DE102008000343A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges - Google Patents

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Ralf Dr. Dreibholz
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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges (1) eines Fahrzeuges mit einer Antriebsmaschine (4), einer Getriebevorrichtung (5) und einem Abtrieb (2) während einer Lastschaltung beschrieben. Ein Motormoment der Antriebsmaschine (4) wird bei Vorliegen einer Schaltanforderung verändert, um ein am Abtrieb (2) anliegendes und mit der in der Getriebevorrichtung (5) eingelegten Ist-Übersetzung korrespondierendes Ist-Abtriebsmoment in Richtung eines mit der in der Getriebevorrichtung (5) einzulegenden Soll-Übersetzung korrespondierenden Soll-Abtriebsmomentes zu verändern. Die Ist-Übersetzung der Getriebevorrichtung (5) wird während einer Überschneidungsschaltung nach Anheben der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines zur Darstellung der Soll-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung (5) zuzuschaltenden Schaltelementes und gleichzeitiges Reduzieren der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines aus dem Kraftfluss abzuschaltenden Schaltelementes in Richtung der angeforderten Zielübersetzung verändert. Erfindungsgemäß wird das Ist-Abtriebsmoment während einer ersten Phase durch Verändern des Motormomentes und während einer zweiten Phase durch die Lastübernahme des zuzuschaltenden Schaltelementes während der Überschneidungsschaltung und durch gleichzeitiges Verändern des Motormomentes kontinuierlich in Richtung des Soll-Abtriebsmomentes geführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
  • Bei einem aus der Praxis bekannten Lastschaltgetriebe eines Fahrzeuges erfolgt die Lastübernahme während einer angeforderten Lastschaltung durch Abschalten wenigstens eines zur Darstellung der aktuell im Lastschaltgetriebe eingelegten Ist-Übersetzung in den Kraftfluss des Lastschaltgetriebes zugeschalteten Schaltelementes und durch Zuschalten wenigstens eines während der Darstellung der Ist-Übersetzung aus dem Kraftfluss abgeschalteten Schaltelementes, wobei das zuzuschaltende Schaltelement und vorzugsweise auch das abzuschaltende Schaltelement während der Lastübernahmephase zumindest phasenweise schlupfend betrieben werden.
  • Am Ende der Lastübernahme durch das zuzuschaltende Schaltelement wird das gesamte Motormoment einer Antriebsmaschine eines mit dem Lastschaltgetriebe ausgeführten Fahrzeugantriebsstranges über das zuzuschaltende bzw. das neue Schaltelement geführt. Dies führt dazu, dass sich bei einer Zughochschaltung im Bereich eines Abtriebes des Fahrzeugantriebsstranges eine Verringerung des Abtriebsmomentes entsprechend des Übersetzungswechsels von der früheren Übersetzung hin zur neuen Übersetzung einstellt. Das Verhältnis der Drehzahlen im Bereich des Getriebeausgangs und des Getriebeeingangs steht jedoch noch in Abhängigkeit der abzuschaltenden Übersetzung des Lastschaltgetriebes, deren Wirkung nach der Lastübernahme erst durch Öffnen des abzuschaltenden Schaltelementes vollständiges aufgehoben ist.
  • Um während der Lastübernahme im Fahrzeugantriebsstrang eine Anregung von Schwingungen zu vermeiden, darf ein Zeitraum, innerhalb welchem das Abtriebsmoment vom Niveau der Ist-Übersetzung auf das Niveau der Soll-Übersetzung des Lastschaltgetriebes geführt wird, einen kritischen bzw. einen systemabhängigen minimalen Zeitraum nicht unterschreiten. Dies führt jedoch zu hohen Reibbelastungen der an der Lastschaltung beteiligten Schaltelemente, die entsprechende Kühlmaßnahmen erfordern und eine Lebensdauer der Schaltelemente herabsetzen.
  • Aus der DE 103 08 700 A1 ist ein Verfahren zum Durchführen einer Hochschaltung von einem Anfangsgang in einen Zielgang bei einem Doppelkupplungsgetriebe eines Fahrzeuges bekannt, bei welchem die Reibbelastung von an Lastschaltungen beteiligten Schaltelementen gegenüber der vorbeschriebenen Vorgehensweise reduziert ist.
  • Hierfür wird bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung ausgehend von einer Ist-Übersetzung in Richtung einer Soll-Übersetzung vorgeschlagen, das Abtriebsmoment während einer ersten Phase durch Absenken des Motormomentes der Antriebsmaschine des Fahrzeugantriebsstranges vom Niveau der Ist-Übersetzung auf das Niveau der Soll-Übersetzung einzustellen. Dabei entspricht der Zeitraum dieser Phase mindestens dem vorgenannten minimalen Zeitraum, um Schwingungen im Antriebsstrang sicher zu vermeiden und die Lastschaltung mit hohem Schaltkomfort durchführen zu können.
  • Anschließend wird die eigentliche Lastschaltung durchgeführt, während der die Übertragungsfähigkeit wenigstens eines zur Darstellung der Soll-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebeeinrichtung zuzuschaltenden Schaltelementes angehoben und die Übertragungsfähigkeit wenigstens eines aus dem Kraftfluss abzuschaltenden Schaltelementes reduziert wird, um die Ist-Übersetzung der Getriebeeinrichtung in Richtung der angeforderten Soll- Übersetzung zu verändern. Das Abtriebsmoment wird während der Überschneidungsschaltung, während der das Abtriebsmoment ohne entsprechenden Motoreingriff bei einer Zughochschaltung weiter absinken würde, durch Anheben des Motormomentes konstant gehalten.
  • Bei dieser Vorgehensweise ist die Lastübernahme zwischen dem abzuschaltenden Schaltelement und dem zuzuschaltenden Schaltelement innerhalb eines Zeitraumes durchführbar, der kürzer ist als der minimale Zeitraum, womit die Reibbelastung der an der Lastschaltung aktiv beteiligten Schaltelemente reduziert ist.
  • Die gesamte Schaltzeit setzt sich somit aus dem minimalen Zeitraum der Phase, während dem das Abtriebsmoment durch Veränderung des Motormomentes auf das Niveau der Soll-Übersetzung geführt wird, und dem sich daran anschließenden Zeitraum zusammen, während dem die Überschneidungsschaltung mit der Lastübernahme durchgeführt wird.
  • Ein Lastschaltgetriebe mit derart langen Schaltzeiten weist jedoch eine geringe Spontaneität auf, mit der beispielsweise ein sportliches Fahrverhalten eines Fahrzeuges nicht im gewünschten Umfang darstellbar ist.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges zur Verfügung zu stellen, mittels welchem Lastschaltungen von Getriebevorrichtungen mit möglichst geringer Belastung im Bereich der an einer Lastübernahme beteiligten Schaltelemente bei gleichzeitig hoher Spontaneität durchführbar sind.
  • Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
  • Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges mit einer Antriebsmaschine, einer Getriebevorrichtung und einem Abtrieb während einer Lastschaltung wird ein Motormoment der Antriebsmaschine bei Vorliegen einer Schaltanforderung verändert, um ein am Abtrieb anliegendes und mit der in der Getriebevorrichtung eingelegten Ist-Übersetzung korrespondierendes Ist-Abtriebsmoment in Richtung eines mit der in der Getriebevorrichtung einzulegenden Soll-Übersetzung korrespondierenden Soll-Abtriebsmomentes zu verändern. Die Ist-Übersetzung der Getriebevorrichtung wird während einer Überschneidungsschaltung durch Anheben der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines zur Darstellung der Soll-Übersetzung in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung zuzuschaltenden Schaltelementes und gleichzeitiges Reduzieren der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines aus dem Kraftfluss der Getriebevorrichtung abzuschaltenden Schaltelementes in Richtung der angeforderten Ziel-Übersetzung verändert.
  • Das Ist-Abtriebsmoment wird während einer ersten Phase durch Verändern des Motormomentes und während einer zweiten Phase durch die Lastübernahme des zuzuschaltenden Schaltelementes während der Überschneidungsschaltung und durch gleichzeitiges Verändern des Motormomentes kontinuierlich in Richtung des Soll-Abtriebsmomentes geführt.
  • Damit ist die Lastübernahmephase einer als Lastschaltgetriebe ausgeführten Getriebevorrichtung zur Reduzierung der Reibbelastung der an der Lastschaltung beteiligten Schaltelemente und zur Verkürzung der gesamten Schaltzeit in zwei Phasen bzw. zwei Zeitabschnitte unterteilt, wobei die erste Phase eine rein motormomentabhängige Drehmomentreduzierungsphase und die zweite Phase eine weitere lastschaltabhängige Reduzierungsphase ist, während welcher die eigentliche Lastübernahme zwischen dem zuzuschaltenden Schaltelement und dem abzuschaltenden Schaltelement stattfindet.
  • Insgesamt wird das Motormoment während der beiden Phasen derart verändert, dass sich während des erfindungsgemäßen Betriebes des Antriebsstranges eines Fahrzeuges am Abtrieb der gleiche Verlauf des Abtriebsmomentes wie bei einer herkömmlich durchgeführten Schaltung eines Lastschaltgetriebes einstellt, wobei sich die Reibbelastung während der erfindungsgemäßen Vorgehensweise im Bereich der an der Lastschaltung beteiligten Schaltelemente im Verhältnis der Zeitanteile von der ersten Phase zur zweiten Phase reduziert.
  • Beträgt die minimale Zeitdauer, während welcher das mit der Ist-Übersetzung korrespondierende Ist-Abtriebsmoment in Richtung des mit der in der Getriebevorrichtung einzulegenden Soll-Übersetzung korrespondierenden Soll-Abtriebsmomentes – ohne im Antriebsstrang des Fahrzeuges Schwingungen anzuregen – zu führen ist, beispielsweise 300 ms, so besteht auf einfache Art und Weise die Möglichkeit, das Abtriebsmoment während der ersten Phase und einem Zeitraum von 200 ms über die Veränderung des Motormomentes in Richtung des Soll-Abtriebsmomentes zu führen und anschließend während der zweiten Phase innerhalb von 100 ms die Lastübernahme im Bereich des zuzuschaltenden Schaltelementes durchzuführen.
  • Bei dem letztbeschriebenen Beispiel ist die Schaltelementbelastung innerhalb der Lastübernahme gegenüber einer aus der Praxis bekannten Vorgehensweise, während der die Lastübernahme im Bereich der Schaltelemente über die gesamten 300 ms erfolgt, um 66% reduziert.
  • Gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Lösung ist die Schaltzeit um etwa 100 ms reduziert, da die Zeitdauer der zweiten Phase bzw. der Lastübernahmephase sich nicht an die minimale Zeitdauer anschließt, sondern bereits in dieser enthalten ist. Damit ist eine Getriebevorrichtung, welche während einer Lastschaltung erfindungsgemäß betrieben wird, durch eine höhere Spontaneität bei gleichzeitig geringer Schaltelementbelastung gekennzeichnet.
  • Bei einer vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird das Motormoment der Antriebsmaschine bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung während der ersten Phase in Richtung eines ersten Schwellwertes abgesenkt.
  • Das Motormoment der Antriebsmaschine wird bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung während der zweiten Phase in Richtung eines zweiten Schwellwertes angehoben, womit eine aus der Lastübernahme resultierende Veränderung des am Abtrieb anliegenden Abtriebsmomentes in einem Umfang kompensierbar ist, dass Anregungen von Schwingungen im Antriebsstrang sicher vermieden und ein hoher Schaltkomfort erreichbar ist.
  • Bei weiteren vorteilhaften Varianten des Verfahrens nach der Erfindung wird die Übertragungsfähigkeit des zuzuschaltenden Schaltelementes bei Erreichen des ersten Schwellwertes des Motormomentes in Richtung des Lastübernahmewertes angehoben und/oder entspricht der Übertragungsfähigkeit des zuzuschaltenden Schaltelementes dem Lastübernahmewert, wenn das Motormoment auf den zweiten Schwellwert eingestellt ist. Damit ist der Verlauf des Abtriebsmomentes während der durch die Schaltanforderung durchgeführten Schaltung auf einfache Art und Weise reproduzierbar und der Verlauf des Abtriebsmomentes in der für einen hohen Schaltkomfort erforderlichen Art und Weise einstellbar.
  • Die Übertragungsfähigkeit des abzuschaltenden Schaltelementes wird bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Erreichen des ersten Schwellwertes des Motormomentes in Richtung eines Wertes geführt, zu dem das abzuschaltende Schaltelement im Wesentlichen geöffnet ist. Damit ist gewährleistet, dass im Bereich des abzuschaltenden Schaltelementes zum Zeitpunkt der Lastübernahme einen Wirkungsgrad der Getriebevorrichtung herabsetzende Reibkräfte auf ein Minimum reduziert sind.
  • Der erste Schwellwert des Motormomentes der Antriebsmaschine wird bei einer vorteilhaften Variante des Verfahrens nach der Erfindung nach folgender Gleichung bestimmt: M_VM1 = M_VM_ist + M_VM_ist·((i_soll/i_ist) – 1)·(t_ph1/t_ges)
  • Dabei entspricht M_VM1 dem ersten Schwellwert des Motormomentes der Antriebsmaschine, M_VM_ist dem Motormoment der Antriebsmaschine zum Zeitpunkt der Schaltanforderung, i_soll der durch die Schaltanforderung angeforderten Soll-Übersetzung der Getriebevorrichtung, i_ist der zum Zeitpunkt der Schaltanforderung in der Getriebevorrichtung eingelegten Übersetzung, t_ph1 der Zeitdauer der ersten Phase und t_ges dem gesamten Zeitraum der beiden Phasen der Lastschaltung.
  • Über den vorstehenden formelmäßigen Zusammenhang wird das Motormoment der Antriebsmaschine während der gesamten Lastschaltung in Abhängigkeit der auszulegenden Ist-Übersetzung der Getriebevorrichtung, der einzulegenden Soll-Übersetzung der Getriebevorrichtung und dem Zeitanteil der Gesamtlastübernahmezeit bestimmt, wenn ein linearer Verlauf des Abtriebsmomentes darzustellen ist.
  • Weitere Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
  • Es zeigt:
  • 1 eine stark schematisierte Ansicht eines Antriebsstranges eines Fahrzeuges; und
  • 2 mehrere Verläufe verschiedener Betriebszustandsparameter des Antriebsstranges gemäß 1, welche sich während der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung einstellen.
  • 1 zeigt einen Antriebsstrang 1 eines Fahrzeuges mit einer Fahrzeughinterachse 2 und einer Fahrzeugvorderachse 3, einer vorliegend als Brennkraftmaschine ausgeführten Antriebsmaschine 4 und einer Getriebevorrichtung 5 zum Darstellen verschiedener Übersetzungen für Vorwärts- und Rückwärtsfahrt. Die Fahrzeughinterachse 2 ist über die als Lastschaltgetriebe ausgeführte Getriebevorrichtung 5 mit der Antriebsmaschine 4 in Wirkverbindung bringbar. In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles ist die Fahrzeugachse 2 auch als Fahrzeugvorderachse und die Fahrzeugachse 3 als Fahrzeughinterachse darstellbar, um ein mit dem Antriebsstrang 1 ausgeführtes Fahrzeug mit einem Vorderradantrieb ausführen zu können.
  • Alternativ hierzu besteht auch die Möglichkeit, den Antriebsstrang 1 abtriebsseitig der Getriebevorrichtung 5 mit einem zusätzlichen Verteilergetriebe auszuführen, um mit dem Antriebsstrang einen permanenten oder einen betriebszustandabhängig zuschaltbaren Allradbetriebsmodus, der unter Umständen betriebszustandsabhängig variierbar ist, darstellen zu können.
  • In 2 sind mehrere Betriebszustandsverläufe verschiedener Betriebsparameter des Antriebsstranges 1 gemäß 1 gezeigt, welche sich während dem nachfolgend näher beschriebenen erfindungsgemäßen Verfahren zum Betreiben des Antriebsstranges 1 bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung über der Schaltzeit t einstellen.
  • Zum Zeitpunkt T0 wird das mit dem Antriebsstrang 1 ausgeführte Fahrzeug mit einem konstanten Motormoment M_VM in Vorwärtsfahrtrichtung mit einem konstanten Abtriebsmoment m_ab betrieben. Das Abtriebsmoment m_ab korrespondiert mit dem aktuellen Motormoment M_VM und der aktuell in der Getriebevorrichtung 5 eingelegten Ist-Übersetzung i_ist und weist zwischen dem Zeitpunkt T0 und einem Zeitpunkt T1 den Wert m_ab_ist auf.
  • Zum Zeitpunkt T1 ergeht von der elektrischen Getriebesteuerung eine Schaltanforderung für eine Zughochschaltung von der Ist-Übersetzung i_ist in Richtung der Soll-Übersetzung i_soll, welche kleiner als die Ist-Übersetzung i_ist ist. Das Abtriebsmoment m_ab wird bei gleichem Motormoment M_VM durch die Zughochschaltung von dem Niveau des Ist-Abtriebsmomentes m_ab_ist der Ist-Übersetzung i_ist auf das Niveau des Soll-Abtriebsmomentes m_ab_soll der Soll-Übersetzung i_soll reduziert.
  • Um das Abtriebsmoment m_ab von dem mit der in der Getriebevorrichtung 5 eingelegten Ist-Übersetzung i_ist korrespondierenden Ist-Abtriebsmoment m_ab_ist in Richtung des mit der in der Getriebevorrichtung 5 einzulegenden Soll-Übersetzung i_soll korrespondierenden Soll-Abtriebsmomentes m_ab_soll ohne im Antriebsstrang Schwingungen anzuregen führen zu können, wird das Motormoment M_VM der Antriebsmaschine 4 ab dem Zeitpunkt T1 linear in Richtung eines ersten Schwellwertes M_VM1 reduziert. Das während der Lastschaltung zuzuschaltende Schaltelement ist zu dieser Phase der Lastschaltung noch geöffnet und das Motormoment M_VM wird nach wie vor über die aktuell in den Kraftfluss zugeschalteten Schaltelemente der Getriebevorrichtung 5 in Richtung des Abtriebs 2 geführt.
  • Zum Zeitpunkt T2 entspricht das Motormoment M_VM dem ersten Schwellwert M_VM1 und das Abtriebsmoment m_ab ist kleiner als das Abtriebsmoment m_ab zum Zeitpunkt T1 aber noch größer als das Soll-Abtriebsmoment m_ab_soll. Zu diesem Zeitpunkt wird die Überschneidungs schaltung und damit die Lastübernahme in der Getriebevorrichtung 5 gestartet, während der die Übertragungsfähigkeit m_kzu eines zur Darstellung der Soll-Übersetzung i_soll in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung 5 zuzuschaltenden Schaltelementes angehoben und die Übertragungsfähigkeit m_kab eines aus dem Kraftfluss abzuschaltenden Schaltelementes gleichzeitig reduziert wird, um die Ist-Übersetzung i_ist der Getriebevorrichtung 5 in Richtung der angeforderten Zielübersetzung i_soll zu verändern.
  • Die Überschneidungsschaltung ist zu einem Zeitpunkt T3 abgeschlossen, zu dem die Übertragungsfähigkeit m_kzu des zuzuschaltenden Schaltelementes einem Lastübernahmewert entspricht und das Motormoment M_VM vollständig über das zuzuschaltende Schaltelement in Richtung des Abtriebs 2 des Antriebsstranges 1 geführt wird. Gleichzeitig wird die Übertragungsfähigkeit m_kab des abzuschaltenden Schaltelementes zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 auf einen Wert abgesenkt, zu dem das abzuschaltende Schaltelement im Wesentlichen geöffnet ist.
  • Das Motormoment M_VM wird zwischen den beiden Zeitpunkten T2 und T3 ausgehend vom ersten Schwellwert M_VM1 in Richtung eines zweiten Schwellwertes M_VM2 angehoben, der vorliegend dem Wert des Motormomentes M_VM zum Zeitpunkt T1 entspricht.
  • Durch das Anheben des Motormomentes M_VM zwischen den Zeitpunkten T2 und T3 wird eine durch die Überschneidungsschaltung bzw. durch die Lastübernahme des zuzuschaltenden Schaltelementes verursachtes Absenken des Abtriebsmomentes m_ab wenigstens teilweise kompensiert. Dies führt dazu, dass der Verlauf des Abtriebsmomentes m_ab den in 2 dargestellten linearen Verlauf mit einem vordefinierten Gradienten aufweist, mit dem Anregungen von Schwingungen im Antriebsstrang 1 auf einfache Art und Weise vermieden werden.
  • Der zwischen den Zeitpunkten T1 und T3 liegende Zeitraum t_ges entspricht einem minimalen Zeitraum bzw. der gesamten Schaltzeit der Zughochschaltung, innerhalb welchem eine angeforderte Zughochschaltung des Antriebsstranges 1 gemäß 1 durchführbar ist ohne im Antriebsstrang Schwingungen anzuregen, die einen Schaltkomfort nachteilig beeinflussen. Eine Reduzierung des Abtriebsmomentes m_ab vom mit der Ist-Übersetzung i_ist korrespondierenden Ist-Abtriebsmoment auf das mit der Soll-Übersetzung i_soll korrespondierende Soll-Abtriebsmoment innerhalb kürzerer Schaltzeiten bzw. mit größeren Gradienten regt im Antriebsstrangsystem unerwünschte bzw. den Fahrkomfort beeinträchtigende Schwingungen an.
  • Neben den vorbeschriebenen Betriebszustandsverläufen bzw. der Übertragungsfähigkeiten m_kzu und m_kab des abzuschaltenden Schaltelementes und des zuzuschaltenden Schaltelementes, die sich während der erfindungsgemäßen Vorgehensweise einstellen, sind weitere Verläufe der Übertragungsfähigkeiten m_kzu und m_kab des abzuschaltenden Schaltelementes in 2 dargestellt, welche sich bei einer herkömmlich durchgeführten Überschneidungsschaltung einer Lastschaltung einstellen und als strichpunktierte Linien ausgeführt sind.
  • Der Vergleich der Verläufe der Übertragungsfähigkeiten m_kab des abzuschaltenden Schaltelementes und der Verläufe der Übertragungsfähigkeiten m_kzu des zuzuschaltenden Schaltelementes verdeutlicht, dass sich die Überschneidungsschaltung bei der herkömmlichen Vorgehensweise vom Zeitpunkt T1 bis zum Zeitpunkt T3 erstreckt, während die Überschneidungsschaltung bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise lediglich zwischen den Zeitpunkten T2 und T3, d. h. während eines kürzeren Zeitraumes, durchgeführt wird und damit eine Reibbelastung der Schaltelement herabgesetzt ist.
  • Zusätzlich ist eine gesamte Schaltzeit t_ges, innerhalb welcher eine Schaltung in der Getriebevorrichtung 5 durchführbar ist, gegenüber der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise kürzer, da bei der aus dem Stand der Technik bekannten Vorgehensweise die Überschneidungsschaltung erst mit Erreichen des durch einen Motoreingriff eingestellten Soll-Abtriebsmomentes begonnen wird. Im Unterschied hierzu wird die Überschneidungsschaltung bei der erfindungsgemäßen Vorgehensweise bereits vor Erreichen des Soll-Abtriebsmomentes m_ab_soll durchgeführt ist und mit Erreichen des Soll-Abtriebsmomentes m_ab_soll bereits mit Ablauf des minimalen Zeitraumes t_ges beendet.
  • Während des erfindungsgemäßen Betriebes der Getriebevorrichtung wird die Lastübernahme vom abzuschaltenden Schaltelement in Richtung des zuzuschaltenden Schaltelementes in Kombination mit der damit korrespondierenden Führung des Motormomentes genutzt, das Abtriebsmoment ohne Schwingungen im Antriebsstrang 1 anzuregen in Richtung des Soll-Abtriebsmomentes m_ab_soll der Zielübersetzung i_soll zu führen und die gesamte Lastschaltung innerhalb des minimalen Zeitraumes t_ges bei geringer Reibbelastung der an der Lastschaltung beteiligten Schaltelement abzuschließen.
  • Der erste Schwellwert M_VM1 wird zur Darstellung eines linearen Verlaufes des Abtriebsmomentes m_ab während der Lastschaltung gemäß folgender Gleichung bestimmt: M_VM1 = M_VM_ist + M_VM_ist·((i_soll/i_ist) – 1)·(t_ph1/t_ges)
  • Dabei entspricht der Zeitraum t_ph1 der Phase zwischen den Zeiträumen T1 und T2, zwischen welchen das Abtriebsmoment m_ab alleine durch entsprechende Veränderung des Motormomentes M_VM ausgehend vom Ist-Abtriebsmoment m_ab_ist der Ist-Übersetzung in Richtung des Soll-Abtriebsmomentes m_ab_soll der Soll-Übersetzung i_soll geführt wird.
  • Die Verringerung der Reibbelastung der an einer Lastschaltung beteiligten Schaltelemente sowie eine Verkürzung der gesamten Schaltzeit einer Lastschaltung ist neben der vorbeschriebenen Zughochschaltung auch bei anderen Schaltungsarten, wie einer Schubrück-, Zugrück- oder einer Schubhochschaltung mittels der vorbeschriebenen erfindungsgemäßen Vorgehensweise erreichbar.
  • Hierfür ist beispielsweise während einer Zugrückschaltung die Lastübernahme am Ende eines Schaltvorganges in die zwei Phasen aufzuteilen, wobei die Überschneidungsschaltung und damit die eigentliche Lastübernahme zunächst möglichst schnell ausgeführt wird. Gleichzeitig wird ein kompensierender Motoreingriff zur Vermeidung einer zu starken Erhöhung des Abtriebsmomentes durchgeführt. Anschließend wird der Motoreingriff wieder aufgehoben und das Abtriebsmoment ohne weitere Belastung der Schaltelemente auf das Soll-Abtriebsmoment der Soll-Übersetzung angehoben.
  • 1
    Antriebsstrang
    2
    Fahrzeughinterachse, Abtrieb
    3
    Fahrzeugvorderachse
    4
    Antriebsmaschine
    5
    Getriebevorrichtung
    i_ist
    Ist-Übersetzung
    i_soll
    Soll-Übersetzung
    m_ab
    Abtriebsmoment
    m_ab_ist
    Ist-Abtriebsmoment
    m_ab_soll
    Soll-Abtriebsmoment
    m_kab
    Übertragungsfähigkeit des abzuschaltenden Schaltelementes
    m_kzu
    Übertragungsfähigkeit des zuzuschaltenden Schaltelementes
    M_VM
    Motormoment
    M_VM_ist
    Ist-Motormoment
    M_VM1
    erster Schwellwert
    M_VM2
    zweiter Schwellwert
    t
    Schaltzeit
    t_ges
    minimaler Zeitraum
    t_ph1
    Zeitdauer der ersten Phase
    T0 bis T3
    diskreter Zeitpunkt
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • - DE 10308700 A1 [0005]

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranges (1) eines Fahrzeuges mit einer Antriebsmaschine (4), einer Getriebevorrichtung (5) und einem Abtrieb (2) während einer Lastschaltung, wobei ein Motormoment (M_VM) der Antriebsmaschine (4) bei Vorliegen einer Schaltanforderung verändert wird, um ein am Abtrieb (2) anliegendes und mit der in der Getriebevorrichtung (5) eingelegten Ist-Übersetzung (i_ist) korrespondierendes Ist-Abtriebsmoment (m_ab_ist) in Richtung eines mit der in der Getriebevorrichtung (5) einzulegenden Soll-Übersetzung (i_soll) korrespondierenden Soll-Abtriebsmomentes (m_ab_soll) zu verändern, wobei die Ist-Übersetzung (i_ist) der Getriebevorrichtung (5) während einer Überscheidungsschaltung durch Anheben der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines zur Darstellung der Soll-Übersetzung (i_soll) in den Kraftfluss der Getriebevorrichtung (5) zuzuschaltenden Schaltelementes und gleichzeitiges Reduzieren der Übertragungsfähigkeit wenigstens eines aus dem Kraftfluss abzuschaltenden Schaltelementes in Richtung der angeforderten Ziel-Übersetzung (i_soll) verändert wird, dadurch gekennzeichnet, dass das Ist-Abtriebsmoment (m_ab_ist) während einer ersten Phase durch Verändern des Motormomentes (M_VM) und während einer zweiten Phase durch die Lastübernahme des zuzuschaltenden Schaltelementes während der Überschneidungsschaltung und durch gleichzeitiges Verändern des Motormomentes (M_VM) kontinuierlich in Richtung des Soll-Abtriebsmomentes (m_ab_soll) geführt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motormoment (M_VM) der Antriebsmaschine bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung während der ersten Phase in Richtung eines ersten Schwellwertes (M_VM1) abgesenkt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Motormoment (M_VM) bei Vorliegen einer Schaltanforderung für eine Zughochschaltung während der zweiten Phase in Richtung eines zweiten Schwellwertes (M_VM2) angehoben wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des zuzuschaltenden Schaltelementes bei Erreichen des ersten Schwellwertes (M_VM1) des Motormomentes (M_VM) in Richtung des Lastübernahmewertes angehoben wird.
  5. Getriebevorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des zuschaltenden Schaltelementes dem Lastübernahmewert entspricht, wenn das Motormoment (M_VM) dem zweiten Schwellwert (M_VM2) entspricht.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit des abzuschaltenden Schaltelementes bei Erreichen des ersten Schwellwertes (M_VM1) des Motormomentes (M_VM) in Richtung eines Wertes geführt wird, zu dem das abzuschaltende Schaltelement im Wesentlichen geöffnet ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das abzuschaltende Schaltelement im geöffneten Zustand vorliegt, wenn das Motormoment (M_VM) der Antriebsmaschine (4) dem zweiten Schwellwert (M_VM2) entspricht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert (M_VM1) des Motormomentes (M_VM) der Antriebsmaschine (4) nach folgender Gleichung bestimmt wird: M_VM1 = M_VM_ist + M_VM_ist·((i_soll/i_ist) – 1)·(t_ph1/t_ges) M_VM1: erster Schwellwert des Motormomentes M_VM_ist: Motormoment zum Zeitpunkt der Schaltanforderung i_soll: Soll-Übersetzung i_ist: Ist-Übersetzung t_ph1: Zeitdauer der ersten Phase t_ges: gesamte Schaltzeit
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Schwellwert (M_VM2) des Motormomentes (M_VM) dem Wert des Motormomentes zum Zeitpunkt (T1) der Schaltanforderung entspricht.
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