WO2013189653A1 - Verfahren zur steuerung eines doppelkupplungsgetriebes - Google Patents
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Definitions
- the invention relates to a method for controlling a dual-clutch transmission according to the preamble of patent claim 1.
- Double clutch transmissions which have functionally independent partial transmissions, which are each connected to an input-side clutch via which a drive connection to a drive motor can be produced, are known in various designs.
- two partial transmissions are provided in countershaft design, which can be installed axially one behind the other, axially parallel or nested in one another.
- a group of gears is arranged in several Radsatzebenen by the local gears, with a group of even gears in one of the two partial transmission and a group of odd gears in the other of the two partial transmission is usually switchable.
- the two clutches can be arranged in a common clutch basket and connected with their output sides, each with a transmission input shaft, wherein the two transmission input shafts are arranged coaxially to each other and are each connected to one of the two partial transmissions.
- Other arrangements with parallel transmission input shafts and two single clutches are also known.
- Such vehicle transmissions are in principle fully load-shiftable in the case of an alternating, in particular a sequential shift sequence, via the two partial transmissions. If one of the gear assigned to a clutch is active, a target gear or connecting gear assigned to the other clutch can already be preselected in the currently load-free partial transmission. The switching elements of the preselected target gear are already closed when the associated input-side clutch is open. The gear change with the load transition from one to the other partial transmission then takes place by an overlapping opening and closing of the two clutches.
- dual-clutch transmissions enable traction shifts that are largely independent of tractive effort and thus offer greater driving comfort than conventional manual transmissions in the countershaft design.
- To be very comfortable To achieve a transition from the active gear to the next gear requires the most accurate knowledge of the clutch characteristics. For this purpose, as described, for example, in DE 103 08 517 A1, a characteristic curve adaptation is carried out on the load-free clutch.
- the preselection of a gear in the currently load-free partial transmission is usually done by making non-rotatable connections of switching elements, which connect gears with transmission shafts and / or transmission shafts with each other.
- a target rotational speed corresponding to the translation of a target gear which is likely to be switched, arises.
- absolute rotational speeds and mutually relative rotational speeds are set at different gear elements.
- the relevant rotating transmission elements generate drag moments in the load-free partial transmission.
- the drag torques depend on various parameters, such as moments of inertia, state of wear, friction coefficients, lubricant and coolant viscosity.
- DE 103 08 689 A1 discloses a method for controlling a dual-clutch transmission with two transmission input shafts is known, each associated with a clutch in which a multiphase torque control is performed to perform a gear change from an active gear to a target gear at the clutches. If, after removing a currently inactive gear, no target gear is selected, the rotational speed of the associated free transmission input shaft drops as a result of drag losses below a synchronous rotational speed of the target gear and is then synchronized by applying the relevant clutch.
- the invention has the object to provide a method for controlling a dual-clutch transmission, which allows a reduction in energy consumption due to transmission losses.
- the invention is based on the finding that in a dual-clutch transmission with two self-sufficient partial transmissions by selecting a gear in each not geared to the drive motor partial transmission relative and absolute speeds are set to different transmission elements that have drag torque in the no-load condition and thus generate drag losses, wel - usually the higher these speeds are, the higher they are. If, on the other hand, a target gear or connecting gear is not immediately engaged in the load-free partial transmission, then other relative and absolute rotational speeds occur at the then freely rotating gear parts of the drive train of the subtransmission, which are essentially influenced by transmission losses but not by the preselection of a gear. By a strategic decision regarding the preselection of a gear, it is therefore possible to minimize the speeds in the respective load-free sub-transmission at least temporarily so that on average the efficiency improvements of the transmission and thus fuel savings and ultimately emission savings of the drive can be achieved.
- the invention is based on a method for controlling a dual-clutch transmission, which has two partial transmissions, which are each connected to a clutch on the input side, via which a drive connection with a drive motor can be produced, in a respective load-free partial transmission of the two partial transmission on a current active gear following target gear is preselected.
- the invention provides the following procedure: First, a possible target gear is determined. Subsequently, with the aid of measurements and / or model calculations and / or variables derived therefrom, a total loss of the transmission is determined, in the first case that the target gear is preselected and in the second case that no gear is preselected. Based on the result, it is determined whether the total loss in a preselection of the target gear is greater or less than without a gear selection. With the aid of the total loss determined as a criterion, it is then decided whether or not a target gear should be preselected in the load-free partial transmission. Finally, appropriate measures will be taken to implement the decision.
- the target gear in the load-free partial transmission is then preselected when the total loss of the transmission in a preselection of the target gear is expected to be smaller or at least not greater than without a gear selection.
- a gear preselection is blocked in the load-free partial transmission, if the total loss in a preselection of the target gear is likely to be greater than without a gear selector. This can be achieved in vehicle operation in the consumption and emission savings.
- the total power loss of a gearbox consists of various load-independent and load-dependent parts, which include gear losses, bearing losses and sealing losses. Basically, therefore, transmission losses can be determined by measurements as well as mathematical and physical model calculations, with the relevant speeds of the gear parts subject to drag, but also a number of other parameters influencing the amount of drag losses in the transmission.
- one or more of the parameters bearing losses, gear losses, sealing losses, synchronization losses, clutch losses, churning losses, moment of inertia losses, lubricant viscosity losses as well as ambient temperature losses are determined and taken into account in order to determine the total loss of the transmission in addition to the speeds of loss-relevant rotating transmission parts.
- Each of these loss components has its own characteristics and is more or less speed-dependent. These losses can be calculated and compared with measurements.
- the existing and / or determined and / or evaluated data for the total loss of the transmission can expediently be stored as maps and / or characteristic curves and / or knowledge tables in a memory of a transmission control device. As a result, they are reliably and quickly available for making a decision about a gear preselection.
- an accelerator pedal position, an accelerator pedal position, a brake pedal position and / or a brake pedal speed of a vehicle service brake, a vehicle speed, a vehicle acceleration, a driving resistance and / or the position of a direction indicator of the vehicle can be taken into account as the current driving state data, the information about a driver's request and / or a give current driving situation.
- the determination of the target gear and the preselection or non-pre-selection of this target gear is integrated into a control program of a transmission control device, wherein in an imminent gear change the optionally not preselected target gear engaged in the load-free partial transmission and by means of the associated clutch and / or associated synchronizing switching elements the respective target gear is synchronized, and then the load transition from the previously load-carrying partial transmission to the previously load-free partial transmission in the gear change via a driving of the two clutches is performed traction interruption-free.
- the dual clutch transmission of a motor vehicle which is not shown but known from the above-described prior art, has two partial transmissions, wherein only one of the two partial transmissions is active during driving, accordingly via an associated first clutch with a drive motor in drive connection, and the other partial transmission inactive is, so separated via an associated second clutch from the drive motor and thus is load-free.
- the method starts according to a function block F1 from a currently engaged gear.
- a function block F2 a possible target gear or connection to the current gear is determined, which is basically preselected and insertable in the currently load-free partial transmission.
- the total losses of the transmission are determined for that case if this gear had been preselected (function block F5) or if no gear had been preselected (function block F6).
- several input parameters 1 ... n are read in the process steps according to the function blocks F3 and F4 in a transmission control device, for example, the geometry of transmission elements, local ambient temperatures, losses of bearings, sealing losses, synchronization losses by gear engagement, clutch losses by clutch drag torque, churning losses by rotating Drive trains, etc., and more or less depend on relative speeds and absolute speeds of the transmission elements.
- the required data and dependencies can be taken from maps that are stored in the transmission control device, and / or made available by current measurements and evaluations of the transmission control device.
- the result of the method steps according to the function blocks F5 and F6 is a statement or a signal about it, which represents the amount of total losses of the transmission. This is shown schematically in the function blocks F7 and F8.
- the results or the calculated and mutually alternative total losses of the transmission are subjected to a comparison, which is represented schematically by the decision block F9.
- a comparison which is represented schematically by the decision block F9.
- the anticipated target range determined at the outset is determined Selected in the load-free partial transmission, so switched with open associated input clutch, if the total losses would not be greater by the area code than without the gear selector.
- This gear selection would correspond to a conventional conventional gear preselection for dual-clutch transmissions without such a test.
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes, das zwei Teilgetriebe aufweist, die eingangsseitig jeweils mit einer Kupplung verbunden sind, über die eine Triebverbindung mit einem Antriebsmotor herstellbar ist, wobei in einem jeweils lastfreien Teilgetriebe der beiden Teilgetriebe ein auf einen aktuell aktiven Gang folgender Zielgang vorwählbar ist. Es werden folgende Schritte durchgeführt: - Ermitteln eines möglichen Zielgangs, - Ermitteln eines Gesamtverlusts des Getriebes mit Hilfe von Messungen und/oder Modellrechnungen und/oder daraus abgeleiteten Größen, - für den ersten Fall, dass der Zielgang vorgewählt wird und - für den zweiten Fall, dass kein Gang vorgewählt wird, - Feststellen, ob der Gesamtverlust bei einer Vorwahl des Zielgangs größer oder kleiner ist als ohne eine Gangvorwahl, - Entscheiden, ob ein Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht mit Hilfe des ermittelten Gesamtverlusts als ein Kriterium, und - Einleiten von Maßnahmen entsprechend der getroffenen Entscheidung.
Description
Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplunqsqetriebes
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1 .
Doppelkupplungsgetriebe, die funktional voneinander unabhängige Teilgetriebe aufweisen, welche mit jeweils einer eingangsseitigen Kupplung verbunden sind, über die eine Triebverbindung mit einem Antriebsmotor herstellbar ist, sind in verschiedenen Bauweisen bekannt. Meistens sind zwei Teilgetriebe in Vorgelegebauweise vorgesehen, die axial hintereinander, axial parallel oder ineinander verschachtelt verbaut sein können. In den Teilgetrieben ist in mehreren Radsatzebenen durch die dortigen Zahnräder jeweils eine Gruppe von Gängen angeordnet, wobei in der Regel eine Gruppe von geraden Gängen in einem der beiden Teilgetriebe und eine Gruppe von ungeraden Gängen in dem anderen der beiden Teilgetriebe schaltbar ist. Die beiden Kupplungen können in einem gemeinsamen Kupplungskorb angeordnet und mit ihren Ausgangsseiten mit jeweils einer Getriebeeingangswelle verbunden sein, wobei die beiden Getriebeeingangswellen koaxial zueinander angeordnet sind und jeweils mit einem der beiden Teilgetriebe verbunden sind. Andere Anordnungen mit parallelen Getriebeeingangswellen und zwei Einzelkupplungen sind ebenfalls bekannt.
Solche Fahrzeuggetriebe sind bei einer alternierenden, insbesondere bei einer sequenziellen Schaltabfolge über die beiden Teilgetriebe grundsätzlich voll last- schaltbar. Wenn ein der einen Kupplung zugeordneter Gang aktiv ist, kann ein der anderen Kupplung zugeordneter Zielgang bzw. Anschlussgang im aktuell lastfreien Teilgetriebe bereits vorgewählt werden. Dabei werden bei geöffneter zugeordneter eingangsseitiger Kupplung die Schaltelemente des vorgewählten Zielgangs bereits geschlossen. Der Gangwechsel mit dem Lastübergang vom einen zum anderen Teilgetriebe erfolgt dann durch ein überschneidendes Öffnen und Schließen der beiden Kupplungen. Dadurch ermöglichen Doppelkupplungsgetriebe weitgehend zugkraftun- terbrechungsfreie Gangwechsel und bieten damit gegenüber konventionellen Schaltgetrieben in Vorgelegebauweise einen höheren Fahrkomfort. Um einen sehr komfor-
tablen Übergang von dem aktiven Gang auf den folgenden Gang zu erreichen, ist eine möglichst genaue Kenntnis der Kupplungskennlinien erforderlich. Dazu kann, wie beispielsweise in der DE 103 08 517 A1 beschrieben, an der jeweils lastfreien Kupplung eine Kennlinienadaption durchgeführt werden.
Die Vorwahl eines Ganges im aktuell lastfreien Teilgetriebe geschieht gewöhnlich durch Herstellen von drehfesten Verbindungen von Schaltelementen, welche Zahnräder mit Getriebewellen oder/und Getriebewellen untereinander verbinden. Dadurch stellt sich im aktuell lastfreien Teilgetriebe eine Zieldrehzahl entsprechend der Übersetzung eines voraussichtlich zu schaltenden Zielgangs ein. Durch die Gangvorwahl stellen sich dabei an verschiedenen Getriebeelementen absolute Drehzahlen und zueinander relative Drehzahlen ein. Die betreffenden rotierenden Getriebeelemente erzeugen im lastfreien Teilgetriebe allerdings Schleppmomente. Die Schleppmomente sind von verschiedenen Parametern abhängig, wie beispielsweise Trägheitsmomente, Verschleißzustand, Reibungskoeffizienten, Schmier- und Kühlmittelviskosität. Die dadurch verursachten Getriebeverluste ergeben sich aus den Schleppmomenten sowie den relevanten Drehzahlen und sind üblicherweise umso höher, je größer die Drehzahlen bzw. Drehzahldifferenzen der betreffenden Getriebeteile sind.
Aus der EP 1 467 127 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes bekannt, bei dem entgegen der üblichen Betriebsweise im jeweils lastfreien Teilgetriebe kein Zielgang für einen folgenden Gangwechsel vorgehalten wird. Dadurch sollen Probleme durch eine mögliche falsche Gangwahl vermieden werden, beispielsweise wenn der nächsthöhere Gang schon vorgewählt ist, der Fahrer aber zu einem Überholvorgang ansetzt und eine Rückschaltung ausführen will, um eine möglichst große Zugkraftreserve zu haben, wenn wiederholte Schaltvorgänge im freien Teilgetriebe, die außerhalb der vom Fahrer erwarteten Schaltungen liegen, irritierend wirken, oder wenn Getriebeverluste entstehen, die insbesondere durch Schleppmomente an einer als Nasskupplung ausgeführten geöffneten Doppelkupplung aufgrund einer ein- und ausgangsseitigen Drehzahldifferenz auftreten. Anstelle einer herkömmlichen Gangvorwahl werden bei diesem bekannten Verfahren im
aktuell lastfreien Teilgetriebe Schaltelemente an Synchronisierungen geöffnet und damit ein aktuell nicht genutzter Gang ausgelegt. Das dann frei drehende Teilgetriebe wird durch leichtes Schließen seiner zugehörigen Eingangskupplung auf die Drehzahl einer Antriebswelle und damit auf die Drehzahl eines Antriebsmotors gebracht sowie auf dieser gehalten. Dadurch wird das betreffende Teilgetriebe in einen definierten Ausgangszustand für einen folgenden Schaltvorgang versetzt, wobei der Antriebsstrang des freien Teilgetriebes bis zur Öffnungsstelle vom Antriebsmotor mit der Motordrehzahl stets mit gedreht wird.
Außerdem ist aus der DE 103 08 689 A1 ein Verfahren zu Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes mit zwei Getriebeeingangswellen bekannt, denen jeweils eine Kupplung zugeordnet ist, bei dem zum Durchführen eines Gangwechsels von einem aktiven Gang in einen Zielgang an den Kupplungen eine mehrphasige Drehmomentsteuerung durchgeführt wird. Wird dabei nach dem Herausnehmen eines momentan nicht aktiven Gangs kein Zielgang vorgewählt, fällt die Drehzahl der zugehörigen freien Getriebeeingangswelle in Folge von Schleppverlusten unter eine Synchrondrehzahl des Zielgangs und wird anschließend durch Anlegen der betreffenden Kupplung synchronisiert.
Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes anzugeben, das eine Verringerung des Energieverbrauchs aufgrund von Getriebeverlusten ermöglicht.
Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.
Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei autarken Teilgetrieben durch das Vorwählen eines Ganges im jeweils nicht mit dem Antriebsmotor triebverbundenen Teilgetriebe relative und absolute Drehzahlen an verschiedenen Getriebeelementen eingestellt werden, die im lastfreien Zustand Schleppmomente besitzen und damit Schleppverluste erzeugen, wel-
che üblicherweise umso höher sind, je größer diese Drehzahlen sind. Wird hingegen im lastfreien Teilgetriebe nicht sofort ein Zielgang bzw. Anschlussgang eingelegt, so stellen sich an den dann frei drehenden Getriebeteilen des Antriebsstrangs des Teilgetriebes andere relative und absolute Drehzahlen ein, die im Wesentlichen durch Getriebeverluste, aber nicht durch die Vorwahl eines Ganges beeinflusst sind. Durch eine strategische Entscheidung hinsichtlich der Vorwahl eines Ganges ist es daher möglich, die Drehzahlen im jeweils lastfreien Teilgetriebe zumindest temporär so zu minimieren, dass im zeitlichen Mittel Wirkungsgradverbesserungen des Getriebes und damit Verbrauchseinsparungen sowie letztlich Emissionseinsparungen des Antriebs erzielt werden können.
Demnach geht die Erfindung aus von einem Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes, das zwei Teilgetriebe aufweist, die eingangsseitig jeweils mit einer Kupplung verbunden sind, über die eine Triebverbindung mit einem Antriebsmotor herstellbar ist, wobei in einem jeweils lastfreien Teilgetriebe der beiden Teilgetriebe ein auf einen aktuell aktiven Gang folgender Zielgang vorwählbar ist.
Zur Lösung der gestellten Aufgabe sieht die Erfindung folgenden Verfahrensablauf vor: Zunächst wird ein möglicher Zielgang ermittelt. Anschließend wird mit Hilfe von Messungen und/oder Modellrechnungen und/oder daraus abgeleiteten Größen ein Gesamtverlust des Getriebes ermittelt, und zwar für den ersten Fall, dass der Zielgang vorgewählt wird und für den zweiten Fall, dass kein Gang vorgewählt wird. Anhand des Ergebnisses wird festgestellt, ob der Gesamtverlust bei einer Vorwahl des Zielgangs größer oder kleiner ist als ohne eine Gangvorwahl. Mit Hilfe des ermittelten Gesamtverlusts als ein Kriterium wird anschließend entschieden, ob ein Zielgang in dem lastfreien Teilgetriebe vorgewählt werden soll oder nicht. Schließlich werden zur Umsetzung der getroffenen Entscheidung geeignete Maßnahmen eingeleitet.
Durch eine prognostische Berechnung der Getriebeverluste mit und ohne voraussichtlich zu schaltendem Gang ist es demnach möglich, eine strategische Entscheidung in einer Getriebesteuereinrichtung herbeizuführen, ob das Vorwählen ei-
nes Ganges im lastfreien Teilgetriebe hinsichtlich der Getriebeverluste sinnvoll ist, oder ob die Entscheidung getroffen wird, keinen Gang vorzuwählen. Im letzteren Fall würden die Schaltelemente im lastfreien Teilgetriebe geöffnet bleiben. Dazu wird bei dem vorgeschlagenen Verfahren geprüft, ob die Gesamtverluste im Getriebe bei einer Vorwahl des Zielgangs größer oder kleiner sind als ohne eine Gangvorwahl, und das Ergebnis als Hauptkriterium für eine Gangvorwahl genutzt.
Nach einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird der Zielgang im lastfreien Teilgetriebe dann vorgewählt, wenn der Gesamtverlust des Getriebes bei einer Vorwahl des Zielgangs voraussichtlich kleiner oder zumindest nicht größer ist als ohne eine Gangvorwahl. Hingegen wird eine Gangvorwahl im lastfreien Teilgetriebe blockiert, wenn der Gesamtverlust bei einer Vorwahl des Zielgangs voraussichtlich größer ist als ohne eine Gangvorwahl. Dadurch lassen sich im Fahrzeugbetrieb im Verbrauchs- und Emissionseinsparungen erzielen.
Die Gesamtverlustleistung eines Getriebes setzt sich aus verschiedenen lastunabhängigen und lastabhängigen Anteilen zusammen, zu denen Verzahnungsverluste, Lagerverluste und Dichtungsverluste gehören. Grundsätzlich können demnach Getriebeverluste durch Messungen sowie durch mathematische und physikalische Modellrechnungen bestimmt werden, wobei die relevanten Drehzahlen der schlepp- momentbehafteten Getriebeteile, aber auch eine Reihe anderer Parameter Einfluss auf die Höhe der Schleppverluste im Getriebe haben.
Insbesondere kann vorgesehen sein, dass zur Ermittlung des Gesamtverlusts des Getriebes neben den Drehzahlen verlustrelevanter rotierender Getriebeteile auch ein oder mehrere der Parameter Lagerverluste, Verzahnungsverluste, Dichtungsverluste, Synchronisierungsverluste, Kupplungsverluste, Planschverluste, Trägheitsmomentverluste, Schmiermittelviskositätsverluste sowie Umgebungstemperaturverluste bestimmt und berücksichtigt werden. Jede dieser Verlustkomponenten besitzt eine eigene Charakteristik und ist mehr oder weniger drehzahlabhängig. Diese Verluste können berechnet und mit Messungen abgeglichen werden.
Die vorhandenen und/oder ermittelten und/oder ausgewerteten Daten zum Gesamtverlust des Getriebes können zweckmäßig als Kennfelder und/oder Kennlinien und/oder Kenntabellen in einem Speicher einer Getriebesteuereinrichtung abgelegt werden. Dadurch stehen sie zuverlässig und schnell für die Herbeiführung einer Entscheidung über eine Gangvorwahl zur Verfügung.
Um stets einen komfortablen Fahrbetrieb zu gewährleisten, wie ihn Doppelkupplungsgetriebe durch zugkraftunterstützte und dynamische Gangwechsel per se ermöglichen, können in die Entscheidung, ob ein Gang vorgewählt wird oder nicht, weitere Kriterien einbezogen werden. Demnach kann außerdem vorgesehen sein, dass für die Entscheidung, ob der Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht, als zusätzliche Kriterien aktuelle Fahrzustandsdaten berücksichtigt werden.
Als aktuelle Fahrzustandsdaten können beispielsweise eine Fahrpedalstellung, eine Fahrpedalstellgeschwindigkeit, eine Bremspedalstellung und/oder eine Bremspedalstellgeschwindigkeit einer Fahrzeugbetriebsbremse, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugbeschleunigung, ein Fahrwiderstand und/oder die Stellung eines Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs berücksichtigt werden, die Auskunft über einen Fahrerwunsch und/oder eine aktuelle Fahrsituation geben.
Weiterhin kann vorgesehen sein, dass für die Entscheidung, ob der Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht, als zusätzliches Kriterium ein vorbestimmter Zeitraum berücksichtigt wird, in dem voraussichtlich der nächste Gangwechsel bevorsteht.
Durch diese Maßnahmen kann erreicht werden, dass eine Gangvorwahl im lastfreien Teilgetriebe immer dann unterbleibt, wenn dadurch der Wirkungsgrad des Getriebes erhöhbar sowie im Ergebnis eine Kraftstoffersparnis des Fahrzeugantriebs möglich ist, und immer dann erfolgt, wenn keine oder keine signifikante Wirkungsgradverbesserung bzw. Kraftstoffersparnis zu erwarten ist, oder wenn durch den Verzicht auf eine Gangvorwahl im lastfreien Teilgetriebe Komfortbeeinträchtigungen im Fahrbetrieb entstehen könnten.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die Ermittlung des Zielgangs und die Vorwahl oder Nichtvorwahl dieses Zielgangs in ein Steuerungsprogramm einer Getriebesteuereinrichtung integriert ist, wobei bei einem unmittelbar bevorstehenden Gangwechsel der gegebenenfalls nicht vorgewählte Zielgang im lastfreien Teilgetriebe eingelegt und mittels der zugeordneten Kupplung und/oder zugeordneter Synchronschaltelemente des betreffenden Zielgangs synchronisiert wird, und anschließend der Lastübergang von dem bisher lastführenden Teilgetriebe auf das bisher lastfreie Teilgetriebe bei dem Gangwechsel über ein Ansteuern der beiden Kupplungen zugkraftunterbrechungsfrei durchgeführt wird.
Dadurch, dass das Verfahren in eine Getriebesteuereinrichtung integriert ist und der Zielgang über die Getriebesteuereinrichtung oder ein zugeordnetes Steuergerät dann eingelegt wird, wenn die Entscheidung hierzu bereits getroffen wurde, können kurze Schaltzeiten und ein hoher Schaltkomfort bei zugkraftunterbrechungs- freien Gangwechseln erzielt oder vorhandene Schaltzeiten und ein vorhandener Schaltkomfort zumindest sichergestellt werden.
Zur Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung eines Ausführungsbeispiels beigefügt. In dieser zeigt die einzige Figur ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes nach der Lehre der Erfindung.
Das nicht dargestellte aber aus dem eingangs geschilderten Stand der Technik bekannte Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs weist zwei Teilgetriebe auf, wobei im Fahrbetrieb jeweils nur eines der beiden Teilgetriebe aktiv ist, demnach über eine zugehörige erste Kupplung mit einem Antriebsmotor in Triebverbindung steht, und das andere Teilgetriebe inaktiv ist, also über eine zugehörige zweite Kupplung vom Antriebsmotor getrennt und damit lastfrei ist.
In der Figur ist ein Flussdiagramm mit Funktionsblöcken F1 bis F1 1 von Verfahrensschritten zur Herbeiführung derjenigen Entscheidung dargestellt, ob in einem
aktuell lastfreien Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes ein Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht.
Demnach geht das Verfahren gemäß einem Funktionsblock F1 von einem aktuell eingelegten Gang aus. In einem Funktionsblock F2 wird ein möglicher Zielgang bzw. Anschlussgang zu dem aktuellen Gang ermittelt, der grundsätzlich im aktuell lastfreien Teilgetriebe vorwählbar und einlegbar ist.
Anschließend werden mit der Kenntnis dieses Anschlussgangs die Gesamtverluste des Getriebes für denjenigen Fall ermittelt, wenn dieser Gang vorgewählt wäre (Funktionsblock F5), oder wenn kein Gang vorgewählt wäre (Funktionsblock F6). Dazu werden mehrere Eingangsparameter 1 ...n in den Verfahrensschritten gemäß den Funktionsblöcken F3 und F4 in eine Getriebesteuereinrichtung eingelesen, die beispielsweise die Geometrie von Getriebeelementen, lokale Umgebungstemperaturen, Verluste von Lagern, Dichtungsverluste, Synchronisierungsverluste durch Gangeinlegen, Kupplungsverluste durch Kupplungsschleppmomente, Planschverluste durch drehende Antriebsstränge usw. enthalten, und die mehr oder weniger von Relativdrehzahlen und Absolutdrehzahlen der Getriebeelemente abhängen. Die erforderlichen Daten und Abhängigkeiten können aus Kennfeldern entnommen werden, die in der Getriebesteuereinrichtung abgelegt sind, und/oder durch aktuelle Messungen und Auswertungen der Getriebesteuereinrichtung zur Verfügung gestellt werden.
Das Ergebnis der Verfahrensschritte gemäß den Funktionsblöcke F5 und F6 ist eine Aussage bzw. ein Signal darüber, welches die Höhe der Gesamtverluste des Getriebes wiedergibt. Dies ist in den Funktionsblöcken F7 und F8 schematisch dargestellt.
Die Ergebnisse beziehungsweise die errechneten und zueinander alternativen Gesamtverluste des Getriebes werden einem Vergleich unterzogen, was durch den Entscheidungsblock F9 schematisch dargestellt ist. In der Folge dieses Vergleichs wird in einem Funktionsblock F10 der eingangs ermittelte voraussichtliche Zielgang
im lastfreien Teilgetriebe vorgewählt, also bei offener zugehörigen Eingangskupplung geschaltet, wenn die Gesamtverluste durch die Vorwahl nicht größer wären als ohne die Gangvorwahl. Diese Gangvorwahl entspräche einer üblichen konventionellen Gangvorwahl bei Doppelkupplungsgetrieben ohne eine solche Prüfung.
Wurde hingegen bei dem Vergleich der zueinander alternativen Gesamtverluste gemäß Entscheidungsblock F9 festgestellt, dass die Gesamtverluste bei einer Gangvorwahl größer wären als ohne die Gangvorwahl, wird in einem Funktionsblock F1 1 ein Signal ausgegeben, dass keine Gangvorwahl erfolgen soll, und anschließend kein Gang vorgewählt. Hinsichtlich dieser Betriebsstrategie„bedingte Gangvorwahl" ist das Verfahren damit abgeschlossen.
Claims
1 . Verfahren zur Steuerung eines Doppelkupplungsgetriebes, das zwei Teilgetriebe aufweist, die eingangsseitig jeweils mit einer Kupplung verbunden sind, über die eine Triebverbindung mit einem Antriebsmotor herstellbar ist, wobei in einem jeweils lastfreien Teilgetriebe der beiden Teilgetriebe ein auf einen aktuell aktiven Gang folgender Zielgang vorwählbar ist, gekennzeichnet durch folgende Verfahrensschritte:
- Ermitteln eines möglichen Zielgangs,
- Ermitteln eines Gesamtverlusts des Getriebes mit Hilfe von Messungen und/oder Modellrechnungen und/oder daraus abgeleiteten Größen,
- für den ersten Fall, dass der Zielgang vorgewählt wird, und
- für den zweiten Fall, dass kein Gang vorgewählt wird,
- Feststellen, ob der Gesamtverlust bei einer Vorwahl des Zielgangs größer oder kleiner ist als ohne eine Gangvorwahl,
- Entscheiden, ob ein Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht mit Hilfe des ermittelten Gesamtverlusts als ein Kriterium, und
- Einleiten von Maßnahmen entsprechend der getroffenen Entscheidung.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Zielgang vorgewählt wird, wenn der Gesamtverlust bei einer Vorwahl des Zielgangs voraussichtlich kleiner oder zumindest nicht größer ist als ohne eine Gangvorwahl, und dass eine Gangvorwahl blockiert wird, wenn der Gesamtverlust bei einer Vorwahl des Zielgangs voraussichtlich größer ist als ohne eine Gangvorwahl.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Ermittlung des Gesamtverlusts des Getriebes Drehzahlen verlustrelevanter rotierender Getriebeteile sowie ein oder mehrere der Parameter Lagerverluste, Verzahnungsverluste, Dichtungsverluste, Synchronisierungsverluste, Kupplungsverluste, Panschverluste, Trägheitsmomentverluste, Schmiermittelviskositätsverluste, Umgebungstemperaturverluste bestimmt und berücksichtigt werden.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass vorhandene und/oder ermittelte und/oder ausgewertete Daten zum Gesamtverlust des Getriebes als Kennfelder und/oder Kennlinien und/oder Kenntabellen in einem Speicher einer Getriebesteuereinrichtung abgelegt werden und aus diesem zur Herbeiführung einer Entscheidung über eine Gangvorwahl herangezogen werden.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die Entscheidung, ob der Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht, als zusätzliche Kriterien aktuelle Fahrzustandsdaten berücksichtigt werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als aktuelle Fahrzustandsdaten eine Fahrpedalstellung, eine Fahrpedalstellgeschwindigkeit, eine Bremspedalstellung, eine Bremspedalstellgeschwindigkeit, eine Fahrzeuggeschwindigkeit, eine Fahrzeugbeschleunigung, ein Fahrwiderstand und/oder die Stellung eines Fahrtrichtungsanzeigers des Fahrzeugs berücksichtigt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass für die Entscheidung, ob der Zielgang vorgewählt werden soll oder nicht, als zusätzliches Kriterium ein vorbestimmter Zeitraum, in dem voraussichtlich der nächste Gangwechsel bevorsteht, berücksichtigt wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ermittlung des Zielgangs und die Vorwahl oder Nichtvorwahl dieses Zielgangs in ein Steuerungsprogramm einer Getriebesteuereinrichtung integriert ist, wobei bei einem unmittelbar bevorstehenden Gangwechsel der gegebenenfalls nicht vorgewählte Zielgang im lastfreien Teilgetriebe eingelegt und mittels der zugeordneten Kupplung und/oder zugeordneter Synchronschaltelemente des betreffenden Zielgangs synchronisiert wird, und anschließend der Lastübergang von dem bisher lastführenden Teilgetriebe auf das bisher lastfreie Teilgetriebe bei dem Gangwechsel über ein Ansteuern der beiden Kupplungen zugkraftunterbrechungsfrei durchgeführt wird.
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