DE102015217975B4 - Verfahren zum Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplkungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Antriebsmaschine, bei welchem bei Betätigung des Wählhebels zum Auslegen der Parksperre vor dem Auslegen der Parksperre eine Drehmomentenanforderung an die Antriebsmaschine ausgegeben wird und eine Lastschaltkupplung des Doppelkupplungsgetriebes bei eingelegtem Gang im Teilgetriebe, dem die Lastschaltkupplung zugeordnet ist, schliessend betätigt wird, wobei die betätigte Lastschaltkupplung, das von der Lastschaltkupplung infolge der Betätigung übertragene Drehmoment und das von der Antriebsmaschine angeforderte Drehmoment derart gewählt sind, dass das Drehmoment dem bei eingelegter Parksperre über die Antriebsräder abtriebsseitig an dem Getriebe anliegenden Drehmoment, das von einer Parksperrenklinke abgestützt wird, entgegenwirkt und als Entlastungsmoment dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ausgeführt wird, wenn eine Fahrbahnneigung entlang einer Längsachse des Fahrzeugs, deren Absolutwert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, detektiert wird, wobei der Auslegevorgang der Parksperre beim Erreichen einer Drehmomentenschwelle des von der Lastschaltkupplung übertragenen Drehmoments durchgeführt wird, wodurch die physikalische Totzeit des hydraulischen Systems berücksichtigt wird.
Description
- Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
- Im Wesentlichen besteht ein Doppelkupplungsgetriebe aus zwei Strängen bzw. Teilgetrieben mit verschiedenen Zahnradpaaren, zwei Lastschaltkupplungen, die jeweils einem Teilgetriebe zugeordnet sind, einer Antriebswelle und einer Abtriebswelle sowie je nach Gangzahl aus formschlüssigen, unsynchronisierten Schaltkupplungen. Hierbei sind die Gänge abwechselnd in den zwei Teilgetrieben angeordnet, so dass es möglich ist, einen Gang im lastfreien Teilgetriebe vorzuwählen, während das Drehmoment vom anderen Teilgetriebe übertragen wird. Eine Gangschaltung wird realisiert, indem das zu übertragende Drehmoment von der einen Lastschaltkupplung an die andere übergeben wird, so dass die Gänge lastfrei und ohne Zugkraftunterbrechung sowie ohne Verspannung der schaltbaren Gänge geschaltet werden können. In der Regel sind mit einem Teilgetriebe die ungeraden Gänge und mit dem anderen Teilgetriebe die geraden Gänge und der Rückwärtsgang schaltbar.
- Aus dem Stand der Technik sind Parksperrenmechanismen für Automatgetriebe, insbesondere für Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Üblicherweise weisen derartige Mechanismen eine vorgespannte Feder auf, über die die Parksperre aktiviert wird, wobei die Parksperrenfunktion über ein Sperrkegel-Klinkensystem realisiert wird. Zum Deaktivieren der Parksperre wird üblicherweise ein mechanisches Gestänge oder ein hydraulisch oder pneumatisch betätigbarer Kolben verwendet. Hierbei wirkt eine Betätigungsstange eines Gestänges bzw. eine Kolbenstange des Kolbens, der seinerseits axial verschiebbar in einer Kolbenbohrung eines Aktuatorgehäuses angeordnet ist, mit einer Parksperrenklinke und einem Parksperrenrad zusammen. Das in der Regel als Sperrkegel ausgebildete Sperrelement derartiger Parksperrenmechanismen ist üblicherweise im gesperrten Zustand zwischen einer Parksperrenklinke und einer Führungsplatte eingeklemmt, um zu verhindern, dass die Parksperrenklinke aus der Zahnlücke eines mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenen Parksperrenrades herausgedrückt wird.
- Beim Einlegen der Parksperre wird die Parksperrenklinke durch den Sperrkegel in die Verzahnung des Parksperrenrades gedrückt und stützt sich dabei gegen die Führungsplatte ab, wobei bei eingelegter Parksperre ein über die Antriebsräder abtriebsseitig an dem Getriebe anliegendes Drehmoment von der Sperrklinke abgestützt wird. Dieses Drehmoment kann insbesondere dadurch erzeugt werden, dass die Fahrbahnneigung groß ist d.h. das Fahrzeug in Vorwärtsfahrtrichtung bergauf oder bergab steht und die dabei an dem Fahrzeug angreifende Hangabtriebskraft abtriebsseitig in den Antriebsstrang eingeleitet wird, wodurch der Antriebsstrang zwischen den Antriebsrädern und der Parksperre vorgespannt wird.
- Beim Auslegen der Parksperre wird der Sperrkegel in axialer Richtung verschoben, wodurch die infolge der Verspannung des Antriebsstrangs unter Spannung stehende Parksperrenklinke im Rahmen einer schlagartigen Entspannung freigegeben wird. Bei diesem Vorgang tritt in nachteiliger Weise ein Entlastungsstoß auf, da sich die Parksperrenklinke sehr schnell in Richtung Sperrkegel und Führungsplatte bewegt und mit ihrem dem Parksperrenbolzen abgewandten Ende auf die Führungsplatte aufschlägt, wodurch ein unerwünschtes, lautes metallisches Geräusch erzeugt wird. Dieses Geräusch pflanzt sich als Körperschall über die im Kraftfluss mit der Sperrklinke befindlichen Bauteile bis ins Getriebegehäuse fort und wird von dort nach außen als Schall ausgestrahlt, was zusätzlich zum Stoß als unangenehm empfunden wird.
- Aus der
DE 10 2008 000 177 A1 der Anmelderin ist eine Vorrichtung zur Dämpfung von Drehschwingungen beim Auslegen einer Parksperre bekannt, wobei die Parksperre ein mit dem Abtrieb des Getriebes verbundenes Parksperrenrad, eine über einen Parksperrenbolzen in einem Getriebegehäuse schwenkbar gelagerte Sperrklinke, die in das Parksperrenrad ein- oder ausrastet und deren schwenkbares Ende in einer mit dem Getriebegehäuse verbundenen Führungsplatte geführt ist, und ein Sperrelement aufweist, das im gesperrten Zustand zwischen der Sperrklinke und der Führungsplatte eingeklemmt ist, um ein Herausdrücken der Sperrklinke aus einer Zahnlücke des Parksperrenrades zu verhindern. Die bekannte Vorrichtung weist eine drehbar gelagerte Klinke mit einem in die Verzahnung des Parksperrenrades einrastbaren Klinkenzahn auf, die mit einer axial wirkenden Dämpfeinrichtung für Zug- und Druckbelastungen verbunden ist und derart angeordnet ist, dass sie beim Einlegen der Parksperre gegen die Kraft einer Rückstellfeder formschlüssig in die Verzahnung des Parksperrenrades gedrückt wird, wobei beim Auslegen der Parksperre eine Drehbewegung des Parksperrenrades von dem formschlüssig in das Parksperrenrad eingreifenden Klinkenzahn der Klinke sowohl bei Vorwärts- als auch bei Rückwärtsbewegung aufgrund der Dämpfwirkung der Dämpfeinrichtung abgebremst bzw. gedämpft wird. - Die Dokumente
DE 10 2009 030 084 A1 ,DE 102010011557A1 undDE 10 2008 014 271 A1 zeigen bekannte Verfahren oder Vorrichtungen bei denen zum Auslegen einer Parksperre eines Kraftfahrzeuggetriebes ein die Parksperre entlastendes Drehmoment vom Antriebsmotor auf das Getriebe übertragen wird. - Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs anzugeben, durch dessen Durchführung Schwingungen des Parksperrenrades und somit der beschriebene Entlastungsstoß vermieden werden.
- Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen gehen aus dem Unteranspruch hervor.
- Demnach wird ein Verfahren zum Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs vorgeschlagen, im Rahmen dessen bei Detektion einer Fahrbahnneigung entlang einer Längsachse des Fahrzeugs, deren Absolutwert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet und bei Betätigung des Wählhebels zum Auslegen der Parksperre vor dem Auslegen der Parksperre eine Drehmomentenanforderung ausgegeben wird und eine Lastschaltkupplung des Doppelkupplungsgetriebes bei eingelegtem Gang im Teilgetriebe, dem die Lastschaltkupplung zugeordnet ist, geschlossen wird, wobei die zu schließende Lastschaltkupplung und das angeforderte Drehmoment derart gewählt sind, dass das Drehmoment dem bei eingelegter Parksperre über die Antriebsräder abtriebsseitig an dem Getriebe anliegenden Drehmoment, das von der Parksperrenklinke abgestützt wird, entgegenwirkt und als Entlastungsmoment dient.
Um die Reaktionszeit beim Auslegen der Parksperre zu optimieren, wird bereits beim Erreichen einer Drehmomentenschwelle der Auslegevorgang durchgeführt, da das hydraulische System zum Verschieben des Sperrkegels in axialer Richtung eine physikalische Totzeit aufweist. - In Abhängigkeit der Fahrbahnneigung und der Anfahrrichtung sind demnach im Teilgetriebe, dem die zu schließende Lastschaltkupplung zugeordnet ist, der erste Gang oder der Rückwärtsgang eingelegt.
- Durch die erfindungsgemäße Konzeption wird der Komfort beim Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs erhöht, wobei dies in vorteilhafter Weise ohne zusätzliche Bauteile oder Veränderungen des Parksperrenmechanismus erfolgt.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beigefügten Figur, welche die Verläufe der Fahrbahnsteigung, der Fahrzeuggeschwindigkeit, des Fahrpedalwegs, der Motordrehzahl, der Drehzahl der Eingangswellen der Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes, der Rückrollverhinderungs-Funktion (Hillholder), der Wählhebelposition, der in den Teilgetrieben eingelegten Gänge, des Kupplungsmomentes der beiden Lastschaltkupplungen und der Signale des Parksperrensensors als Funktion der Zeit darstellt, beispielhaft näher erläutert.
- In der beigefügten Figur stellen Kurve
A den zeitlichen Verlauf der Fahrbahnsteigung, KurveB den zeitlichen Verlauf der Fahrzeuggeschwindigkeit, KurveC den zeitlichen Verlauf des Fahrpedalwegs, KurveD den zeitlichen Verlauf der Motordrehzahl, KurveE den zeitlichen Verlauf der Drehzahl der Eingangswelle des ersten Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes und KurveF den zeitlichen Verlauf der Drehzahl der Eingangswelle des zweiten Teilgetriebes des Doppelkupplungsgetriebes dar. Ferner stellen KurveG den zeitlichen Verlauf der Rückrollverhinderungs-Funktion, KurveH den zeitlichen Verlauf der Wählhebelposition, KurveI den zeitlichen Verlauf des aktuellen Fahrgangs, KurveJ den zeitlichen Verlauf des Prädiktionsgangs, d.h. des im nicht mit dem Antrieb verbundenen Teilgetriebe eingelegten Gangs, KurveK den zeitlichen Verlauf des Kupplungsmomentes der dem zweiten Teilgetriebe zugeordneten Lastschaltkupplung, Kurve L den zeitlichen Verlauf des Kupplungsmomentes der dem ersten Teilgetriebe zugeordneten Lastschaltkupplung und KurveM den zeitlichen Verlauf der Signale des Parksperrensensors. - Zum Zeitpunkt t_0 übersteigt die Fahrbahnsteigung einen vorgegebenen Schwellenwert, beispielsweise 5%, wobei dies durch einen Sensor erkannt wird und an eine Steuerung übermittelt wird, wobei zum selben Zeitpunkt die Rückrollverhinderungs-Funktion vom Status „inaktiv“ zum Status „bereit“ übergeht. Hierbei werden bei gleichbleibender Fahrpedal- und Wählhebelstellung aufgrund der Steigung die Fahrzeuggeschwindigkeit, die Motordrehzahl und die Drehzahlen der Eingangswellen der Teilgetriebe reduziert; der Fahrgang entspricht dem ersten Gang und ist im zweiten Teilgetriebe eingelegt.
- Zum Zeitpunkt t_1 geht der Fahrer bei weiterhin sinkender Motordrehzahl vom Gaspedal, wobei das Fahrzeug steht, die Rückrollverhinderungs-Funktion vom Status „bereit“ zum Status „aktiv“ übergeht und die Drehzahl der Eingangswellen der Teilgetriebe Null ist, wobei zum Zeitpunkt t_2 bei einer Steigung, welche einen vorgegebenen Schwellenwert übersteigt, der Wählhebel zum Einlegen der Position P betätigt wird und das Einlegen der Parksperre angefordert wird. Der Prädiktionsgang, der im ersten Teilgetriebe eingelegt ist, entspricht zu diesem Zeitpunkt dem Rückwärtsgang, wobei im zweiten Teilgetriebe der erste Gang eingelegt ist. Aufgrund der Totzeit des hydraulischen Systems zum Verschieben des Sperrkegels zum Einlegen der Parksperre wird die Parksperre nach dem Zeitpunkt t_2 eingelegt.
- Zum Zeitpunkt t_3 wird der Wählhebel zum Einlegen der Position
D betätigt und das Auslegen der Parksperre angefordert, wobei gemäß der Erfindung vor dem Auslegen der Parksperre eine Drehmomentenanforderung ausgegeben wird und eine Lastschaltkupplung des Doppelkupplungsgetriebes bei eingelegtem Gang im Teilgetriebe, dem die Lastschaltkupplung zugeordnet ist, geschlossen wird, wobei die zu schließende Lastschaltkupplung und das angeforderte Drehmoment derart gewählt sind, dass das Drehmoment dem bei eingelegter Parksperre über die Antriebsräder abtriebsseitig an dem Getriebe anliegenden Drehmoment, das von der Sperrklinke abgestützt wird, entgegenwirkt und als Entlastungsmoment dient. Auf diese Weise wird eine Dämpfung erzielt. Im vorliegenden Fall wird die dem zweiten Teilgetriebe, in dem der erste Gang eingelegt ist, zugeordnete Lastschaltkupplung geschlossen, da das Fahrzeug in einer Steigung steht. - Für den Fall dass das Fahrzeug in einem Gefälle steht, wird die die dem ersten Teilgetriebe, in dem der Rückwärtsgang eingelegt ist, zugeordnete Lastschaltkupplung geschlossen, um ein Entlastungsmoment zur Verfügung zu stellen, wobei anschließend der Gang gemäß Fahrerwunsch eingelegt wird.
- Um die Reaktionszeit beim Auslegen der Parksperre zu optimieren, wird bereits beim Erreichen einer Drehmomentenschwelle, die bei dem gezeigten Beispiel 30 Nm beträgt und zum Zeitpunkt t_4 erreicht wird, der Auslegevorgang der Parksperre durchgeführt, wodurch die physikalische Totzeit des hydraulischen Systems berücksichtigt wird. Das Drehmoment wird anschließend bis zu einem vorgegebenen Maximalwert erhöht. Die Parksperre wird kurz vor dem Zeitpunkt t_5 vollständig ausgelegt, wobei zum Zeitpunkt t_5 die Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beendet wird und zum späteren Zeitpunkt t_6, zu dem die Rückrollverhinderungs-Funktion vom Status „aktiv“ zum Status „bereit“ übergeht, das Fahrzeug als Reaktion auf die Betätigung des Fahrpedals beschleunigt, der Fahrgang der zweite Gang im ersten Teilgetriebe ist und als Prädiktionsgang der erste Gang im zweiten Teilgetriebe eingelegt bleibt.
Claims (4)
- Verfahren zum Auslegen einer Parksperre eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einer Antriebsmaschine, bei welchem bei Betätigung des Wählhebels zum Auslegen der Parksperre vor dem Auslegen der Parksperre eine Drehmomentenanforderung an die Antriebsmaschine ausgegeben wird und eine Lastschaltkupplung des Doppelkupplungsgetriebes bei eingelegtem Gang im Teilgetriebe, dem die Lastschaltkupplung zugeordnet ist, schliessend betätigt wird, wobei die betätigte Lastschaltkupplung, das von der Lastschaltkupplung infolge der Betätigung übertragene Drehmoment und das von der Antriebsmaschine angeforderte Drehmoment derart gewählt sind, dass das Drehmoment dem bei eingelegter Parksperre über die Antriebsräder abtriebsseitig an dem Getriebe anliegenden Drehmoment, das von einer Parksperrenklinke abgestützt wird, entgegenwirkt und als Entlastungsmoment dient, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren ausgeführt wird, wenn eine Fahrbahnneigung entlang einer Längsachse des Fahrzeugs, deren Absolutwert einen vorgegebenen Schwellenwert überschreitet, detektiert wird, wobei der Auslegevorgang der Parksperre beim Erreichen einer Drehmomentenschwelle des von der Lastschaltkupplung übertragenen Drehmoments durchgeführt wird, wodurch die physikalische Totzeit des hydraulischen Systems berücksichtigt wird.
- Verfahren zum Auslegen einer Parksperre nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsmoment von der Antriebsmaschine bei konstanter Drehzahl der Antriebsmaschine aufgebracht wird. - Verfahren zum Auslegen einer Parksperre nach einem der
Ansprüche 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsmoment von einer Verbrennungskraftmaschine aufgebracht wird. - Verfahren zum Auslegen einer Parksperre nach einem der
Ansprüche 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass das Entlastungsmoment von einer elektrischen Antriebsmaschine aufgebracht wird.
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