DE10148175A1 - Verfahren zur Beeinflussung und ggf. Beherrschung von Drehbewegungszuständen in einem eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung aufweisenden Antriebsstrang - Google Patents

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zur Beeinflussung und ggf. Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungszuständen, in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, der eine Antriebseinheit, ein Getriebe (36) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen und eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, mit einer einer ersten Getriebeeingangswelle zugeordneten ersten Kupplungsanordnung (32) und einer einer zweiten Getriebeeingangswelle zugeordneten zweiten Kupplungsanordnung (34) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe aufweist, wobei in wenigstens einem, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen umfassenden Momentenübertragungsweg zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung enthalten ist. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer Drehzahl oder/und wenigstens einer Drehbeschleunigung des Antriebsstrangs oder wenigstens einer Komponente des Antriebsstrangs oder/und wenigstens eines Betriebszustands oder einer Betriebszustandsänderung des Antriebsstrangs, bei dem bzw. durch die im Antriebsstrang relative Drehbewegungen, ggf. Drehschwingungen, angeregt werden, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen (32, 34) schlupfend betrieben wird, um auftretende relative Drehbewegungsamplituden, ggf. Drehschwingungsamplituden, zu reduzieren.

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, der eine Antriebseinheit, ein Getriebe mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen und eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, mit einer einer ersten Getriebeeingangswelle zugeordneten ersten Kupplungsanordnung und einer einer zweiten Getriebeeingangswelle zugeordneten zweiten Kupplungsanordnung zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe aufweist, wobei in wenigstens einem, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen umfassenden Momentenübertragungsweg zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung enthalten ist.
• Derartige Antriebsstränge und für derartige Antriebsstränge geeignete Mehrfach-Kupplungseinrichtungen (insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtungen) und Getriebe (insbesondere Lastschaltgetriebe) haben in jüngerer Zeit verstärktes Interesse gefunden, da sie bei einer entsprechenden Automatisierung einen hohen Fahrkomfort (ähnlich wie bei einem herkömmlichen automatischen Getriebe mit Drehmomentwandler) versprechen, ohne dass die Verluste eines Drehmomentwandlers in Kauf genommen werden müssen. Dabei werden zwei Ansätze verfolgt. Nach einem ersten Ansatz sind die Kupplungsanordnungen als nasslaufende Lamellen-Kupplungsanordnungen ausgeführt. Die Anmelderin hat verschiedene Konstruktionen entsprechender "Doppel-Kupplungen" in diversen deutschen Patentanmeldungen vorgestellt, es wird beispielsweise auf die DE 100 04 179 A1 verwiesen. Nach einem anderen Ansatz sind die Kupplungsanordnungen mit trockenlaufenden Reibscheiben ausgeführt, es wird beispielsweise auf die EP 0 931 951 A1 verwiesen.
• Unabhängig von der Bauart der Mehrfach-Kupplungseinrichtung wird man den Antriebsstrang mit wenigstens einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung ausführen, um im Antriebsstrang auftretende, ggf. von der als Brennkraftmaschine ausgeführten Antriebseinheit angeregte Drehschwingungen zu dämpfen. Besonders zweckmäßig erscheint der Einsatz eines Zwei-Massen-Schwungrads (ZMS) zwischen Antriebseinheit und Kupplungseinrichtung, um die von der Antriebseinheit erzeugten Drehschwingungen von der Kupplungseinrichtung und damit vom Getriebe fernzuhalten. Eine andere, ggf. mit dem Einbau eines ZMS zwischen Antriebseinheit und Kupplungseinrichtung kombinierbare Möglichkeit ist, auf der Abtriebsseite wenigstens einer der Kupplungsanordnungen, also zwischen der jeweiligen Kupplungsanordnung und der zugeordneten Getriebeeingangswelle, eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung vorzusehen. Im Falle einer Doppelkupplung in Reibscheibenbauart kann eine entsprechende Kupplungs- oder Reibscheibe mit integriertem Torsionsschwingungsdämpfer verwendet werden. Im Falle von Kupplungsanordnungen des Lamellen-Typs könnte man einen Torsionsschwingungsdämpfer in den an der zugeordneten Getriebeeingangswelle angekoppelten Lamellenträger integrieren.
• Wie jedes schwingfähige System weist auch eine in einen Kraftfahrzeug- Antriebsstrang integrierte Torsionsschwingungsdämpferanordnung wenigstens eine Resonanzstelle auf, und es können entsprechende Drehschwingungen mit großer Schwingungsamplitude auftreten, wenn diese Resonanz angeregt wird. So liegt der Resonanzbereich eines Zwei-Massen-Schwungrads typischerweise unter der Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit (Brennkraftmaschine, insbesondere Verbrennungsmotor), und wird beim Starten und Abstellen des Motors durchlaufen. Die dabei auftretenden erhöhten Schwingungsamplituden äußern sich durch Getriebe- und Kupplungsgeräusche und bedeuten eine zusätzliche Belastung der Bauteile im ZMS, sofern nicht geeignete Gegenmaßnahmen getroffen werden. Beim Einsatz von auf der Abtriebsseite der Kupplungsanordnungen angeordneten Torsionsschwingungsdämpfern, beispielsweise beim Einsatz von Kupplungsscheiben mit Torsionsschwingungsdämpfern, kann es ebenfalls Resonanzprobleme geben. Typischerweise liegt dann wenigstens eine Resonanzstelle des Torsionsschwingungsdämpfers oberhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors, und es kann dementsprechend im Fahrbetrieb, vor allem bei Volllastzug, zu unakzeptablen Drehbeschleunigungsamplituden und daraus resultierend zu Geräuschen im Getriebe kommen.
• Nach einem herkömmlichen Ansatz bietet es sich an, eine dem ZMS bzw. der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete zusätzliche Reibungseinrichtung vorzusehen oder/und - im Falle des ZMS - das ZMS konstruktiv derart auszulegen, dass die Eigenfrequenz unterhalb der Zündfrequenz liegt. Dies kann durch eine möglichst geringe Federsteifigkeit bei einer geeigneten Aufteilung des primären und sekundären Massenträgheitsmoments des ZMS erreicht werden.
• Der Nachteil dieser Reduzierungsmaßnahmen liegt in zusätzlichen Kosten und einer Funktionsverschlechterung. So verschlechtert eine dem ZMS bzw. dem Torsionsschwingungsdämpfer zugeordnete Reibungseinrichtung außerhalb der Resonanzstelle die Entkopplung, sofern nicht eine aufwendige Abschaltvorrichtung vorhanden ist.
• Ein anderes Problem sind andere kritische Fahrzustände, beispielsweise sogenannte Lastwechselreaktionen, die ebenfalls zu erhöhten, und ggf. aufgrund entsprechender Geräuschentwicklung den Fahrkomfort beeinträchtigenden und die Komponenten des Antriebsstrangs ggf. stark belastenden (schlimmstenfalls beschädigenden) relativen Drehbewegungen bzw. Drehbeschleunigungen führen können. Die herkömmlichen Maßnahmen können, sofern für eine ausreichend große Reibung gesorgt ist, auch in Bezug auf diese kritischen Zustände zumindest in einem gewissen Ausmaß Abhilfe bringen, wofür aber die genannten Nachteile in Kauf genommen werden müssen.
• Demgegenüber schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Beeinflussung und ggf. Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungszuständen, in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, wie eingangs angegeben, vor, bei dem in Abhängigkeit von wenigstens einer Drehzahl oder/und wenigstens einer Drehbeschleunigung des Antriebsstrangs oder wenigstens einer Komponente des Antriebsstrangs oder/und wenigstens eines Betriebszustands oder einer Betriebszustandsänderung des Antriebsstrangs, bei dem bzw. durch die im Antriebsstrang relative Drehbewegungen, ggf. Drehschwingungen, angeregt werden, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen schlupfend betrieben wird, um auftretende relative Drehbewegungsamplituden, ggf. Drehschwingungsamplituden, zu reduzieren.
• Ein wichtiger Aspekt des Erfindungsvorschlags ist, dass die Funktion einer herkömmlichen Reibeinrichtung im Torsionsschwingungsdämpfer, die Bauraum beansprucht, Kosten verursacht und ggf. die Funktion (Entkopplungsgüte) teilweise verschlechtert, gewissermaßen in die bereits vorhandene "Reibungskupplung", nämlich die Kupplungsanordnung eines Momentenübertragungsweges zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, verlagert wird, so dass auf die herkömmliche Reibeinrichtung verzichtet werden kann. Es werden dabei der Aufbau und die Schaltungsmöglichkeiten der Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, (im Folgenden auch nur kurz "Doppelkupplung" genannt) vorteilhaft ausgenutzt, um eine Schwingungsreduzierung bzw. Relativ- Drehbewegungsreduzierung in kritischen Zuständen, wie beispielsweise Resonanzstellen, Lastschaltsituationen usw., zu ermöglichen.
• Es wird speziell vorgeschlagen, dass beim Starten oder/und beim Stoppen der Antriebseinheit zur Bedämpfung einer Drehschwingungsresonanz bei einer Drehzahl, die unter einer Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit liegt, das Getriebe für beide Getriebeeingangswellen in einen Neutralzustand gebracht bzw. in diesem gehalten wird und wenigstens eine der Kupplungsanordnungen von einem ausgekuppelten Zustand in einen Schlupfzustand gebracht wird, um vermittels der an der Kupplungsanordnung bzw. den Kupplungsanordnungen (im Folgenden als Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen bezeichnet) auftretenden Reibung die Drehschwingungsresonanz zu dämpfen. Diese Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere im Zusammenhang mit einem zwischen der Antriebseinheit und der Kupplungseinrichtung angeordneten Zwei-Massen-Schwungrad von Interesse. Beim Schließen bzw. Schlupfen der Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen wird die Sekundärseite des ZMS gebremst.
• Weiterhin wird speziell vorgeschlagen, dass im Fahrbetrieb zur Bedämpfung einer Drehschwingungsresonanz bei einer Drehzahl, die über einer Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit liegt, eine momentan kein Fahrmoment übertragende Kupplungsanordnung von einem ausgekuppelten Zustand in einen Schlupfzustand gebracht wird, um vermittels der an dieser Kupplungsanordnung (im Folgenden als Schlupf-Kupplungsanordnung bezeichnet) auftretenden Reibung die Drehschwingungsresonanz zu dämpfen. Diese Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist insbesondere im Zusammenhang mit einer auf der Ausgangsseite einer der Kupplungsanordnungen bzw. auf den Ausgangsseiten der Kupplungsanordnungen vorgesehenen Torsionsschwingungsdämpfern von Interesse (beispielsweise im Falle einer Doppelkupplung der Reibscheibenbauart). Beim Schließen bzw. Schlupfen der Schlupf-Kupplungsanordnung wird die Primärseite der betreffenden Torsionsschwingungsdämpferanordnung abgebremst.
• Nach einer weiteren Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass im Fahrbetrieb zur Beeinflussung, ggf. Beherrschung, eines kritischen Fahrzustands, bei dem im Antriebsstrang relative Drehbewegungen, ggf. Drehschwingungen, auftreten, eine momentan kein Fahrmoment übertragende Kupplungsanordnung von einem ausgekuppelten Zustand in einen Schlupfzustand gebracht wird, um vermittels der an dieser Kupplungsanordnung (im Folgenden als Schlupf-Kupplungsanordnung bezeichnet) auftretenden Reibung auftretende Drehbewegungsamplituden, ggf. Drehschwingungsamplituden, zu reduzieren bzw. zu dämpfen. Der kritische Zustand kann ein Zustand sein, der in Reaktion auf wenigstens einen Lastwechsel auftritt.
• Betreffend die zweitgenannte und drittgenannte Ausprägung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird weiterbildend vorgeschlagen, dass das Getriebe für die der Schlupf-Kupplungsanordnung zugeordnete Getriebeeingangswelle vor der Einstellung des Schlupfzustand in einen Neutralzustand gebracht wird bzw. dass das Getriebe während der Einstellung des Schlupfzustands im Neutralzustand gehalten wird. Alternativ wird vorgeschlagen, dass das Getriebe für die der Schlupf-Kupplungsanordnung zugeordnete Getriebeeingangswelle vor der Einstellung des Schlupfzustand in einen Zustand gebracht wird, bei dem auf dieser Getriebeeingangswelle ein Gang eingelegt ist, bzw. dass das Getriebe während der Einstellung des Schlupfzustands in einem solchen Zustand gehalten wird. In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, dass auf der Getriebeeingangswelle ein Gang eingelegt wird oder ist, der zu einem Fahrgang auf der der anderen Kupplungsanordnung zugeordneten Getriebeeingangswelle benachbart ist.
• Generell ist es bevorzugt, dass unter Vermittlung wenigstens eines Sensors (ggf. Drehzahlsensors) des Antriebsstrangs eine einer Eingangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete momentane Drehzahl oder/und eine einer Ausgangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete Drehzahl oder/und eine der Eingangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete momentane Drehbeschleunigung oder/und eine der Ausgangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete Drehbeschleunigung erfasst wird und dass in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl(en) oder/und Drehbeschleunigung(en) die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen in den Schlupfzustand gebracht wird/werden.
• Der Realisierungsaufwand zur Durchführung des Weiterbildungsvorschlags ist in der Regel gering, da es für eine zielgerichtete Regelung/Steuerung der Schaltvorgänge im Antriebsstrang in der Regel notwendig ist, die Drehzahlen von Motor und Getriebe genau zu erfassen. Der Antriebsstrang wird deshalb in der Regel ohnehin über Drehzahlsensoren am Motor (in der Regel am Anlasserzahnkranz des Schwungrads) und am Getriebe verfügen. Auf Grundlage der von diesen Sensoren ohnehin bereitgestellten Daten ist es möglich, die Drehzahlen von Motor und Getriebe sowie die Drehbeschleunigung von Motor und Getriebe sowie die Relativbeschleunigung zwischen Primär- und Sekundärseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zu bestimmen. Dies macht es möglich, entsprechend dem Erfindungsvorschlag abhängig von der Drehzahl bzw. von der Beschleunigungsamplitude die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen gezielt (punktuell) in den Schlupfzustand zu bringen (ggf. zur momentanen Fahr- Kupplungsanordnung, über die das Fahrmoment übertragen wird, zuzuschalten), wenn dies erforderlich ist, beispielsweise bei Durchlaufen einer Resonanzstelle bzw. Resonanzdrehzahl oder bei Lastwechsel. Der erfindungsgemäße "Kupplungsschlupf" ist deshalb ohne weiteres von anderen, etwa bei der Überschneidungsschaltung des Getriebes (Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung) auftretendem "Kupplungsschlupf" unterscheidbar. Dadurch, dass die betreffende Schlupf-Kupplungsanordnung nur bedarfsweise in den Schlupfbetrieb gebracht wird, ist die Entkopplungsgüte des Gesamtsystems gegenüber herkömmlichen zusätzlichen Reibeinrichtungen wesentlich verbessert. Wie erwähnt, ist der Realisierungsaufwand sehr gering, da in der Regel im Wesentlichen nur die Steuerungs-Software einer Steuereinheit oder dgl. angepasst bzw. erweitert werden muss.
• Man kann Vorsehen, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf- Kupplungsanordnungen zusätzlich in Abhängigkeit von einem momentan wirksamen Antriebsmoment der Antriebseinheit in den Schlupfzustand gebracht wird/werden. Es können noch weitere Parameter oder momentane Betriebszustände berücksichtigt werden.
• Es kann vorgesehen sein, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen in den Schlupfzustand gebracht wird/werden, wenn die erfasste Drehzahl gemäß einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium einem kritischen Drehzahlwert oder Drehzahlbereich entspricht. Auf diese Weise können mit sehr geringem Aufwand beispielsweise vorbekannte Resonanzstellen berücksichtigt werden. Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf- Kupplungsanordnungen zur Beendigung des Schlupfzustands ausgekuppelt wird/werden, wenn die erfasste Drehzahl gemäß dem oder einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium dem kritischen Drehzahlwert oder Drehzahlbereich nicht mehr entspricht.
• Ferner kann vorgesehen sein, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen in den Schlupfzustand gebracht wird/werden, wenn die erfasste Drehbeschleunigung einen vorgegebenen Drehbeschleunigungswert annimmt oder diesen übersteigt. Gemäß diesem Weiterbildungsvorschlag lassen sich sowohl vorbekannte Resonanzstellen als auch sonstige kritische Betriebszustände, beispielsweise Lastwechselreaktionen, berücksichtigen. Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen zur Beendigung des Schlupfzustands ausgekuppelt wird/werden, wenn die erfasste Drehbeschleunigung unter den oder einen vorgegebenen Drehbeschleunigungswert abfällt.
• Eine andere Möglichkeit ist, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen zur Beendigung des Schlupfzustands ausgekuppelt wird/werden, wenn die zugehörige Getriebeeingangswelle, auf der kein Gang eingelegt ist, eine momentane Drehzahl der Antriebseinheit gemäß einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium erreicht hat. Diesem Vorschlag liegt die Überlegung zugrunde, dass dann, wenn sich die Drehzahlen angeglichen haben, an der Schlupf-Kupplungsanordnung keine einen hinreichenden Dämpfungseffekt mehr bringende Reibung auftritt. Allerdings kann durch die Reibungsankopplung der Getriebeeingangswelle und der Ausgangsseite der betreffenden Kupplungsanordnung eine Eigenfrequenz des Systems verschoben, insbesondere abgesenkt werden. Es wird in diesem Zusammenhang insbesondere an die Ausführung des Antriebsstrangs mit dem Zwei-Massen-Schwungrad zwischen Antriebseinheit und Kupplungseinrichtung gedacht. Durch eine derartige Verschiebung einer Resonanz des Systems kann die Resonanz insbesondere beim kritischeren Start der Antriebseinheit schneller durchlaufen werden. Es kann deshalb durchaus Sinn machen, die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen länger im Schlupfzustand zu halten, selbst wenn die genannten Drehzahlen sich schon weitgehend angeglichen haben.
• Eine besonders vorteilhafte Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der an der Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. den Schlupf-Kupplungsanordnungen auftretende Schlupf in Abhängigkeit von an der Torsionsschwingungsdämpferanordnung auftretenden Relativ-Drehamplituden oder/und Drehbeschleunigungen gesteuert oder geregelt wird. Man kann beispielsweise vorsehen, dass die an der Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. die insgesamt an den Schlupf-Kupplungsanordnungen auftretende Reibarbeit gerade auf einem solchen Niveau eingestellt bzw. gehalten wird, dass Soll-Bedingungen für die Relativ- Drehamplituden bzw. Drehbeschleunigungen eingehalten werden, die Relativ-Drehamplituden bzw. Drehbeschleunigungen also unter einem kritischen Wert gehalten werden. Kommt es zu einem Anstieg der Relativ- Drehamplituden bzw. Drehbeschleunigungen, so kann die betreffende Schlupf-Kupplungsanordnung etwas stärker eingekuppelt werden, um die Reibarbeitung zu vergrößern. Fallen die Relativ-Drehamplituden bzw. Drehbeschleunigungen wieder unter den kritischen Wert ab, so kann die betreffende Schlupf-Kupplungsanordnung wieder etwas weiter ausgerückt werden.
• Aus den vorstehenden Ausführungen wurde schon deutlich, dass sich das Verfahren auf einen Antriebsstrang beziehen kann, bei dem die Torsionsschwingungsdämpferanordnung eine Ausgangsseite der Antriebseinheit mit einer den Kupplungsanordnungen gemeinsamen Eingangsseite der Kupplungseinrichtung verbindet. Die Torsionsschwingungsdämpferanordnung ist dann vorzugsweise einem Zwei-Massen-Schwungrad zugehörig. Man kann auch das Zwei-Massen-Schwungrad insgesamt als Torsionsschwingungsdämpferanordnung auffassen.
• Alternativ oder zusätzlich kann der Antriebsstrang wenigstens eine einer Ausgangsseite der Kupplungsanordnungen zugeordnete, ggf. in einer ausgangsseitige Komponente der Kupplungsanordnung integrierte Torsionsschwingungsdämpferanordnung aufweisen. Es wird beispielsweise an eine einer Kupplungsscheibe zugeordnete, ggf. darin integrierte Torsionsschwingungsdämpferanordnung gedacht.
• Die Erfindung betrifft ferner direkt einen Kraftfahrzeug-Antriebsstrang wie eingangs angesprochen. Nach einem anderen Aspekt wird nach der Erfindung für diesen Antriebsstrang eine elektronische Steuereinheit vorgeschlagen, die dafür ausgelegt oder/und programmiert ist, zur Beeinflussung und ggf. Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungsständen, des Antriebsstrangs die Kupplungseinrichtung und ggf. das Getriebe unter Vermittlung einer der Kupplungseinrichtung und ggf. dem Getriebe zugeordneten Aktuatoranordnung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren zu betreiben.
• Beim erfindungsgemäßen Antriebsstrang kann die Torsionsschwingungsdämpferanordnung eine Ausgangsseite der Antriebseinheit mit einer den Kupplungsanordnungen gemeinsamen Eingangsseite der Kupplungseinrichtung verbinden und beispielsweise einem Zwei-Massen-Schwungrad zugehörig sein bzw. von einem solchen gebildet sein. Ferner kann der Antriebsstrang wenigstens eine einer Ausgangsseite einer der Kupplungsanordnungen zugeordnete, ggf. in eine ausgangsseitige Komponente der Kupplungsanordnung integrierte Torsionsschwingungsdämpferanordnung aufweisen, die beispielsweise einer Kupplungsscheibe zugeordnet, ggf. darin integriert ist.
• Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer bevorzugten Strategie betreffend die Beeinflussung und Beherrschung von Drehbewegungszuständen eines Kraftfahrzeug-Antriebsstrangs mit einer so genannten Doppelkupplung.
• Fig. 2 zeigt in Teilfiguren 2a und 2b eine trockenlaufende Doppelkupplung der Reibscheibenbauart mit vorgeschaltetem Zwei- Massen-Schwungrad in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Getriebe und einer Antriebseinheit.
• Fig. 3 zeigt eine nasslaufende Doppelkupplung mit zwei Lamellen- Kupplungsanordnungen in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Getriebe und einer Antriebseinheit.
• Fig. 4 zeigt in Teilfiguren 4a und 4b eine trockenlaufende Doppelkupplung der Reibscheibenbauart mit in die Reibscheiben integrierten Torsionsschwingungsdämpfern in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs zwischen einem Getriebe und einer Antriebseinheit.
• Zur Beherrschung von Resonanzproblemen oder allgemein von hohen Beschleunigungsamplituden zwischen der Primär- und der Sekundärseite eines Torsionsschwingungsdämpfers (Zwei-Massen-Schwungrad oder konventioneller Torsionsschwingungsdämpfer, beispielsweise integriert in eine Kupplungsscheibe) wird gemäß einem herkömmlichen Ansatz eine zusätzliche Reibungseinrichtung im Torsionsschwingungsdämpfer eingesetzt. Es bietet sich an, diesen Ansatz auch bei Antriebssträngen zu verfolgen, die ein Doppelkupplungs- oder Lastschaltgetriebe besitzen, um unter Mitwirkung einer entsprechenden Mehrfach-Kupplungseinrichtung (ggf. Doppelkupplung) die Zugkraft unterbrechungsfrei auf die Antriebsräder weiterleiten zu können. Die Momentenübertragung erfolgt dabei über die betreffende Doppel-Kupplungseinrichtung mit zwei unabhängig oder abhängig, vorrangig unabhängig schaltbaren Kupplungsanordnungen, die das Moment an je einen Leistungspfad des Lastschaltgetriebes weiterleiten. Bei der Kombination eines ZMS mit einer beispielsweise trockenlaufenden Doppelkupplung, etwa der der Reibscheibenbauart, oder der Kombination einer Doppelkupplung mit einem oder mit zwei Torsionsschwingungsdämpfern auf der Abtriebsseite der Kupplung mit einem Lastschaltgetriebe, wird das Drehmoment durch die Kupplung gesteuert/geregelt durch eine vorgegebene Kuppel- und Schaltstrategie auf jeweils eine von zwei Getriebeeingangswellen weitergeleitet. Nur während eines Gangwechsels sind kurzzeitig beide Leistungspfade (Momentenübertragungswege zwischen der Antriebseinheit, insbesondere Brennkraftmaschine, und dem Getriebe) belegt, um einen zugkraftfreien Schaltvorgang zu realisieren. Das heißt, dass in der Regel ein Leistungspfad nicht belegt ist.
• Im Rahmen der Erfindung liegt es, zur Beeinflussung und Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungszuständen, nicht auf .eine herkömmliche Reibeinrichtung im Torsionsschwingungsdämpfer zu setzen, die Bauraum beansprucht, Kosten verursacht und ggf. die Funktion (Entkopplungsgüte) teilweise verschlechtert, sondern auf die bei einer Mehrfach-Kupplungsanordnung (ggf. Doppelkupplung) inherent gegebenen Möglichkeiten zur Reibungserzeugung zu setzen und gewissermaßen die "Reibungserzeugung" in den zurzeit nicht belegten Leistungspfad zu verlagern, in dem die dort vorhandene Reibungskupplung ausgenutzt wird.
• Bei der Kombination eines der Kupplungseinrichtung vorgeschalteten Zwei- Massen-Schwungrads (trockenlaufend oder nasslaufend) mit einer der Kupplungseinrichtung (trockenlaufend oder nasslaufend) nachgeschaltetem Lastschaltgetriebe tritt in der Regel eine Resonanzstelle unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors auf. Zur Bedämpfung dieser Resonanzstelle mittels der vorhandenen Reibungs-Kupplungsanordnungen (im Folgenden kurz "Reibungskupplungen" genannt) kann nach der Erfindung bei Start/Stop-Vorgängen vorteilhaft folgendes Verfahren angewendet werden:
  In beiden Leistungspfaden wird die Neutralstellung eingestellt, wobei die Reibungskupplungen zu Beginn geöffnet sind. Abhängig von der Drehzahl oder/und abhängig von der Beschleunigungsamplitude an einer geeigneten Messstelle im Antriebsstrang werden eine oder beide Kupplungen (Kupplungsanordnungen) schlupfend geschlossen, so dass die Drehzahl der jeweiligen Getriebeeingangswelle mit dem zugehörigen, getriebeseitigen Abschnitt der Kupplungsanordnung (beispielsweise starre Kupplungsscheibe) über die Reibung an die momentane Motordrehzahl angepasst wird. Die Reibung wirkt auf die Sekundärseite des ZMS und verhindert so hohe Schwingungsamplituden. Die Größe des Reibmoments kann dabei über die Anpresskraft individuell an die auftretende Schwingung angepasst werden. Gleichzeitig wird die Eigenfrequenz des Systems durch die Resonanzankopplung des getriebeseitigen Abschnitts der Kupplungsanordnung und der Getriebeeingangswelle abgesenkt, so dass die Resonanz insbesondere beim kritischen Start schneller durchlaufen wird.
• Eine speziell zur Resonanzbeherrschung eingesetzte Vorrichtung im ZMS, wie beispielsweise eine Reibeinrichtung (ggf. verschleppt) oder eine besonders niedrige Federelastizität zur Absenkung der Resonanzdrehzahl unterhalb die Zünddrehzahl des Motors, ist dann nicht erforderlich. Hierdurch werden Kosten eingespart und es kann insbesondere die Funktionsgüte des Systems durch eingesparten Bauraum und höhere Gestaltungsfreiheit bei der Federkennlinie zusätzlich verbessert werden.
• Es reicht aus, nur einen Leistungspfad zur Reibungserzeugung zu nutzen. Dies ist beispielsweise dann vorteilhaft, wenn z. B. beim Startvorgang in dem Leistungspfad, wo der erste Gang geschaltet wird, der gewünschte Gang bereits eingelegt ist und die Kupplung geöffnet gehalten wird. Durch die Vorwahl des Ganges kann das Fahrzeug mit dem Schließen dieser Kupplung sofort losfahren, ohne erst einen Gang einlegen zu müssen. In diesem Fall wird die Reibungserzeugung vom jeweils anderen Leistungspfad übernommen.
• Bei der Kombination einer Doppel-Kupplungseinrichtung (Doppelkupplung) mit wenigstens einem, in der Regel zwei Torsionsschwingungsdämpfern auf einer (jeweiligen) Ausgangsseite der Doppelkupplung, im Falle einer Doppelkupplung der Reibscheibenbauart beispielsweise mit in eine (jeweilige) Reibscheibe integrierten Torsionsschwingungsdämpfern, und einem nachgeschaltetem Lastschaltgetriebe liegt die Resonanzstelle in der Regel oberhalb der Leerlaufdrehzahl des Motors. Zur Bedämpfung dieser Resonanzstelle mittels der vorhandenen Reibungskupplungen können nach der Erfindung vorteilhaft beispielsweise die folgenden beiden Verfahren alternativ angewendet werden:
  
• 1. In einem Leistungspfad wird das Fahrmoment übertragen. Im anderen Leistungspfad wird die Neutralstellung eingestellt bzw. gehalten, wobei die Reibungskupplung zu Beginn geöffnet ist. Abhängig von der Drehzahl und von der momentan anliegenden Last (z. B. erfasst durch einen Drosselklappensensor) oder/und abhängig von der Drehbeschleunigungsamplitude wird die Kupplung schlupfend geschlossen, so dass die Drehzahl der in Neutralstellung geschalteten Getriebeeingangswelle mit dem zugehörigen, getriebeseitigen Abschnitt der betreffenden Kupplungsanordnung (beispielsweise Kupplungsscheibe) über die Reibung an die momentane Motordrehzahl angepasst wird. Die Reibung wirkt auf die Primärseite des Torsionsschwingungsdämpfers im das Fahrmoment übertragenden Leistungspfad und verhindert zu hohe Schwingungsamplituden.
• 2. In einem Leistungspfad wird das Fahrmoment übertragen. Im anderen Leistungspfad wird ein anderer Gang, vorzugsweise ein zum Fahrgang benachbarter Gang, eingelegt, wobei die Reibungskupplung zu Beginn geöffnet ist. Abhängig von der Drehzahl und von der momentan anliegenden Last (z. B. erfasst durch einen Drosselklappensensor) oder/und abhängig von der Drehbeschleunigungsamplitude wird die zuvor geöffnete Kupplungsanordnung (Reibungskupplung) schlupfend geschlossen. An der Kupplungsanordnung (ggf. Kupplungsscheibe) entsteht eine Drehzahldifferenz, die durch die unterschiedlichen Übersetzungen der eingelegten Gänge beider Leistungspfade verursacht ist. Bevorzugt ist die Drehzahldifferenz gering, um die erzeugte Reibleistung und damit den Verschleiß gering zu halten. Die Reibung verhindert zu hohe Schwingungsamplituden und wirkt zwischen Primärseite und Sekundärseite, zwischen die der Torsionsschwingungsdämpfer bzw. beide Torsionsschwingungsdämpfer und die Getriebeeingangswellen geschaltet sind. Die Größe des Reibmoments kann über die Anpresskraft individuell auf die auftretende Schwingung oder allgemein den auftretenden Drehbewegungszustand angepasst werden.
• Gemäß den Erfindungsvorschlägen kann auf eine speziell zur Resonanzbeherrschung eingesetzte Vorrichtung, wie etwa eine Reibeinrichtung (ggf. verschleppt) im Torsionsschwingungsdämpfer verzichtet werden. Damit werden Kosten eingespart und es kann insbesondere die Funktionsgüte des Systems durch eingesparten Bauraum und höhere Gestaltungsfreiheit bei der Federkennlinie zusätzlich verbessert werden.
• Neben den Resonanzstellen einer oder mehrerer Torsionsschwingungsdämpferanordnung des Antriebsstrangs (etwa ZMS oder/und wenigstens eine einer Ausgangsseite der Kupplungseinrichtung zugeordnete Torsionsschwingungsdämpferanordnung, ggf. Kupplungsscheibe mit integriertem Torsionsdämpfer) können auch weitere kritische Fahrzustände, wie beispielsweise Lastwechsel, bedämpft werden, wobei es besonders zweckmäßig ist, diese Fahrzustände auf Grundlage erfasster Drehbeschleunigungen zu erkennen. Es bietet sich insbesondere die Methode mit in beiden Leistungspfaden eingelegten Gängen an, da so der Zeitaufwand für den Gangwechsel eingespart wird und das System rascher reagieren kann.
• Die Erfindung bietet gemäß Vorstehendem diverse Vorteile und Potentiale, wobei insbesondere auf die Möglichkeit der Einsparung von Reibungseinrichtung in der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zur Resonanz- bzw. Lastwechselbeherrschung, die Nutzung einer ohnehin vorhandenen Reibstelle, die Ausnutzung ohnehin vorhandener Sensoren zur Erfassung erhöhter Schwingungen, die Möglichkeit einer dem jeweiligen Zustand optimal angepassten Dämpfung und die Möglichkeit, das Reibmoment bezüglich der Schwingungsamplitude durch geregelte Anpresskraft zu optimieren, verwiesen wird.
• Die Erfindung wird nun im Folgenden anhand der Fig. 1 bis 4 konkreter erläutert.
• Fig. 1 ist ein Blockschaltbild zur Erläuterung einer bevorzugten Strategie betreffend die Beeinflussung und Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungszuständen, in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang. Zentrales Element ist eine Steuereinheit, die eine Steuerung oder/und Regelung betreffend das Ausrücken und Einrücken und den Schlupfbetrieb der beiden Kupplungsanordnungen einer Doppelkupplung durchführt, die eine Antriebseinheit mit einem Lastschaltgetriebe verbindet. Die Steuereinheit ist mit verschiedenen Sensoren und Aktuatoren verbunden. Sensoren an der Primär- und der Sekundärseite einer Torsionsschwingungsdämpferanordnung, beispielsweise am Schwungrad bzw. an der jeweiligen Getriebeeingangswelle oder an der Getriebeausgangswelle) geben Daten an die Steuereinheit 10 weiter, aus der die Steuereinheit die Drehbeschleunigung bestimmt. Alternativ, wie in Fig. 1 dargestellt, können die betreffenden Sensoren 12 und 14 auch unmittelbar die Drehbeschleunigung bestimmen und entsprechende Daten an die Steuereinheit 10 weitergeben. Zusätzlich können weitere Sensordaten an die Steuereinheit übermittelt werden, die beispielsweise die Motordrehzahl oder/und einen Drosselklappenwinkel angeben. Die Steuereinheit 10 gibt Stellbefehle für die Schaltaktuatoren 16 und 18 der beiden Leistungspfade weiter, die im Getriebe einen jeweiligen Gang einstellen. Parallel dazu werden die Kupplungsaktuatoren 20 und 22 angesteuert, die über den Stellweg der beiden Kupplungsanordnungen (je als Kupplung 1 und Kupplung 2 bezeichnet) die benötigte Anpresskraft und damit das Reibmoment der jeweiligen Kupplung einstellen. Das eingestellte Reibmoment hat dann eine Rückwirkung auf die Beschleunigungsamplituden der Primär- und Sekundärseite, so dass an sich ein geschlossener Regelkreis realisiert ist. Es ist im Rahmen der Erfindung aber nicht zwingend, tatsächlich eine Regelung vorzusehen. Die beiden Kupplungen sind in Fig. 1 mit 32 und 34 bezeichnet, und der Block 36 repräsentiert das Lastschaltgetriebe mit einem ersten Leistungspfad, dem die Gänge 1, 3 und 5 und eine Neutralstellung zugeordnet sind, und einem zweiten Leistungspfad, dem die Gänge 2, 4, 6 und R (Rückwärtsgang) und eine Neutralstellung zugeordnet sind.
• In Fig. 2 ist ein nasslaufendes Zwei-Massen-Schwungrad (ZMS) 70 in Kombination mit einer trockenlaufenden Doppelkupplung 11 dargestellt. Die Doppelkupplung weist eine erste Kupplungsanordnung 32 und eine zweite Kupplungsanordnung 34 auf, die jeweils von einer Reib- oder Kupplungsscheibe 40 bzw. 42 mit Reibbelägen auf beiden axialen Seiten gebildet ist, die jeweils zwischen der axial festen Druckplatte 44 und einer axial beweglichen Druckplatte 46 bzw. 48 einspannbar sind. Beide Kupplungsanordnungen sind als Kupplungsanordnungen des NORMALERWEISE- GESCHLOSSEN-Typs ausgeführt und werden drückend in Öffnungsrichtung betätigt. Hierbei wird die rechte Kupplungsscheibe 42 auf an sich bekannte Art und Weise über die weiter links angeordnete Membranfeder 50 betätigt, während die linke Kupplungsscheibe 40 über die weiter rechts angeordnete Membranfeder 52 betätigt wird. Die Teilfigur 2b zeigt einen Ausschnitt eines Schnitts durch einen anderen Sektor des Antriebsstrangs, und es ist die Art und Weise der Verkoppelung der beweglichen Druckplatte 46 mit einem Übertragungsteil 54 zu erkennen, auf das die Membranfeder 52 wirkt.
• Die beiden Kupplungsscheiben 42 und 40 sind jeweils mit einem die eigentliche Reibscheibe haltenden Halteflansch 56 bzw. 58 ausgeführt, der eine Koppelnabe 60 bzw. 62 aufweist, über den die betreffende Reibscheibe 40 bzw. 42 mit einer jeweils zugeordneten Getriebeeingangswelle des Lastschaltgetriebes drehfest gekoppelt ist. Die der Kupplungsscheibe 42 zugeordnete Getriebeeingangswelle ist als Hohlwelle ausgeführt, durch die sich die der Kupplungsscheibe 40 zugeordnete Getriebeeingangswelle erstreckt.
• Es wird noch darauf hingewiesen, dass die axial bewegbaren Komponenten der Doppelkupplung in Fig. 2 durch einen sich axial erstreckenden Doppelpfeil gekennzeichnet sind.
• Der Doppelkupplung ist ein Zwei-Massen-Schwungrad (ZMS) 70 der Nasslauf-Bauart vorgeschaltet, das eine an einem Koppelende 72 einer Abtriebswelle der Antriebseinheit (ggf. einer Kurbelwelle eines Verbrennungsmotors) drehfest angekoppelte Primärseite 74 und eine mit einer gemeinsamen Eingangsseite der Doppelkupplung, die die Druckplatten 44, 46 und 48 umfasst, drehfest verbundene Ausgangsseite 78 umfasst. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei dem Torsionsschwingungsdämpfer 70, genauer bei dem ZMS 70 um ein so genanntes Planetenrad-Zwei-Massen-Schwungrad, das ein die Ausgangsseite 78 bildendes ZMS-Hohlrad 80, ZMS-Planetenräder 82 und einen die Eingangsseite 74 bildenden Planetenradträger 84 aufweist, wobei letzterer vorliegend mit einem Anlasserzahnkranz 86 ausgeführt ist. Zwischen Eingangsseite und Ausgangsseite ist eine Dämpferelementenanordnung 88 wirksam. Nähere Einzelheiten des Zwei-Massen- Schwungrads brauchen hier nicht erläutert werden, da es sich um eine an sich bekannte Konstruktion der Anmelderin handelt. Es wird beispielsweise auf die diesbezüglich einschlägige DE 199 58 813 A1 verwiesen.
• Beim Motorstart und Motorstopp durchläuft das ZMS 70 seine Resonanzfrequenz. Zur Bedämpfung der dann erhöhten Schwingungsamplituden wird im Lastschaltgetriebe bei geöffneten Kupplungsanordnungen mindestens einer der beiden Leistungspfade auf Neutralstellung gebracht bzw. gehalten (vgl. Fig. 1). Über die Beschleunigungssensoren oder über Drehzahlsensoren können die erhöhten Schwingungsamplituden oder der kritische Drehzahlbereich erkannt werden, so dass die Steuerung/Regelung dann den Stellweg der auf Neutralstellung gebrachten Kupplungsanordnung bzw. Kupplungsanordnungen mittels des betreffenden Kupplungsaktuators so verändern kann, dass eine oder beide Kupplungsanordnungen zum Schlupfen gebracht werden. Die Kupplungsscheibe bzw. Kupplungsscheiben und die jeweilige Getriebeeingangswelle wird dann über das aufgebrachte Reibmoment mit der Motordrehzahl synchronisiert.
• Das Reibmoment bremst die Sekundärseite des ZMS ab und dämpft die Schwingungsamplituden. Die das Verfahren durchführende Steuereinheit kann dabei das erzeugte Reibmoment in Abhängigkeit von der sensierten Beschleunigung regeln, und zwar derart, dass bei hohen Beschleunigungsamplituden der Stellweg der betreffenden Kupplungsanordnung - und damit das Reibmoment - erhöht und bei abnehmenden Beschleunigungsamplituden das Reibmoment reduziert wird.
• Ein weiterer wichtiger Anwendungsfall ist die Beeinflussung bzw. Beherrschung von hohen Relativ-Drehbewegungsamplituden, insbesondere Drehschwingungsamplituden, im Fahrbetrieb, beispielsweise bei Lastwechseln. In diesem Fall ist ein Fahrgang im einem Leistungspfad eingelegt und die zugehörige Kupplung ist - im Regelfall - mit maximalem Stellweg und Reibmoment geschlossen (vgl. Fig. 1). Um ohne Zeitverzug in einen benachbarten Gang schalten zu können, der dem anderen Leistungspfad zugeordnet ist, wird die andere Kupplungsanordnung in der Regel geöffnet sein und der wahrscheinlich zu schaltende Gang wird bereits eingelegt sein. Wird nun eine erhöhte Drehbeschleunigung sensiert, wird über die Kupplungsanordnung die andere, nicht dem momentanen Fahrgang zugeordnete Kupplungsanordnung zum Schlupfen gebracht. Durch die zwei eingelegten Gänge tritt dann eine Drehzahldifferenz zwischen der Sekundärseite des ZMS und der Kupplungsscheibe der anderen Kupplungsanordnung auf, und es wird auf die Sekundärseite ein dem Schlupfzustand der Kupplungsanordnung entsprechendes Reibmoment ausgeübt. Um die Leistungsverluste gering zu halten, ist es bevorzugt, die Drehzahldifferenz möglichst klein zu halten. Es ist deshalb bevorzugt, einen benachbarten Gang auf der anderen, nicht dem Fahrgang zugeordneten Getriebeeingangswelle einzulegen, wie dies auch dem normalen sequentiellen Schaltablauf des Doppelkupplungsgetriebes entspricht. Das aufgebrachte Reibmoment wirkt auf die Sekundärseite des ZMS und reduziert die Relativ-Drehbewegungsamplituden, insbesondere Drehschwingungsamplituden.
• Es sollte noch darauf hingewiesen werden, dass der Erfindungsvorschlag sich nicht nur auf ein nasslaufendes ZMS, sondern auch auf ein trockenlaufendes ZMS sowie auf beliebige andere Torsionsschwingungsdämpferanordnungen bezieht. Betreffend die Kupplungsanordnungen bestehen ebenfalls keine Einschränkungen, diese können entweder vom NORMALERWEISE-OFFEN-Typ oder vom NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN-Typ sein und es ist auch eine Kombination aus einer Kupplungsanordnung vom NORMALERWEISE-OFFEN-Typ und einer Kupplungsanordnung vom NORMALERWEISE-GESCHLOSSEN-Typ möglich. Die erforderliche Schließkraft für die Kupplungsanordnungen kann über ein separates Federelement, beispielsweise von einer Teller- oder Membranfeder, aufgebracht werden, wobei diese Feder beim Ausrückvorgang gedrückt oder gezogen betätigt werden kann. Die Betätigung für beide Kupplungsanordnungen kann von voneinander abhängigen Betätigungseinrichtungen übernommen werden, ggf. aber auch nur durch eine Betätigungseinrichtung für beide Kupplungsanordnungen.
• Fig. 3 zeigt ebenfalls ein Zwei-Massen-Schwungrad 70 mit nachgeschalteter Doppelkupplung 11, die vorliegend aber als nasslaufende Lamellenkupplung ausgeführt ist und eine erste Lamellen-Kupplungsanordnung 32 und eine zweite Lamellen-Kupplungsanordnung 34 aufweist. Die beiden Kupplungsanordnungen 32 und 34 weisen jeweils von einem Außenlamellenträger 100 bzw. 102 und einem Innenlamellenträger 104 bzw. 106 gehaltene Außen- und Innenlamellen auf, die ein Lamellenpaket 108 bzw. 110 bilden. Die beiden Außenlamellenträger 100 und 102 sind an einer Lagerhülse 112 drehfest angebracht, die auf einer Drehwellenanordnung umfassend zwei radial geschachtelte Getriebeeingangswellen des Lastschaltgetriebes drehbar gelagert ist. Über einen Drehmitnehmer 114 ist der Außenlamellenträger 100 und damit (über die Hülse 112) der Außenlamellenträger 102 mit einer Eingangsnabe 114 der Doppelkupplung verbunden. Die Eingangsnabe 114 steht über eine nicht dargestellte Steckverzahnung oder dergleichen mit der Sekundärseite 78 des ZMS in Drehmitnahmeverbindung. Die Eingangsnabe 114 wirkt also als eine den beiden Kupplungsanordnungen gemeinsam zugeordnete Eingangsseite der Doppelkupplung, und es können die Außenlamellenträger 100 und 102 als Eingangsseite der jeweiligen Kupplungsanordnung identifiziert werden. Die Innenlamellenträger 104 und 106 bilden die Ausgangsseite der jeweiligen Kupplungsanordnung und sind über eine Koppelnabe 116 bzw. 118 mit der jeweils zugeordneten Getriebeeingangswelle zur gemeinsamen Drehung gekoppelt. Die Betätigung der Kupplungsanordnungen erfolgt auf hydraulischem Wege mittels eines jeweiligen, in die Doppelkupplung integrierten hydraulischen Nehmerzylinders, der einen Betätigungskolben 120 bzw. 122 aufweist. Die Kupplungsanordnungen sind beide vom NORMALERWEISE-OFFEN-Typ, wobei die Betätigungskolben durch eine jeweilige Rückstell-Federanordnung 124 bzw. 126 rückgestellt werden. Die in Fig. 3 nur teilweise dargestellte Doppelkupplung entspricht im Wesentlichen einer Konstruktion der Anmelderin, die im Detail in der deutschen Offenlegungsschrift DE 100 04 179 A1 beschrieben ist, deren Offenbarung durch Bezugnahme in den Offenbarungsgehalt der vorliegenden Anmeldung einbezogen wird.
• Abgesehen davon, dass beim Ausführungsbeispiel der Fig. 3 die Reibmomenterzeugung nass und durch Lamellenpakete realisiert ist, bestehen keine grundsätzlichen Unterschiede zwischen dem Ausführungsbeispiel der Fig. 2 und dem Ausführungsbeispiel der Fig. 3, soweit es um die Anwendung der Erfindungsvorschläge geht. Es kann deshalb die im Zusammenhang mit Fig. 2 erläuterte Strategie zur Beeinflussung, insbesondere Beherrschung von Drehschwingungszuständen bzw. Relativ-Drehbewegungszuständen mit überhöhten Amplituden angewendet werden.
• Fig. 4 zeigt einen ähnlichen Aufbau wie Fig. 2. In Fig. 4 ist allerdings kein ZMS vor die Doppelkupplung 11 geschaltet, sondern das Motormoment wird von dem Koppelende 72 über eine Mitnahmescheibe (ggf. Schwungrad) 130 direkt in die trocken ausgeführte Doppelkupplung geleitet. In die beiden Kupplungsscheiben 40 und 42 ist jeweils ein nur als Block dargestellter Torsionsschwingungsdämpfer 130 bzw. 132 integriert. Es ist also für jeden Leistungspfad ein eigener Torsionsschwingungsdämpfer vorgesehen, der herkömmlich aufgebaut sein kann wie bei herkömmlichen Kupplungsscheiben mit Torsionsschwingungsdämpfer für herkömmliche Kupplungen (Einfach-Kupplungen).
• Betreffend Fig. 4 wird davon ausgegangen, dass die Kupplungsscheibe 40 der Getriebeeingangswelle zugeordnet ist, auf der der erste Gang einlegbar ist. Da der Leistungspfad mit dem ersten Gang in der Regel besonders stark belastet wird (beispielsweise durch Berg-Anfahrten, usw.), ist die Kupplungsscheibe 40 für diesen Leistungspfad etwas größer dimensioniert als die Kupplungsscheibe 42 für den anderen Leistungspfad.
• Ein System wie in Fig. 4 gezeigt besitzt eine Eigenfrequenz, die in der Regel oberhalb der Leerlaufdrehzahl im Fahrbereich liegt. In diesem Resonanzbereich stellt sich in Abhängigkeit von der wirksamen Last eine erhöhte Schwingungsbelastung ein, die nach der Erfindung von hierfür vorgesehenen Sensoren (beispielsweise direkt über Beschleunigungssensoren oder über Drehzahl- und Lastsensoren) ermittelt wird. Nach einer bevorzugten Auslegung der Erfindung wird bei zu hohen Schwingungsamplituden die dem momentan nicht belasteten Leistungspfad zugehörige Kupplungsanordnung weiterhin geöffnet gehalten und ein benachbarter Gang zum im anderen, das Fahrmoment übertragenen Leistungspfad eingelegten Gang geschaltet. Danach wird die das Fahrmoment momentan nicht übertragende Kupplungsanordnung soweit geschlossen, dass ein definiertes Schlupfen auftritt und ein Reibmoment erzeugt wird, das auf die Primärseite des Torsionsschwingungsdämpfers der das Fahrmoment momentan übertragenden Kupplungsscheibe wirkt und die Schwingungen bzw. Relativ-Drehbewegungen reduziert.
• Eine andere Möglichkeit ist, im das Fahrmoment momentan nicht übertragenen Leistungspfad keinen Gang einzulegen, sondern nur die beim Abbremsen bzw. Hochbeschleunigen der leer laufenden Getriebeeingangswelle samt daran angekoppelter Kupplungsscheibe auftretende Reibarbeit zur Dämpfung der Drehschwingungen bzw. Relativ-Drehbewegungen zu nutzen, wie oben erläutert wurde.
• Eine Steuereinheit kann das im schlupfenden Leistungspfad erzeugte Reibmoment in Abhängigkeit von der sensierten Drehbeschleunigung regeln, so dass bei hohen Beschleunigungsamplituden der Stellweg der Kupplung - und damit das Reibmoment - erhöht und bei abnehmender Beschleunigung das Reibmoment reduziert wird.
• Es sollte noch erwähnt werden, dass man vorteilhafterweise die Mitnehmerscheibe 130 zwischen Abtriebswelle der Antriebseinheit und der Doppelkupplung als Flexplatte ausbilden kann, um die axiale Schwingungsübertragung auf die Doppelkupplung zu reduzieren.
• Bei der Kombination einer Doppelkupplung mit zwei Kupplungsscheiben und nachgeschaltetem Lastschaltgetriebe kann aus Bauraum- und Kostengründen ggf. auch nur eine der Kupplungsscheiben mit einem Torsionsschwingungsdämpfer ausgerüstet sein, z. B. die Kuupplungsscheibe des Leistungspfads, zu dem der erste Fahrgang gehört, wenn Getriebegeräusche in diesem Gang oder dieses Leistungspfads als besonders störend empfunden werden. Man sollte auch darauf hinweisen, dass man auch im Falle einer nasslaufenden Lamellen-Doppelkupplung, beispielsweise entsprechend Fig. 3, Torsionsschwingungsdämpfer auf den Ausgangsseiten oder einer der Ausgangsseiten der Kupplungsanordnungen vorsehen kann, die in den betreffenden Innenlamellenträger integriert sein könnten.
• Zusätzlich zu wenigstens einem Torsionsschwingungsdämpfer auf der Ausgangsseite wenigstens einer der Kupplungsanordnungen kann der Doppelkupplung auch noch ein Zwei-Massen-Schwungrad vorgeschaltet sein, um eine besonders wirksame Entkopplung zu erreichen.
• Bezug nehmend auf die Doppelkupplung mit den beiden Kupplungsscheiben wird ferner noch darauf hingewiesen, dass in wenigstens einer der beiden Kupplungsscheiben ein Leerlauf-Torsionsschwingungsdämpfer enthalten sein kann, ggf. zusätzlich zum darüber hinaus vorhandenen Torsionsschwingungsdämpfer für die Fahrstufe. Ein derartiger Leerlaufdämpfer dient zur Entkopplung von Getriebebauteilen, die sich gerade nicht im Momentenfluss zu den Antriebsrädern befindet. Dies ist insbesondere im Leerlaufbetrieb des Fahrzeugs von Interesse, wenn sich beide Leistungspfade im Getriebe in Neutralstellung befinden, aber wenigstens eine der beiden Kupplungen geschlossen ist. Es könnten dann Getriebebauteile, die zu diesem Leistungspfad gehören, zu Rasselgeräuschen oder dergleichen angeregt werden. Wenigstens ein Leerlaufdämpfer kann aber auch im Fahrbetrieb von Vorteil sein, wenn ein Leistungspfad im Getriebe das Antriebsmoment zu den Antriebsrädern überträgt (die zugehörige Kupplung ist dann geschlossen), die Kupplungsanordnung des anderen Leistungspfads aber ebenfalls geschlossen ist, ohne dass ein Gang auf diesem Leistungspfad eingelegt ist. Es können dann Getriebebauteile, die nicht zu diesem Pfad gehören, aber im Getriebe mitgeschleppt werden, zum Rasseln angeregt werden.

Claims (26)

1. Verfahren zur Beeinflussung und ggf. Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungszuständen, in einem Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, der eine Antriebseinheit, ein Getriebe (36) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen und eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (11), mit einer einer ersten Getriebeeingangswelle zugeordneten ersten Kupplungsanordnung (32) und einer einer zweiten Getriebeeingangswelle zugeordneten zweiten Kupplungsanordnung (34) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe aufweist, wobei in wenigstens einem, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen umfassenden Momentenübertragungsweg zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70; 130, 132) enthalten ist, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer Drehzahl oder/und wenigstens einer Drehbeschleunigung des Antriebsstrangs oder wenigstens einer Komponente des Antriebsstrangs oder/und wenigstens eines Betriebszustands oder einer Betriebszustandsänderung des Antriebsstrangs, bei dem bzw. durch die im Antriebsstrang relative Drehbewegungen, ggf. Drehschwingungen, angeregt werden, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen (32 bzw. 34) schlupfend betrieben wird, um auftretende relative Drehbewegungsamplituden, ggf. Drehschwingungsamplituden, zu reduzieren.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass beim Starten oder/und beim Stoppen der Antriebseinheit zur Bedämpfung einer Drehschwingungsresonanz bei einer Drehzahl, die unter einer Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit liegt, das Getriebe (36) für beide Getriebeeingangswellen in einen Neutralzustand gebracht bzw. in diesem gehalten wird und wenigstens eine der Kupplungsanordnungen (32, 34) von einem ausgekuppelten Zustand in einen Schlupfzustand gebracht wird, um vermittels der an der Kupplungsanordnung bzw. den Kupplungsanordnungen (im Folgenden als Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen bezeichnet) auftretenden Reibung die Drehschwingungsresonanz zu dämpfen.

3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrbetrieb zur Bedämpfung einer Drehschwingungsresonanz bei einer Drehzahl, die über einer Leerlaufdrehzahl der Antriebseinheit liegt, eine momentan kein Fahrmoment übertragende Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) von einem ausgekuppelten Zustand in einen Schlupfzustand gebracht wird, um vermittels der an dieser Kupplungsanordnung (im Folgenden als Schlupf-Kupplungsanordnung bezeichnet) auftretenden Reibung die Drehschwingungsresonanz zu dämpfen.

4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass im Fahrbetrieb zur Beeinflussung, ggf. Beherrschung, eines kritischen Fahrzustands, bei dem im Antriebsstrang relative Drehbewegungen, ggf. Drehschwingungen, auftreten, eine momentan kein Fahrmoment übertragende Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) von einem ausgekuppelten Zustand in einen Schlupfzustand gebracht wird, um vermittels der an dieser Kupplungsanordnung (im Folgenden als Schlupf-Kupplungsanordnung bezeichnet) auftretenden Reibung auftretende Drehbewegungsamplituden, ggf. Drehschwingungsamplituden, zu reduzieren bzw. zu dämpfen.

5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der kritische Fahrzustand ein Zustand ist, der in Reaktion auf wenigstens einen Lastwechsel auftritt.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe für die der Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) zugeordnete Getriebeeingangswelle vor der Einstellung des Schlupfzustand in einen Neutralzustand gebracht wird bzw. dass das Getriebe während der Einstellung des Schlupfzustands im Neutralzustand gehalten wird.

7. Verfahren nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe für die der Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) zugeordnete Getriebeeingangswelle vor der Einstellung des Schlupfzustand in einen Zustand gebracht wird, bei dem auf dieser Getriebeeingangswelle ein Gang eingelegt ist, bzw. dass das Getriebe während der Einstellung des Schlupfzustands in einem solchen Zustand gehalten wird.

8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass auf der Getriebeeingangswelle ein Gang eingelegt wird oder ist, der zu einem Fahrgang auf der der anderen Kupplungsanordnung zugeordneten Getriebeeingangswelle benachbart ist.

9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass unter Vermittlung wenigstens eines Sensors (12) des Antriebsstrangs eine einer Eingangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70; 130 bzw. 132) zugeordnete momentane Drehzahl oder/und eine der Eingangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete momentane Drehbeschleunigung erfasst wird und dass in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl oder/und Drehbeschleunigung die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen in den Schlupfzustand gebracht wird/werden.

10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass unter Vermittlung wenigstens eines Sensors (14) des Antriebsstrangs eine einer Ausgangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70; 130 bzw. 132) zugeordnete momentane Drehzahl oder/und eine der Ausgangsseite der Torsionsschwingungsdämpferanordnung zugeordnete momentane Drehbeschleunigung erfasst wird und dass in Abhängigkeit von der erfassten Drehzahl oder/und Drehbeschleunigung die Schlupf-Kupplungsanordnung bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen in den Schlupfzustand gebracht wird/werden.

11. Verfahren nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) in Abhängigkeit von einem momentan wirksamen Antriebsmoment der Antriebseinheit in den Schlupfzustand gebracht wird/werden.

12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) in den Schlupfzustand gebracht wird/werden, wenn die erfasste Drehzahl gemäß einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium einem kritischen Drehzahlwert oder Drehzahlbereich entspricht.

13. Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) zur Beendigung des Schlupfzustands ausgekuppelt wird/werden, wenn die erfasste Drehzahl gemäß dem/einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium dem kritischen Drehzahlwert oder Drehzahlbereich nicht mehr entspricht.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) in den Schlupfzustand gebracht wird/werden, wenn die erfasste Drehbeschleunigung einen vorgegebenen Drehbeschleunigungswert annimmt oder diesen übersteigt.

15. Verfahren nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) zur Beendigung des Schlupfzustands ausgekuppelt wird/werden, wenn die erfasste Drehbeschleunigung unter den/einen vorgegebenen Drehbeschleunigungswert abfällt.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) zur Beendigung des Schlupfzustands ausgekuppelt wird/werden, wenn die zugehörige Getriebeeingangswelle, auf der kein Gang eingelegt ist, eine momentane Drehzahl der Antriebseinheit gemäß einem vorgegebenen Übereinstimmungskriterium erreicht hat.

17. Verfahren nach einem der Ansprüche 9 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass der an der Schlupf-Kupplungsanordnung (32 bzw. 34) bzw. den Schlupf-Kupplungsanordnungen (32, 34) auftretende Schlupf in Abhängigkeit von an der Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70; 130 bzw. 132) auftretenden Relativ-Drehamplituden oder/und Drehbeschleunigungen gesteuert oder geregelt wird.

18. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70) im Antriebsstrang eine Ausgangsseite (72) der Antriebseinheit mit einer den Kupplungsanordnungen (32, 34) gemeinsamen Eingangsseite (44, 46, 48; 114) der Kupplungseinrichtung (11) verbindet.

19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung als Zwei-Massen-Schwungrad (70) ausgeführt ist.

20. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 19, gekennzeichnet durch wenigstens eine einer Ausgangsseite (40 bzw. 42) einer der Kupplungsanordnungen (32, 34) zugeordnete, ggf. in eine ausgangsseitige Komponente (40 bzw. 42) der Kupplungsanordnung integrierte Torsionsschwingungsdämpferanordnung (130, 132).

21. Verfahren nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung einer Kupplungsscheibe (40 bzw. 42) zugeordnet, ggf. darin integriert ist.

22. Kraftfahrzeug-Antriebsstrang, der eine Antriebseinheit, ein Getriebe (36) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen und eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (11), mit einer einer ersten Getriebeeingangswelle zugeordneten ersten Kupplungsanordnung (32) und einer einer zweiten Getriebeeingangswelle zugeordneten zweiten Kupplungsanordnung (34) zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe aufweist, wobei in wenigstens einem, wenigstens eine der Kupplungsanordnungen umfassenden Momentenübertragungsweg zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe wenigstens eine Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70; 130, 132) enthalten ist, gekennzeichnet durch eine elektronische Steuereinheit (10), die dafür ausgefegt oder/und programmiert ist, zur Beeinflussung und ggf. Beherrschung von Drehbewegungszuständen, insbesondere Schwingungszuständen, des Antriebsstrangs die Kupplungseinrichtung (11) und ggf. das Getriebe (36) unter Vermittlung einer der Kupplungseinrichtung und ggf. dem Getriebe zugeordneten Aktuatoranordnung (16, 18, 20, 22) gemäß dem Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüchen zu betreiben.

23. Antriebsstrang nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung (70) im Antriebsstrang eine Ausgangsseite (72) der Antriebseinheit mit einer den Kupplungsanordnungen (32, 34) gemeinsamen Eingangsseite (44, 46, 48; 114) der Kupplungseinrichtung verbindet.

24. Antriebsstrang nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung als Zwei-Massen- Schwungrad (70) ausgeführt ist.

25. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 22 bis 24, gekennzeichnet durch wenigstens eine einer Ausgangsseite (40 bzw. 42) einer der Kupplungsanordnungen (32, 34) zugeordnete, ggf. in eine ausgangsseitige Komponente (40 bzw. 42) der Kupplungsanordnung integrierte Torsionsschwingungsdämpferanordnung (130, 132).

26. Antriebsstrang nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Torsionsschwingungsdämpferanordnung einer Kupplungsscheibe (40 bzw. 42) zugeordnet, ggf. darin integriert ist.