WO2003074907A2 - Doppelkupplungsgetriebe und verfahren zum durchführen einer schaltung bei einem doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

Doppelkupplungsgetriebe und verfahren zum durchführen einer schaltung bei einem doppelkupplungsgetriebe Download PDF

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    • F16H61/28—Generation or transmission of movements for final actuating mechanisms with at least one movement of the final actuating mechanism being caused by a non-mechanical force, e.g. power-assisted
    • F16H2061/283—Adjustment or calibration of actuator positions, e.g. neutral position
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    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50—Signals to an engine or motor
    • F16H2063/506—Signals to an engine or motor for engine torque resume after shift transition, e.g. a resume adapted to the driving style
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    • F16H2302/00—Determining the way or trajectory to new ratio, e.g. by determining speed, torque or time parameters for shift transition
    • F16H2302/04—Determining a modus for shifting
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    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/42—Changing the input torque to the transmission
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    • F16H2306/00—Shifting
    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/44—Removing torque from current gears
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    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/52—Applying torque to new gears
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    • F16H2306/40—Shifting activities
    • F16H2306/54—Synchronizing engine speed to transmission input speed
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    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/02—Driving off
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    • F16H2312/00—Driving activities
    • F16H2312/08—Rocking
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    • F16H—GEARING
    • F16H2342/00—Calibrating
    • F16H2342/04—Calibrating engagement of friction elements
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    • F16H—GEARING
    • F16H2342/00—Calibrating
    • F16H2342/06—Determining which part to calibrate or timing of calibrations
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F16H—GEARING
    • F16H35/00—Gearings or mechanisms with other special functional features
    • F16H35/10—Arrangements or devices for absorbing overload or preventing damage by overload
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    • F16H—GEARING
    • F16H59/00—Control inputs to control units of change-speed-, or reversing-gearings for conveying rotary motion
    • F16H59/60—Inputs being a function of ambient conditions
    • F16H59/66—Road conditions, e.g. slope, slippery
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/18—Preventing unintentional or unsafe shift, e.g. preventing manual shift from highest gear to reverse gear
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    • F16H61/00—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing
    • F16H61/68—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings
    • F16H61/684—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive
    • F16H61/686—Control functions within control units of change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion ; Control of exclusively fluid gearing, friction gearing, gearings with endless flexible members or other particular types of gearing specially adapted for stepped gearings without interruption of drive with orbital gears
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/46—Signals to a clutch outside the gearbox
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    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16H—GEARING
    • F16H63/00—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism
    • F16H63/40—Control outputs from the control unit to change-speed- or reversing-gearings for conveying rotary motion or to other devices than the final output mechanism comprising signals other than signals for actuating the final output mechanisms
    • F16H63/50—Signals to an engine or motor
    • F16H63/502—Signals to an engine or motor for smoothing gear shifts

Definitions

  • the invention relates to a double clutch transmission and a method for performing a shift in a double clutch transmission with at least two transmission input shafts.
  • Parallel shift transmissions or double clutch transmissions and a method for performing a shift in a double clutch transmission are known from vehicle technology.
  • a shift can be carried out without interrupting the tractive force as long as the target gear and the current gear or the initial gear are in engagement with different transmission input shafts.
  • one gear or several gears are to be skipped in a shift, so that the target gear and the starting gear are in engagement with the same transmission input shaft, i.e. the fact that the target gear is not the next higher or lower gear cannot be realized with the known method of a shift-free interruption, because no change of the transmitted input shaft is carried out with this shift. This results in less comfort for the driver with this circuit.
  • the object of the invention is to propose a double clutch transmission and a method of the type mentioned in the introduction in order to carry out shifting operations that are as comfortable as possible without interrupting the tractive force.
  • the object of the invention is achieved by an inventive method for performing a shift in a double clutch transmission with at least two
  • Gearbox input shafts solved in which a torque control is carried out on the clutches assigned to the gearbox input shafts as a function of the load condition of the double clutch gearbox and / or the type of shifting.
  • the torque in the drive train is controlled by coordinated actions of the two clutches and the engine such that preferably suppresses drive train vibrations be and a maximum driving comfort is made possible.
  • the torque control is preferably divided into several phases.
  • a general shift strategy is proposed, in particular for shifts in which the starting gear and the target gear are assigned to different transmission input shafts.
  • the still torque-transmitting clutch of the first transmission input shaft which is assigned to the starting gear, is opened and that a check is carried out at the end of the first phase (phase 1), whether the drive train is in overrun or pull operation.
  • a slip reserve can be built up by keeping the clutch torque constant and / or by appropriately increasing the engine torque as a function of the driver's desired torque, the engine speed being adjusted to a target speed.
  • the target speed can, for. B. in train operation by the maximum of the starting gear speed and the target gear speed plus the slip reserve and in overrun mode by the minimum of the starting gear speed and the target gear speed minus the slip reserve. It is also possible that if the engine torque is not sufficient to reach the target speed, the clutch torque of the torque-transmitting clutch is additionally reduced.
  • the torque on the torque-transmitting clutch can be reduced to the value 0 using a predetermined ramp function or the like, while at the same time the torque on the clutch of the target gear is increased to the slip limit.
  • the engine speed can be coordinated with the target speed by increasing (in overrun mode) or reducing (in train mode) the engine torque depending on the driver's desired torque during a next phase (phase 5).
  • the target engine speed can be determined, for example, in train operation by the target gear speed and the slip reserve and in overrun mode by the target gear speed and the slip reserve.
  • phase 6 a slip-stick transition is realized by a corresponding reduction or increase in the engine torque as a function of the driver's desired torque and / or by closing the clutch of the target gear in order to ensure a smooth transition
  • the engine torque is preferably reduced in train operation and increased in overrun.
  • phases mentioned are supplemented by further phases or that phases are omitted.
  • the phases can also be combined with one another as desired.
  • the object of the present invention is proposed by a method according to the invention for performing a shift in a dual clutch transmission with at least two transmission input shafts, in which a shift is made from the starting gear into an intermediate gear which is in engagement with the other, second transmission input shaft.
  • This intermediate gear can then transmit a moment to the output, while the initial gear is switched to the target gear on the first transmission input shaft.
  • this special shifting can also be carried out comfortably without interrupting the tractive force.
  • phase 1 a first phase (phase 1) z. B. the torque transmitting clutch of the first transmission input shaft is opened. At the end of the first phase, it is checked whether the drive train is in overrun or pull operation.
  • a second phase (phase 2 ') of the method according to the invention can provide that when the clutch of the first transmission input shaft slips, a slip reserve is preferably built up by keeping the clutch torque constant and / or by appropriately increasing the engine torque as a function of the driver's desired torque, the engine speed being at a desired speed is adjusted.
  • the target speed can be determined, for example, in train operation or operation by the maximum of the starting gear speed and the intermediate gear speed plus the slip reserve, the starting gear speed the speed of the first transmission input shaft when the starting gear is engaged and the intermediate gear speed the speed of the second transmission input shaft when the intermediate gear is engaged.
  • the target speed z. B. by the minimum of
  • Starting gear speed and the intermediate gear speed minus the slip reserve can be determined.
  • phase 2 ' it is conceivable that in the context of the second phase (phase 2 '), if the engine torque is not sufficient to reach the target speed, the clutch torque of the torque-transmitting clutch, for. B. the first transmission input shaft is reduced.
  • the clutch torque of the starting gear or the first transmission input shaft can be reduced to the value 0 with a predetermined ramp function, while z. B. at the same time the clutch torque of the clutch of the intermediate gear or the second transmission input shaft is increased to the slip limit.
  • the clutch torque can preferably be reduced linearly via a constant ramp function or the like.
  • a fourth phase (phase 4) of the method according to the invention it can be provided that the starting gear is removed and the target gear is engaged when changing gear.
  • the second phase (phase 2 ') can be repeated after the fourth phase (phase 4), the
  • the target speed in train operation is determined by the maximum of the intermediate gear speed and the target gear speed plus the slip reserve.
  • the target speed can be determined by the minimum of the intermediate gear speed and the target gear speed minus the slip reserve.
  • the target gear speed is the speed of the first transmission input shaft when the target gear is engaged.
  • the third phase (phase 3) can be repeated for cross-fading, the clutch torque on the clutch of the intermediate gear or the second transmission input shaft having a predetermined ramp function to the value 0 is reduced while z. B. at the same time the clutch torque of the clutch of the target gear or the second transmission input shaft is increased to the slip limit.
  • phase 5 For engine synchronization, it can be provided in a fifth phase (phase 5) that by increasing or reducing the engine torque as a function of the driver's desired torque, the engine speed is coordinated with the target speed, the target speed in train operation being determined by the target gear speed and the slip reserve , In overrun mode, the target speed is determined by the target gear speed minus the slip reserve.
  • phase 6 a slip-grip transition is realized by a corresponding reduction in the engine torque as a function of the driver's desired torque and / or by closing the clutch of the target gear in order to ensure a smooth transition reach and finish the circuit.
  • a variable torque replenishment takes place on the clutches of the transmission input shafts, in particular during downshifts in train operation.
  • the speed of the motor should be above the speed of the first transmission input shaft with which the target gear is engaged in order to achieve a cross-fade or overlap with positive abrasion moments.
  • This speed adjustment can be carried out according to the invention by a positive motor torque intervention in order to To reach the target speed.
  • the positive engine torque intervention can preferably be implemented in the case of part-load circuits.
  • a further variant of the method according to the invention can provide that, for example, at the beginning of the circuit for torque control on the clutches of the transmission input shafts, a load and speed-dependent filling torque or level is determined and changed for speed adjustment during the switching, so that the filling torque on the clutches during the Speed adjustment can be set variably. Either the filling torque or level on the drive or on the output during a shift can be controlled. For example, that
  • Fill torque level on the output must be constant so that the driver perceives a constant output torque during the speed adjustment. If the fill torque level at the drive is constant, the speed can be adjusted with a constant speed change of the motor.
  • the filling torque at the output torque can advantageously be variably set by coupling the initial gear or the first transmission input shaft. This results in advantages in terms of switching time and spontaneity, particularly in the case of kickdown downshifts.
  • the engine interventions can be carried out at low load in order to enable the engine to be revved up quickly.
  • the relatively slow approach to the slip limit can be omitted if there is sufficient load. This makes train downshifts even more spontaneous.
  • the speed adjustment can z. B. Orientate to the target speed of the new gear. In this way, the driver does not notice the engagement of an intermediate gear on the inactive sub-transmission.
  • the target gear is used as the basis for determining the level of the filling torque or the filling torque.
  • the speed adjustment can always be based on the target gear speed and not on the intermediate gear speed. In this way driving comfort is increased so that the driver does not notice the engagement of the intermediate gear on the inactive sub-transmission.
  • the level of the filling torque is first reduced and then kept constant for a predetermined time before it is correspondingly rebuilt at the end of the speed adjustment.
  • the filling level of the slipping clutch for example of the first transmission input shaft, is increased again to the drive torque. This allows the speed to be kept constant at the target gear speed. This is particularly important if the target gear is not yet engaged in the partial transmission.
  • a continuous calculation of the filling level can be carried out. This can preferably be divided into three sections. In a first section, the filling level z. B. degraded linearly. Thereafter, the filling level can be kept at a predetermined level during a second section, and then during a third section at the end of the speed adjustment z. B. speed and / or slip dependent.
  • the object of the invention is achieved by a double clutch transmission.
  • the dual clutch transmission according to the invention with at least two transmission input shafts can preferably be used to carry out the methods described above.
  • the double clutch transmission has at least one device for torque control as a function of the load condition of the double clutch transmission and / or the type of shifting on the clutches assigned to the transmission input shafts.
  • FIG. 1 shows a flow diagram of a first exemplary embodiment of a method according to the invention
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a second exemplary embodiment of the method according to the invention
  • FIG. 4 curves of the engine speed, the engine torque, the clutch torque and the respective gear for three different upshifts according to FIG. 3;
  • FIG. 5 curves of the engine speed, the engine torque, the clutch torque and the respective gear for three different thrust upshifts according to FIG. 3;
  • FIG. 6 curves of the engine speed, the engine torque, the clutch torque and the respective gear for three different train downshifts according to FIG. 3;
  • FIG. 9 shows a schematic course of the filling torque level according to a third
  • Figure 10 shows schematic curves of different speeds
  • FIG. 11 shows schematic curves of different speeds and the clutch torque and the engine torque in a double downshift according to the third exemplary embodiment of the method according to the invention, the target gear having already been engaged;
  • FIG. 12 shows schematic profiles of different speeds, the clutch torque and the engine torque of a double downshift according to the third exemplary embodiment of the method according to the invention, the target gear not being engaged when the target speed has been reached;
  • FIG. 13 shows schematic curves of different speeds, the clutch torque and the engine torque in a double downshift according to the third exemplary embodiment of the method according to the invention, the target speed being reached before the overlap on the intermediate gear.
  • FIG. 1 shows a flow chart of a first exemplary embodiment of the method according to the invention for performing a shift between two gears of different transmission input shafts in a double clutch transmission.
  • the couplings of the Double clutch transmission controlled accordingly in order to enable a shift-free interruption.
  • a change is made in a first phase (phase 1) on the torque-transmitting clutch from the state of sticking to the state of slipping.
  • the torque-transmitted clutch of the first transmission input shaft is brought into the slip state by linearly reducing the clutch torque.
  • phase 2 a decision is made as to whether the drive train is in the pulling or pushing state. If there is no slip, the first phase (phase 1) is repeated. If there is slippage, it is checked whether the slippage on the transmitted clutch is positive or negative in order to determine whether there is a pulling or pushing operation. Train operation is with positive slip if the engine speed is greater than the speed of the transmission input shaft. If the engine speed is less than the speed of the transmission input shaft in the event of a negative slip, the overrun mode is present. Then the second phase (phase 2) begins.
  • phase 2 when the clutch of the first transmission input shaft slips, a slip reserve is maintained by keeping the clutch torque constant and / or by appropriately increasing the engine torque
  • the target speed can, for. B. in train operation by the maximum of the starting gear speed and the target gear speed plus the slip reserve and in overrun by the minimum of the starting gear speed and the target gear speed minus the slip reserve. It is also possible that if the engine torque is not sufficient to reach the target speed, the clutch torque of the torque-transmitting clutch is additionally reduced.
  • phase 3 for cross-fading, the torque on the torque-transmitting clutch is reduced to the value 0 using a predetermined ramp function or the like, while at the same time the torque on the clutch of the target gear is increased to the slip limit.
  • phase 5 an increase (in overrun mode) or a reduction (in train mode) in the engine torque depending on the Driver's desired torque, the engine speed is coordinated with the target speed.
  • the target engine speed can be determined, for example, in train operation by the target gear speed and the slip reserve and in overrun mode by the target gear speed and the slip reserve.
  • phase 6 a slip-stick transition is achieved by a corresponding reduction (in train operation) or increase (in overrun operation) as a function of the driver's desired torque and / or by closing the clutch of the target gear is realized in order to achieve a smooth transition. Then it is checked whether the clutch is stuck, if no this phase (phase 6) is repeated and if so the shift is complete.
  • the proposed control strategy is illustrated in FIG. 2 on the basis of various shift types, namely the train upshift, the push upshift, the train downshift and the push downshift.
  • Three diagrams arranged one above the other are shown for each circuit type. The diagram shows the course of various variables during the respective switching over time or over the switching phases.
  • the curve of the engine speed with a solid line I the curve of the speed of the second transmission input shaft (assigned to the target gear) with the solid line A and the speed of the first transmission input shaft (assigned to the initial gear) with the solid line B for the different phases over time.
  • the second line shows the current engine torque with a solid line and the driver's desired torque with a dashed line over time.
  • the third line shows the torque transmitted by the second clutch with a solid line A and the torque transmitted by the first clutch with a solid line B over time.
  • phase 2 the torque of the clutch still transmitting should be at the slip limit being held.
  • phase 3 the torque of the target gear is brought to the expected slip limit and in phase 5 it is kept at the slip limit.
  • FIG. 3 shows a flow diagram of a second exemplary embodiment of the method according to the invention for performing a shift between two gears of the same transmission input shaft in a double clutch transmission.
  • the clutches of the dual clutch transmission are controlled accordingly by the method according to the invention, in order to enable a shift-free interruption in the traction force.
  • phase 1 the torque-transmitting clutch changes from the sticking state to the slipping state.
  • the torque-transmitted clutch of the first transmission input shaft is brought into the slip state by linearly reducing the clutch torque.
  • phase 2 ' a decision is made as to whether the drive train is in the pulling or pushing state. If there is no slip, the first phase (phase 1) is repeated. If there is slippage, it is checked whether the slippage on the transmitted clutch is positive or negative in order to determine whether there is a pulling or pushing operation. Train operation is with positive slip if the engine speed is greater than the speed of the transmission input shaft. If the engine speed is less than the speed of the transmission input shaft in the event of a negative slip, the overrun mode is present. Then the second phase (phase 2 ') begins.
  • a so-called slip reserve is built up.
  • the torque of the transmitting clutch can be kept constant or at the slip limit.
  • the engine speed is brought to a target speed by suitably increasing or decreasing the engine torque with respect to the desired driver torque. If the engine torque is insufficient to reach the target speed within an acceptable time, the torque of the transmitting clutch can be reduced, for example.
  • the target speed is the maximum of the starting gear speed and the intermediate gear speed when the intermediate gear is switched plus a hatch reserve.
  • the target speed is defined by the minimum of the starting gear speed and the intermediate gear speed minus the slip reserve, the starting gear speed being the speed of the first transmission input shaft when the starting gear is engaged and the intermediate gear speed is the speed of the second transmission input shaft in the intermediate gear.
  • phase 3 the cross-fading is carried out.
  • the torque of the transmitted clutch which is assigned to the first gear input shaft engaged with the starting gear, is preferably determined via a constant ramp z.
  • B linearly reduced to the value 0, while at the same time the torque of the clutch of the intermediate gear is driven to the slip limit.
  • the third phase (phase 3) is identical for train and push operations.
  • phase 4 the gear change is carried out from the starting gear to the intermediate gear, the starting gear being removed and the intermediate gear being engaged.
  • the target speed is determined by the maximum of the intermediate gear speed and the target gear speed plus the slip reserve, and in overrun mode the target speed is determined by the minimum of the intermediate gear speed and the target gear speed minus the slip reserve.
  • the target gear speed is the speed of the first transmission input shaft when the target gear is engaged.
  • the third phase (phase 3) can be repeated for cross-fading, the clutch torque of the intermediate gear, ie the second transmission input shaft, being reduced to the value 0 with a constant ramp function, while at the same time the clutch torque of the clutch of the target gear is driven to the slip limit.
  • a fifth phase the motor synchronization is carried out.
  • the engine speed can be brought to a desired target speed. If the engine torque is insufficiently large or small to reach the target speed within an acceptable time, z. B. in addition, the torque of the clutch of the target gear can be increased.
  • the target speed for train shifts is determined by the target gear speed and the slip reserve. In overrun circuits, the target speed is determined by the target gear speed minus the slip reserve.
  • a sixth phase the torque-transmitting clutch changes from the slip state to the sticking state. This is achieved by a suitable increase (in overrun mode) or decrease (in train mode) of the engine torque with respect to the driver's desired torque and / or by closing the clutch of the target gear or the first transmission input shaft until the clutch no longer slips.
  • the slip-stick transition should be carried out with a smoothing in order to achieve a smooth transition and in this way to avoid jerking movements when switching.
  • the sixth phase (phase 6) can be repeated until the clutch sticks and the target gear is engaged in order to end the shifting by the method according to the invention.
  • FIGS. 4 to 7 each show 12 diagrams in three columns, the diagrams in each column being assigned to a specific circuit.
  • the curve of the engine speed with a solid line I the curve of the speed of the second transmission input shaft (assigned to target gear) with the solid line II and the speed of the first transmission input shaft (assigned to the initial gear) with dashed line for different gear changes represented the time.
  • the second line shows the current engine torque with a solid line and the driver's desired torque with a dashed line over time.
  • the third line shows the torque transmitted by the second clutch with a solid line A and the torque transmitted by the first clutch with a dashed line B over time.
  • the fourth line shows the gears of the transmission input shafts in each case over the phases of the shift, the solid line B identifying the engaged gears of the first transmission input shaft and the dashed line A identifying the engaged gears of the second transmission input shaft.
  • the first clutch is the first Gearbox input shaft and the second clutch assigned to the second gearbox input shaft.
  • FIG. 4 are diagrams for various train upshifts.
  • the left column of FIG. 4 shows the diagrams which result from a 2- (1) -4 train upshift, the intermediate gear being given in brackets. In this case, the gear ratio of the intermediate gear is greater than the gear ratio of the initial gear.
  • the middle column in Figure 4 shows a 2- (3) -4 train upshift, the gear ratio of the intermediate gear being between the gear ratio of the starting gear and the target gear.
  • the right column in Figure 4 shows a 2- (5) -4 train upshift, the gear ratio of the intermediate gear being smaller than the gear ratio of the target gear.
  • FIG. 5 shows diagrams for various boost upshifts.
  • the left column of FIG. 5 shows a 2- (1) -4 thrust upshift, in which the gear ratio of the intermediate gear is greater than the gear ratio of the initial gear.
  • a 2- (3) -4 thrust upshift is shown, in which the gear ratio of the intermediate gear lies between the gear ratio of the starting gear and the target gear.
  • the right column of FIG. 5 shows a 2- (5) -4 thrust upshift, in which the gear ratio of the intermediate gear is smaller than the gear ratio of the target gear.
  • FIG. 6 shows diagrams for different train backward calculations.
  • a 4- (1) -2 train downshift is shown in the left column, with the gear ratio of the intermediate gear being greater than the gear ratio of the target gear.
  • a 4- (3) -2 train downshift is indicated, whereby this ratio of the intermediate gear lies between the ratio of the initial gear and the target gear.
  • the right column shows a 4- (5) -2 train downshift, whereby the gear ratio of the intermediate gear is smaller than the gear ratio of the starting gear.
  • FIG. 7 shows diagrams for various thrust downshifts.
  • the left column of FIG. 7 shows a 4- (1) -2 thrust downshift, the gear ratio of the intermediate gear being greater than the gear ratio of the target gear.
  • the middle column shows a 4- (3) -2 thrust downshift, the gear ratio of the intermediate gear being between the gear ratio of the starting gear and the target gear.
  • the right column of FIG. 7 shows a 4- (5) -2 thrust downshift, the gear ratio of the intermediate gear being smaller than the gear ratio of the initial gear.
  • the target gear can be assigned, for example, to the first transmission input shaft B, with a gear of the second then instead of shifting directly into the target gear
  • Transmission input shaft A is used as an intermediate gear.
  • the gear ratio of the intermediate gear can be larger or smaller than the gear ratio of the initial gear and also larger or smaller than the gear ratio of the target gear.
  • FIG. 8 shows a double downshift via an intermediate gear according to the second exemplary embodiment of the method according to the invention on the basis of the transmission input shaft speed and the engine speed as well as the clutch torque and the engine torque.
  • This shift strategy proposed for downshifts provides positive moment intervention in order to reach the target speed.
  • multiple downshifts are carried out as a two-stage shift via an intermediate gear in the other sub-transmission.
  • FIG. 9 shows a schematic course of a filling torque level according to a third exemplary embodiment of the method according to the invention.
  • a filling torque level is determined at the beginning of the shift, which is load and speed dependent via a map.
  • the basis for the replenishment is the finish line.
  • this method provided that the refill is increased again when the target engine speed is reached. This is particularly advantageous if the target gear is not yet engaged in the transmission after the target engine speed has been reached. Thus, at least the full moment of the old gear or the intermediate gear can be transmitted during the waiting time.
  • the filling level is also maintained during the overlap with the intermediate course.
  • the filling torque level is calculated continuously, with three sections being formed. In the first section, the filling torque level z. B. degraded linearly. In a second section, the filling torque level is kept at a certain value. The filling element level is then rebuilt at the end of the speed adjustment, that is to say speed-dependent or slip-dependent, as part of a third section.
  • the speed of degradation, the lower filling level and the rise again at the end can be applied using a map.
  • the rate of degradation can e.g. B. be pedal dependent.
  • B. Downshifts can be carried out comfortably at low loads by slowly opening the clutch.
  • the level of filling can be related to the clutch or the output torque. It has been shown that when the level of filler in relation to the clutch is constant, the engine speed increases with a constant acceleration. The increase in the level of filling torque at the end can only depend on the slip speed of the new gear and not on the speed of the intermediate gear.
  • the map corresponds to a P controller and can hold this accordingly when the target speed is reached.
  • FIG. 10 shows a schematic course of a simple downshift according to the third exemplary embodiment of the method according to the invention, the course of the transmission input speed, the engine speed and the course of the
  • Coupling torque and the engine torque are shown over time.
  • a double downshift is shown in FIG. 11, in which the target gear is already engaged when the target speed is reached.
  • multiple downshifts there are different situations depending on how quickly the target speed is engaged or reached is.
  • the target gear should also be engaged before the overlap begins.
  • the method according to the invention often reaches the target speed before the target gear is engaged. The level of refill can then be built up depending on the slip up to the driver's desired torque.
  • FIGS. 11 to 13 in which the target gear is engaged at different times.
  • an emergency release function of the clutch can be provided to avoid overheating of the clutch, which e.g. after an applicable time, the clutch begins to open slowly.
  • the non-shiftable gear can be recognized and replaced by a new gear specification.
  • a double downshift is also shown in FIG. 12, in which the target gear is not yet engaged when the target speed is reached.
  • the coupling of the intermediate gear keeps the speed constant at maximum output torque.
  • FIG. 13 also shows a double downshift, the target speed being reached before overlapping on the intermediate gear.
  • Relationships used in subclaims indicate the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim; they are not to be understood as a waiver of the achievement of independent, objective protection for the combinations of features of the related subclaims. Since the subjects of the subclaims can form their own and independent inventions with regard to the prior art on the priority date, the applicant reserves the right to make them the subject of independent claims or declarations of division. They can furthermore also contain independent inventions which have a design which is independent of the objects of the preceding subclaims.

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Abstract

Es wird ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zumindest zwei Getriebeeingangswellen vorgeschlagen, wobei eine Momentensteuerung an den der Getriebeeingangswellen zugeordneten Kupplungen in Abhängigkeit des Belastungszustandes des Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungsart durchgeführt wird.

Description

Doppelkupplungsgetriebe und Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zumindest zwei Getriebeeingangswellen.
Aus der Fahrzeugtechnik sind Parallelschaltgetriebe bzw. Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe bekannt. Eine Schaltung kann ohne Unterbrechung der Zugkraft durchgeführt werden, solange der Zielgang und der aktuelle Gang bzw. der Anfangsgang mit verschiedenen Getriebeeingangswellen in Eingriff stehen. Für den Fall, dass bei einer Schaltung ein Gang oder mehrere Gänge übersprungen werden sollen, so dass der Zielgang und der Anfangsgang mit derselben Getriebeeinganswelle in Eingriff stehen, d.h. dass der Zielgang nicht der nächst höhere oder niedrigere Gang ist, kann mit dem bekannten Verfahren eine Zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung nicht realisiert werden, weil kein Wechsel der übertragenen Einganswelle bei dieser Schaltung durchgeführt wird. Somit treten für den Fahrer bei dieser Schaltung Komforteinbußen auf.
Demzufolge liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren der eingangs genannten Gattung vorzuschlagen, um möglichst komfortable Schaltungen ohne Zugkraftunterbrechung durchzuführen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit wenigstens zwei
Getriebeeingangswellen gelöst, bei dem eine Momentensteuerung an den der Getriebeeingangswellen zugeordneten Kupplungen in Abhängigkeit des Belastungszustandes des Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungsart durchgeführt wird.
Auf diese Weise kann in Abhängigkeit von dem Zustand im Getriebe, z. B. Zug- oder Schubbelastung, und der Schaltungsart, z. B. Hochschaltung oder Rückschaltung, das Moment im Triebstrang durch abgestimmte Aktionen der beiden Kupplungen und des Motors derart gesteuert wird, dass vorzugsweise Triebstrangschwingungen unterdrückt werden und ein maximaler Fahrkomfort ermöglicht wird. Die Momentensteuerung wird vorzugsweise in mehrere Phasen unterteilt.
Im Rahmen einer Weiterbildung wird eine generelle Schaltstrategie insbesondere bei Schaltungen vorgeschlagen, bei denen der Anfangsgang und der Zielgang unterschiedlichen Getriebeeingangswellen zugeordnet sind.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren kann vorgesehen sein, dass nach einem Gangwechselsignal in einer ersten Phase (Phase 1 ) die noch momentübertragende Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle, welche dem Anfangsgang zugeordnet ist, geöffnet wird und dass am Ende der ersten Phase (Phase 1) geprüft wird, ob sich der Antriebsstrang im Schub- oder Zugbetrieb befindet.
Danach kann während einer zweiten Phase (Phase 2) bei schlupfender Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle eine Schlupfreserve durch ein Konstanthalten des Kupplungsmomentes und/oder durch geeignetes Erhöhen des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes aufgebaut werden, wobei die Motordrehzahl an eine Solldrehzahl angeglichen wird. Die Solldrehzahl kann z. B. im Zugbetrieb durch das Maximum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl zuzüglich der Schlupf reserve und im Schubbetrieb durch das Minimum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt werden. Es ist auch möglich, dass, wenn das Motormoment nicht ausreicht, um die Solldrehzahl zu erreichen, zusätzlich das Kupplungsmoment der momentübertragenden Kupplung reduziert wird.
Gemäß einer Weiterbildung kann bei einer dritten Phase (Phase 3) zum Überblenden das Moment an der momentübertragenden Kupplung mit einer vorbestimmten Rampenfunktion oder dergleichen auf den Wert 0 reduziert werden, während gleichzeitig das Moment an der Kupplung des Zielganges auf die Schlupfgrenze erhöht wird. Danach kann im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung während einer nächsten Phase (Phase 5) durch eine Erhöhung (im Schubbetrieb) oder eine Reduzierung (im Zugbetrieb) des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmoments die Motordrehzahl mit der Solldrehzahl abgestimmt werden. Dabei kann die Solldrehzahl des Motors beispielsweise im Zugbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve und im Schubbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve ermittelt werden. Schließlich kann die Schaltung im Rahmen einer weiteren Phase (Phase 6) beendet werden, bei der durch entsprechende Reduzierung oder Erhöhung des Motormomentes in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes und/oder durch Schließen der Kupplung des Zielganges ein Schlupf-Haft-Übergang realisiert wird, um einen ruckfreien Übergang zu erreichen, wobei vorzugsweise das Motormoment im Zugbetrieb reduziert und im Schubbetrieb erhöht wird.
Es ist möglich, dass bei dem vorgeschlagenen Verfahren die genannten Phasen durch weitere Phasen ergänzt oder dass Phase weggelassen werden. Die Phasen können auch beliebig miteinander kombiniert werden.
Ferner wird die Aufgabe der vorliegenden Erfindung durch ein erfindungsgemäßes Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen vorgeschlagen, bei dem von dem Anfangsgang in einen Zwischengang geschaltet wird, der mit der anderen, zweiten Getriebeeingangswelle in Eingriff steht. Dieser Zwischengang kann dann ein Moment auf den Abtrieb übertragen, während bei der ersten Getriebeeingangswelle der Anfangsgang in den Zielgang geschaltet wird. Auf diese Weise wird auch diese spezielle Schaltung komfortabel ohne Unterbrechung der Zugkraft durchgeführt.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren werden insbesondere vier verschiedene Schalttypen berücksichtigt, nämlich die Zug-Hochschaltungen, die Schub- Hochschaltungen, die Zug-Rückschaltungen und die Schub-Rückschaltungen. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung können auch bei dieser Ausgestaltung mehrere unterschiedliche Phasen bei der Momentensteuerung an den Kupplungen der beiden Getriebeeingangswellen verwendet werden, um eine komfortable Überblendung bei den einzelnen Schaltphasen zu realisieren. Es ist möglich, dass dabei Phasen weggelassen bzw. hinzugefügt und die Phasen auch beliebig miteinander kombiniert werden. Dabei lassen sich die aus dem Stand der Technik bekannten Komforteinbußen durch die Verwendung der erfindungsgemäßen Schaltstrategie vermeiden. Bei einer ersten Phase (Phase 1) wird z. B. die noch momentübertragende Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle geöffnet. Am Ende der ersten Phase wird geprüft, ob sich der Antriebsstrang im Schub- oder Zugbetrieb befindet.
Eine zweite Phase (Phase 2') des erfindungemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass bei schlupfender Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle eine Schlupfreserve vorzugsweise durch ein Konstanthalten des Kupplungsmomentes und/oder durch geeignetes Erhöhen des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes aufgebaut wird, wobei die Motordrehzahl an eine Solldrehzahl angeglichen wird. Die Solldrehzahl kann beispielsweise im Zugbetrieb bzw. -betrieb durch das Maximum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zwischengang-Drehzahl zuzüglich der Schlupf reserve bestimmt wird, wobei die Anfangsgang-Drehzahl die Drehzahl der ersten Getriebeeinganswelle bei eingelegtem Anfangsgang und die Zwischengang-Drehzahl die Drehzahl der zweiten Getriebeeingangswelle bei eingelegtem Zwischengang ist. Im Schubbetrieb bzw. -zustand kann die Solldrehzahl z. B. durch das Minimum der
Anfangsgang-Drehzahl und der Zwischengang-Drehzahl abzüglich der Schlupf reserve bestimmt werden.
Es ist denkbar, dass im Rahmen der zweiten Phase (Phase 2'), wenn das Motormoment nicht ausreicht, um die Solldrehzahl zu erreichen, zusätzlich das Kupplungsmoment der momentübertragenden Kupplung z. B. der ersten Getriebeeingangswelle reduziert wird.
Bei einer dritten Phase (Phase 3) kann zum Überblenden das Kupplungsmoment des Anfangsganges bzw. der ersten Getriebeeingangswelle mit einer vorbestimmten Rampenfunktion auf den Wert 0 reduziert wird, während z. B. gleichzeitig das Kupplungsmoment der Kupplung des Zwischenganges bzw. der zweiten Getriebeeingangswelle auf die Schlupfgrenze erhöht wird. Vorzugsweise kann das Kupplungsmoment über eine konstante Rampenfunktion oder dergleichen linear verringert werden.
Im Rahmen einer vierten Phase (Phase 4) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorgesehen sein, dass zum Gangwechsel der Anfangsgang herausgenommen und der Zielgang eingelegt wird. Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann nach der vierten Phase (Phase 4) beispielsweise die zweite Phase (Phase 2') wiederholt werden, wobei die Solldrehzahl im Zugbetrieb durch das Maximum der Zwischengang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl zuzüglich der Schlupfreserve bestimmt wird. Im Schubbetrieb kann die Solldrehzahl durch das Minimum der Zwischengang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt werden. Dabei ist die Zielgang-Drehzahl die Drehzahl der ersten Getriebeeingangswelle bei eingelegtem Zielgang.
Nach dem Aufbau der Schlupfphase durch die Wiederholung der zweiten Phase (Phase 2') kann zum Überblenden die dritte Phase (Phase 3) wiederholt werden, wobei das Kupplungsmoment an der Kupplung des Zwischenganges bzw. der zweiten Getriebeeingangswelle mit einer vorbestimmten Rampenfunktion auf den Wert 0 reduziert wird, während z. B. gleichzeitig das Kupplungsmoment der Kupplung des Zielganges bzw. der zweiten Getriebeeingangswelle auf die Schlupfgrenze erhöht wird.
Zur Motorsynchronisierung kann im Rahmen einer fünften Phase (Phase 5) vorgesehen sein, dass durch die Erhöhung oder Reduzierung des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmoments die Motordrehzahl mit der Solldrehzahl abgestimmt wird, wobei die Solldrehzahl im Zugbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve bestimmt wird. Im Schubbetrieb wird die Solldrehzahl durch die Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupf reserve bestimmt.
Im Rahmen einer sechsten Phase (Phase 6) des erfindungsgemäßen Verfahrens kann beispielsweise vorgesehen sein, dass durch entsprechende Reduzierung des Motormomentes in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes und/oder durch Schließen der Kupplung des Zielganges ein Schlupf-Haft-Übergang realisiert wird, um einen ruckfreien Übergang zu erreichen und die Schaltung zu beenden.
Im Rahmen einer vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung kann gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen sein, dass insbesondere bei Rückschaltvorgängen im Zugbetrieb eine variable Momentenauffüllung an den Kupplungen der Getriebeeingangswellen erfolgt. Bei Schaltungen im Zugbetrieb sollte die Drehzahl des Motors oberhalb der Drehzahl der ersten Getriebeeingangswelle liegen, mit der der Zielgang im Eingriff steht, um bei positiven Abriebsmomenten eine Überblendung bzw. Überschneidung zu erreichen. Diese Drehzahlanpassung kann erfindungsgemäß durch einen positiven Motormomenten-Eingriff erfolgen, um die Zieldrehzahl zu erreichen. Der positive Motormomenten-Eingriff kann bevorzugt bei Teillastschaltungen realisiert werden.
Eine weitere Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann vorsehen, dass beispielsweise zu Beginn der Schaltung zur Momentensteuerung an den Kupplungen der Getriebeeingangswellen ein last- und drehzahlabhängiges Auffüllmoment bzw. -niveau bestimmt und zur Drehzahlanpassung während der Schaltung verändert wird, sodass das Auffüllmoment an den Kupplungen während der Drehzahlanpassung variabel eingestellt werden kann. Dabei kann entweder das Auffüllmoment bzw. -niveau am Antrieb oder am Abtrieb während einer Schaltung gesteuert werden. Beispielsweise kann das
Auffüllmomentniveau am Abtrieb konstant sein, so dass der Fahrer ein konstantes Abtriebsmoment während der Drehzahlanpassung wahrnimmt. Wenn das Auffüllmomentniveau am Antrieb konstant ist, kann die Drehzahlanpassung mit einer konstanten Drehzahländerung des Motors erfolgen.
In vorteilhafter Weise kann bei dem erfindungsgemäßen Verfahren das Auffüllmoment bei dem Abtriebsmoment bevorzugt durch die Kupplung des Anfangsganges bzw. der ersten Getriebeeingangswelle variabel eingestellt werden. Daraus ergeben sich Vorteile bezüglich der Schaltzeit und der Spontaneität insbesondere bei sogenannten Kickdown- Zugrückschaltungen.
Beispielsweise können die Motoreingriffe bei niedriger Last durchgeführt werden, um ein schnelles Hochdrehen des Motors zu ermöglichen. Durch das Öffnen der Kupplung zu Beginn der Rückschaltung kann bei ausreichender Last das relativ langsame Anfahren der Schlupf grenze entfallen. Damit lassen sich Zugrückschaltungen noch spontaner durchführen. Die Drehzahianpassung kann sich dabei z. B. an der Zieldrehzahl des neuen Gangs orientieren. Auf diese Weise bemerkt der Fahrer das Einkuppeln eines Zwischengangs auf dem nicht aktiven Teilgetriebe nicht.
Gemäß einer Weiterbildung der vorliegenden Erfindung kann vorgesehen sein, dass der Zielgang als Basis für die Bestimmung des Auffüllmomentniveaus bzw. des Auffüllmomentes verwendet wird. Die Drehzahlanpassung kann sich dabei immer an der Zielgang-Drehzahl und nicht an der Zwischengang-Drehzahl orientieren. Auf diese Weise wird der Fahrkomfort erhöht, so dass der Fahrer das Einkuppeln des Zwischengangs auf dem nicht aktiven Teilgetriebe nicht wahrnimmt.
Im Rahmen einer Ausgestaltung der Erfindung kann vorgesehen sein, dass das Auffüllmomentniveau zunächst abgebaut und dann für eine vorbestimmte Zeit konstant gehalten wird, bevor es zum Ende der Drehzahlanpassung entsprechend wieder aufgebaut wird. Bei Erreichen der Zieldrehzahl wird das Füllniveau der schlupfenden Kupplung beispielsweise der ersten Getriebeeingangswelle wieder auf das Antriebsmoment erhöht. Damit kann die Drehzahl auf der Zielgang-Drehzahl konstant gehalten wird. Dies ist besonders dann wichtig, wenn der Zielgang im Teilgetriebe noch nicht eingelegt ist .
Bei dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann eine kontinuierliche Berechnung des Füllniveaus durchgeführt werden. Dies kann vorzugsweise in drei Abschnitte unterteilt werden. In einem ersten Abschnitt wird das Füllniveau z. B. linear abgebaut. Danach kann während eines zweiten Abschnitts das Füllniveau auf einem vorbestimmten Niveau gehalten werden, um dann während eines dritten Abschnitts zum Ende der Drehzahlanpassung z. B. Drehzahl- und/oder schlupfabhängig aufgebaut zu werden.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist während einer Schaltung die Summe der Kupplungsmomente ^ ^^ gleich dem Auffüllmoment MFÜII- Das Auffüllmoment MFÜII kann nach folgender Gleichung bestimmt werden:
Mmι = MFahrerwmsch • Auffüllmomentniveau
wobei Fahrerwunsch das Fahrerwunschmoment ist. Dabei wird das Auffüllmoment Mmι relativ zum Fahrerwunschmoment MFahrerwunsch bestimmt, wobei auch Änderungen des Fahrerwunschmoments MFahrerwunsch berücksichtigt werden.
Ferner wird die Aufgabe der Erfindung durch ein Doppelkupplungsgetriebe gelöst. Das erfindungsgemäße Doppelkupplungsgetriebe mit zumindest zwei Getriebeeingangswellen kann vorzugsweise zum Durchführen der vorbeschriebenen Verfahren verwendet werden. Erfindungsgemäß weist das Doppelkupplungsgetriebe zumindest eine Einrichtung zur Momentensteuerung in Abhängigkeit des Belastungszustandes des Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungsart an den der Getriebeeingangswellen zugeordneten Kupplungen auf.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgend beschriebenen Zeichnungen. Es zeigen:
Figur 1 ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 2 Verläufe der Motordrehzahl, des Motormoments und des
Kupplungsmoments in Abhängigkeit der jeweiligen Schaltphasen für vier verschiedene Schaltungen gemäß Figur 1 ;
Figur 3 ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 4 Verläufe der Motordrehzahl, des Motormoments, des Kupplungsmoments und des jeweiligen Gangs für drei verschiedene Zug-Hochschaltungen gemäß Figur 3;
Figur 5 Verläufe der Motordrehzahl des Motormoments, des Kupplungsmoments und des jeweiligen Gangs für drei verschiedene Schub-Hochschaltungen gemäß Figur 3;
Figur 6 Verläufe der Motordrehzahl, des Motormoments, des Kupplungsmoments und des jeweiligen Gangs für drei verschiedene Zug-Rückschaltungen gemäß Figur 3;
Figur 7 Verläufe der Motordrehzahl, des Motormoments und des
Kupplungsmoments und des jeweiligen Gangs für drei verschiedene Schub- Rückschaitungen gemäß Figur 3; Figur 8 Verläufe verschiedener Drehzahlen sowie des Kupplungs- und des
Motormoments gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens mit einem positiven Motormomenteneingriff bei einer Doppel rückschaltung über einen Zwischengang;
Figur 9 einen schematischen Verlauf des Auffüllmomentniveaus gemäß eines dritten
Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 10 schematische Verläufe verschiedener Drehzahlen und des
Kupplungsmoments sowie des Motormoments bei einer Rückschaltung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens;
Figur 11 schematische Verläufe verschiedener Drehzahlen und des Kupplungsmoments sowie des Motormoments bei einer Doppelrückschaltung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei der Zielgang bereits eingelegt ist;
Figur 12 schematische Verläufe verschiedener Drehzahlen, des Kupplungsmoments und des Motormoments einer Doppelrückschaltung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei bei Erreichen der Zieldrehzahl der Zielgang noch nicht eingelegt ist; und
Figur 13 schematische Verläufe verschiedener Drehzahlen, des Kupplungsmoments und des Motormoments bei einer Doppelrückschaltung gemäß des dritten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei die Zieldrehzahl vor dem Überschneiden auf den Zwischengang erreicht wird.
In Figur 1 ist ein Flussdiagramm eines ersten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen einer Schaltung zwischen zwei Gängen unterschiedlicher Getriebeeingangswellen bei einem Doppelkupplungsgetriebe dargestellt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes entsprechend angesteuert, um eine Zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung zu ermöglichen.
Nach einem Gangwechselsignal wird bei einer ersten Phase (Phase 1 ) an der momentübertragenden Kupplung vom Zustand Haften in den Zustand Schlupfen übergegangen. Dazu wird durch lineares Herunterfahren des Kupplungsmomentes die momentübertragene Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle in den Schlupf-Zustand gebracht. Am Ende der Phase, also unmittelbar vor Beginn der zweiten Phase (Phase 2), wird entschieden, ob sich der Antriebsstrang im Zug- oder Schubzustand befindet. Wenn kein Schlupf vorliegt wird die erste Phase (Phase 1 ) wiederholt. Sollte Schlupf vorliegen, wird geprüft, ob der Schlupf an der übertragenen Kupplung positiv oder negativ ist, um festzustellen, ob ein Zug- oder ein Schubbetrieb vorliegt. Der Zugbetrieb liegt bei positivem Schlupf vor, wenn die Motordrehzahl größer als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist. Wenn bei negativem Schlupf die Motordrehzahl kleiner als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist, liegt der Schubbetrieb vor. Danach beginnt die zweite Phase (Phase 2).
Während einer zweiten Phase (Phase 2) bei schlupfender Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle wird eine Schlupfreserve durch ein Konstanthalten des Kupplungsmomentes und/oder durch geeignetes Erhöhen des Motormoments in
Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes aufgebaut, wobei die Motordrehzahl an eine Solldrehzahl angeglichen wird. Die Solldrehzahl kann z. B. im Zugbetrieb durch das Maximum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl zuzüglich der Schlupfreserve und im Schubbetrieb durch das Minimum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt werden. Es ist auch möglich, dass, wenn das Motormoment nicht ausreicht, um die Solldrehzahl zu erreichen, zusätzlich das Kupplungsmoment der momentübertragenden Kupplung reduziert wird.
Bei einer dritten Phase (Phase 3) zum Überblenden wird das Moment an der momentübertragenden Kupplung mit einer vorbestimmten Rampenfunktion oder dergleichen auf den Wert 0 reduziert, während gleichzeitig das Moment an der Kupplung des Zielganges auf die Schlupfgrenze erhöht wird.
Im Rahmen einer weiteren Phase (Phase 5) wird durch eine Erhöhung (im Schubbetrieb) oder eine Reduzierung (im Zugbetrieb) des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmoments die Motordrehzahl mit der Solldrehzahl abgestimmt. Dabei kann die Solldrehzahl des Motors beispielsweise im Zugbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve und im Schubbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve ermittelt werden.
Schließlich wird bei einer weiteren Phase (Phase 6) die Schaltung beendet, in dem durch entsprechende Reduzierung (im Zugbetrieb) oder Erhöhung (im Schubbetrieb) des Motormomentes in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes und/oder durch Schließen der Kupplung des Zielganges ein Schlupf-Haft-Übergang realisiert wird, um einen ruckfreien Übergang zu erreichen. Danach wird geprüft, ob die Kupplung haftet, wenn nein wird diese Phase (Phase 6) wiederholt und wenn ja ist die Schaltung beendet.
In Figur 2 ist die vorgeschlagene Steuerstrategie anhand von verschiedenen Schaltarten, nämlich der Zug-Hochschaltung, der Schub-Hochschaltung, der Zug- Rückschaltung und der Schub-Rückschaltung, verdeutlicht. Für jede Schaltungsart sind jeweils drei übereinander angeordnete Diagramme dargestellt. In den Diagrammen ist der Verlauf verschiedener Größen während der jeweiligen Schaltung über die Zeit bzw. über die Schaltphasen dargestellt.
In den Diagrammen der ersten Zeile ist der Verlauf der Motordrehzahl mit einer durchgezogenen Linie I, der Verlauf der Drehzahl der zweiten Getriebeeinganswelle (Zielgang zugeordnet) mit der durchgezogenen Linie A und die Drehzahl der ersten Getriebeeinganswelle (Anfangsgang zugeordnet) mit der durchgezogenen Linie B für die verschiedenen Phasen über die Zeit dargestellt. In der zweiten Zeile ist jeweils das aktuelle Motormoment mit durchgezogener Linie und das Fahrerwunschmoment mit gestrichelter Linie über die Zeit dargestellt. In der dritten Zeile ist das von der zweiten Kupplung übertragene Moment mit einer durchgezogenen Linie A und das von der ersten Kupplung übertragene Moment mit einer durchgezogenen Linie B über die Zeit dargestellt.
Insgesamt ist die Kenntnis der Schlupfgrenzen bei der Kupplung entscheidend. In der Phase 2 sollte das Moment der noch übertragenden Kupplung bei der Schlupfgrenze gehalten werden. In der Phase 3 wird das Moment der Kupplung des Zielganges auf die zu erwartende Schlupfgrenze gefahren und in der Phase 5 wird es auf der Schlupfgrenze gehalten.
In Figur 3 ist ein Flussdiagramm eines zweiten Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Durchführen einer Schaltung zwischen zwei Gängen derselben Getriebeeingangswelle bei einem Doppelkupplungsgetriebe dargestellt. Durch das erfindungsgemäße Verfahren werden die Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebe entsprechend angesteuert, um eine Zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung zu ermöglichen.
Bei einer ersten Phase (Phase 1) wird bei der momentübertragenden Kupplung vom Zustand Haften in den Zustand Schlupfen übergegangen. Dazu wird durch lineares Herunterfahren des Kupplungsmomentes die momentübertragene Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle in den Schlupf-Zustand gebracht. Am Ende der Phase, also unmittelbar vor Beginn der zweiten Phase (Phase 2'), wird entschieden, ob sich der Antriebsstrang im Zug- oder Schubzustand befindet. Wenn kein Schlupf vorliegt wird die erste Phase (Phase 1) wiederholt. Sollte Schlupf vorliegen, wird geprüft, ob der Schlupf an der übertragenen Kupplung positiv oder negativ ist, um festzustellen, ob ein Zug- oder ein Schubbetrieb vorliegt. Der Zugbetrieb liegt bei positivem Schlupf vor, wenn die Motordrehzahl größer als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist. Wenn bei negativem Schlupf die Motordrehzahl kleiner als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle ist, liegt der Schubbetrieb vor. Danach beginnt die zweite Phase (Phase 2').
Bei der zweiten Phase (Phase 2') wird eine sogenannte Schlupfreserve aufgebaut. Dazu kann das Moment der übertragenden Kupplung konstant oder an der Schlupfgrenze gehalten werden. Durch geeignetes Erhöhen bzw. Absenken des Motormomentes bezüglich des Fahrerwunschmomentes wird die Motordrehzahl auf eine Solldrehzahl gebracht. Falls das Motormoment unzureichend ist, um die Solldrehzahl binnen akzeptabler Zeit zu erreichen, kann beispielsweise zusätzlich das Moment der übertragenden Kupplung reduziert werden. Dabei wird unterschieden, ob der Zug- oder der Schubbetrieb vorliegt. Die Solldrehzahl ist bei einer Zugschaltung in den Zwischengang das Maximum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zwischengang-Drehzahl zuzüglich einer Schlupfreserve. Bei einer Schubschaltung in den Zwischengang ist die Solldrehzahl definiert durch das Minimum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zwischengang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve, wobei die Anfangsgang-Drehzahl die Drehzahl der ersten Getriebeeinganswelle bei eingelegtem Anfangsgang und die Zwischengang-Drehzahl die Drehzahl der zweiten Getriebeeingangswelle bei eingelegtem Zwischengang ist.
Bei einer dritten Phase (Phase 3) wird das Überblenden durchgeführt. Dabei wird das Moment der übertragenen Kupplung, welche der mit dem Anfangsgang in Eingriff stehenden ersten Getriebeeingangswelle zugeordnet ist, vorzugsweise über eine konstante Rampe z. B. linear auf den Wert 0 reduziert, während gleichzeitig das Moment der Kupplung des Zwischenganges auf die Schlupfgrenze gefahren wird. Die dritte Phase (Phase 3) ist für den Zug- und den Schubbetrieb identisch.
Bei einer vierten Phase (Phase 4) wird der Gangwechsel von dem Anfangsgang zum Zwischengang durchgeführt, wobei der Anfangsgang herausgenommen und der Zwischengang eingelegt wird.
Nach der vierten Phase (Phase 4) wird die zweite Phase (Phase 2') wiederholt werden, wobei auch hier zwischen Zugbetrieb und Schubbetrieb unterschieden wird. Im Zugbetrieb wird die Solldrehzahl durch das Maximum der Zwischengang-Drehzahl und der Zielgang- Drehzahl zuzüglich der Schlupfreserve bestimmt und im Schubbetrieb wird die Solldrehzahl durch das Minimum der Zwischengang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt. Dabei ist die Zielgang-Drehzahl die Drehzahl der ersten Getriebeeingangswelle bei eingelegtem Zielgang.
Nach dem Aufbau der Schlupfreserve durch die Wiederholung der zweiten Phase (Phase 2') kann zum Überblenden die dritte Phase (Phase 3) wiederholt werden, wobei das Kupplungsmoment des Zwischenganges, also der zweiten Getriebeeingangswelle mit einer konstanten Rampenfunktion auf den Wert 0 reduziert wird, während gleichzeitig das Kupplungsmoment der Kupplung des Zielganges auf die Schlupfgrenze gefahren wird.
Bei einer fünften Phase (Phase 5) wird die Motorsynchronisierung durchgeführt. Durch geeignetes Erhöhen bzw. Absenken des Motormomentes bezüglich des Fahrerwunschmomentes kann die Motordrehzahl auf eine gewünschte Solldrehzahl gebracht werden. Falls das Motormoment unzureichend groß bzw. klein ist, um die Solldrehzahl innerhalb einer akzeptablen Zeit zu erreichen, kann z. B. zusätzlich das Moment der Kupplung des Zielganges erhöht werden. Dabei wird die Solldrehzahl bei Zugschaltungen durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve bestimmt. Bei Schubschaltungen wird die Solldrehzahl durch die Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt.
Bei einer sechsten Phase (Phase 6) wird bei der momentübertragenden Kupplung vom Zustand Schlupfen zu dem Zustand Haften übergegangen. Dies wird durch eine geeignete Erhöhung (im Schubbetrieb) oder Absenkung (im Zugbetrieb) des Motormomentes bezüglich des Fahrerwunschmomentes und/oder durch das Schließen der Kupplung des Zielganges bzw. der ersten Getriebeeingangswelle erreicht, bis die Kupplung nicht mehr schlupft. Der Schlupf-Haft-Übergang soll mit einer Verschleifung durchgeführt werden, um einen sanften Übergang zu erreichen und auf diese Weise Ruckbewegungen bei der Schaltung zu vermeiden. Die sechste Phase (Phase 6) kann wiederholt werden, bis die Kupplung haftet und der Zielgang eingelegt ist, um die Schaltung durch das erfindungsgemäße Verfahren zu beenden.
In den Figuren 4 bis 7 sind jeweils 12 Diagramme in drei Spalten dargestellt, wobei die Diagramme in jeder Spalte einer bestimmten Schaltung zugeordnet sind. In den Diagrammen der ersten Zeile ist der Verlauf der Motordrehzahl mit einer durchgezogenen Linie I, der Verlauf der Drehzahl der zweiten Getriebeeinganswelle (Zielgang zugeordnet) mit der durchgezogenen Linie II und die Drehzahl der ersten Getriebeeinganswelle (Anfangsgang zugeordnet) mit gestrichelter Linie für unterschiedliche Schaltungen über die Zeit dargestellt. In der zweiten Zeile ist jeweils das aktuelle Motormoment mit durchgezogener Linie und das Fahrerwunschmoment mit gestrichelter Linie über die Zeit dargestellt. In der dritten Zeile ist das von der zweiten Kupplung übertragene Moment mit einer durchgezogenen Linie A und das von der ersten Kupplung übertragene Moment mit einer gestrichelten Linie B über die Zeit dargestellt. In der vierten Zeile sind die jeweils eingelegten Gänge der Getriebeeingangswellen über die Phasen der Schaltung dargestellt, wobei die durchgezogene Linie B die eingelegten Gänge der ersten Getriebeeingangswelle und die gestrichelte Linie A die eingelegten Gänge der zweiten Getriebeeingangswelle kennzeichnet. Demnach ist die erste Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle und die zweite Kupplung der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet. Diese vorgenannten Bezeichnungen gelten für die Figuren 4 bis 7.
In Figur 4 sind Diagramme für verschiedene Zug-Hochschaltungen. Die linke Spalte der Figur 4 zeigt die Diagramme, welche bei einer 2-(1 )-4 Zug-Hochschaltung sich ergeben, wobei der Zwischengang jeweils in Klammern angegeben ist. In diesem Fall ist die Übersetzungsstufe des Zwischenganges größer als die Übersetzungsstufe des Anfangsganges. Die mittlere Spalte in Figur 4 zeigt eine 2-(3)-4 Zug-Hochschaltung, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges zwischen der Übersetzungsstufe des Anfangsganges und des Zielganges liegt. Die rechte Spalte in Figur 4 zeigt eine 2-(5)-4 Zug-Hochschaltung, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges kleiner ist als die Übersetzungsstufe des Zielganges.
In Figur 5 sind Diagramme für verschiedene Schub-Hochschaltungen dargestellt. In der linken Spalte der Figur 5 ist eine 2-(1 )-4 Schub-Hochschaltung gezeigt, bei der die Übersetzungsstufe des Zwischenganges größer ist als die Übersetzungsstufe des Anfangsganges. In der mittleren Spalte der Figur 5 ist eine 2-(3)-4 Schub-Hochschaltung gezeigt, bei der die Übersetzungsstufe des Zwischenganges zwischen der Übersetzungsstufe des Anfangganges und des Zielganges liegt. Die rechte Spalte der Figur 5 zeigt eine 2-(5)-4 Schub-Hochschaltung, bei der die Übersetzungsstufe des Zwischenganges kleiner ist als die Übersetzungsstufe des Zielganges.
In Figur 6 sind Diagramme für verschiedene Zug-Rückschaitungen dargestellt. In der linken Spalte ist eine 4-(1)-2 Zug-Rückschaltung gezeigt, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges größer ist als die Übersetzungsstufe des Zielganges. In der mittleren Spalte ist eine 4-(3)-2 Zug-Rückschaltung angedeutet, wobei diese Übersetzungsstufe des Zwischenganges zwischen der Übersetzungsstufe des Anfangsganges und des Zielganges liegt. Die rechte Spalte zeigt eine 4-(5)-2 Zug-Rückschaltung, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges kleiner ist als die Übersetzungsstufe des Anfangganges.
In Figur 7 sind Diagramme für verschiedene Schub-Rückschaltungen gezeigt. Die linke Spalte der Figur 7 zeigt eine 4-(1)-2 Schub-Rückschaltung, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges größer als die Übersetzungsstufe des Zielganges ist. In der mittleren Spalte ist eine 4-(3)-2 Schub-Rückschaltung gezeigt, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges zwischen der Übersetzungsstufe des Anfangsganges und des Zielganges liegt. Die rechte Spalte der Figur 7 zeigt eine 4-(5)-2 Schub-Rückschaltung, wobei die Übersetzungsstufe des Zwischenganges kleiner ist als die Übersetzungsstufe des Anfangsganges.
Zusammenfassend können bei einem Doppelkupplungsgetriebe vier verschiedene Schalttypen, wie bereits erwähnt, definiert werden, nämlich Zug-Hochschaltungen, Schub- Hochschaltungen, Zug-Rückschaltungen und Schub-Rückschaltungen. Eine Schaltung, bei der der Zielgang und der Anfangsgang auf derselben Eingangswelle liegt, lässt sich durch die Verwendung eines Zwischenganges durch das erfindungsgemäße Verfahren ohne Zugkraftunterbrechung realisieren, wie es sich aus den Figuren 3 bis 7 ergibt.
Der Zielgang kann beispielsweise der ersten Getriebeeingangswelle B zugeordnet sein, wobei dann statt direkt in den Zielgang zu schalten ein Gang der zweiten
Getriebeeingangswelle A als Zwischengang verwendet wird. Die Übersetzungsstufe des Zwischenganges kann größer oder kleiner als die Übersetzungsstufe des Anfangsganges sein und auch größer oder kleiner als die Übersetzungsstufe des Zielganges.
In Figur 8 ist eine Doppelrückschaltung über einen Zwischengang gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Getriebeeingangswellendrehzahl und der Motordrehzahl sowie dem Kupplungsmoment und dem Motormoment dargestellt.
Diese für Zugrückschaltungen vorgeschlagene Schaltstrategie sieht einen positiven Momenteneingriff vor, um die Zieldrehzahl zu erreichen. Auch bei diesem Ausführungsbeispiel werden Mehrfach-Rückschaltungen als zweistufige Schaltung über einen Zwischengang im anderen Teilgetriebe durchgeführt.
In Figur 9 ist ein schematischer Verlauf eines Auffüllmomentniveaus gemäß einem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt. Bei dieser Schaltstrategie wird zu Beginn der Schaltung ein Auffüllmomentniveau bestimmt, welches über ein Kennfeld last- und drehzahlabhängig ist. Die Basis für die Auffüllung ist dabei der Zielgang. Im Gegensatz zu dem zweiten Ausführungsbeispiel wird bei diesem Verfahren vorgesehen, dass die Auffüllung bei Erreichen der Zielmotordrehzahl wieder erhöht wird. Dies ist besonders dann vorteilhaft, wenn der Zielgang im Getriebe nach Erreichen der Zielmotordrehzahl noch nicht eingelegt ist. Somit kann in der Wartezeit zumindest das volle Moment des alten Gangs bzw. des Zwischengangs übertragen werden.
Bei dem vorliegenden Verfahren wird das Füllniveau auch während der Überschneidung mit dem Zwischengang eingehalten. Wie in Figur 9 gezeigt, wird das Auffüllmomentniveau kontinuierlich berechnet, wobei sich drei Abschnitte herausbilden. In dem ersten Abschnitt wird das Auffüllmomentniveau z. B. linear abgebaut. Bei einem zweiten Abschnitt wird das Auffüllmomentniveau auf einem bestimmten Wert gehalten. Danach wird im Rahmen eines dritten Abschnitts das Auffüllmömentniveau zum Ende der Drehzahlanpassung, also drehzahl- oder schlupfabhängig, wieder aufgebaut.
Somit ergibt sich der schematische Verlauf des Auffüllmomentniveaus gemäß Figur 9, wobei das Auffüllmomentniveau prozentual in Abhängigkeit von dem
Fahrerwunschmoment gezeigt ist. Die Abbaugeschwindigkeit, das untere Füllniveau sowie der Wiederanstieg am Ende kann über ein Kennfeld appliziert werden. Die Abbaugeschwindigkeit kann z. B. pedalabhängig sein. Somit können z. B. Rückschaltungen bei geringer Last durch langsames Öffnen der Kupplung komfortabel durchgeführt werden. Grundsätzlich kann das Auffüllmömentniveau auf die Kupplung oder auf das Abtriebsmoment bezogen werden. Es hat sich gezeigt, dass, wenn das Auffüllmömentniveau bezogen auf die Kupplung konstant ist, die Motordrehzahl mit einer konstanten Beschleunigung ansteigt. Der Wiederanstieg des Auffüllmomentniveaus am Ende kann nur von der Schlupfdrehzahl des neuen Gangs und nicht von der Drehzahl des Zwischengangs abhängig sein. Das Kennfeld entspricht einem P-Regler und kann bei Erreichen der Zieldrehzahl dies entsprechend halten.
In Figur 10 ist ein schematischer Verlauf einer Einfach-Rückschaltung gemäß dem dritten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens dargestellt, wobei die Verläufe der Getriebeeingangsdrehzahl, der Motordrehzahl sowie die Verläufe des
Kupplungsmoments und des Motormoments über die Zeit dargestellt sind. Im Gegensatz dazu ist in Figur 11 eine Doppelrückschaltung gezeigt, bei der bei Erreichen der Zieldrehzahl der Zielgang bereits eingelegt ist. Bei Mehrfach-Rückschaltungen gibt es verschiedene Situationen, je nachdem, wie schnell die Zieldrehzahl eingelegt bzw. erreicht ist. Neben der Bedingung, dass die Motorzieldrehzahl erreicht wird, sollte auch der Zielgang vor Beginn der Überschneidung eingelegt sein. Insbesondere bei Mehrfach- Schaltungen ist mit dem erfindungsgemäßen Verfahren die Zieldrehzahl oft schon vor dem Einlegen des Zielgangs erreicht. Das Auffüllmömentniveau kann dann schlupfabhängig bis zum Fahrerwunschmoment aufgebaut werden. Insbesondere aus den Figuren 11 bis 13 sind verschiedene Schaltsituationen dargestellt, bei denen der Zielgang zu unterschiedlichen Zeiten eingelegt wird.
Wenn aus irgendeinem Grund der Zielgang nicht eingelegt werden kann und das Kupplungsmoment der ersten Kupplung mit hohem Schlupf weiterhin auf dem
Fahrerwunschmoment verbleibt, kann zum Vermeiden einer Überhitzung der Kupplung eine Notöffnungsfunktion der Kupplung vorgesehen werden, welche z.B. nach einer applizierbaren Zeit beginnt, die Kupplung langsam aufzufahren. Zusätzlich kann der nicht schaltbare Gang erkannt werden und durch eine neue Gangvorgabe ersetzt werden.
In Figur 12 ist ebenfalls eine Doppel rückschaltung gezeigt, bei der bei Erreichen der Zieldrehzahl der Zielgang noch nicht eingelegt ist. Die Kupplung des Zwischengangs hält die Drehzahl bei maximalem Abtriebsmoment konstant.
In Figur 13 ist ebenfalls eine Doppelrückschaltung dargestellt, wobei die Zieldrehzahl vor dem Überschneiden auf den Zwischengang erreicht wird.
Die mit der Anmeldung eingereichten Patentansprüche sind Formulierungsvorschläge ohne Präjudiz für die Erzielung weitergehenden Patentschutzes. Die Anmelderin behält sich vor, noch weitere, bisher nur in der Beschreibung und/oder Zeichnungen offenbarte Merkmalskombinationen zu beanspruchen.
In Unteransprüchen verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspru- ches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Da die Gegenstände der Unteransprüche im Hinblick auf den Stand der Technik am Prioritätstag eigene und unabhängige Erfindungen bilden können, behält die Anmelderin sich vor, sie zum Gegenstand unabhängiger Ansprüche oder Teilungserklärungen zu machen. Sie können weiterhin auch selbständige Erfindungen enthalten, die eine von den Gegenständen der vorhergehenden Unteransprüche unabhängige Gestaltung aufweisen.
Die Ausführungsbeispiele sind nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung zahlreiche Abänderungen und Modifikationen möglich, insbesondere solche Varianten, Elemente und Kombinationen und/oder Materialien, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den in der allgemeinen Beschreibung und Ausführungsformen sowie den Ansprüchen beschriebenen und in den Zeichnungen enthaltenen Merkmalen bzw. Elementen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Herstell-, Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Durchführen einer Schaltung bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zumindest zwei Getriebeeingangswellen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Momentensteuerung an den der Getriebeeingangswellen zugeordneten Kupplungen in
Abhängigkeit des Belastungszustandes des Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungsart durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass die Momentensteuerung bei der Schaltung von einem Anfangsgang in einen Zielgang in mehreren Phasen durchgeführt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Moment am Triebstrang durch Ansteuerung der beiden Kupplungen und des Motors derart gesteuert wird, dass Triebstrangschwingungen unterdrückt werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Gangwechselsignal in einer ersten Phase (Phase 1) die noch momentübertragende Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle geöffnet wird und dass am Ende der ersten Phase (Phase 1) geprüft wird, ob sich der Antriebsstrang im Schub- oder
Zugbetrieb befindet.
5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass während einer zweiten Phase (Phase 2) bei schlupfender Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle eine Schlupfreserve durch ein Konstanthalten des Kupplungsmomentes und/oder durch geeignetes Erhöhen des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes aufgebaut wird, wobei die Motordrehzahl an eine Solldrehzahl angeglichen wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Solldrehzahl im
Zugbetrieb durch das Maximum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl zuzüglich der Schlupfreserve bestimmt wird.
7. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Solldrehzahl im Schubbetrieb durch das Minimum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zielgang- Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Motormoment nicht ausreicht, um die Solldrehzahl zu erreichen, zusätzlich das Kupplungsmoment der momentübertragenden Kupplung reduziert wird.
9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer dritten Phase (Phase 3) zum Überblenden das Moment an der momentübertragenden
Kupplung mit einer vorbestimmten Rampenfunktion auf den Wert 0 reduziert wird, während gleichzeitig das Moment an der Kupplung des Zielganges auf die Schlupfgrenze erhöht wird.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nächsten Phase (Phase 5) durch eine Erhöhung oder eine Reduzierung des Motormoments in Abhängigkeit des Fahrerwunschmoments die Motordrehzahl mit der Solldrehzahl abgestimmt wird, wobei die Solldrehzahl des Motors im Zugbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die Schlupfreserve bestimmt wird und wobei die Solldrehzahl des Motors im Schubbetrieb durch die Zielgang-Drehzahl und die
Schlupfreserve ermittelt wird.
11.Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer weiteren Phase (Phase 6) durch entsprechende Reduzierung oder Erhöhung des Motormomentes in Abhängigkeit des Fahrerwunschmomentes und/oder durch
Schließen der Kupplung des Zielganges ein Schlupf-Haft-Übergang realisiert wird, um einen ruckfreien Übergang zu erreichen und die Schaltung zu beenden, wobei das Motormoment im Zugbetrieb reduziert und im Schubbetrieb erhöht wird.
12. Verfahren, insbesondere nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Schaltung, bei der der Anfangsgang und der Zielgang einer gemeinsamen ersten Getriebeeingangswelle zugeordnet sind, von dem Anfangsgang in einen Zwischengang geschaltet wird, welcher einer zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet ist, wobei durch den Zwischengang ein Moment von der zweiten Getriebeeingangswelle auf die Abtriebswelle übertragen wird und an der ersten Getriebeeingangswelle der Zielgang geschaltet wird.
13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass nach einem Gangwechselsignal die erste Phase (Phase 1) durchgeführt wird.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Phase (Phase 2') durchgeführt wird, wobei die Solldrehzahl im Zugbetrieb durch das Maximum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zwischengang-Drehzahl zuzüglich der
Schlupfreserve und im Schubbetrieb durch das Minimum der Anfangsgang-Drehzahl und der Zwischengang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve bestimmt wird.
15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn das Motormoment nicht ausreicht, um die Solldrehzahl zu erreichen, zusätzlich das Kupplungsmoment der momentübertragenden Kupplung reduziert wird.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Phase (Phase 3) durchgeführt wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer vierten Phase (Phase 4) zum Gangwechsel der Anfangsgang herausgenommen und der Zielgang eingelegt wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass nach der vierten Phase (Phase 4) die zweite Phase (Phase 2') wiederholt wird, wobei die Solldrehzahl im Zugbetrieb durch das Maximum der Zwischengang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl zuzüglich der Schlupfreserve bestimmt wird und wobei die Solldrehzahl im Schubbetrieb durch das Minimum der Zwischengang-Drehzahl und der Zielgang-Drehzahl abzüglich der Schlupfreserve ermittelt wird.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass die dritte Phase (Phase 3) wiederholt wird, wobei zum Überblenden das Kupplungsmoment der Kupplung der zweiten Getriebeeingangswelle mit einer vorbestimmten Rampenfunktion auf den Wert 0 reduziert wird, während gleichzeitig das Kupplungsmoment der Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle auf die Schlupfgrenze erhöht wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die fünfte Phase (Phase 5) durchgeführt wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die sechste Phase (Phase 6) durchgeführt wird.
22. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass während der Schaltung ein positiver Momenteneingriff durchgeführt wird, um die Zieldrehzahl zu erreichen.
23. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zu Beginn der Schaltung zur Momentensteuerung an den Kupplungen der Getriebeeingangswellen ein last- und drehzahlabhängiges Auffüllmoment bestimmt und zur Drehzahlanpassung während der Schaltung verändert wird.
24. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass der Zielgang als Basis für die Bestimmung des Auffüllmoment verwendet wird.
25. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Auffüllmoment zunächst abgebaut und dann für eine vorbestimmte Zeit bei einem
Auffüllmömentniveau gehalten sowie zum Ende der Drehzahlanpassung entsprechend aufgebaut wird.
26. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Abbau des Auffüllmoments auf ein vorbestimmtes Auffüllmomentniveaus linear und der Aufbau drehzahl- und/oder schlupfabhängig durchgeführt wird. 27Nerfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass ein
Auffüllmoment Mmι während der Schaltung der Summe der anliegenden Kupplungsmomente ∑ &A entspricht.
28. Doppelkupplungsgetriebe mit zumindest zwei Getriebeeingangswellen, insbesondere zum Durchführen eines Verfahrens nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung zur Momentensteuerung in Abhängigkeit des Belastungszustandes des Doppelkupplungsgetriebes und/oder der Schaltungsart an den der Getriebeeingangswellen zugeordneten Kupplungen vorgesehen ist.
PCT/DE2003/000654 2002-03-07 2003-02-28 Doppelkupplungsgetriebe und verfahren zum durchführen einer schaltung bei einem doppelkupplungsgetriebe WO2003074907A2 (de)

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