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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Getriebes zur Reduktion oder Unterdrückung von Rasselgeräuschen, insbesondere nach dem Oberbegriff von Anspruch 1.
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Bei Getrieben, wie insbesondere auch bei Doppelkupplungsgetrieben, kann es im Betriebsverlauf zu Rasselerscheinungen mit Rasselgeräuschen kommen, die dem Fahrer eines Kraftfahrzeugs als eher unangenehme Geräusche erscheinen.
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Bei Doppelkupplungsgetrieben stehen in der Regel zwei Übertragungsstränge innerhalb des Getriebes zur Verfügung, wobei jeder Übertragungsstrang mittels einer Kupplung zur Drehmomentübertragung aktiv geschaltet werden kann, wenn die diesbezügliche, dem Übertragungsstrang zugeordnete Kupplung eingerückt wird um ein gezieltes Drehmomentübertragen zu können. Die Kupplung des anderen, passiven Übertragungsstrangs bleibt dabei ausgerückt. In diesem Fall kommt es insbesondere in dem nicht aktiven Übertragungsstrang des Getriebes zu Geräuschen, was auch als Rasseln bezeichnet wird, weil Getriebeteile aufgrund von angeregten Vibrationen gegeneinander schlagen und so Geräusche erzeugen.
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Diese Rasselgeräusche werden im Stand der Technik gemäß der
DE 10 2006 008 3207 A1 dadurch beseitigt, dass die Kupplung des passiven Übertragungsstrangs derart eingerückt wird, dass ein Schlupf an der Kupplung entsteht, so dass der passive Übertragungsstrang beaufschlagt und geringfügig verspannt wird und die Teile des Übertragungsstrangs durch die Verspannung aneinander anliegen, so dass auch bei Vibrationen kein oder reduziertes Rasseln zu hören ist.
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Dies hat allerdings den Nachteil, dass das permanente Anlegen der Kupplung zu einem erheblichen Verschleiß der Kupplung und auch zu einem inakzeptabel hohen Kraftstoffmehrverbrauch führt.
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Daher ist es die Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Steuerung eines Getriebes zu schaffen, das eine Reduktion oder Unterdrückung von Rasselgeräuschen erreicht und dennoch einen geringen Verschleiß und nur einen geringen aber dennoch akzeptablen Kraftstoffmehrverbrauch verursacht.
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Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung sieht ein Verfahren zur Steuerung eines Getriebes zur Reduktion oder Unterdrückung von Rasselgeräuschen vor, insbesondere in Doppelkupplungsgetrieben, mit einem ersten Übertragungsstrang mit einer ersten Kupplung und mit einem zweiten Übertragungsstrang mit einer zweiten Kupplung, wobei den Übertragungsstränge Getriebeübersetzungen zugeordnet sind, so dass zwischen einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle des Getriebes ein Drehmoment über einen ausgewählten Übertragungsstrang mit eingelegter Getriebeübersetzung übertragbar ist, wobei die Kupplung des ausgewählten Übertragungsstrangs zur Drehmomentübertragung eingerückt ist, wobei auch die Kupplung des nicht ausgewählten Übertragungsstrangs zeitlich begrenzt derart eingerückt wird, dass sie schlupfend betrieben wird. Dadurch kann die Schlupfphase auf die Betriebsphasen bzw. Betriebszeiten begrenzt werden, für die der Schlupf hilfreich ist. Für die verbleibenden Betriebsphasen ohne kritisches Potential für Getrieberasseln kann auf dem Schlupf verzichtet werden.
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Besonders vorteilhaft ist es, wenn in dem nicht ausgewählten Übertragungsstrang auch eine Getriebeübersetzung eingelegt wird. Dadurch kann durch das Anlegen der Kupplung eine Verspannung des Übertragungsstrangs erzielt werden. Entsprechend ist es vorteilhaft, wenn vor dem Anlegen der Kupplung eine Getriebeübersetzung in diesem Übertragungsstrang eingelegt wird.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn die Kupplung des nicht ausgewählten Übertragungsstrangs nur in kritischen Betriebssituationen des Getriebes zeitlich begrenzt schlupfend betrieben wird. Dadurch kann die Schlupfdauer begrenzt werden auf die Betriebsphasen, in welchen Rasselgeräusche auftreten oder wahrscheinlich auftreten könnten.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn eine kritische Betriebssituation ein Schaltvorgang, wie ein Hochschaltvorgang oder ein Rückschaltvorgang ist. Dabei können aufgrund der Übersetzungswechsel Rasselgeräusche auftreten.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn eine kritische Betriebssituation eine beispielsweise plötzliche getriebeeingangsseitige Drehmomenterhöhung ist. Diese kann beispielsweise bei einer Gaspedalbetätigung der Fall sein, wie bei einem so genannten Tip-In. Dabei kann als plötzliche Drehmomenterhöhung eine Erhöhung von beispielsweise zumindest 10% in einer definierten Zeitdauer von etwa 1 Sekunde sein.
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Auch ist es vorteilhaft, wenn eine Erkennung einer vorliegenden Betriebssituation durchgeführt wird, so dass die nicht ausgewählte Kupplung zur Rasselgeräuschreduktion schlupfend angesteuert wird. Die Betriebssituation kann anhand von Sensordaten und/oder mittels Daten von Steuereinheiten erkannt werden, wie beispielsweise Drehzahlen von Motor, Getriebeeingangswelle, Getriebeausgangswelle, Fahrzeuggeschwindigkeit, Übersetzungsverhältnis, Gaspedalstellung, etc.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn eine Erkennung einer zukünftigen kritischen Betriebssituation durchgeführt wird, um die nicht ausgewählte Kupplung bereits ansteuern zu können, bevor das Rasselgeräusch entstanden ist. So kann beispielsweise bei einem beabsichtigten Wechsel der Getriebeübersetzung die relevante Betriebssituation vorhergesehen werden.
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Auch ist es zweckmäßig, wenn bei Nichtvorliegen der kritischen Betriebssituation dass schlupfende Ansteuern der Kupplung beendet oder verhindert wird.
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Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn der Schlupf im Bereich von etwa 5 bis 50 Umdrehungen pro Minute (rpm), vorzugsweise im Bereich von 10 bis 20 Umdrehungen pro Minute.
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Die vorliegende Erfindung wird nachfolgend anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Verbindung mit den zugehörigen Figuren näher erläutert:
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Dabei zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Getriebes im Antriebsstrang zur Erläuterung der Erfindung,
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2 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung, und
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3 ein Diagramm zur Erläuterung der Erfindung.
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Die 1 zeigt in einer schematischen Darstellung den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges mit einem Antriebsmotor 1 einer ersten Kupplung 2, einer Scheibe oder einem Schwungrad 3, sowie einem Dämpfer 4 in einem ersten Übertragungsstrang 5 eines Getriebes 6.
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Weiterhin ist eine zweite Kupplung 7 mit einer zweiten Scheibe oder Schwungmasse 8 und einem zweiten Dämpfer 9 in einem zweiten Übertragungsstrang 10 des Getriebes 6 vorgesehen.
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Die Kupplungen 2 und 7 als erste Kupplung 2 des ersten Übertragungsstrangs 5 bzw. als zweite Kupplung 7 des zweiten Übertragungsstrangs 10 können jeweils eingerückt sein, um ein Drehmoment zwischen einer Eingangswelle 11 und einer Ausgangswelle 12 des Getriebes übertragen zu können. Dabei sind die Kupplungen 2, 7 alternativ zueinander eingerückt, um ein Drehmoment entweder durch den ersten Übertragungsstrang 5 oder über den zweiten Übertragungsstrang 10 zu übertragen. Bei einem Übersetzungswechsel wird dabei vorzugsweise zwischen den Übertragungssträngen gewechselt. Dabei kann die einzulegende Getriebeübersetzung bereits im Übertragungsstrang eingelegt sein, so dass lediglich die Kupplung dieses Übertragungsstrangs eingerückt wird, wobei die Kupplung des anderen Übertragungsstrangs ausgerückt wird.
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Der Ausgangswelle 12 des Getriebes 6 ist der verbleibende Antriebsstrang 13 bis zu den angetriebenen Rädern 14 nachgeordnet. Die zweite Getriebeeingangswelle 15 ist des zweiten Übertragungsstrangs ist ebenso mit dem Antriebsmotor 1 verbindbar.
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Im Falle, dass die Kupplung 2 eingerückt ist und ein Drehmoment vom Antriebsmotor 1 über das Getriebe 6 auf die angetriebenen Räder 14 übertragen wird, ist ein Übersetzungsverhältnis 16 im Getriebe eingelegt, wobei beispielsweise bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zumindest zwei Übertragungssträngen 5, 10 in dem nicht aktiven Übertragungsstrang, hier Übertragungsstrang 10, keine Getriebeübersetzung eingelegt sein muss.
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Dadurch können bei kritischen Betriebszuständen Rasselgeräusche entstehen, weil formschlüssige Verbindungselemente 17 spielbehaftet sein können, so dass diese formschlüssigen Verbindungselemente 17 im Rahmen ihres Spiels sich bewegen können und Elemente der formschlüssigen Verbindung aufeinander treffen können und dabei die Geräusche erzeugen können. Auch können bei lose angeordneten Rädern 18 des Getriebes 6 und bei deren formschlüssigen Verbindungen 19 entsprechende Rasselgeräusche auftreten.
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Erfindungsgemäß wird die Kupplung 7, die zu dem nicht ausgewählten und nicht aktiven Übertragungsstrang 10 zugehörig ist, ebenso zumindest teilweise eingerückt, wobei vorteilhaft auch eine Getriebeübersetzung im zweiten Übertragungsstrang 10 eingelegt wird, so dass der zweite Übertragungsstrang 10 durch zeitweises und teilweises Anlegen der Kupplung 7 beaufschlagt wird, so dass aufgrund der Verspannung des Übertragungsstrangs 10 die Rasselgeräusche unterdrückt oder reduziert werden.
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Die 2 zeigt zwei Diagramme, wobei im oberen Diagramm Drehzahlen n als Funktion der Zeit t dargestellt sind und im unteren Diagramm Drehmomente M als Funktion der Zeit t dargestellt sind.
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Dabei entsprechen die Kurven 50 und 51 der Motordrehzahl bzw. dem Motormoment, die Kurven 52 und 53 entsprechen der Drehzahl bzw. dem Drehmoment des aktiven Übertragungsstrangs 5 und die Kurven 54 und 55 entsprechen der Drehzahl bzw. dem Drehmoment des nicht aktiven, nicht ausgewählten Übertragungsstrangs 10. Mit der unterbrochenen Linie 56 wird ein Schlupfbereich dargestellt. Dieser Schlupfbereich identifiziert den Zeitbereich einer kritischen Betriebssituation.
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In der 2 ist ein sogenannter Tip-In-Vorgang dargestellt, also eine plötzliche starke Erhöhung des Motormoments und der Motordrehzahl aufgrund einer plötzlichen Gaspedalbetätigung.
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Bei dieser Gaspedalbetätigung nimmt die Motordrehzahl stark zu, was auch als quasi sprunghafter Anstieg bezeichnet werden kann. Auch das Motormoment steigt von einem niederen unteren Niveau bei 57 auf ein höheres oberes Niveau bei 58 an.
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Dadurch steigen die Drehzahl und das Drehmoment des aktiven Übertragungsstrangs an, wobei das Drehmoment des aktiven Übertragungsstrangs erst einmal nach unten absinkt und dann stark ansteigt. Das Drehmoment des nicht aktiven Übertragungsstrangs 55 kann in der Zeitphase t1 geringfügig erhöht werden, so dass es größer als Null ist, so dass die Kupplung des zweiten, nicht ausgewählten, Übertragungsstrangs 55 schlupfend anliegt und dadurch die kritische Zeitphase t1 während des Tip-In entschärft, da die Gefahr der Rasselgeräusche durch das zumindest geringfügige Anlegen der zweiten Kupplung und das Verspannen des zweiten Übertragungsstrangs aufgehoben wird. Das geringfügige Anlegen stellt etwa ein übertragbares Drehmoment im Bereich von 5 bis 20 Nm dar.
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Die 3 zeigt wiederum zwei Diagramme, wobei im oberen Diagramm Drehzahlen als Funktion der Zeit und im unteren Diagramm Drehmomente als Funktion der Zeit t dargestellt sind.
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Dabei wird von einem Übertragungsstrang auf einen zweiten Übertragungsstrang geschaltet, wobei der ursprüngliche Übertragungsstrang der nicht ausgewählte Übertragungsstrang im Sinne des Zeitpunkts nach dem Schaltvorgang ist, so dass vor dem Schaltvorgang bei t = t0 die Motordrehzahl im Wesentlichen der Drehzahl 74 des nicht ausgewählten Übertragungsstrangs entspricht, nach dem Schaltvorgang die Motordrehzahl absinkt auf den Wert des aktiven Übertragungsstrangs, so dass sich die Kurve 70 vor dem Schaltvorgang im Wesentlichen auf dem Niveau der Kurve 74 bewegt und nach dem Schaltvorgang die Kurve 70 etwa auf dem Niveau der Kurve 72 liegt.
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Während des Schaltvorgangs tritt eine Schlupfphase 76 auf. Das Motordrehmoment wird während des Schaltvorgangs nahezu auf Null herabgesetzt und das Drehmoment des ausgewählten Übertragungsstrangs nach dem Schaltvorgang steigt während des Gangwechselvorganges im Zeitbereich t1 an, während das Drehmoment des nicht ausgewählten Übertragungsstrangs im Zeitbereich t1 absinkt. Es ist zu erkennen, dass das Drehmoment im Zeitbereich t2 nach dem Schaltvorgang für den nicht ausgewählten Übertragungsstrang im Bereich 77 nicht auf Null und auch nicht unter Null abfällt, was bedeutet, dass die Kupplung des zweiten, nicht ausgewählten Übertragungsstrangs noch mit endlichem Drehmoment schlupfend betrieben wird, um Rasselgeräusche zu verhindern. Das geringfügige Anlegen der Kupplung stellt wiederum etwa ein übertragbares Drehmoment im Bereich von 5 bis 20 Nm dar.
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Erfindungsgemäß ist es, dass durch das zeitweise und zumindest teilweise Anlegen der nicht ausgewählten Kupplung der zweite Übertragungsstrang verspannbar ist, wobei es vorteilhaft ist, wenn in diesem zweiten, nicht ausgewählten Übertragungsstrang auch eine Getriebeübersetzung eingelegt ist, um eine geeignete Verspannung zu erreichen.
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Das Einrücken der Kupplung des nicht ausgewählten Übertragungsstrangs erfolgt in kritischen Betriebssituationen und vorteilhaft vor Beginn dieser kritischen Betriebssituationen und nach Beendigung dieser kritischen Betriebssituationen ist die Kupplung ausgerückt, so dass keine dauerhafte Reibleistung in die Kupplung eingetragen wird.
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Geeignete kritische Betriebssituationen sind Schaltvorgänge, wie Hochschaltvorgänge oder Rückschaltvorgänge oder eine andere plötzliche getriebeeingangsseitige Drehmomenterhöhung. Auch sind andere Vorgänge mit stark zeitlich veränderlichen Drehmomentänderungen auswählbar, zu welchen die entsprechende Kupplung des nicht ausgewählten Übertragungsstrangs zumindest geringfügig einrückbar ist, so dass sie schlupfend ein Drehmoment übertragen kann.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsmotor
- 2
- Kupplung
- 3
- Scheibe oder Schwungrad
- 4
- Dämpfer
- 5
- erster Übertragungsstrang
- 6
- Getriebe
- 7
- Kupplung
- 8
- Scheibe oder Schwungmasse
- 9
- Dämpfer
- 10
- zweiter Übertragungsstrang
- 11
- Getriebeeingangswelle
- 12
- Getriebeausgangswelle
- 13
- verbleibender Antriebsstrang
- 14
- Rad
- 15
- Getriebeeingangswelle
- 16
- Getriebeübersetzung
- 17
- Spiel
- 18
- lose Räder
- 19
- formschlüssige Verbindung
- 50
- Kurve
- 51
- Kurve
- 52
- Kurve
- 53
- Kurve
- 54
- Kurve
- 55
- Kurve
- 56
- Schlupf
- 70
- Kurve
- 71
- Kurve
- 72
- Kurve
- 73
- Kurve
- 74
- Kurve
- 75
- Kurve
- 76
- Schlupf
- 77
- geringfügig erhöhtes Drehmoment
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- DE 1020060083207 A1 [0004]
