DE102004033716A1

DE102004033716A1 - Verfahren zum Betrieb eines eine Mehrfach-Kupplungseinrichtung und ein Lastschaltgetriebe aufweisenden Antriebsstrangs und derartiger Antriebsstrang mit entsprechender Steuereinheit

Info

Publication number: DE102004033716A1
Application number: DE200410033716
Authority: DE
Inventors: Thomas Dipl.-Ing. John
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2004-07-13
Filing date: 2004-07-13
Publication date: 2006-02-02

Abstract

Vorgeschlagen wird ein Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeuge gehörenden Antriebsstrangs mit einer Doppel- oder Mehrfachkupplungseinrichtung, bei der in Abhängigkeit von momentanen Randbedingungen eine Drehzahl einer Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle durch Änderung, insbesondere Absenkung, des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebenen Moments oder/und durch Vergrößerung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments erreicht wird.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein ein Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrang, der aufweist:

– eine Momentenerzeugungsanordnung, die wenigstens eine Antriebseinheit, gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat zur Erzeugung eine Hilfsmoments umfasst;
– ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung aufweisendes Getriebe mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen und wenigstens einer Getriebeausgangswelle, wobei eine erste Getriebeeingangswelle wenigstens einem ersten Gang zugeordnet ist und eine zweite Getriebeeingangswelle wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist;
– eine zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung, insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung, zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, die eine der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplungsanordnung und eine der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplungsanordnung aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind;

Die Erfindung betrifft nach einem ersten Aspekt speziell ein solches Verfahren, bei dem zumindest in einem Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs im Zuge eines ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang umfassenden Schaltablaufs eine Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an eine Drehzahl der dem Zielgang vom ersten und zweiten Gang zugeordneten Getriebeeingangswelle zumindest angenähert wird.

Derartige Verfahren sind beispielsweise aus der DE 101 60 308 A1 bekannt. Den in der DE 101 60 308 A1 offenbarten Verfahren liegt die Zielsetzung zu Grunde, Zwischenbeschleunigungsvorgänge oder Zwischenverzögerungsvorgänge während eines Schaltablaufs zu vermeiden, um einen hohen Komfort für den Fahrer und die Fahrzeuginsassen zu gewährleisten. Betreffend einen ZUG-HOCH-Schaltablauf, bei dem von einem kleineren Ausgangsgang zu einem größeren Zielgang geschaltet wird, ist zur Anpassung der Drehzahl der Antriebseinheit (des Motors) an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle ein aktives Absenken des Motormoments unter das von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbare Moment durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement vorgesehen. Die resultierende Abbremsung des Motors ergibt ein zusätzliches Drehmoment, und das Motormoment wird durch den Eingriff in das Motormanagement geradeso stark abgesenkt, dass die Absenkung des Motormoments dem Momentbeitrag auf Grund der Abbremsung des Motors entspricht. Damit wird während des Abbremsens des Motors kein zusätzliches Moment auf die Getriebeausgangswelle gebracht und es wird dementsprechend eine auf die Anpassung der Drehzahl des Motors an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordenten Getriebeeingangswelle zurückzuführende Zwischenbeschleunigung vermieden.

Gemäß einem aus der DE 196 31 983 C1 bekannten Verfahren ist bei einer ZUG-HOCH-Schaltung vorgesehen, dass die Motordrehzahl auf das Niveau des Zielgangs dadurch gesenkt wird, dass das von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbare bzw. übertragene Moment vorübergehend geregelt angehoben wird. Dabei sollen aber Momentensprünge dadurch vermieden werden, dass ein entsprechender Drehzahlverlauf gewählt wird.

Die angesprochenen Verfahren des Stands der Technik belegen, dass derzeit bei Mehrfachkupplungssystemen, insbesondere Doppelkupplungssystemen, bzw. Lastschaltungssystemen angestrebt wird, den Komfort eines Stufenautomaten nachzubilden. Soweit überhaupt dem Fahrer die Möglichkeit gegeben wird, Schaltungen manuell auszulösen, so führen manuell ausgelöste Schaltungen zu keiner oder nur kaum spürbarer Systemrückmeldung in Richtung zum Fahrer, was zumindest bei sportlich orientierten Fahrern als Mangel empfunden wird, da es an einem sportlichen Eindruck fehlt. Die Erfindung möchte ein Betriebsverfahren und ein entsprechendes System bereitstellen, mit denen auch sportlich orientierte Fahrer angesprochen werden können.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird in Bezug auf das eingangs angesprochene Verfahren nach dem ersten Aspekt erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe einer von wenigstens zwei vorgesehenen Annäherungsmodi für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, von denen ein erster Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird, und von denen ein zweiter Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.

Bezug nehmend auf eine betreffend einen sportlichen Charakter besonders relevante Schaltung von einem niedrigeren zu einem höheren Gang in einen Zug-Betriebsszustand wird nach der Erfindung speziell vorgeschlagen, dass in wenigstens einem Zug-Betriebszustand im Zusammenhang mit einem Schalten von einem niedrigeren zu einem höheren Gang in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mitkennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe einer von wenigstens zwei vorgesehenen Annäherungsmodi für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, von denen ein gegebenenfalls als „Komfortmodus" bezeichenbarer erster Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird, und von denen ein gegebenenfalls als „Sportmodus" bezeichenbarer zweiter Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.

Nach dem Erfindungsvorschlag kann das Schwungmoment der Momentenerzeugungsanordnung, insbesondere der Antriebseinheit (speziell des Motors) durch gezielte Kupplungsmomentenerhöhung genutzt werden, um für einschlägige Fahr- und Betriebszustände eine Beschleunigungsüberhöhung, also eine nach dem Stand der Technik zu vermeidende oder durch Vorsehen spezieller Drehzahlverläufe zu kaschierende oder zu mildernde Zwischenbeschleunigung zu erreichen. Es wird also für bestimmte Situationen gezielt auf bei derartigen Systemen eigentlich möglichen Komfort verzichtet, um subjektiven Fahrervorstellungen in Bezug auf eine sportliche Anmutung gerecht zu werden.

Es wird vor allem daran gedacht, dass im ersten Annäherungsmodus die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung während der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzueugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle im Wesentlichen im nach dem Schalten zum Zielgang und der Verlagerung des Moments der Momentenerzeugungsanordnung zur dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle vorliegenden Einkuppelzustand verbleibt, insbesondere nicht im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments über das momentan von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare, gegebenenfalls einer Fahrervorgabe entsprechende Moment angesteuert wird. In der Regel wird im ersten Annäherungsmodus die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihre bereitgestellten Moments unter das momentan von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbare Moment angesteuert werden.

Ferner wird vor allem daran gedacht, dass im zweiten Annäherungsmodus die Momentenerzeugungsanordnung während der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle im Wesentlichen im nach dem Schalten zum Zielgang und der Verlagerung des Moments der Momentenerzeugungsanordnung zur dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle vorliegenden Momentenabgabezustand verbleibt, insbesondere nicht im Sinne im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird. In der Regel wird im zweiten Annäherungsmodus die dem Zielgang zugeordnete Zuordnungsanordnung im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments über das momentan von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare, ggf. einer Fahrervorgabe entsprechende Moment angesteuert werden.

Vorteilhaft kann wenigstens ein ggf. als "gradueller Modus" bezeichenbarer dritter Annäherungsmodus vorgesehen sein, der eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird. Betreffend die vor allem interessierende ZUG-HOCH-Schaltungen wird speziell vorgeschlagen, dass wenigstens ein gegebenenfalls als „gradueller Modus" bezeichenbarer dritter Annäherungsmodus vorgesehen ist, der eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.

In der Regel wird im dritten Annäherungsmodus in Folge wenigstens der Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare Momente übersteigen.

Als nebengeordnete unabhängige Lösung für die angegebene Aufgabenstellung wird in Bezug auf das eingangs angesprochene Verfahren nach dem ersten Aspekt erfindungsgemäß alternativ vorgeschlagen, dass eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch erfolgt, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.

Bezug nehmend auf die besonders interessierende ZUG-HOCH-Schaltung wird spezieller vorgeschlagen, dass in wenigstens einem Zug-Betriebszustand im Zusammenhang mit einem Schalten von einem niedrigeren zu einem höheren Gang eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch erfolgt, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.

In der Regel wird in Folge wenigstens der Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare Moment übersteigen.

Es wird vor allem, aber nicht ausschließlich daran gedacht, dass die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle sowohl durch Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung als auch durch Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung in wenigstens einem gegebenenfalls als „gradueller Modus" bezeichenbaren Annäherungsmodus erfolgt, der einer von mehreren auswählbaren oder in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe bestimmbaren Annäherungsmodi für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle ist.

Bezug nehmend auf beide Lösungsvorschläge wird weiterbildend vorgeschlagen, dass mehrere dritte oder graduelle Modi vorgesehen sind, die sich durch die Größe der Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments unterscheiden, oder/und dass wenigsten ein dritter oder gradueller Modus mit einer kontinuierlich variablen Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments vorgesehen ist.

Soweit mehrere Annäherungsmodi vorgesehen und dementsprechend auswählbar sind, wird vor allem daran gedacht, dass ein jeweils anzuwendender der Annäherungsmodi bestimmt wird auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Größen bzw. Parameter: momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, momentane Drehzahl der Antriebseinheit, momentane Drehzahl einer Getriebewelle, momentan von der Antriebseinheit abgegebene Leistung, momentan von der Antriebseinheit abgegebenes Moment, momentane Fahrervorgabe für ein von der Antriebseinheit abzugebendes Moment oder/und auf Grundlage von Bedien- oder Vorgabezuständen wenigstens einer Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung. Dabei kann wenigstens eine der Größen bzw. Parameter mit einer zugeordneten Schwelle verglichen werden. Bei Überschreiten der zugeordneten Schwelle für einen vorgegebenen oder mehrere vorgegebene der Größen bzw. Parameter kann dann zweckmäßig der zweite Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. (besonders zweckmäßig) mit einer größeren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt werden.

Weiterbildend wird vorgeschlagen, dass dann, wenn für den einen vorgegebenen bzw. mehrere vorgegebenen der Größen bzw. Parameter die zugeordnete Schwelle nicht überschritten wird, der erste Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. (besonders zweckmäßig) mit einer kleineren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.

Kick-Down-Betätigungen des Fahrpedals haben für sportliche orientierte Fahrer eine besondere Bedeutung. Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, dass in Reaktion auf eine Kick-Down-Betätigung eines Fahrpedals Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung der zweite Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. (besonders zweckmäßig) mit einer größeren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.

Auch manuelle Auslösungen von Schaltvorgängen durch den Fahrer sind für sportlich orientierte Fahrer von besonderem Interesse. Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, dass in Reaktion auf eine manuelle Auslösung einer Schaltung durch Betätigung wenigstens eines Bedienelements der Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung der zweite Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. (besonders zweckmäßig) mit einer größeren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.

Andererseits haben zumindest manche sportliche Fahrer auch Bedarf für bzw. Interesse an hohem Fahrkomfort. Manche Fahrer werden auf an sich unkomfortable sportliche Anmutungen überhaupt verzichten können oder wollen. Für derartige Fahrer kann die im Stand der Technik als Komfortmaßstab angestrebte Vermeidung von Zwischenbeschleunigungen wie bzw. ähnlich wie bei einem Stufenautomat stets oder zumindest manchmal gewünscht sein. Vor diesem Hintergrund wird vorgeschlagen, dass in einem Automatik-Schaltmodus, der ggf. durch den Fahrer vermittels wenigstens eines Bedienelements der Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung ausgewählt ist, der erste Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. (besonders zweckmäßig) mit einer kleineren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.

Um unterschiedlichen Anforderungen differenziert gerecht werden zu können, ist ein kontinuierlicher oder ein stufenweiser, mehrere Zwischenstufen aufweisender Übergang zwischen einer sportlichen Anmutung und einer komfortablen Anmutung vorteilhaft. Hierzu wird vorgeschlagen, dass für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle sowohl durch Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung als auch durch Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung, ggf. für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle im „graduellen Modus", ein Änderungsmoment für die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung, um das das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment durch die Ansteuerung erhöht wird oder/und ein Änderungsmoment für die Momentenerzeugungsanordnung, um das das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment geändert, insbesondere abgesenkt wird, bestimmt wird oder/und eine Aufteilungsgröße bestimmt wird, die eine Aufteilung der zu erreichenden Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle auf einen ersten Annäherungsbeitrag in Folge der Änderung, insbesondere Absenkung des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebenen Moment und einen zweiten Annäherungsbeitrag in Folge der Erhöhung des übertragbaren Moments der dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung repräsentiert. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass das Änderungsmoment für die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung oder/und das Änderungsmoment für die Momentenerzeugungsanordnung oder/und die Aufteilungsgröße bestimmt wird auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Größen bzw. Parameter: momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, momentane Drehzahl der Antriebseinheit, momentane Drehzahl einer Getriebewelle, momentan von der Antriebseinheit abgegebene Leistung, momentan von der Antriebseinheit abgegebenes Moment, momentane Fahrervorgabe für ein von der Antriebseinheit abzugebendes Moment.

Nach einem ersten Ansatz wird allgemein vorgeschlagen, dass für die Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im ersten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Soll-Verlauf einer Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, und dass die Momentenerzeugungsanordnung auf Grundlage des Soll-Verlaufs derart gesteuert oder geregelt wird, dass die Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf reduziert wird. Dabei kann vorteilhaft auf Grundlage des Soll-Verlaufs eine zeitliche Folge von von der Antriebseinheit bereitzustellenden, die Reduzierung der Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf bewirkenden Momenten berechnet werden. Die Antriebseinheit wird dann für die Bereitstellung dieser zeitlichen Folge angesteuert.

Der Soll-Verlauf kann besonders zweckmäßig auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Wert bestimmt werden. Hierzu wird als besonders bevorzugt vorgeschlagen, dass auf Grundlage zumindest einer vorliegenden Drehzahl der Antriebseinheit und einer vorliegenden Fahrervorgabe für das von der Momentenerzeugungsanordnung abzugebende Moment eine Zeitdauer aus dem Kennfeld entnommen wird, und dass aus der entnommenen Zeitdauer, der vorliegenden Differenzdrehzahl und einer vorgegebenen oder vorgebbaren Verlaufsform der Soll-Verlauf bestimmt wird.

Nach dem ersten Ansatz wird ferner vorgeschlagen, dass für die Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im zweiten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Überschussmoment bestimmt wird, um das das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment über ein Bezugsmoment erhöht werden soll, und dass die Kupplungsanordnung derart gesteuert oder geregelt eingerückt wird, dass ihre Momentenübertragungsfähigkeit der Summe aus Bezugsmoment und Überschussmoment im Wesentlichen entspricht. Dabei kann das Bezugsmoment zweckmäßig dem momentan von der Antriebseinheit abgegebenen Moment oder einem von dem Fahrer vorgegebenen Moment entsprechen. Als besonders bevorzugt wird vorgeschlagen, dass das Überschussmoment auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt oder unmittelbar aus der Kennlinie bzw. der Kennfeld entnommen wird. Es wird in dem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass das entnommene Überschussmoment für eine Zunahme einer vorgegebenen oder mehrerer vorgegebenen der Größen bzw. Parameter größer wird, insbesondere kontinuierlich größer wird.

Erfolgt eine Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung als auch der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung im Hinblick auf eine Drehzahlangleichung, so wird insbesondere daran gedacht, dass das Einrücken der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung gemäß dem Überschussmoment bei der Ansteuerung der Momentenübertragungsanordnung berücksichtigt wird, gewünschtenfalls als die die Änderung, insbesondere Absenkung, der des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebenen Moments reduzierende Einflussgröße, insbesondere im dritten oder graduellen Annäherungsmodus.

Nach einem zum ersten Ansatz alternativen zweiten Ansatz wird allgemein vorgeschlagen, dass für die Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im zweiten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Soll-Verlauf einer Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, und dass die Kupplungsanordnung auf Grundlage des Soll-Verlaufs derart gesteuert oder geregelt eingerückt wird, dass die Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf reduziert wird. Dabei kann vorteilhaft auf Grundlage des Soll-Verlaufs eine zeitliche Folge von von der Kupplungsanordnung zu übertragenden, die Reduzierung der Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf bewirkenden Momenten berechnet werden. Die Kupplungsanordnung wird dann für die Bereitstellung dieser zeitlichen Folge angesteuert.

Der Soll-Verlauf kann vorteilhaft auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeldt entnommenen Werts bestimmt werden. Es wird in diesem Zusammenhang weiterbildend vorgeschlagen, dass auf Grundlage zumindest einer vorliegenden Drehzahl der Antriebseinheit und einer vorliegenden Fahrervorgabe für das von der Momentenerzeugungsanordnung abzugebende Moment eine Zeitdauer aus dem Kennfeld entnommen wird, und dass aus der entnommenen Zeitdauer, der vorliegenden Differenzdrehzahl und einer vorgegebenen oder vorgebbaren Verlaufsform der Soll-Verlauf bestimmt wird.

Ferner wird nach dem zweiten Ansatz allgemein vorgeschlagen, dass für die Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im ersten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Änderungsmoment bestimmt wird, um das das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment gegenüber einem Bezugsmoment geändert, insbesondere abgesenkt werden soll, und dass die Momentenerzeugungsanordnung derart gesteuert oder geregelt wird, dass das von ihr abgegebene Moment dem sich aus dem Bezugsmoment und dem Änderungsmoment ergebenden Moment im Wesentlichen entspricht. Das Bezugsmoment kann dem momentan von der Antriebseinheit abgegebenen Moment oder einem von dem Fahrer vorgegebenen Moment entsprechen.

Es wird vor allem daran gedacht, dass das Änderungsmoment auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt oder unmittelbar aus der Kennlinie bzw. der Kennfeld entnommen wird. Dabei kann das entnommene bzw. bestimmte Änderungsmoment vorteilhaft für eine Zunahme einer vorgegebenen oder mehrerer vorgegebenen der Größen bzw. Parameter kleiner werden, insbesondere kontinuierlich kleiner werden.

Für den Fall, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung als auch die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Hinblick auf die Drehzahlangleichung angesteuert werden, wird vor allem daran gedacht, dass die Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung gemäß dem Änderungsmoment bei der Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung berücksichtigt wird, gewünschtenfalls als die die Erhöhung des von der Kupplungsanordnung übertragbaren Moments reduzierende Einflußgröße, insbesondere im dritten oder graduellen Annäherungsmodus.

Um in einem Fahrzeug mit Lastschaltsystem bzw. Mehrfach- oder Doppelkupplungssytem sportliche Schaltungen darzustellen, ist es überdies vorteilhaft, die Kupplungsüberschneidungszeiten, in denen das Antriebsmoment von der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle durch entsprechende gegenläufige Betätigung der betreffenden Kupplungsanordnungen verlagert wird, so kurz wie möglich zu halten, beispielsweise in einem Zeitintervall von 50 bis 100 Millisekunden durchzuführen. Andererseits bestehen diesbezüglich durchaus differenzierte Anforderungen und Bedarf für eine noch ausgeprägtere sportliche Anmutung. Vor diesem Hintergrund wird weiterbildend vorgeschlagen, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe im Schaltablauf die Dauer einer Überschneidungsschaltungsphase, in der das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment durch gegenläufige Betätigung der Kupplungsanordnung zur der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle verlagert wird, verändert oder/und anstelle der Überschneidungsschaltungsphase eine Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase durchgeführt wird, in der zuerst die eine Kupplungsanordnung ausgerückt und dann die andere Kupplungsanordnung eingerückt wird, oder eine Zugkraftabsenkungsschaltungsphase, in der die eine Kupplungsanordnung schneller eingerückt wird als die andere Kupplungsanordnung ausgerückt wird.

Bezug nehmend auf das eingangs angesprochene Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs betrifft die Erfindung nach einem zweiten Aspekt ferner auch ein solches Verfahren, bei dem zumindest in einem Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs im Zuge eines ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang umfassenden Schaltablaufs eine Überschneidungsschaltungsphase auftritt, in der das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment durch gegenläufige Betätigung der Kupplungsanordnungen zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle verlagert wird.

Um eine differenzierte sportliche Anmutung oder/und sogar eine besonders ausgeprägte sportliche Anmutung vorsehen zu können, schlägt die Erfindung nach dem zweiten Aspekt vor, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von einer gesetzten Fahrervorgabe im Schaltablauf die Dauer der Überschneidungsschaltungsphase verändert wird oder/und anstelle der Überschneidungsschaltungsphase eine Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase durchgeführt wird, in der zuerst die eine Kupplungsanordnung ausgerückt und dann die andere Kupplungsanordnung eingerückt wird, oder eine Zugkraftabsenkungsschaltungsphase, in der die eine Kupplungsanordnung schneller eingerückt wird als die andere Kupplungsanordnung ausgerückt wird.

Für die erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt bei entsprechnder Weiterbildung sowie für das erfindungsgemäße Verfahren nach dem zweiten Aspekt wird ferner als besonders zweckmäßig vorgeschlagen, dass eine jeweils anzuwendende Dauer der Überschneidungsschaltungsphase oder/und die anzuwendende Phase von der Überschneidungsschaltungsphase und der Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase oder/und Zugkraftabsenkungschaltungsphase bestimmt wird auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Größen bzw. Parameter: momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, momentane Drehzahl der Antriebseinheit, momentane Drehzahl einer Getriebewelle, momentan von der Antriebseinheit abgegebene Leistung, momentan von der Antriebseinheit abgegebenes Moment, momentane Fahrervorgabe für ein von der Antriebseinheit abzugebendes Moment oder/und auf Grundlage von Bedien- oder Vorgabezuständen wenigstens einer Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung. Dabei kann wenigstens eine der Größen bzw. der Parameter mit einer zugeordneten Schwelle verglichen werden. Bei Überschreiten der zugeordneten Schwelle für einen vorgegebenen oder mehrere vorgegebene der Größen bzw. Parameter kann die Überschneidungsschaltungsphase verkürzt oder stattdessen die Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase oder Zugkraftabsenkungsschaltungsphase gewählt werden.

Es ist offenkundig, dass eine Zugkraftunterbrechung eine deutliche Komforteinbuße darstellt, also einen Verzicht auf wesentliche Komfortvorteile eines Lastschaltungssystems. Durch eine Zugkraftunterbrechung wird aber eine ausgeprägte sportliche Anmutung erreicht, die entsprechend orientierte Fahrer positiv anspricht.

In der Regel wird eine Variation der Dauer der Überschneidungsschaltungsphase besonders zweckmäßig sein. Hierzu wird vorgeschlagen, dass die Dauer der Überschneidungsschaltungsphase auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt oder unmittelbar aus der Kennlinie bzw. der Kennfeld entnommen wird. Es wird insbesondere daran gedacht, dass die Dauer der Überschneidungsschaltungsphase für eine Zunahme einer vorgegebenen oder mehrerer vorgegebenen der Größen bzw. Parameter kleiner wird, insbesondere kontinuierlich kleiner wird.

Im Rahmen der erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt sowie im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens nach dem zweiten Aspekt kann eine Überwachung auf Auftreten eines Gangauslegeproblems vorgesehen sein.

Bezug nehmend auf das eingangs angesprochene Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs bezieht sich die Erfindung nach einem dritten Aspekt speziell auf ein solches Verfahren, bei dem in einem Schaltablauf ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang und eine Verlagerung des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebenen Moments zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle auftritt.

Herkömmlich werden die Kupplungen in Lastschaltsystemen für Drehzahlen bis zum 1,5- bis 2,5-fachen der Motornenndrehzahl ausgelegt. Derartige Auslegungen bringen erhöhte Kosten mit sich. Für eine Auslegung für geringe Drehzahlerhöhungen (bis etwa die 1,5-fache Motornenndrehzahl) bietet sich die Berücksichtigung erhöhter Drehzahlen über eine Steigerung der Materialqualität an, insbesondere können Materialien mit höherer Festigkeit verwendet werden. Dies bedeutet aber größere Materialkosten und einen stärkeren Werkzeugverschleiß bei Umformungsvorgängen.

Für eine Auslegung für deutlich größere Drehzahlen, insbesondere größer als die zweifache Motornenndrehzahl, muss die Kupplungskonstruktion in konstruktiven Details entsprechend angepasst werden. Insbesondere ist an entsprechende Vergrößerung der Wandstärken von Bauteilen der Kupplung zu denken. Hierdurch ergeben sich aber eine möglicherweise nicht gewünschte größere Massenträgheit der Kupplung. Überdies resultieren größere Materialkosten sowie ein größerer Werkzeugverschleiß etwa bei Umformungsvorgängen.

Die Auslegung der Kupplung für die Motornenndrehzahl übersteigende Drehzahlen ist vor allem auch deswegen ein Thema, weil es beim Schalten von Getriebegängen, insbesondere beim Schatten von einem ersten zu einem zweiten Gang, zu Fehlern kommen kann. So könnte es im Fehlerfall dazu kommen, dass der Ausgangsgang nicht ausgelegt wird. Dies ist insbesondere beim Schalten von einem niedrigen zu einem höheren Gang insoweit problematisch, als dass dann der den Ausgangsgang aufweisende Getriebe-Teilstrang und damit die Getriebeseite der der betreffenden Getriebeeingangswelle zugeordneten Kupplungsanordnung mit einer Drehzahl mitläuft, die der momentanen Motordrehzahl multipliziert mit dem Übersetzungssprung vom niedrigen zum höheren Gang entspricht, im Extremfall mit der Motornenndrehzahl multipliziert mit dem Übersetzungssprung. Ist die Kupplung nicht für entsprechend große Drehzahlen ausgelegt, würde im Fehlerfall wie hier angesprochen die Gefahr der Beschädigung der Kupplung bestehen.

Aufgabe der Erfindung nach dem dritten Aspekt ist, derartige Probleme zu bewältigen oder zumindest insoweit auszugleichen, dass Beschädigungen vermieden werden. Als Grundlage für die Lösung dieser Aufgabe schlägt die Erfindung nach dem dritten Aspekt vor, dass eine Überwachung auf Auftreten eines Gangauslegeproblems vorgesehen ist.

Bezug nehmend auf die Verfahren nach dem ersten Aspekt und nach dem zweiten Aspekt der Erfindung bei entsprechender Weiterbildung sowie Bezug nehmend auf das Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung wird weiterbildend vorgeschlagen, dass das Auslegen eines Ausgangsgangs, von dem zu dem Zielgang geschaltet werden soll, vermittels einer Getriebepositionssensierung überwacht wird. Alternativ oder zusätzlich wird ferner vorgeschlagen, dass das Auslegen eines/des Ausgangsgangs, von dem zu dem Zielgang geschaltet werden soll, vermittels einer Getriebeeingangswellensensierung einer Drehzahl der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeeingangswelle überwacht wird.

Besonders bevorzugt ist, dass im Falle des Erkennens eines Gangauslegeproblems wenigstens eine Problembewältigungsmaßnahme oder Problemausgleichmaßnahme eingeleitet wird. In diesem Zusammenhang zeichnet sich eine besonders vorteilhafte, da einfache Lösung dadurch aus, dass im Falle des Erkennens eines Gangauslegeproblems die Antriebseinheit im Sinne einer Begrenzung ihrer Drehzahl auf einen vorgegebenen, gegebenenfalls vom Ausgangsgang oder/und vom Zielgang abhängigen Maximalwert angesteuert wird.

Für eine besonders hohe Sicherheit gegen Beschädigungen kann vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Funktionsfähigkeit der Überwachung, insbesondere die Funktionsfähigkeit der Getriebepositionssensierung oder/und der Getriebeeingangswellensensierung, überwacht wird. Es wird in diesem Zusammenhang weiterbildend vorgeschlagen, dass im Falle mangelnder Funktionsfähigkeit der Überwachung auf Auftreten eines Gangauslegeproblems wenigstens eine Problembewältigungsmaßnahme oder Problemausgleichmaßnahme eingeleitet wird, insbesondere die Antriebseinheit im Sinne einer Begrenzung ihrer Drehzahl auf einen vorgegebenen, gegebenenfalls vom Ausgangsgang oder/und vom Zielgang abhängigen Maximalwert angesteuert wird.

Die Erfindung bezieht sich nach dem ersten, zweiten und dritten Aspekt ferner auf einen Antriebsstrang, ggf. in einem Kraftfahrzeug, umfassend:

– eine Momentenerzeugungsanordnung, die wenigstens eine Antriebseinheit, gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat zur Erzeugung eines Hilfsmoments umfasst;
– ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung aufweisendes Getriebe mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen und wenigstens einer Getriebeausgangswelle, wobei eine erste Getriebeeingangswelle wenigstens einem ersten Gang und eine zweite Getriebeeingangswelle wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist;
– eine zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung, gegebenenfalls Doppel-Kupplungseinrichtung, zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit und dem Getriebe, die eine der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplungsanordnung und eine der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplungsanordnung aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind.

Bezug nehmend auf die Erfindung nach dem ersten und zweiten Aspekt wird für diesen Antriebsstrang erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass eine dem Antriebsstrang zugeordnete Steuereinheit vorgesehen ist, die dafür eingerichtet oder programmiert ist, in Verbindung mit einem Schalten zwischen einem ersten und einem zweiten Gang die Momentenerzeugungsanordnung bzw. die Kupplungsanordnungen der Kupplungseinrichtung gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren nach dem ersten Aspekt (nach einer oder beider der alternativen Lösungen) oder/und nach dem zweiten Aspekt anzusteuern.

Bezug nehmend auf den dritten Aspekt der Erfindung wird alternativ oder zusätzlich vorgeschlagen, dass eine/die dem Antriebsstrang zugeordnete Steuereinheit dafür eingerichtet oder programmiert ist, gemäß dem Verfahren nach dem dritten Aspekt der Erfindung auf das Auftreten eines Gangauslegeproblems zu überwachen.

Das Hilfsaggregat der Momentenerzeugungsanordnung, das ggf. im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens angesteuert wird bzw. mitangesteuert wird, kann von einem gegenüber üblichen Komponenten zusätzlichen Aggregat, etwa einem Kurbelwellenstartergenerator, gebildet sein. Es kann durchaus aber auch vorgesehen sein, dass eine ohnehin vorhandene Bremsenanordnung insoweit als Hilfsaggregat dient.

Die Kupplungsanordnungen können als nasslaufende Lamellenkupplungsanordnungen ausgebildet sein. Es wird beispielsweise an Konstruktionen wie oder ähnlich wie in der DE 100 04 179 A1 offenbart gedacht. Alternativ können die Kupplungsanordnungen auch als trockenlaufende Kupplungsanordnungen, vorzugsweise der Reibscheibenbauart, ausgeführt sein. Es wird beispielsweise auf die in der DE 35 26 630 A1 offenbarte Doppelkupplungskonstruktion verwiesen.

Im Hinblick auf die nach dem ersten Aspekt für die Erreichung einer sportlichen Anmutung vorgesehene Erhöhung des von der betreffenden Kupplungsanordnung übertragbaren Moments über das von der Antriebseinheit abgegebene bzw. abgebbare Moment wird als besonders bevorzugt vorgeschlagen, dass die Kupplungsanordnungen jeweils dafür ausgelegt sind, ein das maximal von Momentenübertragungsanordnung abgebbare Moment deutlich übersteigendes Moment zu übertragen. Damit kann eine entsprechend sportliche Anmutung im Prinzip über den gesamten nutzbaren Antriebsmomentbereich der Antriebseinheit bereitgestellt werden. Es wird in diesem Zusammenhang vor allem daran gedacht, dass die Kupplungsanordnungen jeweils dafür ausgelegt sind, wenigstens etwa das eineinhalb-fache, vorzugsweise wenigstens etwa das zwei-fache des maximal von Momentenübertragungsanordnung abgebbaren Moments zu übertragen.

Bezug nehmend auf den dritten Aspekt der Erfindung wird weiter vorgeschlagen, dass die Steuereinheit dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle des Erkennens eines Gangauslegeproblems oder/und im Falle einer Funktionsstörung wenigstens eine Problembewältigungsmaßnahme oder Problemausgleichmaßnahme einzuleiten.

Die Erfindung wird im Folgenden anhand von in den Figuren gezeigten Ausführungsbeispielen näher erläutert.

1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang, der nach einem erfindungsgemäßen Verfahren betreibbar ist und eine Steuereinheit aufweist, die nach einem erfindungsgemäßen Verfahren arbeitet.

2 ist ein Diagramm, das ein Beispiel für einen Schaltablauf beim Hoch-Schalten unter Zug-Betriebsbedingungen veranschaulicht, der erfindungsgemäß in einem Komfortschaltmodus vorgesehen sein könnte.

3 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen Schaltablauf beim Hoch-Schalten unter Zug-Betriebsbedingungen veranschaulicht, der erfindungsgemäß in einem Komfortschaltmodus vorgesehen sein könnte.

4 ist ein Diagramm, das ein weiteres Beispiel für einen Schaltablauf beim Hoch-Schalten unter Zug-Betriebsbedingungen veranschaulicht, der erfindungsgemäß in einem Sportschaltmodus vorgesehen sein könnte.

5 zeigt drei Diagramme, die einen gestuften oder kontinuierlichen Übergang zwischen einem Komfortschaltmodus einerseits und einem Sportschaltmodus andererseits in Abhängigkeit von der Motordrehzahl bzw. dem Motormoment veranschaulichen.

6 zeigt in Teilfig. 6a ein für die Motoransteuerung in einem Komfortschaltmodus und in einem Übergangsmodus ("gradueller Modus") verwendetes Kennfeld und in Teilfig. 6b ein in einem Sportschaltmodus und in einem Übergangsmodus ("gradueller Modus") für die Kupplungsansteuerung verwendetes Kennfeld gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung.

1 zeigt ein Beispiel für einen Antriebsstrang 10 eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang weist eine Antriebseinheit 12 in Form einer Brennkraftmaschine, speziell eines Verbrennungsmotors auf, wie durch eine symbolhaft gezeichnete Kurbelwelle 14 angedeutet ist. Ein so genanntes Lastschaltgetriebe 18 mit zwei radial geschachtelten Getriebeeingangswellen 20 und 22 ist über eine Doppelkupplung 24 mit dem Motor 12 verbunden. Die Doppelkupplung 24 umfasst zwei Kupplungsanordnungen 26 und 28, von denen die eine der Getriebeeingangswelle 20 und die andere der Getriebeeingangswelle 22 zugeordnet ist. Beim Ausführungsbeispiel handelt es sich um nasslaufende Lamellen-Kupplungsanordnungen, die vermittels eines jeweiligen, in die Doppelkupplung integrierten hydraulischen Nehmerzylinders (nicht dargestellt) auf hydraulischem Wege betätigbar sind. Eine entsprechende Hydraulikpumpe 30 ist schematisch dargestellt. Ein der Doppelkupplung zugeordneter Kühlölkreislauf mit einer Kühlölpumpe usw. ist nicht dargestellt. Geeignete Doppelkupplungskonstruktionen sind beispielsweise aus der DE 100 04 179 A1 bekannt.
Die Betätigung der beiden Kupplungsanordnungen erfolgt unter Vermittlung von Steuerventilen 32 und 34, die von einer Steuereinheit 36 elektrisch ansteuerbar sind. Die Steuereinheit empfängt Eingangssignale von einem Gaspedal 38, einer Gang-Wähl- oder/und Beeinflussungseinheit 38, einem der Getriebeeingangswelle 20 zugeordneten Drehzahlsensor 40, einem der Getriebeeingangswelle 22 zugeordneten Drehzahlsensor 42 und einem der Motorabtriebswelle (Kurbelwelle 14) zugeordneten Drehzahlsensor 44. Die Steuereinheit kann ferner weitere Signale und Messwerte von anderen Sensoren und Signalgebern erhalten, etwa einem Fahrzeuggeschwindigkeitssensor, einem Lenkwinkelsensor, einem Bremsbetätigungszustandssensor usw.
Durch Vergleich der Drehzahl des Drehzahlsensors 44 einerseits und der Drehzahl des Drehzahlsensors 40 bzw. 42 andererseits kann die Steuereinheit einen Schlupfzustand der Kupplungsanordnung 26 bzw. der Kupplungsanordnung 28 bestimmen. Die Steuereinheit 36 steuert ein Leistungsstellglied des Motors 12 an, um die vom Motor abgegebene Leistung bzw. das vom Motor abgegebene Moment einzustellen. Bei dem abgegebenen Moment kann es sich auch um ein negatives Moment (Schleppmoment) handeln. Gemäß einer in Frage kommenden Ausführung des Antriebsstrangs weist dieser beispielsweise zwischen dem Motor 12 und der Doppelkupplung 24 ein Zusatzaggregat zur Erzeugung eines positiven oder negativen Moments auf. Bei dem Zusatzaggregat kann es sich beispielsweise um einen Kurbelwellenstartergenerator handeln, der einerseits zum Starten des Motors dient und andererseits als Generator eingesetzt werden kann. In 1 ist ein Kurbelwellenstartergenerator 50 dargestellt, der eine am Motor 12 angeordnete Statoranordnung und eine an der Eingangsseite der Doppelkupplung 24 angeordnete Rotoranordnung aufweist. Der Kurbelwellenstartergenerator 50 kann durch die Steuereinheit 36 aktiviert werden, um je nach Bedarf ein positives oder negatives Moment bereitzustellen.
Zum Lastschaltgetriebe 18 ist noch anzumerken, dass es sich bevorzugt um ein voll synchronisiertes Getriebe mit einer entsprechenden Synchronisiereinrichtung 52 handelt. Bei der Synchronisiereinrichtung 52 braucht es sich nicht um eine zentrale Synchronisiereinrichtung für das ganze Getriebe handeln. Die Synchronisiereinrichtung kann auch von herkömmlichen Synchronisiermitteln, etwa in Form von Synchronringen, gebildet sein. Eine Abtriebswelle des Getriebes ist mit 54 bezeichnet.
Bei Doppelkupplungsanwendungen ist es im Hinblick auf ein in der Regel erwünschtes zugkraftunterbrechungsfreies Schalten notwendig, dass während der Momentenübergabe von dem einen Strang bzw. Teilgetriebe zu dem anderen Strang bzw. Teilgetriebe der Ausgangsgang und der Zielgang beide gleichzeitig eingelegt sind. Es wird dann eine Kupplungsüberschneidungsschaltungsphase durchgeführt, in der durch gegenläufige Betätigung der beiden Kupplungsanordnungen das Moment des Motors (der Antriebseinheit) von der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeeingangswelle zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle verlagert wird. Nach erfolgter Momentenübergabe vom Ausgangsgang auf den Zielgang ist es dann erforderlich, dass die Motordrehzahl auf das Drehzahlniveau des Zielganges gebracht wird. Dies erfolgt für die Erzielung eines hohen Komforts üblicherweise dadurch, dass über Motoreingriffsmaßnahmen das Motormoment derart reduziert und dann wieder auf ein gegebenes, einer Fahrpedalbetätigung entsprechendes Fahrerwunschmoment angehoben wird, dass die Differenzdrehzahl zwischen Motordrehzahl und Drehzahl des Zielganges kontinuierlich reduziert und auf Null gebracht wird, indealerweise so, dass die Motordrehzahl in kürzester Zeit und mit einem flachen Drehzahlgradienten in die Drehzahl der Getriebeeingangswelle des Zielganges einläuft. Das Kupplungsmoment der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung kann dabei immer auf dem vom Fahrer vorgegebenen Momentenniveau (Fahrerwunschmoment) stehen. Eine derartige Drehzahlangleichung kann nach der Erfindung in einem Komfortschaltmodus erfolgen.
Alternativ besteht die Möglichkeit, das Kupplungsmoment der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung nach der Momentenübergabe auf einen Wert zu stellen, welches deutlich oberhalb des abgebbaren Motormoments liegt. Dabei kann das Kupplungsmoment derart eingestellt und wieder reduziert werden, dass die Motordrehzahl in einer vorgebbaren Zeit und mit einem vorgebbaren Drehzahlgradienten in die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle einläuft. Alternativ zur Getriebeeingangswellendrehzahl kann sich die Kupplungsansteuerung auch auf eine rückgerechnete Raddrehzahl der Antriebsachse beziehen. Eine derartige Drehzahlangleichung kann nach der Erfindung in einem Sportschaltmodus erfolgen.
Gemäß einem Ausführungsbeispiel erfolgt die alternative Einstellung des Komfortschaltmodus und des Sportschaltmodus sowie ggf. eines Übergangsmodus oder "graduellen" Modus situationsabhängig oder/und fahrerwunschabhängig.
Gemäß dem Sportschaltmodus und – in kleinerem Ausmaß – gemäß dem Übergangsmodus wird das gegebene Motorschwungmoment für eine Beschleunigungsüberhöhung genutzt, um eine spürbare Systemrückmeldung in Richtung zum Fahrer zu geben und einen mehr oder weniger starken sportlichen Eindruck zu vermitteln. Demgegenüber wird im Komfortschaltmodus eine Beschleunigungsüberhöhung in Folge der Drehzahlangleichung vermieden.
Im Folgenden werden nun unter Bezugnahme auf 2 bis 6 exemplarische Schaltabläufe erläutert, die Ausführungsvarianten eines erfindungsgemäßen Betriebsverfahrens für einen Antriebsstrang, beispielsweise den Antriebsstrang der 1, realisieren. Die Schaltabläufe können beispielsweise unter Vermittlung der Steuereinheit 36 durch entsprechende Ansteuerung der Antriebseinheit 12, der Kupplungsanordnungen 26 und 28 und – soweit zweckmäßig – des Zusatzaggregats 50 realisiert werden, gegebenenfalls in Abhängigkeit von durch die Einheit 38 vorgegebenen Parametern. Bevorzugt werden die Schaltabläufe durch die Steuereinheit 36 vollautomatisiert durchgeführt.
Bei den folgenden Erläuterungen wird auf Getriebeeingangswellen 1 und 2, Kupplungen 1 und 2 und Gänge 1 und 2 Bezug genommen. Die Getriebeeingangswelle 1 kann der Welle 20 und die Getriebeeingangswelle 2 kann der Welle 22 entsprechen, oder umgekehrt. Dementsprechend kann die Kupplung 1 der Kupplungsanordnung 26 und die Kupplung 2 der Kupplungsanordnung 28 entsprechen, oder umgekehrt. Gang 1 ist ein der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneter Gang (der Ausgangsgang) und Gang 2 ist ein der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneter Gang (der Zielgang).
Schaltabläufe, die im Zuge eines Schaltens Zwischenbeschleunigungen und Zwischenverzögerungen durch geeignete Maßnahmen vermeiden, sind in der DE 101 60 308 A1 im Detail beschrieben und für die Realisierung eines "Komfortschaltmodus" geeignet. Die Offenbarung der DE 101 60 308 A1 wird durch Bezugnahme vollständig in die vorliegende Anmeldung übernommen. Die vorliegenden 1 und 2 entsprechen den 1 und 2 dieser Offenlegungsschrift.
Beispiel für einen ZUG-HOCH-Schaltablauf gemäß KOMFORT-Modus
Annahme: Es wird in einem Zug-Betriebszustand von einem kleineren, der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneten Gang 1 zu einem größeren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang 2 geschaltet.
Bei der Schaltungsart Zug-Hoch liefert der Motor ein positives Moment an das Getriebe. Dieses Moment wird über die Getriebeeingangswelle 1 übertragen. Die Kupplung 1 ist mit der Getriebeeingangswelle 1 verbunden, Kupplung 2 mit der Getriebeeingangswelle 2. Im Ausgangszustand sind beide Kupplungen vollständig geschlossen und befinden sich somit in Überanpressung. Beide Getriebeeingangswellen drehen dadurch mit Motordrehzahl. Auf der Getriebeeingangswelle 1 ist ein Gang eingelegt und somit ist der Kraftschluß zwischen der Getriebeeingangswelle 1 und der Getriebeausgangswelle hergestellt.
Ein bevorzugter, fünf Schaltphasen umfassender Schaltablauf wird im Folgenden anhand von 2 erläutert. Die in 2 mit den arabischen Ziffern 1 bis 5 bezeichneten Schaltphasen entsprechen den folgenden Phasen I bis V. Mögliche Varianten und Ausgestaltungen der Schaltphasen sind in 2 gestrichelt dargestellt und werden unten gesondert als „Alternativen" zu der betreffenden Schaltphase erläutert. Zur Unterscheidung der verschiedenen Kurven und Kurvenabschnitten sind diese mit den Kennungen N_Mo für Motordrehzahl, N_G1 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 1, N_G2 für Drehzahl Getriebeeingangswelle 2, M_Mo für Motormoment, M_K1 für Moment der Kupplung 1 und M_K2 für Moment der Kupplung 2 versehen. Ein sich aus der positiven Längsbeschleunigung ergebender, die Änderung der Fahrzeuggeschwindigkeit repräsentierender zusätzlicher Beitrag zu den Änderungen der Drehzahlen ist in dem Teildiagramm für die Drehzahlen nicht berücksichtigt. Ferner wurde der Einfachheit halber von einem an sich (ohne aktiven Eingriff in die Motorsteuerung) über der Motordrehzahl konstant bleibenden Motormoment ausgegangen. Der Schaltvorgang gerechnet vom Beginn der Schaltphase 1 bis zum Ende der Schaltphase 5 könnte beispielsweise etwa 0,5 bis 1 Sekunden dauern.
Phase I.:
Im den Schaltvorgang einzuleiten, wird die Kupplung 2 vollständig geöffnet.
Phase II.:
Das Kupplungsmoment der Kupplung 1, M_K1, wird auf das aktuelle Moment des Motors, M_Mo0, abgesenkt. Außerdem wird auf der Getriebeeingangswelle 2 ein Gang eingelegt, welcher höher ist als der auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegte Gang. Dies führt unter Vermittlung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes zu einem Absinken der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 auf die dem eingelegten Gang entsprechende Synchrondrehzahl.
Phase III.:
Das Motormoment wird durch entsprechenden Eingriff in das Motormanagement kurzzeitig über das Kupplungsmoment der Kupplung 1, M_K1 = M_Mo0, angehoben, was zu einem Ansteigen der Motordrehzahl über die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 1 und dementsprechend zum Schlupfen der Kupplung 1 führt. Um ein weiteres Ansteigen der Motordrehzahl zu verhindern, wird das Motormoment wieder auf das ursprüngliche Motormoment M_Mo0 abgesenkt. Der Schlupfzustand bleibt aufgrund eines sich ergebenden Momentengleichgewichts erhalten. Damit befindet sich die Kupplung 1 also im Schlupf und eine gewählte Schlupfdrehzahl (beispielsweise eine Differenzdrehzahl von etwa 10–20 U/min) wird über die Kupplung 1 eingeregelt. Nach Erreichen der gewählten Schlupfdrehzahl der Kupplung 1 wird die Kupplung 2 gesteuert geschlossen. Die Kupplung 1 wird dabei derart geregelt, dass die gewählte Schlupfdrehzahl erhalten bleibt. Dadurch bewirkt das gesteuerte Schließen der Kupplung 2 ein geregeltes Öffnen der Kupplung 1, da die vorher gewählte Schlupfdrehzahl nur konstant gehalten werden kann, wenn die Summe der Momente M_K1 + M_K2, die von den beiden Kupplungen auf die Getriebeeingangswellen und damit – unter Vermittlung des Getriebes – auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, konstant gleich dem gewähltem Motormoment ist. MK1 + MK2 = MMo0
Die Kupplung 2 übernimmt immer mehr Motormoment, bis die Kupplung 1 vollständig geöffnet ist. Die Kupplung 2 kann jetzt das komplette Motormoment, M_Mo0, übertragen und wird nicht weiter geschlossen.
Phase IV.:
Da sich der Motor und damit auch die motorseitige Hälfte der Kupplung 2 mit Drehzahl Getriebeeingangswelle 1 + Schlupfdrehzahl dreht, die getriebeseitige Hälfte der Kupplung 2 aber mit Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2, wird durch ein aktives Absenken des Motormoments auf M_Mo1 unter das Kupplungsmoment M_K2 = M_Mo0 (d.h. durch einen entsprechenden Eingriff in das Motormanagement) die Motordrehzahl auf die Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 heruntergezogen. Das Abbremsen des Motors bringt ein zusätzliches Drehmoment,
welches aus der im Schwungrad des Motors gespeicherten Energie E_RotMot = ½J_Motω² stammt, auf die Getriebeeingangswelle 2 und damit auf die Getriebeausgangswelle.
Das insgesamt auf die Getriebeausgangswelle gebrachte Drehmoment entspricht – ohne Berücksichtigung eines durch die im Zielgang wirksame Getriebeübersetzung bedingten Übertragungsfaktors – dem übertragbaren Drehmoment der Kupplung 2 und setzt sich wie folgt zusammen: MMo1 + MRotMot – MMo0
Die Absenkung des Motormoments entspricht dem Momentbeitrag aufgrund der Abbremsung des Motors. Damit wird während des Abbremsen des Motors kein zusätzliches Moment auf die Getriebeausgangswelle gebracht. Wie angedeutet, ist die Getriebeübersetzung bei der vorstehenden Momentengleichung noch nicht berücksichtigt. Strenggenommen ist M_Mo0 das auf die Getriebeeingangswelle 2 übertragene Moment, das nur im Fall einer Übersetzung 1:1 gleich dem auf die Getriebeausgangswelle übertragenen Moment ist. Für eine andere Übersetzung ist noch ein die Momententransformation aufgrund der wirksamen Getriebeübersetzung angebender Faktor zu berücksichtigen.
Die vollständig geöffnete Kupplung 1 erlaubt es nun, den auf der Getriebeausgangswelle 1 eingelegten Gang quasi momentenfrei herauszunehmen.
Phase V.:
Die Kupplung 2 wird vollständig geschlossen. Die Kupplung 1 wird geschlossen, was zum Absinken der Drehzahl N_G1 der Getriebeeingangswelle 1 auf das Niveau der Getriebeeingangswelle 2 führt. Das Motormoment wird auf den ursprünglichen Wert M_Mo0 zurückgeführt.
Phase I (alternativ):
Es kann sein, dass die Kupplung 2 vor Beginn des Schaltablaufs nur so weit geschlossen ist, dass das übertragene Schleppmoment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf Motordrehzahl zu halten. An der Motorsteuerung während des gesamten Schaltablaufs ändert sich dadurch nichts.
Phase II (alternativ):
Das Einrücken eines höheren als auf der Getriebeeingangswelle 1 eingelegten Ganges führt nun zwangsläufig zu einem Abbremsen der Getriebeeingangswelle 2. Der damit verbundene Energiegewinn
würde bei statischem Motormoment zusätzliches Moment
auf die Getriebeausgangswelle bringen, was zu einem unerwünschten Zwischenbeschleunigungsvorgang des Fahrzeugs führen würde. Um diesen Zwischenbeschleunigungsvorgang zu unterbinden, wird während des Synchronisiervorgangs das Motormoment M_Mo1 soweit abgesenkt, dass die Summe aus Motormoment M_Mo1, und Getriebeeingangswellenmoment M_G2 der Getriebeeingangswelle 2 konstant zum Motormoment M_Mo0 vor dem Synchronisiervorgang bleibt. Mgesamt – MMo0 – MMo1 + MG2
In der Regel wird es sich bei dem Momentbeitrag aufgrund des Abbremsens der Getriebeeingangswelle 2 nur um einen kleinen Effekt handeln, so dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausgleich dieses Momentbeitrags durch entsprechende Reduktion des Motormoments keine zwingende Maßnahme ist.
Phase III (alternativ):
Ist das aktuelle Motormoment M_Mo0 bereits gleich dem maximal zur Verfügung stehenden Motormoment M_max, so kann das Motormoment durch normalen Eingriff in das Motormanagement nicht über M_Mo0 angehoben werden.
Um die zur Kupplungsregelung nötige Schlupfdrehzahl zu erreichen, kann das zusätzlich aufzuwendende Moment, welches M_max übersteigt, von einer OVERBOOST-Funktion des Motors geliefert werden oder/und von einem Hilfsaggregat, beispielsweise einem Kurbelwellenstartergenerator, geliefert werden.
Oder/und:
Die Summe der Momente M_K1 + M_K2, die von den beiden Kupplungen auf die Getriebeausgangswelle übertragen wird, muß solange unter dem gewähltem Motormoment M_Mo0 liegen, bis die gewünschte Schlupfdrehzahl erreicht ist: M_K1 + M_K2 < M_Mo0.
Oder/und:
Es kann auch vorgesehen sein, dass die Differenzdrehzahl Motordrehzahl – Getriebeeingangswellendrehzahl der Getriebeeingangswelle 2 als Schlupfdrehzahl definiert ist und von Kupplung 2 eingeregelt wird. Die Kupplung 1 wird dann gesteuert geöffnet. Die Kupplung 2 wird damit geregelt geschlossen.
Phase V (alternativ):
Die mit dem Abbremsen der Getriebeeingangswelle 1 verbundene freiwerdende Beschleunigungsenergie E_RotG1 = ½J_G1(ω_G1 – ω_G2)² kann, wie in Phase II, durch das Absenken des Motormoments um
gegenüber dem ursprünglichen Niveau M_Mo0 kompensiert werden. Anschließend wird das Motormoment wieder auf das ursprüngliche Niveau M_Mo0 angehoben.
In der Regel wird es sich bei dem Momentbeitrag aufgrund des Abbremsens der Getriebeeingangswelle 1 nur um einen kleinen Effekt handeln, so dass bei dem hier beschriebenen Ausführungsbeispiel der Ausgleich dieses Momentbeitrags durch entsprechende Einstellung des Motormoments keine zwingende Maßnahme ist.
Oder/und:
Es kann vorgesehen sein, dass die Kupplung 1 nur so weit geschlossen wird, dass ihr übertragbares Moment ausreicht, die Getriebeeingangswelle 2 auf die Drehzahl des Motors zu bringen.
Ergebnis:
Der gesamte Beschleunigungsverlauf während des Kuppelvorgangs verläuft monoton ohne Zwischenverzögerungs- oder Zwischenbeschleunigungsvorgänge, da zu jeder Zeit im Wesentlichen das Moment M_Mo0 vermittels der Getriebeeingangswellen ins Getriebe eingeleitet wird und entsprechend den Getriebeübersetzungen im Ausgangs- und Zielgang zur Getriebeausgangswelle übertragen wird. An der Getriebeausgangswelle wirkt dementsprechend zu jeder Zeit ein im Wesentlichen konstant bleibendes (Phasen I, II, IV, V) bzw. monoton (vorzugsweise streng monoton, z.B. linear) fallendes (Phase III) Antriebsmoment.
Weiteres Beispiel für einen ZUG-HOCH-Schaltablauf gemäß KOMFORT-Modus
Ein weiteres Beispiel für ein Schalten von einem kleineren, der Getriebeeingangswelle 1 zugeordneten Gang zu einem größeren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang gemäß einem Komfort-Modus oder Komfortschaltmodus ist in 3 gezeigt. In Abweichung von der Darstellung in 2 ist hier die Drehzahländerung über der Zeit in Folge der Fahrzeugbeschleunigung mit berücksichtigt. Die mit "Phase 2" bezeichnete Überschneidungsschaltungsphase entspricht der Phase III gemäß 2 und die mit "Phase 3" bezeichnete Phase entspricht im Wesentlichen der Phase IV gemäß 2. Die mit "Phase 1'' bezeichnete Phase zeigt gegenüber den Phasen I und II der 2 eine alternative Art der Vorbereitung der Überschneidungsschaltung.
Phase 1 beginnt mit der Erfassung eines Schaltwunsches. Vermittels der Getriebeaktuatorik wird dann der der Getriebeeingangswelle 2 zugeordnete Zielgang eingelegt. Unter Vermittlung der Synchronisiereinrichtung des Getriebes führt dies zu einem Angleichen, vorliegend einem Ansteigen, der Drehzahl der Getriebeeingangswelle 2 auf die dem eingelegten Ausgangsgang entsprechende Synchrondrehzahl. Soweit das Kupplungsmoment der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung das aktuelle Moment des Motors übersteigt, wird es auf das aktuelle Moment des Motors, in der Regel das Fahrerwunschmoment, abgesenkt. Am Ende der Phase 1 ist der Zielgang eingelegt und es kann nun in Phase 2 die Überschneidungsschaltungsphase durchgeführt werden, in dem gegenläufig die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung ausgerückt und die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung eingerückt werden.
Am Ende der Überschneidungsschaltungsphase dreht der Motor mit einer Drehzahl, die die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle 2 entsprechend dem Übersetzungssprung zwischen Ausgangsgang und Zielgang übersteigt. Die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung schlupft dementsprechend. Es wird nun durch entsprechende Ansteuerung des Motors das vom Motor abgegebene Moment unter das vom Fahrer gemäß Betätigung des Fahrpedals vorgegebene Fahrerwunschmoment abgesenkt. Dies erfolgt vorzugsweise in der Weise, dass auf Grundlage einer vorgegebenen Soll-Drehzahländerungskurve der Motor derart angesteuert wird, dass die resultierende Motordrehzahl dieser Soll-Drehzahlkurve folgt oder sich dieser zumindest annähert und entsprechend dieser Soll-Drehzahlkurve in die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle einläuft, unter Berücksichtigung der Drehzahlzunahme in Folge der Fahrzeugbeschleunigung. In dem das Motormoment bzw. Kupplungseingangsmoment darstellenden mittleren Diagramm ist auch ein Motorreibmomentniveau eingezeichnet. Es kommt durchaus in Betracht, das vom Motor abgegebene Moment deutlich unter das Fahrerwunschmoment abfallen zu lassen auf einen Zwischenwert zwischen dem Fahrerwunschmoment und einem gerade das Reibmoment ausgleichenden Momentwert oder sogar auf einen dem Reibmoment entsprechenden Momentwert.
Beispiel für einen ZUG-HOCH-Schaltablauf gemäß SPORT-Modus
Demgegenüber zeigt 4 ein Beispiel für ein Schalten von einem kleineren, der Getreibeeingangswelle 1 zugeordneten Gang 1 zu einem größeren, der Getriebeeingangswelle 2 zugeordneten Gang 2 in einem Zug-Betriebszustand gemäß einem Sport-Modus oder Sportschaltmodus. Die Phasen 1, 2 und 3 der Diagramme gemäß 4 entsprechen den Phasen 1, 2 und 3 der Diagramme gemäß 3. Die Vorbereitung der Überschneidungsschaltung in Phase 1 erfolgt wie beim Komfortschaltmodus der 3. Die Überschneidungsschaltungsphase, also die Phase 2, ist gegenüber der Überschneidungsschaltungsphase (Phase 2) des Komfortschaltmodus gemäß 3 verkürzt. In Phase 3 verbleibt das vom Motor abgegebene Moment auf dem Fahrerwunschmoment, vorliegend dem maximalen Motormoment. Die Vorgabe durch den Fahrer, dass das maximale Motormoment vom Motor abzugeben ist, indiziert gemäß einer Ausführungsvariante der Erfindung gerade die Bestimmung des Sportschaltmodus an Stelle des Komfortschaltmodus.
Zum Angleichen der Motordrehzahl an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle wird im Sportschaltmodus gemäß 4 in Phase 3 bzw. zu Beginn von Phase 3 die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung über das dem Motoristmoment entsprechende Niveau erhöht, im Ausführungsbeispiel sprunghaft und auf das maximal übertragbare Kupplungsmoment, und es wird dann die Kupplungsanordnung gesteuert oder geregelt so wieder bis auf das dem Motor-Istmoment entsprechende Niveau kontinuierlich ausgekuppelt, dass die Motordrehzahl entsprechend oder angenähert einer vorgegebenen Soll-Drehzahlkurve in die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle 2 einläuft, unter Berücksichtigung der Drehzahlzunahme in Folge der Fahrzeugbeschleunigung. Der Drehzahlangleichung durch gesteuerte oder geregelte Betätigung der Kupplungsanordnung kann eine Feinsteuerung oder Feinregelung der Motordrehzahl durch Reduzierung des Motor-Istmoments unter das Fahrerwunschmoment überlagert sein, um die Motordrehzahl möglichst exakt entsprechend der Soll-Drehzahlkurve in das Drehzahlniveau der Getriebeeingangswelle 2 einlaufen zu lassen.
Sowohl im Sportschaltmodus, etwa entsprechend 4, als auch im Komfortschaltmodus, etwa entsprechend 3, kann die Drehzahlangleichung nach der Überschneidungsschaltungsphase auf Grundlage eines vorgegebenen Drehzahl- oder Differenzdrehzahlverlaufs, wie erwähnt, erfolgen, sowie auf Grundlage eines vorgegebenen bzw. aus relevanten Parameter und Größen bestimmten Angleichzeitintervalls t_Angleich und damit auf Grundlage einer vorgegebenen bzw. aus den relevanten Größen bzw. Parametern bestimmten Dauer der Phase 3. Die Dauer der Phase 3 bzw. das Zeitintervall t_Angleich kann beispielsweise abhängig von der Differenzdrehzahl Δn zwischen Motordrehzahl und Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Eingangswelle am Ende der Überschneidungsschaltungsphase, der Drehzahl n der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und dem vom Fahrer vorgegebenen Soll-Motormoment (Fahrerwunschmoment) bestimmt werden, beispielsweise aus einem vorgegebenen Kennfeld. Auf Grundlage des vorgegebenen oder vorgebbaren Drehzahlverlaufs und der bestimmten Zeitdauer der Phase 3 wird dann die Antriebseinheit bzw. die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung entsprechend angesteuert, beispielsweise im Sinne einer Regelung oder Steuerung, um die Drehzahlangleichung entsprechend diesen Vorgaben zu erreichen.
Betreffend den Sportschaltmodus ist darauf hinzuweisen, dass das Herabziehen der Motordrehzahl auf die Drehzahl des Zielganges im Falle, dass der Motor das maximale Motormoment abgibt, nur dann durch entsprechend stärkeres Einkuppeln der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung möglich ist, wenn die Kupplungsanordnung dafür ausgelegt ist, ein deutlich stärkeres Moment als das maximale Motormoment zu übertragen. Um einen entsprechenden Sportschaltmodus auch für Zustände maximaler Fahrzeugbeschleunigung zu erreichen, müssen dementsprechend die Kupplungsanordnungen der Doppel- oder Mehrfachkupplung dafür ausgelegt werden, dass sie deutlich mehr als das maximale Motormoment übertragen können. Üblich ist herkömmlich eine Kupplungsauslegung auf das 1,2-fache des maximalen Motormoments. Demgegenüber ist es im Rahmen der Erfindung bevorzugt, dass die Kupplungsanordnungen jeweils mindestens das 1,5-fache oder sogar mindestens das 2-fache des maximalen Motormoments übertragen können. Es wird vor allem an einer Auslegung der Kupplungsanordnungen auf das 1,5- bis 2-fache des maximalen Motormoments gedacht.
Als Grundlage für die Bestimmung des jeweils anzuwendenden Schaltmodus (Komfortschaltmodus oder Sportschaltmodus) können verschiedene, ohnehin verfügbare sowie ggf. speziell vorzusehende Größen benutzt werden. So kann die Position eines Wählhebels maßgeblich in die Bestimmung des jeweils anzuwendenden Schaltmodus eingehen. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform werden in einer Automatik-Wählhebelposition die Gänge des Schaltgetriebes gemäß einer vorgegebenen, ggf. adaptiven Schaltstrategie immer im Komfortschaltmodus geschaltet. Dabei kann fahrerwunschmomentabhängig und drehzahlabhängig die Kupplungsmomentenübergabe und die Zeit für die Motordrehzahlangleichung variiert werden. Für den Motordrehzahlangleich kann beispielsweise aus einem Kennfeld in Abhängigkeit vom Fahrerwunschmoment und der Drehzahl sowie ggf. in Abhängigkeit der Differenzdrehzahl zwischen dem Motor und dem Getriebe am Ende der Überschaltungsschaltungsphase eine Zeitdauer ermittelt werden, innerhalb der die Kupplungssynchronbedingung, also die Drehzahlangleichung, erfüllt werden soll. Mittels dieser Zeitdauer und der Drehzahldifferenz kann auf Grundlage einer vorgegebenen oder vorgebbaren Drehzahlverlaufsform (beispielsweise ein Verlauf entsprechend einem Tiefpass erster Ordnung) der Soll-Drehzahlverlauf berechnet und einem Motorsteuergerät übermittelt werden. Dieser Soll-Drehzahlverlauf kann dann als Soll-Vorgabe für die Momentensteuerung/-regelung des Motorsteuergeräts dienen.
Nimmt der Wählhebel eine ein manuelles Schalten indizierende Position ein, so wird im Falle einer manuell ausgelösten Schaltung in Abhängigkeit von dem Übersteigen einer Drehzahlschwelle oder/und Momentenschwelle oder/und Fahrpedalbetätigungsschwelle der Sportschaltmodus bestimmt, in dem die Drehzahlangleichung vollständig durch entsprechende Betätigung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung erfolgt und dementsprechend das zur Verfügung stehende Schwungmoment maximal für eine Beschleunigungsüberhöhung genutzt wird, oder – bevorzugt – ein Sportschaltmodus oder Übergangsmodus (gradueller Modus) mit variabler Nutzung des zur Verfügung stehenden Motorschwungmoments für eine Beschleunigungsüberhöhung. Bevorzugt werden die Motoreingriffsmaßnahmen zur Drehzahlangleichung in Abhängigkeit von der Drehzahl oder/und dem Antriebsmoment oder/und dem Fahrerwunschmoment kontinuierlich reduziert bei gleichzeitiger Erhöhung des Kupplungsmoments über das Fahrerwunschmoment für eine entsprechende Nutzung des Motorschwungmoments für die Beschleunigungsüberhöhung. Dabei ist es bevorzugt, dass bei Volllast und einer Drehzahl nahe dem Begrenzer kein Motoreingriff erfolgt und das gesamte Schwungmoment über die Kupplung, vermittels des maximal übertragbaren Kupplungsmoments, übertragen wird.
Auch in diesem Fall kann zweckmäßig ein Motor-Soll-Drehzahlverlauf berechnet und dem Motorsteuergerät übermittelt werden, das dann den Motor entsprechend steuert oder regelt. Dabei wirkt auf den Motor, gewissermaßen als Störgröße, das anliegende, das vom Motor abgegebene Moment übersteigende Kupplungsmoment, welches sich in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Fahrerwunschmoment unterschiedlich weit oberhalb des Fahrerwunschmomentes befindet. Wie weit die dem Zielgang zugeordnete Kupplung über das Fahrerwunschmoment einzurücken ist, kann sich vorteilhaft aus einem entsprechenden Kennfeld ergeben.
Unter bestimmten Randbedingungen, etwa bei Volllast, erfolgt – wie schon erwähnt – vorzugsweise kein Motoreingriff. Der Drehzahlangleich wird dann komplett über das überschüssige, das Fahrerwunschmoment übersteigende Kupplungsmoment realisiert. Hierzu kann aus dem Soll-Drehzahlverlauf ein Kupplungsmoment errechnet werden. MKupplung-Zielgang – MFahrerwunsch + Mdyn mit dem dynamischen Moment oder Schwungmoment Mdyn – JMotor·2·π·ΔnMotor-soll/tZyklus,und an der Kupplung eingestellt. Dem überlagert kann vorteilhaft ein Differenzdrehzahlregler aktiviert werden, der dann das tatsächliche Kupplungsmoment entsprechend der Differenz zwischen der Motor-Ist-Drehzahl und der Motor-Soll-Drehzahl einstellt.
In entsprechender Weise kann bei einer Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals eine Schaltung im Sportschaltmodus ausgelöst werden. Ferner können überlagerte Schaltungen, die durch Schaltwippen am Lenkrad ausgelöst werden, etwa bei in einer Position D befindlichen Wählhebel, zu Schaltungen im Sportschaltmodus führen. Dabei kann jeweils eine kontinuierliche oder stufenweise Verschiebung der Schaltungsart zwischen dem Komfortmodus und einem reinen, das Schwungmoment für die Beschleunigungsüberhöhung vollständig nutzendenden Sportschaltmodus vorgesehen sein entsprechend einer vorgegebenen Abhängigkeit von insoweit relevanten Größen, besonders bevorzugt vermittels einer adaptiven Fahrverhaltenserkennung.
Besonders zweckmäßig wird es sein, einen zusätzlichen Komfortschalter vorzusehen, der die Einstellung der anzuwendenden Schaltungsart ermöglicht oder die Auswahl eines eine automatische Auswahl der jeweiligen Schaltungsart vorsehenden Automatik-Betriebsmodus.
Man kann ferner vorsehen, dass in einem Sportschaltmodus während der Kupplungsmomentenübergabe zwischen den beiden Getriebeeingangswellen eine Zugkraftunterbrechung oder Zugkraftreduzierung eingestellt wird, um eine Schaltung wie bei einem automatischen Schaltgetriebe nachzubilden. Eine Zugkraftunterbrechung erfolgt durch vollständiges Auskuppeln der dem Ausgangsgang zugeordneten Kupplungsanordnung vor Beginn des Einkuppelns der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung. Eine Zugkraftreduzierung kann dadurch erfolgen, dass die dem Ausgangsgang zugeordnete Kupplungsanordnung stärker bzw. schneller ausgekuppelt wird als die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung, so dass zeitweilig nicht das vollständige Motormoment über die beiden Kupplungen zum Getriebe übertragen wird. Es lässt sich auf diese Weise ein Schaltablauf mit subjektiv besonders sportlicher Anmutung realisieren.
Bevorzugte Ausführungsvarianten dieses erfindungsgemäßen Verfahrens und dementsprechend eines erfindungsgemäßen Antriebsstrangs werden im Folgenden anhand der 5 und 6 erläutert.
Diesen Ausführungsvarianten liegt die Zielsetzung zu Grunde, dass Schaltungen, die vom Fahrer bei geringen Lasten und Drehzahl ausgelöst werden, spontan und komfortabel ausgeführt werden. Dies wird durch längere Momentenübergabezeiten an der Kupplung (Dauer der Überschneidungsschaltungphase 2, beispielsweise ca. 300 Millisekunden) realisiert. Dabei vollzieht sich die Beschleunigungsänderung entsprechend der Gangübersetzung. Die sich anschließende Motordrehzahlangleichung soll im Komfortschaltmodus ohne Fahrzeugbeschleunigungsreduktion erfolgen. Dies wird dadurch erzielt, dass der Drehzahlangleich durch die gezielte Reduktion der Motormomentphase (Phase 3) realisiert wird.
Hierzu wird in der Phase 3 von der Steuereinheit des Doppelkupplungssystems bzw. Antriebsstrangs (vgl. Steuereinheit 26 der 1) ein Motor-Soll-Drehzahlverlauf ermittelt, der sich aus einem im Steuergerät abgelegten Kennfeld abhängig vom Fahrerwunschmoment und der Drehzahl ergibt, in Verbindung mit der Differenzdrehzahl zwischen dem Motor und der Getriebe am Ende der Kupplungsmomentenübergabe, also dem Ende der Phase 2 bzw. dem Beginn der Phase 3. 6a zeigt schematisch ein entsprechendes Kennfeld, das in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Fahrerwunschmoment eine normierte Angleichungszeitdauer angibt. Diese normierte Angleichungszeitdauer wird in Verbindung mit einem vorgegebenen oder vorgebbaren Soll-Drehzahlverlauf verwendet, beispielsweise einem Drehzahlverlauf entsprechend einem Tiefpassfilter erster Ordnung (PT1-Filter). Aus der Drehzahldifferenz Δn_Ist zwischen Motor und Getriebe am Ende der Kupplungsmomentenübergabe ergibt sich dann das Zeitintervall t_Angleich, in dem gemäß dem vorgegebenen Drehzahlverlauf (etwa PT1-Filterverlauf) die Drehzahlangleichung erfolgen soll, als tAngleich – txy·ΔnIst·/ΔnNorm,wobei Δn_Norm eine Bezugsdifferenzdrehzahl ist, für die die im Kennfeld angegebenen Zeitwerte gerade dem Zeitintervall t_Angleich entsprechen. Die Zeitwerte des Kennfelds nehmen mit der Drehzahl und dem Fahrerwunschmoment ab.
Dieser so hinsichtlich Verlauf und Größe bestimmte Drehzahlverlauf wird zyklisch an das Motorsteuergerät (die Steuereinheit 36 im Falle des Beispiels gemäß 1) übermittelt. Sie dient als Soll-Vorgabe für die interne Momentenregelung des Motors, d.h. die Steuereinheit 36 bzw. ein von dieser angesteuertes internes Motorsteuergerät berechnet ein erforderliches Motormoment, um diesem Drehzahlverlauf zu folgen. Der Motor wird dann entsprechend im Sinne einer Steuerung oder Regelgung angesteuert.
Gegenüber der Vorgabe nur des Komfortschaltmodus und eines das Schwungmoment des Motors vollständig für eine Beschleunigungsüberhöhung nutzenden Sportschaltmodus ist es bevorzugt, eine kontinuierliche Änderung der Schaltcharakteristik entsprechend einem variablen Sportlichkeitsgrad vorzusehen. Bevorzugt ist eine kontinuierliche Änderung der Schaltcharakteristik entsprechend einer zunehmenden Sportlichkeit mit steigender Motordrehzahl bzw. mit steigendem Motormoment einerseits durch Verkürzung der Kupplungsmomentenübergabe (Verkürzung der Überschneidungsschaltungsphase 2, z.B. bis auf 50 Millisekunden) sowie eine Änderung der Art des Drehzahlangleichs durch zunehmende Nutzung des Motorschwungmoments für den Erhalt einer Beschleunigungsüberhöhung, mit entsprechend geringerer Absenkung des vom Motor abgegebenen Motormoments unter das Fahrerwunschmoment. Es wird hierzu auf 5 verwiesen, die im linken Teildiagramm die Fahrzeugbeschleunigung für den Komfortschaltmodus mit einer Drehzahlangleichung allein durch Motoreingriff, im rechten Diagramm die Fahrzeugbeschleunigung für einen Sportschaltmodus mit maximaler Ausnutzung des Motorschwungmoments für eine Beschleunigungsüberhöhung, bei dem die Drehzahlangleichung nur vermittels der Kupplungsmomentenanhebung erfolgt, und im mittleren Diagramm die Fahrzeugbeschleunigung für einen so genannten "Übergangsmodus" zeigt, bei dem ein Teil der Drehzahlangleichung vermittels eines Motoreingriffs und ein anderer Teil der Drehzahlangleichung durch eine Kupplungsmomentenanhebung für die Nutzung eines entsprechenden Anteils des Schwungmoments für eine Beschleunigungsüberhöhung veranschaulicht.
Mit steigender Motordrehzahl bzw. mit steigendem Moment bzw. steigender Betätigung des Fahrpedals, wird, ab Überschreiten einer entsprechenden Schwelle, kontinuierlich ein zunehmender Anteil des Motorschwungmoments für die Beschleunigungsüberhöhung genutzt. Es wird dann jeweils ein Kupplungsmoment eingestellt, welches sich oberhalb des Fahrerwunschmoments befindet. Hierzu wird bevorzugt aus einem Kennfeld entsprechend 6b ein Momentwert in Abhängigkeit von der Drehzahl und dem Motormoment entnommen, um das die Momentenübertragungsfähigkeit der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung das Fahrerwunschmoment übersteigen. soll. Dieses "Kupplungsüberschussmoment" steigt mit der Drehzahl und mit dem Motormoment. Aus diesem jeweils eingestellten Kupplungsüberschussmoment resultiert dann eine entsprechende Reduzierung der Motordrehzahl: ΔnMotor/Δt = (MKupplung – MMotor)/(JMotor·2·π); MÜberschuss = MKupplung – MMotor
Bevorzugt erfolgt zusätzlich die Motoransteuerung wie im Komfortmodus etwa auf Grundlage eines aus dem Kennfeld abgeleiteten Zeitintervalls, in dem die Drehzahlangleichung erfolgen soll. Ergibt sich hieraus ein steilerer Motordrehzahlverlauf als auf Grundlage des Kupplungsüberschussmoments erhalten wird, so wird zusätzlich durch Motoreingriff das vom Motor abgegebne Motormoment reduziert, so dass die Motordrehzahl entsprechend dem Soll-Drehzahlverlauf auf die Drehzahl des Getriebes (Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle) abgesenkt wird.
Insgesamt wird durch die kontinuierliche Reduzierung der Momentenübergabezeit (Phase 2) und dem Erhöhen des Kupplungsmoments über das Fahrerwunschmoment (Phase 3) die Schaltcharakteristik für steigende Drehzahlen und Motormomente zunehmend in Richtung Sportlichkeit verschoben, wie in 5 veranschaulicht.
Gemäß einer zweiten Ausführungsvariante erfolgt die Absenkung des Motormoments für die Drehzahlangleichung im Komfortschaltmodus bzw. im Übergangsmodus auf Grundlage eines aus einem Kennfeld ähnlich dem Kennfeld der 6b entnommenen Motormomentabsenkungswert, der für zunehmende Drehzahlen bzw. Fahrerwunschmomente kleiner wird, und die Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung erfolgt auf Grundlage eines Soll-Drehzahlverlaufs. Hierzu kann aus einem Kennfeld ähnlich dem Kennfeld der 6a ein insbesondere mit der Drehzahl und dem Motormoment bzw. Fahrerwunschmoment abfallendes Angleichungszeitintervall bestimmt werden, in dem die Motordrehzahl auf die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle herabgezogen werden soll, und die Kupplungsanordnung wird auf Grundlage dieses Zeitintervalls und einer vorgegebenen oder vorgebbaren Kurvenform, die zusammen mit dem Angleichungszeitintervall und der Drehzahldifferenz am Anfang der Phase 3 den Soll-Drehzahlverlauf definiert, im Sinne einer Regelung oder Steuerung derart angesteuert, dass die Motordrehzahl entsprechend dem Soll-Drehzahlverlauf oder diesem angenähert auf die Drehzahl des Getriebes abgesenkt wird.
Man kann vorsehen, sowohl im Falle der ersten als auch im Falle der zweiten Ausführungsvariante, dass unter bestimmten Randbedingungen, etwa bei Volllast am Begrenzer, überhaupt kein Motoreingriff erfolgt. Der Drehzahlangleich wird dann komplett über das überschüssige Kupplungsmoment bzw. die Einrückung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung realisiert.
Nach einem anderen Aspekt der Erfindung kann die Steuereinheit 36 dafür ausgelegt sein, die ordnungsgemäße Auslegung des Ausgangsgangs zu überwachen und ggf. ein Gangauslegeproblem zu erkennen. Wird ein Gangauslegeproblem erkannt, so begrenzt die Steuereinheit 36 durch Motoreingriff die Motordrehzahl auf einen definierten Maximalwert. Diese maximale Drehzahl ist vorzugsweise abhängig von den Gangübersetzungssprüngen, also vom Ausgangsgang und dem Zielgang, oder nur einfach gangabhängig.
Vorzugsweise überwacht die Steuereinheit 36, ob dieser Motoreingriff zum gewünschten Ziel, der Begrenzung der Motordrehzahl auf den Maximalwert, führt. Sollte dies aus irgendwelchen Gründen nicht der Fall sein, beispielsweise auf Grund von Kommunikationsproblemen mit dem Motor, so steuert die Steuereinheit 36 die momentan Moment-übertragende Kupplungsanordnung so an, dass diese geöffnet wird.
Die Überwachung des Gangauslegens erfolgt bevorzugt vermittels einer Getriebepositionssensierung. Hierzu kann das Getriebe 18 mit entsprechenden Sensoren ausgeführt sein, die entsprechende Signale an die Steuereinheit 36 rückmelden. Im Falle eines Ausfalls der Getriebepositionssensierung überwacht die Steuereinheit 36 den Drehzahlverlauf der Getriebeeingangswellen. Wenn die Getriebeeingangswellendrehzahl des auszulegenden Ganges einen Schwellwert erreicht, so identifiziert die Steuereinheit 36 dies als Gangauslegeproblem und nimmt den die Motordrehzahl auf den Maximalwert begrenzenden Motoreingriff vor.
Bevorzugt ist vorgesehen, dass im Falle des Ausfalls sowohl der Getriebepositionssensierung als auch der Getriebeeingangswellendrehzahlsensierung die Motordrehzahl generell auf einen definierten Maximalwert begrenzt wird.
Durch die Überwachung auf das Gangauslegeproblem und ggf. die Begrenzung der maximalen Motordrehzahl wird verhindert, dass in dem Falle, dass der Ausgangsgang nicht ausgelegt wurde, an diesem Teil-Antriebsstrang bzw. in diesem Getriebezweig eine Drehzahl entsprechend der Motornenndrehzahl multipliziert mit dem Übersetzungssprung vom niedrigen zum höheren Gang auftritt, was zu Beschädigungen führen könnte, sofern die betreffenden Komponenten nicht für entsprechend hohe, normalerweise nicht auftretende Drehzahlen ausgelegt sind.
Vorgeschlagen wird unter anderem ein Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs mit einer Doppel- oder Mehrfachkupplungseinrichtung, bei der in Abhängigkeit von momentanen Randbedingungen eine Drehzahl einer Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle durch Änderung, insbesondere Absenkung des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moments oder/und durch Vergrößerung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments erreicht wird.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs, der aufweist: – eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigstens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat (50) zur Erzeugung eine Hilfsmoments umfasst; – ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang zugeordnet ist und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; – eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeordnete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungsanordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind; wobei zumindest in einem Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs im Zuge eines ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang umfassenden Schaltablaufs eine Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an eine Drehzahl der dem Zielgang vom ersten und zweiten Gang zugeordneten Getriebeeingangswelle zumindest angenähert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe einer von wenigstens zwei vorgesehenen Annäherungsmodi für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, von denen ein erster Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird, und von denen ein zweiter Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder nach dem Oberbegriff von Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Zug-Betriebszustand im Zusammenhang mit einem Schalten von einem niedrigeren zu einem höheren Gang in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mitkennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe einer von wenigstens zwei vorgesehenen Annäherungsmodi für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, von denen ein gegebenenfalls als „Komfortmodus" bezeichenbarer erster Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird, und von denen ein gegebenenfalls als „Sportmodus" bezeichenbarer zweiter Annäherungsmodus eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Annäherungsmodus die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung während der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle im Wesentlichen im nach dem Schalten zum Zielgang und der Verlagerung des Moments der Momentenerzeugungsanordnung zur dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle vorliegenden Einkuppelzustand verbleibt, insbesondere nicht im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments über das momentan von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare, gegebenenfalls einer Fahrervorgabe entsprechende Moment angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Annäherungsmodus die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments unter das momentan von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbare Moment angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Annäherungsmodus die Momentenerzeugungsanordnung während der Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle im Wesentlichen im nach dem Schalten zum Zielgang und der Verlagerung des Moments der Momentenerzeugungsanordnung zur dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle vorliegenden Momentenabgabezustand verbleibt, insbesondere nicht im Sinne im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass im zweiten Annäherungsmodus die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments über das momentan von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare, gegebenenfalls einer Fahrervorgabe entsprechende Moment angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein gegebenenfalls als „gradueller Modus" bezeichenbarer dritter Annäherungsmodus vorgesehen ist, der eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dass wenigstens ein gegebenenfalls als „gradueller Modus" bezeichenbarer dritter Annäherungsmodus vorgesehen ist, der eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch vorsieht, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Annäherungsmodus in Folge wenigstens der Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare Moment übersteigt.
Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs, der aufweist: – eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigstens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat (50) zur Erzeugung eine Hilfsmoments umfasst; – ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang zugeordnet ist und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; – eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeordnete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungsanordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind; wobei zumindest in einem Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs im Zuge eines ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang umfassenden Schaltablaufs eine Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an eine Drehzahl der dem Zielgang vom ersten und zweiten Gang zugeordneten Getriebeeingangswelle zumindest angenähert wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch erfolgt, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Erhöhung oder Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 10 oder dem Oberbegriff von Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass in wenigstens einem Zug- Betriebszustand im Zusammenhang mit einem Schalten von einem niedrigeren zu einem höheren Gang eine Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle dadurch erfolgt, dass sowohl die Momentenerzeugungsanordnung im Sinne einer Absenkung des von ihr bereitgestellten Moments angesteuert wird als auch diejenige Kupplungsanordnung, die der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle und damit dem Zielgang zugeordnet ist, im Sinne einer Erhöhung des von ihr übertragbaren Moments angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass in Folge wenigstens der Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene bzw. abgebbare Moment übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle sowohl durch Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung als auch durch Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung in wenigstens einem gegebenenfalls als „gradueller Modus" bezeichenbaren Annäherungsmodus erfolgt, der einer von mehreren auswählbaren oder in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe bestimmbaren Annäherungsmodi für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9 oder nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere dritte oder graduelle Modi vorgesehen sind, die sich durch die Größe der Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments unterscheiden, oder/und dass wenigsten ein dritter oder gradueller Modus mit einer kontinuierlich variablen Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments vorgesehen ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9 oder nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein jeweils anzuwendender der Annäherungsmodi bestimmt wird auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Größen bzw. Parameter: momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, momentane Drehzahl der Antriebseinheit, momentane Drehzahl einer Getriebewelle, momentan von der Antriebseinheit abgegebene Leistung, momentan von der Antriebseinheit abgegebenes Moment, momentane Fahrervorgabe für ein von der Antriebseinheit abzugebendes Moment oder/und auf Grundlage von Bedien- oder Vorgabezuständen wenigstens einer Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Größen bzw. Parameter mit einer zugeordneten Schwelle verglichen wird, und dass bei Überschreiten der zugeordneten Schwelle für einen vorgegebenen oder mehrere vorgegebene der Größen bzw. Parameter der zweite Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. mit einer größeren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn für den einen vorgegebenen bzw. mehrere vorgegebenen der Größen bzw. Parameter die zugeordnete Schwelle nicht überschritten wird, der erste Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. mit einer kleineren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass in Reaktion auf eine Kick-Down-Betätigung eines Fahrpedals Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung der zweite Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. mit einer größeren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass in Reaktion auf eine manuelle Auslösung einer Schaltung durch Betätigung wenigstens eines Bedienelements der Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung der zweite Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. mit einer größeren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 15 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass in einem Automatik-Schaltmodus, der ggf. durch den Fahrer vermittels wenigstens eines Bedienelements der Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung ausgewählt ist, der erste Annäherungsmodus oder – wenn vorgesehen – der dritte bzw. graduelle bzw. ein dritter oder gradueller Annäherungsmodus, ggf. mit einer kleineren Erhöhung des von der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung übertragbaren Moments, bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle sowohl durch Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung als auch durch Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung, ggf. für die Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle im „graduellen Modus", ein Änderungsmoment für die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung, um das das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment durch die Ansteuerung erhöht wird oder/und ein Änderungsmoment für die Momentenerzeugungsanordnung, um das das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment geändert, insbesondere abgesenkt wird, bestimmt wird oder/und eine Aufteilungsgröße bestimmt wird, die eine Aufteilung der zu erreichenden Annäherung der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung an die Drehzahl der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle auf einen ersten Annäherungsbeitrag in Folge der Änderung, insbesondere Absenkung des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebenen Moment und einen zweiten Annäherungsbeitrag in Folge der Erhöhung des übertragbaren Moments der dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung repräsentiert.
Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungsmoment für die dem Zielgang zugeordnete Kupplungsanordnung oder/und das Änderungsmoment für die Momentenerzeugungsanordnung oder/und die Aufteilungsgröße bestimmt wird auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Größen bzw. Parameter: momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, momentane Drehzahl der Antriebseinheit, momentane Drehzahl einer Getriebewelle, momentan von der Antriebseinheit abgegebene Leistung, momentan von der Antriebseinheit abgegebenes Moment, momentane Fahrervorgabe für ein von der Antriebseinheit abzugebendes Moment.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im ersten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Soll-Verlauf einer Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, und dass die Momentenerzeugungsanordnung auf Grundlage des Soll-Verlaufs derart gesteuert oder geregelt wird, dass die Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 23, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage des Soll-Verlaufs eine zeitliche Folge von von der Antriebseinheit bereitzustellenden, die Reduzierung der Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf bewirkenden Momenten berechnet wird und die Antriebseinheit für die Bereitstellung dieser zeitlichen Folge angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Verlauf auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage zumindest einer vorliegenden Drehzahl der Antriebseinheit und einer vorliegenden Fahrervorgabe für das von der Momentenerzeugungsanordnung abzugebende Moment eine Zeitdauer aus dem Kennfeld entnommen wird, und dass aus der entnommenen Zeitdauer, der vorliegenden Differenzdrehzahl und einer vorgegebenen oder vorgebbaren Verlaufsform der Soll-Verlauf bestimmt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 22 sowie gegebenenfalls nach einem der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im zweiten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Überschussmoment bestimmt wird, um das das von der Kupplungsanordnung übertragbare Moment über ein Bezugsmoment erhöht werden soll, und dass die Kupplungsanordnung derart gesteuert oder geregelt eingerückt wird, dass ihre Momentenübertragungsfähigkeit der Summe aus Bezugsmoment und Überschussmoment im Wesentlichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das Bezugsmoment dem momentan von der Antriebseinheit abgegebenen Moment oder einem vom dem Fahrer vorgegebenen Moment entspricht.
Verfahren nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Überschussmoment auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt oder unmittelbar aus der Kennlinie bzw. der Kennfeld entnommen wird.
Verfahren nach Anspruch 29, rückbezogen zumindest auf Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das entnommene Überschussmoment für eine Zunahme einer vorgegebenen oder mehrerer vorgegebenen der Größen bzw. Parameter größer wird, insbesondere kontinuierlich größer wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 27 bis 30 rückbezogen auf einen der Ansprüche 23 bis 26, dadurch gekennzeichnet, dass das Einrücken der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung gemäß dem Überschussmoment bei der Ansteuerung der Momentenübertragungsanordnung berücksichtigt wird, gewünschtenfalls als die die Änderung, insbesondere Absenkung, der des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebenen Moments reduzierende Einflussgröße, insbesondere im dritten oder graduellen Annäherungsmodus.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im zweiten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Soll-Verlauf einer Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl der Momentenerzeugungsanordnung und der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle bestimmt wird, und dass die Kupplungsanordnung auf Grundlage des Soll-Verlaufs derart gesteuert oder geregelt eingerückt wird, dass die Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 32, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage des Soll-Verlaufs eine zeitliche Folge von von der Kupplungsanordnung zu übertragenden, die Reduzierung der Differenzdrehzahl zumindest angenähert entsprechend dem Soll-Verlauf bewirkenden Momenten berechnet wird und die Kupplungsanordnung für die Bereitstellung dieser zeitlichen Folge angesteuert wird.
Verfahren nach Anspruch 32 oder 33, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Verlauf auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt wird.
Verfahren nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass auf Grundlage zumindest einer vorliegenden Drehzahl der Antriebseinheit und einer vorliegenden Fahrervorgabe für das von der Momentenerzeugungsanordnung abzugebende Moment eine Zeitdauer aus dem Kennfeld entnommen wird, und dass aus der entnommenen Zeitdauer, der vorliegenden Differenzdrehzahl und einer vorgegebenen oder vorgebbaren Verlaufsform der Soll-Verlauf bestimmt wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 22, sowie gegebenenfalls nach einem der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass für die Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung, insbesondere – wenn vorgesehen – im ersten Annäherungsmodus oder im dritten bzw. graduellen Annäherungsmodus, ein Änderungsmoment bestimmt wird, um das das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment gegenüber einem Bezugsmoment geändert, insbesondere abgesenkt werden soll, und dass die Momentenerzeugungsanordnung derart gesteuert oder geregelt wird, dass das von ihr abgegebene Moment dem sich aus dem Bezugsmoment und dem Änderungsmoment ergebenden Moment im Wesentlichen entspricht.
Verfahren nach Anspruch 36, dadurch gekennzeichnet, dass das Bezugsmoment dem momentan von der Antriebseinheit abgegebenen Moment oder einem vom dem Fahrer vorgegebenen Moment entspricht.
Verfahren nach Anspruch 36 oder 37, dadurch gekennzeichnet, dass das Änderungsmoment auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt oder unmittelbar aus der Kennlinie bzw. der Kennfeld entnommen wird.
Verfahren nach Anspruch 38, rückbezogen zumindest auf Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass das entnommene bzw. bestimmte Änderungsmoment für eine Zunahme einer vorgegebenen oder mehrerer vorgegebenen der Größen bzw. Parameter kleiner wird, insbesondere kontinuierlich kleiner wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 36 bis 39 rückbezogen auf einen der Ansprüche 32 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Ansteuerung der Momentenerzeugungsanordnung gemäß dem Änderungsmoment bei der Ansteuerung der dem Zielgang zugeordneten Kupplungsanordnung berücksichtigt wird, gewünschtenfalls als die die Erhöhung des von der Kupplungsanordnung übertragbaren Moments reduzierende Einflußgröße, insbesondere im dritten oder graduellen Annäherungsmodus.
Verfahren nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 40, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mitkennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von wenigstens einer gesetzten Fahrervorgabe im Schaltablauf die Dauer einer Überschneidungsschaltungsphase, in der das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment durch gegenläufige Betätigung der Kupplungsanordnung zur der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle verlagert wird, verändert oder/und anstelle der Überschneidungsschaltungsphase eine Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase durchgeführt wird, in der zuerst die eine Kupplungsanordnung ausgerückt und dann die andere Kupplungsanordnung eingerückt wird, oder eine Zugkraftabsenkungsschaltungsphase, in der die eine Kupplungsanordnung schneller ausgerückt wird als die andere Kupplungsanordnung eingerückt wird.
Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs, der aufweist: – eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigstens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat (50) zur Erzeugung eine Hilfsmoments umfasst; – ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang zugeordnet ist und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; – eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeordnete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungsanordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind; wobei zumindest in einem Betriebszustand des Antriebsstrangs bzw. des Kraftfahrzeugs im Zuge eines ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang umfassenden Schaltablaufs eine Überschneidungsschaltungsphase auftritt, in der das von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moment durch gegenläufige Betätigung der Kupplungsanordnungen zu der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle verlagert wird, dadurch gekennzeichnet, dass in Abhängigkeit von wenigstens einer den Betriebszustand kennzeichnenden oder mit-kennzeichnenden Betriebsgröße des Kraftfahrzeugs oder/und wenigstens einem den Betriebszustand beeinflussenden Betriebsparameter des Kraftfahrzeugs oder/und in Abhängigkeit von einer gesetzten Fahrervorgabe im Schaltablauf die Dauer der Überschneidungsschaltungsphase verändert wird oder/und anstelle der Überschneidungsschaltungsphase eine Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase durchgeführt wird, in der zuerst die eine Kupplungsanordnung ausgerückt und dann die andere Kupplungsanordnung eingerückt wird, oder eine Zugkraftabsenkungsschaltungsphase, in der die eine Kupplungsanordnung schneller ausgerückt wird als die andere Kupplungsanordnung eingerückt wird.
Verfahren nach Anspruch 41 oder 42, dadurch gekennzeichnet, dass eine jeweils anzuwendende Dauer der Überschneidungsschaltungsphase oder/und die anzuwendende Phase von der Überschneidungsschaltungsphase und der Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase oder/und Zugkraftabsenkungsschaltungsphase bestimmt wird auf Grundlage einer oder mehrerer der folgenden Größen bzw. Parameter: momentane Fahrzeuggeschwindigkeit, momentane Drehzahl der Antriebseinheit, momentane Drehzahl einer Getriebewelle, momentan von der Antriebseinheit abgegebene Leistung, momentan von der Antriebseinheit abgegebenes Moment, momentane Fahrervorgabe für ein von der Antriebseinheit abzugebendes Moment oder/und auf Grundlage von Bedien- oder Vorgabezuständen wenigstens einer Fahrer-Bedien- oder Vorgabeeinrichtung.
Verfahren nach Anspruch 43, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens eine der Größen bzw. Parameter mit einer zugeordneten Schwelle verglichen wird, und dass bei Überschreiten der zugeordneten Schwelle für einen vorgegebenen oder mehrere vorgegebene der Größen bzw. Parameter der die Überschneidungsschaltungsphase verkürzt oder stattdessen die Zugkraftunterbrechungsschaltungsphase oder Zugkraftabsenkungsschaltungsphase gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 44, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Überschneidungsschaltungsphase auf Grundlage wenigstens eines aus einer vorgegebenen Kennlinie oder einem vorgegebenen Kennfeld entnommenen Werts bestimmt oder unmittelbar aus der Kennlinie bzw. der Kennfeld entnommen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 41 bis 45, dadurch gekennzeichnet, dass die Dauer der Überschneidungsschaltungsphase für eine Zunahme einer vorgegebenen oder mehrerer vorgegebenen der Größen bzw. Parameter kleiner wird, insbesondere kontinuierlich kleiner wird.
Verfahren nach wenigstens einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachung auf Auftreten eines Gangauslegeproblems vorgesehen ist.
Verfahren zum Betrieb eines zu einem Kraftfahrzeug gehörenden Antriebsstrangs, der aufweist: – eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigstens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine, sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat (50) zur Erzeugung eine Hilfsmoments umfasst; – ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang zugeordnet ist und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; – eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), insbesondere Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenübertragung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeordnete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungsanordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind; wobei in einem Schaltablauf ein Schalten zwischen einem ersten Gang und einem zweiten Gang und eine Verlagerung des von der Momentenerzeugungsanordnung abgegebene Moments zur der dem Zielgang zugeordneten Getriebeeingangswelle auftritt, dadurch gekennzeichnet, dass eine Überwachung auf Auftreten eines Gangauslegeproblems vorgesehen ist.
Verfahren nach Anspruch 47 oder 48, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslegen eines Ausgangsgangs, von dem zu dem Zielgang geschaltet werden soll, vermittels einer Getriebepositionssensierung überwacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 49, dadurch gekennzeichnet, dass das Auslegen eines/des Ausgangsgangs, von dem zu dem Zielgang geschaltet werden soll, vermittels einer Getriebeeingangswellensensierung einer Drehzahl der dem Ausgangsgang zugeordneten Getriebeeingangswelle überwacht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 50, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Erkennens eines Gangauslegeproblems wenigstens eine Problembewältigungsmaßnahme oder Problemausgleichmaßnahme eingeleitet wird.
Verfahren nach Anspruch 51, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle des Erkennens eines Gangauslegeproblems die Antriebseinheit im Sinne einer Begrenzung ihrer Drehzahl auf einen vorgegebenen, gegebenenfalls vom Ausgangsgang oder/und vom Zielgang abhängigen Maximalwert angesteuert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 47 bis 52, dadurch gekennzeichnet, dass die Funktionsfähigkeit der Überwachung, insbesondere die Funktionsfähigkeit der Getriebepositionssensierung oder/und der Getriebeeingangswellensensierung überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 53, dadurch gekennzeichnet, dass im Falle mangelnder Funktionsfähigkeit der Überwachung auf Auftreten eines Gangauslegeproblems wenigstens eine Problembewältigungsmaßnahme oder Problemausgleichmaßnahme eingeleitet wird, insbesondere die Antriebseinheit im Sinne einer Begrenzung ihrer Drehzahl auf einen vorgegebenen, gegebenenfalls vom Ausgangsgang oder/und vom Zielgang abhängigen Maximalwert angesteuert wird.
Antriebsstrang, gegebenenfalls in einem Kraftfahrzeug, umfassend: – eine Momentenerzeugungsanordnung (12, 50), die wenigstens eine Antriebseinheit (12), gegebenenfalls in Form einer Brennkraftmaschine (12), sowie gewünschtenfalls ein Hilfsaggregat (50) zur Erzeugung eines Hilfsmoments umfasst; – ein vorzugsweise eine Synchronisiereinrichtung (52) aufweisendes Getriebe (18) mit wenigstens zwei Getriebeeingangswellen (20, 22) und wenigstens einer Getriebeausgangswelle (54), wobei eine erste Getriebeeingangswelle (20) wenigstens einem ersten Gang und eine zweite Getriebeeingangswelle (22) wenigstens einem zweiten Gang zugeordnet ist; – eine zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18) angeordnete Mehrfach-Kupplungseinrichtung (24), gegebenenfalls Doppel-Kupplungseinrichtung (24), zur Momentenübertraggung zwischen der Antriebseinheit (12) und dem Getriebe (18), die eine der ersten Getriebeeingangswelle (20) zugeordnete erste Kupplungsanordnung (26) und eine der zweiten Getriebeeingangswelle (22) zugeordnete zweite Kupplungsanordnung (28) aufweist, wobei die beiden Kupplungsanordnungen unabhängig voneinander betätigbar sind; gekennzeichnet durch eine dem Antriebsstrang zugeordnete Steuereinheit (36), die dafür eingerichtet oder programmiert ist, in Verbindung mit einem Schalten zwischen einem ersten und einem zweiten Gang die Momentenerzeugungsanordnung bzw. die Kupplungsanordnungen der Kupplungseinrichtung gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1 bis 47 anzusteuern, oder/und die dafür eingerichtet oder programmiert ist, gemäß dem Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche 47 bis 54 auf das Auftreten eines Gangauslegeproblems zu überwachen.
Antriebsstrang nach Anspruch 55, dadurch gekennzeichnet, dass das Hilfsaggregat ein Kurbelwellenstartergenerator (50) ist oder/und eine Bremsenanordnung als Hilfsaggregat dient.
Antriebsstrang nach Anspruch 55 oder 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen als nasslaufende Lamellenkupplungsanordungen (26, 28) ausgebildet sind.
Antriebsstrang nach Anspruch 55 oder 56, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen als trockenlaufende Kupplungsanordnungen, vorzugsweise der Reibscheibenbauart, ausgeführt sind.
Antriebstrang nach einem der Ansprüche 55 bis 58, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen jeweils dafür ausgelegt sind, ein das maximal von Momentenübertragungsanordnung abgebbare Moment deutlich übersteigendes Moment zu übertragen.
Antriebsstrang nach Anspruch 59, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungsanordnungen jeweils dafür ausgelegt sind, wenigstens etwa das eineinhalb-fache, vorzugsweise wenigstens etwa das zwei-fache des maximal von Momentenübertragungsanordnung abgebbaren Moments zu übertragen.
Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 55 bis 60, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit dafür eingerichtet oder programmiert ist, im Falle des Erkennens eines Gangauslegeproblems oder/und im Falle einer Funktionsstörung wenigstens eine Problembewältigungsmaßnahme oder Problemausgleichmaßnahme einzuleiten.