DE102011054337A1

DE102011054337A1 - Betätigungsvorrichtung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeuges sowie Verfahren zur Steuerung einer derartigen Betätigungsvorrichtung

Info

Publication number: DE102011054337A1
Application number: DE102011054337A
Authority: DE
Inventors: Simon Dylla
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2011-10-10
Filing date: 2011-10-10
Publication date: 2013-04-11
Anticipated expiration: 2031-10-11
Also published as: RU2544022C2; CN103032564B; US20130087003A1; DE102011054337B4; US9435429B2; RU2012143211A; CN103032564A

Abstract

Die Erfindung beschreibt eine Betätigungsvorrichtung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugantriebstranges im Schaltbetrieb mit einem ersten und einem zweiten Schaltorgan (6), (8) die im Bereich einer Lenkradsäule (4) angeordnet sind und mit einer Steuereinrichtung, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Getriebekupplung mit einem sich anschließenden ersten Teilgetriebe und eine zweite Getriebekopplung mit einem anschließenden zweiten Teilgetriebe aufweist, wobei das erste Schaltorgan (6) ein Hochschalten des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt und das zweite Schaltorgan (8) ein Runterschalten des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt und wobei ein gleichzeitiges Betätigen der Schaltorgane (6), (8) einen Leerlaufbetrieb eines Motors mit mindestens einer geöffneten Getriebekupplung bewirkt, wobei der Leerlaufbetrieb lediglich bei betätigten Schaltorganen (6), (8) vorliegt und bei mindestens einem gelösten Schaltorgan (6), (8) ein Drehmoment mittels einer geschlossenen Getriebekupplung übertragbar ist, wobei die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die derart ausgestaltet sind, dass in Abhängigkeit von einer Bestätigung der Schaltorgane (6), (8) eine Drehzahlanpassung des Motors auslösbar ist.

Description

Die Erfindung betrifft eine Betätigungsvorrichtung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugantriebstranges im Schaltbetrieb mit einem ersten und einem zweiten Schaltorgan, die im Bereich einer Lenkradsäule angeordnet sind und mit einer Steuereinrichtung, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Getriebekupplung mit einem sich anschließenden ersten Teilgetriebe und eine zweite Getriebekopplung mit einem anschließenden zweiten Teilgetriebe aufweist, wobei das erste Schaltorgan ein Hochschalten des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt und das zweite Schaltorgan ein Runterschalten des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt und wobei ein gleichzeitiges Betätigen der Schaltorgane einen Leerlaufbetrieb eines Motors mit mindestens einer geöffneten Getriebekupplung bewirkt, wobei der Leerlaufbetrieb lediglich bei betätigten Schaltorganen vorliegt und bei mindestens einem gelösten Schaltorgan ein Drehmoment mittels einer geschlossenen Getriebekupplung übertragbar ist. Darüber hinaus betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Steuerung einer derartigen Betätigungsvorrichtung.
Derartige Betätigungsvorrichtungen sind hinlänglich bekannt. Sie bieten dem Fahrer den Vorteil, bei automatisierten Schaltgetrieben persönlich über Tipp-Befehl den Schaltbefehl auslösen zu können. Dies bedingt eine sehr spontane und schnelle Schaltungsart, die dem Schaltvorgang bei einem herkömmlichen Schaltgetriebe entspricht. Auch ist es auf diese Weise möglich, Kurvenfahrten dahingehend zu optimieren, dass eine Drehmomentübertragung unterbrochen wird und dementsprechend nur noch Querbeschleunigungen auf die angetriebenen Fahrzeugräder einwirken. Eine derartige Betätigungsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Steuerung einer derartigen Betätigungsvorrichtung ist in der DE 10 2009 031 629 A1 offenbart. Hierbei muss der Fahrer bei einer geschlossenen Getriebekupplung beide Schaltorgane gleichzeitig betätigen, um die Getriebekupplung zu öffnen und damit das Drehmoment auf 0 N m zu reduzieren. Sobald mindestens eines der beiden Schaltorgane wieder losgelassen wird, wird die Getriebekupplung geschlossen, so dass ein Drehmoment wieder übertragbar ist. Obschon diese bekannte Betätigungsvorrichtung dem Fahrer eine direkte manuelle Kupplungsbedienung ermöglicht, weist sie den Nachteil auf, dass eine Einflussnahme auf die Dynamik des Fahrverhaltens nicht möglich ist.
Daher ist es Aufgabe der Erfindung, eine Betätigungsvorrichtung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugantriebsstranges bereit zu stellen.
Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die derart ausgestattet sind, dass in Abhängigkeit von der Betätigung der Schaltorgane eine Drehzahlanpassung des Motors auslösbar ist. Hierdurch wird dem Fahrer auf einfache und kostengünstige Weise ermöglicht, direkt auf das dynamische Fahrverhalten Einfluss auszuüben. Eine besondere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass bei einem gleichzeitigen Lösen der Schaltorgane die zu schließende Getriebekupplung ohne Drehzahlanpassung des Motors einkuppelbar ist und bei einem zeitversetzten Lösen der Schaltorgane die zu schließende Getriebekupplung mit Drehzahlanpassung des Motors einkuppelbar ist. Hierdurch wird dem Fahrer auf besonders einfache Weise ermöglicht, bei Bedarf die Kupplung ohne Drehzahlanpassung des Motors ruckartig zu schließen, so dass ein gezielter Radschlupf erzeugt werden kann, wodurch das Fahrzeug in einen fahrdynamischen Grenzbereich überführt werden kann.
Dadurch, dass bei einer Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung im Leerlaufbetrieb bei gleichzeitig betätigten Schaltorganen beide Getriebekupplungen geöffnet sind und die Steuereinrichtung bei gelösten Schaltorganen eine Auswahl der zu schließenden Kupplung vornimmt, ist abhängig vom Fahrerwunsch eine größtmögliche Variabilität des Einkuppelvorganges gegeben. Eine einfachere Ausführungsform ist dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlaufbetrieb bei gleichzeitig betätigten Schaltorganen eine Getriebekupplung geöffnet und die andere Getriebekupplung geschlossen ist und die Steuereinrichtung bei gelösten Schaltorganen eine Drehmomentübertragung mittels der geschlossenen Getriebekupplung auslöst.
In einer Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung sind die Schaltorgane als Schalttaster ausgebildet. Bei einer alternativen Ausführungsform der Betätigungsvorrichtung sind die Schaltorgane als Schaltpaddels ausgebildet. Sowohl die Schalttaster als auch die Schaltpaddels sind im Bereich der Lenkradsäule insbesondere am Lenkrad selber angeordnet.
Die Aufgabe wird des Weiteren durch ein Verfahren zur Steuerung einer derartige Betätigungsvorrichtung gelöst, wobei im Ausgangszustand ein Drehmoment über die erste Getriebekupplung an das erste Teilgetriebe übertragen wird, wobei die zweite Getriebekupplung geöffnet ist, in einem ersten Schritt beide Schaltorgane gleichzeitig durch einen Fahrer betätigt werden und die Drehmomentübertragung unterbrochen wird und in einem zweiten Schritt die Schaltorgane gelöst werden und ein Drehmoment über die erste Getriebekupplung an das erste Teilgetriebe übertragen wird oder über die zweite Getriebekupplung an das zweite Teilgetriebe übertragen wird, wobei aufgrund der Betätigung der Schaltorgane die Drehzahl des Motors anpassbar ist. Eine besonders hohe Variabilität für den Einkuppelvorgang im zweiten Schritt ist dadurch gegeben, dass im ersten Schritt die Drehmomentübertragung durch ein Lösen der ersten Getriebekupplung unterbrochen wird.
Wenn im zweiten Schritt die Schaltorgane gleichzeitig gelöst werden, wird ein Drehmoment ohne Drehzahlanpassung des Motors über eine Getriebekupplung an ein Teilgetriebe übertragen. Wenn im zweiten Schritt die Schaltorgane zeitversetzt gelöst werden, wird ein Drehmoment mit Drehzahlanpassung des Motors über eine Getriebekupplung an ein Teilgetriebe übertragen.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand der Zeichnung, die einen schematisierten Schaltablauf darstellt, näher erläutert.
Die einzige Figur zeigt einen schematisierten Schaltablauf für eine erfindungsgemäße Betätigungsvorrichtung 2, 10, 12 und 14. Ein Ausgangszustand ist durch die Betätigungsvorrichtung 2 dargestellt. Im Bereich einer Längssäule 4, nämlich am Lenkrad 5, sind schematisch dargestellte, als Schaltpaddels 6, 8 ausgeführte Schaltorgane angeordnet. Das erste Schaltorgan 6 bewirkt ein Hochschalten eines nicht weiter dargestellten Doppelkupplungsgetriebes und das zweite Schaltorgan 8 bewirkt ein Runterschalten des Doppelkupplungsgetriebes. Im Ausgangszustand wird über eine Getriebekupplung ein Drehmoment in einen nicht weiter dargestellten Kraftfahrzeugantriebsstrang auf bekannte Weise übertragen. Das automatisierte Doppelkupplungsgetriebe befindet sich hierbei im Schaltbetrieb, das heißt der Fahrer kann manuell Einfluss auf das Getriebe über die Schaltpaddels 6, 8 nehmen. Hierzu weist die Betätigungsvorrichtung 2, 10, 12 und 14 eine nicht weiter dargestellte Steuereinrichtung auf, die selbstverständlich auch in einer Steuereinrichtung des Kraftfahrzeugmotors integriert sein kann. Die schematisierten Schaltpaddels 6, 8 sind bei der sich im Ausgangszustand befindlichen Betätigungsvorrichtung 2 als einfache Kreise dargestellt, was bedeutet, dass in diesem Zustand die Schaltpaddels 6, 8 nicht betätigt werden und sich das Fahrzeug beispielsweise in einer Geradeausfahrt befindet.
Ist nun aufgrund einer Kurvenfahrt ein Leerlaufbetrieb des Antriebsstranges gewünscht, werden in einem ersten Schritt beide Schaltpaddels 6, 8 gleichzeitig betätigt, was durch gefüllte Kreise bei der Betätigungsvorrichtung 10 dargestellt ist. Hierdurch wird die in Eingriff befindliche erste Getriebekupplung gelöst, wodurch die Drehmomentübertragung unterbrochen wird. Beide Getriebekupplungen des Doppelkupplungsgetriebes befinden sich nun im ausgekoppelten Zustand, wodurch eine größtmögliche Variabilität für ein späteres Einkuppeln gegeben ist. Es ist natürlich auch möglich, dass im ersten Schritt durch entsprechende Mittel in der Steuereinrichtung die Drehmomentübertragung durch ein Verbinden des Antriebstranges mit der zweiten schon ausgekuppelten Getriebekupplung vorgenommen wird. Die erste Getriebekupplung verbliebe bei einer solchen Vorgehensweise im eingekuppelten Zustand.
In einem zweiten Schritt werden die Schaltorgane 6, 8 nun wieder gelöst und ein Drehmoment kann über eine Getriebekupplung wieder an ein Teilgetriebe übertragen werden. Mit der erfindungsgemäßen Betätigungsvorrichtung 2, 10, 12, 14 kann nun der Fahrer selbst bestimmen, ob das Einkuppeln mit oder ohne angepasste Drehzahl des Motors stattfindet. Die dargestellte Betätigungsvorrichtung 12 stellt den Fall dar, dass beide Schaltpaddels 6, 8 gleichzeitig gelöst werden, wodurch das Drehmoment nun ohne Drehzahlanpassung des Motors über eine Getriebekupplung an ein Teilgetriebe übertragen wird. Das Einkuppeln erfolgt also ruckartig, wodurch der Fahrer gezielt einen Radschlupf erzeugen kann.
Die Betätigungsvorrichtung 14 zeigt ein Schaltpaddel 6, was noch betätigt ist und ein Schaltpaddel 8, was gelöst ist, wodurch ein Einkuppeln mit einer Drehzahlanpassung des Motors erfolgt. Der Einkuppelvorgang erfolgt hierbei also auf eine sanfte Art und Weise.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102009031629 A1 [0002]

Claims

Betätigungsvorrichtung für ein automatisiertes Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugantriebstranges im Schaltbetrieb mit einem ersten und einem zweiten Schaltorgan (6), (8) die im Bereich einer Lenkradsäule (4) angeordnet sind und mit einer Steuereinrichtung, wobei das Doppelkupplungsgetriebe eine erste Getriebekupplung mit einem sich anschließenden ersten Teilgetriebe und eine zweite Getriebekopplung mit einem anschließenden zweiten Teilgetriebe aufweist, wobei das erste Schaltorgan (6) ein Hochschalten des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt und das zweite Schaltorgan (8) ein Runterschalten des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt und wobei ein gleichzeitiges Betätigen der Schaltorgane (6), (8) einen Leerlaufbetrieb eines Motors mit mindestens einer geöffneten Getriebekupplung bewirkt, wobei der Leerlaufbetrieb lediglich bei betätigten Schaltorganen (6), (8) vorliegt und bei mindestens einem gelösten Schaltorgan (6), (8) ein Drehmoment mittels einer geschlossenen Getriebekupplung übertragbar ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinrichtung Mittel aufweist, die derart ausgestaltet sind, dass in Abhängigkeit von einer Bestätigung der Schaltorgane (6), (8) eine Drehzahlanpassung des Motors auslösbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem gleichzeitigen Lösen der Schaltorgane (6), (8) die zu schließende Getriebekupplung ohne Drehzahlanpassung des Motors einkuppelbar ist und bei einem zeitversetzten Lösen der Schaltorgane (6), (8) die zu schließende Getriebekupplung mit Drehzahlanpassung des Motors einkuppelbar ist.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlaufbetrieb bei gleichzeitig betätigten Schaltorganen beide Getriebekupplungen geöffnet sind und die Steuereinrichtung bei gelösten Schaltorganen (6), (8) eine Auswahl der zu schließenden Kupplungen vornimmt.
Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Leerlaufbetrieb bei gleichzeitig betätigten Schaltorganen (6), (8) eine Getriebekupplung geöffnet und die andere Getriebekupplung geschlossen ist und die Steuereinrichtung bei gelösten Schaltorganen (6), (8) eine Drehmomentübertragung mittels der geschlossenen Getriebekupplung auslöst.
Betätigungsvorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltorgane (6), (8) als Schalttaster ausgebildet sind.
Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Schaltorgane (6), (8) als Schaltpaddels ausgebildet sind.
Verfahren zur Steuerung einer Betätigungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass – im Ausgangszustand ein Drehmoment über die erste Getriebekupplung an das erste Teilgetriebe übertragen wird, wobei die zweite Getriebekupplung geöffnet ist, – in einem ersten Schritt beide Schaltorgane (6), (8) gleichzeitig durch einen Fahrer betätigt werden und die Drehmomentübertragung unterbrochen wird, und – in einem zweiten Schritt die Schaltorgane gelöst werden und ein Drehmoment über die erste Getriebekupplung an das erste Teilgetriebe übertragen wird oder über die zweite Getriebekupplung an das zweite Teilgetriebe übertragen wird, wobei aufgrund der Betätigung der Schaltorgane (6), (8) die Drehzahl des Motors anpassbar ist.
Verfahren zur Steuerung einer Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Schritt die Drehmomentübertragung durch ein Lösen der ersten Getriebekupplung unterbrochen wird.
Verfahren zur Steuerung einer Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schritt die Schaltorgane (6), (8) gleichzeitig gelöst werden und ein Drehmoment ohne Drehzahlanpassung des Motors über eine Getriebekupplung an ein Teilgetriebe übertragen wird.
Verfahren zur Steuerung einer Betätigungsvorrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Schritt die Schaltorgane (6), (8) zeitversetzt gelöst werden und ein Drehmoment mit Drehzahlanpassung des Motors über eine Getriebekupplung an ein Teilgetriebe übertragen wird.