DE102010063026A1 - Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges - Google Patents

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung (1) beschrieben. Bei Ermitteln eines Gradienten eines Verlaufes einer Differenzdrehzahl zwischen einer aktuellen Ist-Getriebeeingangsdrehzahl und einer Synchrongetriebeeingangsdrehzahl kleiner als ein Schwellwert ergeht eine Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels. Bei Vorliegen einer Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels und gleichzeitiger Bestimmung eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes (A; F), von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes (A; F) abbrechbar und das formschlüssige Schaltelement (A; F) abschaltbar ist, wird das formschlüssige Schaltelement (A; F) abgeschaltet. Bei Ermitteln eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes (A; F), von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes (A; F) durchzuführen und das formschlüssige Schaltelement (A; F) zu schließen ist, wird der Gradient der Differenzdrehzahl durch Einleiten eines Drehmomentes in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung (1) variiert und die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl (n_t_ist) in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl geführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Aus der DE 10 2005 002 337 A1 ist eine als 8-Gang-Mehrstufengetriebe ausgeführte Getriebevorrichtung mit reibschlüssigen Schaltelementen, wie Lamellenkupplungen und Lamellenbremsen, bekannt. Bei Vorliegen einer Schaltanforderung für einen Übersetzungswechsel in der Getriebevorrichtung ist wenigstens ein reibschlüssiges Schaltelement, welches zur Darstellung der aktuell in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zugeschaltet ist, aus dem Kraftfluss der Getriebevorrichtung abzuschalten, während wenigstens ein weiteres reibschlüssiges Schaltelement, welches während der Darstellung der aktuell in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung aus dem Kraftfluss der Getriebevorrichtung abgeschaltet ist, zur Darstellung der angeforderten Ist-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuzuschalten ist.
  • Dabei wird das über das zur Darstellung der aktuellen Ist-Übersetzung der Getriebevorrichtung in den Kraftfluss zugeschaltete reibschlüssige Schaltelement geführte Drehmoment mit zunehmender Schaltzeit mehr oder weniger von dem zur Darstellung der angeforderten Ziel-Übersetzungen in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuzuschaltenden reibschlüssigen Schaltelement übertragen, während das über das abzuschaltende Schaltelement führbare Drehmoment abnimmt.
  • Nachteilhafterweise verursachen reibschlüssige Schaltelemente in geöffnetem Betriebszustand Schleppmomente, welche einen Gesamtwirkungsgrad eines Automatgetriebes in unerwünschtem Umfang beeinträchtigen.
  • Aus diesem Grund werden Getriebevorrichtungen, wie beispielsweise aus der DE 10 2008 000 429 A1 bekannt, in zunehmendem Umfang neben reibschlüssigen. Schaltelementen auch mit formschlüssigen Schaltelementen ausgeführt, in deren Bereich keine den Gesamtwirkungsgrad einer Getriebevorrichtung beeinträchtigende Schleppmomente auftreten.
  • Dabei ist jedoch zu berücksichtigen, dass formschlüssige Schaltelemente nur nahe ihres Synchronpunktes aus einem geöffneten Betriebszustand, in welchem kein Drehmoment über die formschlüssigen Schaltelemente führbar ist, in ihren geschlossenen Betriebszustand, in dem das gesamte anliegende Drehmoment über die formschlüssigen Schaltelemente führbar ist, umschaltbar sind. Zusätzlich sind in den Kraftfluss einer Getriebevorrichtung zugeschaltete formschlüssige Schaltelemente mit geringen Schaltkräften nur nahe ihres lastfreien Betriebszustandes aus dem Kraftfluss abschaltbar. Sowohl zum Synchronisieren von formschlüssigen Schaltelementen als auch zum Überführen formschlüssiger Schaltelemente in ihren lastfreien Zustand sind im Gegensatz zu reibschlüssigen Schaltelementen zusätzliche konstruktive Einrichtungen erforderlich, um Schaltungen in Getriebevorrichtungen, an welchen wenigstens ein formschlüssiges Schaltelement beteiligt ist, innerhalb gewünschter Schaltzeiten durchführen zu können. Zusätzlich besteht bei den letztbeschriebenen Getriebevorrichtungen, die auch mit formschlüssigen Schaltelementen ausgeführt sind, bei einer Anforderung für einen Abbruch des zuvor ausgelösten Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der Ziel-Übersetzung die Möglichkeit, dass das an der Schaltung beteiligte formschlüssige Schaltelement nicht in den zur Darstellung der Ist-Übersetzung erforderlichen Betriebszustand, d. h. in seinen geöffneten oder in seinen geschlossenen Betriebszustand, beispielsweise aufgrund des anliegenden Drehmomentes überführbar sind.
  • Bei aus der Praxis bekannten Verfahren zum Betreiben solcher Getriebevorrichtungen wird üblicherweise bei Vorliegen einer Anforderung zum Abbrechen der aktuell durchgeführten Schaltung zurück in die Ist-Übersetzung gewechselt. Dies ist jedoch während Schaltungen, während welchen formschlüssige Schaltelemente zur Darstellung der angeforderten Ziel-Übersetzung zu öffnen oder zu schließen sind, nicht zu jedem Zeitpunkt möglich, da formschlüssige Schaltelemente beim Schließen aufgrund des Drehmomentaufbaus ab einem gewissen Zeitpunkt nicht mehr geöffnet werden können oder während einer Öffnungsphase nach einem vollständigen Auflösen des Formschlusses im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes nicht mehr ohne zusätzliche Synchronisierphase in ihren geschlossenen Betriebszustand überführbar sind. Das bedeutet, dass nach Überschreiten dieser Zeitpunkte, die nachfolgend auch als point-of-no-return bezeichnet werden und für verschiedene Schaltungstypen charakteristisch sind, eine bereits begonnene Schaltung in Richtung der angeforderten Ziel-Übersetzung nicht mehr abgebrochen werden kann ohne die Getriebevorrichtung in einen undefinierten Betriebszustand zu überführen.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen und wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement zur Verfügung zu stellen, mit welchem undefinierte Getriebezustände im Bereich einer Getriebevorrichtung bei Vorliegen einer Anforderung zum Abbrechen eines aktuell durchgeführten Übersetzungswechsels ausgehend von einer aktuell in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung in Richtung einer Ziel-Übersetzung vermieden werden.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung eines Fahrzeugantriebsstranges mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen und wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement, die zur Darstellung verschiedener Übersetzungen zu- oder abgeschaltet werden, wird bei Vorliegen einer Anforderung für einen Übersetzungswechsel von einer Ist-Übersetzung in Richtung einer Ziel-Übersetzung, zu deren Durchführung das wenigstens eine formschlüssige Schaltelement zuzuschalten ist, während der Durchführung des Übersetzungswechsels eine Getriebeeingangsdrehzahl überwacht. Bei Ermitteln eines Gradienten eines Verlaufes einer Differenzdrehzahl zwischen einer aktuellen Ist-Getriebeeingangsdrehzahl und einer Synchrongetriebeeingangsdrehzahl, die bei eingelegter Ziel-Übersetzung in der Getriebevorrichtung in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes der Getriebevorrichtung vorliegt, kleiner als ein Schwellwert, ergeht eine Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels.
  • Erfindungsgemäß wird bei Vorliegen einer Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels und gleichzeitiger Bestimmung eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes, von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes abbrechbar und das formschlüssige Schaltelement abschaltbar ist, das formschlüssige Schaltelement abgeschaltet, während bei Ermitteln eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes, von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes durchzuführen und das formschlüssige Schaltelement zu schließen ist, der Gradient der Differenzdrehzahl durch Einleiten eines Drehmomentes in den Kraftfluss der Getriebeeinrichtung variiert wird und die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl geführt wird.
  • Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise wird auf einfache Art und Weise sichergestellt, dass insbesondere während Rückschaltungen in einer Getriebevorrichtung je nach zeitlichem Fortschritt der angeforderten Schaltung ausgehend von der Ist-Übersetzung in Richtung der angeforderten Ziel-Übersetzung ein Abbruch der angeforderten Schaltung möglich ist und nach Überschreiten des point-of-no-returns sinnvollerweise nicht mehr abgebrochen wird. Damit werden mit geringem Betätigungsaufwand undefinierte Getriebezustände im Bereich einer Getriebevorrichtung vermieden.
  • Wird bei Ermitteln eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes, von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes durchzuführen ist und das formschlüssige Schaltelement zu schließen ist, Drehmoment in den Kraftfluss der Getriebeeinrichtung eingeleitet und damit der Gradient der Differenzdrehzahl zwischen der aktuellen Ist-Getriebeeingangsdrehzahl und der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl, die sich bei eingelegter Ziel-Übersetzung in der Getriebevorrichtung in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes der Getriebevorrichtung einstellen würde, variiert und wird die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl dadurch in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl geführt, ist die angeforderte Schaltung bzw. der gewünschte Übersetzungswechsel, ohne einen undefinierten Betriebszustand im Bereich der Getriebevorrichtung zu erzeugen, durchführbar.
  • Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das formschlüssige Schaltelement durch das Variieren des Gradienten der Differenzdrehzahl für eine Zuschaltung vorbereitet und anschließend in seinen geschlossenen Betriebszustand überführt, womit der jeweils angeforderte Übersetzungswechsel mit geringen Schaltkräften im Bereich des formschlüssigen Schaltelementes und innerhalb vordefinierter Schaltzeiten durchführbar ist.
  • Wird das Drehmoment vorzugsweise zumindest teilweise von einer in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuschaltbaren elektrischen Maschine erzeugt, ist das erfindungsgemäße Verfahren mit geringem Aufwand in bestehende Fahrzeugantriebsstrangsysteme, insbesondere Hybridantriebsstränge, implementierbar.
  • Wird das Drehmoment vorzugsweise zumindest teilweise von einer mit einem Getriebeeingang der Getriebevorrichtung koppelbaren Antriebsmaschine des mit der Getriebevorrichtung ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung eingeleitet, ist die erfindungsgemäße Vorgehensweise ohne zusätzliche konstruktive Maßnahmen mit geringem Steuer- und Regelaufwand, sowie ohne zusätzlichen Bauraumbedarf auf kostengünstige Art und Weise bei bestehenden Fahrzeugantriebsstrangsystemen anwendbar.
  • Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die im nachfolgenden Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden. Die jeweiligen Merkmalskombinationen stellen hinsichtlich der Weiterbildung des Gegenstandes nach der Erfindung keine Einschränkung dar, sondern weisen im Wesentlichen lediglich beispielhaften Charakter auf.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Es zeigt:
  • 1 ein Radsatzschema einer Getriebevorrichtung;
  • 2 eine tabellarische Schaltlogik der in 1 gezeigten Getriebevorrichtung; und
  • 3 mehrere Verläufe verschiedener Betriebszustandsparameter der Getriebevorrichtung gemäß 1 während der Durchführung einer angeforderten Schaltung bei gleichzeitigem Abfall des Getriebeeingangsmomentes.
  • Darüber hinaus umfasst die Getriebevorrichtung 1 vier Planetenradsätze P1 bis P4, wobei der erste und der zweite Planetenradsatz P1, P2, die vorzugsweise als Minusplanetensätze ausgebildet sind, einen schaltbaren Vorschaltradsatz bilden, während der dritte und der vierte Planetenradsatz P3 und P4 den Hauptradsatz darstellen. Zusätzlich umfasst die Getriebevorrichtung 1 sechs Schaltelemente A bis F, wovon die Schaltelemente C, D und F als Bremsen und die Schaltelemente A, B und E als Schaltkupplungen ausgeführt sind.
  • Mit den Schaltelementen A bis F ist gemäß der in 2 näher dargestellten Schaltlogik ein selektives Schalten von neun Vorwärtsgängen ”1” bis ”9” und einem Rückwärtsgang ”R” realisierbar, wobei zum Herstellen eines Kraftflusses in der Getriebevorrichtung 1 jeweils gleichzeitig drei Schaltelemente in einen geschlossenen Betriebszustand zu führen bzw. zu halten sind.
  • Die Schaltelemente A und F sind vorliegend als formschlüssige Schaltelemente ohne zusätzliche Synchronisierung ausgebildet, um im Betrieb der Getriebevorrichtung 1 im Vergleich zu Getriebevorrichtungen, die nur mit reibschlüssigen Schaltelementen ausgebildet sind, durch geöffnete reibschlüssige Schaltelemente verursachte Schleppmomente zu reduzieren. Da formschlüssige Schaltelemente im Allgemeinen nur innerhalb eines sehr schmalen Differenzdrehzahlbandes um die Synchrondrehzahl aus einem geöffneten Betriebszustand in einen geschlossenen Betriebszustand überführbar sind, wird die Synchronisierung eines zuzuschaltenden formschlüssigen Schaltelementes ohne zusätzliche konstruktive Ausführungen durch entsprechende Betätigung der jeweils an der Schaltung beteiligten Schaltelemente realisiert. Dies gilt sowohl für Zug- als auch für Schubschaltungen, wobei die formschlüssigen Schaltelemente als Klauenkupplungen ausgeführt sein können, welche mit oder ohne zusätzliche Synchronisierung ausgebildet sind.
  • Die Wirkungsweise des erfindungsgemäßen Verfahrens wird anhand der in 3 über der Zeit t näher dargestellten Betriebszustandsverläufe mehrerer Betriebsparameter der Getriebevorrichtung 1 gemäß 1 näher erläutert. Das erfindungsgemäße Verfahren ist sowohl für die Überwachung und Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F während eines angeforderten Übersetzungswechsels ausgehend von der fünften Übersetzung ”5” in Richtung der vierten Übersetzung ”4”, zu deren Durchführung das reibschlüssige Schaltelement B abzuschalten ist und das formschlüssige Schaltelement F zuzuschalten ist, als auch für die Überwachung und Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes A bei einem angeforderten Übersetzungswechsel ausgehend von der achten Übersetzung ”8” in Richtung der siebten Übersetzungsstufe ”7” anwendbar, zu deren Durchführung das reibschlüssige Schaltelement C abzuschalten ist und das formschlüssige Schaltelement A zuzuschalten ist.
  • Zugunsten der Übersichtlichkeit wird die erfindungsgemäße Vorgehensweise nachfolgend im Wesentlichen lediglich für das formschlüssige Schaltelement F näher beschrieben, wobei der vorgestellte Ablauf dem für die Betätigung und die Überwachung des formschlüssigen Schaltelementes A bei einem angeforderten Übersetzungswechsel von der achten Übersetzung ”8” in Richtung der siebten Übersetzungsstufe ”7” vorgesehenen Ablauf entspricht.
  • Bis zu einem Zeitpunkt T1 ist in der Getriebevorrichtung 1 die fünfte Übersetzung ”5” oder die achte Übersetzung ”8” für Vorwärtsfahrt eingelegt. Zum Zeitpunkt T1 ergeht eine Anforderung für einen Übersetzungswechsel ausgehend von der aktuell eingelegten Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der vierten Übersetzung ”4” oder der siebten Übersetzung ”7” für Vorwärtsfahrt bzw. der Ziel-Übersetzung, wobei hierfür das reibschlüssige Schaltelement B oder das Schaltelement C zu öffnen ist und gleichzeitig das formschlüssige Schaltelement F oder das Schaltelement A aus seinem geöffneten Betriebszustand in seinen geschlossenen Betriebszustand zu überführen ist.
  • Ab dem Zeitpunkt T1, zu welchem die Schaltanforderung ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” vorliegt, wird die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes B oder C durch entsprechendes Reduzieren des Betätigungsdruckes p_B oder p_C verringert, wobei der Betätigungsdruck p_B oder p_C zunächst sprungartig vom Schließdruckniveau auf ein erstes Zwischendruckniveau abgesenkt wird. Anschließend wird der Betätigungsdruck p_B oder p_C über eine Druckrampe weiter zurückgefahren. Zu einem zeitlich auf den Zeitpunkt T1 folgenden Zeitpunkt T2 steigt ein Verlauf einer Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist, ausgehend von einer Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”5” oder ”8”), die bei eingelegter Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in der Getriebevorrichtung 1 in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes der Getriebevorrichtung 1 vorliegt, in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) an, die bei eingelegter Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” in der Getriebevorrichtung 1 in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes der Getriebevorrichtung 1 vorliegt. Der Anstieg der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist wird durch das Reduzieren der Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes B oder C verursacht.
  • Zu einem späteren Zeitpunkt T3 sinkt ein Getriebeeingangsmoment m_t aufgrund einer fahrerseitigen Lastrücknahme rampenförmig ab, was eine Veränderung des Gradienten des Verlaufs der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist zur Folge hat.
  • Zum Zeitpunkt T1 wird eine Überwachung der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist gestartet und ein Gradient eines Verlaufes einer Differenzdrehzahl zwischen der aktuellen. Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist und der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) ermittelt.
  • Zu einem Zeitpunkt T4 wird ein Gradient des Verlaufs der Differenzdrehzahl zwischen der Ist-Getriebeeingansdrehzahl n_t_ist und der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) kleiner als ein vordefinierter Schwellwert ermittelt, wodurch eine Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” ergeht.
  • Bei Vorliegen der Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels und gleichzeitiger Bestimmung eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes F oder A, von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes F oder A abbrechbar und das formschlüssige Schaltelement F oder A, ohne einen undefinierten Betriebszustand im Bereich der Getriebevorrichtung 1 zu erzeugen, abschaltbar ist, wird das formschlüssige Schaltelement F oder A abgeschaltet.
  • Im Gegensatz dazu wird bei Ermitteln eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes F oder A, von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes F oder A durchzuführen und das formschlüssige Schaltelement zu schließen ist, um einen undefinierten Betriebszustand im Bereich der Getriebevorrichtung 1 zu vermeiden, der Gradient der Differenzdrehzahl zwischen der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist und der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) ab dem Zeitpunkt T5 variiert und die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) in der in 3 näher dargestellten Art und Weise geführt.
  • Hierfür wird ein positiver Motoreingriff me zum Zeitpunkt T6 gestartet, wobei das Antriebsmoment der mit der Getriebeeingangswelle bzw. der Antriebswelle 2 der Getriebevorrichtung 1 wirkverbundenen Antriebsmaschine des mit der Getriebevorrichtung 1 ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges zunächst zu einem Zeitpunkt T7 rampenförmig angehoben und anschließend bis zu einem Zeitpunkt T8 auf diesem Niveau belassen wird. Zum Zeitpunkt T8 wird das Antriebsmoment der Antriebsmaschine wiederum rampenförmig auf das zum Zeitpunkt T6 vorliegende Niveau abgesenkt. Dabei ist der Verlauf der Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist, der sich aufgrund des positiven Motoreingriffes me ab dem Zeitpunkt T6 einstellt, in 3 unter dem Bezugszeichen n_t_istme näher dargestellt, während der Verlauf der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist ab dem Zeitpunkt T6, der sich ohne den positiven Motoreingriff me bei einem Abbruch des angeforderten Übersetzungswechsels ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” einstellt, unter dem Bezugszeichen n_t_ista näher dargestellt ist.
  • Bei einem Abbruch des Übersetzungswechsels wird die Betätigung des formschlüssigen Schaltelementes F oder A beendet und die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes B oder C in in 3 nicht dargestellter Art und Weise durch Anheben des Betätigungsdruckes p_B oder p_C auf das Schließdruckniveau wieder vollständig hergestellt, wodurch die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ista wieder auf das Niveau der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”5” oder ”8”) der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” geführt wird. Die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ista erreicht das Niveau der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”5” oder ”8”) zu einem Zeitpunkt T11, zu dem in der Getriebevorrichtung 1 die Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” wieder vollständig eingelegt ist und sich die Getriebevorrichtung 1 in einem definierten Betriebszustand befindet.
  • Wird der positive Motoreingriff me durchgeführt, wird die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_istme mit zunehmender Zeit t in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) geführt, wobei das formschlüssige Schaltelement F oder A durch das Variieren des Gradienten der Differenzdrehzahl für die Zuschaltung der angeforderten Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” vorbereitet und anschließend zum Zeitpunkt T9 geschlossen wird. Das bedeutet, dass das formschlüssige Schaltelement F oder A durch den positiven Motoreingriff me in einen für die Zuschaltung vordefinierten Betriebszustand überführt wird, während dem zwischen den Schaltelementhälften des formschlüssigen Schaltelementes F oder A ein für die Zuschaltung erforderliches Differenzdrehzahlfenster erreicht wird und das formschlüssige Schaltelement F oder A in einem im Wesentlichen lastfreien Zustand vorliegt.
  • Zum Zeitpunkt T10 wird der Betätigungsdruck p_B oder p_C auf ein Öffnungsdruckniveau abgesenkt, zu dem die Übertragungsfähigkeit des reibschlüssigen Schaltelementes B oder C im Wesentlichen gleich Null ist, wobei zum Zeitpunkt T10 der angeforderte Übersetzungswechsel ausgehend von der Ist-Übersetzung ”5” oder ”8” in Richtung der Ziel-Übersetzung ”4” oder ”7” vollständig abgeschlossen ist.
  • In Abhängigkeit der jeweils vorliegenden Ausführungsform der Getriebevorrichtung 1 bzw. des mit der Getriebevorrichtung 1 ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges besteht auch die Möglichkeit, das zum Variieren des Gradienten der Differenzdrehzahl zwischen der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist und der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) einzuleitende Drehmoment von einer in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuschaltbaren elektrischen Maschine zu erzeugen, wobei dann das Antriebsmoment der mit der Antriebswelle 2 der Getriebevorrichtung 1 wirkverbundenen Antriebsmaschine nicht zu verändern ist.
  • Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, dass das in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung einzuleitende Drehmoment zu einem Teil von einer in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung oder des Fahrzeugantriebsstranges zuschaltbaren elektrischen Maschine und der weitere Teil durch Anheben des Antriebsmomentes der mit der Antriebswelle 2 gekoppelten. Antriebsmaschine des Fahrzeugantriebsstranges zur Verfügung gestellt wird.
  • Mittels der vorbeschriebenen Varianten des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auf einfache Art und Weise undefinierte Betriebszustände im Bereich der Getriebevorrichtung 1 während Betriebszustandsverläufen eines Fahrzeugantriebsstranges vermieden, während welchen kurz vor Beendigung einer angeforderten Rückschaltung eine Lastrücknahme vorliegt und die angeforderte Schaltung, ohne einen undefinierten Betriebszustand zu erzeugen, nicht mehr beendet werden kann und gleichzeitig eine Anforderung aufgrund der Lastrücknahme für einen Abbruch des angeforderten Übersetzungswechsels vorliegt.
  • Über den definierten positiven Motoreingriff me bzw. das alternativ oder zusätzlich zumindest teilweise über eine elektrische Maschine zur Verfügung gestellte Drehmoment wird einem unerwünschten Abbruch der Schaltung entgegengetreten. Bei einem Erkennen eines Abfalls des Getriebeeingangsmomentes m_t und einem daraus resultierenden Anstieg des Gradienten der Differenzdrehzahl zwischen der Ist-Getriebeeingangsdrehzahl n_t_ist und der Synchrondrehzahl n_t_sync (”4” oder ”7”) wird in vorbeschriebener Art und Weise Drehmoment in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung 1 bzw. des damit ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges eingeleitet und die Schaltung anforderungsgemäß durchgeführt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Getriebevorrichtung
    2
    Antriebswelle
    3
    Abtriebswelle
    ”1” bis ”9”
    Übersetzung für Vorwärtsfahrt
    ”R”
    Übersetzung für Rückwärtsfahrt
    A bis F
    Schaltelement
    m_t
    Getriebeeingangsmoment
    me
    positiver Motoreingriff
    n_t_ist
    Ist-Getriebeeingangsdrehzahl
    n_t_sync
    Synchrongetriebeeingangsdrehzahl
    p_B, p_C
    Betätigungsdruck
    P1 bis P4
    Planetenradsatz
    t
    Zeit
    T1 bis T11
    diskreter Zeitpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102005002337 A1 [0002]
    • DE 102008000429 A1 [0005]

Claims (6)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Getriebevorrichtung (1) eines Fahrzeugantriebsstranges mit mehreren reibschlüssigen Schaltelementen (B, C, D, E) und wenigstens einem formschlüssigen Schaltelement (A, F), die zur Darstellung verschiedener Übersetzungen (”1” bis ”R”) zu- oder abgeschaltet werden, bei Vorliegen einer Anforderung für einen Übersetzungswechsel von einer Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung einer höheren Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”), wobei zur Durchführung des angeforderten Übersetzungswechsels das wenigstens eine formschlüssige Schaltelement (F oder A) zuzuschalten ist, und wobei während der Durchführung des Übersetzungswechsels eine Getriebeeingangsdrehzahl überwacht wird und bei Ermitteln eines Gradienten eines Verlaufes einer Differenzdrehzahl zwischen einer aktuellen Ist-Getriebeeingangsdrehzahl (n_t_ist) und einer Synchrongetriebeeingangsdrehzahl (n_t_sync ((”4” oder ”7”)), die bei eingelegter Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) in der Getriebevorrichtung (1) in Abhängigkeit des aktuellen Betriebspunktes der Getriebevorrichtung (1) vorliegt, kleiner als ein Schwellwert eine Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels ergeht, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen einer Anforderung zum Abbrechen des Übersetzungswechsels und gleichzeitiger Bestimmung eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes (A; F), von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes (A; F) abbrechbar und das formschlüssige Schaltelement (A; F) abschaltbar ist, das formschlüssige Schaltelement (A; F) abgeschaltet wird, während bei Ermitteln eines aktuellen Betriebszustandes des formschlüssigen Schaltelementes (A; F), von dem ausgehend die Schließphase des formschlüssigen Schaltelementes (A; F) durchzuführen und das formschlüssige Schaltelement (A; F) zu schließen ist, der Gradient der Differenzdrehzahl durch Einleiten eines Drehmomentes in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung (1) variiert wird und die Ist-Getriebeeingangsdrehzahl (n_t_ist) in Richtung der Synchrongetriebeeingangsdrehzahl geführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das formschlüssige Schaltelement (A; F) durch das Variieren des Gradienten der Differenzdrehzahl für eine Zuschaltung vorbereitet und anschließend in seinen geschlossenen Betriebszustand überführt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment wenigstens teilweise von einer in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuschaltbaren elektrischen Maschine erzeugt wird.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment wenigstens teilweise von einer mit einem Getriebeeingang (2) der Getriebevorrichtung (1) koppelbaren Antriebsmaschine des mit der Getriebevorrichtung (1) ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung (1) eingeleitet wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der angeforderte Übersetzungswechsel ausgehend von der aktuell in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der angeforderten Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) eine Rückschaltung darstellt.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Anforderung zum Abbrechen des ausgelösten Übersetzungswechsels ausgehend von der aktuell in der Getriebevorrichtung (1) eingelegten Ist-Übersetzung (”5” oder ”8”) in Richtung der angeforderten Ziel-Übersetzung (”4” oder ”7”) durch Absinken eines Getriebeeingangsmomentes (m_t) ausgelöst wird.
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