DE102006060285A1

DE102006060285A1 - Method for minimizing traction interruption during upshifts

Info

Publication number: DE102006060285A1
Application number: DE200610060285
Authority: DE
Inventors: Karl-Fritz Heinzelmann
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2008-06-26
Also published as: WO2008074616A1

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung einer Zugkraftunterbrechung bei Hochschaltvorgängen eines automatisierten Schaltgetriebes, wobei eine Steuerungseinrichtung bei Vorliegen eines Hochschaltsignals schnellstmöglich ein Öffnen der Reibkupplung veranlasst, anschließend oder zeitlich überlappend schnellstmöglich ein Auslegen eines eingelegten Ursprungsganges sowie ein Einlegen eines Zielganges veranlasst und nach Einlegen des Zielganges einerseits die Reibkupplung so einstellt, dass diese in einem Rutschbereich ein Drehmoment zwischen dem Antriebsmotor und der Eingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes überträgt, und andererseits das vom Antriebsmotor erzeugte Drehmoment aktiv beeinflusst. Weiterbildungen sehen vor, dass eine aufgrund einer am Antriebsmotor vorliegenden Überdrehzahl abzubauende kinetische Energie zumindest zu einem erheblichen Teil für den Vortrieb des Fahrzeugs genutzt wird und dass die Steuerungseinrichtung bei Vorliegen eines Hochschaltsignals noch vor Wirksamwerden eines Signals zum Öffnen der Reibkupplung und/oder zum Auslegen eines Ursprungsganges ein Signal an eine Getriebebremse ausgibt, welches eine Bremswirkung auf die Antriebswelle zur Folge hat.The invention relates to a method for minimizing a traction interruption in upshifts of an automated transmission, wherein a control device causes an opening of the friction clutch as soon as possible in the presence of an upshift signal, then overlapping as quickly as possible interpreting a loaded original gear and inserting a target gear causes and after inserting the target gear on the one hand adjusts the friction clutch so that it transmits a torque between the drive motor and the input shaft of the automated transmission in a sliding region, and on the other hand actively influences the torque generated by the drive motor. Developments provide that at least a significant portion of the kinetic energy to be dissipated due to an overspeed present at the drive motor is used for the propulsion of the vehicle and that the control device is in the presence of an upshift signal before a signal for opening the friction clutch and / or laying out a Original gear outputs a signal to a transmission brake, which has a braking effect on the drive shaft result.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Minimierung einer Zugkraftunterbrechung bei Hochschaltvorgängen eines automatisierten Schaltgetriebes gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for minimizing traction interruption at upshifts an automated gearbox according to the preamble of the claim 1.

Automatisierte Schaltgetriebe werden seit geraumer Zeit in unterschiedlichen Kraftfahrzeugtypen genutzt. Während der Fahrer bei manuell zu schaltenden Getrieben bei Schaltvorgängen mehrere Verrichtungen zeitlich koordiniert und situationsangemessen durchzuführen hat, entlasten automatisierte Schaltgetriebe den Fahrer von diesen Tätigkeiten und erlauben ihm so eine bessere Konzentration auf das Verkehrsgeschehen. Allerdings kann ein erfahrender Fahrzeuglenker über die zeitliche Gestaltung der Auslenkung des Kupplungspedals und des Fahrpedals, den Zeitpunkt und die Geschwindigkeit der Betätigung des Gangwahlhebels und die dabei auf den Gangwahlhebel ausgeübte Kraft den Vorgang des Gangwechsels auf vielfache Art und Weise gestalten und entsprechend seiner jeweiligen Intention optimieren. Wünscht er beispielsweise einen besonders komfortablen und ruckfreien Gangwechsel, so wird er das Kupplungspedal relativ langsam betätigen, nachdem er zuvor die Auslenkung des Fahrpedals gefühlvoll reduziert hat. Den Schalthebel wird er in diesem Fall erst nach einer kleinen Pause nach Trennung der Kupplung betätigen und dabei allzu schnelle Schaltbewegungen oder den Einsatz großer Betätigungskräfte vermeiden.automated Manual transmissions are for quite some time in different types of vehicles used. While the driver in manual transmissions to be switched several operations during switching operations has to be coordinated in terms of time and situation, automated manual transmissions relieve the driver of these activities and allow him so a better focus on the traffic. However, an experienced vehicle driver about the timing of the Deflection of the clutch pedal and the accelerator pedal, the time and the speed of operation of the gear selector lever and thereby exerted on the gear selector lever force make the process of gear change in many ways and optimize according to its respective intention. He wishes For example, a particularly comfortable and smooth gear change, so he will press the clutch pedal relatively slowly after he has previously sensitively reduced the deflection of the accelerator pedal. The shift lever In this case he will only be after a little break after separation actuate the clutch while avoiding too fast switching movements or the use of large actuation forces.

Herkömmliche Steuerungen automatisierter Schaltgetriebe orientieren sich oft an einem derartigen Schaltablauf, um den Fahrzeuginsassen einen hohen Schalt- und Fahrkomfort zu ermöglichen und darüber hinaus verschleißarm zu schalten. Diese Schaltstrategie hat jedoch den Nachteil, dass während des Schaltvorganges eine vergleichsweise lang andauernde Zugkraftunterbre chung eintritt. Insbesondere bei gewünschten hohen mittleren Zugkräften, etwa beim Anhängerbetrieb an Steigungen oder auch im Normalbetrieb bei einer hohen gewünschten durchschnittlichen Beschleunigung, macht sich die Unterbrechung der Zugkraft störend bemerkbar.conventional Controllers of automated manual transmissions are often oriented At such a switching sequence to the vehicle occupant a high To allow switching and driving comfort and above also wear to switch. However, this switching strategy has the disadvantage that while the switching process a comparatively long lasting Zugkraftunterbre chung entry. Especially with desired high average tensile forces, for example, when towing a trailer on inclines or in normal operation at a high desired average Acceleration, makes the interruption of the traction disturbing.

In der nicht vorveröffentlichten Patentanmeldung DE 10 2005 049 178 der Anmelderin wird daher bereits ein Steuerungsverfahren für ein automatisiertes Schaltgetriebe vorgestellt, welches einen Gangwechsel und insbesondere ein Rückschatten bei geringer Zugkraftunterbrechung ermöglicht. Die dort offenbarte Steuerungsvorrichtung koordiniert bei einem Gangwechsel eine Reduzierung des Antriebsmomentes des Antriebsmotors, eine Reduzierung des Kupplungsmomentes und eine Trennung des Kraftschlusses im automatisierten Schaltgetriebe in der Art, dass der Antriebsmotor über die Kupplung bei getrenntem Kraftschluss im automatisierten Schaltgetriebe ein Antriebsmoment an die Eingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes übertragen kann. Hierbei sind die Vorgänge beim Auslegen des bisherigen Ganges darauf gerichtet, das Einlegen des Zielganges vorzubereiten und so die Zugkraftunterbrechung zu minimieren. Insbesondere wird die Drehzahl der Eingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes mittels einer im Schlupfbetrieb arbeitenden Kupplung durch den Antriebsmotor in Richtung auf die Zieldrehzahl verändert. Die Zieldrehzahl ist dabei die Drehzahl, welche sich bei eingelegtem Zielgang und vollständig geschlossener Fahrkupplung bei der gegebenen Fahrzeuggeschwindigkeit einstellen würde.In the non-prepublished patent application DE 10 2005 049 178 The Applicant is therefore already presented a control method for an automated manual transmission, which allows a gear change and in particular a back shade with low interruption of traction. The control device disclosed there coordinates a reduction of the drive torque of the drive motor, a reduction of the clutch torque and a separation of the adhesion in the automated transmission in such a way that the drive motor via the clutch with separate traction in the automated transmission a drive torque to the input shaft of the automated Transmission can transmit. Here are the processes in laying the previous gear aimed to prepare the insertion of the target gear and so minimize the interruption of traction. In particular, the speed of the input shaft of the automated manual transmission is changed by means of a clutch operating in the slip mode by the drive motor in the direction of the target speed. The target speed is the speed that would be set at a given target gear and fully closed drive at the given vehicle speed.

Die ebenfalls nicht vorveröffentlichte DE 10 2005 060 877 der Anmelderin offenbart ein Verfahren zum Schalten eines automatisierten Schaltgetriebes, bei dem nach dem Auslegen des aktuellen Ganges und vor dem Einlegen des Zielganges eine Synchronisation der zu schaltenden Getriebeelemente dadurch erfolgt, dass bei schleifender Kupplung die Drehzahl des Antriebsmotors auf zumindest annähernd die Zieldrehzahl des einzulegenden Ganges eingestellt wird. Hierdurch kann die Synchronisation der zu schaltenden Getriebeelemente nach dem anschließenden Auslegen des vormals eingelegten Ganges besonders schnell erfolgen und die Kupplung anschließend besonders schnell wieder geschlossen werden.The also not pre-published DE 10 2005 060 877 the applicant discloses a method for switching an automated gearbox, in which after the interpretation of the current gear and before inserting the target gear synchronization of the gear elements to be switched takes place in that when grinding the speed of the drive motor to at least approximately the target speed of the gear to be engaged is set. As a result, the synchronization of the gear elements to be switched can be carried out particularly quickly after the subsequent disengagement of the previously engaged gear and the clutch can then be closed again particularly quickly.

Beide vorgenannten Verfahren gehen damit von einer Einstellung der zum Gangwechsel an der Getriebeeingangswelle benötigten Synchrondrehzahl mit Hilfe des Antriebsmotors und einer teilweise geschlossenen, im Rutschbetrieb arbeitenden Kupplung aus. Dies ist insbesondere für Rückschaltvorgänge sinnvoll, kann jedoch bei Hochschaltvorgängen die Zugkraftunterbrechung nicht in allen Fallen in dem gewünschten Maße minimieren.Both The above methods are thus a setting of the Gear change to the transmission input shaft required synchronous speed with Help of the drive motor and a partially closed, in slipping operation working clutch off. This is particularly useful for downshifts, can however during upshifts the traction interruption is not in all cases in the desired Minimize dimensions.

Insbesondere wenn eine möglichst große mittlere Beschleunigung des Fahrzeugs gewünscht ist, kommt es zu Hochschaltvorgängen, um die Drehzahl des Antriebsmotors an die gestiegene Drehzahl der Getriebeabtriebswelle anzupassen. Hierbei ist für eine Synchronisation der zu schaltenden Getriebeelemente dementsprechend eine Verzögerung der Getriebeeingangswelle notwendig. Diese Verzögerung kann beispielsweise dadurch erreicht werden, dass nach dem Auslegen des zuvor eingelegten Ganges bei zumindest teilweise geschlossener Kupplung gewartet wird, bis sich die benötigte Drehzahl eingestellt hat. Zur Verkürzung des für diesen Vorgang benötigten Zeitraumes kann neben einer Unterbrechung oder Drosselung der Kraftstoffzufuhr des Antriebsmotors – sofern vorhanden – auch eine am Antriebsmotor wirksame Bremsfunktion betätigt werden. Diese Bremsfunktion kann etwa durch eine spezielle Ansteuerung der Brennkammerventile des Antriebsmotors, eine Betätigung einer im Abgasstrang befindlichen Stauklappe oder eine kurzzeitige Erhöhung der durch einen Generator bzw. eine Lichtmaschine abgenommenen Leistung realisiert sein. Problematisch ist hierbei, dass die vorgenannten Bremsfunktionen, sofern überhaupt vorhanden, zumeist nicht für eine derart kurzfristige und zudem präzise dosierte Bremswirkung auf die Motordrehzahl ausgelegt bzw. geeignet sind. Daher wird in vielen Fällen lediglich gewartet, bis sich die benötigte Synchrondrehzahl durch eine Reduzierung z. B. der Kraft stoffeinspritzmenge von alleine ergibt. Dies führt zu unbefriedigend langen Schaltzeiten des Getriebes und dementsprechend langen Phasen der Zugkraftunterbrechung.In particular, when the largest possible average acceleration of the vehicle is desired, it comes upshifts to adjust the speed of the drive motor to the increased speed of the transmission output shaft. In this case, a deceleration of the transmission input shaft is accordingly necessary for a synchronization of the transmission elements to be shifted. This delay can be achieved, for example, that is waited after laying out the previously engaged gear at least partially closed clutch until the required speed has stopped. To shorten the period required for this process, in addition to an interruption or throttling of the fuel supply of the drive motor - if present - also effective on the drive motor braking function can be actuated. This braking function can be achieved by a special control of the combustion chamber valves of the Drive motor, an operation of a stowage flap located in the exhaust line or a short-term increase in the power removed by a generator or an alternator be realized. The problem here is that the aforementioned braking functions, if any, are usually not designed or suitable for such a short-term and also precisely metered braking effect on the engine speed. Therefore, in many cases, only waits until the required synchronous speed by reducing z. B. the fuel injection amount of its own. This leads to unsatisfactory long switching times of the transmission and accordingly long phases of traction interruption.

Sofern im oder am Getriebe eine Möglichkeit vorgesehen ist, die Drehzahl der Getriebeeingangswelle mittels einer auf diese wirkende Bremse zu verringern, ist es bei Hochschaltvorgängen bekannt, die Kupplung zu öffnen und die Getriebeeingangswelle zumindest bis in die Nähe der für die Synchronisation der zu schaltenden Getriebeelemente notwendige Drehzahl abzubremsen. Auf diese Weise kann der Schaltvorgang im Getriebe innerhalb einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne abgeschlossen werden. Problematisch ist hierbei jedoch, dass die Drehzahl des Antriebsmotors während dieser verkürzten Schaltzeit aufgrund der verhältnismäßig großen rotierenden Massen nicht im selben Maße wie die gebremste Getriebeeingangswelle abnimmt. Wenn hierbei auf eine zumindest weitgehende Einstellung der sich bei gegebenem Gang und gegebener Fahrgeschwindigkeit einstellenden Synchrondrehzahl zwischen Getriebeeingangswelle und Antriebsmotor gewartet würde, um die Kupplung weitgehend verschleißfrei schließen zu können, so ergäbe sich trotz des schneller abgeschlossenen Gangwechsels im Getriebe insgesamt keine Verkürzung der schaltungsbedingten Zugkraftunterbrechung.Provided in or on the gearbox provided a possibility is, the speed of the transmission input shaft by means of a on this it is known at upshifts, to open the clutch and the transmission input shaft at least until near the for the synchronization of the To slow down to switching gear elements necessary speed. In this way, the shift in the transmission within a be completed in a relatively short period of time. Problematic However, here is that the speed of the drive motor during this shortened switching time due to the relatively large rotating Masses are not the same as the braked transmission input shaft decreases. If this is up an at least extensive attitude of the given gear and given vehicle speed adjusting synchronous speed between Transmission input shaft and drive motor would be serviced to to close the clutch largely wear-free, so would result despite the faster gearshift in the transmission total no reduction the circuit-induced traction interruption.

Wenn die Kupplung andererseits ohne Berücksichtigung der anliegenden Differenzdrehzahl geschlossen wird, folgt daraus aufgrund der mit Überdrehzahl rotierenden, massereichen Motorelemente ein oft erheblicher Beschleunigungsstoß, der für die Insassen des Fahrzeugs als deutlich wahrnehmbarer und als unangenehm empfundener Ruck spürbar ist. Zudem erfolgt ein erheblicher Verschleiß der Kupplung und darüber hinaus wird aufgrund der sehr schnell auftretenden Geschwindigkeitsänderung massereicher bewegter Teile der gesamte Antriebsstrang stark belastet.If the clutch on the other hand without consideration of the adjacent Differential speed is closed, it follows because of over-speed rotating, massive engine elements an often considerable acceleration shock, which for the occupants of the vehicle as clearly perceptible and perceived as unpleasant Jerk noticeable is. In addition, there is a considerable wear of the clutch and beyond is due to the very fast speed change massive moving parts of the entire powertrain heavily loaded.

Vor diesem Hintergrund ist aus der DE 15 05 453 A1 ein Verfahren zum Betrieb einer automatisierten Kupplungseinrichtung in einem Fahrzeug bekannt, welches hier Abhilfe zu schaffen sucht. Im Anschluss an einen Gangwechsel wird ausgehend von einer ermittelten Auslenkung des Fahrpedals, die als Indikator für einen Beschleunigungswunsch des Fahrers gewertet wird, eine Kupplungsstellung im Rutschbereich ermittelt und eingestellt, welche einem bestimmten Bruchteil des maximalen übertragbaren Kupplungsmomentes entspricht. Diese Kupplungsstellung wird – eine konstante Auslenkung des Fahrpedals vorausgesetzt – für einen vorbestimmten Zeitraum konstant gehalten. Anschließend wird die Kupplung vollständig geschlossen.Against this background is from the DE 15 05 453 A1 a method for operating an automated clutch device in a vehicle, which seeks to remedy this situation. Following a gear change, starting from a determined deflection of the accelerator pedal, which is evaluated as an indicator for an acceleration request of the driver, a clutch position in the slip range is determined and set, which corresponds to a certain fraction of the maximum transmittable clutch torque. This coupling position is - kept constant for a predetermined period - assuming a constant displacement of the accelerator pedal. Then the clutch is completely closed.

Dieses als dichtester Stand der Technik erachtete Verfahren soll insbesondere ermöglichen, dass das von der Kupplung übertragbare Drehmoment auf einen Wert begrenzt wird, der nur wenig über dem vom Antriebsmotor bei der betreffenden Fahrpedalstellung abgegebenen, stationären Drehmoment liegt. Eine gegenüber dem stationären Wert im Zielgang starke und kurzzeitige Überhöhung der Fahrzeugbeschleunigung unmittelbar nach dem Schalten – als Beschleunigungsstoß bezeichnet – soll so zuverlässig vermieden werden.This In particular, the method considered to be the closest prior art is intended allow that that transferable from the clutch Torque is limited to a value that is only slightly above that delivered by the drive motor at the respective accelerator pedal position, stationary Torque is. One opposite the stationary one Value in the target gear strong and short-term increase in vehicle acceleration immediately after switching - as Called acceleration shock - should be so reliable be avoided.

Allerdings ist das in der DE 15 05 453 A1 offenbarte Verfahren in sofern nicht optimal, weil zunächst auf der Grundlage der Fahrpedalstellung eine bestimmte, festgelegte Kupplungseinstellung vorgenommen und die Kupplung nach Ablauf einer vorbestimmten Zeitspanne vollständig geschlossen wird. Wird das von der Kupplung übertragbare Moment dabei so eingestellt, dass es annähernd der vom Antriebsmotor fahrpedalabhängig abgegebenen Dauerleistung entspricht, würde sich der Abbau der durch die erhöhte Drehzahl des Antriebsmotors bedingten kinetischen Energie über einen vergleichsweise langen Zeitraum erstrecken, welches entweder zu einer recht langen Zeitdauer bis zum vollständigen Schließen der Kupplung oder zu einem Beschleunigungsstoß durch ein vorzeitig vollständiges Einkuppeln führen würde. In dem Maße, in dem das von der Kupplung im Rutschbereich übertragbare Drehmo ment die vom Antriebsmotor fahrpedalabhängig abgegebene Dauerleistung übersteigt, kommt es jedoch entgegen der Intention dieses bekannten Verfahrens schon zu diesem Zeitpunkt zu einem Beschleunigungsstoß. Diesem Missstand lässt sich im Rahmen der in der DE 15 05 453 A1 offenbarten Lehre nicht abhelfen, da die anliegende, vom Antriebsmotor erzeugte Leistung hierbei keine regelbare Größe ist, sondern eine lediglich durch die Fahrpedalstellung bestimmte, im Rahmen des beschriebenen Regelsystems nicht beeinflussbare Eingangsgröße.However, that is in the DE 15 05 453 A1 disclosed method in so far as not optimal, because first made on the basis of the accelerator pedal position a specific, fixed clutch setting and the clutch is completely closed after a predetermined period of time. If the torque that can be transmitted by the clutch is set so that it approximately corresponds to the continuous power delivered by the drive motor as a function of the pedal, the reduction of the kinetic energy caused by the increased rotational speed of the drive motor would extend over a comparatively long period of time, which is either quite a long period of time until fully closing the clutch or an acceleration shock would result from premature full engagement. To the extent that the torque transferable from the clutch in the slip range exceeds the drive output by the drive motor depending on the delivered continuous power, however, contrary to the intention of this known method, an acceleration shock already occurs at this time. This malady can be understood in the framework of the DE 15 05 453 A1 do not remedy teachings, since the applied power generated by the drive motor is not a controllable variable, but a certain only by the accelerator pedal position, not influenced within the described control system input variable.

Da sich das Verfahren gemäß der DE 15 05 453 A1 lediglich auf Kraftfahrzeuge mit einer selbsttätigen Kupplungseinrichtung bezieht, gehört es zudem streng genommen zu einer anderen Gattung als die vorliegende Erfindung, die sich mit optimalen Schaltvorgängen bei automatisierten Schaltgetrieben unter Einbeziehung automatisierter Kupplungen befasst. Auch liegt dem Verfahren gemäß der DE 15 05 453 A1 als Aufgabe zu Grunde, einen als unangenehm empfundenen Ruck beim Schließen der Kupplung, den so genannten Belastungsstoß, zu verringern, während bei der nachfolgend beschriebenen Erfindung zu vorderst das Ziel zu Grunde liegt, eine möglichst geringfügige Zugkraftunterbrechung während des Schaltvorganges zu realisieren.Since the method according to the DE 15 05 453 A1 In addition, referring only to motor vehicles with an automatic clutch device, it belongs strictly speaking to a different genus than the present invention, which deals with optimal switching operations in automated manual transmissions involving automated clutches. Also, the method is according to the DE 15 05 453 A1 as an object to reduce a perceived as unpleasant jerk when closing the clutch, the so-called load shock, while in the invention described below foremost the goal is to realize the smallest possible interruption of traction during the switching process.

Obwohl in der DE 15 05 453 A1 angeführt wird, dass sich die Kupplungsstellung in Abhängigkeit von einer Veränderung der Position des Fahrpedals auch während der Reibphase der Kupplung verändern kann, wird dort stets von einer gegebenen – wenn auch veränderbaren – Leistungsabgabe des Antriebsmotors ausgegangen, deren Folgen durch die Einstellung der Kupplungsposition gemildert werden sollen. Dagegen ist es bei automatisierten Schaltgetrieben üblich, die Ansteuerung des Antriebsmotors zumindest während eines Schaltvorganges nicht direkt von der Fahrpedalstellung abhängig zu machen, sondern aktiv zu beeinflussen.Although in the DE 15 05 453 A1 It is stated that the coupling position can change depending on a change in the position of the accelerator pedal during the friction phase of the clutch, there is always assumed by a given - albeit variable - output of the drive motor, the consequences are mitigated by the adjustment of the clutch position should. In contrast, it is common in automated manual transmissions to make the control of the drive motor, at least during a switching operation is not directly dependent on the accelerator pedal position, but to actively influence.

Vor diesem Hintergrund liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Minimierung einer Zugkraftunterbrechung bei Hochschaltvorgängen eines automatisierten Schaltgetriebes vorzustellen, welches die durch einen Hochschaltvorgang bedingte Gesamt-Zugkraftunterbrechung reduziert.In front In this background, the invention is based on the object Method for minimizing a traction interruption in upshifts of a automated transmission to imagine which by reduces an upshift caused total traction interruption.

Dabei soll das Ziel der Minimierung der Zugkraftunterbrechung einerseits dahingehend verstanden werden, dass unter Beachtung limitierender Randparameter, wie etwa der Vermeidung von als unangenehm empfundenen Beschleunigungsstößen, eine möglichst kurze Zeitspanne zwischen dem Beginn der Unterbrechung des Antriebsstranges in einem Ursprungsgang und der vollständigen Wiederherstellung des geschlossenen Antriebsstranges in einem Zielgang liegt. Unter einer vollständigen Wiederherstellung des geschlossenen Antriebsstranges wird dabei verstanden, dass die Kupplung zumindest so vollständig geschlossen ist, dass bei gewünschter anliegender Motorleistung keine Relativbewegung zwischen den Reibelementen auftritt.there the goal is to minimize the interruption of traction on the one hand be understood that, taking into account limiting boundary parameters, such as the avoidance of perceived as unpleasant acceleration shocks, a preferably short time between the beginning of the interruption of the drive train in an original course and the complete restoration of the closed powertrain is in a target gear. Under one complete Restoration of the closed drivetrain is thereby understood that the clutch is at least as completely closed is that at the desired adjacent Motor performance no relative movement between the friction elements occurs.

Andererseits soll das Ziel der Minimierung der Zugkraftunterbrechung aber auch dahingehend verstanden werden, dass die unerwünschten Auswirkungen einer schaltungsbedingten Zugkraftunterbrechung möglichst gering sein sollen. So kann ein geringfügiger Schlupf der Kupplung bei einem hohen übertragenen Drehmoment über eine vergleichsweise längere Zeitspanne dennoch eine absolut geringere Minderung der Beschleunigungsfähigkeit eines Fahrzeuges bedeuten, als eine vergleichsweise kürzere Unterbrechung bzw. teilweise Unterbrechung der Zugkraft, welche aber beispielsweise nach dem vollständigen Schließen der Kupplung einen erheblich ungünstigeren Arbeitspunkt des Antriebsmotors und somit im Folgenden eine erheblich geringere Beschleunigungsfähigkeit des Fahrzeugs zur Folge hat. In sofern kann die gestellte Aufgabe auch dadurch gelöst werden, dass z. B. die durchschnittlich an den Fahrzeugrädern anliegende Vortriebsleistung oder die Gesamtbeschleunigungsfähigkeit eines Kraftfahrzeugs während eines den eigentlichen Schaltvorgang im automatisierten Schaltgetriebe deutlich übersteigenden Zeitraumes verbessert wird. Dies entspricht einer Optimierung des Schaltvorganges in Hinblick auf die gesamtfahrzeugbezogenen Leistungswerte.on the other hand the goal of minimizing the traction interruption should also be be understood that the undesirable effects of a circuit-related interruption of traction should be as low as possible. So can a minor Slip of the clutch at a high torque transmitted over a comparatively longer Time span nevertheless an absolutely smaller reduction of the acceleration capacity a vehicle, as a relatively shorter interruption or partial interruption of the traction, but which, for example after the complete Shut down the coupling a considerably less favorable Operating point of the drive motor and thus in the following a considerable lower acceleration capability of the vehicle. In this case, the task can also solved by it be that z. B. the average voltage applied to the vehicle wheels Propulsive power or the total acceleration capability of a motor vehicle during one the actual shift in the automated transmission significantly higher Period is improved. This corresponds to an optimization of the Switching operation with regard to the total vehicle-related power values.

Die Lösung dieser Aufgabe ergibt sich aus den Merkmalen des Hauptanspruchs, während vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung den Unteransprüchen entnehmbar sind.The solution This object is apparent from the features of the main claim, while advantageous embodiments and developments of the invention the dependent claims are removable.

Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass sich eine Minimierung einer Zugkraftunterbrechung bei Hochschaltvorgängen eines automatisierten Schaltgetriebes erreichen lässt, indem einerseits der eigentliche Schaltvorgang so schnell wie möglich durchgeführt wird, und andererseits die Phase der Angleichung der Drehzahl der Abtriebswelle des Antriebsmotors und der Drehzahl der Getriebeeingangswelle so gestaltet wird, dass bis zum Erreichen der Synchrondrehzahl bei schleifender Kupplung ein Drehmoment übertragen wird, und dass dabei auch die aus einer Überdrehzahl des Antriebsmotors resultierende kinetische Energie zumindest teilweise für den Antrieb des Kraftfahrzeugs genutzt wird.Of the The invention is based on the finding that there is a minimization a traction interruption during upshifts of an automated Can reach the gearbox, on the one hand, the actual switching operation is carried out as quickly as possible, and on the other hand, the phase of the adjustment of the rotational speed of the output shaft of the drive motor and the speed of the transmission input shaft so is designed that until reaching the synchronous speed at grinding clutch is transmitted a torque, and that while doing also from an overspeed the drive motor resulting kinetic energy at least partially for the drive of the motor vehicle is used.

Demnach geht die Erfindung von einem Verfahren zur Minimierung einer Zugkraftunterbrechung bei Hochschaltvorgängen eines Kraftfahrzeugs aus, wobei das Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe ausgerüstet ist, das eine Getriebeeingangswelle aufweist, die mittels einer automatisiert schaltbaren Reibkupplung durch einen Antriebsmotors bzw. dessen Abtriebswelle antreibbar ist.Therefore The invention relates to a method for minimizing traction interruption Upshifts a motor vehicle, wherein the motor vehicle with an automated transmission equipped is having a transmission input shaft by means of a Automatically switchable friction clutch by a drive motor or whose output shaft is driven.

In soweit handelt es sich um ein herkömmliches Kraftfahrzeug mit einem automatisierten Schaltgetriebe beliebiger Bauart und einer zwischen Antriebsmotor und Getriebe befindlichen, automatisiert schaltbaren Reibkupplung, wobei selbstverständlich bei Bedarf noch weitere Elemente wie etwa Verteilergetriebe, Schwingungsdämpfer, Retarder oder formschlüssige Kupplungen zwischen dem Antriebsmotor und dem automatisiert schaltbaren Getriebe ange ordnet sein können. Weiter ist eine an sich bekannte Getriebebremse vorgesehen, welche ein Bremsmoment mittelbar oder unmittelbar in die Getriebeeingangswelle einleiten kann. Schließlich ist eine Steuerungseinrichtung vorhanden, welche zumindest indirekt und zeitweise die Stellung der Reibkupplung beeinflusst.In so far it is a conventional motor vehicle with an automated manual transmission of any design and a between the drive motor and gearbox, automatically switchable Friction clutch, of course, at Further elements are needed, such as transfer cases, vibration dampers, retarders or positive locking Couplings between the drive motor and the automatically switchable Gear can be arranged. Next, a known transmission brake is provided, which a braking torque directly or indirectly in the transmission input shaft can initiate. After all a control device is present, which at least indirectly and temporarily affects the position of the friction clutch.

Als Antriebsmotor kommt dabei in erster Linie ein Verbrennungsmotor mit innerer Verbrennung und Selbst- oder Fremdzündung in Betracht, wobei weitere Antriebskonzepte wie etwa Elektro- oder Hybridantriebe beliebiger Bauart jedoch ebenfalls möglich sind.The drive motor is primarily an internal combustion engine with internal combustion and self-ignition or spark ignition into consideration, with other drive concepts such as electric or hybrid drives of any design, however, are also possible.

Zum besseren Verständnis und zur eindeutigen Abgrenzung des Schutzbereiches sollen an dieser Stelle zunächst noch einige zentrale Begriffe genauer definiert werden:
Unter einem Hochschaltvorgang wird ein Schaltvorgang von einer diskreten Übersetzungsstufe des automatisierten Schaltgetriebes zu einer beliebigen andern diskreten Übersetzungsstufe verstanden, bei welcher bei gleicher Getriebe-Abtriebswellen-Drehzahl eine betragsmäßig geringere Getriebeeingangsdrehzahl anliegt. Der ursprünglich eingelegte Gang wird als Ursprungsgang und der einzulegende Gang als Zielgang bezeichnet.For a better understanding and clear delineation of the scope of protection, a few key concepts are to be defined more precisely at this point:
Under an upshift is understood a shift from a discrete gear ratio of the automated transmission to any other discrete gear ratio, in which at the same gear-output shaft speed applied a lower amount transmission input speed. The originally inserted gear is called the original gear and the gear to be engaged is called the target gear.

Der eigentliche Gangwechsel im automatisierten Schaltgetriebe bildet einen Teilprozess des Hochschaltvorgangs, bei dem zunächst ein eingelegter Ursprungsgang ausgelegt wird, wodurch das Getriebe in einen Neutralzustand gelangt, in dem der Antriebsstrang vom Antriebsmotor zu angetriebenen Rädern des Kraftfahrzeugs aufgetrennt ist. Dabei ist das Auslegen des Ursprungsganges, wie nach dem Stand der Technik allgemein üblich, an bestimmte Voraussetzungen geknüpft. Insbesondere kann ein für ein ruckarmes, geräuscharmes und verschleißarmes Schalten notwendiges, ausreichend geringes Drehmoment an der Getriebeeingangswelle eine Vorbedingung für das Ausle gen des Ursprungsganges sein. Dies wird üblicher Weise durch ein ausreichendes Öffnen der automatisierten Reibkupplung und/oder – um ein Überschienen der Drehzahl des Antriebsmotors zu verhindern – durch eine entsprechende Ansteuerung des Antriebsmotors sichergestellt.Of the actual gear change in automated transmission forms a sub-process of the upshift, in which a first inlaid original gear is designed, causing the transmission in enters a neutral state in which the drive train from the drive motor to driven wheels of the motor vehicle is separated. It is the interpretation of the original course, As is common practice in the art, to certain conditions established. In particular, a for a low-pitched, low-noise and low-wear Turn necessary, sufficiently low torque on the transmission input shaft a precondition for be the interpretation of the original course. This is becoming more common Way by a sufficient opening the automated friction clutch and / or - to overshoot the speed of the drive motor to prevent - by a corresponding control of the drive motor ensured.

Auf das Auslegen des Ursprungsganges folgt die Phase der Getriebesynchronisation, wobei die Synchrondrehzahl der Getriebeeingangswelle von der kurzfristig meist weitgehend konstanten Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeug bzw. der mit der Fahrgeschwindigkeit gekoppelten Drehzahl der Getriebeabtriebswelle und dem Übersetzungsverhältnis des Zielganges abhängig ist. Hierbei ist es bekannt, dass bei Hochschaltvorgängen notwendige Abbremsen der Getriebeeingangswelle mittels einer Getriebebremse zu bewerkstelligen, die nach dem Auslegen des Ursprungsganges und dementsprechend auch nach dem zumindest weitgehenden Öffnen der Reibkupplung betätigt wird.On the design of the original gear follows the phase of the gear synchronization, the synchronous speed of the transmission input shaft of the short term usually largely constant driving speed of the vehicle or the coupled with the driving speed of the transmission output shaft and the gear ratio of the Target gear dependent is. It is known that during upshifts necessary Braking the transmission input shaft by means of a transmission brake to carry out, after the interpretation of the original course and Accordingly, even after the at least largely open the friction clutch actuated becomes.

Alternativ zu einer aktiven Abbremsung der Getriebeeingangswelle kann so lange gewartet werden, bis diese aufgrund von Reibung ausreichend langsam geworden ist, weiches jedoch zu einer mit dem Ziel der vorliegenden Ausführung unvereinbar langen Getriebe-Synchronisationsphase führt.alternative To an active deceleration of the transmission input shaft can be as long be serviced until this is sufficiently slow due to friction soft, but one with the aim of the present execution incompatible long transmission synchronization phase leads.

Weiter ist es auch bekannt, bei zumindest teilweise geschlossener Reibkupplung auf ein entsprechendes Absinken der Drehzahl des Antriebsmotors zu warten, welches ebenfalls zu einer hier unvertretbar langen Getriebe-Synchronisationszeit führt, sofern die Abbremsung des Antriebsmotors nicht durch diesem zugeordnete Bremsen unterstützt wird. Letzteres ermöglicht zwar ein potenziell relativ schnelles Einstellen einer Getriebesynchrondrehzahl, bedingt allerdings gerade bei einer gewünschten, maximalen mittleren Beschleunigung des Fahrzeugs und bei den damit zum Zeitpunkt des Hochschaltens meist relativ hohen Motordrehzahlen, dass aufgrund des quadratischen Einflusses der Rotationsgeschwindigkeit auf die kinetische Energie einer rotierenden Schwungmasse im Antriebsmotor erhebliche Energiemengen innerhalb kurzer Zeit und mit hoher Genauigkeit abgeführt werden müssen. Da diese Energie aufgrund des geöffneten Antriebsstranges nicht zum Vortrieb des Fahrzeugs verwendet werden kann, verbleibt in der Regel nur die Umsetzung in nicht sinnvoll nutzbare Wärme und gegebenenfalls in ebenfalls unerwünschten Materialverschleiß in Form von Abrieb an den Reibbelägen der Reibkupplung.Further it is also known in at least partially closed friction clutch to a corresponding decrease in the speed of the drive motor to wait, which also leads to an unreasonably long gear synchronization time, if the deceleration of the drive motor is not assigned by this Brakes is supported. The latter allows although a potentially relatively fast setting of a transmission sync speed, conditionally, however, just at a desired, maximum mean Acceleration of the vehicle and thus at the time of Upshifting mostly relatively high engine speeds, that due of the quadratic influence of the rotational speed on the kinetic energy of a rotating flywheel in the drive motor considerable amounts of energy within a short time and with high accuracy dissipated Need to become. Because this energy is due to the open Drivetrain not be used to propel the vehicle usually only the implementation in does not make sense usable heat and optionally also in undesirable material wear in the form of abrasion on the friction linings the friction clutch.

Das hier vorgestellte Verfahren bezieht sich daher in erster Linie auf Schaltvorgänge mit einer Getriebesynchronisation mittels einer Getriebebremse während einer zumindest weitgehenden Entkoppelung der Drehzahlen von Getriebeeingangswelle und Antriebsmotor.The The method presented here therefore primarily refers to switching operations with a transmission synchronization by means of a transmission brake during a at least largely decoupling the speeds of transmission input shaft and drive motor.

Bei ausreichend genauem Vorliegen der Getriebesynchronisationsdrehzahl an der Getriebeeingangswelle kann der Zielgang eingelegt werden. Der getriebeseitige Gangwechsel ist damit abgeschlossen. Allerdings ist zu diesem Zeitpunkt bei der hier vorausgesetzten Getriebesynchronisation ohne feste Koppelung der Getriebeeingangswelle mit dem Antriebsmotor die Reibkupplung noch zumindest teilweise geöffnet und die Drehzahl der Abtriebswelle des Antriebsmotors meist erheblich höher, als die Drehzahl der Getriebeeingangswelle.at sufficiently accurate presence of the transmission synchronization speed at the transmission input shaft of the target gear can be engaged. The gearbox side gear change is complete. Indeed is at this time at the assumed here transmission synchronization without fixed coupling of the transmission input shaft to the drive motor the friction clutch still at least partially open and the speed of the Output shaft of the drive motor usually much higher than the speed of the transmission input shaft.

Das erfindungsgemäß Verfahren ist zunächst dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinrichtung bei Vorliegen eines Hochschaltsignals schnellstmöglich ein Öffnen der Reibkupplung veranlasst. Selbstverständlich ist es hierbei und auch bei anderen, ähnlichen Vorgängen unerheblich, ob die Steuerungseinrichtung nun Signale oder Befehle direkt an – in diesem konkreten Fall – Aktuatoren der Reibkupplung abgibt, oder ob sie Signale abgibt, welche von anderen Einheiten wie z. B. einem separaten Kupplungssteuergerät oder beliebigen anderen Verarbeitungseinheiten weitergeleitet, aufbereitet oder mit weiteren Signalen verknüpft wird. Entscheidend ist hier lediglich das Bestehen einer Wirkverbindung zwischen einem Ausgabesignal der Steuerungsein richtung und einem daraus folgenden – möglicher Weise vom Vorliegen weiterer Bedingungen abhängigen – öffnen der Reibkupplung.The inventive method is initially characterized in that the control device causes an opening of the friction clutch as soon as possible in the presence of an upshift signal. Of course, it is irrelevant in this case and also in other similar processes, whether the controller now signals or commands directly to - in this specific case - releases actuators of the friction clutch, or whether it emits signals that are different from other units such. B. forwarded to a separate clutch control unit or any other processing units, processed or linked with other signals. critical Here is only the existence of an operative connection between an output signal of the Steuerungssein direction and a consequent - possibly depending on the presence of other conditions - open the friction clutch.

Unter einem schnellstmöglichen öffnen wird hier ein öffnen ohne weitere nicht zwingend notwendige Verzögerung verstanden. Selbstverständlich kann es je nach Bauart des Antriebsmotors geboten sein, zunächst einige Sekundenbruchteile zu warten, um gerade bei einem Schaltvorgang in einer Höchstbeschleunigungsphase ein unerwünschtes Beschleunigen der Drehzahl des Antriebsmotors bei getrennter Reibkupplung zu vermeiden. Jedenfalls soll das öffnen der Reibkupplung nicht so lange verzögert werden, bis etwa der Ursprungsgang ausgelegt ist oder eine Getriebesynchronisationsdrehzahl exakt oder annähernd eingestellt wurde.Under will open as soon as possible here open one understood without further not necessarily necessary delay. Of course you can Depending on the design of the drive motor, it may be necessary to first provide some Wait for fractions of a second, just at a switching operation in a maximum acceleration phase an undesirable Accelerating the speed of the drive motor with separate friction clutch to avoid. In any case, should not open the friction clutch be delayed so long until about the original gear is designed or a transmission synchronization speed exact or approximate was set.

Anschließend oder zeitlich überlappend veranlasst die Steuerungseinrichtung bei Vorliegen eines Hochschaltsignals schnellstmöglich ein Auslegen eines eingelegten Ursprungsganges und ein Einlegen eines Zielganges.Subsequently or temporally overlapping causes the controller in the presence of an upshift signal as soon as possible a layout of an inserted original course and an insertion a target gear.

Unter einer „schnellstmöglichen Veranlassung" ist auch hier ein Veranlassen ohne weitere, nicht zwingend notwendige Verzögerung zu verstehen. Dabei ist es wiederum selbstverständlich, dass bestimmte technische Restriktionen und zumindest z. B. das Vorliegen einer relevanten Fehlermeldung dennoch eine Verzögerung bedingen können, ohne den Bereich des hier dargestellten Verfahrens zu verlassen. Auch soll es keine Rolle spielen, in welcher Reihenfolge die Steuerungseinrichtung die Befehle für das Öffnen der Reibkupplung, das Auslegen des eingelegten Ursprungsganges und das Einlegen des Zielganges ausgibt. Dies ist beispielsweise von den jeweils relevanten Totzeiten und Totwegen sowie weiteren Faktoren abhängig und bedarf einer Entscheidung im Einzelfall.Under a "fastest possible Cause "is Here, too, a cause without further, not necessarily necessary delay to understand. It goes without saying that certain technical Restrictions and at least z. B. the presence of a relevant Error message nevertheless a delay can cause without departing from the scope of the method presented here. Also, it should not matter in what order the controller the commands for the opening the friction clutch, the interpretation of the inserted original gear and the insertion of the target gear outputs. This is for example from relevant dead times and dead-ends and other factors dependent and requires a decision in individual cases.

Weiter stellt die Steuerungseinrichtung nach Einlegen des Zielganges die Reibkupplung so ein, dass diese in einem Rutschbereich ein Drehmoment zwischen dem Antriebsmotor und der Eingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes überträgt. Unter einem Rutschbereich der Reibkupplung wird dabei ein Betrieb derselben in einem Punkt verstanden, in dem ein Drehmoment zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Reibkupplung bei einer vorliegenden Relativdrehzahl zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Reibkupplung übertragen wird.Further the controller sets after inserting the target gear the Friction clutch so that these in a slipping range a torque between the drive motor and the input shaft of the automated transmission transmits. Under a Slip area of the friction clutch becomes an operation of the same understood in a point where a torque between the drive side and the output side of the friction clutch at a present relative speed transmitted between the drive side and the output side of the friction clutch becomes.

Schließlich ist bei dem Verfahren gemäß der Erfindung vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung nach dem Einlegen des Zielganges das vom Antriebsmotor erzeugte Drehmoment aktiv beeinflusst. Durch diese Vermeidung einer direkten Abhängigkeit zwischen einer Fahrpedalstellung und dem abgegebenen Drehmoment des Antriebsmotors ist es möglich, die Größen Kupplungsmoment, Kupplungsschlupf sowie Motordrehmoment so einzustellen und aufeinander abzustimmen, dass das Verhältnis zwischen den Wirkungen der während des Schaltvorganges wirksamen Zugkraftunterbrechung und den Wirkungen eines anschließend erreichten, leistungsfähigeren Arbeitspunktes des Antriebsmotors insgesamt optimiert wird.Finally is in the method according to the invention provided that the control device after inserting the Target gear actively influences the torque generated by the drive motor. By this avoidance of a direct dependence between an accelerator pedal position and the output torque of the drive motor, it is possible to Sizes clutch torque, Clutch slip and engine torque to adjust and each other to agree that the ratio between the effects of during the switching operation effective traction interruption and the effects one after reached, more efficient Working point of the drive motor is optimized as a whole.

Durch dieses Verfahren wird so einerseits ein besonders schneller Gangwechsel im automatisierten Schaltgetriebe ermöglicht, da auf ein den Schaltvorgang verzögerndes Koppeln der Einstellung der Getriebesynchrondrehzahl und der Einstellung der Antriebsmotor-Synchrondrehzahl verzichtet wird. Weiter kann auch die Einleitung eines durch den Antriebsmotor zeitgleich erzeugten Drehmomentes besonders schnell wieder aufgenommen werden, da auf eine Einstellung der Antriebsmotor-Synchrondrehzahl vor dem Schließen der Reibkupplung verzichtet wird. Ein als unangenehm empfundener Beschleunigungsstoß wird dabei zuverlässig dadurch vermieden oder zumindest stark vermindert, dass die Reibkupplung zunächst im Rutschbetrieb betrieben und so das an das Schaltgetriebe übertragbare Drehmoment begrenzt wird.By This method is on the one hand a particularly fast gear change in the automated transmission allows, as on a the switching process retarding Coupling of the setting of the transmission synchronous speed and the setting the drive motor synchronous speed is dispensed with. Next can also the initiation of a generated by the drive motor at the same time Torquees are resumed particularly quickly, as on a setting of the drive motor synchronous speed before closing the Friction clutch is omitted. A perceived as unpleasant acceleration shock is thereby reliable thereby avoided or at least greatly reduced that the friction clutch first operated in slipping mode and so the transferable to the manual transmission Torque is limited.

Schließlich ist es vorteilhaft, dass die in Form von kinetischer Energie in den rotierenden Teilen des Antriebsmotors gespeicherte Energie, die aus der unmittelbar nach dem Schaltvorgang vorliegenden, relativen Überdrehzahl des Antriebsmotors resultiert, weder durch antriebsmotorseitige Bremsen in nutzlose Wärme umgewandelt zu werden braucht, noch durch einen relativ langsamen Abbau in Folge einer z. B. verringerten Kraftstoffzufuhr zum Antriebsmotor die Einleitung eines Antriebsmomentes in die Eingangswelle des Getriebes verzögert.Finally is it is beneficial that in the form of kinetic energy in the stored energy of rotating parts of the drive motor, the from the present immediately after the switching operation, relative overspeed the drive motor results, neither by drive motor side Brakes in useless heat still needs to be transformed by a relatively slow Dismantling as a result of z. B. reduced fuel supply to the drive motor Introduction of a drive torque in the input shaft of the transmission delayed.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Weiterbildung des Verfahrens gemäß der Erfindung ist vielmehr vorgesehen, dass die Steuerungseinrichtung die Reibkupplung so ansteuert, dass eine aufgrund einer Überdrehzahl des Antriebsmotors abzubauende kinetische Energie zumindest zu einem erheblichen Teil für den Vortrieb des Fahrzeugs genutzt wird. Die gespeicherte Rotationsenergie wird damit zumindest teilweise zur Erhöhung der Antriebsleistung des Kraftfahrzeuges genutzt, wobei eine Nutzung „zumindest zu einem erheblichen Teil" unter Berücksichtigung der allgemein bekannten technischen Restriktionen und nicht zwingend im Sinne eines bestimmten Prozentsatzes zu verstehen ist. Selbstverständlich wird unvermeidbar ein Teil der gespeicherten Rotationsenergie durch den Rutschbetrieb der Reibkupplung in Wärme und Abrieb umgewandelt.According to one first advantageous embodiment of the method according to the invention Rather, it is provided that the control device, the friction clutch so controls that one due to an overspeed of the drive motor to be degraded kinetic energy at least to a considerable extent for the Propulsion of the vehicle is used. The stored rotational energy is thus at least partially to increase the drive power of Motor vehicle used, with a use "at least a considerable Part "under consideration the well-known technical restrictions and not mandatory in the sense of a certain percentage. Of course it will inevitably part of the stored rotational energy through the Slip operation of the friction clutch converted into heat and abrasion.

Dabei ist es zur Erzielung eines möglichst ruckfreien Hochschaltens besonders vorteilhaft, wenn die Steuerungseinrichtung die Reibkupplung so ansteuert, dass das durch die Reibkupplung im Rutschbereich übertragbare Drehmoment bis zum Erreichen einer geschlossenen Stellung stetig größer wird.there It is to achieve a smooth as possible Upshifting particularly advantageous when the control device the friction clutch controls so that the transferable by the friction clutch in the slip area Torque steady until reaching a closed position gets bigger.

Ebenso stellt es aufgrund der Steigerung des Komforts für die Fahrzeuginsassen eine weitere Verbesserung des Verfahrens dar, wenn die Steuerungseinrichtung die Reibkupplung so ansteuert, dass die Zunahme des durch die Reibkupplung übertragbaren Momentes im Rutschbereich zumindest annähernd linear ansteigt.As well It makes one for the passengers due to the increase in comfort further improvement of the method, when the control device the friction clutch controls so that the increase of the transmittable by the friction clutch torque in the slip area at least approximately linear increases.

In jedem Fall ist es zur Steigerung der im zeitlichen Mittel zum Antrieb des Kraftfahrzeugs nutzbaren Leistung sinnvoll, wenn die Steuerungseinrichtung während des Zeitraumes, in der sich die Kupplung im Rutschbereich befindet, eine Erhöhung der durch den Antriebsmotor erzeugten Leistung bewirkt.In In any case, it is used to increase the average time to drive useful power of the motor vehicle, if the control device while the period in which the clutch is in the slipping area, an increase causes the power generated by the drive motor.

Dabei ist es besonders vorzuziehen, wenn die Steuerungseinrichtung den Antriebsmotor während des Zeitraumes, in dem sich die Reibkupplung im Rutschbereich befindet, so ansteuert, dass dessen bereitgestellte Leistung im zeitlichen Verlauf weitgehend der Steigerung der durch die Reibkupplung übertragbaren Leistung entspricht. Dabei kann es je nach Arbeitspunkt des Antriebsmotors und der gewünschten abgegebenen Antriebsleistung des Fahrzeugs sogar sinnvoll sein, wenn die Steuerungseinrichtung die Leistung des Antriebsmotors kurzzeitig geringfügig größer wählt, als die zu diesem Zeitpunkt durch die im Rutschmodus arbeitende Reibkupplung übertragbare Leistung.there it is particularly preferable if the control device the Drive motor during the period in which the friction clutch is in the sliding area, so steers that its provided performance in time Course largely the increase of the transferable by the friction clutch Performance corresponds. It can depending on the operating point of the drive motor and the desired output power of the vehicle even be useful, if the control device, the power of the drive motor for a short time slight chooses bigger than the transferable at this time by the friction clutch operating in the slip mode Power.

Dies hat eine im Vergleich zu der Beschleunigung des Kraftfahrzeugs schnellere Erhöhung der Drehzahl des Antriebsmotors bei kurzzeitig vergrößertem Kupplungsschlupf zur Folge und kann dazu genutzt werden, den Antriebsmotor möglichst schnell und unter bewusster Inkaufnahme einer erhöhten Kupplungsbelastung in einen optimalen Arbeitspunkt zu bringen.This has a faster compared to the acceleration of the motor vehicle increase the speed of the drive motor at short-term increased clutch slip Result and can be used to the drive motor as possible fast and consciously accepting an increased clutch load to bring to an optimal operating point.

In der Mehrzahl der Fälle wird das durch die Steuerungseinrichtung am Antriebsmotor eingestellte Antriebsmoment jedoch geringfügig unter dem zu diesem Zeitpunkt durch die rutschende Reibkupplung übertragbaren Drehmoment liegen. Dadurch nähern sich die Drehzahlen des Antriebsmotors und der Getriebeeingangswelle an, und die Reibkupplung kann aufgrund einer zumindest nahezu vorliegenden Antriebsmotor-Synchronisation nach kurzer Zeit vollständig geschlossen werden, womit der Schaltvorgang abgeschlossen ist.In the majority of cases is set by the controller on the drive motor Drive torque, however, slightly under the transferable by the sliding friction clutch at this time Torque are. This approach the speeds of the drive motor and the transmission input shaft on, and the friction clutch can due to at least nearly existing drive motor synchronization completely after a short time be closed, whereby the switching process is completed.

Abschließend soll noch auf eine weitere Verbesserung des Verfahrens eingegangen werden, welche bei der Nutzung der Getriebebremse ansetzt: Bisher ist es üblich und auch sinnvoll, eine im Allgemeinen relativ klein dimensionierte Getriebebremse ausschließlich zum Abbau einer Überdrehzahl im Getriebe einzusetzen und ihre Aktivierung daher von der Öffnung der Reibkupplung und einem im Schaltgetriebe eingestellten Neutralmodus abhängig zu machen. Im Zusammenhang mit dem Verfahren gemäß der Erfindung kann es jedoch sinnvoll sein, dass die Steuerungseinrichtung bei Vorliegen eines Hochschaltsignals noch vor dem Wirksamwerden eines Signals zum Öffnen der Reibkupplung und/oder zum Auslegen eines Ursprungsganges ein Signal an die Getriebebremse ausgibt, welches eine Bremswirkung auf die Getriebeeingangswelle zur Folge hat.To conclude still to be discussed a further improvement of the process, which when using the transmission brake attaches: So far, it is common and also useful, a generally relatively small-sized Transmission brake exclusively for reducing an overspeed use in the transmission and therefore their activation from the opening of the Friction clutch and a neutral mode set in the manual transmission dependent close. However, in connection with the method according to the invention it may make sense that the control device in the presence of a Up signal before the effect of a signal to open the Friction clutch and / or to interpret an original gear a signal outputs to the transmission brake, which has a braking effect on the Transmission input shaft has the consequence.

Dies hat für den Fall, dass die Getriebebremse sehr frühzeitig aktiviert wird, zur Folge, dass diese kurzzeitig bei geschlossenem Antriebsstrang versucht, das gesamte Fahrzeug zu verzögern und/oder bei ganz oder teilweise geschlossener Reibkupplung den Antriebsmotor mit abzubremsen, welches aber aufgrund der üblichen Dimensionierung einer solchen Getriebebremse bei der nur sehr kurzzeitigen Bremswirkung nicht zu einer nennenswerten oder merkbaren Verzögerung des Fahrzeugs oder des Antriebsmotors führen dürfte. Trotzdem ist es sinnvoll, die Ausgabe des Signals zur Betätigung der Getriebebremse zeitlich so abzustimmen, dass diese unter Berücksichtigung aller Totzeiten und sonstigen Faktoren gerade in dem Zeitpunkt ihre volle Wirkung entfaltet, in dem bei geöffneter Reibkupplung der Ursprungsgang ausgelegt ist.This has for the case that the transmission brake is activated very early, the Result that this briefly tries with the powertrain closed, to delay the entire vehicle and / or fully or partially closed friction clutch the To slow down drive motor with, but due to the usual Dimensioning of such a transmission brake with the only very short-term braking effect not to a significant or noticeable deceleration of the vehicle or the Drive motor lead likely. Nevertheless, it makes sense to output the signal to operate the Gear brake to be timed so that this under consideration all dead times and other factors just at the time of their unfolded full effect, in the open friction clutch of the original gear is designed.

In jedem Fall hat eine derartige Verbesserung des Verfahrens zur Folge, dass zu einem frühest möglichen Zeitpunkt ein maximales oder gewünschtes Bremsmoment an der Eingangswelle des Schaltgetriebes anliegt, die Eingangswelle damit schnellstmöglich verzögert werden kann, und der Gangwechsel im Schaltgetriebe daher schnellstmöglich abgeschlossen werden kann.In In any case, such an improvement in the process results in that at earliest possible Time a maximum or desired Braking torque applied to the input shaft of the gearbox, the Input shaft with it as fast as possible delayed can be, and the gear change in the gearbox therefore completed as quickly as possible can be.

Die Erfindung lässt sich anhand eines Ausführungsbeispiels weiter erläutern. Dazu ist der Beschreibung eine Zeichnung mit sechs Graphen beigefügt. Diese zeigen stark idealisiert dargestellte zeitliche Verläufe unterschiedlicher, relevanter Einflussgrößen bei der Durchführung des hier vorgestellten Verfahrens bei einem automatisierten Schaltgetriebe mit einer Getriebebremse, und zwar von oben nach unten:

– den zeitlichen Verlauf der Drehzahl des Antriebsmotors,
– den zeitlichen Verlauf der Drehzahl der Getriebeeingangswelle,
– den zeitlichen Verlauf des gewählten Ganges des Schaltgetriebes,
– den zeitlichen Verlauf der Kupplungsstellung der Reibkupplung,
– den zeitlichen Verlauf des Drehmomentes des Antriebsmotors und
– den zeitlichen Verlauf des Ansteuerungssignals der Getriebebremse.

The invention can be further explained with reference to an embodiment. The description is accompanied by a drawing with six graphs. These show highly idealized illustrated time profiles of different, relevant factors in the implementation of the method presented here in an automated transmission with a transmission brake, from top to bottom:

The time course of the speed of the drive motor,
The time course of the rotational speed of the transmission input shaft,
The time course of the selected gear of the gearbox,
- The time course of the coupling position of friction clutch
- The time course of the torque of the drive motor and
- The timing of the drive signal of the transmission brake.

Dabei entsprechen übereinander befindliche Punkte unterschiedlicher Graphen jeweils einem identischen Zeitpunkt. Zur besseren Verdeutlichung sind drei diskrete Zeitpunkte t1, t2 und t3 durch senkrechte gestrichelte Linien markiert.there correspond to each other located points of different graphs each an identical Time. For clarity, three discrete times t1, t2 and t3 are marked by vertical dashed lines.

Es sei davon ausgegangen, dass sich ein gattungsgemäß ausgestattetes Kraftfahrzeug in einem Zustand einer vom Fahrer gewünschten, maximalen durchschnittlichen Beschleunigung oder einer maximalen durchschnittlichen Leistungsabgabe an einer starken Fahrbahnsteigung befindet und dieses beispielsweise über ein Signal hinsichtlich der Stellung eines kontinuierlich vollständig durchgetretenen Fahrpedals von einer Steuerungseinheit erkannt wurde, woraufhin die Steuerungseinheit einen Hochbeschleunigungsmodus aktiviert hat, der das vorstehend erläuterte Verfahren umfasst.It be assumed that a generic equipped motor vehicle in a state of maximum maximum average desired by the driver Acceleration or a maximum average power output located on a strong road gradient and this example, via a Signal regarding the position of a continuously fully penetrated accelerator pedal has been detected by a control unit, whereupon the control unit has activated a high acceleration mode, the above explained Includes method.

Es sei weiter angenommen, dass das automatisierte Schaltgetriebe sich vor dem Zeitpunkt t1 im dritten Gang G3 befindet und kurz vor dem Zeitpunkt t1 ein Signal über einen vom Fahrer gewünschten oder von einem automatischen System für sinnvoll erachteten Hochschaltvorgang erhält. Daraufhin gibt die Steuerungseinrichtung aufgrund der dem System bekannten, relativ großen Ansprechverzögerung der Getriebebremse zunächst unmittelbar und vor dem Zeitpunkt t1 ein Ansteuerungssignal an die Getriebebremse ab, durch die diese maximal betätigt wird. Anschließend wird im Zeitpunkt t1 oder in unmittelbarer zeitlicher Nähe hierzu gleichzeitig oder nahezu gleichzeitig ein Signal an die Motorsteuerung des Antriebsmotors übermittelt, welches diese dazu veranlasst, die Kraftstoffeinspritzung schnellstmöglich auf ein sehr geringes Niveau zu reduzieren, woraufhin das Antriebsmotor-Drehmoment stark abfällt. Aufgrund der großen Menge gespeicherter kinetischer Energie nimmt jedoch bei geöffneter Reibkupplung die im obersten Graphen dargestellte Drehzahl des Antriebsmotors ab dem Zeitpunkt t1 nur relativ langsam ab.It Let's assume that the automated manual transmission itself is located in third gear G3 before time t1 and shortly before Time t1 a signal over one desired by the driver or by an automatic system deemed useful upshift receives. Thereupon, the control device gives due to the system known, relatively large delay the transmission brake first immediately and before time t1, a drive signal to the transmission brake from which it is actuated to the maximum. Subsequently is at time t1 or in immediate temporal proximity to this simultaneously or almost simultaneously a signal to the engine control transmitted to the drive motor, which causes them to the fuel injection as soon as possible to reduce a very low level, whereupon the drive motor torque falls sharply. by virtue of the big Amount of stored kinetic energy, however, decreases when open Friction clutch The speed of the drive motor shown in the top graph from the time t1 only relatively slowly.

Da gleichzeitig die gegebenenfalls schon zuvor in Erwartung des Schaltvorgangs bis an ihren Rutschpunkt verstellte Reibkupplung mit maximaler Geschwindigkeit geöffnet wird, welches idealtypisch durch den nahezu senkrechten Verlauf der Linie der Kupplungsstellung im Zeitpunkt t1 symbolisiert ist, ist es nun erfindungsgemäß möglich, dass die Drehzahl der Getriebeeingangswelle im Zeitraum zwischen t1 und t2 sehr viel schneller sinkt als die Drehzahl des durch die geöffnete Reibkupplung getrennten Antriebsmotors.There at the same time possibly already in anticipation of the switching operation friction clutch adjusted to its slip point at maximum speed open is, which idealtypisch by the nearly vertical course the line of the coupling position is symbolized at time t1, it is now possible according to the invention that the speed of the transmission input shaft in the period between t1 and t2 drops much faster than the speed of the through the open friction clutch separate drive motor.

Nachdem der Ursprungsgang zum frühest möglichen Zeitpunkt ausgelegt wurde – hier idealtypisch angenommen zum Zeitpunkt t1, da zu diesem Zeitpunkt durch die Öffnung der Reibkupplung eine Entspannung des Antriebsstranges und damit des automatisierten Schaltgetriebes stattfindet – kann die Getriebebremse, die in der Zwischenzeit ihre volle Bremswirkung entfaltet hat, die relativ kleinen rotierenden Massen der Getriebeeingangswelle sowie einiger mit dieser gekoppelter Teile mit hoher Verzögerungswirkung und dennoch sehr zielgenau abbremsen. Sobald die Getriebesynchrondrehzahl des einzulegenden vierten Ganges G4 erreicht ist, wird dieser zum Zeitpunkt t2 eingelegt. Dies ist durch das Erreichen des höheren Niveaus des mit „Gang" bezeichneten Graphen symbolisiert. Damit ist der Gangwechsel, soweit er das automatisierte Schaltgetriebe betrifft, nach extrem kurzer Zeit zum Zeitpunkt t2 abgeschlossen.After this the original gear to the earliest possible Time was designed - here ideally assumed at time t1, since at this time through the opening the friction clutch relaxation of the drive train and thus the automated manual transmission takes place - the transmission brake, which has in the meantime unfolded its full braking effect, the relatively small rotating masses of the transmission input shaft as well some with this coupled parts with high delay effect and still very accurately decelerate. As soon as the transmission synchronous speed is achieved to be inserted fourth gear G4, this is the Time t2 inserted. This is by reaching the higher level of the graph called "Gang" symbolizes. This is the gear change, as far as he automated Manual transmission, after an extremely short time at time t2 completed.

Allerdings befindet sich zum Zeitpunkt t2 die Drehzahl des Antriebsmotors im Vergleich zu der benötigten Antriebsmotor-Synchrondrehzahl auf einem erheblich zu hohen Niveau, während gleichzeitig das Drehmoment des Antriebsmotors einen vergleichsweise sehr geringen Wert aufweist und die Reibkupplung noch immer vollständig geöffnet ist, wobei unter einer vollständig geöffneten Reibkupplung hier kein maximal möglicher Verstellweg zu verstehen ist, sondern lediglich eine Kupplungsstellung, bei der im Wesentlichen keine Drehmomentübertragung stattfindet.Indeed is located at time t2, the speed of the drive motor in Compared to the needed Drive motor synchronous speed at a considerably high level, while at the same time the torque of the drive motor a comparatively very low value and the friction clutch is still fully open, being under a complete open Friction clutch here no maximum possible Adjustment is to be understood, but only a coupling position, in which there is essentially no torque transmission.

Dies ermöglicht es der Steuerungseinrichtung, über ein entsprechendes, im Zeitpunkt t2 (oder unter Berücksichtigung einer bekannten Totzeit entsprechend früher) an die Aktuatoren der Reibkupplung abgegebenes Signal, die Reibkupplung sehr schnell in einen Rutschbereich zu verstellen, wofür zumeist nur ein kleiner Verstellweg benötigt wird.This allows it the controller over a corresponding one, at time t2 (or taking into account a known dead time according to earlier) to the actuators of Friction clutch emitted signal, the friction clutch very fast in to adjust a sliding area, for which usually only a small adjustment needed becomes.

Ausgehend von dieser zum Zeitpunkt t2 erreichten Kupplungsstellung wird nun die Momentenübertragungsfähigkeit der Reibkupplung mit fortschreitender Zeit zunehmend, in diesem Fall nahezu linear angehoben, indem die Steuerungseinheit die Aktuatoren der Reibkupplung entsprechend ansteuert. Dies würde für sich betrachtet zu einer relativ schnellen Abnahme der Drehzahl des Antriebsmotors führen, die letztlich bei vollständig geschlossener Reibkupplung einen nicht optimalen Betriebspunkt des Antriebsmotors zur Folge hätte. Aus diesem Grund und um der vom Antriebsmotor zur Erzielung des maximal möglichen Drehmomentes ohnehin benötigten Zeit Rechnung zu tragen, wird jedoch gleichzeitig mit der Erhöhung des von der Reibkupplung übertragbaren Drehmomentes das Antriebsmotor-Drehmoment angehoben.outgoing from this reached at time t2 coupling position is now the torque transfer capability the friction clutch with increasing time increasingly, in this Case raised almost linearly by the control unit's actuators the friction clutch controls accordingly. This would be considered one by itself lead relatively fast decrease in the speed of the drive motor, the ultimately at complete closed friction clutch a non-optimal operating point of the Drive motor would result. For this reason and to that of the drive motor to achieve the maximum possible Torque needed anyway Time, however, will coincide with the increase of the transferable from the friction clutch Torque raised the drive motor torque.

Dies geschieht vorteilhaft mit den beiden gezeigten, in dem Zeitraum t2 bis t3 annähernd parallelen Verläufen von Kupplungsstellung und Antriebsmotor-Drehmoment, so dass die Reibkupplung nahezu im gesamten Zeitraum zwischen den Zeitpunkten t2 und t3 ein relativ langsames Gleiten der Reibbeläge der Reibkupplung aufweist.This is done advantageously with the two ge showed, in the period t2 to t3 approximately parallel gradients of coupling position and drive motor torque, so that the friction clutch has a relatively slow sliding of the friction linings of the friction clutch almost the entire period between the times t2 and t3.

Sofern die Steuerungseinrichtung optimal eingestellt ist, kann das Gleiten der Reibbeläge der Reibkupplung dabei lediglich auf dem Anteil der vom Antriebsmotor an die Reibkupplung gelieferten Leistung beruhen, der aus dem Abbau der anliegenden Überdrehzahl des Antriebsmotors im Vergleich zur Antriebsmotorsynchrondrehzahl herrührt.Provided the control device is optimally adjusted, the sliding can the friction linings the friction clutch only on the proportion of the drive motor based on the frictional clutch performance resulting from the degradation the applied overspeed of the drive motor compared to the drive motor synchronous speed arises.

Auf diese Weise kann die Leistung des Antriebsmotors relativ schnell und vor allem zu einem sehr frühen Zeitpunkt erhöht werden, während die aufgrund der schaltungsbedingten Überdrehzahl im Antriebsmotor gespeicherte kinetische Energie unter Vermeidung von plötzlichen Beschleunigungsstößen zumindest teilweise zum Vortrieb des Fahrzeugs genutzt wird.On This way, the power of the drive motor can be relatively fast and above all, at a very early age Time increased be while due to the circuit-related overspeed in the drive motor stored kinetic energy while avoiding sudden Acceleration surges at least partially used to propel the vehicle.

Zum Zeitpunkt t3 hat die Reibkupplung schließlich eine Stellung erreicht, in der kein Schlupf mehr auftritt. Entsprechend wurde die Überdrehzahl des Antriebsmotors auf die Antriebsmotorsynchrondrehzahl gesenkt und der Antriebsmotor liefert das maximale Drehmoment, das aufgrund der nach dem Hochschaltvorgang wieder geringeren Drehzahl des Antriebsmotors und dem damit günstigeren Arbeitspunkt auf einem höheren als dem ursprünglichen Niveau liegt, wie sich aus dem Verlauf des Graphen des Antriebsmotor-Drehmomentes ablesen lässt.To the Eventually t3, the friction clutch has reached a position in which no more slip occurs. Accordingly, the overspeed of the Drive motor lowered to the drive motor synchronous speed and the drive motor delivers the maximum torque due to the after the upshift again lower speed of the drive motor and thus cheaper Working point on a higher as the original one Level is, as can be seen from the graph of the drive motor torque leaves.

Claims

Method for minimizing a traction interruption in upshifts of a motor vehicle with an automated transmission, with one of a drive motor by means of an automatically switchable friction clutch driven transmission input shaft, and with a transmission brake which can decelerate the transmission input shaft, and with a control device which at least indirectly and temporarily the position influenced the friction clutch, characterized in that the control device causes an opening of the friction clutch as soon as possible in the presence of an upshift signal, then overlapping as soon as possible initiates a laid out original gear and a target gear, and after inserting the target gear on the one hand, the friction clutch sets so that this transmits a torque between the drive motor and the input shaft of the automated manual transmission in a slip region, and a On the other hand, the torque generated by the drive motor actively influenced.

Method according to claim 1, characterized in that the control device controls the friction clutch in such a way that one due to overspeed the kinetic energy to be degraded at least to one of the drive motor considerable part for the propulsion of the vehicle is used.

Method according to claim 2, characterized in that the control device controls the friction clutch in such a way that the torque that can be transmitted through the friction clutch in the sliding area until the Reaching a closed position of the friction clutch is steadily increasing.

Method according to claim 3, characterized the control device controls the friction clutch in such a way that the increase in the transmittable by the friction clutch torque in the slip area at least approximately increases linearly.

Method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the control device during the Period in which the friction clutch is in the slip area, a increase causes the power generated by the drive motor.

Method according to claim 5, characterized in that the control device controls the drive motor during the Period in which the friction clutch is in the slip area, so steers that its provided performance in time Course largely the increase of the transferable by the friction clutch Performance corresponds.

Method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the control device in presence an upshift signal even before a signal to open the Friction clutch and / or for Ausgestgen an original gear a signal outputs to the transmission brake, which has a braking effect on the Transmission input shaft has the consequence.