DE102012110746A1

DE102012110746A1 - Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes in einem Kraftfahrzeug

Info

Publication number: DE102012110746A1
Application number: DE201210110746
Authority: DE
Inventors: Klaus Badke; Peng He; Manfred Henning; Reinhard Moehlmann
Original assignee: Getrag Ford Transmissions GmbH
Current assignee: Ford Transmissions De GmbH
Priority date: 2012-11-09
Filing date: 2012-11-09
Publication date: 2014-06-05
Anticipated expiration: 2032-11-10
Also published as: DE102012110746B4; CN103807428B; CN103807428A

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben automatisierten Doppelkupplungsgetriebes in einem Kraftfahrzeug, wobei das Doppelkupplungsgetriebe ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Kupplung, ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Kupplung, ein Schaltsystem zum Ein- und Auslegen von Gängen der zwei Teilgetriebe sowie eine Steuerungsvorrichtung zur Betätigung der Kupplungen und des Schaltsystems aufweist. Die Steuerungsvorrichtung umfasst ein erstes Regelventil zur Erzeugung eines ersten Drucks und ein erstes Umschaltventil, das den ersten Druck auf die erste Kupplung oder das Schaltsystem schaltet, ein zweites Regelventil zur Erzeugung eines zweiten Drucks und ein zweites Umschaltventil aufweist, das den zweiten Druck auf die zweite Kupplung oder das Schaltsystem schaltet, und einen Umschalter, der mit dem ersten Druck und dem zweiten Druck beaufschlagbar ist und dazu dient, nur einen der Drücke an das Schaltsystem weiter zu geben. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass ein Startwert für den ersten Druck in einer Startphase vorgegeben wird, wobei der Startwert kleiner ist als ein Übertragungsmindestwert, bei dessen Überschreitung die erste Kupplung bei Druckbeaufschlagung ein Drehmoment übertragen würde. Danach erfolgt die Vorgabe eines Betriebswerts für den ersten Druck, wobei der Sollwert höher ist als der Übertragungsmindestwert der ersten Kupplung.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes in einem Kraftfahrzeug, wobei das Doppelkupplungsgetriebe ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Kupplung, ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Kupplung, ein Schaltsystem zum Ein- und Auslegen von Gängen der zwei Teilgetriebe sowie eine hydraulische Steuerungsvorrichtung zur Betätigung der Kupplungen und des Schaltsystems aufweist.
Der EP 1 921 351 B1 kann ein Doppelkupplungsgetriebe der oben genannten Art entnommen werden. Die Steuerungsvorrichtung des Doppelkupplungsgetriebes der EP 1 921 351 B1 umfasst dabei ein erstes Regelventil zur Erzeugung eines ersten Drucks und ein erstes Umschaltventil, das den ersten Druck auf die erste Kupplung oder das Schaltsystem schaltet. Des Weiteren umfasst die Steuerungsvorrichtung ein zweites Regelventil zur Erzeugung eines zweiten Drucks und ein zweites Umschaltventil, das den zweiten Druck auf die zweite Kupplung oder das Schaltsystem schaltet. Auch umfasst die Steuerungsvorrichtung einen Umschalter, der mit dem ersten Druck und dem zweiten Druck beaufschlagbar ist und dazu dient nur einen der beiden Drücke an das Schaltsystem weiter zu geben. Mit dieser Steuerungsvorrichtung ist es möglich, die beiden Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes voneinander unabhängig mit einem jeweiligen geregelten Druck zu beaufschlagen, wodurch beim Schaltvorgang in einer sogenannten Überschneidungsphase das Drehmoment kontrolliert von der einen Kupplung auf die andere Kupplung übergeht. Dadurch lassen sich Schaltvorgänge ohne Zugkraftunterbrechung realisieren. Durch das erste Umschaltventil, das zweite Umschaltventil sowie den nachgeschalteten Umschalter ist es zudem möglich, je nach Schaltungszustand der Steuerungsvorrichtung das erste Regelventil oder das zweite Regelventil für das Ein- oder Auslegen der Gänge zu verwenden.
Um immer strengeren Anforderungen hinsichtlich Kraftstoffverbrauch und Emissionen zu genügen, werden Kraftfahrzeuge derzeit mit einer Start-Stopp-Funktion auszustatten. Dabei wird der Motor automatisch ausgeschaltet, wenn das Kraftfahrzeug vollständig zum Stillstand kommt. Der Motor wird automatisch wieder gestartet, wenn der Wunsch des Fahrers detektiert wird, wieder loszufahren.
Eine Besonderheit ergibt sich bei folgender Fahrsituation: Das Kraftfahrzeug soll rückwärts in eine Parklücke eingeparkt werden. Dazu fährt üblicherweise der Fahrer vorwärtsrollend seitlich an der freien Parklücke vorbei. Er bremst dann das Kraftfahrzeug vollständig ab, wobei bedingt durch die Start-Stopp-Funktion der Motor ausgeschaltet wird. Der Fahrer legt nun den Wahlhebel von „D” auf „R” um, um rückwärts in die Parklücke einzuparken. Daraufhin startet der Motor wieder und nach erfolgtem Einlegen des Rückwärtsganges lässt sich das Kraftfahrzeug rückwärts in die Parklücke einparken. Jedoch hat sich gezeigt, dass in oben beschriebener Situation beim Wiederstart des Motors sich ein unerwünschter Kupplungsschlag einstellen kann. Auch ist die benötigte Zeit zwischen Wiederstart des Motors und dem tatsächlichen Rückwärtsrollen des Kraftfahrzeugs vergleichsweise lang.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes in einem Kraftfahrzeug bereit zu stellen, durch das der Fahrkomfort insbesondere bei einem Kraftfahrzeug mit Start-Stopp-Funktion verbessert wird.
Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird mit Anspruch 1 gelöst. Ausführungsbeispiele der Erfindung können den abhängigen Ansprüchen entnommen werden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zeichnet sich dadurch aus, dass ein Startwert für den ersten Druck in einer Startphase vorgegeben wird, wobei der Startwert kleiner ist als ein Übertragungsmindestwert, bei dessen Überschreitung die erste Kupplung bei Druckbeaufschlagung ein Drehmoment übertragen würde. Nach erfolgter Startphase wird ein Betriebswert für den ersten Druck vorgegeben, wobei der Betriebswert höher ist als der Übertragungsmindestwert der ersten Kupplung. Unter Übertragungsmindestwert ist dabei ein Druck zu verstehen, der notwendig ist, die erste Kupplung soweit zu schließen, dass gerade ein Drehmoment übertragen werden kann.
Der Startwert und der Betriebswert stellen somit Sollwerte für das erste Regelventil dar, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass der Sollwert in der Startphase auf den Startwert begrenzt ist. Der Startwert kann dabei deutlich niedriger (zum Beispiel um den Faktor 10 oder 5 kleiner) sein als der Betriebswert, wobei die Höhe des Betriebswerts von diversen Faktoren abhängt (zum Beispiel maximal übertragbares Drehmoment der ersten Kupplung; benötigter Druck zum Ein-/Auslegen eines Ganges).
Durch das erfindungsgemäße Verfahren, bei dem als Sollwert für den ersten Druck zunächst ein kleiner Wert (Startwert) eingestellt wird, tritt dieser Kupplungsschlag nicht mehr aus. Zudem hat sich gezeigt, dass die benötigte Zeit zwischen Motorwiederstart und tatsächlichem Rückwärtsrollen des Kraftfahrzeugs beim Einparken reduziert werden konnte.
In einem Ausführungsbeispiel erfolgt die Vorgabe des Betriebswerts unmittelbar nach Vorgabe des Startwerts. Beispielsweise stellt sich dabei der Sollwert für den ersten Druck als Treppenfunktion dar, wobei für die Dauer der Startphase die erste Stufe dem Startwert entspricht und die darauf folgende Stufe dem Betriebswert. Ebenso wie der Betriebswert muss der Startwert nicht ein konstanter Wert sein, sondern kann während der Startphase variieren.
Der Startwert kann kleiner als ein Betätigungsmindestwert sein, bei dessen Überschreitung die erste Kupplung bei Druckbeaufschlagung aus einer Ruhestellung bewegt wird. Der Betätigungsmindestwert ist dabei kleiner als der Übertragungsmindestwert. Unterhalb des Betätigungsmindestwerts verharrt die erste Kupplung in ihrer Ruhestellung. Der Betätigungsdruck der ersten Kupplung reicht dabei nicht aus, soweit ein derartiger Aufbau der ersten Kupplung unterstellt wird, eine Druckplatte gegen die Kraft eines Federelementes zu bewegen. Da sich die Druckplatte und somit auch ein Betätigungskolben der ersten Kupplung nicht bewegen können, ist mit dem Startwert kleiner als der Betätigungsmindestwert auch kein Volumenstrom verbunden, der sich ansonsten aufgrund des sich bewegenden Betätigungskolbens der ersten Kupplung einstellen würde.
Der Startwert kann Werte kleiner als 1,5 bar (Überdruck) oder gar kleiner als 0,8 bar sein. Ein Startwert kleiner als 0,6 bar führt ebenfalls zu kürzeren Schaltzeiten und zur sicheren Vermeidung des Kupplungsschlags.
Die Startphase, innerhalb derer der erste Druck auf den Startwert begrenzt wird, kann 100 bis 400 ms andauern. In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung beträgt die Dauer der Startphase 150 bis 300 ms. Gute Ergebnisse lassen sich mit einer Startphase im Bereich 220 bis 260 ms erreichen.
In einem Ausführungsbeispiel wird erst nach Beginn der Startphase ein Signaldruck erzeugt, der das erste Umschaltventil in eine Position drückt, in der das erste Umschaltventil das Regelventil mit dem Umschalter verbindet. Vor Erzeugung des Signaldrucks befindet sich dabei das erste Umschaltventil in einer Ruhestellung. In dieser Ruhestellung trennt das erste Umschaltventil das erste Regelventil von dem Umschalter. Es verbindet das erste Regelventil mit der ersten Kupplung, so dass der erste Druck auf die erste Kupplung wirkt. Da jedoch der erste Druck kleiner als der Übertragungsmindestwert der ersten Kupplung ist, bewirkt ein durch das erste Umschaltventil auf die erste Kupplung geschalteter erster Druck keinen Kupplungsschlag. Unter Kupplungsschlag wird dabei eine Drehmomentübertragung der ersten Kupplung verstanden, die unbeabsichtigt eine rotierende Kurbelwelle des Motors mit einem Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes verbindet, in dem (noch) ein Gang eingelegt ist.
Die Zeit zwischen Beginn der Startphase und dem Beginn des Signaldrucks kann 50 bis 150 ms oder bevorzugt 80 bis 120 ms betragen. Wie oben bereits ausgeführt, wird zwar zu Beginn der Startphase vor Erzeugung des Signaldrucks die erste Kupplung mit Druck beaufschlagt, doch bei entsprechender Auslegung des Startwertes ist damit kein nennenswerter Volumenstrom verbunden.
Der Umschalter kann als Doppelkugelventil ausgebildet sein. Eine Kugel des Doppel-Kugelventils kann dabei zwei Endpositionen einnehmen. In einer ersten Endposition stellt der Umschalter eine Verbindung zwischen erstem Umschaltventil (bzw. dem ersten Regelventil) und dem Schaltsystem her, wobei gleichzeitig die Verbindung zwischen zweitem Umschaltventil und Schaltsystem getrennt ist. In der zweiten Endposition sind die Verhältnisse genau umgekehrt. In diesem Fall ist das zweite Umschaltventil mit dem Schaltsystem verbunden, während nun das erste Umschaltventil vom Schaltsystem abgekoppelt ist.
Befindet sich beispielsweise die Kugel in der zweiten Endposition und wird der Umschalter mit dem ersten Druck beaufschlagt, so wird die Kugel von der zweiten Endposition in die erste Endposition gedrückt, vorausgesetzt, dass das zweite Regelventil keinen Druck erzeugt bzw. der zweite durch das zweite Regelventil erzeugte Druck kleiner als der erste Druck ist. Bei dem Weg der Kugel von der zweiten zur ersten Endposition besteht im Umschalter keine vollständige Trennung zwischen dem ersten Umschaltventil und dem zweiten Umschaltventil, was dazu führen kann, dass ein bestimmter Volumenstrom von dem ersten Umschaltventil zum zweiten Umschaltventil geführt wird. Unter bestimmten Umständen, z. B. bei einem hohen ersten Druck, kann dieser Volumenstrom durch das Doppel-Kugelventil eine Größenordnung annehmen, bei der eine Ölpumpe, die bei startendem Motor noch nicht ihre volle Leistung hat, einen Betriebsdruck (line pressure) nicht ausreichend stützen kann. Dies kann zur Folge haben, dass der Betriebsdruck zumindest kurzzeitig zusammenfällt und erst wieder nach einer bestimmten Verzögerung das erforderliche Niveau erreicht.
Das zweite Umschaltventil kann in einer Position gehalten werden, in der das zweite Druckventil von dem Umschalter getrennt wird. Diese Position ist vorzugsweise eine Ruheposition, die durch die Kraft eines Federelementes definiert ist. Ist das zweite Druckventil von dem Umschalter getrennt, d. h. der zweite Druck wirkt nicht auf den Umschalter, so kann durch Beaufschlagung durch den ersten Druck die Kugel ohne nennenswerten Widerstand in die erste Endposition gedrückt werden, soweit sie sich nicht ohnehin schon in dieser befindet.
Eine Möglichkeit besteht darin, den Startwert für den ersten Druck nur vorzugeben, wenn der Motor des Kraftfahrzeugs unmittelbar zuvor gestartet wird. Damit wird dem Umstand Rechnung getragen, dass die durch den Motor angetriebene Ölpumpe üblicherweise nur beim Startvorgang des Motors noch nicht über die erforderliche Förderleistung verfügt, um den Betriebsdruck auch bei einem bestimmten Volumenstrom aufrechtzuerhalten. So kann die Vorgabe des Startwerts beispielsweise nur dann erfolgen, wenn zu Beginn des erfindungsgemäßen Verfahrens eine Motordrehzahl des Motors null ist bzw. kleiner ist als ein Schwellenwert (zum Beispiel kleiner als 50 U/min). In diesem Fall würde das Verfahren die Ermittlung der Motordrehzahl sowie die Abfrage umfassen, ob die Motordrehzahl größer gleich null bzw. größer gleich dem Schwellenwert ist. Wenn diese Abfrage verneint wird, wird besagter Startwert vorgegeben, ansonsten nicht. Findet nämlich kein Motorstart statt, ist davon auszugehen, dass die Ölpumpe über ausreichend Förderleistung verfügt, sodass auf den Schritt der Startwertvorgabe verzichtet werden kann bzw. das erfindungsgemäße Verfahren nicht zur Anwendung kommt.
Der Beginn der Startphase kann von diversen Parametern abhängen. Beispielsweise beginnt die Vorgabe des Startwerts erst dann, wenn der Motor aus dem Stillstand heraus eine bestimmte Motordrehzahl erreicht hat (zum Beispiels 100, 150 oder 200 U/min). Dadurch wird die Gefahr verringert, dass selbst die Vorgabe des Startwerts die Ölpumpe bei ihren allerersten Umdrehungen bereits schon überfordert. Eine weitere Möglichkeit besteht darin, die Startphase mit einer gewissen zeitliche Verzögerung zum Start des Motors beginnen zu lassen (zum Beispiel: Verzögerung größer als 50, 100, 150 oder 200 ms).
In einem Ausführungsbeispiel wird der erste Druck genutzt, zunächst einen ersten Gang des Doppelkupplungsgetriebes auszulegen und danach einen Rückwärtsgang des Doppelkupplungsgetriebes einzulegen und schließlich die erste Kupplung zu schließen. Es handelt sich dabei um Verfahrensschritte, die sich beim Rückwärts-Einparken mit Start-Stopp-Funktion ergeben können und relevant sein können, wenn der erste Gang, der Rückwärtsgang und der erste Gang oder Vorwärtsgang dem gleichen Teilgetriebe zugeordnet sind.
Mithilfe der Figuren soll die Erfindung näher erläutert werden. Es zeigen:
1 Ein Blockschaltbild für eine Steuerungsvorrichtung; und
2 Mehrere Verläufe in Abhängigkeit der Zeit.
1 zeigt eine mit 1 gekennzeichnete Steuerungsvorrichtung. Die Steuerungsvorrichtung 1 dient dazu, eine erste Kupplung 2 und eine zweite Kupplung 3 eines hier nicht weiter dargestellten Doppelkupplungsgetriebes gezielt mit Drucköl zu beaufschlagen, damit das Doppelkupplungsgetriebe in gewünschter Weise betrieben werden kann. Des Weiteren ist rein schematisch in 1 ein mit 4 bezeichnetes Schaltsystem des Doppelkupplungsgetriebes dargestellt. Das Schaltsystem dient dazu, Gänge des Doppelkupplungsgetriebes ein- bzw. auszulegen.
Die erste Kupplung 2 soll einem ersten Teilgetriebe des Doppelkupplungsgetriebes zugeordnet sein, dem des Weiteren ein Rückwärtsgang R, ein erster Vorwärtsgang I sowie weitere ungerade Vorwärtsgänge III, V zugeordnet sind. Da sowohl diese Gänge R, I, III, V und die erste Kupplung dem gleichen Teilgetriebe (dem ersten Teilgetriebe) zugeordnet sind, sind in der Darstellung der 1 neben der schematisch dargestellten ersten Kupplung 2 die Bezeichnungen R, I, III, V aufgeführt. In analoger Weise lassen sich die zweite Kupplung 3 und eine Gruppe gerader Vorwärtsgänge II, IV, VI dem zweiten Teilgetriebe zuordnen, so dass auch hier die Bezeichnungen für die Vorwärtsgänge II, IV, VI in unmittelbarer Nähe der zweiten Kupplung 3 aufgelistet sind. Es versteht sich, dass das Doppelkupplungsgetriebe auch weitere Vorwärtsgänge (z. B. einen siebten oder achten Vorwärtsgang) aufweisen kann.
Die Steuerungsvorrichtung 1 umfasst ein erstes Regelventil 10 und ein zweites Regelventil 11. Die Regelventile sind strom-angeregte Magnetventile, die sich über die Höhe des anliegenden Stromes regeln lassen.
Eingangsseitig sind das erste Regelventil 10 und das zweite Regelventil 11 mit einer Druckölversorgung 5 verbunden. Die Druckölversorgung 5 umfasst eine Pumpe 6 und einen Hauptregler 7, mit dem sich ein gewünschter Wert für einen Betriebsdruck 8 einstellen lässt. Des Weiteren zeigt 1 eine Ventilgruppe 9, die dazu dienen soll, die Kupplung eines Teilgetriebes zu betätigen bzw. zu befüllen und gleichzeitig Gänge, die diesem Teilgetriebe zugeordnet sind, ein- bzw. auszulegen.
Dem ersten Regelventil 10 ist ein erstes Umschaltventil 12 zugeordnet, das in einer wie in 1 dargestellten Ruhestellung einen ersten Druck 13, der durch das erste Regelventil 10 geregelt wird, auf die zweite Kupplung 2 schaltet. In einer von der Ruheposition abweichenden Stellung oder Position wird der erste Druck 13 auf einen Umschalter 14 gelegt, der hier als Doppelkugelventil ausgebildet ist. Das Doppelkugelventil 14 weist eine Kugel 15 auf, die eine erste Endposition (in der Darstellung der 1 linke Endposition) und eine zweite Endposition (rechte Endposition) aufweisen kann. In 1 ist die Kugel 15 in ihrer zweiten Endposition dargestellt.
Das erste Umschaltventil 12 wird durch ein Signalelement 16 angesteuert. Das Signalelement 16 ist ein Magnetventil, das bei Strombeaufschlagung aus seiner Ruhestellung gedrückt wird. In Ruhestellung leitet das Signalelement 16 keinen Betriebsdruck 8 an das erste Umschaltventil 12 weiter, so dass letztgenanntes in seiner Ruheposition verharrt. Nur wenn Strom am Signalelement 16 anliegt und dieses dann durch Magnetkraft aus seiner Ruhestellung gedrückt wird, leitet das Signalelement 16 den Betriebsdruck 8 an das Umschaltventil 12 weiter, wobei dann der erste Druck 13 auf den Umschalter 14 gelegt wird und die erste Kupplung 2 drucklos gestellt wird.
Auch dem zweiten Regelventil 11 ist ein Umschaltventil, das Umschaltventil 17, zugeordnet. Wie auch das Umschaltsystem 16 wird das zweite Umschaltventil 17 durch ein magnetisches Signalelement 18 angesteuert. Liegt am Signalelement 18 kein Strom an, so ist eine Signalleitung 20 drucklos gestellt und das zweite Umschaltventil 17 verharrt in einer in 1 dargestellten Ruhestellung. Liegt hingegen Strom am Signalelement 18 an, so wird der Betriebsdruck 8 durch die Signalleitung 20 zum zweiten Umschaltventil 17 geleitet, das dann aus seiner Ruheposition gedrückt wird.
Anhand der 1 soll das erfindungsgemäße Verfahren beschrieben werden. Ausgangspunkt soll folgende Fahrsituation sein: Ein mit dem Doppelkupplungsgetriebe und der Steuerungsvorrichtung 1 ausgestattetes Kraftfahrzeug soll rückwärts in eine Parklücke eingeparkt werden. Dabei rollt das Kraftfahrzeug zunächst an der Parklücke vorbei und kommt vor der Parklücke seitlich versetzt zum Stillstand. Aufgrund einer Start-Stopp-Funktion des Kraftfahrzeugs wird der Motor abgeschaltet, nachdem der Stillstand detektiert worden ist. Die Steuerung sieht dabei vor, den ersten Gang I einzulegen. Dies hat den Vorteil, dass bei erneutem Motorstarten der erste Gang I bereits eingelegt ist und somit, die häufigste Fahrsituation des Weiterfahrens unterstellt, das Fahrzeug unverzüglich beschleunigen kann.
Der Fahrer legt nun einen Wahlhebel des Fahrzeugs von D auf R, was dazu führt, dass der Motor wieder gestartet wird. Der Motor startet wieder, wobei der erste Vorwärtsgang ausgelegt und der Rückwärtsgang eingelegt werden muss. Erst dann kann die erste Kupplung 2 geschlossen werden, um dann über den eingelegten Rückwärtsgang R das Kraftfahrzeug in die Parklücke bewegen zu können. Bei einem herkömmlichen Verfahren stellen sich die folgenden Verhältnisse ein: Da der Motor erst gestartet wird und noch keine nennenswerte Drehzahl aufweist, verfügt die vom Motor mechanisch angetriebene Ölpumpe anfänglich noch nicht über eine ausreichende Förderleistung. Der Betriebsdruck 8 hat ebenfalls noch nicht sein gewünschtes Niveau erreicht. Da die Förderleistung der Ölpumpe 6 noch schwach ist, führt ein Volumenstrom in einer bestimmten Größenordnung zu einem Einbruch des Betriebsdrucks 8.
Da bei vorliegender Fahrsituation erst der Rückwärtsgang R ausgelegt und der erste Vorwärtsgang I eingelegt werden muss, wird das Signalelement 16 mit Strom beaufschlagt, damit dieses das erste Umschaltventil 12 aus seiner Ruheposition drückt. Dadurch soll erreicht werden, dass der erste Druck 13 des ersten Regelventils 10 auf den Umschalter 14 geschaltet ist und dann über eine Ölleitung 21 zum Schaltsystem 4 geleitet wird. Befindet sich dabei die Kugel 15 in der rechten Endposition, so muss der erste Druck 13 der dann auch in einer Ölleitung 22 anliegt, die Kugel zunächst in die linke Endposition drücken. Dabei kann Volumenstrom in nennenswertem Umfang benötigt bzw. verloren gehen. Beim Weg der Kugel 15 von der rechten zur linken Endposition ist eine vollständige Trennung zwischen der mit Druck 13 beaufschlagten Ölleitung 22 und einer Ölleitung 23 zwischen Umschalter 14 und zweitem Umschaltventil 17 nicht gegeben. Da das zweite Umschaltventil 17 in dargestellter Ruheposition die Ölleitung 23 drucklos stellt, fließt Öl durch den Umschalter 14. Dieser Volumenstrom kann dazu führen, dass der Betriebsdruck 8, der bei Strom angeregtem Signalelement 16 gegen das erste Umschaltventil 12 drückt, zusammenbricht, wodurch das erste Umschaltventil 12 durch Federkraft wieder in seine Ruheposition gelangt und dann den ersten Druck 13 auf die erste Kupplung 2 leitet. Zwar kann der erste Druck 13 nicht größer sein als der (zusammengefallene) Betriebsdruck 8, doch kann der erste Druck 13 (noch) so groß sein, dass er die erste Kupplung betätigt und diese dann Drehmomentkapazität aufbaut. Diese möglicherweise sehr kurz vorhandene Drehmomentkapazität wird vom Fahrer als Kupplungsschlag wahrgenommen, da das Kraftfahrzeug noch steht und der erste Gang noch nicht ausgelegt ist.
Nach Erreichen der linken Endposition lässt die Kugel 15 keinen Volumenstrom mehr zum zweiten Umschaltventil 17 zu, so dass sich dann, auch unterstützt durch den hochlaufenden Motor, der Betriebsdruck 8 wieder stabilisiert und ein Niveau erreicht, bei dem das erste Umschaltventil 12 wieder aus seiner Ruheposition gedrückt wird. Somit kann erst nach einer gewissen Verzögerung der erste Vorwärtsgang I ausgelegt, der Rückwärtsgang R eingelegt und schließlich die erste Kupplung 2 betätigt werden, damit das Kraftfahrzeug rückwärts eingeparkt werden kann. Jedoch wird der Kupplungsschlag als störend empfunden und auch die Schaltzeiten möglicherweise als zu lang empfunden.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren hingegen wird der erste Druck 13 begrenzt, so dass er einen vorbestimmten Startwert nicht übersteigt. Dieser vorbestimmte Startwert kann beispielsweise 0,5 bar (Überdruck) betragen. Der Startwert ist dabei kleiner als ein Übertragungsmindestwert, bei dessen Überschreitung die erste Kupplung 2 ein Drehmoment übertragen würde. Der geringe Druck 13 reicht jedoch aus, die Lage der Kugel 15 im Doppel-Kugelventil genau zu definieren. Befindet sie sich in der rechten Endposition, wird die Kugel durch den Druck 13 in die linke Endposition gedrückt. Liegt sie bereits in der linken Endposition, so stellt der Druck 13 nur sicher, dass die Kugel in dieser Stellung verbleibt. Diese Maßnahme läuft jedoch auf einem Druckniveau für den ersten Druck 13 ab, bei der ein großer Volumenstrom durch den Umschalter 14 aufgrund der kleineren Druckdifferenz und andererseits ein Kupplungsschlag vermieden werden. Erst nach dieser Maßnahme wird die Begrenzung für den ersten Druck 13 aufgehoben, so dass dieser einen Betriebswert annehmen kann, der notwendig ist, die Gänge ein- bzw. auszulegen. Dann aber besteht durch die definierte Lage der Kugel 15 in der linken Endposition nicht mehr die Gefahr, dass zu viel Volumenstrom durch die drucklos gestellte Ölleitung 23 verloren geht.
2 zeigt in Abhängigkeit der Zeit t die Motordrehzahl n_M des hochlaufenden Motors nach dem Motorwiederstarts. Zunächst ist die Motordrehzahl n_M gleich null, der Motor befindet sich somit im Stillstand. Mit dem Motor befindet sich auch die mechanisch angetriebene Ölpumpe 6 im Stillstand. Ihre Förderleistung ist daher anfänglich gleich null. Nach einer gewissen Zeit hat der Motor seine Leerlaufdrehzahl n_LL erreicht. Bis zum Erreichen der Leerlaufdrehzahl nur ist – bedingt durch die sehr geringe Motordrehzahl n_M beim Starten des Motors – die Förderleistung der Ölpumpe in der Regel nicht ausreichend, einen Betriebsdruck 8 verbunden mit den für den üblichen Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes notwendigen Volumenströmen zur Verfügung zu stellen. Dies bedingt, dass bei über einen bestimmten Umfang hinausgehenden Volumenströmen unmittelbar nach Starten des Motors, also bei noch sehr kleinen Motordrehzahlen n_M, der von der Ölpumpe erzeugte Druck einbricht.
Zu erkennen ist, dass der erste Druck 13 oder genauer gesagt sein Sollwert in einer Startphase mit einer Zeitdauer Δt ein deutliches kleineres Niveau aufweist als nach Startphase. Der Sollwert des ersten Drucks 13 ist dabei eine Treppenfunktion. Zunächst entspricht der Sollwert dem Startwert (zum Beispiel 0,5 bar), und steigt dann erst später sprunghaft auf den deutliche höheren Sollwert für den Betriebswert an. Durch den sehr geringen Startwert wird somit dem Umstand Rechnung getragen, dass unmittelbar nach dem Starten des Motors bei noch sehr kleinen Motordrehzahlen n_M die Ölpumpe noch nicht über eine große Förderleistung verfügt.
2 zeigt zudem, dass ein Stromsignal 24, mit dem das Signalelement 16 (siehe 1) angesteuert wird, zeitlich versetzt, ungefähr erst in der Mitte der Startphase, angelegt wird. Beträgt die Zeitdauer Δt beispielsweise 250 ms, so setzt das Stromsignal 24 ungefähr 125 ms nach Beginn der Startphase ein.
Dies bedeutet, dass unabhängig von der Höhe des Betriebsdrucks 8 zunächst auf alle Fälle der Druck 13 auf die erste Kupplung 2 wirkt, was aber erfindungsgemäß nicht zu einem Kupplungsschlag führt. Erst in der ungefähren Mitte der Startphase wird durch das Stromsignal 24 das Signalelement 16 bestätigt und dadurch das erste Umschaltventil 12 geschaltet. Das Umschaltventil 12 leitet dann den Druck 13 auf den Umschalter 14, wobei der Druck 13 dann genutzt wird, die Kugel 15 in die erste Endposition zu drücken, in der sie die druckbeaufschlagte Ölleitung 22 von der drucklos gestellten Ölleitung 23 trennt. Danach kann dann der Sollwert des ersten Drucks 13 erhöht werden, ohne dass Gefahr besteht, dass Volumenstrom durch die drucklos gestellte Ölleitung 23 verloren geht.
Bezugszeichenliste

1: Steuerungsvorrichtung
2: erste Kupplung
3: zweite Kupplung
4: Schaltsystem
5: Druckölversorgung
6: Pumpe
7: Hauptregler
8: Betriebsdruck
9: Ventilgruppe
10: erstes Regelventil
11: zweites Regelventil
12: erstes Umschaltventil
13: erster Druck
14: Umschalter bzw. Doppel-Kugelventil
15: Kugel
16: Signalelement
17: zweites Umschaltventil
18: Signalelement
19: zweiter Druck
20: Signalleitung
21: Ölleitung
22: Ölleitung
23: Ölleitung
24: Stromsignal

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

EP 1921351 B1 [0002, 0002]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes in einem Kraftfahrzeug, wobei das Doppelkupplungsgetriebe aufweist: – ein erstes Teilgetriebe mit einer ersten Kupplung (2); – ein zweites Teilgetriebe mit einer zweiten Kupplung (3); – ein Schaltsystem (4) zum Ein- und Auslegen von Gängen der zwei Teilgetriebe; – eine Steuerungsvorrichtung (1) zur Betätigung der Kupplungen (2, 3) und des Schaltsystems (4), wobei die Steuerungsvorrichtung (1) umfasst: – ein erstes Regelventil (10) zur Erzeugung eines ersten Drucks (13) und ein erstes Umschaltventil (12), das den ersten Druck (13) auf die erste Kupplung (2) oder das Schaltsystem (4) schaltet, – ein zweites Regelventil (11) zur Erzeugung eines zweiten Drucks (19) und ein zweites Umschaltventil (17), das den zweiten Druck (19) auf die zweite Kupplung (3) oder das Schaltsystem (4) schaltet, – einen Umschalter (14), der mit dem ersten Druck (13) und dem zweiten Druck (19) beaufschlagbar ist und dazu dient, nur einen der Drücke (13, 19) an das Schaltsystem (4) weiter zu geben, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte: Vorgabe eines Startwerts für den ersten Druck (13) in einer Startphase, wobei der Startwert kleiner ist als ein Übertragungsmindestwert, bei dessen Überschreitung die erste Kupplung (2) bei Druckbeaufschlagung ein Drehmoment übertragen würde, nach erfolgter Startphase Vorgabe eines Betriebswerts für den ersten Druck (13), wobei der Sollwert höher ist als der Übertragungsmindestwert der ersten Kupplung (2).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabe des Betriebswerts unmittelbar nach Vorgabe des Startwerts erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Startwert kleiner als ein Betätigungsmindestwert, bei dessen Überschreitung die erste Kupplung (2) bei Druckbeaufschlagung aus einer Ruhestellung bewegt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Startwert kleiner als 0,75 bar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Startphase, innerhalb derer der erste Druck auf den Startwert begrenzt wird, 100 bis 400 ms andauert.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass erst nach Beginn der Startphase ein Signaldruck erzeugt wird, der das erste Umschaltventil (12) in eine Position drückt, in der das erste Umschaltventil (12) das erste Regelventil (10) mit dem Umschalter (14) verbindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Umschalter (14) als Doppel-Kugelventil ausgebildet ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das zweite Umschaltventil (17) in einer Position gehalten wird, in der das zweite Regelventil (11) von dem Umschalter (14) getrennt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Startwert für den ersten Druck (13) nur vorgegeben wird, wenn ein Motor des Kraftfahrzeugs zuvor gestartet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Druck (13) genutzt wird, zunächst einen ersten Gang I auszulegen und einen Rückwärtsgang R des Doppelkupplungsgetriebes einzulegen und dann die erste Kupplung (2) zu schließen.