-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Abbremsen eines Kraftfahrzeuges mit einem Doppelkupplungsgetriebe, welches zwei Teilantriebsstränge umfasst, die jeweils mittels einer Kupplung mit einer Brennkraftmaschine verbindbar sind und ein Moment auf einen Abtrieb übertragen, wobei während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges der, einen eingelegten Gang umfassende aktive erste Teilantriebsstrang über die geschlossene erste Kupplung an die Brennkraftmaschine angekuppelt wird, während der inaktive zweite Teilantriebsstrang einen eingelegten weiteren Gang aufweist.
-
-
-
-
In Triebsträngen von Kraftfahrzeugen werden häufig Doppelkupplungsgetriebe, wie sie aus der
DE 10 2008 045 627 A1 bekannt sind, verwendet. Ein solches Doppelkupplungsgetriebe weist zwei Teilantriebsstränge auf, wobei jeder Teilantriebsstrang mittels einer Kupplung mit einer Brennkraftmaschine verbindbar ist. Eine Schaltung des Doppelkupplungsgetriebes erfolgt, indem eine erste, ein Moment übertragende Kupplung des aktiv betriebenen Teilantriebsstranges geöffnet wird, während die Kupplung des nicht aktiv betriebenen Teilantriebsstranges bei bereits eingelegtem Gang geschlossen wird. Solche Doppelkupplungsgetriebe werden auch als Doppelkupplungen oder Parallelschaltgetriebe bezeichnet.
-
Neben den Kupplungen und der Kupplungsscheibe darf auch die Brennkraftmaschine nur mit einer Maximaldrehzahl gedreht werden. Wird diese Maximaldrehzahl überschritten, kann es zum Bersten der unterschiedlichen Komponenten kommen, wobei die Komponenten den Motorraum verlassen und Fahrer oder Fahrgäste verletzen können. Um dies zu verhindern, erfolgt eine Begrenzung der Drehzahl, wenn das Kraftfahrzeug mit einem Zugmoment auf der Brennkraftmaschine gefahren wird.
-
Es gibt jedoch Fahrsituationen, in denen diese Vorgehensweise nicht möglich ist. Wenn beim Bergabfahren das Schleppmoment der Brennkraftmaschine zu klein ist, um das Kraftfahrzeug zu verzögern, können die Fahrzeuggeschwindigkeit und somit auch die Drehzahl der Triebstrangkomponenten weiter anwachsen. Ein Öffnen der jeweiligen Kupplung hilft zwar ein Überdrehen der Brennkraftmaschine zu verhindern, ohne das Schleppmoment der Brennkraftmaschine beschleunigt das Fahrzeug jedoch weiter, so dass weiterhin ein Überdrehen der Kupplungsscheiben droht. Dies kann im Normalfall durch Auslegen des entsprechenden Ganges des aktiven Teilantriebsstranges des Doppelkupplungsgetriebes vermieden werden. Durch einen Fehler im Doppelkupplungsgetriebe oder in der Getriebeaktorik kann es jedoch vorkommen, dass der Gang nicht auszulegen ist. Nun muss die Fahrzeuggeschwindigkeit reduziert werden, um die Triebstrangkomponenten zu schützen und Folgeschäden zu vermeiden.
-
Der Erfindung liegt somit die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, bei welchem die Fahrzeuggeschwindigkeit ohne Unterstützung der Brennkraftmaschine reduziert wird.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
-
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe also dadurch gelöst, dass in einem Schubbetrieb des Kraftfahrzeuges durch Schließen der zweiten Kupplung des zweiten Teilantriebsstranges das Kraftfahrzeug gebremst wird. Durch das gleichzeitige Schließen sowohl der ersten Kupplung des ersten Teilantriebsstranges als auch der zweiten Kupplung des zweiten Teilantriebsstranges wird gezielt eine Getriebeverspannung herbeigeführt, so dass ein Bremsmoment auf die Antriebsräder wirkt. Solange die Brennkraftmaschine auf Schubabschaltung eingestellt ist, also nur ein Schleppmoment hat, und die beiden übertragbaren Momente der ersten und der zweiten Kupplung vergleichbar sind, bleibt die Drehzahl der Brennkraftmaschine an der Eingangswellendrehzahl des höheren Ganges, welcher in dem aktiven ersten Teilantriebsstrang eingelegt ist, haften.
-
Vorteilhafterweise ist der im zweiten Teilantriebsstrang eingelegte weitere Gang kleiner als der im ersten Teilantriebsstrang eingelegte Gang. Insbesondere wenn der kleinere Gang, welcher im inaktiven zweiten Teilantriebsstrang eingelegt ist, nicht mehr auslegbar ist, muss zwangsweise mit dem größeren, in dem ersten aktiven Teilantriebsstrang eingelegten Gang weiter gefahren werden. Da dies aber nicht erwünscht ist, wird durch Schließen der zweiten Kupplung des zweiten, den nicht auslegbaren Gang umfassenden Teilantriebsstranges das Kraftfahrzeug abgebremst. Somit wird sichergestellt, dass die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges zuverlässig reduziert wird.
-
Erfindungsgemäß wird ein Moment der ersten Kupplung des ersten Teilantriebsstranges erhöht. Durch die Erhöhung des Momentes der ersten Kupplung des ersten Teilantriebsstranges und dem gleichzeitigen Schließen der zweiten Kupplung des zweiten Teilantriebsstranges werden positive als auch negative Momente gleichzeitig im Getriebe erzeugt, was zu der Verspannung der Eingangswellen des Getriebes führt. Diese Getriebeverspannung wird bewusst erzeugt, um das Kraftfahrzeug abzubremsen. Dadurch wird der Bremseffekt erhöht.
-
In einer Variante werden die erste Kupplung des ersten Teilantriebsstranges und/oder die zweite Kupplung des zweiten Teilantriebsstranges bis zum Erreichen des jeweiligen maximalen Momentes geschlossen. Dadurch werden deutliche Bremsleistungen aufgebaut. Gleichzeitig wird verhindert, dass durch Überschreitung des maximalen Momentes Defekte an den Antriebskomponenten auftreten.
-
Vorteilhafterweise erfolgt das Schließen der zweiten Kupplung des inaktiven zweiten Teilantriebstranges nur kurzzeitig. Die im Normalbetrieb unerwünschte Getriebeverspannung wird als Hilfsbremse genutzt. Durch die kurzzeitige Erzeugung der Getriebeverspannung wird sichergestellt, dass die auftretenden Bremsleistungen und Bremsenergien die Kapazitäten der Kupplungen nicht übersteigen.
-
In einer Ausführungsform erfolgt das Schließen der zweiten Kupplung des inaktiven zweiten Teilantriebsstranges gepulst. Durch das kurzzeitige, ständig wiederkehrende Öffnen und Schließen der zweiten Kupplung des inaktiven zweiten Teilantriebsstranges wird sichergestellt, dass die auftretenden Bremsleistungen und Bremsenergien die Kapazität der zweiten Kupplung nicht übersteigen. Ein Blockieren der Antriebsräder wird dadurch unterbunden, da die Bremskraft auf den Antriebsrädern die Haftgrenze zwischen Antriebsrädern und Straße nicht übersteigen kann. Die Lenkbarkeit des Kraftfahrzeuges wird, wenn es sich bei den gebremsten Rädern um Antriebsräder handelt, weiter beibehalten.
-
In einer Variante wird beim Schließen der zweiten Kupplung des inaktiven zweiten Teilantriebsstranges ein Warnsignal zum aktiven Abbremsen des Fahrzeuges an den Fahrer ausgegeben. Somit wird sichergestellt, dass der Fahrer auf den Defekt im Getriebe aufmerksam gemacht wird und das Kraftfahrzeug aktiv abbremst, da dies durch das Einlegen eines kleineren Ganges nicht mehr möglich ist.
-
In einer Ausgestaltung wird zum aktiven Abbremsen des Fahrzeuges ein optisches Warnsignal ausgegeben. Dies kann beispielsweise in einem an sich im Kraftfahrzeug vorhandenen Display erfolgen. Dadurch wird auf zusätzliche Bauteile zur Anzeige verzichtet.
-
In einer weiteren Ausführungsform wird als Warnsignal zum aktiven Abbremsen des Fahrzeuges die durch das Schließen der zweiten Kupplung des inaktiven zweiten Teilantriebstranges hervorgerufene Fahrzeugvibration verwendet. Insbesondere bei dem kurzzeitigen, gepulsten Aufbau der Getriebeverspannung wird im Fahrzeug ein „Bremsruckeln“ erzeugt, das vom Fahrer als Notsignal erkannt wird und ihm dabei anzeigt, dass das Kraftfahrzeug aktiv abgebremst werden muss.
-
In einer Variante wird das Warnsignal zum aktiven Abbremsen des Fahrzeuges, vorzugsweise die Fahrzeugvibrationen, durch ein ESP- und/oder ein ASR-System des Kraftfahrzeuges generiert. Bei diesen Systemen, welche üblicherweise in jedem Fahrzeug verbaut sind, handelt es sich um ein elektronisches Stabilisierungsprogramm (ESP), dass eine Fahrdynamikregelung darstellt, welche durch gezieltes Abbremsen einzelner Räder das Ausbrechen des Kraftfahrzeuges entgegen wirkt und eine Antriebsschlupfregelung (ASR), die immer dann greift, wenn die Räder beim Anfahren eines Fahrzeuges anfangen durchzudrehen.
-
Die Erfindung lässt zahlreiche Ausführungsbeispiele zu. Eines davon soll anhand der in der Zeichnung dargestellten Figur näher erläutert werden.
-
Es zeigt:
- 1: Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges mit einem Doppelkupplungsgetriebe.
-
1 zeigt eine Prinzipdarstellung eines Antriebsstranges 1 eines Kraftfahrzeuges mit einem Doppelkupplungsgetriebe. Dabei ist eine Antriebseinheit 2, beispielsweise eine Brennkraftmaschine, über eine Welle 3 mit dem Doppelkupplungsgetriebe verbunden, welches im Weiteren näher beschrieben werden soll.
-
Das Doppelkupplungsgetriebe besteht aus zwei Teilsträngen. Der erste Teilstrang weist dabei eine erste Teilgetriebekupplung 4 auf, welche an einen ersten Teilantriebsstrang 9 führt. Die Antriebseinheit 2 in Form der Brennkraftmaschine ist außerdem mit einem zweiten Teilstrang verbunden, welcher eine zweite Teilgetriebekupplung 5 umfasst, die an einen zweiten Teilantriebsstrang 8 führt. Die beiden Teilantriebsstränge 8, 9 sind über ein Achsdifferenzial 10 an eine Antriebsachse 11 des Kraftfahrzeuges geführt.
-
In den Teilantriebssträngen
8,
9 sind unterschiedliche Gänge abgelegt. So weist der erste Teilantriebsstrang
9 die ungeraden Gänge, wie
1,
3,
5, auf, während der zweite Teilantriebsstrang
8 die geraden Gängen, wie
2,
4,
6, umfasst. Beim Wechsel von einem Gang in einen weiteren Gang müssen beide Teilgetriebekupplungen
4,
5 betätigt werden, da mittels der ersten Teilgetriebekupplung
4 der eine Gang von der Welle
3 abgekoppelt wird, während mit Hilfe der zweiten Teilgetriebekupplung
5 der weitere Gang mit der Welle
3 und somit der Brennkraftmaschine
2 verbunden wird. Jede Teilgetriebekupplung
4,
5 wird von einer Teilgetriebekupplungsaktorik
6,
7 betätigt, welche einen Elektromotor umfasst. Die Teilgetriebekupplungsaktoriken
6,
7 sind mit einem Steuergerät
12 verbunden, welches die Teilgetriebekupplungsaktorik
6 bzw.
7 bei Bedarf ansteuert. Zur Betätigung der Teilgetriebekupplungen
4,
5 wird als Teilgetriebekupplungsaktorik
6,
7 ein hydraulischer, hydrostatischer Kupplungsaktor (HCA - Hydrostatic Clutch Actuator) verwendet, wie er beispielsweise in der
DE 10 2010 047 801 A1 oder der
DE 10 2010 047 800 A1 offenbart ist.
-
Im Weiteren soll der Schubbetrieb des Kraftfahrzeuges betrachtet werden. Als Schubbetrieb wird ein Fahrzustand des Kraftfahrzeuges bezeichnet, in dem bei nicht getrenntem Kraftschluss, d.h. bei einer geschlossenen Kupplung, die Brennkraftmaschine durch das Fahrzeug geschleppt wird, also in Drehbewegung gehalten wird. Dabei erfolgt aber keine aktive Unterstützung der Brennkraftmaschine durch den Verbrennungsprozess selbst, da infolge einer Schubabschaltung, unter welcher eine Unterbrechung der Kraftstoffzufuhr zu der Brennkraftmaschine verstanden wird, die Brennkraftmaschinen nur durch seine Schwungmasse weiter angetrieben wird.
-
Treten bei einer solchen Schubabschaltung, vorzugsweise beim Bergabfahren, Probleme im Getriebe oder der Getriebeaktorik auf, so ist dies insbesondere dann von besonderer Problematik, wenn es nicht gelingt, einen kleineren als den aktuellen Gang einzulegen. Der kleinere Gang soll beispielsweise der erste Gang sein, der in dem ersten Teilantriebsstrang 9 eingelegt ist. Es wird nun versucht, das Fahrzeug trotz des eingelegten und aktivierten zweiten Ganges des zweiten Teilgetriebestranges 8, welcher über die geschlossene zweite Teilgetriebekupplung 4 mit der Brennkraftmaschine 2 verbunden ist, abzubremsen. Dies erfolgt, indem die bisher geöffnete erste Teilgetriebekupplung 5 des ersten Teilantriebsstranges 9 geschlossen wird. Gleichzeitig wird das von der zweiten Teilgetriebekupplung 5 des zweiten Teilantriebsstranges 8 aufgebrachte Moment erhöht. Dadurch wird eine Getriebeverspannung gezielt herbeigeführt und somit das Bremsmoment auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeuges vergrößert.
-
Solange die Brennkraftmaschine 2 auf Schubabschaltung bleibt, also nur ein Schleppmoment aufweist, und die übertragbaren Momente beider Teilgetriebekupplungen 4, 5 vergleichbar sind, bleibt die Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 an der Eingangswellendrehzahl des zweiten Ganges des zweiten Teilantriebsstranges 8 haften, da der zweite Gang eine kleinere Drehzahl aufweist. Beide Teilgetriebekupplungen 4, 5 werden dabei bis zum maximal möglichen Moment geschlossen, um eine deutliche Bremsleistung aufzubauen. Diese Bremsleistungen ergeben sich aus der Differenzdrehzahl der beiden Teilgetriebekupplungen 4, 5 multipliziert mit einem Moment der schlupfenden Teilgetriebekupplung 4.
-
Bei vergleichbaren Momenten der beiden Teilgetriebekupplungen 4, 5 wird davon ausgegangen, dass das Moment der Teilgetriebekupplung 5 des zweiten Ganges nicht kleiner als das Moment der Teilgetriebekupplung 4 des ersten Ganges plus einem Schleppmoment der Brennkraftmaschine 2 ist. Durch die bewusst eingestellte Getriebeverspannung, die durch das Schließen der zweiten Teilgetriebekupplung 4 des, den ersten Gang umfassenden inaktiven ersten Teilantriebsstranges 9 auftritt, wird ein „Bremsruckeln“ erzeugt, welches gleichzeitig als ein Warnsignal für den Fahrer des Kraftfahrzeuges verstanden werden soll, so dass der Fahrer auf einen Fehler im Doppelkupplungsgetriebe aufmerksam gemacht wird und das Kraftfahrzeug aktiv abbremst.
-
Vorzugsweise wird die Getriebeverspannung nur kurzzeitig, vorzugsweise gepulst, aufgebaut. Dies geschieht dadurch, dass die erste Teilgetriebekupplung 4 in kurzen Abständen geöffnet und geschlossen wird, so dass eine Komforteinbuße während des Fahrbetriebes des Kraftfahrzeuges erfolgt.
-
Alternativ kann aber auch über ein nicht weiter dargestelltes Display, welches von dem Steuergerät 12 angesteuert wird, ein optisches Signal in Form einer Farbänderung oder eines Blinkens an den Fahrer ausgegeben werden. Dadurch wird dem Fahrer ebenfalls signalisiert, dass das Fahrzeug abgebremst werden muss.
-
Versteht der Fahrer die Warnung nicht und gibt Gas, so kann die Brennkraftmaschine beschleunigt werden, bis die Brennkraftmaschine die Eingangswellendrehzahl des kleinen Ganges erreicht hat. Neben der Gefahr eines Überdrehens der Brennkraftmaschine, das über einen Momenteneingriff verhindert werden könnte, besteht weiterhin die Gefahr eines sehr unkomfortablen Fahrverhaltens.
-
Das beschriebene Verfahren ermöglicht ein Abbremsen des Fahrzeuges durch den gezielten Aufbau einer Getriebeverspannung in einem Doppelkupplungsgetriebe, um in einer Fehler- oder Notsituation ein Bremsmoment auf die Antriebsräder zu bringen und dem Fahrer ein entsprechendes Warnsignal auszugeben.
-
Bezugszeichenliste
-
- 1
- Antriebsstrang mit Doppelkupplungsgetriebe
- 2
- Antriebseinheit
- 3
- Welle
- 4
- Teilgetriebekupplung
- 5
- Teilgetriebekupplung
- 6
- Teilgetriebekupplungsaktorik
- 7
- Teilgetriebekupplungsaktorik
- 8
- Teilantriebsstrang
- 9
- Teilantriebsstrang
- 10
- Achsdifferzial
- 11
- Antriebsachse
- 12
- Steuergerät
