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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung der Schaltungen eines
Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines automatischen
Doppelkupplungsgetriebes, wobei das Doppelkupplungsgetriebe zwei
Teilgetriebe aufweist und bei einer Schub-Rückschaltung
von einem Quellgang in einen niedrigeren Zielgang geschaltet wird,
wobei in dem freien Teilgetriebe zunächst ein Sollgang – als
erster Zielgang – eingelegt wird und beide Kupplungen der
Doppelkupplung entsprechend angesteuert werden, um die Schaltung
von dem Quellgang in den Sollgang zu realisieren, nämlich
die kommende erste Kupplung befüllt wird und diese das
Drehmoment von der gehenden zweiten Kupplung übernimmt.
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Im
Stand der Technik sind unterschiedliche Ansteuerungen für
Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Zunächst darf allgemein
folgendes ausgeführt werden:
Die Doppelkupplungsgetriebe
weisen eine Doppelkupplung mit einer ersten und einer zweiten Kupplung
auf, die jeweils einem ersten und zweiten Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes
zugeordnet ist, nämlich mit der Eingangswelle des jeweiligen
Teilgetriebes wirksam verbunden ist. Hierzu werden die beiden Kupplungen
der Doppelkupplungen entsprechend angesteuert, nämlich
befüllt bzw. entleert, anders ausgedrückt hydraulisch
beaufschlagt oder entlastet, damit die jeweilige Kupplung geschlossen oder
geöffnet werden kann. Die einzelnen Gangstufen sind nun
den unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet, wobei vzw. die erste,
dritte und fünfte Gangstufe (also der erste, dritte und
fünfte Gang) dem ersten Teilgetriebe und die zweite, vierte
und sechste Gangstufe (also der zweite, vierte und sechste Gang)
dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet ist.
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Es
können nun unterschiedliche Fahrstrategien zur Realisierung
der Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes verwirklicht werden.
So ist bspw. aus der
DE
101 60 308 A1 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Antriebsstrang
derart angesteuert wird, dass zumindest während des Schaltablaufs
an der Getriebeausgangswelle ein zumindest näherungsweise konstant
bleibendes bzw. sich monoton änderndes Moment auftritt
und während des Schaltablaufs eine im wesentlichen monoton
ansteigende oder im wesentlichen monoton abfallende Fahrzeugbeschleunigung
erzielt wird. Hierzu werden entsprechende Hilfsmittel und/oder Aggregate
wie auch die Bremsen oder dergleichen eingesetzt.
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Weiterhin
ist bspw. aus der
DE
109 12 315 C1 ein Verfahren bekannt, bei dem ein Doppelkupplungsgetriebe
auf die Art und Weise angesteuert wird, wobei zur Synchronisierung
der kommenden Zahnradstufen, also der jeweiligen kommenden Gangstufe
die Synchronisierung dadurch unterstützt wird, dass ein
Eingriff in das Bremssystem oder ein Eingriff in das ABS-System
erfolgt.
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Die
bisher im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Ansteuerung
der Realisierung der Schaltungen eines Doppelkupplungsgetriebes
sind im Wesentlichen wie folgt:
Bei einer Schub-Rückschaltung
von einem Quellgang in einen nächstniedrigeren Zielgang
wird dieser niedrigere Zielgang zunächst als Sollgang auf
dem freien Teilgetriebe eingelegt. Man hat versucht im Rahmen von
Fahrstrategien Verfahren zu entwickeln, bei denen auch noch weit
niedrigere Gänge (über Gangsprünge) als
Zielgänge bestimmt werden, um ein dynamischeres Fahrverhalten
zu erhalten. Hierbei hat sich herausgestellt, dass es in Abhängigkeit von
der Stärke der Fahrzeugverzögerung zu einem für
den Fahrer unreproduzierbaren Schaltverhalten kommt, sowie weiterhin
zu Pendelschaltungen, wenn nach einer starken Verzögerung – nicht
wie allgemein erwartet – eine starke Beschleunigung erfolgt,
sondern der Fahrer nur moderat weiterfährt, da die Schaltungen
selbst im Getriebe einen gewissen Zeitaufwand erfordern. Dies liegt
einerseits an den im Getriebe zu betätigenden Schaltmuffen,
andererseits an dem Befüll- und Entleerungs-Vorgang der
jeweiligen kommenden und gehenden Kupplung und dem damit verbundenen
notwendigen Zeitaufwand.
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Der
Erfindung liegt daher nunmehr die Aufgabe zugrunde, die eingangs
genannten Verfahren derart auszugestalten und weiterzubilden, dass
der Fahrkomfort verbessert ist.
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Die
zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun dadurch gelöst, dass
eine Bremsung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird und das während
der Bremsung des Kraftfahrzeuges dann die gehende zweite Kupplung
im wesentlichen umgehend vollständig entleert wird und
dass in dem dieser zweiten Kupplung zugeordneten dann freien Teilgetriebe
bereits ein Vorgabegang eingelegt wird. Einfach ausgedrückt,
die erfindungsgemäße Fahrstrategie geht nun dahin,
dass nicht nur bei einer Schub-Rückschaltung auf dem bereits
freien Teilgetriebe der Sollgang – als erster Zielgang – eingelegt
wird, wenn eine Schaltung erfolgen soll, sondern dass bereits auch
auf dem „frei werdenden Teilgetriebe" wiederum bereits
ein Vorgabegang eingelegt wird. Hierdurch bedingt können
die Schaltungen im Getriebe, nämlich die Rückschaltungen unter
der Bedingung, dass gebremst wird, wesentlich schneller abgewickelt
werden. Die Schaltungsabläufe an sich können aufgrund
der mechanischen Betätigungen innerhalb des Doppelkupplungsgetriebes nicht
verkürzt werden, allerdings ist nun nach der erfindungsgemäßen
Fahrstrategie die entsprechende Schaltung im Getriebe vorgezogen
worden, so dass nicht erst bei Auslösung der Schaltung
ein passender Gang, also ein erster Zielgang auf dem freien Teilgetriebe
eingelegt wird und hiernach dann die nächste Kupplung angesteuert
wird, sondern bereits vorher die entsprechenden Aktivitäten
realisiert werden, insbesondere dann die bereits gehende zweite
Kupplung des belegten zweiten Teilgetriebes im wesentlichen umgehend
vollständig entleert wird und auf dem dann dieser zweiten
Kupplung zugeordneten freien Teilgetriebe bereits der Vorgabegang,
vzw. als nächstfolgender zweiter Zielgang – dann
eingelegt wird. Das Kraftfahrzeug wirkt wesentlich agiler, ohne die
Schaltzeitpunkte übermäßig vorziehen
zu müssen und damit an Reproduzierbarkeit einzubüßen bzw.
Pendelschaltungen zu provozieren. Die eingangs genannten Nachteile
sind daher vermieden und entsprechende Vorteile erzielt.
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Es
gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße
Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden.
Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch
1 nachgeordneten Patentansprüche sowie auf die nachfolgende
Schilderung verwiesen werden:
Das erfindungsgemäße
Verfahren zur Steuerung der Schaltungen eines hier nicht dargestellten
Doppelkupplungsgetriebes eines hier ebenfalls nicht dargestellten
Kraftfahrzeuges betrifft insbesondere ein automatisches Doppelkupplungsgetriebe.
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Das
Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Teilgetriebe auf, wobei bei einer
Schub-Rückschaltung von einem Quellgang in einen niedrigeren
Zielgang geschaltet wird. Hierbei wird in dem freien Teilgetriebe
zunächst ein Sollgang – als erster Zielgang – eingelegt
und beide Kupplungen der Doppelkupplung entsprechend angesteuert,
um die Schaltung von dem Quellgang in den Sollgang zu realisieren, nämlich
die kommende erste Kupplung wird befüllt und diese übernimmt
dann das Drehmoment von der gehenden zweiten Kupplung.
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So
weist ein bevorzugtes Doppelkupplungsgetriebe zwei Teilgetriebe
auf, wobei das erste Teilgetriebe die erste, dritte und fünfte
Gangstufe und das zweite Teilgetriebe die zweite, vierte und sechste Gangstufe
aufweist. Die erste Kupplung ist vzw. dem ersten Teilgetriebe und
die zweite Kupplung vzw. dem zweiten Teilgetriebe zugeordnet. Die
Bezeichnung „erste Kupplung" und „zweite Kupplung"
sowie „erstes/zweites Teilgetriebe" ist hier nur beispielhaft gewählt
und kann auch jeweils entsprechend „umgekehrt" bezeichnet
werden: Wird beispielsweise nun, wenn im ersten Teilgetriebe der
fünfte Gang eingelegt ist bei einer Brems-Rückschaltung
in einen niedrigeren Zielgang geschaltet, nämlich dann
in den vierten Gang, der auf dem zweiten Teilgetriebe als Sollgang eingelegt
wird, dann wird für diesen Fall die kommende zweite Kupplung
befüllt, damit diese das Drehmoment von der gehenden ersten
Kupplung übernehmen kann. Wird beispielsweise bei eingelegtem sechsten
Gang auf dem zweiten Teilgetriebe dann bei einer Schub-Rückschaltung
der fünfte Gang auf dem ersten Teilgetriebe eingelegt,
so wird (umgekehrt zu dem vorgenannten Beispiel) dann die kommende
erste Kupplung befüllt, damit diese das Drehmoment von
der gehenden zweiten Kupplung übernehmen kann usw.. Die
beiden zuvor genannten Beispiele zeigen, dass der Begriff „erste
Kupplung" und der Begriff „zweite Kupplung", also diesen
beide Begrifflichkeiten hier im wesentlichen nur zur Unterscheidung
der jeweiligen beiden Kupplungen dient, und daher nicht einschränkend
ist bzgl. der weiteren Ausführungen, insbesondere auch
nicht bzgl. der entsprechenden Patentansprüche. Die Begrifflichkeiten
sind im Folgenden nur so gewählt, dass für die weiter
unten nunmehr erläuterte spezifische Schaltung sowie die
Patentansprüche die jeweilige Zuordnung der Begrifflichkeiten
eindeutig ist.
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Das
erfindungsgemäße Verfahren darf nun zunächst
allgemein und dann an einer spezifischen Schaltung erläutert
werden:
Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch
vermieden, dass eine Bremsung des Kraftfahrzeugs ermittelt wird
und das während der Bremsung des Kraftfahrzeuges dann die
gehende zweite Kupplung im wesentlichen umgehend vollständig entleert
wird und das in dem dieser zweiten Kupplung zugeordneten dann freien
Teilgetriebe bereits ein Vorgabegang eingelegt wird. Vzw. wird die
zweite Kupplung dann direkt wieder vorbefüllt, wobei die zweite
Kupplung im wesentlichen zuvor umgehend vollständig entleert
wird, wenn die kommende erste Kupplung das Moment vollständig übernommen
hat, also die zweite Kupplung umgehend vollständig entleert
worden ist bevor die kommende erste Kupplung die Drehzahl der gehenden
Kupplung übernommen hat. Dies darf nun an dem Beispiel
einer Schaltung, wobei die sechste Gangstufe im zweiten Teilgetriebe eingelegt
ist näher erläutert werden:
Ist nun die sechste
Gangstufe im zweiten Teilgetriebe eingelegt und die zweite Kupplung
vollständig geschlossen und wird nun eine Bremsung des
Kraftfahrzeugs ermittelt, so wird nun zunächst als erster Zielgang
ein Sollgang auf dem ersten Teilgetriebe eingelegt, nämlich
hier bei diesem Beispiel die fünfte Gangstufe. Hierzu wird
die erste Kupplung befüllt, damit diese das Drehmoment
von der gehenden zweiten Kupplung übernehmen kann.
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Erfindungsgemäß wird
nun aber während der Bremsung des Kraftfahrzeuges dann
auch die gehende zweite Kupplung im wesentlichen umgehend, nämlich
nach vollständiger Momentenübernahme durch die
kommende erste Kupplung (und damit noch vor der beginnenden Drehzahlübernahme), vollständig
entleert und in dem dieser zweiten Kupplung zugeordneten dann freien
zweiten Teilgetriebe bereits dann wiederum ein Vorgabegang, nämlich
die vierte Gangstufe eingelegt, wobei die zweite Kupplung dann bereits
wieder befüllt wird. Dies bedeutet, dass während
der Drehmomentenübernahme von der zweiten auf die erste
Kupplung die Fahrstrategie bereits einen weiteren Sollgang auf dem
gerade freiwerdenden Teilgetriebe als zweiten Zielgang bestimmt,
vzw. ist dies dann der „Sollgang MINUS 1" des ersten Teilgetriebes.
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Bei
fortschreitender Bremsung wird die vollständig entleerte
zweite Kupplung wieder möglichst umgehend befüllt,
so dass bei Erreichen des entsprechenden nächsten Rückschaltpunktes
die befüllte, nunmehr bei fortschreitender Bremsung neue
kommende zweite Kupplung sofort wieder geschlossen werden kann.
Hierzu ist als Vorgabegang auf dem grade frei gewordenen zweiten
Teilgetriebe dann der zum Sollgang des ersten Teilgetriebes nächst
tiefere Gang, hier bei unserem Beispiel die vierte Gangstufe eingelegt
worden. Im Ergebnis entspricht der Vorgabegang des zweiten Teilgetriebes
bei fortschreitender Bremsung dann dem nächsten – dem
ersten Zielgang folgenden – zweiten Zielgang, hier der
vierten Gangstufe.
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Damit
die Schaltung so realisiert werden kann wird hierbei die erste Kupplung
während der Schaltung als tragendes Element verwendet und
die Bremsscheiben des Kraftfahrzeugs während der Bremsung
und der Durchführung der Schaltung als dämpfendes
Element verwendet. Da nämlich die zweite Kupplung im wesentlichen
umgehend vor der Vollendung des Drehzahlüberganges vollständig
entleert wird, kann diese zur Dämpfung während
des Drehzahlüberganges, wie bisher im Stand der Technik üblich,
eben nicht mehr zur Verfügung stehen. Nunmehr übernehmen
die Bremsscheiben des Kraftfahrzeuges die Funktion des „Dämpfungselementes".
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Von
besonderem Vorteil ist, dass die Motordrehzahl während
der Schaltung im Wesentlichen auf gleichem Niveau gehalten wird.
Vzw. kann die zunächst gehende Kupplung hier in unserem
Beispiel die zweite Kupplung unmittelbar nach der Übernahme
des Drehmomentes durch die erste Kupplung komplett herausgefahren,
nämlich entleert werden. Hierdurch wird die Welle des zweiten
Teilgetriebes frei und der Vorgabegang auf diesem gerade aktuell freigewordenen
zweiten Teilgetriebe kann entsprechend bereits eingelegt werden.
Ist dieser dann eingelegt, wird unmittelbar die zweite Kupplung
befüllt, wobei dieses – alles zeitlich parallel – zur
Drehzahlangleichung des Sollganges auf dem ersten Teilgetriebe erfolgt.
Die Schaltung ist daher zeitmäßig verkürzt
worden.
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Da
auch die Motordrehzahl während der Schaltung im wesentlichen
auf gleichem Niveau gehalten wird, im wesentlichen nämlich
auf einem höheren Niveau als bei dem bisher im Stand der
Technik bekannten Fahrstrategien, kann das Leistungsniveau des Motors
auch beim nachfolgenden Wiederbeschleunigungen auf höheren
Drehzahlen gehalten werden. Das Fahrzeug wirkt daher agiler. Wird
hingegen nicht wiederbeschleunigt, sondern fortschreitend weiter
gebremst, ist diese Fahrstrategie auch sehr positiv, da die Fahrstrategie
dabei hilft, die Schub-Abschaltung des Motors auszunutzen und somit
Kraftstoff zu sparen.
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An
dem obigen spezifischen Beispiel ist nun eine mögliche
Schaltung für eine Schub-Rückschaltung näher
ausgeführt worden. Das Kraftfahrzeug weist ein entsprechendes
Steuergerät vzw. mit einem Mikroprozessor und entsprechende
Steuerleitungen sowie Sensoren auf, um die einzelnen Daten und/oder
Messwerte aktuell ermitteln und die entsprechende Schaltung und
Schaltungsabläufe berechnen zu können. Entsprechende
Kennfelder, insbesondere Rückschaltpunkte sind vzw. ebenfalls
in dem Steuergerät entsprechend abgespeichert. Wie bereits
eingangs erläutert können die Begrifflichkeiten „erste
Kupplung" und „zweite Kupplung" sowie die Begriffe „erstes
Teilgetriebe" und „zweites Teilgetriebe" entsprechend auch
umgekehrt verwendet werden und sind daher nicht einschränkend
gemeint, sondern werden lediglich dazu verwendet zwischen den beiden
Teilgetrieben und den beiden Kupplungen, diese entsprechend unterscheiden
zu können.
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Im
Ergebnis sind durch die erfindungsgemäße Fahrstrategie
entsprechende Vorteile erzielt.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - DE 10160308
A1 [0003]
- - DE 10912315 C1 [0004]