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Die
Erfindung betrifft eine Getriebevorrichtung nach dem Oberbegriff
des Anspruchs 1.
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Aus
der
DE 198 56 326
A1 ist eine Getriebevorrichtung, insbesondere eine Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung,
mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit bekannt, die in einem Schaltvorgang
eines Getriebegangs dazu vorgesehen ist, einen für einen Kupplungswechsel
vorgesehenen Überlastschutzparameter vorzugeben.
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Der
Erfindung liegt insbesondere die Aufgabe zugrunde, eine Lebensdauer
einer für den Kupplungswechsel vorgesehen Lastschaltkupplung
ohne wahrnehmbare Komforteinbußen zu erhöhen.
Sie wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale
des Anspruchs 1 gelöst. Weitere Ausgestaltungen ergeben
sich aus den Unteransprüchen.
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Die
Erfindung geht aus von einer Getriebevorrichtung, insbesondere einer
Kraftfahrzeuggetriebevorrichtung, mit einer Steuer- und/oder Regeleinheit,
die in einem Schaltvorgang eines Getriebegangs dazu vorgesehen ist,
einen für einen Kupplungswechsel vorgesehenen Überlastschutzparameter
vorzugeben.
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Es
wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit vor einer
ersten Kupplungsüberschneidungsphase dazu vorgesehen ist,
den für den Kupplungswechsel vorgesehenen Überlastschutzparameter
einzustellen. Dadurch kann eine Wärmeleistung, die während
der Kupplungsüberschneidungsphase einer Lastschaltkupplung,
die an dem Kupplungswechsel beteiligt ist, vorteilhaft begrenzt
werden, wodurch eine Lebensdauer einer für den Kupplungswechsel
vorgesehen Lastschaltkupplung ohne wahrnehmbare Komforteinbußen
erhöht werden kann.
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Unter
einem „Einstellen eines Überlastschutzparameters” soll
dabei insbesondere ein Vorgeben und/oder Bereitstellen des Überlastschutzparameters
verstanden werden, wie beispielsweise ein Vorgeben des Überlastschutzparameters
für einen Antriebsmaschinenparameter oder ein Bereitstellen des Überlastschutzparameters
für eine weitere Steuer- und/oder Regeleinheit. Unter einer „Einstellung vor
der ersten Kupplungsüberschneidungsphase” soll
insbesondere verstanden werden, dass der Überlastschutzparameter
erstmalig vor der ersten Kupplungsüberschneidungsphase
vorgegeben und/oder bereitgestellt wird, grundsätzlich
aber während und/oder nach der ersten Kupplungsüberschneidungsphase
noch eingestellt sein kann. Unter einem „Überlastschutzparameter” soll
weiter ein Parameter verstanden werden, der dazu vorgesehen ist,
die Getriebevorrichtung und/oder einen Antriebsstrang, dem die Getriebevorrichtung
zugeordnet ist, vor einer Überlastung zu schützen,
indem er eine Grenze für einen auf den Antriebsstrang wirkenden Parameter,
wie beispielsweise einen Antriebsmaschinenparameter, vorgibt. Unter „vorgesehen” soll insbesondere
speziell programmiert, ausgestattet und/oder ausgelegt verstanden
werden. Unter einem „für einen Kupplungswechsel
vorgesehenen Überlastschutzparameter” soll ferner
insbesondere ein speziell auf den Kupplungswechsel abgestimmter und/oder
angepasster Überlastschutzparameter verstanden werden.
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Unter
einer „Kupplungsüberschneidungsphase” des
Schaltvorgangs soll ferner insbesondere eine Phase des Schaltvorgangs
verstanden werden, in der das Antriebsmoment von einem Antriebsteilstrang
an einen anderen Antriebsteilstrang übergeben wird, indem
das Antriebsmoment von einer abschaltenden Schaltkupplung auf eine
zu schaltende Schaltkupplung übergeben wird. Insbesondere
soll unter einer „Kupplungsüberschneidungsphase” eine Phase
verstanden werden, in der die abschaltende Schaltkupplung und die
zu schaltende Schaltkupplung zur Übergabe des Antriebsmoments
schlupfend betrieben werden. Unter „vor” soll
in diesem Zusammenhang weiter insbesondere verstanden werden, dass
eine Einstellung des Überlastschutzparameters erfolgt,
bevor über die zu schaltende Schaltkupplung ein Antriebsmoment übertragen
wird.
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Weiter
wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu
vorgesehen ist, den Überlastschutzparameter in Abhängigkeit
von einem Schaltsignal zur Einleitung des Kupplungswechsels einzustellen.
Dadurch kann eine frühzeitige Einstellung des Überlastschutzparameters
erreicht werden, wodurch eine Zeitspanne für den Kupplungswechsel gering
gehalten werden kann.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu
vorgesehen ist, den Überlastschutzparameter zeitgleich
mit dem Schaltsignal und/oder unmittelbar nach dem Schaltsignal
einzustellen. Dadurch kann eine die Wärmeleistung beeinflussende
Betriebsgröße vorteilhaft früh verändert
werden, wodurch eine besonders gleichmäßi ge und
damit komfortable Anpassung des Überlastschutzparameters
erreicht werden kann. Unter „zeitgleich mit dem Schaltsignal” soll
dabei insbesondere verstanden werden, dass die Steuer- und/oder
Regeleinheit den Überlastschutzparameter nach einer durch
die Steuer- und/oder Regeleinheit bedingten Reaktionszeit einstellt,
die lediglich durch einen Programmablauf bedingt ist. Unter „unmittelbar nach
dem Schaltsignal” soll weiter insbesondere verstanden werden,
dass die Steuer- und/oder Regeleinheit den Überlastschutzparameter
innerhalb einer definierten Zeitspanne nach dem Schaltsignal einstellt,
wie beispielsweise innerhalb einer Reaktionsphase, die zur Bildung
eines Getriebegangs in der Steuer- und/oder Regeleinheit hinterlegt
ist.
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Ferner
wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit zumindest
dazu vorgesehen ist, in einer Kupplungsfüllungsphase den Überlastschutzparameter
einzustellen. Dadurch kann eine Zeitspanne zwischen dem Schaltsignal
und der Kupplungsüberschneidungsphase besonders vorteilhaft
ausgenutzt werden, wodurch die Zeitspanne für den Kupplungswechsel
in Bezug auf einen Kupplungswechsel ohne den Überlastschutzparameter unverändert
gehalten werden kann.
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In
einer Weiterbildung der Erfindung wird vorgeschlagen, dass die Steuer-
und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, den Überlastschutzparameter
in Abhängigkeit von zumindest einem Parameter einzustellen
und/oder zu verändern. Dadurch kann ein vorteilhafter Verlauf
von Betriebsparametern, die durch den Überlastschutzparameter
beeinflusst werden, erreicht werden, der insbesondere auf eine Drehzahl
und/oder eine Leistung einer Antriebsmaschine vorteilhaft angepasst
werden kann.
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In
einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist die Steuer- und/oder
Regeleinheit dazu vorgesehen, einen zeitlichen Verlauf zur Änderung
des Überlastschutzparameters vorzugeben. Dadurch kann eine
sprunghafte Änderung des Überlastschutzparameters
besonders vorteilhaft vermieden werden, wodurch Komforteinbußen
vermieden werden können. Unter einem „zeitlichen
Verlauf” soll dabei insbesondere verstanden werden, dass
von der Steuer- und/oder Regeleinheit zeitlich nacheinander vorgegebene
Werte zur Änderung des Überlastparameters sprungfrei
aneinander anschließen, wie beispielsweise bei einem rampenartigen
Verlauf, der eine parameterabhängige Steigung aufweist
und oder einem bedatbaren Verlauf, mittels dem eine Kennlinie für
den Überlastparameter ausgebildet ist.
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Weiter
wird eine Ausgestaltung mit einem in der Steuer- und/oder Regeleinheit
hinterlegten Wärmeleistungsberechnungsparameter vorgeschlagen, wobei
der Wärmeleistungs berechnungsparameter zur Bestimmung einer
während des Kupplungswechsels entstehenden Wärmeleistung
vorgesehen ist. Dadurch kann eine vorteilhafte Anpassung des Überlastschutzparameters
erfolgen. Unter „Bestimmen” soll dabei insbesondere
Berechnen und/oder Auslesen verstanden werden. Weiter soll unter
einem „Wärmeleistungsberechnungsparameter” eine
Kenngröße und/oder eine Abhängigkeit
von zumindest einer Kenngröße und/oder ein Kennfeld
verstanden werden, die bzw. das zur Bestimmung einer während des
Kupplungswechsels entstehenden Wärmeleistung vorgesehen
ist und/oder das grundsätzlich zur Bestimmung der während
des Kupplungswechsels entstehenden Wärmeleistung verwendet
werden kann, wie beispielsweise eine Motor- und/oder Schaltleistung
während des Kupplungswechsels.
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Besonders
bevorzugt ist in der Steuer- und/oder Regeleinheit weiter eine Kupplungskenngröße
hinterlegt, die zur Einstellung des Überlastschutzparameters
vorgesehen ist. Dadurch kann der Überlastschutzparameter
vorteilhaft an die Schaltkupplung angepasst werden, wodurch die
Wärmeleistung auf einen Maximalwert begrenzt werden kann.
Unter einer „Kupplungskenngröße” soll
dabei insbesondere eine Kenngröße verstanden werden, die
eine Wärmeleistung beschreibt, mittels der die Schaltkupplung
belastbar ist. Vorzugsweise ist die Kupplungskenngröße
bedatbar, wodurch bei einem Kupplungswechsel eine vorteilhafte Anpassung
auf einen anderen Kupplungsbelag erfolgen kann.
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Besonders
bevorzugt ist die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen,
einen als Motoreingriffsparameter ausgebildeten Überlastschutzparameter
vorzugeben. Dadurch kann die Wärmeleistung besonders einfach
begrenzt werden. Unter einem Motoreingriffsparameter soll dabei
ein von der Steuer- und/oder Regeleinheit eingestellter Parameter
verstanden werden, der dazu vorgesehen ist, Betriebsparameter einer
Antriebsmaschine, wie beispielsweise einer Brennkraftmaschine und/oder eines
Elektromotors, zu verändern.
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Insbesondere
ist es vorteilhaft, wenn die Steuer- und/oder Regeleinheit zur Einstellung
von einem als Antriebsmomentbegrenzungsparameter und/oder einem
als Antriebsleistungsbegrenzungsparameter ausgebildeten Überlastschutzparameter vorgesehen
ist. Dadurch kann die Wärmeleistung besonders effektiv
begrenzt werden. Auf eine Begrenzung der Drehzahl der Antriebsmaschine
kann dabei vorteilhafterweise verzichtet werden.
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Außerdem
wird vorgeschlagen, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit dazu
vorgesehen ist, den Überlastschutzparameter zumindest in
einem Schaltvorgang nahe einer Antriebsmaschinenmaximalleistung
und/oder nahe einer Antriebsmaschinenmaximaldreh zahl bereitzustellen.
Dadurch kann eine zu hohe Wärmeleistung ohne wahrnehmbare
Komforteinbuße vermieden werden, da ein durch den Fahrer
wahrgenommener Motoreingriff als ein bauartbedingter Eingriff bzw.
Zustand wahrgenommen wird, der durch die Antriebsmaschine bedingt
ist, wie beispielsweise ein Leistungsrückgang nahe der
Antriebsmaschinenmaximaldrehzahl. Durch eine solche Ausgestaltung
kann somit erreicht werden, dass der Motoreingriff von dem Fahrer
als ein normales Abflachen bzw. Abfallen der Motorleistung am Nennleistungspunkt
empfunden wird.
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Unter
einer „Antriebsmaschinenmaximalleistung” soll
dabei insbesondere eine Leistung einer Antriebsmaschine verstanden
werden, die baulich und/oder steuertechnisch in einem Normalbetriebszustand
maximal abrufbar ist. Unter einem „Normalbetriebszustand” soll
weiter insbesondere ein Betriebszustand verstanden werden, bei dem
auf einen speziellen Überlastschutzparameter, wie beispielsweise
einen auf einen Schaltvorgang angepassten Überlastschutzparameter,
verzichtet wird. Grundsätzlich kann die Steuer- und/oder
Regeleinheit aber auch für den Normalbetriebszustand einen Überlastparameter
aufweisen, beispielsweise um einen Bauteilschutz bei einem Beschleunigungsvorgang
mit der Antriebsmaschinenmaximalleistung zu gewährleisten.
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Unter „nahe” soll
in diesem Zusammenhang weiter verstanden werden, dass die Steuer-
und/oder Regeleinheit dazu vorgesehen ist, den Überlastschutzparameter
insbesondere vorzugeben, wenn eine aktuelle Leistung der Brennkraftmaschine
zumindest 70% der Antriebsmaschinenmaximalleistung beträgt,
wobei zumindest 75% vorteilhaft und zumindest 80% besonders vorteilhaft
sind. Die Antriebsmaschinenmaximalleistung kann dabei grundsätzlich eine
Abhängigkeit von einer Drehzahl der Antriebsmaschine aufweisen.
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Unter
einer „Antriebsmaschinendrehzahl” soll dabei insbesondere
eine Drehzahl einer Antriebsmaschine verstanden werden, die baulich und/oder
steuertechnisch in einem Normalbetriebszustand maximal einstellbar
ist. Unter „nahe” soll in diesem Zusammenhang
weiter verstanden werden, dass die Steuer- und/oder Regeleinheit
dazu vorgesehen ist, den Überlastschutzparameter insbesondere
vorzugeben, wenn eine aktuelle Drehzahl der Brennkraftmaschine zumindest
60% der Antriebsmaschinenmaximaldrehzahl beträgt, wobei
zumindest 70% vorteilhaft und zumindest 80% besonders vorteilhaft
sind.
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Weitere
Vorteile ergeben sich aus der folgenden Zeichnungsbeschreibung.
In den Zeichnungen ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
dargestellt. Die Zeichnungen, die Beschreibung und die Ansprüche
enthalten zahlreiche Merkmale in Kombination. Der Fach mann wird
die Merkmale zweckmäßigerweise auch einzeln betrachten
und zu sinnvollen weiteren Kombinationen zusammenfassen.
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Dabei
zeigen:
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1 einen
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einer Getriebevorrichtung,
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2 einen
schematischen Verlauf eines Schaltvorgangs und
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3 einen
Verlauf eines Antriebsmoments und einer Leistung bei dem Schaltvorgang.
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1 zeigt
schematisiert einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs. Der Antriebsstrang
verbindet eine Antriebsmaschine 18 mit Antriebsrädern 19 des
Kraftfahrzeugs. Zur Übertragung eines Antriebsmoments 17 umfasst
der Antriebsstrang eine Getriebevorrichtung 20, mittels
der unterschiedliche Getriebegänge zur Bereitstellung von
unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen eingestellt
werden können.
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Die
in dem Ausführungsbeispiel dargestellte Getriebevorrichtung 20 weist
eine Doppelkupplungsgetriebeeinheit 21 auf, die zwei im
Kraftfluss parallel angeordnete Teilgetriebe 22, 23 umfasst.
Getriebegänge, die mittels der Getriebevorrichtung 20 schaltbar
sind, sind zumindest teilweise wechselweise jeweils einem der Teilgetriebe 22, 23 zugeordnet.
Mittels der beiden Teilgetriebe 22, 23 können
zwei Getriebegänge gleichzeitig gebildet werden, indem
Getriebeschalteinheiten der Teilgetriebe 22, 23 in
entsprechende Schaltstellungen verschoben werden.
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Zur
Schaltung der Teilgetriebe 22, 23 umfasst die
Getriebevorrichtung 20 eine Kupplungseinheit 24.
Die Kupplungseinheit 24 ist als eine Doppelkupplungseinheit
mit zwei im Kraftfluss parallel angeordneten Schaltkupplungen 25, 26 ausgeführt.
Jede der Schaltkupplungen 25, 26 ist einem der
Teilgetriebe 22, 23 zugeordnet. Zum Schalten eines
Getriebegangs wird zunächst der entsprechende Getriebegang
mittels des zugehörigen Teilgetriebes 22, 23 gebildet.
Anschließend wird der Getriebegang geschalten, indem die
zugehörige Schaltkupplung 25, 26 geschlossen
wird.
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Für
einen Schaltvorgang unter Last von einem Getriebegang in einen anderen
Getriebegang, beispielsweise von einem Getriebegang des Teilgetriebes 22 in
einen Getriebegang des Teilgetriebes 23, wird zusätzlich
zu dem mittels des einen Teilgetriebes 22 bereits geschalteten
Getriebegang der zu schaltende Getriebegang mittels des anderen
Teilgetriebes 23 gebildet. Anschließend wird von
dem einen Getriebegang auf den anderen Getriebegang gewechselt,
indem die dem zu öffnenden Getriebegang zugeordnete Schaltkupplung 25 sukzessive
geöffnet wird, während die dem zu schaltenden
Getriebegang zugeordnete Schaltkupplung 26 sukzessive geschlossen
wird. Ein Schaltvorgang von einem Getriebegang des Teilgetriebes 23 in
einen Getriebegang des Teilgetriebes 22 erfolgt analog,
weshalb auf eine Beschreibung eines solchen Schaltvorgangs hier verzichtet
werden soll.
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Die
Getriebevorrichtung weist eine Steuer- und Regeleinheit 10 auf,
die zumindest zur Steuerung der Doppelkupplungsgetriebeeinheit 21 und
der Kupplungseinheit 24 vorgesehen ist. Zur Schaltung der
Getriebeschalteinheiten weist die Getriebevorrichtung 20 Getriebeaktuatoren
auf, die jeweils wirkungsmäßig mit den Getriebeschalteinheiten
gekoppelt sind. Zur Schaltung der Kupplungseinheit 24 weist
die Getriebevorrichtung 20 Kupplungsaktuatoren auf, die
jeweils wirkungsmäßig mit den Schaltkupplungen 25, 26 gekoppelt
sind. Die Getriebeaktuatoren und die Kupplungsaktuatoren sind mittels
der Steuer- und Regeleinheit 10 verstellbar. Mittels der Steuer-
und Regeleinheit 10 sind die Getriebegänge der
Getriebevorrichtung 20 automatisch schaltbar.
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Der
Antriebsstrang weist eine weitere Steuer- und Regeleinheit 27 auf,
die zumindest zur Steuerung der Antriebsmaschine 18 vorgesehen
ist. Die beiden Steuer- und Regeleinheiten 10, 27 sind
zur Steuerung der Antriebsmaschine 18 und der Getriebevorrichtung 20 miteinander
verbunden. Die beiden Steuereinheiten 10, 27 sind
mittels eines CAN-Bus-System miteinander verbunden. Grundsätzlich
ist es aber auch denkbar, die beiden Steuer- und Regeleinheiten 10, 27 zumindest
teilweise einstückig auszuführen.
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Die
Steuer- und Regeleinheit 27 stellt Betriebsparameter der
Antriebsmaschine 18 ein. Mittels der Steuer- und Regeleinheit 10 kann
somit zumindest eine Drehzahl 30 der Antriebsmaschine 18,
das von der Antriebsmaschine 18 abgegebene Antriebsmoment 17 und
eine von der Antriebsmaschine 18 abgegebene Leistung 31 eingestellt
werden. Die Steuer- und Regeleinheit 10, die für
die Getriebevorrichtung 20 vorgesehen ist, kann durch die
Kopplung mit der Steuer- und Regeleinheit 27 die Betriebsparameter
der Antriebsmaschine 18 beeinflussen, indem sie beispielsweise
eine Einstellung einer definierten Drehzahl 30 der Antriebsmaschine 18 fordert.
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Insbesondere
zum Schutz von Bauteilen der Getriebevorrichtung 20 ist
die Steuer- und Regeleinheit 10 zur Einstellung von unterschiedlich
wirkenden Überlastschutzparametern vorgesehen. In einem niedrigen
Getriebegang kann beispielsweise ein nach der Getriebevorrichtung 20 wirkendes
Ausgangsmoment größer als ein definierter Grenzwert werden.
In einem solchen Getriebegang stellt die Steuer- und Regeleinheit 10 einen Über lastschutzparameter
ein, der das Antriebsmoment 17 der Antriebsmaschine begrenzt.
Auch während Schaltvorgängen, die das Übersetzungsverhältnis
und somit auch das Verhältnis zwischen Antriebsmoment 17 und
Ausgangsmoment verändern, gibt die Steuer- und Regeleinheit 10 einen Überlastschutzparameter 34 zum
Schutz der Getriebevorrichtung 20 vor. Der Überlastschutzparameter
wird von der Steuer- und Regeleinheit 10 vorgegeben und
an die Steuer- und Regeleinheit 27 übermittelt,
die dann die Antriebsmaschine 18 entsprechend einstellt.
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In
dem Ausführungsbeispiel ist ein Schaltvorgang unter Volllast
nahe einer Antriebsmaschinenmaximaldrehzahl gezeigt. Der Schaltvorgang
von dem einen Getriebegang in den anderen Getriebegang beginnt mit
einem Schaltsignal 13, das bei einem automatischen Schaltvorgang
durch die Steuer- und Regeleinheit 10 und bei einem teilmanuellen Schaltvorgang
durch einen Fahrer ausgelöst wird.
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Zu
Beginn des Schaltvorgangs ist die zu öffnende Schaltkupplung 25 in
einem Haftzustand, während die zu schaltende Schaltkupplung 26 vollständig
geöffnet ist. Mit dem Schaltsignal 13 wird in dem
Teilgetriebe 23, das dem zu schaltenden Getriebegang zugeordnet
ist, der Getriebegang gebildet, indem die entsprechenden Getriebeschalteinheiten geschaltet
werden. Nach einer Reaktionsphase 28, die durch die Getriebevorrichtung 20 gegeben
ist, ist in dem freien Teilgetriebe 23 der zu schaltende
Getriebegang gebildet.
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Der
Schaltvorgang beginnt bei einer Schaltdrehzahl 29. Nach
dem Beginn des Schaltvorgangs erhöht sich die Drehzahl 30 der
Antriebsmaschine aufgrund des eingestellten Antriebsmoments 17 weiter.
Mit der sich erhöhenden Drehzahl 30 verändern sich
das Antriebsmoment 17 und somit auch die Leistung 31 der
Antriebsmaschine.
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Ist
der zu schaltende Getriebegang gebildet, wird für die Kupplungseinheit 24 zunächst
eine Kupplungsfüllungsphase 14 eingestellt, in
der die zu schaltende Schaltkupplung 26 gefüllt
wird. In der Kupplungsfüllungsphase 14 wird das
Antriebsmoment 17 lediglich über die zu öffnende
Schaltkupplung 25 übertragen. Die zu schaltende
Schaltkupplung 26 ist in der Kupplungsfüllungsphase 14 lastfrei.
Die Drehzahl 30 der Antriebsmaschine 18 erhöht
sich in der Kupplungsfüllungsphase 14 weiter.
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Anschließend
folgt eine erste Kupplungsüberschneidungsphase 12,
in der zunächst ein Teil des Antriebsmoments 18 von
der zu schaltenden Schaltkupplung 26 übernommen
wird. In der Kupplungsüberschneidungsphase 12 sind
beide Schaltkupplungen 25, 26 an der Übertragung
des Antriebsmoments 17 beteiligt. In der Kupplungsüberschneidungs phase
wird die zu öffnende Schaltkupplung 25 sukzessive
geöffnet, während die zu schaltende Schaltkupplung 26 sukzessive
geschlossen wird. In der Kupplungsüberschneidungsphase 12 wird
zunächst zumindest die zu schaltende Schaltkupplung 26 schlupfend
betrieben. Im weiteren Verlauf der Kupplungsüberschneidungphase 12 werden
die zu öffnende Schaltkupplung 25 und die zu schaltende Schaltkupplung 26 schlupfend
betrieben, wobei das Antriebsmoment 17 sukzessive von der
Schaltkupplung 25 an die Schaltkupplung 26 übergeben
wird. Am Ende der Kupplungsüberschneidungphase 12 trägt
die zu schaltende Schaltkupplung 25 das volle Antriebsmoment 17.
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Nach
der Kupplungsüberschneidungsphase 12 erfolgt eine Überhöhungsphase 32,
in der die Steuer- und Regeleinheit 10 eine Kupplungsposition der
zu schaltenden Schaltkupplung 26 weiter schließt.
Anschließend folgt eine Synchronisierphase 33,
in der die zu schaltende Schaltkupplung 26 schlupfend betrieben
und eine Drehzahldifferenz in der Schaltkupplung 26 verringert
wird. Die zu öffnende Schaltkupplung 25 ist in
der Überhöhungsphase 32 und der Synchronisierphase 33 fast
vollständig geöffnet. Sie ist in der Überhöhungsphase 32 und
der Synchronisierphase 33 lastfrei geschaltet. In der Synchronisierphase 33 wird
die Drehzahl 30 der Antriebsmaschine 18 auf das Übersetzungsverhältnis des
zu schaltenden Getriebegangs angepasst. Während der Synchronisierphase 33 regelt
die Steuer- und Regeleinheit 10 die Kupplungsposition der
zu schließenden Schaltkupplung 26.
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In
einer Übergangsphase 35, in der die schaltende
Schaltkupplung 26 von einem Schlupfzustand in einen Haftzustand übergeht,
wird die Schaltkupplung 26 für einen sanften Übergang
zunächst etwas geöffnet. Ist die Drehzahl 30 der
Antriebsmaschine 18 vollständig angeglichen, wird
die zu schließende Schaltkupplung 26 vollständig
geschlossen, wodurch der zu schaltende Getriebegang geschaltet ist. Mit
dem vollständigen Schließen der Schaltkupplung 26 ist
der Schaltvorgang abgeschlossen, da der geöffnete Getriebegang
grundsätzlich auch gebildet bleiben kann.
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In
der Kupplungsüberschneidungsphase 12 und insbesondere
am Ende der Kupplungsüberschneidungsphase 12 des
dargestellten Schaltvorgangs unter Volllast, der nahe der Antriebsmaschinenmaximalleistung
und nahe der Antriebsmaschinenmaximaldrehzahl durchgeführt
wird, wird in der Kupplungseinheit 24 durch die schlupfend
betriebenen Schaltkupplungen 25, 26 eine hohe
Wärmeleistung erzeugt. Zur Begrenzung der Wärmeleistung
auf einen an die Kupplungseinheit 24 angepassten Wert stellt
die Steuer- und Regeleinheit 10 in einem solchen Betriebszustand
vor der Kupplungsüberschneidungs phase 12 einen Überlastschutzparameter 11 ein,
mittels dem die Wärmeleistung begrenzt wird.
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Die
Steuer- und Regeleinheit 10 stellt den Überlastschutzparameter 11 in
Abhängigkeit von dem Schaltsignal 13 ein, mittels
dem der Schaltvorgang und damit auch der Kupplungswechsel eingeleitet
wird. Die Steuer- und Regeleinheit 10 stellt den Überlastschutzparameter 11 zeitgleich
mit dem Schaltsignal 13 ein. Der Überlastschutzparameter 11 wirkt
daher zumindest während der Reaktionsphase 28 und
der Kupplungsfüllungsphase 14. In dem dargestellten
Ausführungsbeispiel wirkt er während der Kupplungsüberschneidungsphase 12 weiter
und wird in der Überhöhungsphase 32 durch
den Überlastschutzparameter 34, der das statische
Antriebsmoment 17 begrenzt, abgelöst. Alternativ
und/oder zusätzlich können in der Überhöhungsphase 32 auch Synchronisiereingriffe
oder sonstige Motoreingriffe wirken.
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Der Überlastschutzparameter 11 ist
als ein Motoreingriffsparameter ausgebildet. Der als ein Antriebsmomentbegrenzungsparameter 15 und
ein Antriebsleistungsbegrenzungsparameter 16 ausgebildete Überlastschutzparameter 11 begrenzt
das Antriebsmoment 17 der Antriebsmaschine 18 und
die von der Antriebsmaschine 18 abgegebene Leistung 31.
Der Überlastschutzparameter 11 ist lediglich für den
dynamischen Kupplungswechsel vorgesehen, durch den das Antriebsmoment 17 von
der einen Schaltkupplung 25 auf die andere Schaltkupplung 26 übergeben
wird und der mit dem Schaltsignal 13 eingeleitet wird.
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Nach
einer ersten Einstellung des Überlastschutzparameters 11 verändert
die Steuer- und Regeleinheit 10 den Überlastschutzparameter 11.
Ein zeitlicher Verlauf des Überlastschutzparameters 11 ist
durch die Steuer- und Regeleinheit 10 vorgegeben. Der zeitliche
Verlauf ist in der Steuer- und Regeleinheit 10 als ein
rampenartiger Verlauf hinterlegt. Ein Parameter, in dessen Abhängigkeit
die Steuer- und Regeleinheit 10 während der Kupplungsfüllungsphase 14 den Überlastschutzparameter 11 verändert,
ist in Abhängigkeit von einem aktuellen Betriebszustand
ausgebildet, in den beispielsweise eine ausgehend von dem Schaltsignal 13 verstrichene Zeitspanne,
die Drehzahl 30 und/oder die Leistung 31 eingeht.
Grundsätzlich ist der Verlauf des Überlastschutzparameters 11 als
ein frei bedatbarer Parameter ausgebildet, für den auch
beliebige andere Verläufe und/oder Abhängigkeiten
in der Steuer- und Regeleinheit 10 hinterlegt werden können.
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Außerdem
ist für den zeitlichen Verlauf des Überlastschutzparameters 11 eine
Abhängigkeit von der aktuellen Drehzahl 30 der
Antriebsmaschine 18 und dem aktuellen Antriebs moment 17 hinterlegt, wodurch
der Eingriff mittels des Überlastschutzparameters 11 bei
einer hohen Drehzahl 30 und einem hohem Antriebsmoment 17 größer
ausfällt als bei einer niedrigen Drehzahl 30 und
einem niedrigen Antriebsmoment 17. Insbesondere die von
der Steuer- und Regeleinheit 10 eingestellte Rampe für
den Verlauf des Überlastschutzparameters 11 fällt
bei einer hohen Drehzahl 30 und einem hohen Antriebsmoment 17 steiler
aus. Die Steuer- und Regeleinheit 10 stellt den Überlastschutzparameter 11 in
Abhängigkeit von der Drehzahl 30 der Antriebsmaschine 18 und
dem aktuellen Antriebsmoment 17 ein.
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Der Überlastschutzparameter 11 ist
für Schaltvorgänge nahe der Antriebsmaschinenmaximaldrehzahl
und nahe der Antriebsmaschinenmaximalleistung vorgesehen. Nahe der
Antriebsmaschinenmaximaldrehzahl weist ein maximaler Verlauf der Leistung 31 und
ein maximaler Verlauf des Antriebsmoments 17 eine Krümmung
in Richtung niedrigerer Werte auf (vgl. 2). Durch
den Überlastschutzparameter 11 wird diese Krümmung
zusätzlich verstärkt, wodurch der Fahrer die durch
den Überlastschutzparameter 11 bedingte Krümmung,
die in 2 gestrichelt dargestellt ist, als den normal
dargestellten Verlauf wahrnimmt, der dem maximalen Verlauf der Leistung 31 bzw.
des Antriebsmoments 17 bei Fehlen des Überlastschutzparameters 11 entspricht.
Außerhalb eines Schaltvorgangs lässt die Steuer-
und Regeleinheit 10 das maximale Antriebsmoment 17 bzw.
die maximale Leistung 31 zu.
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Die
Steuer- und Regeleinheit 10 begrenzt mittels des Überlastschutzparameters 11 einen
durch den Kupplungswechsel bedingten Wärmeleistungsbetrag.
In der Steuer- und Regeleinheit 10 ist ein Wärmeleistungsparameter
hinterlegt, der eine Maximalwärmeleistung beschreibt, mittels
der die Schaltkupplungen 25, 26 belastbar sind.
Der Überlastschutzparameter 11 wird in Abhängigkeit
von dem Wärmeleistungsparameter eingestellt. Der Wärmeleistungsparameter
hängt im Wesentlichen von einem Kupplungsbelag der Schaltkupplungen 25, 26 ab.
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Die
erzeugte Wärmeleistung wird mittels eines Kennfelds berechnet,
das als ein Wärmeleistungsberechnungsparameter in der Steuer-
und Regeleinheit 10 hinterlegt ist. Das Kennfeld beschreibt die
erzeugte Wärmeleistung in Abhängigkeit von Parametern
für den durchzuführenden Kupplungswechsel. Als
Parameter dienen dabei beispielsweise eine Relativdrehzahl innerhalb
der zu schaltenden Schaltkupplung 26 und ein Verlauf des
Gradienten zum Schließen der zu schaltenden Schaltkupplung 26.
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In
dem Ausführungsbeispiel ist der Schaltvorgang beispielhaft
für ein Doppelkupplungsgetriebe dargestellt. Grundsätzlich
kann die erfindungsgemäße Ausgestaltung bzw. das
erfindungsgemäße Verfahren für beliebige
Getriebevorrichtung vorgesehen werden, bei denen bei einem Schaltvorgang
das Antriebsmoment von einer Schaltkupplung auf eine andere übergeben
wird, wie beispielsweise für eine Getriebevorrichtung,
die zur Schaltung von Getriebegängen Planetenradsätze
und mit den Planetenradsätzen gekoppelte Schaltkupplungen
aufweist.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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