DE102009015954B4

DE102009015954B4 - Verfahren zum Steuern des Anfahrvorgangs eines Doppelkupplungsgetriebes

Info

Publication number: DE102009015954B4
Application number: DE102009015954.1A
Authority: DE
Inventors: Ernst Friedrich
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2009-03-27
Publication date: 2023-05-25
Anticipated expiration: 2029-03-28
Also published as: DE102009015954A1

Abstract

Verfahren zum Steuern eines Anfahrvorganges für Brennkraftmaschinen mit Doppelkupplungsgetriebe,wobei das Motorsollmoment aus der aktuellen Fahrpedalstellung ermittelt wird,wobei das Fahrpedalmoment mit Übersetzungen des entsprechend eingelegten Ganges multipliziert wird, um so am Getriebeausgang ein Wunschmoment zu erzeugen, welches gegenüber dem Motorsollmoment entsprechend der Übersetzung des eingelegten Ganges reduziert ist,wobei das Motorsollmoment auf beide Kupplungen verteilt wird und für beide Kupplungen gleichzeitig das jeweilige Kupplungsmoment mit dem Übersetzungsverhältnis des Gangs, der in dem mit der jeweiligen Kupplung zusammenwirkenden Getriebeteil des Doppelkupplungsgetriebes eingelegt ist, so verrechnet wird, dass unabhängig vom Anteil der beiden Kupplungen an der Kraftübertragung das Drehmoment am Getriebeausgang, welches der Summe der Kupplungsmomente der beiden Kupplungen entspricht, konstant bleibt und somit am Getriebeausgang eine konstante Zugkraft für eine gleichmäßige Beschleunigung zur Verfügung steht.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern des Anfahrvorganges eines Doppelkupplungsgetriebes, wie es beispielsweise aus DE 102 32 832 A1 bekannt ist.
Doppelkupplungsgetriebe sind damit aus dem Stand der Technik bereits bekannt und bestehen im Wesentlichen aus zwei Getriebesträngen. Mit einem Doppelkupplungsgetriebe können die Gänge lastfrei und ohne Zugkraftunterbrechung sowie ohne Verspannung der schaltbaren Gänge geschaltet werden, da sich der nächste zu schaltende Gang in dem nicht gekoppelten Teilgetriebe bereits eingelegt ist. Zum Schalten wird die eine Reibungskupplung geöffnet und die zweite entsprechend geschlossen. Während eines Anfahrvorganges wird von einer der Reibungskupplungen der Antriebsmotor bzw. der Antrieb auf die Antriebsdrehzahl derart synchronisiert, dass der Motor nicht abgewürgt wird.
Aus DE 100 15 296 A1 ist bekannt, dass beim Anfahren die beiden Kupplungen teilweise geschlossen sind. Das Kupplungsmoment der ersten Kupplung wird während des Anfahrens immer weiter erhöht, wobei das Kupplungsmoment der zweiten Kupplung gegen 0 läuft. Ausschließlich beim Anfahren im ersten Gang sind beide Kupplungen teilweise geschlossen, wobei die Drehmomentenunterstützung des zweiten Ganges während des Anfahrens immer geringer wird und damit die thermische Belastung für die Kupplung immer mehr ansteigt.
Wird von beiden Kupplungen gleichzeitig ein Drehmoment übertragen, dann wird ein konstantes Drehmoment des Motors vorausgesetzt, wobei das am Getriebeausgang anliegende Drehmoment und somit die auf das Fahrzeug wirkende Zugkraft abhängig von dem Verhältnis des von den beiden Kupplungen übertragenen Drehmoments variiert. Das auf den Getriebeausgang übertragene Drehmoment entspricht damit dem Drehmoment an der Kupplung in Abhängigkeit des Übersetzungsverhältnisses des eingelegten Gangs. Sind beide Kupplungen geschlossen, so ist üblicherweise das Drehmoment am Getriebeausgang die Summe der beiden Drehmomente der einzelnen Getriebeausgänge. Da die Übersetzungsverhältnisse konstant sind, ist das Drehmoment am Getriebeausgang auch bei konstantem Motordrehmoment somit über das Verhältnis der Drehmomente an den Kupplungen veränderlich. Die Beschleunigung des Fahrzeugs verändert sich ohne eine Veränderung des Fahrerinputs und ohne für den Fahrer nachvollziehbare Ursache. So wird z.B. bei einem Anfahrvorgang gemäß des Standes der Technik zum Beginn des Anfahrvorgangs die Kupplung 1 mit dem eingelegten ersten Gang einen hohen Anteil an der Kraftübertragung übernehmen. Mit zunehmender Fahrzeuggeschwindigkeit wird die Momentenübertragung dieser Kupplung reduziert und in gleichem Maß die Momentenübertragung der zweiten Kupplung mit eingelegtem zweiten Gang erhöht, bis schließlich die gesamte Kraftübertragung über die zweite Kupplung erfolgt. Das Solldrehmoment des Motors wird hierbei in klassischer Weise aus Drehzahl und Fahrpedalstellung ermittelt. Das Summendrehmoment der Kupplungen wird vom Getriebesteuergerät so eingeregelt, dass die gewünschte Anfahrdrehzahl erreicht und eingehalten wird. Bei konstanter Drehzahl und Fahrpedal bleibt somit das übertragene Gesamtdrehmoment des Motors ebenfalls konstant.
Dieser Zusammenhang führt dazu, dass die Zugkraft, die über die Räder auf das Fahrzeug ausgeübt wird, während des Anfahrens abnimmt, was der Fahrer unter Umständen als wenig komfortabel empfindet.
DE 101 60 308 A1 offenbart ein weiteres Verfahren zum Steuern eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei während eines Schaltablaufs das Moment an einer Getriebeausgangswelle konstant bleibt.
Ausgehend von dem bekannten Verfahren zum Ansteuern des Anfahrvorgangs war ein Verfahren zu entwickeln, was den Anfahrvorgang komfortabler gestaltet und dem Fahrer das Gefühl gibt, dass ein gleichmäßiger Momentenverlauf realisiert ist.
Die erfindungsgemäße Aufgabe wird mit dem Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
Hierbei ist es von Vorteil, dass bei der Bestimmung des entfallenden Anteils des Motordrehmoments auf die Kupplung das entsprechende Übersetzungsverhältnis der eingelegten Gänge berücksichtigt wird. Vorteilhafterweise wird hierbei das Motorsollmoment so eingestellt, dass das am Getriebeausgang anliegende Moment stets das Moment ist, das dem Fahrpedalmoment multipliziert mit der Übersetzung des eingelegten Ganges entspricht.
Ausführungsbeispiele des erfindungsgemäßen Verfahrens sind in der Fig. dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.
Es zeigen

1 eine graphische Darstellung der verschiedenen Motormomente und der Einflussgrößen über die Zeit bei einem Anfahrvorgang,
2 eine schematische Darstellung der Bestimmung der Drehmomente .

Das erfindungsgemäße Verfahren soll gemeinsam mit der 1 und 2 erläutert werden.
Die 1 zeigt hierbei Signalverläufe 12A, 15A in durchgezogenen Linien, was den Stand der Technik repräsentiert. Signalverläufe 12B, 15B, die sich mit der erfindungsgemäßen Ansteuerung ergeben, sind als punktierte Linien dargestellt.
So ist mit der Linie 10 das Fahrpedal angegeben, welches eine konstante Drehzahl und ein konstantes Fahrpedal darstellt.
Die mit dem Bezugszeichen 11 bezeichnete Linie gibt die entsprechende Drehzahl des Motors an, wobei hier deutlich zu erkennen ist, dass nach dem Starten des Motors die Drehzahl zunächst erhöht wird und dann konstant bleibt.
Das Motordrehmoment ist mit dem Bezugszeichen 12 versehen, wobei das Bezugszeichen 12a den Motordrehmomentverlauf gemäß dem Stand der Technik zeigt und die Signallinie 12B den Verlauf des Motordrehmomentes mit der erfindungsgemäßen Berechnung darstellt.
Unter der Linie 12für das Motordrehmoment sind die Momentenlinien der Kupplungen 1 und 2 dargestellt, wobei die Linie 13 den Momentenverlauf an der Kupplung 1 zeigt und die Linie 14 den Momentenverlauf an der Kupplung 2.
Hier ist beim Anfahrvorgang der Kupplung 1 deutlich zu sehen, dass das Moment, welches an die Kupplung übertragen wird, mit der Erfindung (vgl. gestrichelte Linie) deutlich abgesenkt ist gegenüber dem Stand der Technik. Damit ist die thermische Belastung der Kupplung in diesem Fall deutlich geringer.
Mit dem Signalverlauf 15 ist letztendlich das Antriebsmoment dargestellt, welches mit der 15a den herkömmlichen Verlauf zeigt und mit dem Abschnitt 15b den Zugkraftverlauf gemäß dem erfindungsgemäßen Verfahren. Es ist deutlich zu erkennen, dass das von Drosselklappe geforderte Drehmoment erreicht wird, ohne, dass die maximale Kraft übertragen werden muss. Damit wird mit diesem Verfahren sichergestellt, dass bei einfachen Vorgängen mit Kraftübertragung bei beiden Kupplungen gleichzeitig das Motorsollmoment so berechnet wird, dass unabhängig vom Anteil der beiden Kupplungen an der Kraftübertragung das Drehmoment am Getriebeausgang und somit die Zugkraft der Fahrzeugbeschleunigung konstant bleibt.
In der 2 ist dieser Zusammenhang nochmals als kurzes Übersichtsbild dargestellt. Hier ist deutlich zu erkennen, dass der Kraftfluss und die Drehmomentenanforderung sich auf beide Kupplungen verteilen und das Kupplungsmoment mit dem Übersetzungsverhältnis bewertet wird. Der Abtrieb zur Übertragung auf die Fahrbahn für die Bewegung des Fahrzeuges ergibt sich wiederum als die Summe der beiden Momente der Kupplungen.

Claims

Verfahren zum Steuern eines Anfahrvorganges für Brennkraftmaschinen mit Doppelkupplungsgetriebe, wobei das Motorsollmoment aus der aktuellen Fahrpedalstellung ermittelt wird, wobei das Fahrpedalmoment mit Übersetzungen des entsprechend eingelegten Ganges multipliziert wird, um so am Getriebeausgang ein Wunschmoment zu erzeugen, welches gegenüber dem Motorsollmoment entsprechend der Übersetzung des eingelegten Ganges reduziert ist, wobei das Motorsollmoment auf beide Kupplungen verteilt wird und für beide Kupplungen gleichzeitig das jeweilige Kupplungsmoment mit dem Übersetzungsverhältnis des Gangs, der in dem mit der jeweiligen Kupplung zusammenwirkenden Getriebeteil des Doppelkupplungsgetriebes eingelegt ist, so verrechnet wird, dass unabhängig vom Anteil der beiden Kupplungen an der Kraftübertragung das Drehmoment am Getriebeausgang, welches der Summe der Kupplungsmomente der beiden Kupplungen entspricht, konstant bleibt und somit am Getriebeausgang eine konstante Zugkraft für eine gleichmäßige Beschleunigung zur Verfügung steht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerung die entsprechende Übertragung berechnet, wenn die Übertragungsdrehmomente der beiden Kupplungen von der Steuerung des Getriebes übergeben werden.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Motordrehmoment beim Anfahrvorgang verzögert seinen geforderten Sollwert erreicht.