WO2004010019A1 - Verfahren zum anfahren bei einem mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere bei einem doppelkupplungsgetriebe - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a method for starting in a multiple clutch transmission, in particular in a double clutch transmission, according to the preamble of claim 1.
- Double clutch transmissions are known from vehicle technology. Such transmissions usually comprise essentially two sub-transmissions with different pairs of gears, a double clutch with two friction clutches, an input shaft and an output shaft and, depending on the number of gears, form-fitting, unsynchronized clutches.
- a dual clutch transmission the gears can be shifted without load and without interruption of tractive power and without tensioning the shiftable gears, since the next gear to be shifted is already engaged in the non-coupled sub-transmission.
- one friction clutch is opened and the second is closed accordingly.
- the three and multiple clutch transmissions are generally based on the same principle.
- one of the friction clutches synchronizes the drive motor or the drive to the output speed in such a way that the motor is not stalled.
- both couplings are dimensioned accordingly large, since the thermal load occurring here is very large.
- DE 100 15 296 AI discloses a double clutch transmission, in which the two clutches are partially closed when starting.
- the clutch torque of the first clutch is continuously increased during the start, the clutch torque of the second clutch running towards zero. Only when starting in first gear, both clutches are partially closed, the torque support of the second gear becoming less and less during starting and thus the thermal load on the first clutch increasing more and more. The thermal load is thus only partially reduced.
- the present invention has for its object to provide a method for starting for a multiple clutch transmission, in particular a double clutch transmission, which makes it possible to reduce the thermal load on the starting clutches.
- the starting clutches can be designed to be smaller in terms of their thermal load-bearing capacity, which also results in a reduction in costs.
- the starting clutches when starting with a multiple clutch transmission.
- a sub-transmission can be engaged, so that the thermal load when starting is distributed over at least two clutches.
- the at least two clutches used are constant during the start-up over the entire start-up period. Torque partially closed. It is only shortly before the differential speed in the clutch of the first gear approaches zero that it is opened. The torque reduction in the clutch of the first gear is from
- Second gear clutch adopted so that the total drive torque remains constant. The best possible acceleration process is thus achieved.
- the final gear of this acceleration process results from the accelerator pedal position and the respective driving resistance. Only when the driving resistance is so great that the driving performance only corresponds to the driving resistance in first gear, does the starting process end in first gear and the clutch in second gear is no longer engaged.
- the torque at the gearbox output thus results from the sum of the clutch torques of the at least two starting clutches with the gear ratios generated in each case in the at least two sub-gearboxes.
- both starting clutches are used simultaneously during the starting process.
- a sensible extension of the start-up process is that the drive motor is included in the control process.
- the drive motor should only start up from its idling speed up to a low speed, e.g. B. 1 200 U / min, with the highest possible torque.
- the drive motor is held until the slipping process in the clutches is completed, that is, until the clutch of the second gear is completely closed.
- the drive motor is, and thus the Antriebsmas' chine up to its rated speed, z. B. 1 900 U / min accelerated.
- the next gear e.g. B. preparing to change from first to third gear.
- a double clutch transmission 1 with an input shaft 2, an output shaft 3, and two clutches 4, 4 ', each of which is assigned to the two partial transmissions 5, 5', is shown schematically ' .
- the first sub-transmission 5 produces the gears 1, 3, 5, 7, 9, 11 and the three reverse gears 1R, 2R and 3R, whereas the second sub-transmission 5 'produces the gears 2, 4, ⁇ , 8, 10, and 12, so that - twelve forward gears and three reverse gears can be achieved.
- the first gear can be engaged in the first sub-transmission 5 and the second gear in the second sub-transmission 5 ';
- the starting process can be carried out with both clutches 4, 4 '.
- the torque at the transmission output results from the sum of the clutch torque of the clutch 4 assigned to the first sub-transmission 5 with the translation of the first gear and the clutch torque of the clutch 4 'assigned to the second sub-transmission 5' with the translation of the second gear. In this way, the required friction work can be distributed to both clutches 4, 4 '.
- the differential speed in clutch 4 assigned to first partial transmission 5 will first strive towards zero. Shortly before this state is reached, this clutch 4 is fully opened and the vehicle is only further accelerated with the clutch 4 'assigned to the second partial transmission 5'. nigt. At the same time, the transmission 5 shifts from first to third gear. When this switching process is complete, the clutch 4 begins to close again and thus supports the clutch 4 '.
- the procedure can be continued analogously for the shift into fourth gear; depending on the respective conditions, it may be appropriate to carry out the method until the clutch 4 is opened for the first time.
- the method according to the invention has the advantage that the clutches 4 and 4 "used must be designed to be smaller with regard to the thermal load capacity. Nevertheless, the maximum engine torque should be able to be transmitted.
- the method can also be applied analogously to multiple clutch transmissions.
- the friction work can be distributed over the three clutches.
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Abstract
Im Rahmen des Verfahrens zum Anfahren für ein Mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe, mit einer Antriebswelle, einer Abtriebswelle, mit zumindest zwei Anfahrkupplungen und zumindest zwei Teilgetriebe, die unterschiedliche Gänge erzeugen, wobei jedem Teilgetriebe eine Anfahrkupplung zugeordnet ist, werden zum Anfahren zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') eingesetzt, wobei in jedem mittels der zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') koppelbaren Teilgetriebe (5, 5') ein Gang eingelegt wird, so dass sich die thermische Belastung beim Anfahren auf zumindest zwei Kupplungen (4, 4') verteilt, wobei sich das Drehmoment am Getriebeabtrieb aus der Summe der Kupplungsmomente der zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') mit den jeweils in den zumindest zwei Teilgetrieben (5, 5') erzeugten Gangübersetzungen ergibt.
Description
Verfahren zum Anfahren bei einem Mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere bei' einem Doppelkupplungsgetriebe
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Anfahren bei einem Mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere bei einem Doppelkupplungsgetriebe, gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
Doppelkupplungsgetriebe sind aus der Fahrzeugtechnik bekannt. Üblicherweise umfassen derartige Getriebe im wesentlichen zwei Teilgetriebe mit verschiedenen Zahnradpaaren, eine Doppelkupplung mit zwei Reibungskupplungen, eine Antriebswelle und eine Abtriebswelle sowie je nach Gangzahl formschlüssige, unsynchronisierte Schaltkupplungen. Mit einem Doppelkupplungsgetriebe können die Gänge lastfrei und ohne Zugkraftunterbrechung sowie ohne Verspannung der schaltbaren Gänge geschaltet werden, da sich der nächste zu schaltende Gang in dem nicht gekoppelten Teilgetriebe be- reits eingelegt ist. Zum Schalten wird die eine Reibungskupplung geöffnet und die zweite entsprechend geschlossen. Auf dem gleichen Prinzip basieren die Drei- und Mehrfachkupplungsgetriebe im allgemeinen.
Während eines Anfahrvorganges wird von einer der Reibungskupplungen der Antriebsmotor bzw. der Antrieb auf die Abtriebsdrehzahl derart synchronisiert, dass der Motor nicht abgewürgt wird.
Nach dem Stand der Technik muss mit einem Doppelkupplungsgetriebe bei einem Anfahrvorgang im ersten, zweiten oder in einem beliebigen Gang die Reibarbeit von einer der beiden Reibungskupplungen aufgenommen werden. Um dies zu
realisieren, werden beide Kupplungen entsprechend groß dimensioniert, da die hierbei auftretende thermische Belastung sehr groß ist.
Die DE 100 15 296 AI offenbart ein Doppelkupplungsgetriebe, bei welchem beim Anfahren die beiden Kupplungen teilweise geschlossen sind. Das Kupplungsmoment der ersten Kupplung wird während des Anfahrens immer weiter erhöht, wobei das Kupplungsmoment der zweiten Kupplung gegen Null läuft. Ausschließlich beim Anfahren im ersten Gang sind beide Kupplungen teilweise geschlossen, wobei die Drehmomentunterstützung des zweiten Ganges während des Anfahrens immer geringer wird und damit die thermische Belastung für die erste Kupplung immer mehr ansteigt. Somit wird die thermische Belastung nur teilweise reduziert.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Anfahren für ein Mehrfachkupplungsgetriebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe anzugeben, welches es ermöglicht, die auf die Anfahrkupplungen anfallende thermische Belastung zu reduzieren. Dadurch können die Anfahrkupplungen bezüglich der thermischen Belastbarkeit kleiner ausgelegt werden, was auch in einer Reduzierung der Kosten resultiert.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst. Weitere Varianten gehen aus den Unteransprüchen hervor.
Demnach wird vorgeschlagen, bei einem Anfahrvorgang mit einem Mehrfachkupplungsgetriebe zumindest zwei und vorzugsweise sämtliche Anfahrkupplungen einzusetzen. Hierbei soll in jedem mittels der zumindest zwei Anfahrkupplungen
koppelbaren Teilgetriebe ein Gang eingelegt sein, so dass sich die thermische Belastung beim Anfahren auf zumindest zwei Kupplungen verteilt.
Die mindestens zwei eingesetzten Kupplungen werden während des Anfahrens über den gesamten Anfahrzeitraum mit einem konstanten . Drehmoment teilweise geschlossen. Erst kurz bevor in der Kupplung des ersten Gangss die Differenzdrehzahl gegen Null geht, wird diese geöffnet. Der Drehmo- mentabbau in der Kupplung des ersten Gangs wird von der
Kupplung des zweiten Gangs übernommen, so dass in der Summe das Antriebsmoment konstant bleibt. Somit wird der möglichst optimale Beschleunigungsvorgang erreicht. Der Endgang dieses Beschleunigungsvorgangs ergibt sich aus der Gaspedalstellung und dem jeweiligen Fahrwiderstand. Nur wenn der Fahrwiderstand so groß ist, dass die Fahrleistung nur im ersten Gang dem Fahrwiderstand entspricht, endet der Anfahrvorgang im ersten Gang und die Kupplung des zweiten Gangs wird nicht mehr angelegt.
Somit ergibt sich das Drehmoment am Getriebeabtrieb aus der Summe der Kupplungsmomente der zumindest zwei Anfahrkupplungen mit den jeweils in den zumindest zwei Teilgetrieben erzeugten Gangübersetzungen.
Im Rahmen einer besonders vorteilhaften Variante der Erfindung ist vorgesehen, dass bevor die Differenzdrehzahl in der einem .ersten Teilgetriebe mit der aktuell höchsten Übersetzung zugeordneten Kupplung den Wert Null annimmt, die diesem Teilgetriebe zugeordnete Kupplung ganz geöffnet wird, wobei das Fahrzeug mit der einem zweiten Teilgetriebe zugeordneten Kupplung weiterbeschleunigt wird und gleichzeitig im ersten Teilgetriebe in einen höheren Gang als der
Gang des zweiten Teilgetriebes umgeschaltet wird. Anschließend, wenn dieser Schaltvorgang beendet ist, wird die dem ersten Teilgetriebe zugeordnete Kupplung wieder geschlossen, um die dem zweiten Teilgetriebe zugeordnete Kupplung beim weiteren Anfahren zu unterstützen.
Bei einem Doppelkupplungsgetriebe werden demnach während des Anfahrvorgangs beide Anfahrkupplungen gleichzeitig eingesetzt.
Eine sinnvolle Erweiterung des Anfahrvorgangs ist, dass der Antriebsmotor mit in den Regelvorgang einbezogen wird. Der Antriebsmotor soll beim Anfahren von seiner Leerlaufdrehzahl nur bis zu einer niedrigen Drehzahl, z. B. 1 200 U/min, mit möglichst hohem Drehmoment angehoben werden. Bei dieser Drehzahl wird der Antriebsmotor so lange gehalten, bis der Rutschvorgang in den Kupplungen abgeschlossen ist, d. h., bis die Kupplung des zweiten Gangs vollkommen geschlossen ist. Anschließend wird der Antriebs- motor und damit die Antriebsmas'chine bis zu seiner Nenndrehzahl, z. B. 1 900 U/min, beschleunigt. Sollte nach diesem Anfahrvorgang des Fahrzeug weiter beschleunigt werden, wird nach dem Öffnen der Kupplung des ersten Gangs in diesem Getriebezweig sofort der nächste Gang, z. B. der Wech- sei vom ersten in den dritten Gang, vorbereitet. Bevor der Antriebsmotor im zweiten Gang an seine Nenndrehzahl kommt, wird dann die Last von der Kupplung des zweiten Gangs an die Kupplung des dritten Gangs übergeben. Mit diesem Verfahren wird die Reibleistung der Anfahrkupplung möglichst klein gehalten.
Die Erfindung wird im folgenden anhand der beigefügten Figur, die eine Prinzipdarstellung eines Doppelkupplungsgetriebes zeigt, näher erläutert.
In der Figur ist ein Doppelkupplungsgetriebe 1, mit einer Antriebswelle 2, einer Abtriebswelle 3, sowie zwei Kupplungen 4, 4', die jeweils den beiden Teilgetrieben 5, 5' zugeordnet sind, ' schematisch gezeigt. Das erste Teilgetriebe 5 erzeugt die Gänge 1, 3, 5, 7, 9, 11 sowie die drei Rückwärtsgänge 1R, 2R und 3R, wohingegen das zweite Teilgetriebe 5' die Gänge 2, 4, β, 8, 10, und 12 erzeugt, so dass- zwölf Vorwärtsgänge und drei Rückwärtsgänge realisierbar sind.
Beispielsweise kann im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens im ersten Teilgetriebe 5 der erste Gang und im zweiten Teilgetriebe 5' der zweite Gang eingelegt sein; gemäß dem hier vorgestellten Verfahren kann der Anfahrvorgang mit beiden Kupplungen 4, 4' durchgeführt werden. Hier- bei ergibt sich das Drehmoment am Getriebeabtrieb aus der Summe des Kupplungsmomentes der dem ersten Teilgetriebe 5 zugeordneten Kupplung 4 mit der Übersetzung des ersten Ganges und des Kupplungsmomentes der dem zweiten Teilgetriebe 5' zugeordneten Kupplung 4' mit der Übersetzung des zweiten Ganges. Auf diese Weise kann die erforderliche Reibarbeit auf beide Kupplungen 4, 4' verteilt werden.
Während der Beschleunigungsphase des Fahrzeugs wird die Differenzdrehzahl in der dem ersten Teilgetriebe 5 zu- geordneten Kupplung 4 zuerst gegen Null streben. Kurz bevor dieser Zustand erreicht wird, wird diese Kupplung 4 ganz geöffnet und das Fahrzeug wird nur noch mit der dem zweiten Teilgetriebe 5' zugeordneten Kupplung 4' weiterbeschleu-
nigt. Gleichzeitig wird im Teilgetriebe 5 vom ersten in den dritten Gang umgeschaltet. Wenn dieser Schaltvorgang beendet ist, beginnt die Kupplung 4 wieder zu schließen und unterstützt damit die Kupplung 4' .
Wenn es erforderlich ist, kann das Verfahren analog für den Schaltvorgang in den vierten Gang fortgesetzt werden; in Abhängigkeit von den jeweiligen Bedingungen kann es zweckmäßig sein, das Verfahren bis zum erstmaligen Öffnen der Kupplung 4 durchzuführen.
Das erfindungsgemäße Verfahren weist den Vorteil auf, dass die eingesetzten Kupplungen 4 und 4 " bezüglich der thermischen Belastbarkeit kleiner ausgelegt werden müssen. Dennoch soll das maximale Motormoment übertragen werden können.
Das Verfahren lässt sich analog auch auf Mehrfachkupplungsgetriebe übertragen. Bei einem Dreikupplungsgetriebe mit drei Kupplungen kann beispielsweise die Reibarbeit auf die drei Kupplungen verteilt werden.
Bezugszeichen
1 Doppelkupplungsgetriebe 2 Antriebswelle
3 Abtriebswelle
4 Kupplung 4 ' Kupplung
5 erstes Teilgetriebe 5' zweites Teilgetriebe
Claims
1. Verfahren zum Anfahren für ein Mehrfachkupplungsge- triebe, insbesondere ein Doppelkupplungsgetriebe, mit einer
Antriebswelle, einer Abtriebswelle, mit zumindest zwei Anfahrkupplungen und zumindest zwei Teilgetriebe, die unterschiedliche Gänge erzeugen, wobei jedem Teilgetriebe eine Anfahrkupplung zugeordnet ist, dadurch g e k e n n - z e i c h n e t , dass zum Anfahren zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') eingesetzt werden, wobei in jedem mittels der zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') koppelbaren Teilgetriebe (5, 5') ein Gang eingelegt wird, so dass sich die thermische Belastung beim Anfahren auf zumindest zwei Kupplungen (4, 4') verteilt, wobei sich das Drehmoment am Getriebeabtrieb aus der Summe der Kupplungsmomente der zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') mit den jeweils in den zumindest zwei Teilgetrieben (5, 5' ) erzeugten Gangübersetzungen ergibt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass bevor die Differenzdrehzahl in der einem ersten Teilgetriebe (5) mit der aktuell höchsten Ü- bersetzung zugeordneten Kupplung (4) den Wert Null annimmt, die' diesem Teilgetriebe (5) zugeordnete Kupplung (4) ganz geöffnet wird, wobei das Fahrzeug mit der dem zweiten Teilgetriebe (5') zugeordneten Kupplung (4') weiterbeschleunigt wird und gleichzeitig im ersten Teilgetriebe (5) in einen höheren Gang als der Gang des zweiten Teilgetriebes (5' ) umgeschaltet wird, wobei, wenn dieser Schaltvorgang beendet ist, die dem ersten Teilgetriebe (5) zugeordnete Kupplung (4) wieder geschlossen wird, um die dem zweiten Teilgetriebe zugeordnete Kupplung (4'') zu unterstützen.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch -g e k e n n z e i c h n e t , dass zu Beginn des Anfahrvorgangs im ersten Teilgetriebe (5) der erste Gang und im zweiten Teilgetriebe (5' )• der zweite Gang eingelegt ist.
4. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe beide Anfahrkupplungen (4, 4') eingesetzt werden, wobei in jedem mittels der zumindest zwei Anfahrkupplungen (4, 4') koppelbaren Teilgetriebe (5, 5') ein Gang eingelegt ist.
5. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , ' dass die Summe des Antriebsdrehmoments während des Anfahrvorgangs konstant bleibt.
6. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch g e k e n n z e i c h n e t , dass der An- triebsmotor beim Anfahren von seiner Leerlaufdrehzahl auf eine leicht erhöhte Drehzahl mit möglichst hohem Drehmoment angehoben wird und bei dieser Drehzahl der Antriebsmotor so lange gehalten bleibt, bis der Rutschvorgang in den Kupplungen abgeschlossen ist.
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