­ tionsmomentenbeitrags der Momentenerzeugungsanordnung oder/und durch entsprechende Betätigung der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung.
Zur "Umlagerung" des zu übertragenden Moments von der einen Kupp­ lungsanordnung zur anderen Kupplungsanordnung wird vorgeschlagen, dass die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung in einen Schlupfzustand gebracht wird und danach die dem schon eingelegten Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne eines Einkuppelns und die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne eines Auskuppelns betätigt wird. Bevorzugt erfolgt die Betätigung der Kupp­ lungsanordnungen aufeinander abgestimmt, derart, dass ein von den Kupp­ lungsanordnungen insgesamt übertragenes Moment im Wesentlichen konstant bleibt. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass eine gewählte Schlupfdrehzahl konstant gehalten wird.
Bei dieser "Umlagerung" des zu übertragenden Moments kann die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung gesteuert im Sinne des Ein­ kuppelns betätigt werden und die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupp­ lungsanordnung geregelt im Sinne des Auskuppelns betätigt werden. Alternativ kann die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung gesteuert im Sinne des Auskuppelns betätigt werden und die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung geregelt im Sinne des Einkuppelns betätigt werden.
Die Umlagerung des zu übertragenen Moments von der einen zur anderen Getriebeeingangswelle aufgrund der beschriebenen Betätigung der Kupp­ lungsanordnungen (man spricht in diesem Zusammenhang von einer so genannten "Überschneidungsschaltung") hat eine entsprechende Änderung des an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments zur Folge, da die Getriebeübersetzung im Ausgangsgang und die Getriebeübersetzung im Zielgang voneinander verschieden sind. In der "Überschneidungsschal­ tungsphase" ist anfänglich die Getriebeübersetzung des Ausgangsgangs maßgeblich und am Ende der "Überschneidungsschaltungsphase" ist die Getriebeübersetzung des Zielgangs maßgeblich. Im Verlauf der Überschnei­ dungsschaltungsphase treten gewissermaßen ein kleiner werdender Beitrag der Getriebeübersetzung des Ausgangsgangs und ein größer werdender Beitrag der Getriebeübersetzung des Zielgangs zum insgesamt auf die Getriebeausgangswelle übertragenen Moment auf. Man kann wohl von einer sich in der Überschneidungsschaltungsphase kontinuierlich ändernden "effektiven Übersetzung" des Getriebes sprechen, jedenfalls im Zusammen­ hang mit der Übertragung des an den Getriebeeingangswellen insgesamt anliegenden Moments zur Getriebeausgangswelle und der sich dabei erge­ benden Momententransformation entsprechend den wirksamen Getriebe­ übersetzungen.
Betreffend den Zug-Betriebszustand wird vorgeschlagen, dass in dem Zug- Betriebszustand im Zuge oder nach einer Einstellung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments auf einen Wert, der etwa dem momentan oder vorausgehend von der Momen­ tenerzeugungsanordnung bereitgestellten Moment entspricht, die Momen­ tenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von dieser bereit­ gestellten Moments angesteuert wird, um eine Drehzahl der Momenten­ erzeugungsanordnung an eine Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zumindest anzunähern.
Betreffend den Schub-Betriebszustand wird vorgeschlagen, dass in dem Schub-Betriebszustand im Zuge oder nach einer Einstellung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments auf einen Wert, der etwa dem momentan oder vorausgehend von der Momentenerzeugungsanordnung bereitgestellten Moment entspricht, die Momentenerzeugungsanordnung derart angesteuert oder/und die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung derart betätigt wird, dass das von dieser Kupplungsanordnung übertragbare Moment betragmäßig größer ist als ein von der Momentenerzeugungsanordnung gleichzeitig bereitge­ stelltes Moment, um eine Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an eine Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu­ mindest anzunähern.
Zur Erfüllung besonders hoher Komfortansprüche kann vorgesehen sein, dass ein Momentenbeitrag aufgrund einer im Zuge der Annäherung der Drehzahlen auftretenden Beschleunigung oder Abbremsung einer Drehmas­ senanordnung kompensiert wird, gegebenenfalls durch Einstellung eines entsprechenden Kompensationsmomentenbeitrags der Momentenerzeu­ gungsanordnung.
Generell wird es zweckmäßig sein, dass im Zuge oder nach der Annähe­ rung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die dem Zielgang zu­ geordnete Kupplungsanordnung im Wesentlichen vollständig eingekuppelt wird. Spätestens mit Abschluss dieses Einkuppelvorgangs ist die "Um­ lagerung" des zu übertragenden Moments von der einen Kupplungsanord­ nung zur anderen Kupplungsanordnung beendet.
Um für einen darauffolgenden Schaltvorgang definierte und im Hinblick auf die Zielsetzung vorteilhafte Bedingungen zu schaffen, kann im Zuge oder nach der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung zumindest so weit eingekuppelt werden, dass eine Drehzahl der dem Ausgangsgang zugeord­ neten Getriebeeingangswelle an die Drehzahl der dem Zielgang zugeord­ neten Getriebeeingangswelle zumindest angenähert wird. Hierbei kann, etwa wenn hohe Komfortansprüche zu erfüllen sind, ein Momentenbeitrag aufgrund einer im Zuge der Annäherung der Drehzahlen auftretenden Beschleunigung oder Abbremsung einer Drehmassenanordnung kompen­ siert werden durch Einstellen eines entsprechenden Kompensationsmomen­ tenbeitrags der Momentenerzeugungsanordnung.
In der Regel wird es zweckmäßig sein, dass im Zuge oder nach der Annä­ herung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die Momentenerzeu­ gungsanordnung derart angesteuert wird, dass diese ein Moment bereit­ stellt, dass dem von der Momentenerzeugungsanordnung vor dem Schalt­ ablauf bereitgestellten zumindest näherungsweise entspricht. Hierdurch werden definierte und im Hinblick auf die Zielsetzung vorteilhafte Anfangs­ bedingungen für einen folgenden Schaltvorgang geschaffen.
Das von der Momentenerzeugungsanordnung bereitgestellte Moment kann in wenigstens einer Schaltablaufphase einen von der Antriebseinheit bereit­ gestellten Momentbeitrag und einen von dem Hilfsaggregat bereitgestellten Momentenbeitrag umfassen. Beide Beiträge können positiv sein (etwa in einem Zug-Betriebszustand) oder beide Beiträge können negativ sein (bei­ spielsweise in einem Schub-Betriebszustand) oder es kann sein, dass ein Beitrag positiv und der andere negativ ist. Ein negativer Momentenbeitrag wird in der Regel zutreffend, als Schleppmoment bezeichnet werden kön­ nen.
Als Hilfsaggregat kann vorteilhaft ein Kurbelwellenstartergenerator ver­ wendet werden. Auch eine Bremsenanordnung (beispielsweise gebildet von den Fahrzeugbremsen oder einer gesonderten Hilfsbremse an einer ge­ eigneten Stelle des Antriebsstrangs) kommt als Hilfsaggregat in Betracht. Bezug nehmend auf das Kriterium a) gemäß Erfindungsvorschlag kann vorgesehen sein, dass die Übergangsphase im Wesentlichen von einer Überschneidungsschaltungsphase gebildet ist, in der die Kupplungsanord­ nungen gegenläufig betätigt werden, um ein zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe zu übertragendes Moment von der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu verlagern. Die Länge der Übergangsphase und die darin erfolgende Änderung der Fahrzeuglängsbeschleunigung bzw. Fahr­ zeugverzögerung, also des Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsgradienten in der Übergangsphase, ist ein wesentlicher Faktor für den Fahrkomfort der Fahrzeuginsassen, da sich die Beschleunigungs- bzw. Verzögerungsände­ rungen als Änderungen der auf die Fahrzeuginsassen wirkenden Trägheits­ kräfte äußern. Eine allmähliche Änderung der auf einen Fahrzeuginsassen, gegebenenfalls den Fahrer, wirkenden Trägheitskraft kann von diesem durch entsprechende Muskelarbeit leicht kompensiert werden und ist deshalb nicht komfortmindernd. Derartige Trägheitskräfte bzw. Änderungen der wirkenden Trägheitskräfte werden von den Fahrzeuginsassen beim Beschleunigen bzw. Verzögern bzw. einer Änderung der Beschleunigung bzw. Verzögerung auch in einem gewissen Maße erwartet.
Ein in der Regel hinreichender Fahrkomfort kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass die Übergangsphase etwa 700 ms dauert. Gegebe­ nenfalls wird man die Dauer der Übergangsphase von den betroffenen Getriebegängen (Ausgangsgang und Zielgang) abhängig machen, so dass sich entsprechend der Getriebespreizung unterschiedliche Längen für die Übergangsphase je nach Ausgangsgang ergeben. Beispielsweise kann man die Längen der Übergangsphasen derart wählen, dass ein Verzögerungs- bzw. Beschleunigungs-Wunschgradient erreicht wird.
Wird die Übergangsphase im Wesentlichen von der Überschneidungsschaltungsphase gebildet, so bedeutet eine dem Komfortanspruch entspre­ chende zeitliche Ausdehnung dieser Phase eine vergleichsweise große Reibarbeit für die Kupplungsanordnungen der Kupplungseinrichtung. Im Falle von nasslaufenden Lamellen-Doppelkupplungen ist dies in der Regel völlig unproblematisch, da diese zumeist eine entsprechend große Reibar­ beit ohne weiteres aushalten können, ohne dass die Standzeit bzw. Le­ bensdauer nennenswert beeinträchtigt wird.
Im Falle von trockenlaufenden Kupplungsanordnungen, etwa der Reibschei­ benbauart, würde eine derartige, vergleichsweise lange Dauer der Über­ gangsphase (= Überschneidungsschaltungsphase) hingegen eine recht große, wenn nicht sogar zu starke Belastung für die Kupplungsanordnun­ gen bedeuten, wodurch eine entsprechend kurze Standzeit bzw. Lebens­ dauer resultieren würde. Für trockenlaufende Kupplungsanordnungen sollte im Hinblick auf die Standzeit bzw. Lebensdauer die Überschneidungsschal­ tungsphase deshalb so kurz wie möglich sein.
Der Zusammenhang zwischen Belastung bzw. Lebensdauer einerseits und der Länge der Überschneidungsschaltungsphase wird aus folgenden Über­ legungen besonders deutlich: Die an einer Doppelkupplung bei der Über­ schneidungsschaltung auftretende Reibleistung, die im Prinzip bauartunab­ hängig ist, kann als Produkt des übertragenen Moments und der Schlupf­ drehzahl angegeben werden (Reibleistung = Moment × Schlupfdrehzahl). Die die Lebensdauer im Falle der trockenlaufenden Doppelkupplung maß­ geblich bestimmende Reibarbeit ist demgemäß im Wesentlichen proportio­ nal zur zeitlichen Länge der Überschneidungsschaltungsphase. Es gilt: Reibarbeit = Reibleistung × Δt.
Im Falle von trockenlaufenden Kupplungsanordnungen ergibt sich also der Zielkonflikt, dass im Hinblick auf die Belastung bzw. Lebensdauer die Überschneidungsschaltungsphase möglichst kurz sein sollte, dass dies aber dem Ziel eines möglichst weichen Übergangs beim Schalten, also dem Komfortanspruch in Konflikt steht. Für einen möglichst weichen Übergang müsste nämlich die Überschneidungsschaltungsphase möglichst lang sein, um so ein "Rucken" bei der Verlagerung des Moments von der einen Ge­ triebeeingangswelle zur anderen Getriebeeingangswelle zu vermeiden.
Um den Zielkonflikt aufzulösen oder/und thermische Probleme zu vermeiden bzw. leichter beherrschbar zu machen, wird insbesondere für trockenlau­ fende Kupplungsanordnungen, gewünschtenfalls aber auch für nasslau­ fende Kupplungsanordnungen (beispielsweise Lamellen-Kupplungsanord­ nungen) vorgeschlagen, dass die Übergangsphase im Wesentlichen gebildet ist von einer Überschneidungsschaltungsphase, in der die Kupplungsanord­ nungen gegenläufig betätigt werden, um ein zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe zu übertragendes Moment von der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu verlagern, sowie von einer der Überschneidungs­ schaltungsphase vorausgehenden Gradientenphase oder/und einer der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase, in der eine monotone Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden Moments, gegebenenfalls des an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments, bewirkt wird durch entsprechende Ansteuerung der Momentenerzeugungs­ anordnung oder/und durch entsprechende Betätigung der dem Ausgangs­ gang bzw. dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung.
Auf Grundlage der Erkenntnis, dass die aus dem Schalten wegen der Änderung der Getriebeübersetzung resultierende Änderung des Antriebs­ moments bzw. Schleppmoments am Getriebeausgang bekannt ist und damit ausgehend vom momentanen Moment vor dem Schaltablauf das am Ende des Schaltablaufs auftretende Moment bekannt bzw. bestimmbar ist (gleiches gilt im Prinzip für die wirksame Fahrzeug-Längsbeschleunigung bzw. Fahrzeug-Längsverzögerung vor und nach dem Schaltvorgang), wird nach dem Weiterbildungsvorschlag insbesondere vorgeschlagen, die ent­ sprechende Änderung der Fahrzeug-Längsbeschleunigung bzw. Fahrzeug- Längsverzögerung (bzw. die entsprechende Änderung des Moments am Getriebeausgang) nicht alleine durch die während der Überschneidungs­ schaltungsphase für ein Lastschaltgetriebe sich kontinuierlich ändernde "effektive" Übersetzung des Getriebes zu realisieren, sondern durch andere (zusätzliche) Maßnahmen (einschließlich dem Eingriff in das Management der Antriebseinheit (Motormanagement) oder/und einer entsprechenden Ansteuerung eines ein Hilfsmoment liefernden Hilfsaggregats oder/und einer entsprechenden Betätigung der Kupplungsanordnungen) das wirk­ same Antriebsmoment bzw. Schlepp- oder Bremsmoment so zu ändern, dass die sich in der Überschneidungsschaltungsphase inhärent ergebende Änderung der Längsbeschleunigung bzw. Längsverzögerung des Fahrzeugs gewissermaßen eingebettet ist in eine vorangehende oder/und nachfol­ gende Änderung der Längsbeschleunigung bzw. Längsverzögerung ver­ mittels der zusätzlichen Maßnahmen, also etwa des Eingriffs in das Motor­ management oder/und einer entsprechenden Ansteuerung der Kupplungs­ anordnungen. Es resultiert ein gegenüber der Überschneidungsschaltungs­ phase zeitlich um eine vorausgehende oder/und eine nachfolgende Gradien­ tenphase verlängerte Übergangsphase, die von den Fahrzeuginsassen wie eine entsprechend lange Überschneidungsschaltungsphase empfunden wird. Es wird also gewissermaßen eine die vorausgehende oder/und nach­ folgende Gradientenphase einschließende "Überschneidungsschaltung" simuliert. Geht man, um ein Beispiel zu nennen, von einer Übergangsphase der Länge 700 ms aus, so könnte beispielsweise die Überschneidungs­ schaltungsphase eine Länge von beispielsweise 100 bis 150 ms haben. Im Beispielsfalle entfielen also etwa 550 bis 600 ms auf wenigstens eine Gradientenphase, beispielsweise eine der Überschneidungsschaltungsphase vorausgehende Gradientenphase der Länge 400 bis 500 ms und eine der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgende Gradientenphase der Länge 100 bis 150 ms. Für die Reduzierung der insgesamt anfallenden Reibarbeit sollten vor allem jene zeitlichen Abschnitte der Übergangsphase möglichst lang sein, in denen kein oder nur ein minimaler Kupplungsschlupf auftritt. Beispielsweise kann man die der Überschneidungsschaltungsphase vor­ ausgehende Gradientenphase so ausführen, dass nur wenig oder sogar kein Kupplungsschlupf auftritt. Es empfiehlt sich dann, die der Überschnei­ dungsschaltungsphase vorausgehende Gradientenphase zeitlich so weit wie möglich auszudehnen.
Es wird darauf hingewiesen, dass der weiterbildende Erfindungsvorschlag auch dann von Interesse ist, wenn - etwa im Falle einer nasslaufenden Doppelkupplung der Lamellen-Bauart die Belastung der Kupplungsanord­ nungen durch Schlupf durch entsprechende Kühlung an sich beherrschbar ist und die Lebensdauer der Doppelkupplung durch lange Überschneidungs­ schaltungsphasen nicht übermäßig beeinträchtigt werden würde. Durch Verringerung der Reibarbeit ist nämlich der Wärmeeintrag geringer, so dass durch Anwendung des Erfindungsvorschlags der Kühlölkreislauf nur für die Abfuhr kleinerer Wärmemengen ausgelegt sein müsste, wodurch sich Kosten- und Energieeinsparungen ergeben.
In der Überschneidungsschaltungsphase können die Kupplungsanordnun­ gen derart angesteuert werden, dass eine streng monotone, vorzugsweise eine stetige, höchstvorzugsweise eine zumindest näherungsweise lineare Änderung des an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments er­ reicht wird. Ferner wird vorgeschlagen, dass in der der Überschneidungs­ schaltungsphase vorausgehenden Gradientenphase oder/und in der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase die Momentenerzeugungsanordnung derart angesteuert oder/und die dem Ausgangsgang bzw. dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung derart betätigt wird, dass eine streng monotone, vorzugsweise stetige, höchst­ vorzugsweise eine zumindest näherungsweise lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments erreicht wird. Für einen besonders hohen Fahrkom­ fort wird vorgeschlagen, dass die Ansteuerung bzw. Betätigung derart ist, dass über die ganze Übergangsphase eine streng monotone, vorzugsweise eine stetige, höchstvorzugsweise eine zumindest näherungsweise lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getrie­ beausgangswelle auftretenden Moments erreicht wird.
Wie schon angedeutet, kann man vorteilhaft vorsehen, dass die monotone, vorzugsweise stetige und gegebenenfalls streng monotone oder lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getrie­ beausgangswelle auftretenden Moments in der der Überschneidungsschal­ tungsphase vorausgehenden Gradientenphase oder/und in der der Über­ schneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase eingestellt wird auf Grundlage einer sich aus der Änderung der Getriebeübersetzung beim Schalten ergebenen Änderung eines an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments. In diesem Zusammenhang wird insbesondere daran gedacht, dass die monotone, vorzugsweise stetige und gegebenenfalls streng monotone oder lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments m der betreffenden Gradientenphase eingestellt wird unter Zugrundelegung eines Momenten-Sollgradienten oder Beschleunigungs-Sollgradienten oder/und einer vorgegebenen Zeitdauer für die Überschneidungsschaltungsphase oder/und einer vorgegebenen Zeitdauer für die betreffende Gradientenphase oder/und einer vorgegebenen Zeitdauer für die Übergangsphase oder/und einer dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeübersetzung oder/und einer dem Zielgangsgang zugeordneten Getriebeübersetzung oder/und eines momentanen Antriebsmoments oder Schleppmoments der Antriebseinheit oder/und eines gewünschten Antriebsmoments oder Schleppmoments der Antriebseinheit.
Die vorstehenden, sich auf die Reduzierung der Reibarbeit bzw. thermi­ schen Belastung an den Kupplungsanordnungen ohne wesentliche Komfort­ einbußen beziehenden Vorschläge sind im Prinzip bei allen oben schon angesprochenen Schaltungsarten (Hoch-Zug, Hoch-Schub, Zurück-Zug, Zurück-Schub) anwendbar. Im Folgenden werden für diese Schaltungsarten speziellere Weiterbildungsvorschläge gemacht, die nur als Beispiele oder bevorzugte Ausgestaltungen anzusehen sind und keinesfalls beschränkend auszulegen sind.
Betreffend die Schaltungsart Hoch-Zug wird beispielsweise vorgeschlagen, dass beim Hochschalten von einem niedrigeren Gang (Ausgangsgang) zu einem höheren Gang (Zielgang) im Zug-Betriebszustand ein von der An­ triebseinheit bereitgestelltes Antriebsmoment oder/und das von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragene oder über­ tragbare Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase vorausge­ henden Gradientenphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchst­ vorzugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert abgesenkt wird. Hierbei kann es vorteilhaft sein, wenn in der Überschnei­ dungsschaltungsphase das von der Antriebseinheit bereitgestellte Antriebs­ moment von dem Zwischenwert monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, angehoben wird. Weiterbildend wird vorge­ schlagen, dass das von der Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsmoment in der Überschneidungsschaltungsphase auf einen weiteren Zwischenwert oberhalb des Ausgangswerts angehoben wird und vorzugsweise im Verlauf der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase von dem weiteren Zwischenwert auf einen gewünschtenfalls dem Aus­ gangswert zumindest näherungsweise entsprechenden Endwert gebracht wird. Dabei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass das von der Antriebs­ einheit bereitgestellte Antriebsmoment in der der Überschneidungsschal­ tungsphase nachfolgenden Gradientenphase von dem weiteren Zwischen­ wert zuerst auf einen Wert unter dem Ausgangswert gebracht wird und dann auf den Endwert angehoben wird oder/und dass ein von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragenes oder übertrag­ bares Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase von dem/einem Zwischenwert am Ende der Überschnei­ dungsschaltungsphase zuerst monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, abgesenkt wird, und dann gegebenenfalls wieder angehoben wird, insbesondere nachdem das von der Antriebseinheit bereitgestellte Moment den Endwert erreicht hat.
Betreffend die Herunter-Zug-Schaltungsart wird beispielsweise vorgeschla­ gen, dass beim Herunterschalten von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) im Zug-Betriebszustand ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Antriebsmoment oder/und das von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragene oder über­ tragbare Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase vorausge­ henden Gradientenphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchst­ vorzugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert angehoben wird. Hierbei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass in der Überschneidungsschaltungsphase das von der Antriebseinheit bereitge­ stellte Antriebsmoment von dem Zwischenwert monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, abgesenkt wird.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass das von der Antriebseinheit bereit­ gestellte Antriebsmoment in der Überschneidungsschaltungsphase auf einen weiteren Zwischenwert unterhalb des Ausgangswerts abgesenkt wird und vorzugsweise im Verlauf der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase von dem weiteren Zwischenwert auf einen gewünschtenfalls dem Ausgangswert zumindest näherungsweise entspre­ chenden Endwert gebracht wird. In diesem Zusammenhang kann man vorteilhaft vorsehen, dass ein von der dem Zielgang zugeordneten Kupp­ lungsanordnung übertragenes oder übertragbares Moment in der der Über­ schneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase von dem/ei­ nem Zwischenwert am Ende der Überschneidungsschaltungsphase mono­ ton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear auf einen weiteren, gegebenenfalls dem Endwert entsprechenden Zwischenwert angehoben wird, und dann gegebenenfalls weiter angehoben wird, ins­ besondere nachdem das von der Antriebseinheit bereitgestellte Moment den Endwert erreicht hat.
Betreffend die Herunter-Schub-Schaltungsart wird beispielsweise vorge­ schlagen, dass beim Herunterschalten von einem höheren Gang (Ausgangs­ gang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) im Schub-Betriebszustand ein von der Antriebseinheit aufgebrachtes Schleppmoment in der Überschnei­ dungsschaltungsphase von einem Ausgangswert monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, auf einen Zwischenwert reduziert wird. Dabei kann man vorteilhaft vorsehen, dass das von der Antriebseinheit aufgebrachte Schleppmoment im Verlauf der der Über­ schneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase von dem Zwischenwert zuerst weiter reduziert und dann auf einen gewünschtenfalls dem Ausgangswert zumindest näherungsweise entsprechenden Endwert gebracht wird. Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass ein von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragenes oder übertrag­ bares Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase von einem Zwischenwert am Ende der Überschneidungs­ schaltungsphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugs­ weise linear auf einen weiteren, gegebenenfalls betragsmäßig dem Endwert entsprechenden Zwischenwert angehoben wird, und dann gegebenenfalls weiter angehoben wird, insbesondere nachdem das von der Antriebseinheit aufgebrachte Schleppmoment den Endwert erreicht hat.
Betreffend die Hoch-Schub-Schaltungsart wird beispielsweise vorgeschla­ gen, dass beim Hochschalten von einem niedrigeren Gang (Ausgangsgang) zu einem höheren Gang (Zielgang) im Schub-Betriebszustand ein von der Antriebseinheit aufgebrachtes Schleppmoment in der der Überschneidungs­ schaltungsphase vorausgehenden Gradientenphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert reduziert wird oder/und dass das von der dem Aus­ gangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragene oder übertrag­ bare Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase vorausgehenden Gradientenphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugs­ weise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert abgesenkt wird. Hierbei kann man vorteilhaft das von der dem Ausgangsgang zu­ geordneten Kupplungsanordnung übertragbare Moment in der Gradien­ tenphase betragsmäßig unter das von der Antriebseinheit aufgebrachte Schleppmoment absenken.
Vorteilhaft kann die Übergangsphase zumindest teilweise von einer Brems­ phase gebildet sein, in der eine monotone Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden Moments bewirkt wird durch entsprechende Betätigung ei­ ner/der Bremsenanordnung des Fahrzeugs, ggf. der auf die Laufräder des Fahrzeugs wirkenden Fahrzeugbremsen, vorzugsweise zumindest in einer Teilphase der Bremsphase in Abstimmung auf eine Betätigung wenigstens einer der Kupplungsanordnungen. Bezug nehmend auf den Weiterbildungs­ vorschlag betreffend die "Verlängerung" der Überschneidungsschaltungs­ phase um wenigstens eine Gradientenphase kann beispielsweise die der Überschneidungsschaltungsphase vorausgehende Gradientenphase oder/und die der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgende Gradien­ tenphase zumindest teilweise von einer Bremsphase gebildet sein.
Allgemein wird vor allem daran gedacht, dass ein in einem Schub-Betriebs­ zustand auftretendes Bremsmoment der Antriebseinheit in wenigstens einer Phase des Schaltablaufs durch ein von einer/der Bremsenanordnung des Fahrzeugs, vorzugsweise durch ein von den auf die Laufräder des Fahr­ zeugs wirkenden Fahrzeugbremsen, aufgebrachtes Ersatz-Bremsmoment zumindest teilweise substituiert wird. Durch die Substitution des Brems­ moments durch das Ersatz-Bremsmoment können unerwünschte positive Beschleunigungsvorgänge oder ein unerwünschtes vorübergehendes Nach­ lassen einer Fahrzeugverzögerung vorteilhaft vermieden werden, beispiels­ weise im Zusammenhang mit einer aktiven Synchronisierung betreffend den Zielgang unter Mitwirkung der Antriebseinheit (ggf. Brennkraftmaschi­ ne).
In diesem Zusammenhang wird weiterhin vorgeschlagen, dass eine Sub­ stitution derart vorgesehen ist, dass aufeinander abgestimmt i) die zuvor das Bremsmoment der Antriebseinheit in das Getriebe einleitende, dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne eines Ausrückens und ii) die Bremsenanordnung im Sinne einer Erzeugung des Ersatz-Bremsmoments betätigt wird. Hierbei kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass zumindest anfänglich dass Ersatz-Bremsmoment dem zuvor von der der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertrage­ nen Bremsmoment im Wesentlichen entspricht, wobei diese Kupplungs­ anordnung in Folge der Betätigung im Sinne des Ausrückens vorzugsweise kein wesentliches Moment mehr überträgt, oder dass zumindest anfänglich ein Summen-Bremsmoment aus dem Ersatz-Bremsmoment und einem von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung noch über­ tragenen Rest-Moment im Wesentlichen dem zuvor von der der dem Aus­ gangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragenen Bremsmoment entspricht.
Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass das Ersatz-Bremsmoment kon­ tinuierlich reduziert wird, abgestimmt auf eine Betätigung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung im Sinne eines Einrückens oder/und auf eine Änderung eines von der Antriebseinheit bereitgestellten momentanen Moments im Sinne einer Reduzierung eines positiven momentanen An­ triebsmoments der Antriebseinheit bzw. im Sinne einer Vergrößerung eines momentanen Bremsmoments der Antriebseinheit. Im Hinblick auf die ein­ gangs erläuterten Zielsetzungen kann die Reduzierung des Ersatz-Brems­ moments derart erfolgen, dass sich das insgesamt auf das Fahrzeug wir­ kende Bremsmoment aufgrund des von der Antriebseinheit bereitgestellten momentanen Moments und der momentanen Bremswirkung der Bremsen­ anordnung monoton, vorzugsweise streng monoton ändert. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass das Ersatz-Bremsmoment entspre­ chend einer kontinuierlichen Änderung des über die Kupplungseinrichtung in das Getriebe eingeleiteten Moments aufgrund des von der Antriebsein­ heit bereitgestellten Moments reduziert wird und vorzugsweise dann im Wesentlichen verschwindet, wenn die dem Zielgang zugeordnete Kupp­ lungsanordnung im Wesentlichen vollständig das oder ein vorgegebenes Bremsmoment der Antriebseinheit überträgt.
In diesem Zusammenhang ist zu bedenken, dass der Fahrer während der Fahrt durch Betätigung des Bremspedals das Fahrzeug verzögern könnte. Daraus könnte aufgrund fallender Motordrehzahl oder Fahrgeschwindigkeit eine Schub-Rückschaltung erforderlich werden. Diese Schub-Rückschaltung kann entsprechend den vorangehenden Ausführungen bremsunterstützt erfolgen. Hierbei kann das Bremsmoment gegenüber dem zuvor schon durch Betätigung des Bremspedals eingestellten Bremsmoment vor oder/und während einer Überschneidungsschaltungsphase (sofern vorgesehen) bzw. einer aktiven Synchronisierung weiter erhöht werden. Der Schaltablauf startet betreffend das Bremsmoment dann sozusagen schon mit einem vom Fahrer vorgegebenen Bremsmoment, so dass nach der "Schaltung" das Bremsmoment unter Umständen nicht auf Null, son­ dern auf das vom Fahrer vorgegebene Bremsmoment oder jenes Brems­ moment reduziert werden sollte, das vor der "Schaltung" vorlag.
Im Hinblick auf die schon angesprochene Entlastung der Synchroneinrich­ tung oder Synchroneinrichtungen des Getriebes speziell bei einem Her­ unterschalten in einem Schub-Betriebszustand wird als besonders bevor­ zugt vorgeschlagen, dass im Schub-Betriebszustand in Vorbereitung eines Herunterschaltens von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) in einer Vorbereitungsphase des Schaltablaufs die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Wesentlichen vollständig ausgerückt, die Antriebseinheit zur Bereitstellung eines positi­ ven Antriebsmoments angesteuert und die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung in einen ein Beschleunigungsmoment übertragenden, einer teilweisen Einrückung der Kupplungsanordnung entsprechenden Teileinrückzustand gebracht wird, derart, dass die dem Zielgang zugeord­ nete Getriebeeingangswelle unter Vermittlung dieser Kupplungsanordnung auf Grundlage des positiven Antriebsmoments gemeinsam mit der Antriebs­ einheit selbst in Richtung einer dem Zielgang zugeordneten Synchrondreh­ zahl hochbeschleunigt wird. Betreffend die Einlegung des Zielgangs wird in diesem Zusammenhang speziell vorgeschlagen, dass der Zielgang dann eingelegt wird, wenn die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getrie­ beeingangswelle die Synchrondrehzahl im Wesentlichen erreicht oder sich entsprechend einem vorgegebenen Schwellen-Differenzdrehzahlintervall der Synchrondrehzahl angenähert hat. Es resultiert eine entsprechende Entlas­ tung der Synchronisiereinrichtung bzw. Synchronisiereinrichtungen des Getriebes, ohne dass eine Zugkraftunterbrechung bzw. Schubkraftunter­ brechung in Kauf genommen werden muss.
In der Regel wird es sinnvoll sein, spätestens nach dem Einlegen des Ziel­ gangs die Antriebseinheit im Sinne einer Reduzierung des positiven Ant­ riebsmoments und der Bereitstellung eines Bremsmoments anzusteuern. Vorzugsweise wird das von der Antriebseinheit bereitgestellte Moment kontinuierlich geändert, bis das bereitgestellte Bremsmoment einen vorge­ gebenen Wert, ggf. den zu Beginn des Schaltablaufs herrschenden Wert, erreicht hat.
Zwar ist der erfindungsgemäße Erhalt der Zugkraft bzw. Schubkraft aus Komfortgründen stets wünschenswert. In gewissen Situationen kann man aber eine Schubkraftunterbrechung oder Zugkraftunterbrechung auch im Hinblick auf die der resultierenden Komforteinbußen akzeptieren, um die Reibarbeit an den Kupplungsanordnungen bei einer Überschneidungsschal­ tung oder/und an der Synchronisiereinrichtung bzw. den Synchronisier­ einrichtungen des Getriebes zu begrenzen bzw. zu minimieren. Man kann deshalb vorsehen, dass zwischen ersten und zweiten Zug-Betriebszustän­ den unterschieden wird, wobei für erste Zug-Betriebszustände beim Schal­ ten zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang im Sinne eines Hochschalten oder/und im Sinne eines Herunterschaltens die Kupplungs­ anordnungen derart betätigt und die Momenterenzeugungsanordnung derart angesteuert werden; dass wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf erfüllt ist, und wobei für zweite Zug-Betriebszustände unter Verzicht auf die Erfüllung wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf der Schaltablauf derart durchgeführt wird, dass eine Zugkraftunterbrechung auftritt. Ferner kann man vorsehen, dass zwischen ersten und zweiten Schub-Betriebszuständen unterschieden wird, wobei für erste Schub-Betriebszustände beim Schalten zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang im Sinne eines Hochschalten oder/und im Sinne eines Herunterschaltens die Kupplungsanordnungen derart betä­ tigt und die Momenterenzeugungsanordnung derart angesteuert werden, dass wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf erfüllt ist, und wobei für zweite Schub-Betriebszustände unter Verzicht auf die Erfüllung wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf der Schaltablauf derart durchgeführt wird, dass eine Schub­ kraftunterbrechung auftritt.
Die Erfindung betrifft ferner einen Antriebsstrang, gegebenenfalls in einem Kraftfahrzeug, umfassend: eine Momentenerzeugungsanordnung, die wenigstens eine Antriebseinheit, gegebenenfalls in Form einer Brennkraft­ maschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat zur Erzeugung eines Hilfsmoments umfasst; ein eine Synchronisiereinrichtung aufweisendes Getriebe (insbesondere Lastschaltgetriebe) mit wenigstens zwei Getrie­ beeingangswellen und wenigstens einer Getriebeausgangswelle, wobei eine erste Getriebeeingangswelle wenigstens einem ersten Gang und eine zwei­ te Getriebeeingangswelle wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; eine zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordnete Mehr­ fach-Kupplungseinrichtung, gegebenenfalls Doppel-Kupplungseinrichtung, zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, die eine der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplungs­ anordnung und eine der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplungsanordnung aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind. Nach der Erfindung kann eine Steuereinheit dem Antriebsstrang zugeordnet sein, die dafür eingerichtet ist, in Verbindung mit einem Schalten zwischen einem ersten und einem zweiten Gang zur Aufrechterhaltung eines zumindest näherungsweise konstant bleibenden, vom Getriebe zur Getriebeausgangswelle vermittelten Moments an der Getriebeausgangswelle vor und nach einer Übergangs­ phase, in der eine monotone Änderung des vom Getriebe zur Getriebeaus­ gangswelle vermittelten Moments vorzugsweise im Wesentlichen entspre­ chend der Änderung der Getriebeübersetzung beim Schalten auftritt, oder/und zur Erreichung einer im Wesentlichen monoton ansteigenden oder im Wesentlichen monoton abfallenden Fahrzeugbeschleunigung oder/und zur Erreichung eines gewünschten Fahrkomforts die Momentenerzeugungs­ anordnung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren anzusteuern und die Kupplungseinrichtung nach dem erfindungsgemäßen Verfahren zu betäti­ gen.
Wie schon erwähnt, kann es sich bei dem Hilfsaggregat um einen Kurbel­ wellenstartergenerator handeln. Man kann auch eine Bremsenanordnung, ggf. die auf die Laufräder des Fahrzeugs wirkenden Fahrzeugbremsen, als Hilfsaggregat vorsehen bzw. verwenden. Die Kupplungsanordnungen können vorteilhaft als nasslaufende Lamellenkupplungsanordnungen ausge­ führt sein. Es wird beispielsweise an eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, speziell Doppel-Kupplungseinrichtung, gedacht, wie sie in verschiedenen Patentanmeldungen der Anmelderin offenbar ist. Es wird insbesondere auf die deutschen Patentanmeldungen 199 55 356.3 (AT 17.11.1999); 100 04 179.5, 100 04 186.8, 100 04 184.1, 100 04 189.2, 100 04 190.6, 100 04 105.7 (alle AT 01.02.2000); 100 34 730.4 (AT 17.07.2000) verwiesen (vgl. beispielsweise DE 100 04 179 A1), deren Offenbarung in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird. Bei den Kupplungsanordnungen kann es sich aber auch um trockenlaufende Kupplungsanordnungen (z. B. der Reibscheibenbauart) handeln. Es wird bei­ spielsweise auf die in der DE 35 26 630 A1 offenbarte Doppelkupplungs­ konstruktion verwiesen.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren veranschau­ lichten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
Fig. 1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang, der nach einem erfin­ dungsgemäßen Verfahren betreibbar ist und eine Steuereinheit aufweist, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren arbei­ tet.
Fig. 2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen erfindungsgemä­ ßen Schaltablauf beim Hoch-Schalten unter Zug-Betriebsbe­ dingungen veranschaulicht.
Fig. 3 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen erfindungsgemä­ ßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Zug-Betriebs­ bedingungen veranschaulicht.
Fig. 4 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen erfindungsgemä­ ßen Schaftablauf beim Hoch-Schalten unter Schub-Betriebs­ bedingungen veranschaulicht.
Fig. 5 ist ein Diagramm, dasein Beispiel für einen erfindungsgemä­ ßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Schub-Be­ triebsbedingungen veranschaulicht.
Fig. 6 zeigt schematisch eine Abwandlung des Antriebsstrangs gemäß Fig. 1, nach der statt einer nasslaufenden Lamellen- Doppelkupplung eine trockenlaufende Doppelkupplung der Reibscheibenbauart vorgesehen ist.
Fig. 7 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen erfin­ dungsgemäßen Schaltablauf beim Hoch-Schalten unter Zug- Betriebsbedingungen veranschaulicht.
Fig. 8 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen erfin­ dungsgemäßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Schub-Betriebsbedingungen veranschaulicht.
Fig. 9 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen erfin­ dungsgemäßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Zug-Betriebsbedingungen veranschaulicht.
Fig. 10 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen erfin­ dungsgemäßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Zug-Betriebsbedingungen veranschaulicht.
Fig. 11 bis 14 sind Diagramme, die jeweils ein weiteres Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Schub-Betriebsbedingungen veranschaulichen, bei dem eine bremsenunterstützte aktive Synchronisierung vorgesehen ist.
Fig. 15 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen erfin­ dungsgemäßen Schaltablauf beim Herunter-Schalten unter Schub-Betriebsbedingungen veranschaulicht.
Fig. 1 zeigt ein Beispiel für einen Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang weist eine Antriebseinheit 12 in Form einer Brennkraft­ maschine, speziell eines Verbrennungsmotors auf, wie durch eine sym­ bolhaft gezeichnete Kurbelwelle 14 angedeutet ist. Ein so genanntes Last­ schaltgetriebe 18 mit zwei radial geschalteten Getriebeeingangswellen 20 und 22 ist über eine Doppelkupplung 24 mit dem Motor 12 verbunden. Die Doppelkupplung 24 umfasst zwei Kupplungsanordnungen 26 und 28, von denen die eine der Getriebeeingangswelle 20 und die ändere der Getrie­ beeingangswelle 22 zugeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um nasslaufende Lamellen-Kupplungsanordnungen, die vermittels eines jeweiligen, in die Doppelkupplung integrierten hydraulischen Nehmer­ zylinders (nicht dargestellt) auf hydraulischem Wege betätigbar sind. Eine entsprechende Hydraulikpumpe 30 ist schematisch dargestellt. Ein der Doppelkupplung zugeordneter Kühlölkreislauf mit einer Kühlölpumpe usw. ist nicht dargestellt. Geeignete Doppelkupplungskonstruktionen sind bei­ spielsweise aus der DE 100 04 179 A1 bekannt.
Die Betätigung der beiden Kupplungsanordnungen erfolgt unter Vermittlung von Steuerventilen 32 und 34, die von einer Steuereinheit 36 elektrisch ansteuerbar sind. Die Steuereinheit empfängt Eingangssignale von einem Gaspedal 38, einer Gang-Wahl- oder/und Beeinflussungseinheit 38, einem der Getriebeeingangswelle 20 zugeordneten Drehzahlsensor 40, einem der Getriebeeingangswelle 22 zugeordneten Drehzahlsensor 42 und einem der Motorabtriebswelle (Kurbelwelle 14) zugeordneten Drehzahlsensor 44. Die Steuereinheit kann ferner weitere Signale und Messwerte von anderen Sensoren und Signalgebern erhalten, etwa einem Fahrzeuggeschwindig­ keitssensor, einem Lenkwinkelsensor, einem Bremsbetätigungszustands­ sensor usw.
Durch Vergleich der Drehzahl des Drehzahlsensors 44 einerseits und der Drehzahl des Drehzahlsensors 40 bzw. 42 andererseits kann die Steuer­ einheit einen Schlupfzustand der Kupplungsanordnung 26 bzw. der Kupp­ lungsanordnung 28 bestimmen. Die Steuereinheit 36 steuert ein Leistungs­ stellglied des Motors 22 an, um die vom Motor abgegebene Leistung bzw. das vom Motor abgegebene Moment einzustellen. Bei dem abgegebenen Moment kann es sich auch um ein negatives Moment (Schleppmoment) handeln. Gemäß einer bevorzugten Ausführung des Antriebsstrangs weist dieser beispielsweise zwischen dem Motor 12 und der Doppelkupplung 24 ein Zusatzaggregat zur Erzeugung eines positiven oder negativen Moments auf. Bei dem Zusatzaggregat kann es sich beispielsweise um einen Kurbel­ wellenstartergenerator handeln, der einerseits zum Starten des Motors dient und andererseits als Generator eingesetzt werden kann. In Fig. 1 ist ein Kurbelwellenstartergenerator 50 dargestellt, der eine am Motor 12 angeordnete Statoranordnung und eine an der Eingangsseite der Doppel­ kupplung 24 angeordnete Rotoranordnung aufweist. Der Kurbelwellen­ startergenerator 50 wird durch die Steuereinheit 36 aktiviert, um je nach Bedarf ein positives oder negatives Moment bereitzustellen.
Zum Lastschaltgetriebe 18 ist noch anzumerken, dass es sich bevorzugt um ein voll synchronisiertes Getriebe mit, einer entsprechenden Synchroni­ siereinrichtung 52 handelt. Bei der Synchronisiereinrichtung 52 braucht es sich nicht um eine zentrale Synchronisiereinrichtung für das ganze Getriebe handeln. Die Synchronisiereinrichtung kann auch von herkömmlichen Synchronisiermitteln, etwa in Form von Synchronringen, gebildet sein. Eine Abtriebswelle des Getriebes ist mit 54 bezeichnet.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme auf Fig. 2 bis 5 exempla­ rische Schaltabläufe erläutert, die Ausführungsvarianten eines erfindungs­ gemäßen Betriebsverfahrens für einen Antriebsstrang, beispielsweise den Antriebsstrang der Fig. 1, realisieren. Die Schaltabläufe können beispiels­ weise unter Vermittlung der Steuereinheit 36 durch entsprechende An­ steuerung der Antriebseinheit 12, der Kupplungsanordnungen 26 und 28 und - soweit zweckmäßig - des Zusatzaggregats 50 realisiert werden, gegebenenfalls in Abhängigkeit von durch die Einheit 38 vorgegebenen Parametern. Bevorzugt werden die Schaltabläufe durch die Steuereinheit 36 vollautomatisiert durchgeführt.
Bei den folgenden Erläuterungen wird auf Getriebeeingangswellen 1 und 2, Kupplungen 1 und 2 und Gänge 1 und 2 Bezug genommen. Die Getrie­ beeingangswelle 1 kann der Welle 20 und die Getriebeeingangswelle 2 kann der Welle 22 entsprechen, oder umgekehrt. Dementsprechend kann die Kupplung 1 der Kupplungsanordnung 26 und die Kupplung 2 der Kupp­ lungsanordnung 28 entsprechen, oder umgekehrt. Gang 1 ist ein der Ge­ triebeeingangswelle 1 zugeordneter Gang (der Ausgangsgang) und Gang 2 ist ein der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneter Gang (der Zielgang).
Schaltablauf ZUG-HOCH
Annahme: Es wird in einem Zug-Betriebszustand von einem kleineren, der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneten Gang 1 zu einem größeren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang 2 geschaltet.
Bei der Schaltungsart Zug-Hoch liefert der Motor ein positives Moment an das Getriebe. Dieses Moment wird über die Getriebeeingangswelle 1 übertragen. Die Kupplung 1 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden, Kupplung 2 mit der Getriebeeingangswelle 2. Im Ausgangszustand sind beide Kupplungen vollständig geschlossen und befinden sich somit in Überanpressung. Beide Getriebeeingangswellen drehen dadurch mit Motordrehzahl. Auf der Getriebeeingangswelle 1 ist ein Gang eingelegt und somit ist der Kraftschluß zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle hergestellt.
Ein bevorzugter, fünf Schaltphasen umfassender Schaltablauf wird im Folgenden anhand von Fig. 2 erläutert. Die in Fig. 2 mit den arabischen Ziffern 1 bis 5 bezeichneten Schaltphasen entsprechen den folgenden Phasen I bis V. Mögliche Varianten und Ausgestaltungen der Schaltphasen sind in Fig. 2 gestrichelt dargestellt und werden unten gesondert als "Alternativen" zu der betreffenden Schaltphase erläutert. Zur Unterscheidung der verschiedenen Kurven und Kurvenabschnitten sind diese mit den Kennungen NMo für Motordrehzahl, NG1 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 1, NG2 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 2, MMo für Motormoment, MK1 für Moment der Kupplung 1 und MK2 für Moment der Kupplung 2 versehen. Ein sich aus der positiven Längsbeschleunigung ergebender, die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierender zusätzlicher Beitrag zu den Änderungen der Drehzahlen ist in dem Teildiagramm für die Drehzahlen nicht berücksichtigt. Ferner wurde der Einfachheit halber von einem an sich (ohne aktiven Eingriff in die Motorsteuerung) über der Motordrehzahl konstant bleibenden Motormoment ausgegangen. Der Schaltvorgang gerechnet vom Beginn der Schaltphase 1 bis zum Ende der Schaltphase 5 könnte beispielsweise etwa 0,5 bis 1 Sekunden dauern.
Phase I
Im den Schaltvorgang einzuleiten, wird die Kupplung 2 vollständig geöffnet.
Phase II
Das Kupplungsmoment der Kupplung 1, MK1, wird auf das aktuelle Moment des Motors, MMo0, abgesenkt. Außerdem wird auf der Getriebeeingangswelle 2 ein Gang eingelegt, welcher höher ist als der auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegte Gang. Dies führt unter Vermittlung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes zu einem Absinken der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 auf die dem eingelegten Gang entsprechende Synchrondrehzahl.
Phase III
Das Motormoment wird durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement kurzzeitig über das Kupplungsmoment der Kupplung 1, MK1 = MMo0, angehoben, was zu einem Ansteigen der Motordrehzahl über die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 1 und dementsprechend zum Schlupfen der Kupplung 1 führt. Um ein weiteres Ansteigen der Motordrehzahl zu verhindern, wird das Motormoment wieder auf das ursprüngliche Motormoment MMo0 abgesenkt. Der Schlupfzustand bleibt aufgrund eines sich ergebenden Momentengleichgewichts erhalten.
Damit befindet sich die Kupplung 1 also im Schlupf und eine gewählte Schlupfdrehzahl (beispielsweise eine Differenzdrehzahl von etwa 10-20 U/min) wird über die Kupplung 1 eingeregelt. Nach Erreichen der gewählten Schlupfdrehzahl der Kupplung 1 wird die Kupplung 2 gesteuert geschlossen. Die Kupplung 1 wird dabei derart geregelt, dass die gewählte Schlupfdrehzahl erhalten bleibt. Dadurch bewirkt das gesteuerte Schließen der Kupplung 2 ein geregeltes Öffnen der Kupplung 1, da die vorher gewählte Schlupfdrehzahl nur konstant gehalten werden kann, wenn die Summe der Momente MK1 + MK2, die von den beiden Kupplungen auf die Getriebeeingangswellen und damit - unter Vermittlung des Getriebes - auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, konstant gleich dem gewähltem Motormoment ist.
MK1 + MK2 = MMo0
Die Kupplung 2 übernimmt immer mehr Motormoment, bis die Kupplung 1 vollständig geöffnet ist. Die Kupplung 2 kann jetzt das komplette Motormoment, MMo0, übertragen und wird nicht weiter geschlossen.
Phase IV
Da sich der Motor und damit auch die motorseitige Hälfte der Kupplung 2 mit Drehzahl Getriebeeingangswelle 1 + Schlupfdrehzahl dreht, die getriebeseitige Hälfte der Kupplung 2 aber mit Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, wird durch ein aktives Absenken des Motormoments auf MMo1 unter das Kupplungsmoment MK2 = MMo0 (d. h. durch einen entsprechenden Eingriff in das Motormanagement) die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 heruntergezogen. Das Abbremsen des Motors bringt ein zusätzliches Drehmoment,
welches aus der im Schwungrad des Motors gespeicherten Energie,
stammt, auf die Getriebeeingangswelle 2 und damit auf die Getriebeausgangswelle.
Das insgesamt auf die Getriebeausgangswelle gebrachte Drehmoment entspricht - ohne Berücksichtigung eines durch die im Zielgang wirksame Getriebeübersetzung bedingten Übertragungsfaktors - dem übertragbaren Drehmoment der Kupplung 2 und setzt sich wie folgt zusammen:
Mo1 + MRotMot = MMo0
Die Absenkung des Motormoments entspricht dem Momentbeitrag aufgrund der Abbremsung des Motors. Damit wird während des Abbremsen des Motors kein zusätzliches Moment auf die Getriebeausgangswelle gebracht. Wie angedeutet, ist die Getriebeübersetzung bei der vorstehenden Momentengleichung noch nicht, berücksichtigt. Strenggenommen ist MMo0 das auf die Getriebeeingangswelle 2 übertragene Moment, das nur im Fall einer Übersetzung 1 : 1 gleich dem auf die Getriebeausgangswelle übertragenen Moment ist. Für eine andere Übersetzung ist noch ein die Momententransformation aufgrund der wirksamen Getriebeübersetzung angebender Faktor zu berücksichtigen.
Die vollständig geöffnete Kupplung 1 erlaubt es nun, den auf der Getriebeausgangswelle 1 eingelegten Gang quasi momentenfrei herauszunehmen.
Phase V
Die Kupplung 2 wird vollständig geschlossen. Die Kupplung 1 wird geschlossen, was zum Absinken der Drehzahl NG1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2 führt. Das Motormoment wird auf den ursprünglichen Wert MMo0 zurückgeführt.
Phase I (alternativ)
Es kann sein, dass die Kupplung 2 vor Beginn des Schaltablaufs nur so weit geschlossen ist, dass das übertragene Schleppmoment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf Motordrehzahl zu halten. An der Motorsteuerung während des gesamten Schaltablaufs ändert sich dadurch nichts.
Phase II (alternativ)
Das Einrücken eines höheren als auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegten Ganges führt nun zwangsläufig zu einem Abbremsen der Getriebeeingangswelle 2. Der damit verbundene Energiegewinn
würde bei statischem, Motormoment zusätzliches Moment
auf die Getriebeausgangswelle bringen, was zu einem unerwünschten Zwischenbeschleunigungsvorgang des Fahrzeugs führen würde. Um diesen Zwischenbeschleunigungsvorgang zu unterbinden, wird während des Synchronisiervorgangs das Motormoment MMo1 soweit abgesenkt, dass die Summe aus Motormoment MMo1 und Getriebeeingangswellenmoment MG2 der Getriebeeingangswelle 2 konstant zum Motormoment MMo0 vor dem Synchronisiervorgang bleibt.
Mgesamt = MMo0 = MMo1 + MG2
In der Regel wird es sich bei dem Momentbeitrag aufgrund des Abbremsens der Getriebeeingangswelle 2 nur um einen kleinen Effekt handeln, so dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausgleich dieses Momentbeitrags durch entsprechende Reduktion des Motormoments keine zwingende Maßnahme ist.
Phase III (alternativ)
Ist das aktuelle Motormoment MMo0 bereits gleich dem maximal zur Verfügung stehenden Motormoment Mmax, so kann das Motormoment durch normalen Eingriff in das Motormanagement nicht über MMo0 angehoben werden.
Um die zur Kupplungsregelung nötige Schlupfdrehzahl zu erreichen, kann das zusätzlich aufzuwendende Moment, welches Mmax übersteigt, von einer OVERBOOST-Funktion des Motors geliefert werden oder/und von einem Hilfsaggregat, beispielsweise einem Kurbelwellenstartergenerator, geliefert werden.
Oder/und:
Die Summe der Momente MK1 + MK1, die von den beiden Kupplungen auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, muß solange unter dem gewähltem Motormoment MMo0 liegen, bis die gewünschte Schlupfdrehzahl erreicht ist:
MK1 + MK2 < MMo0.
Oder/und:
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Differenzdrehzahl Motordrehzahl - Getriebeeingangswellendrehzahl der Getriebeeingangswelle 2 als Schlupfdrehzahl definiert ist und von Kupplung 2 eingeregelt wird. Die Kupplung 1 wird dann gesteuert geöffnet. Die Kupplung 2 wird damit geregelt geschlossen.
Phase V (alternativ)
Die mit dem Abbremsen der Getriebeeingangswelle 1 verbundene freiwerdende Beschleunigungsenergie
kann, wie in Phase II, durch das Absenken des Motormom 87681 00070 552 001000280000000200012000285918757000040 0002010160308 00004 87562ents um
gegenüber dem ursprünglichen Niveau MMo0 kompensiert werden. Anschließend wird das Motormoment wieder auf das ursprüngliche Niveau MMo0 angehoben.
In der Regel wird es sich bei dem Momentbeitrag aufgrund des Abbremsens der Getriebeeingangswelle 1 nur um einen kleinen Effekt handeln, so dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausgleich dieses Momentbeitrags durch entsprechende Einstellung des Motormoments keine zwingende Maßnahme ist.
Oder/und:
Es kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 1 nur so weit geschlossen wird, dass ihr übertragbares Moment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf die Drehzahl des Motors zu bringen.
Ergebnis
Der gesamte Beschleunigungsverlauf während des Kuppelvorgangs verläuft monoton ohne Zwischenverzögerungs- oder Zwischenbeschleunigungsvorgänge, da zu jeder Zeit im Wesentlichen das Moment MMo0 vermittels der Getriebeeingangswellen ins Getriebe eingeleitet wird und entsprechend den Getriebeübersetzungen im Ausgangs- und Zielgang zur Getriebeausgangswelle übertragen wird. An der Getriebeausgangswelle wirkt dementsprechend zu jeder Zeit ein im Wesentlichen konstant bleibendes (Phasen I, II, IV, V) bzw. monoton (vorzugsweise streng monoton, z. B. linear) fallendes (Phase III) Antriebsmoment.
Schaltablauf ZUG-RÜCK
Annahme: Es wird in einem Zug-Betriebszustand von einem größeren, der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneten Gang 1 zu einem kleineren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang 2 geschaltet.
Bei der Schaltungsart Zug-Rück liefert der Motor ein positives Moment an das Getriebe. Dieses Moment wird über die Getriebeeingangswelle 1 übertragen. Die Kupplung 1 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden, Kupplung 2 mit der Getriebeeingangswelle 2. Im Ausgangszustand sind beide Kupplungen vollständig geschlossen und befinden sich somit in Überanpressung. Beide Getriebeeingangswellen drehen dadurch mit Motordrehzahl.
Auf der Getriebeeingangswelle 1 ist ein Gang eingelegt und somit ist der Kraftschuß zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle hergestellt.
Ein bevorzugter, fünf Schaltphasen umfassender Schaltablauf wird im Folgenden anhand von Fig. 3 erläutert. Die in Fig. 3 mit den arabischen Ziffern 1 bis 5 bezeichneten Schaltphasen entsprechen den folgenden Phasen I bis V. Mögliche Varianten und Ausgestaltungen der Schaltphasen sind in Fig. 3 gestrichelt dargestellt und werden unten gesondert als "Alternativen" zu der betreffenden Schaltphase erläutert. Zur Unterscheidung der verschiedenen Kurven und Kurvenabschnitten sind diese mit den Kennungen NMo für Motordrehzahl, NG1 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 1, NG2 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 2, MMo für Motormoment, MK1 für Moment der Kupplung 1 und MK2 für Moment der Kupplung 2 versehen. Ein sich aus der positiven Längsbeschleunigung ergebender, die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierender zusätzlicher Beitrag zu den Änderungen der Drehzahlen ist in dem Teildiagramm für die Drehzahlen nicht berücksichtigt. Ferner wurde der Einfachheit halber von einem an sich (ohne aktiven Eingriff in die Motorsteuerung) über der Motordrehzahl konstant bleibenden Motormoment ausgegangen. Der Schaltvorgang gerechnet vom Beginn der Schaltphase 1 bis zum Ende der Schaltphase 5 könnte beispielsweise etwa 0,5 bis 1 Sekunden dauern.
Phase I
Um den Schaltvorgang einzuleiten, wird die Kupplung 2 vollständig geöffnet.
Phase II
Das Kupplungsmoment der Kupplung 1, MK1, wird auf das in Phase I gültige Moment des Motors, MMo0, abgesenkt. Außerdem wird auf der Getriebeeingangswelle 2 ein Gang eingelegt, welcher tiefer ist als der auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegte Gang. Dies führt unter Vermittlung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes zu einem Anstieg der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 auf die dem eingelegten Gang entsprechende Synchrondrehzahl. Das Motormoment wird dabei durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement soweit über das übertragbare Kupplungsmoment MK1 der Kupplung 1 auf einen Wert MMO1 angehoben, dass das Differenzmoment MSchlupf = Mo1 - MK1 zu einem Anstieg der Motordrehzahl über die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 führt.
Phase III
Nach Erreichen der gewählten Motordrehzahl über der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 wird das Motormoment wieder auf das ursprüngliche Moment MMo0 abgesenkt, um ein weiteres Ansteigen der Motordrehzahl zu verhindern. Die Kupplung 1 befindet sich im Schlupf und die gewählte Schlupfdrehzahl zwischen der Getriebeeingangs welle 1 und der Motordrehzahl wird vermittels der Kupplung 1 eingeregelt. Die Kupplung 2 wird gesteuert geschlossen. Dadurch wird ein geregeltes Öffnen der Kupplung 1 ausgelöst, da die vorher gewählte Schlupfdrehzahl nur konstant gehalten werden kann, wenn die Summe der Momente MK1 + MK2, die von den beiden Kupplungen auf die Getriebeeingangswellen und damit - unter Vermittlung des Getriebes - auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, konstant gleich dem gewähltem Motormoment MMo0 ist.
MK1 + MK2 = MMo0
Die Kupplung 2 übernimmt immer mehr Motormoment, bis die Kupplung 1 vollständig geöffnet ist. Die Kupplung 2 kann jetzt das komplette Motormoment, MMo0, übertragen und wird nicht weiter geschlossen.
Phase IV
Da sich der Motor und damit auch die motorseitige Hälfte der Kupplung 2 mit Drehzahl Getriebeeingangswelle 2 + Schlupfdrehzahl (zwischen Getriebeeingangswelle 2 und Motor) dreht, die getriebeseitige Hälfte der Kupplung 2 aber mit Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, wird durch ein Absenken des Motormoments auf MMo2 unter das Kupplungsmoment MK2 = MMo0, die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 heruntergezogen. Das Abbremsen des Motors bringt ein zusätzliches Drehmoment,
welches aus der im Schwungrad des Motors gespeicherten Energie
stammt, auf die Getriebeeingangswelle 2 und damit auf die Getriebeausgangswelle. Das insgesamt auf die Getriebeausgangswelle gebrachte Drehmoment entspricht - ohne Berücksichtigung eines durch die im Zielgang wirksame Getriebeübersetzung bedingten Übertragungsfaktors - dem übertragbaren Drehmoment der Kupplung 2 und setzt sich wie folgt zusammen:
MMo1 + MRotMot = MMo0
Damit wird während des Abbremsen des Motors kein zusätzliches Moment auf die Getriebeausgangswelle gebracht. Die Getriebeübersetzung ist bei der vorstehenden Momentengleichung noch nicht berücksichtigt, geht aber nur in Form eines Faktors ein. Strenggenommen ist MMo0 das auf die Getriebeeingangswelle 2 übertragene Moment, das nur im Fall einer Übersetzung 1 : 1 gleich dem auf die Getriebeausgangswelle übertragenen Moment ist.
Die vollständig geöffnete Kupplung 1 erlaubt es nun, den auf der Getriebeausgangswelle 1 eingelegten Gang quasi momentenfrei herauszunehmen.
Phase V
Die Kupplung 2 wird vollständig geschlossen. Die Kupplung 1 wird geschlossen, was zum Ansteigen der Drehzahl n1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2 führt. Das Motormoment wird auf den ursprünglichen Wert MMo0 zurückgeführt.
Phase I (alternativ)
Es kann sein, dass die Kupplung 2 vor Beginn des Schaltablaufs nur so weit geschlossen ist, dass das übertragene Schleppmoment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf Motordrehzahl zu halten. An der Motorsteuerung während des gesamten Schaltablaufs ändert sich dadurch nichts.
Phase II (alternativ)
Ist das in Phase I gültige Motormoment MMo0 bereits gleich dem maximal zur Verfügung stehenden Motormoment Mmax, so kann das Motormoment durch normalen Eingriff in das Motormanagement nicht über MMo0 angehoben werden.
Um die Motordrehzahl über die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 zu bringen, kann das dazu aufzuwendende Moment, welches Mmax übersteigt, von einer OVERBOOST-Funktion des Motors geliefert werden oder/und von einem Hilfsaggregat, beispielsweise einem Kurbelwellenstartergenerator, geliefert werden.
Oder/und:
Die zum Beschleunigen der Getriebeeingangswelle 2 benötigte Beschleunigungsenergie
würde bei statischem Motormoment das Moment, welches die Getriebeausgangswelle erfährt, um
reduzieren, was zu einem unerwünschten negativen Zwischenbeschleunigungsvorgang des Fahrzeugs führen würde. Um diesen Zwischenbeschleunigungsvorgang zu unterbinden, kann während der Synchronisierung die Kupplung 1 so verfahren werden, dass die Kupplung ein der Summe des ursprünglichen Motormoments MMo0 und des Getriebeeingangswellenmoments der Getriebeeingangswelle 2 MG2 entsprechendes Moment übertragen kann:
MK1 = MMo0 + MG2
In der Regel wird es sich bei dem negativen Momentbeitrag aufgrund des Beschleunigens der Getriebeeingangswelle 2 nur um einen kleinen Effekt handeln, so dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausgleich dieses Momentbeitrags durch entsprechende Einstellung der Kupplung 1 keine zwingende Maßnahme ist.
Oder/und:
Das übertragbare Kupplungsmoment MK1 der Kupplung 1 wird in dieser Phase unter das Motormoment MMo0 abgesenkt, um die zur Kupplungsregelung nötige Schlupfdrehzahl zu erreichen. Um ein weiteres Ansteigen der Motordrehzahl zu verhindern, wird nach Erreichen der gewünschten Motordrehzahl das Kupplungsmoment MK1 auf das Motormoment MMo0 angehoben.
Phase III (alternativ)
Es kann alternativ die Differenzdrehzahl Motordrehzahl- Getriebeeingangswellendrehzahl der Getriebeeingangswelle 2 als Schlupfdrehzahl definiert sein und von Kupplung 2 eingeregelt werden. Die Kupplung 1 wird dann gesteuert geöffnet und in Folge wird die Kupplung 2 geregelt geschlossen.
Phase V (alternativ)
Die für die Erhöhung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 1 benötigte Beschleunigungsenergie
kann durch das Erhöhen des Motormoments um
auf MMo3 = MMo0 + MG1 kompensiert werden. Anschließend wird das Motormoment wieder auf das ursprüngliche Niveau MMo0 abgesenkt.
In der Regel wird es sich bei dem negativen Momentbeitrag aufgrund des Beschleunigens der Getriebeeingangswelle 1 nur um einen kleinen Effekt handeln, so dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausgleich dieses Momentbeitrags durch entsprechende Erhöhung des Motormoments keine zwingende Maßnahme ist.
Oder/und:
Es kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 1 nur so weit geschlossen wird, dass ihr übertragbares Moment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf die Drehzahl des Motors zu bringen.
Ergebnis
Der gesamte Beschleunigungsverlauf während des Kuppelvorgangs verläuft monoton ohne Zwischenverzögerungs- oder Zwischenbeschleunigungsvorgänge, da zu jeder Zeit das Moment MMo0 vermittels der Getriebeeingangswellen ins Getriebe eingeleitet und entsprechend den Getriebeübersetzungen im Ausgangs- und Zielgang zur Getriebeausgangswelle übertragen wird. An der Getriebeausgangswelle wirkt dementsprechend zu jeder Zeit ein im Wesentlichen konstant bleibendes (Phase I, II, IV, V) bzw. monoton (vorzugsweise streng monoton, z. B. linear) steigendes (Phase III) Antriebsmoment.
Schaltablauf SCHUB-HOCH
Annahme: Es wird in einem Schub-Betriebszustand von einem kleineren, der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneten Gang 1 zu einem größeren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang 2 geschaltet.
Bei der Schaltungsart Schub-Hoch liefert der Motor ein Schleppmoment an das Getriebe, welches im Folgenden als negatives Moment bezeichnet wird.
Dieses negative Moment wird über die Getriebeeingangswelle 1 übertragen. Die Kupplung 1 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden, Kupplung 2 mit der Getriebeeingangswelle 2. Im Ausgangszustand sind beide Kupplungen vollständig geschlossen und befinden sich somit in Überanpressung. Beide Getriebeeingangswellen drehen dadurch mit Motordrehzahl. Auf der Getriebeeingangswelle 1 ist ein Gang eingelegt und somit ist der Kraftschluß zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle hergestellt.
Ein bevorzugter, fünf Schaltphasen umfassender Schaltablauf wird im Folgenden anhand von Fig. 4 erläutert. Die in Fig. 4 mit den arabischen Ziffern 1 bis 5 bezeichneten Schaltphasen entsprechen den folgenden Phasen I bis V. Mögliche Varianten und Ausgestaltungen der Schaltphasen sind in Fig. 4 gestrichelt dargestellt und werden unten gesondert als "Alternativen" zu der betreffenden Schaltphase erläutert. Zur Unterscheidung der verschiedenen Kurven und Kurvenabschnitten sind diese mit den Kennungen NMo für Motordrehzahl, NG1 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 1, NG2 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 2, MMo für Motormoment, MK1 für Moment der Kupplung 1 und MK2 für Moment der Kupplung 2 versehen. Ein sich aus der negativen Längsbeschleunigung (Verzögerung) ergebender, die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierender zusätzlicher Beitrag zu den Änderungen der Drehzahlen ist in dem Teildiagramm für die Drehzahlen nicht berücksichtigt. Ferner wurde der Einfachheit halber von einem an sich (ohne aktiven Eingriff in die Motorsteuerung) über der Motordrehzahl konstant bleibenden Motormoment ausgegangen. Der Schaltvorgang gerechnet vom Beginn der Schaltphase 1 bis zum Ende der Schaltphase 5 könnte beispielsweise etwa 0,5 bis 1 Sekunden dauern.
Phase I
Um den Schaltvorgang einzuleiten, wird die Kupplung 2 vollständig geöffnet.
Phase II
Das übertragbare Kupplungsmoment MK1 wird nun unter den aktuellen Betrag des Motormoments gebracht.
MK1 < |MSchlepp|
Dadurch fällt die Motordrehzahl unter die Drehzahl der Synchrondrehzahl der Getriebeeingangswelle 2. Das auf die Getriebeeingangswelle 1 und damit auf die Getriebeausgangswelle übertragene Schleppmoment beträgt jetzt |MK1|. In der Fahrzeug-Längsbeschleunigung (im Schub-Betriebszustand negativ, deshalb auch als Längsverzögerung bezeichenbar) zeigt sich eine entsprechende Reduzierung der Abbremswirkung auf das Fahrzeug, wie im untersten Diagramm von Fig. 4 beispielhaft gezeigt. Auf der Getriebeeingangswelle 2 wird ein Gang eingelegt, welcher höher ist als der auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegte Gang. Dies führt unter Vermittlung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes zu einem Absinken der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 auf die dem eingelegten Gang entsprechende Synchrondrehzahl.
Phase III
Um ein weiteres Absinken der Motordrehzahl zu unterbinden, wird das Schleppmoment des Motors durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement auf |MK1| reduziert. Damit befindet sich die Kupplung 1 im Schlupf und eine gewählte Schlupfdrehzahl wird über die Kupplung 1 eingeregelt. Nach Erreichen der gewählten Schlupfdrehzahl der Kupplung 1 wird die Kupplung 2 gesteuert geschlossen. Dadurch wird ein weiteres geregeltes Öffnen der Kupplung 1 ausgelöst, da die vorher gewählte Schlupfdrehzahl nur konstant gehalten werden kann, wenn die Summe der Momente MK1 + MK2, die von den beiden Kupplungen auf den Motor übertragen wird, konstant gleich dem in dieser Phase gültigen Betrag des Schleppmoments des Motors ist.
MK1 + MK2 = |MSchlepp| Die Kupplung 2 übernimmt immer mehr Motormoment, bis die Kupplung 1 vollständig geöffnet ist.
Phase IV
Das Motorschleppmoment bleibt auf dem Niveau aus Phase III stehen. Das Kupplungsmoment der Kupplung 2, MK2, wird auf den Betrag des maximalen Motorschleppmoments |MSchlepp| erhöht, was zu einem Anstieg der Motordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 führt.
Die aufzuwendende Beschleunigungsenergie
des Motors würde zu einem negativen Zwischenbeschleunigungsvorgang des Fahrzeugs führen, wenn nicht das negative Motormoment um den Betrag
angehoben bleibt und das Kupplungsmoment der Kupplung 2 auf |MSchlepp| bleibt. Dadurch, dass das negative Motormoment um den Betrag
angehoben bleibt und das Kupplungsmoment der Kupplung 2 auf |MSchlepp| bleibt, bleibt auch das an der Getriebeeingangswelle 2 wirkende, zur Getriebeabtriebswelle transformierte Schleppmoment konstant:
|MSchlepp| = MK2 = |MMot|+|MRotMot
Es resultiert ein entsprechend konstant bleibendes Schleppmoment an der Getriebeausgangswelle bzw. - allgemein gesprochen - am Fahrzeugantrieb. Die vollständig geöffnete Kupplung 1 erlaubt es nun, den auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegten Gang quasi momentenfrei herauszunehmen.
Phase V
Das Moment des Motors wird wieder auf das maximale Schleppmoment gebracht. Die Kupplung 2 wird geschlossen. Die Kupplung 1 wird geschlossen. Dies führt zum Absinken der Drehzahl n1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2. Damit wird zusätzliches Moment
auf die Getriebeausgangswelle gebracht. Dieses Moment kann vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise durch geeignetes Schalten eines Kurbelwellenstartergenerators als Generator, kompensiert werden.
Phase I (alternativ)
Es kann sein, dass vor Beginn des Schaltablaufs - Phase I - die Kupplung 2 nur so weit geschlossen ist, dass das übertragene Schleppmoment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf Motordrehzahl zu halten. An der Motorsteuerung während des gesamten Schaltablaufs ändert sich dadurch nichts.
Phase II (alternativ)
Das Einrücken eines höheren als auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegten Ganges führt zwangsläufig zu einem Abbremsen der Getriebeeingangswelle 2.
Damit ist ein Energiegewinn
verbunden, der zusätzliches Moment
auf die Getriebeausgangswelle bringt. Dieses Moment kann vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise durch geeignetes Schalten eines Kurbelwellenstartergenerators als Generator, kompensiert werden.
Oder/und:
Das durch das Öffnen der Kupplung 1 bedingte verringerte Schleppmoment |MK1|, das auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, kann vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise durch geeignetes Schalten eines Kurbelwellenstartergenerators als Generator, auf das ursprüngliche Schleppmoment erhöht werden.
Oder/und
Es kann sein, dass die Kupplung 2 zu Beginn des Schaltablaufs geöffnet ist. Dies führt dazu, das in Phase 2 die Getriebeeingangswelle 2 beschleunigt werden muß. Die dafür benötigte Energie wird aus der Getriebeausgangswelle gezogen, was zu einer Erhöhung des Schleppmoments am Antrieb führt. Man kann vorteilhaft vorsehen, dass diese Erhöhung des Schleppmoments die Verringerung des Kupplungsmoments MK1 unter das maximale Motorschleppmoment |MSchlepp| kompensiert.
Phase III (alternativ)
Das Anheben des Motormoments kann alternativ auch vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise eines Kurbelwellenstartergenerators, erfolgen.
Oder/und:
Das Motormoment wird auf dem Niveau des maximalen Schleppmoments gehalten. Das Kupplungsmoment der Kupplung 1, MK1, wird auf den Betrag des maximalen Motorschleppmoment |MSchlepp| erhöht, um ein weiteres Absinken der Motordrehzahl zu verhindern. Jetzt wird über die Kupplung 1 eine Schlupfdrehzahl eingeregelt, die Kupplung 2 gesteuert geschlossen und damit die Kupplung 1 geregelt geöffnet.
Oder/und:
Alternativ kann in Phase III die Differenzdrehzahl Motordrehzahl - Getriebeeingangswellendrehzahl der Getriebeeingangswelle 2 als Schlupfdrehzahl definiert sein und von Kupplung 2 eingeregelt werden. Die Kupplung 1 wird dann gesteuert geöffnet und in Folge wird die Kupplung 2 geregelt geschlossen.
Phase IV (alternativ)
Das Anheben des Motormoments kann alternativ auch vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise eines Kurbelwellenstartergenerators, erfolgen.
Oder/und:
Das Motorschleppmoment wird wieder auf das maximale Schleppmoment gebracht. Da sich der Motor und damit auch die motorseitige Hälfte der Kupplung 2 mit der Drehzahl Getriebeeingangswelle 2 - Schlupfdrehzahl dreht, die getriebeseitige Hälfte der Kupplung 2 aber mit der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, wird durch ein weiteres gesteuertes Schließen der Kupplung 2 ihr übertragbares Moment über das Motorschleppmoment gebracht, MK2 < |MSchlepp|, um die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 zu beschleunigen.
Phase V (alternativ)
Es kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 1 nur so weit geschlossen wird, dass ihr übertragbares Moment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf die Drehzahl des Motors zu bringen.
Ergebnis
Der gesamte Verzögerungsverlauf während des Kuppelvorgangs verläuft monoton ohne Zwischenverzögerungs- oder Zwischenbeschleunigungsvorgänge, da an der Getriebeausgangswelle zu jeder Zeit im Wesentlichen ein konstant bleibendes (Phase I, IV, V) bzw. monoton (vorzugsweise streng monoton, z. B. linear) fallendes (Phase II, III) Schleppmoment wirkt.
Schaltablauf SCHUB-RÜCK
Annahme: Es wird in einem Schub-Betriebszustand von einem größeren, der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneten Gang 1 zu einem kleineren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang 2 geschaltet.
Bei der Schaltungsart Schub-Rück liefert der Motor ein Schleppmoment an das Getriebe, welches im Folgenden als negatives Moment bezeichnet wird.
Dieses negative Moment wird über die Getriebeeingangswelle 1 übertragen. Die Kupplung 1 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden, Kupplung 2 mit der Getriebeeingangswelle 2. Im Ausgangszustand sind beide Kupplungen vollständig geschlossen und befinden sich somit in Überanpressung. Beide Getriebeeingangswellen drehen dadurch mit Motordrehzahl. Auf der Getriebeeingangswelle 1 ist ein Gang eingelegt und somit ist der Kraftschluß zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle hergestellt.
Ein bevorzugter, fünf Schaltphasen umfassender Schaltablauf wird im Folgenden anhand von Fig. 5 erläutert. Die in Fig. 5 mit den arabischen Ziffern 1 bis 5 bezeichneten Schaltphasen entsprechen den folgenden Phasen I bis V. Mögliche Varianten und Ausgestaltungen der Schaltphasen sind in Fig. 4 gestrichelt dargestellt und werden unten gesondert als "Alternativen" zu der betreffenden Schaltphase erläutert. Zur Unterscheidung der verschiedenen Kurven und Kurvenabschnitten sind diese mit den Kennungen NMo für Motordrehzahl, NG1 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 1, NG2 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 2, MMo für Motormoment, MK1 für Moment der Kupplung 1 und MK2 für Moment der Kupplung 2 versehen. Ein sich aus der negativen Längsbeschleunigung (Verzögerung) ergebender, die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierender zusätzlicher Beitrag zu den Änderungen der Drehzahlen ist in dem Teildiagramm für die Drehzahlen nicht berücksichtigt. Ferner wurde der Einfachheit halber von einem an sich (ohne aktiven Eingriff in die Motorsteuerung) über der Motordrehzahl konstant bleibenden Motormoment ausgegangen. Der Schaltvorgang gerechnet vom Beginn der Schaltphase 1 bis zum Ende der Schaltphase 5 könnte beispielsweise etwa 0,5 bis 1 Sekunden dauern.
Phase I
Um den Schaltvorgang einzuleiten, wird die Kupplung 2 vollständig geöffnet.
Phase II
Das übertragbare Kupplungsmoment MK1 wird unter den aktuellen Betrag des Motormoments gebracht.
MK1 < |MSchlepp|
Dadurch fällt die Motordrehzahl unter die Drehzahl der Synchrondrehzahl der Getriebeeingangswelle 1. Das auf die Getriebeeingangswelle 1 und damit auf die Getriebeausgangswelle übertragene Schleppmoment beträgt jetzt |MK1|. Eine hieraus resultierende leichte Reduzierung der Motorbremswirkung auf das Fahrzeug ist vergleichsweise klein und im untersten Diagramm von Fig. 5 nicht dargestellt bzw. ist durch eine entsprechende Maßnahme kompensiert. Auf der Getriebeeingangswelle 2 wird ein Gang eingelegt, welcher tiefer ist als der auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegte Gang. Dies führt unter Vermittlung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes zu einer Beschleunigung der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 auf die dem eingelegten Gang entsprechende Synchrondrehzahl. Dazu wird die Beschleunigungsenergie
benötigt, welche das Moment der Getriebeausgangswelle um
reduzieren würde.
Um für ein konstant bleibendes Moment an der Getriebeausgangswelle zu sorgen, kann vorgesehen sein, dass das zusätzliche Schleppmoment durch die Beschleunigung der Getriebeeingangswelle 2 die durch das Öffnen der Kupplung 1 bewirkte Verringerung des übertragenen Schlepprnoments MK1 unter das maximale Motorschleppmoment |MSchlepp| kompensiert.
Phase III
Um ein weiteres Absinken der Motordrehzahl zu unterbinden, wird das Schleppmoment des Motors durch entsprechenden Eingriff in das Motormangement auf |MK1| reduziert. Damit befindet sich die Kupplung 1 im Schlupf und es wird über die Kupplung 1 eine gewählte Schlupfdrehzahl eingeregelt. Nach Erreichen der gewählten Schlupfdrehzahl der Kupplung 1 wird die Kupplung 2 gesteuert geschlossen. Dadurch wird ein weiteres geregeltes Öffnen der Kupplung 1 ausgelöst, da die vorher gewählte Schlupfdrehzahl nur konstant gehalten werden kann, wenn die Summe der Momente MK1 + MK2, die von den beiden Kupplungen auf den Motor übertragen wird, konstant dem Betrag des Schleppmoments des Motors ist.
MK1 + MK2 = |MSchlepp|
Die Kupplung 2 übernimmt immer mehr Motormoment, bis die Kupplung 1 vollständig geöffnet ist.
Phase IV
Das Motorschleppmoment bleibt auf dem Niveau aus Phase III stehen. Da sich der Motor und damit auch die motorseitige Hälfte der Kupplung 2 mit Drehzahl Getriebeeingangswelle 1 - Schlupfdrehzahl dreht, die getriebeseitige Hälfte der Kupplung 2 aber mit Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, wird Kupplung 2 weiter gesteuert geschlossen, deren übertragbares Moment gleich dem Betrag des Schleppmoments des Motors ist, MK2 = |MSchlepp|. Die Motordrehzahl wird hierdurch auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 beschleunigt.
Die aufzuwendende Beschleunigungsenergie
des Motors würde zu einem negativen Zwischenbeschleunigungsvorgang des Fahrzeugs führen, wenn nicht das negative Motormoment um den Betrag
angehoben bleibt und das Kupplungsmoment der Kupplung 2 auf |MSchlepp| bleibt. Dadurch, dass das negative Motormoment um den Betrag
angehoben bleibt und das Kupplungsmoment der Kupplung 2 auf |MSchlepp| bleibt, bleibt auch das an der Getriebeeingangswelle 2 wirkende und zur Getriebeausgangswelle transformierte Schleppmoment konstant:
|MSchlepp| = MK2 = |MMot| + |MRotMot|
Es resultiert ein entsprechend konstant bleibendes Schleppmoment an der Getriebeausgangswelle bzw. - allgemein gesprochen - am Fahrzeugantrieb. Die vollständig geöffnete Kupplung 1 erlaubt es nun, den auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegten Gang quasi momentenfrei herauszunehmen.
Phase V
Das Moment des Motors wird auf das maximale Schleppmoment gebracht.
Die Kupplung 2 wird geschlossen. Die Kupplung 1 wird geschlossen. Dies führt zum Absinken der Drehzahl n1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2.
Phase I (alternativ)
Es kann sein, dass vor Beginn des Schaltablaufs - Phase I - die Kupplung 2 nur so weit geschlossen ist, dass das übertragene Schleppmoment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf Motordrehzahl zu halten. An der Motorsteuerung während des gesamten Schaltablaufs ändert sich dadurch nichts.
Phase II (alternativ)
Das durch das Öffnen der Kupplung 1 bedingte verringerte Schleppmoment |MK1|, das auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, kann vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise durch geeignetes Zuschalten eines Kurbelwellenstartergenerators als Generator, auf das ursprüngliche Schleppmoment erhöht werden.
Oder/und:
Der durch das Beschleunigen der Getriebeeingangswelle 2 verursachte negative Zwischenbeschleunigungsvorgang kann vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise durch geeignetes Zuschalten eines Kurbelwellenstartergenerators, kompensiert werden.
Phase III (alternativ)
Das Anheben des Motormoments kann alternativ auch vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise eines Kurbelwellenstartergenerators, erfolgen.
Oder/und:
Das Motormoment wird auf dem Niveau des maximalen Schlepprnoments gehalten. Das Kupplungsmoment der Kupplung 1, MK1, wird auf den Betrag des maximalen Motorschleppmoment |MSchlepp| erhöht, um ein weiteres Absinken der Motordrehzahl zu verhindern. Jetzt wird eine Schlupfdrehzahl eingeregelt, die Kupplung 2 gesteuert geschlossen und damit die Kupplung 1 geregelt geöffnet.
Oder/und:
Alternativ kann in Phase III die Differenzdrehzahl Motordrehzahl- Getriebeeingangswellendrehzahl der Getriebeeingangswelle 2 als Schlupfdrehzahl definiert sein und von Kupplung 2 eingeregelt werden. Die Kupplung 1 wird dann gesteuert geöffnet und die Kupplung 2 wird in Folge geregelt geschlossen.
Phase IV (alternativ)
Das Anheben des Motormoments kann alternativ auch vermittels eines Zusatzaggregats, beispielsweise eines Kurbelwellenstartergenerators, erfolgen.
Oder/und:
Das Motorschleppmoment wird wieder auf maximales Schleppmoment gebracht. Da sich der Motor und damit auch die motorseitige Hälfte der Kupplung 2 mit Drehzahl Getriebeeingangswelle 2 - Schlupfdrehzahl dreht, die getriebeseitige Hälfte der Kupplung 2 aber mit Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, wird durch ein weiteres gesteuertes Schließen der Kupplung 2 ihr übertragbares Moment über das Motorschleppmoment gebracht, MK2 < |MSchlepp| um die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 zu beschleunigen. Kurz vor Erreichen der Synchrondrehzahl wird das Kupplungsmoment der Kupplung 2 auf MK2 |MSchlepp| reduziert.
Phase V (alternativ)
Die Kupplung 1 wird geschlossen. Dies führt zum Ansteigen der Drehzahl n1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2. Um die Getriebeeingangswelle 1 zu beschleunigen wird die Beschleunigungsenergie
benötigt. Um einen negativen Zwischenbeschleunigungsvorgang des Fahrzeugs zu vermeiden, das negative Motormoment um den Betrag
angehoben werden, so dass das Schleppmoment am Antrieb des Fahrzeugs konstant bleibt.
Oder/und:
Es kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 1 kann nur so weit geschlossen wird, dass ihr übertragbares Moment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf die Drehzahl des Motors zu bringen.
Ergebnis
Der gesamte Verzögerungsverlauf während des Kuppelvorgangs verläuft monoton ohne Zwischenverzögerungs- oder Zwischenbeschleunigungsvorgänge, da an der Getriebeausgangswelle zu jeder Zeit im Wesentlichen ein konstant bleibendes (Phasen I, II, IV, V) bzw. monoton (vorzugsweise streng monoton, z. B. linear) ansteigendes (Phase III) Schleppmoment wirkt.
Fig. 6 zeigt ein werteres Beispiel für einen Antriebsstrang 10 eines Kraft­ fahrzeugs. Es werden nur die Änderungen gegenüber dem Antriebsstrang gemäß Fig. 1 erläutert. Anstelle einer Doppelkupplung 24 mit zwei nass­ laufenden Lamellen-Kupplungsanordnungen 26 und 28 ist beim Beispiel der Fig. 6 eine Doppelkupplung 24 mit zwei trockenlaufenden Kupplungsanord­ nungen 26 und 28 der Reibscheibenbauart vorgesehen. Die beiden Reib­ scheiben-Kupplungsanordnungen können beispielsweise mittels in die Doppelkupplung integrierten hydraulischen Nehmerzylindern auf hydrauli­ schem Wege betätigbar sein, wovon in Fig. 6 ausgegangen ist. Entspre­ chende Realisierungsmöglichkeiten sind beispielsweise aus der DE 35 26 630 A1 entnehmbar. Es können aber auch völlig anders konstruiert trockenlaufende Doppelkupplungen eingesetzt werden, es wird beispiels­ weise auf die EP 0 931 951 A1 verwiesen.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme auf Fig. 7 bis 9 (vgl. auch Fig. 10 und Fig. 15) weitere exemplarische Schaltabläufe erläutert, die Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für einen Antriebsstrang, beispielsweise den Antriebsstrang der Fig. 1 oder der Fig. 6, realisieren. Die Schaltabläufe können beispielsweise unter Vermitt­ lung der Steuereinheit 36 durch entsprechende Ansteuerung der Antriebs­ einheit 12, der Kupplungsanordnungen 26 und 28 und - soweit zweckmä­ ßig - des Zusatzaggregats 50 realisiert werden, gegebenenfalls in Abhän­ gigkeit von durch die Einheit 38 vorgegebenen Parametern. Bevorzugt werden die Schaltabläufe durch die Steuereinheit 36 vollautomatisiert durchgeführt.
Bei den folgenden Erläuterungen, deren Schwerpunkt auf den Unterschie­ den gegenüber den Schaltabläufen gemäß Fig. 2 bis 5 liegt (die Kenntnis und das Verständnis dieser Schaltabläufe wird insoweit vorausgesetzt), wird wiederum auf Getriebeeingangswellen 1 und 2, Kupplungen 1 und 2 und Gänge 1 und 2 Bezug genommen. Die Getriebeeingangswelle 1 kann der Welle 20 und die Getriebeeingangswelle 2 kann der Welle 22 entspre­ chen, oder umgekehrt. Dementsprechend kann die Kupplung 1 der Kupp­ lungsanordnung 26 und die Kupplung 2 der Kupplungsanordnung 28 ent­ sprechen, oder umgekehrt. Gang 1 ist ein der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneter Gang (der Ausgangsgang) und Gang 2 ist ein der Getriebeein­ gangswelle 2 zugeordneter Gang (der Zielgang).
Fig. 7 zeigt ein Beispiel eines erfindungsgemäßen Schaltablaufs, bei dem die in der Überschneidungsschaltungsphase für die Kupplungsanordnungen auftretende Reibarbeit reduziert ist, bei dem aber gleichwohl ein "weicher" Beschleunigungsübergang gewährleistet ist. Der erfindungsgemäße Schalt­ ablauf gemäß dem hier behandelten Ausführungsbeispiel zeichnet sich durch eine vergleichsweise lange (beispielsweise 700 ms) Übergangsphase auf, in der die Fahrzeuglängsbeschleunigung streng monoton, vorliegend linear und stetig, abfällt. Diese Übergangsphase ist beim Ausführungs­ beispiel von den Teilphasen A, B und C gebildet, von denen die Teilphase B die Überschneidungsschaltungsphase ist, in der die beiden Kupplungs­ anordnungen gegenläufig betätigt werden, um das Antriebsmoment von der einen zur anderen Getriebeeingangswelle umzulagern. Wie bei den Aus­ führungsbeispielen der Fig. 2 bis 6 wird bei diesem und bei den folgenden Ausführungsbeispielen davon ausgegangen, dass der Ausgangsgang der Gang 1 ist (dem die Getriebeeingangswelle 1 und die Kupplungsanordnung 1 zugeordnet ist), und dass der Zielgang der Gang 2 ist (dem die Getrie­ beeingangswelle 2 und die Kupplungsanordnung 2 zugeordnet ist).
Die Überschneidungsschaltungsphase B kann beispielsweise eine Länge von etwa 100 bis 150 ms haben. Der Überschneidungsschaltungsphase B geht die als "Gradientenphase" bezeichnete Phase A voraus, die beispiels­ weise eine Länge von 400 bis 500 ms aufweist. Der Überschneidungs­ schaltungsphase B folgt die ebenfalls als "Gradientenphase" bezeichnete Phase C nach, die beispielsweise eine Länge von 100 bis 150 ms aufweist.
In die Gradientenphase A fällt eine Teilphase II (in der Figur durch die ent­ sprechende arabische Ziffer 2 in einem Kreis gekennzeichnet), in der der Zielgang 2 im Sinne eines Einlegens betätigt wird, so dass die Getriebeein­ gangswelle 2 unter der Wirkung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes auf eine der momentanen Drehzahl der Getriebeausgangsvvelle entspre­ chende Drehzahl gebracht wird, so dass am Ende dieser Teilphase II, die insoweit der Phase II gemäß Fig. 2 entspricht, der Gang eingelegt ist.
Eine Reduzierung der an den Kupplungsanordnungen auftretenden Reibar­ beit resultiert vor allem aus der Verkürzung der Überschneidungsschal­ tungsphase B gegenüber der den Fahrkomfort bestimmenden Übergangs­ phase, in der sich die Längsbeschleunigung ändert. In der Überschnei­ dungsschaltungsphase werden die Kupplungsanordnungen nämlich stark durch Schlupf belastet.
Gemäß dem Ausführungsbeispiel wird in der Phase A durch Eingriff in das Motormanagement das vom Motor abgegebene Moment streng monoton (vorliegend linear) reduziert, und zwar bis auf den Momentwert M1 am Ende der Phase A. Die Kupplungsanordnung 1 wird synchron hierzu im Sinne eines leichten Ausrückens betätigt, so dass das von der Kupplungsanord­ nung 1 übertragbare Moment im Wesentlichen gleich dem Motormoment ist. Dies kann beispielsweise durch eine so genannte Mikroschlupfregelung erreicht werden, bei der ein so genannter Mikroschlupf (z. B. 10 bis 50 U/Min) vermittels der Kupplungsanordnung eingeregelt wird. Damit ist am Ende der Phase A das von der Kupplungsanordnung 1 übertragbare (und tatsächlich übertragene) Moment auf den Wert M1 abgefallen. Es ist grundsätzlich aber auch möglich, die Betätigung der Kupplungsanordnung von der Änderung des Motormoments zu entkoppeln. Entscheidend ist, dass in der Phase A von der Kupplungsanordnung 1 ein entsprechend der gewünschten Änderung der Längsbeschleunigung abfallendes Antriebs­ moment zur Getriebeeingangswelle 1 übertragen wird, und es ist an sich egal, ob dies durch entsprechende Änderung des Motormoments oder/und durch entsprechende Änderung des Einrückzustands der Kupplungsnan­ ordnung 1 erreicht wird. Beispielsweise könnte man das Motormoment auf die in Fig. 7 im zweitobersten Diagramm gezeigte Art und Weise reduzieren und die Kupplungsanordnung 1 über die Phase A vollständig eingerückt lassen und erst am Ende der Phase A im Sinne eines Ausrückens betätigen, so dass sich das von dieser Kupplungsanordnung übertragbare Moment dem Motormoment am Ende der Phase A annähert. Die in Fig. 7 darge­ stellte Betätigung der Kupplungsanordnung 1 erscheint aber besonders vorteilhaft, da es die Möglichkeit einer einfachen Mikroschlupfregelung eröffnet.
Dadurch, dass zu Beginn der Überschneidungsschaltungsphase B das Kupplungsmoment schon auf den Wert M1 heruntergeführt ist, ergibt sich eine weitere Reduzierung der insgesamt in Phase B für die Kupplungsanord­ nung 1 anfallenden Reibarbeit durch Kupplungsschlupf, da die an der Kupplungsanordnung auftretende Reibleistung proportional zum übertrage­ nen Moment (Reibleistung = Übertragungsmoment × Schlupfdrehzahl) ist. Zu Beginn der Überschneidungsschaltungsphase B ist also das an der Kupplungsanordnung 1 wirksame Moment schon abgesenkt, woraus eine entsprechende Reduzierung der Reibarbeit pro Zeiteinheit über die Phase B resultiert.
Im Verlauf der Überschneidungsschaltungsphase B wird dann das Motor­ moment MMo wieder erhöht, und zwar auf einen Wert M2, der oberhalb dem vor dem Beginn des Schaltablaufs herrschenden Moment MFW (Fahrer­ wunschmoment) liegt. Hierdurch wird erreicht, dass am Ende der Phase B das am Getriebeausgang auftretende Antriebsmoment MGA noch größer ist als das dem Fahrerwunschmoment entsprechenden Antriebsmoment unter Berücksichtigung der sich aus der Änderung der Getriebeübersetzung ergebenden Momententransformation. Die Änderung der Längsbeschleuni­ gung ist deshalb noch nicht abgeschlossen, sondern kann dann noch über die Gradientenphase C weitergeführt werden, indem die Kupplungsanord­ nung 2 wieder im Sinne eines leichten Ausrückens betätigt wird. Das von der Kupplungsanordnung 2 übertragbare Moment (und damit das von dieser Kupplungsanordnung tatsächlich übertragene Moment) fällt dabei vom Wert M2 am Anfang der Phase C auf das Fahrerwunschmoment MFW am Ende der Phase C ab, wodurch eine Änderung der Längsbeschleunigung abgeschlossen ist, die hinsichtlich der Differenz zwischen der Längsbeschleunigung vor und nach dem Schaltablauf einer Änderung der Längsbeschleunigung entspricht, die sich aus der Umlagerung eines kons­ tanten Antriebsmoments von der Getriebeeingangswelle 1 zur Getriebeein­ gangswelle 2 aufgrund der Änderung der Getriebeübersetzung ergibt. Die Fahrzeuginsassen erfahren also Trägheitskräfte, wie sie dann auftreten würden, wenn man die Überschneidungsschaltungsphase auf die gesamte Übergangsphase A + B + C ausdehnen würde. Es wird also der Fahrkom­ fort wie bei einer relativ langen Überschneidungsschaltungsphase erreicht, ohne dass eine entsprechend große Reibbelastung durch Kupplungsschlupf für die Kupplungsanordnungen in Kauf genommen werden muss. Es sei angemerkt, dass für die Kupplungsanordnung 2 am Ende der Phase B eine etwas erhöhte Reibarbeit pro Zeiteinheit auftritt, da das Kupplungsmoment über das Fahrerwunschmoment auf den Wert M2 angehoben wird. Dieser Effekt ist aber gegenüber der Verkürzung der Überschneidungsschaltungs­ phase B gegenüber der Übergangsphase nachrangig. Insgesamt kann durch die Reduzierung der Länge der Überschneidungsschaltungsphase für beide Kupplungsanordnungen eine deutliche Reduzierung der Reibarbeit erreicht werden.
Betreffend das zweitoberste Diagramm der Fig. 7 ist noch zu erläutern, dass in Phase C das Motormoment reduziert wird, um den Kupplungs­ schlupf an der Kupplungsanordnung 2 "aufzubrauchen", also die Motor­ drehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 herunter zu ziehen. Da das in der Phase C übertragene Moment nach oben durch das übertrag­ bare Moment der Kupplungsanordnung 2 begrenzt ist und bei der Ablen­ kung des Motormoments unter entsprechender Abbremsung des Motors im Schwungrad des Motors gespeicherte Energie abgerufen wird, kommt es auf den genauen Verlauf der Motormomentreduzierung in der Phase C nicht an. Es empfiehlt sich aber, den Kupplungsschlupf so schnell wie möglich "aufzubrauchen", um die in der Phase C noch für die Kupplungsanordnung 2 anfallende Reibarbeit so klein wie möglich zu halten. Deshalb wird gemäß dem Ausführungsbeispiel der Motorantrieb völlig ausgeschaltet, so dass das negative Motorreibmoment (Motorschleppmoment) wirkt und dement­ sprechend der Kupplungsschlupf kurzfristig aufgebraucht ist.
Kurz vor Angleichung der Motordrehzahl an die Drehzahl der Getriebeein­ gangswelle 2 wird das Motormoment wieder derart erhöht, dass nach Aufbrauchen des Schlupfs das Motormoment gleich dem Soll-Motor­ moment MFW ist. Danach kann dann die Kupplungsanordnung 2 vollständig eingerückt werden, da nun das vom Motor abrufbare Moment begrenzend wirkt. Sieht man von einem Beitrag der Abbremsung der Getriebeeingangs­ welle 1 beim Einkuppeln der Kupplungsanordnung 1 ab, ist es im Prinzip egal, wann die Kupplungsanordnung 1 wieder eingekuppelt wird (sofern dies überhaupt gewünscht ist).
Betreffend die Darstellung in Fig. 7 wird noch darauf hingewiesen, dass gestrichelt dargestellte Abschnitte der Kurven reinen Beispielcharakter haben, und dass die Kurven in diesen zeitlichen Bereichen im Prinzip völlig beliebig verlaufen könnten. Betreffend das drittoberste Diagramm ist noch darauf hinzuweisen, dass nicht das tatsächliche Getriebeausgangsmoment MGA eingezeichnet ist, sondern das entsprechend der Übersetzung des der Kupplungsanordnung 2 zugeordneten Getriebezugs auf die Getriebeein­ gangsseitetransformierte Getriebeausgangsmoment. Wäre das tatsächliche Getriebeausgangsmoment eingezeichnet, könnte das von der Kupplungs­ anordnung 2 am Ende der Phase B übertragene Moment nicht gleich dem Getriebeausgangsmoment sein, es sei denn, dass im Gang 2 die Getriebe­ übersetzung 1 : 1 gilt. Im Falle einer Übersetzung ungleich 1 : 1 ist betreffend das Getriebeausgangsmoment für alle drei Phasen A, B und C die gleiche darstellerische Transformation anzunehmen, also auch in den Phasen A und B, in denen die Kupplungsanordnung 1 und der Getriebegang 1 wirksam sind.
Um die für die Kupplungsanordnungen anfallende Reibarbeit so weit wie möglich zu reduzieren, empfiehlt es sich, diejenigen Phasen bzw. zeitlichen Abschnitte des Schaltablaufs so weit wie möglich zeitlich auszudehnen, in denen kein Kupplungsschlupf oder höchstens minimaler Schlupf, etwa Mikroschlupf, auftritt. Beispielsweise könnte man die Phase A besonders lange wählen. Auf die Phase C könnte man dann auch verzichten.
Möchte man auf die Phase C verzichten, so könnte man in der Phase B das Kupplungsmoment für die Kupplungsanordnung 2 auch auf den Sollwert MFW anheben. In diesem Fall wird man das Motormoment in der Phase B entsprechend weniger stark erhöhen, beispielsweise auf den Wert MFW am Ende der Phase B.
Ein erfindungsgemäßer Schaltablauf, etwa wie in Fig. 7 gezeigt, kann beispielsweise wie folgt implementiert werden. Phase A beginnt mit dem Auslösen des Schaltwunsches (gegebenenfalls automatisiert über Schalt­ kennlinien bzw. über einen manuell betätigbaren Schalter). Nach Schalt­ wunschauslösung wird ein Wunschbeschleunigungsgradient berechnet, mit dem vom Ausgangsbeschleunigungsniveau das Zielbeschleunigungsniveau erreicht werden soll. Über diesen Gradienten können dann die Anfangs- und Endzeiten der einzelnen Teilphasen (Phasen A, B und C) ermittelt werden. Diese Zeiten bestimmen dann den notwendigen Momentenabbau (im Beispielsfall Motormomentenabbau) in der Phase A beginnend vom Fahrerwunschmoment MFW auf den Wert M1. Diese Reduzierung wird beim Ausführungsbeispiel durch einen entsprechenden Eingriff in das Motor­ management erreicht.
Der Betrag der Momentenreduzierung ist, abhängig vom Getriebeüberset­ zungssprung zwischen Ausgangs- und Zielgang, und der Anteil dieser Momentenreduzierung, der auf die Phase A entfällt, ist abhängig von der zeitlichen Länge t1 der Phase A. Legt man eine lineare Momentenreduzie­ rung zugrunde, so berechnet sich der Momentenwert M1 am Ende der Phase A zu.
M1 = MFW × (1 - (1 - iZ/iA) × t1/tg)
wobei iA, iZ und tg die Getriebeübersetzung im Ausgangsgarig (iA), im Ziel­ gang (iZ) und die Gesamtdauer 19 der Übergangsphase A + B + C bezeich­ nen (x = Multiplikationsoperator). Diese Formel lässt sich auf Grundlage der Geradengleichung und der Annahme, dass die Fahrzeugbeschleunigung dem Produkt aus Getriebeeingangsmoment und Getriebeübersetzung ent­ spricht, einfach herleiten.
Nachdem in der Phase A die Kupplungsanordnung des Ausgangsgangs in Eingriff ist und die Kupplung des Zielgangs offen ist bzw. geöffnet wird, zeichnet sich die Phase B durch die Momentenübergabe von der Kupp­ lungsanordnung 1 auf die Kupplungsanordnung 2 aus. Gemäß dem Aus­ führungsbeispiel wird in dieser Phase eine Motordrehzahl eingestellt, die sich oberhalb der Drehzahlen beider Getriebeeingangswellen befindet, so dass die eine Kupplungsanordnung gesteuert und die andere auf Grundlage des Kupplungsschlupfs geregelt betätigt werden kann. Beispielsweise wird die Kupplungsanordnung 1 gesteuert geöffnet und die Kupplungsanordnung 2 geregelt geschlossen.
Beim Ausführungsbeispiel liegt der Zielwert M2 des Kupplungsmoments der Kupplungsanordnung 2 oberhalb des Fahrerwunschmoments MFW. Unter der Annahme eines linearen Verlaufes berechnet sich der Wert M2 zu
M2 = MFW × (1 - (1 - iZ/iA) × t2/tg) × iA/iZ
t2 gibt die zeitliche Dauer der Phase A und der Phase B gemeinsam an, bestimmt also das zeitliche Ende der Phase B.
Phase C ist im Ausführungsbeispiel durch die Angleichung der Motordreh­ zahl etwa vom Niveau der Getriebeeingangswellendrehzahl 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswellendrehzahl 2 bestimmt. Wie angespro­ chen, kann hierzu das Motormoment bis maximal auf das Motorreibmoment induziert werden. Das Kupplungsmoment wird vom Moment M2 bis auf das Moment, das dem Fahrerwunschmoment entspricht, reduziert. Nach An­ gleichen der Drehzahlen des Motors und der Getriebeeingangswelle 2 kann dann die Kupplungsanordnung 2 vollständig geschlossen werden. Die Kupplungsanordnung 1 kann sofort nach Auslegen des Gangs 1 oder zu einem späteren Zeitpunkt wieder geschlossen werden, um die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 1 an die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 anzugleichen. Im obersten Diagramm von Fig. 7 ist davon ausgegangen, dass die Kupplungsanordnung 1 sofort nach Auslegen des Gangs 1 wieder geschlossen wird. Im drittobersten Diagramm sind zwei verschiedene Möglichkeiten für das Schließen der Kupplungsanordnung 1 gestrichelt dargestellt. Man kann die Kupplungsanordnung 1 aber auch offen halten, je nach dem realisierten Schaltungskonzept.
Betreffend die Drehzahlkurven in Fig. 7 wird noch darauf hingewiesen, dass in Abweichung von den Darstellungen gemäß Fig. 2 bis 5 ein Anstieg der Drehzahlen entsprechend der momentanen Fahrzeugbeschleunigung be­ rücksichtigt ist.
Fig. 8 zeigt ein Ausführungsbeispiel für einen erfindungsgemäßen Schalt­ ablauf für den Fall einer Rück-Schaltung unter Schubbedingungen. Es wird wiederum angenommen, dass der Ausgangsgang (der höhere Gang) als "Gang 1" angesprochen wird und dass der Zielgang (der niedrigere Gang) als "Gang 2" angesprochen wird. Beim Ausführungsbeispiel ist die "Über­ gangsphase" von den Phasen B und C gebildet, von denen die Phase B die Überschneidungsschaltungsphase ist. Ausgehend von einem Zustand, in dem vom Motor ein Schleppmoment MS aufgebracht wird, beispielsweise das Reibmoment gemäß Fig. 7, wird durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement (durch entsprechendes "Gasgeben") in der Phase B das Schleppmoment des Motors auf einen Schleppmomentwert M1 reduziert, und zwar im Beispielsfall linear. Die Kupplungsanordnung 2 wird in der Phase B soweit eingerückt, dass ihr übertragbares Moment etwa dem Schleppmoment M1 entspricht. Damit wirkt zum Ende der Phase B an dem Getriebeabtrieb ein Schleppmoment, das größer ist als es sich auf Grund­ lage eines getriebeeingangsseitigen Schleppmoments MS an der Getrie­ beeingangswelle 2 aufgrund der im Gang 2 wirksamen Getriebeübersetzung ergeben würde. Die Fahrzeugverzögerung (negative Längsbeschleunigung) hat dementsprechend am Ende der Phase B noch nicht ihren Endwert erreicht, sondern wird erst in der Phase C durch entsprechende Betätigung der Kupplungsanordnung 2 linear auf den Endwert geführt (betragsmäßig vergrößert). Es resultiert eine entsprechende Vergrößerung der Übergangs­ phase gegenüber der Überschneidungsschaltungsphase, beispielsweise auf einen Wert tg = 500 bis 700 ms (beispielsweise gegenüber einem Wert t1 von 300 bis 500 ms für die Überschneidungsschaltungsphase B.
In der Phase C wird durch entsprechenden Eingriff in das Motormanage­ ment das Motorschleppmoment zuerst relativ stark weiter reduziert, um die Motordrehzahl an die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 anzugleichen und damit den Schlupf der Kupplungsanordnung 2 aufzubrauchen. Danach wird das Motorschleppmoment wieder auf den Ausgangswert M5 zurückge­ führt. Die Kupplungsanordnung 2 wird dabei allmählich derart geschlossen, dass ihr übertragbares Moment der gewünschten Längsbeschleunigung in der Phase C entspricht.
Man könnte auch beispielsweise eine der Phase B vorausgehende Phase A (in die die Teilphase II fällt, in der der Zielgang 2 unter entsprechender Synchronisation der Drehzahlen eingelegt wird) in die Übergangsphase einbeziehen, beispielsweise indem mittels eines Zusatzaggregats (beispiels­ weise des Kurbelwellenstartergenerators 50 gemäß Fig. 1 bzw. 6 oder der Bremsanlage des Fahrzeugs), ein entsprechendes negatives Moment, also ein entsprechendes zusätzliches Schleppmoment, erzeugt wird.
Fig. 9 zeigt ein Beispiel für einen erfindungsgemäßen Schaltablauf im Falle einer Zug-Rück-Schaltung, also für ein Herunterschalten unter Zug-Betriebs­ bedingungen. Es wird wiederum davon ausgegangen, dass der Ausgangs­ gang (der höhere Gang) als "Gang 1" und der Zielgang (der niedrigere Gang) als "Gang 2" bezeichnet werden. Die Darstellung der Diagramme der Fig. 9 entspricht der Darstellung der Diagramme der Fig. 3. Die Änderung der Drehzahlen aufgrund der wirksamen Fahrzeugbeschleunigung ist also nicht berücksichtigt, und es sind die Phasen I bis V der Fig. 3 im Schalt­ ablauf kenntlich gemacht, wobei wie in Fig. 3 jeweils die der römischen Schaltphasennummer entsprechende arabische Ziffer in einem jeweiligen Kreis in Fig. 9 eingetragen ist.
Als Überschneidungsschaltungsphase bzw. Phase B im Sinne der vorange­ henden Beispiele gemäß Fig. 7 und 8 ist die Phase III zu identifizieren. Die Übergangsphase umfasst neben der Überschneidungsschaltungsphase III ferner die vorausgehende Phase II (= Phase A) und die nachfolgende Phase IV (= Phase C).
Um schon einem Beschleunigungsgradienten in der Phase A zu erreichen, wird in der Phase A, nach Herstellung von Kupplungsschlupf durch Ab­ senkung des Kupplungsmoments der Kupplungsanordnung 1 auf den Ausgangswert des Motormoments MFW und Anheben des Motormoments MMo über diesen Wert, das Kupplungsmoment MK1 entsprechend dem Wunschgradienten auf den Wert M1 linear angehoben, unter gleichzeitigem weiteren Anstieg des Motormoments MM0, so dass das Motormoment stets oberhalb dem Kupplungsmoment liegt. Beispielsweise wird die Differenz dieser Momente derart eingestellt, dass die Motordrehzahl auf ein vorbe­ stimmtes Drehzahlniveau oberhalb der neuen, aus dem Einlegen des Gangs 2 resultierenden Synchrondrehzahl hochläuft.
Es sei angemerkt, dass dieser Ablauf nur dann möglich ist, wenn zuvor nicht mit maximalem Motormoment gefahren wurde bzw. wenn, im Falle eines Fahrens mit maximalem Motormoment, ein Zusatzmoment von einem Zusatzaggregat (etwa dem Kurbelwellenstartergenerator) geliefert werden kann. Es muss also vor Durchführung des Schaltablaufs überprüft werden, ob dieser Schaltablauf überhaupt möglich ist. Ist dies nicht der Fall oder ist beispielsweise ein "Sportmodus" gewählt, nachdem eine schnellere und weniger komfortable Längsbeschleunigungsänderung gewünscht ist, kann beispielsweise auf den Schaltablauf der Fig. 3 zurückgegriffen werden, wobei zur Reduzierung der Reibbelastung der Kupplungsanordnung in der Überschneidungsschaltungsphase diese dann entsprechend zeitlich verkürzt werden kann. Es sind auch weitere Variationen oder Kombinationen aus dem Schaltablauf gemäß Fig. 9 und dem Schaltablauf gemäß Fig. 3 denk­ bar. Beispielsweise kann bei anliegendem maximalem Motormoment die Längsbeschleunigungsänderung auf die Phasen 3 und 4 verteilt werden, wodurch zwar keine oder nur eine geringere Reduzierung der Reibarbeit erreicht wird, aber ein höherer Komfort auch im angesprochenen "Sportmo­ dus" erreicht wird.
In der Phase III, also in der Überschneidungsschaltungsphase B, wird das Motormoment auf den Wert M2 abgesenkt, der unterhalb dem Soll-Wert MFw am Ende der Übergangsphase liegt, so dass der Endwert der Längs­ beschleunigung noch nicht erreicht ist. Die Kupplungsanordnung 2 wird in der Phase III derart gesteuert oder geregelt, dass ihr übertragbares Moment am Ende der Phase III ebenfalls den Wert M2 annimmt. Wird die Kupp­ lungsanordnung 1 gesteuert geöffnet, und die Kupplungsanordnung 2 geregelt geschlossen, so steigt das übertragbare Moment der Kupplungs­ anordnung 2 zum Ende der Phase III automatisch auf den Wert M2 an.
In Phase IV (Phase C) wird dann das Kupplungsmoment der Kupplungs­ anordnung 2 auf einen Wert entsprechend dem ursprünglichen Motormo­ ment (also entsprechend dem Soll-Motormoment MFW) hochgefahren. Das Motormoment liegt in Phase IV unterhalb dem Kupplungsmoment, und wird erst am Ende der Phase IV auf das ursprüngliche Moment MFW gesteuert, damit die Motordrehzahl sich an die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 anpasst. Danach verbleibt das Motormoment in Phase V auf dem Wert MFW, und die Kupplungsanordnung 2 kann vollständig eingekuppelt werden.
Ein weiteres Beispiel für eine erfindungsgemäße Zug-Rück-Schaltung ist in Fig. 10 dargestellt. Die Art der Darstellung entspricht den Beispielen der Fig. 7 und 8, die Änderung der Drehzahlen aufgrund der herrschenden Fahrzeugbeschleunigung ist also berücksichtigt.
Gemäß dem Beispiel der Fig. 10 wird zu Beginn der Gradientenphase A das Motormoment vom Fahrerwunschmoment MFW schnell auf das maximale Motormoment Mmax hochgefahren, um die Motordrehzahl möglichst schnell auf die Zieldrehzahl zu bringen. Hierzu wird ein entsprechender Schlupf an der Kupplungsanordnung 1 in Kauf genommen. Die Kupplungsanordnung 1 wird allmählich von einem Einrückzustand, in dem das übertragbare Mo­ ment MFW beträgt, auf ein übertragbares Moment entsprechend dem Mo­ mentwert M2 am Ende der Phase A hochgefahren, mit entsprechender Änderung der Längsbeschleunigung. In einer als "Phase II" im Sinne der vorher behandelten Ausführungsbeispiele identifizierbaren Teilphase der Phase A wird der Zielgang 2 eingelegt, so dass die Drehzahl der Getrie­ beeingangswelle 2 hochfährt und am Ende diese Teilphase II der Gang 2 eingelegt ist. Die Überschneidungsschaltungsphase B entspricht im We­ sentlichen der Überschneidungsschaltungsphase B des Beispiels der Fig. 9. Es wird also das Motormoment auf einen Wert unterhalb des Fahrer­ wunschmoments MFW heruntergefahren, zeitgleich mit der gegenläufigen Betätigung der beiden Kupplungsanordnungen. Am Ende der Phase B haben das Antriebsmoment an der Getriebeabtriebswelle und dementsprechend die Fahrzeuglängsbeschleunigung noch nicht ihre Endwerte erreicht, so dass in der Gradientenphase B durch Hochfahren des Motormoments auf den Wert MFW unter entsprechender Betätigung der Kupplungsanordnung 2 das Moment an der Getriebeabtriebswelle und damit die Längsbeschleuni­ gung auf die Werte hochgeführt werden, die der Übersetzung im Zielgang 2 auf Grundlage des am Getriebeeingang anliegenden Fahrerwunschmo­ ments MFW entsprechen.
Betreffend das Vorsehen einer gegenüber der reinen Überschneidungs­ schaltungsphase verlängerten Übergangsphase braucht für eine Schub- Hoch-Schaltung kein eigenes Beispiel gegeben werden, es reicht, dies­ bezüglich auf das Beispiel gemäß Fig. 4 zu verweisen. Durch entspre­ chende Betätigung der Kupplungsanordnung 1 im Ausrücksinne in der Phase II derart, dass deren Momenfenübertragungsfähigkeit unter das Schleppmoment des Moments abfällt und sich im Verlauf der Phase II gegebenenfalls in einer gewünschten Weise weiter reduziert, kann das an der Getriebeeingangswelle I anliegende Schleppmoment und dementspre­ chend das zum Getriebeausgang transformierte Schleppmoment reduziert werden, so dass schon in der Phase II der Abbremseffekt auf das Fahrzeug abnimmt und dementsprechend die Fahrzeugverzögerung (negative Be­ schleunigung) reduziert wird, gewünschtenfalls nicht nur annähernd, son­ dern sogar exakt linear. Eine andere Möglichkeit ist, durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement das Schleppmoment des Motors selbst entsprechend zu verringern. Ist ein Zusatzaggregat, wie etwa ein Kurbel­ wellenstartergenerator, vorhanden, könnte man im Zuge der Überschnei­ dungsschaltung in Phase III das am Getriebeeingang wirksame Schlepp­ moment auch gegenüber dem Ausgangs Wert vergrößern und dann in der Phase IV wieder auf den Ausgangswert zurückführen. Zu diesem Zweck könnte man auch die insoweit als "Zusatzaggregat" auffassbaren Fahrzeug­ bremsen einsetzen. Die die Überschneidungsphase III umfassende Über­ gangsphase kann also ohne weiteres beispielsweise auf die Phase II und die Phase IV gemeinsam ausgedehnt werden.
Durch die an mehreren Beispielen vorstehend beschriebene Verlängerung des Zeitintervalls, in dem das Fahrzeug eine Änderung der Längsbeschleuni­ gung bzw. Längsverzögerung erfährt, die, falls gewünscht, hinsichtlich der Differenz zwischen Anfangswert vor dem Schaftablauf und Endwert nach dem Schaltablauf genau oder näherungsweise der sich aus der Änderung der Getriebeübersetzung ergebenden Änderung des Getriebeabtriebsmo­ ments entspricht, können zwei an sich konträre Ziele gleichzeitig erreicht werden, nämlich einerseits das Vorsehen einer kurzen oder möglichst kurzen Überschneidungsschaltungsphase zur Reduktion der an den Kupp­ lungsanordnungen auftretenen Reibarbeit bzw. des Wärmeeintrags an den Kupplungsanordnungen und andererseits ein hoher Fahrkomfort mit nur sich allmählich ändernder Längsbeschleunigung bzw. Verzögerung und dementsprechend sich nur allmählich ändernden Trägheitskräften, die auf die Fahrzeuginsassen wirken. Der diesbezügliche Erfindungsvorschlag kann sowohl bei nasslaufenden Lamellenkupplungsanordnungen als auch bei trockenlaufenden Kupplungsanordnungen, beispielsweise der Reibscheiben­ bauart, Anwendung finden, wobei der Erfindungsvorschlag für die letzt­ genannte Anwendung, also für trockenlaufende Kupplungsanordnungen, eine besonders große Bedeutung hat, da bei trockenlaufenden Kupplungs­ anordnungen die Belastung durch Reibung ein wesentlich wichtigerer Gesichtspunkt ist, da die Belastbarkeit durch Reibung in der Regel geringer als bei nasslaufenden Lamellen-Kupplungsanordnungen ist.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme auf die Fig. 11 bis 14 weitere exemplarische Schaltabläufe erläutert, die Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für einen Antriebsstrang, beispiels­ weise den Antriebsstrang der Fig. 1 oder der Fig. 6, realisieren. Die Schalt­ abläufe können beispielsweise unter Vermittlung der Steuereinheit 36 durch entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheit 12, der Kupplungsanord­ nungen 26 und 28 und - soweit zweckmäßig - des Zusatzaggregats 50 sowie insbesondere auch der Fahrzeugbremsen realisiert werden, ggf. in Abhängigkeit von durch die Einheit 38 vorgegebenen Parametern. Bevor­ zugt werden die Schaltabläufe durch die Steuereinheit 36 vollautomatisiert durchgeführt.
Bei den folgenden Erläuterungen, deren Schwerpunkt auf den Unterschie­ den gegenüber den Schaltabläufen der vorausgehenden Figuren liegt (die Kenntnis und das Verständnis dieser Schaltabläufe wird insoweit vorausge­ setzt), wird wiederum auf Getriebeeingangswellen 1 und 2, Kupplungen 1 und 2 und Gänge 1 und 2 Bezug genommen. Die Getriebeeingangswelle 1 kann der Welle 20 und die Getriebeeingangswelle 2 kann der Welle 22 entsprechen oder umgekehrt. Dementsprechend kann die Kupplung 1 der Kupplungsanordnung 26 und die Kupplung 2 der Kupplungsanordnung 28 entsprechen, oder umgekehrt. Gang 1 ist ein der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneter Gang (der Ausgangsgang) und Gang 2 ist ein der Getriebeein­ gangswelle 2 zugeordneter Gang (der Zielgang).
Die Schaltabläufe der Fig. 11 bis 14 betreffen Schub-Rück-Schaltungen. Es wird in diesem Zusammenhang noch einmal auf die Schaltabläufe gemäß Fig. 5 und 8 Bezug genommen, die ebenfalls jeweils eine Schub-Rück- Schaltung betreffen. Gemäß Fig. 5 und Fig. 8 wird in Phase II bzw. in Phase B die Motordrehzahl unter die Drehzahl der aktuellen (dem Aus­ gangsgang zugeordneten) Getriebeeingangswelle gebracht. Eine motor­ unterstützte Synchronisation des Zielgangs ist damit nicht möglich, so dass die Synchronisation des Zielgangs alleine von den betroffenen Synchron­ einheiten des Getriebes bewerkstelligt werden muss mit entsprechender Belastung der betroffenen Synchroneinheiten bzw. allgemein der Synchron­ einrichtung bzw. Synchroneinrichtungen des Getriebes.
Möchte man die Synchronisiereinrichtung bzw. Synchronisiereinrichtungen entlasten, so könnte man daran denken, größere Schaltzeiten in Kraft zu nehmen. Die Schaltzeiten sind nämlich abhängig von der Leistung, welche die Synchronisiereinheit aufbringen müssen bzw. können. Je langsamer die jeweilige Getriebeeingangswelle hochbeschleunigt wird, desto weniger wird die betroffene Synchronisiereinrichtung gefordert. Eine deutliche Verlänge­ rung der Schaltzeit wird in der Regel aber nicht in Betracht kommen. Bei Tieftemperaturen sind die angesprochenen Schaltabläufe für die Schub- Rück-Schaltung unter Umständen dahingehend problematisch, als dass im Extremfall eine Rückschaltung im Schub nicht möglich sein könnte. Auch bei Betriebstemperaturen kann eine schnelle Rückschaltung problematisch sein, und zwar speziell eine Rückschaltung vom zweiten in den ersten Gang, da hier in der Regel die Getriebespreizung am größten ist.
Demgegenüber bietet der in Fig. 11 exemplarisch dargestellte Schaltablauf den Vorteil, dass eine zugkraftunterbrechungsfreie Schub-Rückschaltung unter Entlastung der Synchronisiereinrichtungen ermöglicht wird. Ein we­ sentlicher Gesichtspunkt ist, dass ein Brems- oder Schleppmoment der Antriebseinheit durch ein durch eine Bremsenanordnung, insbesondere die normalen Fahrzeugbremsen, bereitgestellten Ersatz-Bremsmoment sub­ stituiert wird, um einen unerwünschten positiven Beschleunigungsvorgang zu unterbinden, während eine aktive Synchronisierung mittels des Motors (allgemein der Antriebseinheit) durchgeführt wird.
In Phase 1 ist die Kupplung 1 geschlossen und überträgt das maximale Schlepp- oder Bremsmoment der Antriebseinheit (des Motors). Die Kupp­ lung 2 kann zu Beginn des Schaltablaufs offen oder geschlossen sein. Im Falle einer offenen Kupplung wird die Kupplung 2 leicht in Einrückrichtung betätigt, um Antriebsmoment vom Motor auf die Getriebeeingangswelle 1 übertragen zu können. Im Falle einer zuvor geschlossenen Kupplung wird die Kupplung 1 entsprechend weit geöffnet.
In Phase II wird die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplung 1 im We­ sentlichen vollständig geöffnet und dementsprechend das Kupplungsmo­ ment dieser Kupplung ungefähr auf Null reduziert. Ohne zusätzliche Maß­ nahmen würde das Fahrzeug, welches sich in einem Schub-Zustand befin­ det, beschleunigt werden oder es würde zumindest die bisher herrschende Fahrzeugverzögerung (negative Längsbeschleunigung) deutlich abfallen. Um diesen unerwünschten positiven Beschleunigungsvorgang bzw. Abfall der Fahrzeugverzögerung zu unterbinden, wird mit Hilfe der Fahrzeugbremse ein Bremsmoment MBR auf die Laufräder des Kraftfahrzeugs, oder zumin­ dest auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs gebracht, das dem vorheri­ gen Schlepp- oder Bremsmoment des Motors entspricht. Es wird nun das Motormoment auf einen positiven Wert oberhalb des Kupplungsmoments der Kupplung 2 hochgefahren, damit der Motor zur Synchrondrehzahl des Zielgangs (Gang 2) hochdreht. Hierbei wird über die Kupplung 2 die Getrie­ beeingangswelle 2 mitgenommen, da die Kupplung 2 Moment auf ihre Getriebeeingangswelle überträgt. Erreicht die Getriebeeingangswelle 2 ihre neue Synchrondrehzahl, wird die Kupplung 2 wieder geöffnet, um den neuen Gang (Zielgang, Gang 2) im Wesentlichen ohne Beanspruchung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes einlegen zu können. Es ist dabei durchaus möglich, die Synchronisiereinrichtung des neuen Gangs schon beim Hochdrehen des Motors in Einrückrichtung zu betätigen.
Nach Erreichen der Synchrondrehzahl wird das Motormoment in Phase III allmählich wieder auf das ursprüngliche Schlepp- oder Bremsmoment abgesenkt, was mit einer Absenkung der Motordrehzahl einhergeht. Damit die Motordrehzahl nicht zu schnell absinkt, ist es zweckmäßig, das Motor­ schleppmoment in etwa so schnell abzusenken, wie die Kupplung 2 ge­ schlossen wird und damit Moment überträgt und damit die fallende Motor­ drehzahl abfangen kann. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass die Kupplung 2 gesteuert geschlossen wird, bis die Motor­ drehzahl der neuen Synchrondrehzahl wieder entspricht. Die Kupplung 2 überträgt dann das gesamte Motorschleppmoment. Vorzugsweise ist die Steuerung (man könnte auch eine Regelung vorsehen) mit abnehmender Schlupfdrehzahl immer feinfühliger, um einen asymptotischen Übergang der Motordrehzahl auf die Getriebeeingangswellendrehzahl zu gewährleisten. Das von den Fahrzeugbremsen aufgebrachte Bremsmoment sollte dabei möglichst genau in der Weise gesteuert oder geregelt abgesenkt werden, wie das Motorschleppmoment durch das Einrücken der Kupplung 2 auf der Getriebeabtriebswelle aufgebaut wird. Es liegt damit am Abtrieb idealer­ weise immer ein Schub-Moment an, das in der Phase III einer kontinuierli­ chen (ggf. linearen) Verlagerung des vor Beginn des Schaltablaufs von der Antriebseinheit bereitgestellten Schubmoments von der Getriebeeingangs­ welle 1 auf die Getriebeeingangswelle 2 entspricht. In Phase III wird gewis­ sermaßen eine "Überschneidungsschaltung" zwischen den Fahrzeugbrem­ sen einerseits und der dem Zielgang zugeordneten Kupplung 2 bzw. der Antriebseinheit andererseits durchgeführt, so dass beispielsweise die in Fig. 11 unten dargestellte Längsbeschleunigung erreicht wird.
In Phase IV wird dann die Kupplung 2 komplett geschlossen. Der Zielgang kann ausgelegt und die Kupplung 1 geschlossen werden, was zum An­ steigen der Drehzahl NG1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2 führt. Alternativ kann die Kupplung 1 auch offen bleiben.
Da das Kupplungsmoment der dem Zielgang zugeordneten Kupplung 2 in Phase 11 größer Null ist, ist eine aktive Synchronisierung der Getriebeein­ gangswelle 2 möglich, so dass die betreffende Synchronisiereinrichtung entlastet wird. Bliebe die Kupplung 2 in Phase II vollständig geöffnet, so müsste die Synchronisiereinrichtung die volle Synchronisierung der Getrie­ beeingangswelle 2 bewerkstelligen.
Die Entlastungswirkung für die Synchronisiereinrichtung bzw. Synchroni­ siereinrichtungen des Getriebes ist nicht von der Substitution des Schlepp­ moments durch ein Bremsmoment abhängig. Man kann die Schub-Rück- Schaltung dementsprechend auch ohne Bremsenunterstützung durchfüh­ ren, um die Synchronisiereinrichtung bzw. Synchronisiereinrichtungen aktiv zu entlasten. Ohne Bremsenunterstützung muss aber eine positive Zwi­ schenbeschleunigung bzw. zumindest eine zeitweilige Reduzierung der Fahrzeugverzögerung in Kauf genommen werden, was aus Komfortgründen eventuell nicht gewünscht ist.
Fig. 12 zeigt eine Ausführungsvariante des Schaltablaufs der Fig. 13. Da zu Beginn der Phase III gemäß Fig. 11 Drehzahlgleichheit zwischen der An­ triebseinheit und der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle 1 herrscht, kann die Kupplung 2 in dieser Phase im Prinzip beliebig weit eingerückt werden, ohne dass es zu einem Ruck im Antriebsstrang kommt. Beispielsweise kann man die Kupplung 2 mindestens soweit einrücken, dass das von der Kupplung 2 übertragbare Moment im Motorbrems- oder Schleppmoment entspricht, das zu Beginn des Schaltablaufs geherrscht hat (beispielsweise das maximal mögliche Motorschleppmoment).
Vor diesem Hintergrund wird in Fig. 12 die Kupplung 2 in Phase I bei Null beginnend bis Ende der Phase III gesteuert, etwa vermittels einer entspre­ chenden Druckrampe, geschlossen, so dass am Ende der Phase III das übertragbare Kupplungsmoment dem genannten Motorschleppmoment entspricht. In Phase III werden das Motormoment und das Bremsmoment aufeinander abgestimmt in der Art einer "Überschneidungsschaltung" reduziert, um beispielsweise die unten in Fig. 12 gezeigte Änderung der Längsbeschleunigung zu erzielen. Am Abtrieb bzw. an den Fahrzeugrädern wirkt insgesamt ein sich in Phase III kontinuierlich änderndes Bremsmo­ ment, das die Summe des von den Fahrzeugbremsen aufgebrachten Brems­ moments MBR und des über das Getriebe, genauer den Zielgang 2 und die Kupplung 2 übertragenen momentanen Motormoments MMO ist. Maßgeblich ist nicht das ins Getriebe eingeleitete Moment MMO, sondern clas am Getrie­ beabtrieb unter Berücksichtigung der Getriebeübersetzung resultierende Moment aufgrund dieses Moments MMO.
Fig. 13 zeigt eine weitere Ausführungsvariante des Schaltablaufs. Bei diesem Schaltablauf wird die dem Zielgang zugeordnete Kupplung 2 schon in Phase III vollständig geschlossen. Ansonsten entspricht der Schaltablauf dem Schaltablauf der Fig. 12.
Der Schaltablauf gemäß Fig. 14 zeigt zwei Varianten zum Schaltablauf der Fig. 13. Gemäß einer ersten Variante (durchgezogene Bremsmoment-Kurve und durchgezogene Längsbeschleunigungs-Kurve) wird das Bremsmoment in Phase II linear vergrößert, mit einer entsprechenden Zunahme des Be­ trags der negativen Längsbeschleunigung. In Phase III wird dann das Bre­ msmoment im gleichen Maße (d. h. gleiche Änderungsrate) wie das Motor­ moment geändert (das Motormoment von einem leicht positiven Moment zu einem negativen Schlepp- oder Bremsmoment), so dass in Phase III die Fahrzeuglängsbeschleunigung im Wesentlichen konstant bleibt.
Demgegenüber wird bei der zweiten Variante (gestrichelte Bremsmoment­ kurve und gestrichelte Längsbeschleunigungskurve) das Motormoment in Phase II weniger stark angehoben, und in Phase III ist die Änderungsrate des Bremsmoments MBR kleiner als die Änderungsrate des Motormoments MMO, so dass über die Phasen II und III eine streng monotone, vorliegend lineare Vergrößerung der Bremswirkung auf das Fahrzeug, also ein linearer Anstieg des Betrags der negativen Längsbeschleunigung erreicht wird.
Die beiden Varianten der Fig. 14 geben zwei Varianten des Schaltablaufs zur Schub-Rück-Schaltung an, bei dem gewissermaßen eine spontane Verzögerung nach einem Rückschaltbefehl im Schubbetrieb erzielt wird, nämlich schon vom Beginn der Phase II an. Dies ist eventuell im Hinblick auf die Psychologie eines typischen Fahrers vorteilhaft, da dieser eine spontane Reaktion des Kraftfahrzeugs auf von ihm in einem manuellen Schaltmodus erteilte Schaltbefehle erwartet.
Es ist noch auf Folgendes hinzuweisen: Aus Komfortgründen wäre es sicherlich ideal, wenn beim Schalten stets eine Zuskraft- oder Schubkraft­ unterbrechung vermieden wird. Im Rahmen der Erfindung kann man aber durchaus vorsehen, dass in gewissen Situationen eine Schubkraftunter­ brechung bzw. Zugkraftunterbrechung in Kauf genommen wird, um die Reibarbeit an den Kupplungen oder/und an den Synchronisiereinrichtungen zu reduzieren bzw. so weit als möglich zu vermeiden. Es wird in diesem Zusammenhang insbesondere an gewisse Situationen im Schubbetrieb gedacht. Ist die (im Schubbetrieb negative) Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gering, so wird vom Fahrer bzw. den Fahrzeuginsassen eine durch eine Schubkraftunterbrechung hervorgerufene, vergleichsweise geringe Änderung der Längsbeschleunigung akzeptiert und nicht als Kom­ forteinbuße empfunden werden. Dies gilt sowohl für eine Schub-Rück- Schaltung als auch für eine Schub-Hoch-Schaltung. Bei einer Schub-Hoch- Schaltung kommt hinzu, dass die Längsbeschleunigung des Fahrzeugs nach der Schaltung größer sein wird aufgrund einer geringeren Bremswirkung des Motors. Ein zwischenzeitliches geringes freies Beschleunigen oder Rollen des Fahrzeugs aufgrund einer Schubkraftunterbrechung dürfte ohne weiteres hingenommen werden.
Das zuvor Gesagte gilt in entsprechender Weise für Zug-Betriebszustände. Ist die (positive) Längsbeschleunigung des Fahrzeugs gering, so werden vom Fahrer bzw. den Fahrzeuginsassen durch eine Zugkraftunterbrechung hervorgerufene, vergleichsweise geringfügige Änderungen der Längsbe­ schleunigung akzeptiert und nicht als Komforteinbuße empfunden werden.
Sowohl für Zug-Betriebsbedingungen als auch Schub-Betriebsbedingungen wird hierzu speziell vorgeschlagen, dass auf Grundlage des Betrags der momentanen Längsbeschleunigung des Fahrzeugs entschieden wird, ob mit Zug- bzw. Schubkraftunterbrechung oder ohne Zug- bzw. Schubkraftunter­ brechung geschaltet werden soll. Die entsprechende Schaltung kann auto­ matisiert durch eine entsprechende Funktionalität einer Steuereinrichtung durchgeführt werden.
Soweit eine Schubkraftunterbrechung an sich auftritt, so kann entspre­ chend den den Fig. 11 bis 13 zugrundeliegenden Vorschlägen das Schub­ moment der Antriebseinheit durch ein Bremsmoment einer Bremseinrich­ tung, insbesondere der Fahrzeugbremsen, substituiert werden. Im nach dem Auskuppeln der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanord­ nung herbeigeführten lastfreien Zustand des Antriebsstrangs kann mit Vorteil eine aktive Synchronisierung durchgeführt werden, indem die Mo­ tordrehzahl aktiv auf die Synchrondrehzahl des Zielgangs eingestellt wird. Durch den Verzicht auf die "Überschneidungsschaltung" zwischen den beiden Kupplungsanordnungen wird die Reibarbeit für beide Kupplungs­ anordnungen bzw. deren Reibbeläge minimiert.
Die Reduzierung von Reibarbeit an den Kupplungsanordnungen ist vor allem auch für trockenlaufende Kupplungsanordnungen einer Mehrfach-Kupp­ lungseinrichtung, insbesondere Doppelkupplung, von Interesse, um die Reibbeläge zu schonen und die Lebensdauer der Reibbeläge zu verlängern. Nach einem herkömmlichen Ansatz wird der Vorteil des Doppelkupplungs­ getriebes, nämlich die zugkraft- bzw. schubkraftunterbrechungsfreie Schal­ tung desselben, unabhängig von der Fahrsituation stets genutzt, indem die bekannte "Überschneidungsschaltung" durchgeführt wird, bei der gleichzei­ tig die eine Kupplungsanordnung geschlossen und die andere Kupplungs­ anordnung geöffnet wird, wobei auf beiden Getriebeeingangswellen jeweils ein Gang eingelegt ist, nämlich auf der einen Getriebeeingangswelle der Ausgangsgang und auf der anderen Getriebeeingangswelle der Zielgang. Die während der Drehmomentübertragung von der einen auf die andere Kupplungsanordnung entstehende Reibenergie führt zu Belagverschleiß und Wärmeeintrag in die Kupplungsanordnungen, ggf. die Druckplatten. Es wurde erkannt, dass es nicht erforderlich ist, diesen prinzipiellen Schalt­ ablauf unabhängig von der Fahrsituation durchzuführen. Verzichtet man auf die Zugkraft-Unterbrechungsfreiheit bzw. Schubkraft-Unterbrechungsfrei­ heit für gewisse Schaltsituationen, so resultiert eine entsprechende Entlas­ tung der Reibbeläge.
Mit dem eine Schub-Rück-Schaltung angebenden Schaltablauf der Fig. 15 soll noch ein weiteres Beispiel zum den Ausführungsbeispielen der Fig. 7 bis 10 zugrunde liegenden Thema, nämlich der Reduzierung der Reibarbeit durch Reduzierung der Länge einer Überschneidungsschaltungsphase (sofern eine solche bei Schub-Rück-Schaltungen überhaupt noch vorgese­ hen ist), mit einer gegenüber der Überschneidungsschaltungsphase länge­ ren Übergangsphase, gegeben werden. Für das Ausführungsbeispiel der Fig. 15 gelten die Prämissen und die Nomenklatur, wie oben in Bezug auf die Fig. 7 bis 9 angegeben).
Gemäß Fig. 15 wird in Phase II die aus einer Rückschaltung unter Schubbe­ dingungen im Wege einer Überschneidungsschaltung sich ergebenden Änderung (Vergrößerung) des motorbedingten, auf die angetriebenen Fahrzeugräder wirkenden Bremsmoments und damit der betragsmäßigen Vergrößerung der negativen Fahrzeuglängsbeschleunigung durch entspre­ chende Betätigung der Fahrzeugbremsen gewissermaßen schon vorweg­ genommen. Gemäß dem gestrichelt dargestellten Motormoment könnte zusätzlich auch ein negativer Momentbeitrag von einem Kurbelwellenstar­ tergenerator oder dergleichen eingestellt werden. Allgemein kann man ein entsprechendes negatives Moment durch entsprechende Betätigung/An­ steuerung der Momentenerzeugungsanordnung, insbesondere durch ent­ sprechende Betätigung der Fahrzeugbremsen oder/und durch entspre­ chende Ansteuerung des Kurbelwellenstartergenerators, erzielen.
Gemäß dem Schaltablauf der Fig. 15 wird in Phase II das Bremsenmoment MBR linear erhöht, mit entsprechender Änderung der Fahrzeuglängsbe­ schleunigung. In Phase III wird dann die Überschneidungsschaltung durch­ geführt, mit Umlagerung des Motorschleppmoments von der Getriebeein­ gangswelle 1 zur Getriebeeingangswelle 2. Es wird hierzu auf die durch­ gezogenen Kupplungsmomentkurven Bezug genommen. Wird zusätzlich der Kurbelwellenstartergenerator auf die beschriebene Weise eingesetzt, wird durch diesen gewissermaßen ein sich in Phase II betragsmäßig linear ver­ größerndes "Antriebsschleppmoment" erzielt, und es muss die Moment­ übertragungsfähigkeit der Kupplung 1 zumindest soweit vergrößert, die Kupplungsanordnung 1 also zumindest soweit zunehmend eingerückt werden, dass das Gesamtschleppmoment aus Schleppmoment des Motors und Schleppmoment des Kurbelwellenstartergenerators gerade zur Getrie­ beeingangswelle 1 übertragen werden kann.
In Phase III wird dann das Bremsmoment und - soweit eingesetzt - das Schleppmoment des Kurbelwellenstartergenerators wieder reduziert, um den im Diagramm dargestellten Verlauf der Fahrzeuglängsbeschleunigung zu erhalten. Hierzu ist noch zu ergänzen, dass zwei Varianten dargestellt sind: Gemäß der durchgezogenen Längsbeschleunigungskurve, zu der die durchgezogene Momentkurve für die Kupplungsanordnung 2 gehört, wird eine sich über die Phasen II, III und IV erstreckende Übergangsphase er­ zielt. Gemäß der gestrichelt dargestellten Längsbeschleunigungskurve, zu der die gestrichelt dargestellte Momentkurve für die Kupplungsanordnung 2 gehört, erstreckt sich die Übergangsphase nur auf die Phasen II und III.
Das Ausführungsbeispiel der Fig. 15 soll vor allem exemplarisch zeigen, wie eine bremsenerzeugte Gradientenphase, die der eigentlichen Über­ schneidungsphase vorausgeht (oder dieser nachfolgt) eingesetzt werden kann, um eine gegenüber der Überschneidungsschaltungsphase deutlich verlängerte Übergangsphase zu erzielen.
Vorgeschlagen wird unter anderem ein Verfahren zum Betrieb eines An­ triebsstrangs und ein Antriebsstrang mit einer das erfindungsgemäße Verfahren durchführenden Steuereinheit. Nach einem Aspekt der Erfindung ist vorgesehen, dass zumindest in einem Betriebszustand von einem Zug- Betriebszustand und einem Schub-Betriebszustand des Antriebsstrangs beim Schalten zwischen einem einer ersten Getriebeeingangswelle zugeord­ neten ersten Gang und einem einer zweiten Getriebeeingangswelle zu­ geordneten zweiten Gang eine der ersten Getriebeeingangswelle zugeord­ nete Kupplungsanordnung und eine der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete Kupplungsanordnung derart betätigt und eine eine Antriebs­ einheit umfassende Momenterzeugungsanordnung derart angesteuert wird, dass wenigstens eines der folgenden Kriterien in Bezug auf einen das Schalten umfassenden Schaltablauf erfüllt ist: 1) während des Schaltab­ laufs tritt an der Getriebeausgangswelle ein zumindest näherungsweise konstant bleibendes bzw. sich monoton änderndes Moment auf, 2) wäh­ rend des Schaltablaufs wird eine im Wesentlichen monoton ansteigende oder im Wesentlichen monoton abfallende Fahrzeugbeschleunigung er­ reicht.

Claims (66)

1. Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs, der aufweist:
eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigs­ tens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine (12), sowie gewünschtenfalls ein Hilfs­ aggregat (50) zur Erzeugung eines Hilfsmoments umfasst;
ein eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist;
eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), gegebenen­ falls Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenüber­ tragung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeord­ nete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungs­ anordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanord­ nungen unabhängig voneinander betätigbar sind;
dadurch gekennzeichnet, dass zumindest in einem Betriebszustand von einem Zug-Betriebs­ zustand und einem Schub-Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs beim Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang die Kupplungsanordnungen (26, 28) derart betätigt und die Momenterenzeugungsanordnung (12, 50) derart angesteuert werden, dass wenigstens eines der folgenden Kriterien in Bezug auf einen das Schalten umfassenden Schaltablauf erfüllt ist:
  • a) während des Schaltablaufs tritt an der Getriebeausgangswelle (54) oder abtriebsseitig derselben in einer Übergangsphase ein sich monoton änderndes, zumindest teilweise vom Getriebe (18) zur Getriebeausgangswelle (54) vermitteltes, auf das Fahrzeug im Sinne einer Beschleunigung oder Verzögerung wirkendes Moment auf, wobei vorzugsweise eine Differenz zwischen einem Momentwert am Anfang der Übergangsphase und einem Momentwert am Ende der Übergangsphase im Wesentlichen einer Übersetzungsänderung des Getriebes beim Schalten entspricht,
  • b) während des Schaltablaufs bleibt das an der Getriebeausgang­ swelle (54) oder abtriebsseitig derselben auftretende, zumin­ dest teilweise vom Getriebe (18) zur Getriebeausgangswelle (54) vermittelte Moment vor und nach der Übergangsphase im Wesentlichen konstant,
  • c) während des Schaltablaufs wird über die Getriebeeingangs­ wellen ein im Wesentlichen konstant bleibendes, zeitweilig einer Summe aus einem über die erste Getriebeeingangswelle eingeleiteten ersten Momentenbeitrag und einem über die zweite Getriebeeingangswelle eingeleiteten zweiten Momen­ tenbeitrag entsprechendes Getriebeeingangsmoment in das Getriebe eingeleitet,
  • d) während des Schaltablaufs wird eine im Wesentlichen mono­ ton ansteigende oder im Wesentlichen monoton abfallende Fahrzeugbeschleunigung erreicht.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schaltablaufs das Kriterium a) erfüllt ist.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während des Schaltablaufs die Kriterien a) und b) gemeinsam erfüllt sind.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeich­ net, dass während des Schaltablaufs das Kriterium c) erfüllt ist.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeich­ net, dass während des Schaltablaufs das Kriterium d) erfüllt ist.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeich­ net, dass das wenigstens eine Kriterium beim Hochschalten von einem niedrigeren Gang (Ausgangsgang) zu einem höheren Gang (Zielgang) erfüllt ist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeich­ net, dass das wenigstens eine Kriterium beim Herunterschalten von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) erfüllt ist.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeich­ net, dass das wenigstens eine Kriterium sowohl im Zug-Betriebs­ zustand als auch im Schub-Betriebszustand erfüllt ist.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, dadurch gekennzeich­ net, dass der Schaltablauf vor dem Einlegen des Zielgangs eine Betätigung der dem Zielgang zugordneten Kupplungsanordnung im Sinne eines weitgehenden oder vollständigen Auskuppelns umfasst (Phase I).
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, dadurch gekennzeich­ net, dass der Schaltablauf vor oder/und während dem Einlegen des Zielgangs eine Betätigung der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung im Sinne einer Reduktion des von der Kupp­ lungsanordnung übertragbaren Moments umfasst (Phase II).
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Zug-Betriebszustand das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment auf einen Wert eingestellt wird, der etwa dem momentan oder vorausgehend von der Momentenerzeugungsanordnung bereit­ gestellten Moment entspricht (Phase (I).
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schub-Betriebszustand das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment auf einen Wert eingestellt wird, der betrags­ mäßig unter dem momentan oder vorausgehend von der Momenten­ erzeugungsanordnung bereitgestellten Moment liegt (Phase II).
13. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 12, dadurch gekenn­ zeichnet, dass der Schaltablauf vor oder/und während oder/und nach dem Einlegen des Zielgangs eine Ansteuerung der Momentenerzeu­ gungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Verringerung eines von der Momentenerzeugungsanordnung bereitgestellten Moments umfasst (Phasen II, III).
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 13, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein Momentenbeitrag aufgrund einer im Zuge des Einlegens des Zielgangs auftretenden Beschleunigung oder Abbrem­ sung einer Drehmassenanordnung kompensiert wird durch Einstel­ lung eines entsprechenden Kompensationsmomentenbeitrags der Momentenerzeugungsanordnung oder/und durch entsprechende Betätigung der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanord­ nung (Phase II).
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 14, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanord­ nung in einen Schlupfzustand gebracht wird und danach die dem schon eingelegten Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne eines Einkuppelns und die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne eines Auskuppelns betätigt wird (Pha­ sen II, III).
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Kupplungsanordnungen aufeinander abgestimmt erfolgt, derart, dass ein von den Kupplungsanordnungen insgesamt übertragenes Moment im Wesentlichen konstant bleibt (Phase III).
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Betätigung der Kupplungsanordnungen aufeinander abgestimmt erfolgt, derart, dass eine gewählte Schlupfdrehzahl konstant gehal­ ten wird (Phase III).
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung gesteuert im Sinne des Einkuppelns betätigt wird und die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung geregelt im Sinne des Auskup­ pelns betätigt wird (Phase III).
19. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung gesteuert im Sinne des Auskuppelns betätigt wird und die dem Zielgang zu­ geordnete Kupplungsanordnung geregelt im Sinne des Einkuppelns betätigt wird (Phase III).
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 19, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in dem Zug-Betriebszustand im Zuge oder nach einer Einstellung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanord­ nung übertragbaren Moments auf einen Wert, der etwa dem momen­ tan oder vorausgehend von der Momentenerzeugungsanordnung bereitgestellten Moment entspricht, die Momentenerzeugungsanord­ nung im Sinne einer Absenkung des von dieser bereitgestellten Moments angesteuert wird, um eine Drehzahl der Momentenerzeu­ gungsanordnung an eine Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zumindest anzunähern (Phase IV).
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 20, dadurch gekenn­ zeichnet, dass in dem Schub-Betriebszustand im Zuge oder nach einer Einstellung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungs­ anordnung übertragbaren Moments auf einen Wert, der etwa dem momentan oder vorausgehend von der Momentenerzeugungsanord­ nung bereitgestellten Moment entspricht, die Momentenerzeugungs­ anordnung derart angesteuert oder/und die dem Zielgang zugeord­ nete Kupplungsanordnung derart betätigt wird, dass das von dieser Kupplungsanordnung übertragbare Moment betragmäßig größer ist als ein von der Momentenerzeugungsanordnung gleichzeitig bereitge­ stelltes Moment, um eine Drehzahl der Momentenerzeugungsanord­ nung an eine Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeein­ gangswelle zumindest anzunähern (Phase IV).
22. Verfahren nach Anspruch 20 oder 21, dadurch gekennzeichnet, dass ein Momentenbeitrag aufgrund einer im Zuge der Annäherung der Drehzahlen auftretenden Beschleunigung oder Abbremsung einer Drehmassenanordnung kompensiert wird, gegebenenfalls durch Einstellung eines entsprechenden Kompensationsmomentenbeitrags der Momentenerzeugungsanordnung (Phase IV).
23. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 22, dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Zuge oder nach der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Wesentlichen vollständig eingekuppelt wird (Phase V).
24. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 23, dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Zuge oder nach der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die dem Ausgangsgang zu­ geordnete Kupplungsanordnung zumindest soweit eingekuppelt wird, dass eine Drehzahl der dem Ausgangsgang zugeordneten Getrie­ beeingangswelle an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zumindest angenähert wird (Phase V).
25. Verfahren nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass ein Momentenbeitrag aufgrund einer im Zuge der Annäherung der Dreh­ zahlen auftretenden Beschleunigung oder Abbremsung einer Dreh­ massenanordnung kompensiert wird durch Einstellung eines ent­ sprechenden Kompensationsmomentenbeitrags der Momentenerzeu­ gungsanordnung (Phase V).
26. Verfahren nach einem der Ansprüche 20 bis 25, dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Zuge oder nach der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die Momentenerzeugungsan­ ordnung derart angesteuert wird, dass diese ein Moment bereitstellt, dass dem von der Momentenerzeugungsanordnung vor dem Schalt­ ablauf bereitgestellten zumindest näherungsweise entspricht (Phase V).
27. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 26, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das von der Momentenerzeugungsanordnung bereit­ gestellte Moment in wenigstens einer Schaltablaufphase (Phasen II, III, IV, V) einen von der Antriebseinheit bereitgestellten Momenten­ beitrag und einen von dem Hilfsaggregat bereitgestellten Momenten­ beitrag umfasst.
28. Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass beide Beiträge positiv sind oder dass beide Beiträge negativ sind oder dass ein Beitrag positiv und der andere Beitrag negativ ist.
29. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 28, dadurch gekenn­ zeichnet, dass als Hilfsaggregat ein Kurbelwellenstartergenerator (50) oder/und eine Bremsenanordnung verwendet wird.
30. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Übergangsphase im Wesentlichen von einer Über­ schneidungsschaltungsphase (Phase III in Fig. 2, 3 und 5) gebildet ist, in der die Kupplungsanordnungen gegenläufig betätigt werden, um ein zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe zu übertra­ gendes Moment von der dem Ausgangsgang zugeordneten Getrie­ beeingangswelle zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeein­ gangswelle zu verlagern.
31. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 29, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Übergangsphase im Wesentlichen gebildet ist von einer Überschneidungsschaltungsphase (Phase III in Fig. 4; Phase B), in der die Kupplungsanordnungen gegenläufig betätigt werden, um ein zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe zu übertragendes Moment von der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeein­ gangswelle zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangs­ welle zu verlagern, sowie von einer der Überschneidungsschaltungs­ phase vorausgehenden Gradientenphase (Phase II in Fig. 4; Phase A) oder/und einer der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase (Phase C), in der eine monotone Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden Moments, gegebenenfalls des an der Getrie­ beausgangswelle auftretenden Moments, bewirkt wird durch ent­ sprechende Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung oder/und durch entsprechende Betätigung der dem Ausgangsgang bzw. dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung.
32. Verfahren nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) die Kupplungs­ anordnungen derart angesteuert werden, dass eine streng monoto­ ne, vorzugsweise eine zumindest näherungsweise lineare Änderung des an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments erreicht wird.
33. Verfahren nach Anspruch 31 und 32, dadurch gekennzeichnet, dass in der der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) vorausgehen­ den Gradientenphase (Phase A) oder/und in der der Überschneidung­ sschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) die Momentenerzeugungsanordnung derart angesteuert oder/und die dem Ausgangsgang bzw. dem Zielgang zugeordnete Kupplungs­ anordnung derart betätigt wird, dass eine streng monotone, vorzugs­ weise eine zumindest näherungsweise lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments erreicht wird.
34. Verfahren nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung bzw. Betätigung derart ist, dass über die ganze Übergangsphase (Phase A + B + C; Phase II + III in Fig. 4; Phase B + C) eine streng monotone, vorzugsweise eine zumindest näherungsweise lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getriebeausgangsvvelle auftreten­ den Moments erreicht wird.
35. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 34, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die monotone, gegebenenfalls streng monotone oder lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getriebeausgangswelle auftretenden Moments in der der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) vorausgehenden Gra­ dientenphase (Phase A) oder/und in der der Überschneidungsschal­ tungsphase nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) eingestellt wird auf Grundlage einer sich aus der Änderung der Getriebeüber­ setzung beim Schalten ergebenen Änderung eines an der Getrie­ beausgangswelle auftretenden Moments.
36. Verfahren nach Anspruch 35, dadurch gekennzeichnet, dass die monotone, gegebenenfalls streng monotone oder lineare Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden, gegebenenfalls an der Getriebeaus­ gangswelle auftretenden Moments in der betreffenden Gradienten­ phase (Phase A bzw. C) eingestellt wird unter Zugrundelegung eines Momenten-Sollgradienten oder Beschleunigungs-Sollgradienten oder/und einer vorgegebenen Zeitdauer für die Überschneidungs­ schaltungsphase oder/und einer vorgegebenen Zeitdauer für die betreffende Gradientenphase oder/und einer vorgegebenen Zeitdauer für die Übergangsphase oder/und einer dem Ausgangsgang zugeord­ neten Getriebeübersetzung oder/und einer dem Zielgangsgang zu­ geordneten Getriebeübersetzung oder/und eines momentanen An­ triebsmoments oder Schleppmoments der Antriebseinheit oder/und eines gewünschten Antriebsmoments oder Schleppmoments der Antriebseinheit.
37. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 36, dadurch gekenn­ zeichnet, dass beim Hochschalten von einem niedrigeren Gang (Aus­ gangsgang) zu einem höheren Gang (Zielgang) im Zug-Betriebszus­ tand ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Antriebsmoment oder/und das von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungs­ anordnung übertragene oder übertragbare Moment in der der Über­ schneidungsschaltungsphase (Phase B) vorausgehenden Gradien­ tenphase (Phase A) monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert abgesenkt wird.
38. Verfahren nach Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) das von der Antriebs­ einheit bereitgestellte Antriebsmoment von dem Zwischenwert mo­ noton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, angehoben wird.
39. Verfahren nach Anspruch 38, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsmoment in der Über­ schneidungsschaltungsphase (Phase B) auf einen weiteren Zwische­ nwert oberhalb des Ausgangswerts angehoben wird und vorzugs­ weise im Verlauf der der Überschneidungsschaltungsphase nachfol­ genden Gradientenphase (Phase C) von dem weiteren Zwischenwert auf einen gewünschtenfalls dem Ausgangswert zumindest nähe­ rungsweise entsprechenden Endwert gebracht wird.
40. Verfahren nach Anspruch 39, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsmoment in der der Über­ schneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) von dem weiteren Zwischenwert zuerst auf einen Wert unter dem Ausgangswert gebracht wird und dann auf den Endwert angehoben wird oder/und dass ein von der dem Zielgang zugeordneten Kupp­ lungsanordnung übertragenes oder übertragbares Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) von dem/einem Zwischenwert am Ende der Überschnei­ dungsschaltungsphase zuerst monoton, vorzugsweise streng mono­ ton, höchstvorzugsweise linear, abgesenkt wird, und dann gegebe­ nenfalls wieder angehoben wird, insbesondere nachdem das von der Antriebseinheit bereitgestellte Moment den Endwert erreicht hat.
41. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 40, dadurch gekenn­ zeichnet, dass beim Herunterschalten von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) im Zug-Be­ triebszustand ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Antriebs­ moment oder/und das von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragene oder übertragbare Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) vorausgehenden Gradientenphase (Phase A) monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert angehoben wird.
42. Verfahren nach Anspruch 41, dadurch gekennzeichnet, dass in der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) das von der Antriebs­ einheit bereitgestellte Antriebsmoment von dem Zwischenwert mo­ noton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, abgesenkt wird.
43. Verfahren nach Anspruch 42, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Antriebseinheit bereitgestellte Antriebsmoment in der Überschne­ idungsschaltungsphase (Phase B) auf einen weiteren Zwischenwert unterhalb des Ausgangswerts abgesenkt wird und vorzugsweise im Verlauf der der Überschneidungsschaltungsphase nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) von dem weiteren Zwischenwert auf einen gewünschtenfalls dem Ausgangswert zumindest näherungs­ weise entsprechenden Endwert gebracht wird.
44. Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragenes oder übertragbares Moment in der der Überschneidungsschaltungs­ phase (Phase B) nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) von dem/einem Zwischenwert am Ende der Überschneidungsschaltungs­ phase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear auf einen weiteren, gegebenenfalls dem Endwert entsprechen­ den Zwischenwert angehoben wird, und dann gegebenenfalls weiter angehoben wird, insbesondere nachdem das von der Antriebseinheit bereitgestellte Moment den Endwert erreicht hat.
45. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 44, dadurch gekenn­ zeichnet, dass beim Herunterschalten von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) im Schub- Betriebszustand ein von der Antriebseinheit aufgebrachtes Schlepp­ moment in der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) von einem Ausgangswert monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, auf einen Zwischenwert reduziert wird.
46. Verfahren nach Anspruch 45, dadurch gekennzeichnet, dass das von der Antriebseinheit aufgebrachte Schleppmoment im Verlauf der der Überschneidungsschaltungsphase (Phase B) nachfolgenden Gradien­ tenphase (Phase C) von dem Zwischenwert zuerst weiter reduziert und dann auf einen gewünschtenfalls dem Ausgangswert zumindest näherungsweise entsprechenden Endwert gebracht wird.
47. Verfahren nach Anspruch 46, dadurch gekennzeichnet, dass ein von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragenes oder übertragbares Moment in der der Überschneidungsschaltungs­ phase (Phase B) nachfolgenden Gradientenphase (Phase C) von einem Zwischenwert am Ende der Überschneidungsschaltungsphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear auf einen weiteren, gegebenenfalls betragsmäßig dem Endwert entsprechenden Zwischenwert angehoben wird, und dann gegebe­ nenfalls weiter angehoben wird, insbesondere nachdem das von der Antriebseinheit aufgebrachte Schleppmoment den Endwert erreicht hat.
48. Verfahren nach einem der Ansprüche 31 bis 47, dadurch gekenn­ zeichnet, dass beim Hochschalten von einem niedrigeren Gang (Aus­ gangsgang) zu einem höheren Gang (Zielgang) im Schub-Betriebs­ zustand ein von der Antriebseinheit aufgebrachtes Schleppmoment in der der Überschneidungsschaltungsphase vorausgehenden Gra­ dientenphase monoton, vorzugsweise streng monoton, höchstvor­ zugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert reduziert wird oder/und dass das von der dem Ausgangsgang zu­ geordneten Kupplungsanordnung übertragene oder übertragbare Moment in der der Überschneidungsschaltungsphase (Phase III in Fig. 4) vorausgehenden Gradientenphase (Phase II in Fig. 4) mono­ ton, vorzugsweise streng monoton, höchstvorzugsweise linear, von einem Ausgangswert auf einen Zwischenwert abgesenkt wird.
49. Verfahren nach Anspruch 48, dadurch gekennzeichnet, dass das von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung über­ tragbare Moment in der Gradientenphase (Phase II in Fig. 4) betrags­ mäßig unter das von der Antriebseinheit aufgebrachte Schleppmo­ ment abgesenkt wird.
50. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 49, dadurch gekenn­ zeichnet, dass die Übergangsphase zumindest teilweise gebildet ist von einer Bremsphase, in der eine monotone Änderung des auf das Fahrzeug wirkenden Moments bewirkt wird durch entsprechende Betätigung einer/der Bremsenanordnung des Fahrzeugs, ggf. der auf die Laufräder des Fahrzeugs wirkenden Fahrzeugbremsen, vorzugs­ weise zumindest in einer Teilphase der Bremsphase in Abstimmung auf eine Betätigung wenigstens einer der Kupplungsanordnungen.
51. Verfahren nach Anspruch 50 sowie nach Anspruch 31, dadurch gekennzeichnet, dass die der Überschneidungsschaltungsphase vorausgehende Gradientenphase oder/und die der Überschneidungs­ schaltungsphase nachfolgende Gradientenphase zumindest teilweise von einer Bremsphase gebildet ist oder/und dass die Überschnei­ dungsschaltungsphase eine Bremsphase umfasst oder sich mit einer Bremsphase überlappt.
52. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 51, dadurch gekenn­ zeichnet, dass ein in einem Schub-Betriebszustand auftretendes Bremsmoment der Antriebseinheit in wenigstens einer Phase (Phasen II und III in Fig. 11 bis 13) des Schaltablaufs durch ein von einer/der Bremsenanordnung des Fahrzeugs, vorzugsweise durch ein von den auf die Laufräder des Fahrzeugs wirkenden Fahrzeugbremsen, aufge­ brachtes Ersatz-Bremsmoment zumindest teilweise substituiert wird.
53. Verfahren nach Anspruch 52, dadurch gekennzeichent, dass eine Substitution derart vorgesehen ist, dass aufeinander abgestimmt i) die zuvor das Bremsmoment der Antriebseinheit in das Getriebe einleitende, dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne eines Ausrückens und ii) die Bremsenanordnung im Sinne einer Erzeugung des Ersatz-Bremsmoments betätigt wird.
54. Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass zumin­ dest anfänglich dass Ersatz-Bremsmoment dem zuvor von der der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertrage­ nen Bremsmoment im Wesentlichen entspricht, wobei diese Kupp­ lungsanordnung in Folge der Betätigung im Sinne des Ausrückens vorzugsweise kein wesentliches Moment mehr überträgt, oder dass zumindest anfänglich ein Summen-Bremsmoment aus dem Ersatz- Bremsmoment und einem von der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung noch übertragenen Rest-Moment im Wesentli­ chen dem zuvor von der der dem Ausgangsgang zugeordneten Kup­ plungsanordnung übertragenen Bremsmoment entspricht.
55. Verfahren nach einem der Ansprüche 52 bis 54, dadurch gekenn­ zeichnet, dass das Ersatz-Bremsmoment kontinuierlich reduziert wird, abgestimmt auf eine Betätigung der dem Zielgang zugeord­ neten Kupplungsanordnung im Sinne eines Einrückens oder/und auf eine Änderung eines von der Antriebseinheit bereitgestellten momen­ tanen Moments im Sinne einer Reduzierung eines positiven momen­ tanen Antriebsmoments der Antriebseinheit bzw. im Sinne einer Vergrößerung eines momentanen Bremsmoments der Antriebsein­ heit.
56. Verfahren nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung des Ersatz-Bremsmoments derart erfolgt, dass sich das insgesamt auf das Fahrzeug wirkende Bremsmoment aufgrund des von der Antriebseinheit bereitgestellten momentanen Moments und der momentanen Bremswirkung der Bremsenanordnung monoton, vorzugsweise streng monoton ändert.
57. Verfahren nach Anspruch 56, dadurch gekennzeichnet, dass das Ersatz-Bremsmoment entsprechend einer kontinuierlichen Änderung des über die Kupplungseinrichtung in das Getriebe eingeleiteten Moments aufgrund des von der Antriebseinheit bereitgestellten Moments reduziert wird und vorzugsweise dann im Wesentlichen verschwindet, wenn die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanord­ nung im Wesentlichen vollständig das oder ein vorgegebenes Brems­ moment der Antriebseinheit überträgt.
58. Verfahren nach einem der Ansprüche 52 bis 57, dadurch gekenn­ zeichnet, dass im Schub-Betriebszustand in Vorbereitung eines Herunterschaltens von einem höheren Gang (Ausgangsgang) zu einem niedrigeren Gang (Zielgang) in einer Vorbereitungsphase des Schaltablaufs die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanord­ nung im Wesentlichen vollständig ausgerückt, die Antriebseinheit zur Bereitstellung eines positiven Antriebsmoments angesteuert und die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung in einen ein Be­ schleunigungsmoment übertragenden, einer teilweisen Einrückung der Kupplungsanordnung entsprechenden Teileinrückzustand ge­ bracht wird, derart, dass die dem Zielgang zugeordnete Getriebeein­ gangswelle unter Vermittlung dieser Kupplungsanordnung auf Grund­ lage des positiven Antriebsmoments gemeinsam mit der Antriebs­ einheit selbst in Richtung einer dem Zielgang zugeordneten Syn­ chrondrehzahl hochbeschleunigt wird.
59. Verfahren nach Anspruch 58, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielgang dann eingelegt wird, wenn die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle die Synchrondrehzahl im We­ sentlichen erreicht oder sich entsprechend einem vorgegebenen Schwellen-Differenzdrehzahlintervall der Synchrondrehzahl angenä­ hert hat.
60. Verfahren nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass späte­ stens nach dem Einlegen des Zielgangs die Antriebseinheit im Sinne einer Reduzierung des positiven Antriebsmoments und der Bereit­ stellung eines Bremsmoments angesteuert wird, wobei vorzugsweise das von der Antriebseinheit bereitgestellte Moment kontinuierlich geändert wird, bis das bereitgestellte Bremsmoment einen vorgege­ benen Wert, ggf. den zu Beginn des Schaltablaufs herrschenden Wert, erreicht hat.
61. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ersten und zweiten Zug-Betriebs­ zuständen unterschieden wird, wobei für erste Zug-Betriebszustände beim Schalten zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang im Sinne eines Hochschalten oder/und im Sinne eines Herunterschaltens die Kupplungsanordnungen (26, 28) derart betätigt und die Momen­ terenzeugungsanordnung (12, 50) derart angesteuert werden, dass wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltab­ lauf erfüllt ist, und wobei für zweite Zug-Betriebszustände unter Verzicht auf die Erfüllung wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf der Schaltablauf derart durchgeführt wird, dass eine Zugkraftunterbrechung auftritt.
62. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen ersten und zweiten Schub-Betriebs­ zuständen unterschieden wird, wobei für erste Schub-Betriebszu­ stände beim Schalten zwischen dem ersten Gang und dem zweiten Gang im Sinne eines Hochschalten oder/und im Sinne eines Heru­ nterschaltens die Kupplungsanordnungen (26, 28) derart betätigt und die Momenterenzeugungsanordnung (12, 50) derart angesteuert werden, dass wenigstens eines der Kriterien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf erfüllt ist, und wobei für zweite Schub-Betriebs­ zustände unter Verzicht auf die Erfüllung wenigstens eines der Krite­ rien a) bis d) in Bezug auf den Schaltablauf der Schaltablauf derart durchgeführt wird, dass eine Schubkraftunterbrechung auftritt.
63. Antriebsstrang, gegebenenfalls in einem Kraftfahrzeug, umfassend:
eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigs­ tens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine (12), sowie gewünschtenfalls ein Hilfs­ aggregat (50) zur Erzeugung eines Hilfsmoments umfasst;
ein eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist;
eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), gegebenen­ falls Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenüber­ tragung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeord­ nete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungs­ anordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanord­ nungen unabhängig voneinander betätigbar sind;
gekennzeichnet durch eine dem Antriebsstrang zugeordnete Steuer­ einheit (36), die dafür eingerichtet ist, in Verbindung mit einem Schalten zwischen einem ersten und einem zweiten Gang zur Auf­ rechterhaltung eines zumindest näherungsweise konstant bleiben­ den, vom Getriebe (18) zur Getriebeausgangswelle (54) vermittelten Moments an der Getriebeausgangswelle (54) vor und nach einer Übergangsphase, in der eine monotone Änderung des vom Getriebe (18) zur Getriebeausgangswelle (54) vermittelten Moments vorzugs­ weise im Wesentlichen entsprechend der Änderung der Getriebe­ übersetzung beim Schalten auftritt, oder/und zur Erreichung einer im Wesentlichen monoton ansteigenden oder im Wesentlichen monoton abfallenden Fahrzeugbeschleunigung oder/und zur Erreichung eines gewünschten Fahrkomforts die Momentenerzeugungsanordnung gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche anzusteuern und die Kupplungseinrichtung gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche zu betätigen.
64. Antriebsstrang nach Anspruch 63, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsaggregat ein Kurbelwellenstartergenerator (50) ist oder/und eine Bremsenanordnung als Hilfsaggregat dient.
65. Antriebsstrang nach Anspruch 63 oder 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen als nasslaufende Lamellenkupp­ lungsanordungen (26, 28) ausgebildet sind.
66. Antriebsstrang nach Anspruch 63 oder 64, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen als trockenlaufende Kupplungs­ anordnungen vorzugsweise der Reibscheibenbauart ausgeführt sind.
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