DE102013104870B4

DE102013104870B4 - Verfahren zum Betrieb eines Doppelkupplungsgetriebes und Steuergerät zur Durchführung solch eines Verfahrens

Info

Publication number: DE102013104870B4
Application number: DE102013104870.6A
Authority: DE
Inventors: Peter Baur
Original assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Current assignee: Dr Ing HCF Porsche AG
Priority date: 2013-05-13
Filing date: 2013-05-13
Publication date: 2022-02-17
Anticipated expiration: 2033-05-14
Also published as: DE102013104870A1; JP5925242B2; JP2014222108A

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines Doppelkupplungsgetriebes (2) eines Antriebs (1) eines Fahrzeugs, wobei das Doppelkupplungsgetriebe (2) mit zwei Kupplungen (11, 12) und mit zwei Teilgetrieben (3, 4) von einem Motor (7) des Fahrzeugs angetrieben wird, wobei beide Kupplungen (11, 12) wenigstens in eine Schlupfposition geschalten werden, wobei in beiden Teilgetrieben (3, 4) ein Gang eingelegt wird, so dass die Teilgetriebe (3, 4) verspannt werden und eine Bremswirkung auf das Fahrzeug ausgeübt wird, wobei das Verspannen der beiden Teilgetriebe (3, 4) in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens einer Komponente des Doppelkupplungsgetriebes (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schließdruck der ersten und/oder zweiten Kupplung (11, 12) mit zunehmender Temperatur der wenigstens einen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes (2) reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Doppelkupplungsgetriebes eines Antriebs eines Fahrzeugs mit den Merkmalen nach Patentanspruch 1 und ein Steuergerät zur Durchführung solch eines Verfahrens mit den Merkmalen nach Patentanspruch 10.
Doppelkupplungsgetriebe werden üblicherweise mit einer Kühlflüssigkeit, insbesondere mit einem Kühlöl gekühlt. Die Kühlflüssigkeit weist eine temperaturabhängige Viskosität auf. Wird das Fahrzeug in kaltem Zustand bewegt, so erhöht das dickflüssige Kühlmittel den Kraftstoffverbrauch des Verbrennungsmotors. Ferner wird durch die dickflüssige Kühlflüssigkeit auch ein erhöhter Verlust, unter anderem durch eine Zusatzreibung, in Anfahrelementen, Lagern, Zahnrädern und/oder einer Hydraulikpumpe der Doppelkupplung und möglicherweise eine schlechtere Schmierung der Komponenten der Doppelkupplung, hervorgerufen. Ein gattungsgemäßer Stand der Technik ist aus der deutschen Offenlegungsschrift DE 101 56 940 A1 bekannt, wobei hier eine Überlastung des Doppelkupplungsgetriebes anhand der Kupplungskühlöltemperatur erkannt wird.
Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein verbessertes Verfahren zum Betrieb einer Doppelkupplung eines Antriebs eines Kraftfahrzeugs und ein verbessertes Steuergerät bereitzustellen.
Die Aufgabe der Erfindung wird durch das Verfahren gemäß Patentanspruch 1 und durch ein Steuergerät gemäß Patentanspruch 10 gelöst.
Vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein schnelles Erwärmen einer Doppelkupplung eines Antriebs eines Fahrzeugs dadurch bereitgestellt werden kann, dass das Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Kupplungen und mit zwei Teilgetrieben von einem Motor angetrieben wird. Die beiden Kupplungen können dabei wenigstens in eine Schlupfposition geschalten werden, wobei in beiden Teilgetrieben ein Gang eingelegt wird, so dass die Teilgetriebe verspannt werden und eine Bremswirkung auf das Fahrzeug ausgeübt wird. Das Verspannen der beiden Teilgetriebe erfolgt dabei in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens einer Komponente des Doppelkupplungsgetriebes.
Auf diese Weise wird gewährleistet, dass wenigstens einer der Komponenten des Doppelkupplungsgetriebes in kürzerer Zeit seine Betriebstemperatur erreicht. Auch kann vermieden werden, dass eine Überhitzung der Komponente durch das Verspannen der beiden Teilgetriebe durch die beiden Kupplungen vermieden wird. Zusammengefasst kann dadurch zum Einen übermäßiger Verschleiß im Doppelkupplungsgetriebe und gleichzeitig der Kraftstoffverbrauch des am Doppelkupplungsgetriebe angeschlossenen Verbrennungsmotors reduziert werden.
In einer weiteren Ausführungsform ist das Doppelkupplungsgetriebe zumindest teilweise mit einer Kühlflüssigkeit befüllt, wobei die Verspannung der beiden Teilgetriebe in Abhängigkeit der Temperatur der Kühlflüssigkeit erfolgt. Auf diese Weise kann eine schnellere Erwärmung der Kühlflüssigkeit auf die Betriebstemperatur gewährleistet werden, so dass die Kühlflüssigkeit ein besseres Fließverhalten aufweist und somit der Kraftstoffverbrauch der Brennkraftmaschine durch die dünnflüssigere Kühlflüssigkeit reduziert wird. Auch kann dadurch die Priorität zum Aufheizen eines Fahrgastinnenraums mit konventionellen Wärmetauschern aufrechterhalten werden und gleichzeitig der Wärmehaushalt des Doppelkupplungsgetriebes unabhängig von der Fahrgastinnenraumheizung gesteuert werden.
Günstig hierfür ist, wenn beide Kupplungen in wenigstens einer Schlupfposition gehalten werden, wenn das Fahrzeug durch einen Bremsvorgang abgebremst wird, insbesondere zum Stehen gebracht wird.
Ein besonders schnelles Aufwärmen wenigstens einer Komponente des Doppelkupplungsgetriebes wird dadurch erreicht, dass die erste Kupplung in einer Schließposition ohne Schlupf geschalten wird und die zweite Kupplung in die Schlupfposition geschalten wird. Dadurch wird ein besonders hoher Wärmeeintrag über die Schlupfposition der zweiten Kupplung in das Doppelkupplungsgetriebe eingebracht, und somit besonders schnell wenigstens eine Komponente, insbesondere die Kühlflüssigkeit, des Doppelkupplungsgetriebes auf Betriebstemperatur erwärmt. Auch kann ein Überhitzen der zweiten Kupplung auf einfache Weise während der Verspannung gesteuert werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird ein Schließdruck der zweiten Kupplung von der Temperatur der wenigstens einen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verändert. Dadurch kann ein optimales Betriebsverhalten des Doppelkupplungsgetriebes bereitgestellt werden.
In einer weiteren Ausführungsform wird der Schließdruck abhängig von einer gewünschten Verzögerung des Fahrzeugs und in Abhängigkeit der Temperatur der Kühlflüssigkeit variiert, wobei insbesondere für eine stärkere Bremsung und Erwärmung der Kühlflüssigkeit der Schließdruck wenigstens einer Kupplung höher und für eine schwächere Bremsung und langsame Erwärmung der Schließdruck wenigsten einer Kupplung niedriger eingestellt wird.
Die Erwärmung der Kühlflüssigkeit kann besonders schnell erfolgen, wenn im Stillstand des Fahrzeugs und laufendem Motor beide Kupplungen wenigstens in der Schlupfposition gehalten werden.
Auch ist vorteilhaft, wenn die Verspannung der beiden Teilgetriebe in Abhängigkeit einer Fahrwahlstufe des Doppelkupplungsgetriebes erfolgt.
Auch ist vorteilhaft, wenn die Kupplungen über einen hydraulischen Druck geschalten werden, wobei im Stillstand des Fahrzeugs der hydraulische Druck für die jeweilige Schlupfposition der Kupplungen aufrechterhalten wird. Durch die hydraulische Betätigung können besonders hohe Betätigungskräfte für die beiden Kupplungen bereitgestellt werden, so dass auch eine hohe Reibenergie in die Kühlflüssigkeit zu deren Erwärmung eingebracht werden kann.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Figuren näher erläutert. Dabei zeigen:

1 einen schematischen Aufbau eines Doppelkupplungsgetriebes eines Fahrzeugs; und
2 ein Beispiel für die Durchführung eines Verfahrens zur Erwärmung des in 1 gezeigten Doppelkupplungsgetriebes.

1 zeigt einen schematischen Aufbau eines Doppelkupplungsgetriebes 2 eines Fahrzeugs.
Das Doppelkupplungsgetriebe 2 ist dabei Teil eines Antriebs 1 eines Fahrzeugs. Das Doppelkupplungsgetriebe 2 umfasst ein Getriebegehäuse 31, das zumindest teilweise mit einer Kühlflüssigkeit 30 befüllt ist. Die Kühlflüssigkeit 30 ist dabei eine Komponente des Doppelkupplungsgetriebes 2. Unter einer Komponente des Doppelkupplungsgetriebes 2 werden im Folgenden alle Bauteile und Bauteilgruppen des Doppelkupplungsgetriebes 2 einschließlich aller im Doppelkupplungsgetriebe 2 vorhanden Flüssigkeiten versinken.
Das Doppelkupplungsgetriebe 2 weist im vorliegenden Ausführungsbeispiel sieben Vorwärtsgänge und einen Rückwärtsgang auf. Die Anzahl der Gänge ist jedoch nur beispielhaft. Im Folgenden wird unter einem Losrad ein auf einer Welle drehbar gelagertes Zahnrad und unter einem Festrad ein kraftschlüssig oder formschlüssig auf der Welle festgelegtes Zahnrad verstanden. Ein Losrad kann beispielsweise über eine Schaltmuffe auf einer Welle kraftschlüssig verbunden werden. Bei sich drehenden Wellen erfolgt dabei eine Drehzahlanpassung des Losrads an die Welle mittels einer Synchronisierung.
Ein Verbrennungsmotor 7 ist eingangsseitig über eine Abtriebswelle 10 kraftschlüssig mit einem Kupplungsgehäuse 36 einer Doppelkupplung 5 verbunden. Die Doppelkupplung 5 des Doppelkupplungsgetriebes 2 weist eine erste Kupplung 11 und eine zweite Kupplung 12 auf. Die erste Kupplung 11 ist über das Kupplungsgehäuse 36 mit der Abtriebswelle 10 des Verbrennungsmotors 7 verbunden. Die beiden Kupplungen 11, 12 sind in der Ausführungsform als Lamellenkupplungen ausgebildet, die über eine Kühlflüssigkeit 30, insbesondere einem Kühlöl, gekühlt werden. Die Kühlflüssigkeit 30 weist eine temperaturabhängige Viskosität auf. Die Viskosität der Kühlflüssigkeit 30 ist dahingehend ausgebildet, dass bei zunehmender Temperatur der Kühlflüssigkeit 30 die Kühlflüssigkeit 30 dünnflüssiger ist.
Über die erste Kupplung 11 lässt sich die Abtriebswelle 10 des Verbrennungsmotors 7 mit einer Vollwelle 13 eines ersten Teilgetriebes 3 des Doppelkupplungsgetriebes 2 kraftschlüssig verbinden. Die Vollwelle 13 ist in dem Getriebegehäuse 31 gelagert. Im ersten Teilgetriebe 3 ist eine erste Gruppe 8 von Gängen vorgesehen. Die erste Gruppe 8 umfasst die ungeraden Vorwärtsgänge, d. h. den ersten, den dritten, den fünften und den siebten Gang sowie den Rückwärtsgang. Der Rückwärtsgang ist zur erleichterten Anschaulichkeit in 1 nicht dargestellt. Der erste Gang ist mit einem ersten Zahnrad 17, der dritte Gang mit einem zweiten Zahnrad 16 als Festräder und der fünfte Gang ist mit einem dritten Zahnrad 14 sowie der siebte Gang mit einem vierten Zahnrad 15 als Losräder auf der Vollwelle 13 ausgebildet. Über eine nicht dargestellte Schaltkinematik mit einer Schaltmuffe und einer Synchronisierung ist wahlweise das dritte oder das vierte Zahnrad 14, 15 auf der Vollwelle 13 festlegbar.
Ein zweites Teilgetriebe 4 weist eine Hohlwelle 18 auf, durch die die Vollwelle des ersten Teilgetriebes 3 geführt ist. Die Hohlwelle 18 ist über die zweite Kupplung 12 mit der Abtriebswelle 10 des Verbrennungsmotors 7 kraftschlüssig verbindbar. Die Doppelkupplung 5 ist dabei derart ausgebildet, dass wahlweise die erste Kupplung 11, die zweite Kupplung 12 teilweise oder vollständig beide Kupplungen 11, 12 oder keine der beiden Kupplungen 11, 12 geschlossen werden können. Dazu ist ein Hydrauliksystem 100 vorgesehen, das über eine Ansteuerung eines Steuergeräts 101 in entsprechenden Schaltpositionen geschaltet wird, um eine oder beide Kupplungen 11, 12, wenigstens teilweise zu schließen. Selbstverständlich ist anstelle des Hydrauliksystems 100 auch ein elektrisches Steuersystem zu Betätigung der beiden Kupplungen 11, 12 denkbar. Auch sind andere Aktuatoren zur Betätigung der Kupplungen 11, 12 denkbar. Wesentlich dabei ist jedoch, dass die beiden Kupplungen 11, 12 unabhängig voneinander betätigt werden können.
Der Hohlwelle 18 des zweiten Teilgetriebes 4 ist eine zweite Gruppe 9 von Getriebegängen zugeordnet. Die zweite Gruppe 9 umfasst die geraden Gänge: einen zweiten Gang mit einem fünften Zahnrad 21, einen vierten Gang mit einem sechsten Zahnrad 19 und einen sechsten Gang mit einem siebten Zahnrad 20, wobei das fünfte Zahnrad 21 als Festrad und das sechste und siebte Zahnrad 19, 20 als Losräder auf der Hohlwelle 18 ausgebildet sind. Über eine weitere nicht dargestellte Schaltkinematik mit Synchronisierung und Schaltmuffe wird das sechste oder siebte Zahnrad 19, 20 mit der Hohlwelle 18 kraftschlüssig verbunden.
Die Hohlwelle 18 ist über die Vollwelle 13 in dem Getriebegehäuse 31 des Doppelkupplungsgetriebes 2 gelagert. Parallel zur Vollwelle 13 und Hohlwelle 18 ist eine Hauptwelle 22 vorgesehen, auf der zur Verwirklichung gewünschter Getriebeübersetzungen ein achtes Zahnrad 23 bis vierzehntes Zahnrad 29 angeordnet sind. Das achte bis vierzehnte Zahnrad 23 bis 29 befinden sich mit den entsprechenden Zahnrädern 19 bis 21 bzw. 14 bis 17 des ersten bzw. zweiten Teilgetriebes 3, 4 in Eingriff. Die Hauptwelle 22 ist ebenso im Getriebegehäuse 31 des Doppelkupplungsgetriebes 2 gelagert. Das achte, neunte, dreizehnte und vierzehnte Zahnrad 23, 24, 28, 29 des vierten, sechsten, siebten und fünften Gangs sind jeweils als Festrad ausgebildet und sind jeweils dem ersten, zweiten Zahnrad 14, 15 auf der Vollwelle 13 des ersten Teilgetriebes 3 und dem sechsten bzw. siebten Zahnrad 19, 20 der Hohlwelle 18 des zweiten Teilgetriebes 4 zugeordnet. Das zehnte bis zwölfte Zahnrad 27, 26, 25 des dritten, ersten, zweiten Gangs sind den als Festrädern ausgebildeten ersten bzw. zweiten Zahnrädern 16, 17 der Vollwelle 13 des Teilgetriebes 3 bzw. dem fünften Zahnrad 21 der Hohlwelle 18 des Teilgetriebes 4 zugeordnet und befinden sich mit diesen Zahnrädern 16, 17, 21 im Eingriff. Die als Losräder ausgebildeten zehnten bis zwölften Zahnräder 25, 26, 27 können mittels nicht dargestellter Schaltmuffen und Synchronisierungen auf der Hauptwelle 22 kraftschlüssig festgelegt werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die Anordnung von Festrädern und Losrädern auf den jeweiligen Wellen 13, 18, 22 frei ist und sich an der Bauraumgestaltung des Doppelkupplungsgetriebes 2 orientiert. Selbstverständlich sind konstruktiv und funktionell auch andere Varianten als die in der Ausführungsform gezeigte denkbar.
Ferner ist in dem Doppelkupplungsgetriebe 2 eine Antriebswelle 32 (gestrichelt angedeutet) vorgesehen, die parallel zur Hauptwelle 22 angeordnet ist. Die Antriebswelle 32 ist über ein nicht dargestelltes Zahnradpaar mit der Hauptwelle 22 gekoppelt. Die Antriebswelle 32 steht in Wirkverbindung mit wenigstens einem Rad des Fahrzeugs und überträgt eine Leistung aus dem Doppelkopplungsgetriebe 2 an wenigstens ein Rad des Fahrzeugs.
Das in der Ausführungsform beschriebene Doppelkupplungsgetriebe 2 hat den Vorteil, dass mithilfe der zwei Teilgetriebe 3, 4 ein vollautomatischer Gangwechsel ohne Zugkraftunterbrechung ermöglicht wird. Die Steuerung hierfür kann beispielsweise mittels des Steuergeräts 101 erfolgen. Das Steuergerät 101 kann den Gangwechsel vollkommen automatisch selbsttätig ansteuern oder aufgrund eines Fahrerwunsches, der beispielsweise über eine Schaltrippe oder einen Hebel dem Steuergerät 101 mitgeteilt wird, erfolgen. Durch die beiden Kupplungen 11, 12, ist es möglich, den neu gewünschten Gang bereits einzulegen und mit dem Öffnen der geschlossenen Kupplung 11 gleichzeitig die andere Kupplung 12 zu schließen.
Durch die temperaturabhängigen Viskositätseigenschaften der Kühlflüssigkeit 30 kann es zu einem erhöhten Verschleiß des Doppelkupplungsgetriebes 2 bei niedrigen Temperaturen kommen. Ferner ist der Verbrauch des Verbrennungsmotors 7 bei einer zähflüssigen Kühlflüssigkeit 30 erhöht. Um den Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes 2 gezielt zu steuern, ist ferner ein Temperatursensor 103 vorgesehen, der in der Ausführungsform eine Temperatur der Kühlflüssigkeit 30 erfasst. Der Temperatursensor 103 kann aber auch ausgebildet sein, eine Temperatur einer anderen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes 2, z.B. eines Reibbelags einer der beiden Kupplung 11, 12, zu erfassen. Der Temperatursensor 103 stellt dem Steuergerät 101 über eine Verbindung 104 ein Temperatursignal zur Verfügung.
Das Steuergerät 101 ist über eine weitere Verbindung 105 mit weiteren Sensoren 106 verbunden, die Betriebsparameter des Fahrzeugs wie beispielsweise den Fahrerwunsch, eine Fahrgeschwindigkeit oder einen Fahrrichtungswunsch erfassen. Auch können weitere Sensoren 106, insbesondere weitere Temperatursensoren 106, vorgesehen sein, um die Temperatur von verschiedenen Komponenten 11, 12, 3, 4 des Doppelkupplungsgetriebes zu überwachen.
Ferner ist das Steuergerät 101 mit einem Speicher 102 verbunden, in dem Verfahren zur Ansteuerung der Kupplungen 11, 12 abhängig von den Betriebsparametern und weiteren Parametern abgelegt sind. Das Steuergerät 101 ist ausgebildet, eine Wahl der Gänge des Doppelkupplungsgetriebes 2 abhängig von den Betriebsparametern und/oder den weiteren Parametern wie beispielsweise den Fahrerwunsch oder die Fahrtrichtung festzulegen. Ferner ist in dem Datenspeicher 102 das Verfahren zum Betrieb, insbesondere zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit 30, abgelegt, wie es in 2 schematisch als Ablaufdiagramm gezeigt ist.
Das Steuergerät 101 ist dabei ausgelegt, die beiden Teilgetriebe 3, 4 gegeneinander bei einem Ruhezustand oder einem Bremsvorgang des Fahrzeugs zu verspannen. Dies wird dadurch erreicht, dass beide Kupplungen 11, 12 wenigstens teilweise bei jeweils einem eingelegten Gang in beiden Teilgetrieben 3, 4 gleichzeitig mit Druck beaufschlagt werden und wenigstens teilweise geschlossen, also in einer Schlupfposition, sind. In dieser Situation stehen beide Kupplungen 11, 12 über die Teilgetriebe 3, 4 in Wirkverbindung mit der Antriebswelle 32 und der Abtriebswelle 10 des Verbrennungsmotors 7. Dabei wird im Folgenden unter dem Fahrgang, der Gang verstanden, der das Übersetzungsverhältnis zur Übertragung von Leistung von der Antriebswelle 10 zur Abtriebswelle 32 festlegt. Unter einem Schattengang wird der Gang des Doppelkupplungsgetriebes 2 verstanden, der von einem der beiden Teilgetriebe 3, 4 eingelegt ist, aber nicht über die Kupplung 11, 12 mit der Abtriebswelle 10 verbunden ist. Somit ist der Schattengang nicht zum Antrieb der Abtriebswelle 10 geeignet.
Da die beiden Teilgetriebe 3, 4 jeweils unterschiedliche Übersetzungen aufweisen, ergibt sich bei Einkopplung beider Kupplungen 11, 12 eine Verspannung der Teilgetriebe 3, 4 bzw. eine Verspannung des Fahrgangs mit dem Schattengang. Das Steuergerät 101 ist dabei ausgebildet, einen Schließdruck für wenigstens eine der beiden Kupplungen 11, 12 in Abhängigkeit des vom Steuergerät 101 erfassten Temperatursignals bei einem Bremsvorgang zu variieren. Alternativ kann aber auch der Schließdruck in Abhängigkeit des eingelegten Fahrgangs und/oder der Fahrgeschwindigkeit variiert werden. Dabei ist das Steuergerät 101 ausgebildet, den Schließdruck bei einer Kupplung 11, 12, insbesondere der Kupplung, die den aktuellen Fahrgang überträgt, bis zu einem maximalen Schließdruck anzuheben, so dass durch eine Überanpressung der ersten Kupplung 11 ein Schlupf der ersten Kupplung 11 ausgeschlossen ist. Der Schließdruck der zweiten Kupplung 12, die dem Schattengang zugeordnet ist, kann dabei so variiert werden, dass die zweite Kupplung 12 durchschlüpft. Dadurch wird Reibarbeit in der zweiten Kupplung 12 geleistet, die zu einer Erwärmung der zweiten Kupplung 12 führt.
Um eine Überhitzung der Kupplungen 11, 12 zu vermeiden, werden die Kupplungen 11, 12 durch die Kühlflüssigkeit 30 gekühlt. Dabei nimmt die Kühlflüssigkeit 30 die durch die zweite Kupplung 12 entstehende Wärme auf und wird dadurch aufgewärmt. Durch das Erwärmen wird die Kühlflüssigkeit 30 dünnflüssiger, so dass dadurch der Verbrauch des Verbrennungsmotors 7 reduziert wird und gleichzeitig der Verschleiß der Doppelkupplung 2 reduziert wird.
Um die Erwärmung der Kühlflüssigkeit 30 weiter zu beschleunigen, werden die beiden Teilgetriebe 3, 4 nicht nur in der Bremsphase des Fahrzeugs, sondern auch im Stillstand des Fahrzeugs bei laufendem Verbrennungsmotor 7 verspannt. Im Stillstand des Fahrzeugs ist das Steuergerät 101 ausgelegt, die beiden Kupplungen 11, 12 derart anzusteuern, dass beide Kupplungen 11, 12 gleichzeitig durchschlupfen, also nur teilweise geschlossen sind. Ein Überanpressen der ersten Kupplung 11 ist im Stillstand des Fahrzeugs nicht möglich, da andernfalls der Verbrennungsmotor 7 durch die direkte Verbindung zu den Antriebsrädern gestoppt wird. Schlüpfen beide Kupplungen 11, 12 im Stillstand des Fahrzeugs durch, wird die Kühlflüssigkeit 30 auch durch die erste Kupplung 11 zusätzlich erwärmt, so dass die Erwärmung der Kühlflüssigkeit 30 dadurch besonders schnell vonstatten geht.
2 zeigt ein Beispiel für die Durchführung eines Verfahrens des in 1 gezeigten Doppelkupplungsgetriebes 2.
Dazu überprüft in einem ersten Verfahrensschritt 200 das Steuergerät 101, ob im Speicher 102 abgelegte Eintrittsbedingungen erfüllt sind. Bevorzugterweise sind in der Ausführungsform die Eintrittsbedingungen, dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit 30, die das Steuergerät 101 über den Temperatursensor 103 erfasst, unter einem vordefinierten Temperaturschwellenwert liegt. Der Temperaturschwellenwert ist im Speicher 102 abgelegt. Ferner überprüft das Steuergerät 101, ob ein Wählhebel des Doppelkupplungsgetriebes 2 sich in einer Vorwärts- oder Rückwärtsfahrtstellung befindet. Des Weiteren wird von dem Steuergerät 101 geprüft, ob die Fahrgeschwindigkeit größer gleich 0 km/h ist. Ferner überprüft die Steuereinrichtung als Eintrittsbedingung, ob eine Vetofreiheit, d. h. ob nicht von einem anderen Steuergerät des Kraftfahrzeugs eine Verspannung durch ein Signal blockiert ist, vorliegt.
Sind die Eintrittsbedingungen erfüllt, so legt das Steuergerät 101 den Fahrgang und den Schattengang in einem zweiten Verfahrensschritt 205 ein.
Die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs wird in einem dritten Verfahrensschritt 210 durch das Steuergerät 101 überprüft. Hierzu stellt einer der weiteren Sensoren dem Steuergerät 101 ein Fahrgeschwindigkeitssignal bereit, das mit der Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs korreliert. Das Steuergerät 101 vergleicht das Fahrgeschwindigkeitssignal mit einem vordefinierten Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert vs. Unterschreitet die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs den vordefinierten Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert vs, so wird ein Schattengang S eingelegt, der um den Wert des Fahrgangs F um 1 reduziert ist. So wird beispielsweise bei einem eingelegten dritten Gang als Fahrgang F bei dem Unterschreiten des Fahrgeschwindigkeitsschwellenwerts vs der zweite Gang als Schattengang S gewählt. Überschreitet das Fahrgeschwindigkeitssignal den vordefinierten Fahrgeschwindigkeitsschwellenwert vs, so wird ein Schattengang S eingelegt, der um einen Gang größer ist als der Fahrgang F. Liegt beispielsweise wie oben erwähnt als Fahrgang der dritte Gang vor, so wird bei Überschreiten des vordefinierten Fahrgeschwindigkeitsschwellenwerts vs durch das Fahrgeschwindigkeitssignal als Schattengang S der vierte Gang gewählt.
Weiter erfasst das Steuergerät 101 kontinuierlich, ob ein Bremsdrucksignal B_s oder ein Bremsdrucksignal B_s, das unterhalb eines vordefinierten Schwellenwerts, vorliegt. Liegt kein Bremsdrucksignal B_s vor oder unterschreitet das Bremsdrucksignal B_s den vordefinierten Schwellenwert, so wird nur diejenige Kupplung 11, 12 mit dem Schließdruck beaufschlagt, die das Teilgetriebe 3, 4 schaltet, das den aktuellen Fahrgang F aufweist. Die andere Kupplung 11, 12 ist in diesem Zustand geöffnet. Erfasst das Steuergerät 101 in einem vierten Verfahrensschritt 215 das Vorliegen eines Bremsdrucksignals B_s oder überschreitet das Bremsdrucksignal B_s so steuert das Steuergerät 101 das Hydrauliksystem 100 derart an, dass die zweite Kupplung 12 bei vollständig geschlossener erster Kupplung 11 mit einem korrespondierend zum Bremsdrucksignal B_s ausgebildeten Schließdruck beaufschlagt wird, so dass das Kupplungsmoment am Schattengang proportional zum Bremsdrucksignal B_s erhöht, bzw. wenn das Bremsdrucksignal B_s abfallend ist, gesenkt wird.
Das Steuergerät 101 kann ausgebildet sein, wenigstens zwei Druckniveaus für den Schließdruck zum Schließen der zweiten Kupplung 12 über das Hydrauliksystem 100 anzusteuern. Dabei wird mit dem ersten Druckniveau des Schließdrucks die zweite Kupplung 12 in die Schlupfposition geschalten und das zweite Teilgetriebe 4 gegenüber dem ersten Teilgetriebe 3 verspannt. Das erste Druckniveau kann wie voranstehend bereits erläutert über das Bremsdrucksignal B_s, gegebenenfalls proportional, verändert werden.
Erfasst das Steuergerät 101, dass die Temperatur der Kühlflüssigkeit 30 unterhalb des vordefinierten Temperaturschwellenwerts ist, so kann das Steuergerät 101 über das Hydrauliksystem 100 die zweite Kupplung 12 mit dem zweiten Druckniveau des Schließdrucks der zweiten Kupplung 12 beaufschlagen, wobei das zweite Druckniveau gegenüber dem ersten Druckniveau erhöht ist. Dies hat zur Folge, dass über die zweite Kupplung 12 ein erhöhter Wärmeeintrag in die Kühlflüssigkeit 30 eingebracht wird, so dass die Kühlflüssigkeit 30 schneller erwärmt und auf Betriebstemperatur gebracht wird. Dabei kann das zweite Druckniveau ebenso proportional zum Bremsdruck variiert werden. Dies bedeutet, dass für eine stärkere Bremsung und Erwärmung der Kühlflüssigkeit das Druckniveau des Schließdrucks der zweiten Kupplung 12 höher und für eine schwächere Bremsung und langsamere Erwärmung der Schließdruck der zweiten Kupplung 12 niedriger eingestellt wird.
In einem fünften Verfahrensschritt 220 überprüft das Steuergerät 101, ob die Eintrittsbedingungen nach wie vor erfüllt sind. Ist eine der Eintrittsbedingungen nicht mehr erfüllt, beispielsweise hat die Temperatur der Kühlflüssigkeit 30 den vorgegebenen Temperaturschwellenwert erreicht oder überschritten, so öffnet das Steuergerät 101 über das Hydrauliksystem 100 die zweite Kupplung 12 durch eine Reduktion des Schließdrucks der zweiten Kupplung 12 und entkoppelt somit den Schattengang vom Fahrgang. Somit wird dadurch die Verspannung der beiden Teilgetriebe 3, 4 aufgehoben. Dies erfolgt im sechsten Verfahrensschritt 225.
Alternativ kann das Steuergerät 101 im fünften Verfahrensschritt 220 den Schließdruck für die zweite Kupplung 12 bei einem Überschreiten des Temperaturschwellenwerts durch das Temperatursignal vom zweiten Druckniveau auf das erste Druckniveau zurückfahren, so dass weiterhin das Doppelkupplungsgetriebe 2 zum Abbremsen des Fahrzeugs verwendet werden kann. Allgemein gesagt, wird der Schließdruck der ersten und/oder zweiten Kupplung mit zunehmender Temperatur der wenigstens einen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes reduziert.
Zusätzlich kann im dritten Verfahrensschritt 210 die Steuereinrichtung 101 erfassen, dass die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs null beträgt. Dann öffnet das Steuergerät 101 über das Hydrauliksystem 100 die erste Kupplung 11 derart, dass die erste Kupplung 11 sich im Schlupfbetrieb befindet. Die zweite Kupplung 12 wird über das Hydrauliksystem 100 vom Steuergerät 101 derart angesteuert, dass auch die zweite Kupplung im Schlupfbetrieb ist. Dadurch wird Wärmeenergie sowohl über die erste als auch die zweite Kupplung 11, 12 in die Kühlflüssigkeit 30 auch im Stillstand des Fahrzeugs eingebracht.
Das schnell aufgewärmte Doppelkupplungsgetriebe 2 bzw. die schnell erwärmte Kühlflüssigkeit 30 hat den Vorteil, dass neben den reduzierten Verlusten im normalen Fahrbetrieb gleichzeitig auch der Bremsweg des Kraftfahrzeugs reduziert werden kann. Auch ist der Verbrauch der Verbrennungsmaschine 7 durch das dünnflüssigere Kühlöl 30 reduziert.
Die oben beschriebene Ausgestaltung hat den weiteren Vorteil, dass auf Wärmetauscher zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit 30 mittels der Kühlflüssigkeit 30 des Verbrennungsmotors 7 verzichtet werden kann. Auch kann dadurch weiterhin ein schnelles Aufwärmen des Fahrgastinnenraums durch die Kühlflüssigkeit 30 der Verbrennungsmaschine 7 gewährleistet werden, so dass bei gleichem Komfort für den Fahrer insgesamt der Kraftstoffverbrauch des Fahrzeugs durch das Verspannen der beiden Teilgetriebe 3, 4 im Stillstand oder beim Abbremsen zur Erwärmung der Kühlflüssigkeit 30 reduziert werden kann.
Es wird darauf hingewiesen, dass in der Ausführungsform beispielhaft die Erwärmung der Kühlflüssigkeit 30 als Komponente des Doppelkupplungsgetriebes 2 genannt ist. Selbstverständlich kann auch die Verspannung in Abhängigkeit der Temperatur einer anderen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes 2 erfolgen. Beispielsweise kann die Verspannung auch in Abhängigkeit der Temperatur der beiden Teilkupplungen 11, 12 erfolgen, so dass auf diese Weise ein Überhitzen wenigstens einer der beiden Teilkupplungen 11, 12 vermieden werden kann. Dies ist insbesondere relevant, wenn das Fahrzeug über längere Fahrten bergab über eine Verspannung der beiden Teilgetriebe 11, 12 abgebremst wird.

Claims

Verfahren zum Betrieb eines Doppelkupplungsgetriebes (2) eines Antriebs (1) eines Fahrzeugs, wobei das Doppelkupplungsgetriebe (2) mit zwei Kupplungen (11, 12) und mit zwei Teilgetrieben (3, 4) von einem Motor (7) des Fahrzeugs angetrieben wird, wobei beide Kupplungen (11, 12) wenigstens in eine Schlupfposition geschalten werden, wobei in beiden Teilgetrieben (3, 4) ein Gang eingelegt wird, so dass die Teilgetriebe (3, 4) verspannt werden und eine Bremswirkung auf das Fahrzeug ausgeübt wird, wobei das Verspannen der beiden Teilgetriebe (3, 4) in Abhängigkeit einer Temperatur wenigstens einer Komponente des Doppelkupplungsgetriebes (2) erfolgt, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schließdruck der ersten und/oder zweiten Kupplung (11, 12) mit zunehmender Temperatur der wenigstens einen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes (2) reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Doppelkupplungsgetriebe (2) wenigstens teilweise mit einer Kühlflüssigkeit (30) befüllt ist, wobei die Verspannung der beiden Teilgetriebe (3, 4) in Abhängigkeit der Temperatur der Kühlflüssigkeit (30) erfolgt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei beide Kupplungen (11, 12) in wenigstens eine Schlupfposition geschalten werden, wenn das Fahrzeug durch einen Bremsvorgang abgebremst wird, insbesondere zum Stehen gebracht wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kupplung (11) in eine Schließposition geschalten wird und die zweite Kupplung (12) in die Schlupfposition geschalten wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Schließdruck der zweiten Kupplung (12) abhängig von der Temperatur der wenigstens einen Komponente des Doppelkupplungsgetriebes (2) und/oder einer Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeugs verändert wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schließdruck abhängig von einer gewünschten Verzögerung des Fahrzeuges und in Abhängigkeit der Temperatur der Kühlflüssigkeit (30) variiert wird, wobei insbesondere für eine stärkere Bremsung und Erwärmung der Kühlflüssigkeit (30) der Schließdruck wenigstens einer Kupplung (11, 12) höher und für eine schwächere Bremsung und langsamere Erwärmung der Schließdruck wenigstens einer Kupplung (11, 12) niedriger eingestellt wird.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Stillstand des Fahrzeuges bei laufendem Motor (7) beide Kupplungen (11, 12) wenigstens in der Schlupfposition gehalten werden.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Verspannung der beiden Teilgetriebe (3, 4) in Abhängigkeit einer Fahrwahlstufe des Doppelkupplungsgetriebes (2) erfolgt.
Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Kupplungen (11, 12) über einen hydraulischen Druck geschalten werden, wobei im Stillstand des Fahrzeuges der hydraulische Druck für die jeweilige Schlupfposition der Kupplungen (11, 12) aufrechterhalten wird.
Steuergerät (101), das ausgebildet ist, um ein Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche durchzuführen.