DE102014016470A1 - Method for operating a motor vehicle and corresponding motor vehicle - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Betriebsbremseinrichtung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug (1) ein Getriebe (3) aufweist und bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung und Vorliegen einer Bremsanforderung eine Notbremsbetriebsart eingeleitet wird, in der ein Bremsmoment mittels des Getriebes (3) erzeugt wird. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug (1).The invention relates to a method for operating a motor vehicle (1), wherein the motor vehicle (1) has a service brake device. It is provided that the motor vehicle (1) has a transmission (3) and in the event of a malfunction of the service brake device and the presence of a braking request an emergency braking mode is initiated in which a braking torque is generated by means of the transmission (3). The invention further relates to a motor vehicle (1).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs, wobei das Kraftfahrzeug eine Betriebsbremseinrichtung aufweist. Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug mit einer Betriebsbremseinrichtung.The invention relates to a method for operating a motor vehicle, wherein the motor vehicle has a service brake device. The invention further relates to a motor vehicle with a service brake device.

Das Kraftfahrzeug ist beispielsweise als Personenkraftwagen oder als Lastkraftwagen ausgebildet. Das Kraftfahrzeug verfügt über eine Antriebseinrichtung, mittels welcher ein auf das Antreiben des Kraftfahrzeugs gerichtetes Drehmoment erzeugt werden kann. Selbstverständlich kann dieses Drehmoment auch zum Verzögern des Kraftfahrzeugs genutzt werden. Weil das mittels der Antriebseinrichtung bereitstellbare Drehmoment jedoch in zumindest einigen Fällen nicht ausreicht, um das Kraftfahrzeug innerhalb einer gewünschten Zeit und/oder mit einem gewünschten Bremsweg zum Stillstand zu bringen, ist die Betriebsbremseinrichtung vorgesehen. Die Betriebsbremseinrichtung dient dazu, das Kraftfahrzeug während eines normalen Betriebs zu verlangsamen, insbesondere bis in den Stillstand.The motor vehicle is designed for example as a passenger car or as a truck. The motor vehicle has a drive device by means of which a torque directed to the driving of the motor vehicle can be generated. Of course, this torque can also be used to decelerate the motor vehicle. However, because the torque that can be supplied by the drive device is insufficient in at least some cases to bring the motor vehicle to a standstill within a desired time and / or with a desired braking distance, the service brake device is provided. The service brake device serves to slow the motor vehicle during normal operation, in particular to a standstill.

Die Betriebsbremseinrichtung wirkt vorzugsweise auf alle Räder des Kraftfahrzeugs. Die mittels der Betriebsbremseinrichtung an den Rädern erzielbare Bremskraft ist besonders bevorzugt innerhalb eines bestimmten Bereichs einstellbar. Beispielsweise weist die Betriebsbremseinrichtung wenigstens eine hydraulisch und/oder pneumatisch betätigte Bremse auf. Insbesondere ist an mehreren Rädern, bevorzugt allen Rädern, jeweils eine Bremse vorgesehen.The service brake device preferably acts on all wheels of the motor vehicle. The braking force that can be achieved at the wheels by means of the service brake device is particularly preferably adjustable within a certain range. For example, the service brake device has at least one hydraulically and / or pneumatically actuated brake. In particular, a brake is provided on a plurality of wheels, preferably all wheels.

Zusätzlich kann das Kraftfahrzeug eine Feststellbremseinrichtung aufweisen. Diese dient dazu, das Kraftfahrzeug sicher im Stillstand zu halten, also das Kraftfahrzeug gegen Wegrollen zu sichern. Die Feststellbremseinrichtung arbeitet beispielsweise mechanisch oder elektrisch beziehungsweise elektromechanisch.In addition, the motor vehicle may have a parking brake device. This serves to keep the vehicle safely at a standstill, ie to secure the motor vehicle against rolling away. The parking brake device operates, for example, mechanically or electrically or electromechanically.

Die Betriebsbremseinrichtung des Kraftfahrzeugs muss höchstens Sicherheitsanforderungen hinsichtlich ihrer Verfügbarkeit genügen. In jedem Betriebszustand des Kraftfahrzeugs muss es möglich sein, eine Bremskraft auf die Räder aufzubringen. Die Betriebsbremseinrichtung verfügt daher vorzugsweise sowohl in ihren hydraulischen und/oder pneumatischen als auch in ihren elektrischen Komponenten über Redundanzen, die selbst bei schweren Systemstörungen und Mehrfachfehlern die Möglichkeit zur Abbremsung des Kraftfahrzeugs sicherstellen. Teilweise wird zudem gesetzlich das Vorhandensein zweier unabhängiger Bremsanlagen beziehungsweise Bremseinrichtungen vorgeschrieben. Die Realisierung der Rückfallebenen in Hydraulik und/oder Pneumatik sowie der Elektronik sind aufgrund der zu schaffenden Redundanzen sehr kosten- und entwicklungsintensiv. Zahlreiche Komponenten dienen lediglich der Notfunktionalität und tragen zur Normalfunktionalität nicht bei.The service brake device of the motor vehicle must meet at most safety requirements with respect to their availability. In any operating condition of the motor vehicle, it must be possible to apply a braking force to the wheels. The service brake device therefore preferably has redundancies in its hydraulic and / or pneumatic as well as in its electrical components, which ensure the possibility of deceleration of the motor vehicle even in the event of severe system faults and multiple faults. Partly, the law also prescribes the existence of two independent brake systems or braking devices. The realization of the fallback levels in hydraulics and / or pneumatics as well as the electronics are due to the redundancies to be created very cost and development intensive. Many components only serve emergency functionality and do not contribute to normal functionality.

Bei elektrohydraulischen Betriebsbremseinrichtungen, den aktuell fortschrittlichsten in der Breite im Feld befindlichen Bremseinrichtungen, ist als letzte Rückfallebene ein hydraulischer Durchgriff von einem Bremspedal zu den Radbremsen vorhanden, um die Zulassungsvorschriften zu erfüllen. Es handelt sich bei einer derartigen Betriebsbremseinrichtung demnach nur um eine bedingte Break-by-Wire-Bremseinrichtung. Die konstruktive und funktionale Designfreiheit der Bremseinrichtung ist noch immer von der aus Sicherheitsgesichtspunkten benötigten Hydraulik eingeschränkt.In electrohydraulic service brake devices, currently the most advanced wide field brakes, the last fallback level is hydraulic penetration from a brake pedal to the wheel brakes to meet regulatory requirements. Accordingly, such a service brake device is only a conditional break-by-wire brake device. The design and functional design freedom of the braking device is still limited by the hydraulics required from a safety point of view.

Bei elektromechanischen Betriebsbremseinrichtungen, die komplett auf die Hydraulik verzichten, um die oben geschilderten Nachteile herkömmlicher Betriebsbremseinrichtungen zu umgehen, müssen nahezu alle Komponenten redundant ausgeführt sein, um den Sicherheitsanforderungen genügen zu können. Die hohen Sicherheits- und Zuverlässigkeitsanforderungen bedingen eine hohe Komplexität und entsprechend hohe Kosten.In electromechanical service brake devices that completely dispense with the hydraulics to overcome the above-mentioned disadvantages of conventional service brake devices, almost all components must be redundant to meet the safety requirements. The high safety and reliability requirements require high complexity and correspondingly high costs.

Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs vorzuschlagen, welches gegenüber dem bekannten Stand der Technik Vorteile aufweist, insbesondere bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung ein zuverlässiges Verzögern des Kraftfahrzeugs ermöglicht.It is therefore an object of the invention to propose a method for operating a motor vehicle, which has advantages over the known prior art, in particular in a defect of the service brake device allows a reliable deceleration of the motor vehicle.

Dies wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 erreicht. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ein Getriebe aufweist und bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung und Vorliegen einer Bremsanforderung eine Notbremsbetriebsart eingeleitet wird, in der ein Bremsmoment mittels des Getriebes erzeugt wird.This is achieved according to the invention by a method having the features of claim 1. It is provided that the motor vehicle has a transmission and in the event of a malfunction of the service brake device and the presence of a braking request an emergency braking mode is initiated, in which a braking torque is generated by means of the transmission.

Beispielsweise ist das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgeführt, sodass anders ausgedrückt vorgesehen ist, dass das Kraftfahrzeug ein Doppelkupplungsgetriebe mit mehreren Getriebestellungen aufweist und bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung und Vorliegen einer Bremsanforderung eine Notbremsbetriebsart eingeleitet wird, in der ein Bremsmoment mittels des Doppelkupplungsgetriebes durch gleichzeitiges, zumindest teilweises Schließen von Kupplungen der Getriebestränge erzeugt wird. Alternativ könnte das Getriebe als Wandlergetriebe ausgeführt sein. Auch mittels eines derartigen Getriebes kann durch entsprechende Einstellungen das Bremsmoment erzeugt werden. Nachfolgend wird jedoch beispielhaft auf das Doppelkupplungsgetriebe eingegangen.For example, the transmission is designed as a double-clutch transmission, so in other words provided that the motor vehicle has a dual-clutch transmission with multiple gear positions and in a defect of the service brake device and the presence of a brake request an emergency braking mode is initiated, in which a braking torque by means of the dual-clutch transmission by simultaneous, at least partially Closing of clutches of the gear trains is generated. Alternatively, the transmission could be designed as a converter transmission. Also by means of such a transmission, the braking torque can be generated by appropriate settings. However, the example of the dual-clutch transmission will be discussed below.

Das Kraftfahrzeug weist das als Doppelkupplungsgetriebe ausgestaltete Getriebe beziehungsweise Schaltgetriebe auf. Das Schaltgetriebe ermöglicht es, zwischen der Antriebseinrichtung und wenigstens einer angetriebenen Achse oder auch mehreren angetriebenen Achsen eine aus mehreren verschiedenen Übersetzungen ausgewählte Übersetzung einzustellen. Das Doppelkupplungsgetriebe weist also mehrere Fahrgänge auf, wobei jedem Fahrgang eine bestimmte Übersetzung zugeordnet ist. Beispielsweise umfassen die Fahrgänge mehrere Vorwärtsgänge sowie zumindest einen Rückwärtsgang. The motor vehicle has the transmission designed as a double clutch transmission or manual transmission. The gearbox makes it possible to set between the drive means and at least one driven axle or a plurality of driven axles selected from a plurality of different translations ratio. The dual-clutch transmission thus has several driving gears, each gear is assigned a specific translation. For example, the driving gears include several forward gears and at least one reverse gear.

Im Falle des Doppelkupplungsgetriebes sind die verschiedenen Fahrgänge auf mehrere Getriebestränge, vorzugsweise genau zwei Getriebestränge, aufgeteilt. Beispielsweise sind dabei hinsichtlich ihrer Übersetzungen unmittelbar benachbarte Fahrgänge unterschiedlichen Getriebesträngen zugeordnet. Bei einem inkrementellen oder dekrementellen Wechseln des Fahrgangs, also einem Wechsel von einer ersten Übersetzung zu einer zweiten Übersetzung, welche der ersten Übersetzung in die eine oder andere Richtung am nächsten liegt, kann insoweit zwischen den Getriebesträngen umgeschaltet werden, um den Wechsel des Fahrgangs ohne oder allenfalls mit einer geringen Zugkraftunterbrechung zu bewerkstelligen.In the case of the dual-clutch transmission, the various driving gears are distributed over several transmission lines, preferably exactly two transmission lines. For example, in terms of their translations, immediately adjacent driving gears are assigned to different gear trains. In an incremental or decremental change of the travel, so a change from a first translation to a second translation, which is the first translation in one or the other direction closest, can be switched so far between the transmission lines to the change of the travel without or if necessary to accomplish with a small interruption of traction.

Jedem Getriebestrang ist zu diesem Zweck eine Kupplung zugeordnet. Mittels der Kupplung kann die Wirkverbindung zwischen dem entsprechenden Getriebestrang und der Antriebseinrichtung wahlweise unterbrochen oder zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hergestellt werden. Bei einem Wechsel des Fahrgangs wird insoweit der momentan vorliegende Fahrgang ausgelegt, indem die dem entsprechenden Getriebestrang zugeordnete Kupplung geöffnet wird, während, insbesondere gleichzeitig, diejenige Kupplung geschlossen wird, die dem Getriebestrang zugeordnet ist, welche den einzulegenden Fahrgang aufweist.Each gear train is assigned for this purpose a clutch. By means of the coupling, the operative connection between the corresponding gear train and the drive means can optionally be interrupted or at least partially, in particular completely, produced. In the event of a change of the driving gear, the currently available driving gear is designed in this respect by opening the clutch assigned to the corresponding gear train, while, in particular, that clutch is closed which is assigned to the gear train having the driving gear to be engaged.

Vorzugsweise sind die Getriebestränge, also insbesondere alle Getriebestränge, starr und/oder permanent mit der wenigstens einen angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs wirkverbunden. Das bedeutet, dass das Doppelkupplungsgetriebe dazu verwendet werden kann, durch gleichzeitiges Schließen der Kupplungen mehrere Getriebestränge die wenigstens eine angetriebene Achse des Kraftfahrzeugs mit unterschiedlichen Fahrgängen beziehungsweise Übersetzungen mit der Antriebseinrichtung beziehungsweise einer Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebe, mit welcher die Antriebseinrichtung wirkverbunden oder wirkverbindbar ist, in Wirkverbindung zu setzen.Preferably, the gear trains, so in particular all gear trains, rigidly and / or permanently operatively connected to the at least one driven axle of the motor vehicle. This means that the dual-clutch transmission can be used to simultaneously engage the clutches several transmission lines, the at least one driven axle of the motor vehicle with different driving gears or translations with the drive device or a drive shaft of the dual-clutch transmission, with which the drive device is operatively connected or operatively connected, in operative connection to put.

Weil die mit der wenigstens einen angetriebenen Achse des Kraftfahrzeugs starr und/oder permanent wirkverbundene Ausgangswelle des Doppelkupplungsgetriebes sowie die Antriebswelle jeweils eine bestimmte Drehzahl aufweisen, muss an wenigstens einer der Kupplungen Schlupf auftreten, um die unterschiedlichen Fahrgänge beziehungsweise Übersetzungen auszugleichen. Dadurch wird kinetische Energie des Kraftfahrzeugs in Wärme umgesetzt, sodass entsprechend ein Bremsmoment auf die Ausgangswelle des Doppelkupplungsgetriebes und entsprechend die wenigstens eine Achse des Kraftfahrzeugs beziehungsweise die Räder des Kraftfahrzeugs wirkt.Because the at least one driven axle of the motor vehicle rigidly and / or permanently operatively connected output shaft of the dual clutch transmission and the drive shaft each have a certain speed, slip must occur at least one of the clutches to compensate for the different driving gears or translations. As a result, kinetic energy of the motor vehicle is converted into heat, so that correspondingly a braking torque acts on the output shaft of the dual-clutch transmission and correspondingly the at least one axle of the motor vehicle or the wheels of the motor vehicle.

Diese Vorgehensweise soll dabei bevorzugt durchgeführt werden, wenn der Defekt der Betriebsbremseinrichtung vorliegt beziehungsweise festgestellt wird sowie gleichzeitig die Bremsanforderung auftritt. Die Bremsanforderung kann beispielsweise durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder eine Fahrerassistenzeinrichtung ausgelöst werden. Wird sowohl auf den Defekt der Betriebsbremseinrichtung als auch die Bremsanforderung erkannt, so wird die Notbremsbetriebsart eingeleitet. In dieser soll das Bremsmoment, insbesondere ein vorbestimmtes Bremsmoment, mittels des Dopplungsgetriebes durch gleichzeitiges, zumindest teilweises Schließen der Kupplungen der Getriebestränge erzeugt werden.This procedure should preferably be carried out when the defect of the service brake device is present or detected and at the same time the brake request occurs. The braking request can be triggered, for example, by a driver of the motor vehicle and / or a driver assistance device. If it is detected both on the defect of the service brake device and the brake request, the emergency brake mode is initiated. In this, the braking torque, in particular a predetermined braking torque, by means of the Dopplungsgetriebes by simultaneous, at least partially closing the clutches of the gear trains are generated.

Durch eine geeignete Ansteuerung der Aktuatoren des Doppelkupplungsgetriebes ist es insoweit möglich, ein vorzugsweise stufenlos regelbares Verzögerungsmoment an den Rädern des Kraftfahrzeugs zu erzeugen, was als Rückfallebene und Notfunktionalität der Betriebsbremseinrichtung Anwendung finden kann. Insoweit kann im Rahmen der Betriebsbremseinrichtung auf Teile der Rückfallebene beziehungsweise auf Redundanzen verzichtet werden. Bevorzugt wird selbstverständlich im Rahmen der Notbremsbetriebsart die Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs derart eingestellt, dass sie kein auf ein Beschleunigen des Kraftfahrzeugs gerichtetes Drehmoment an der Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes bereitstellt. Besonders bevorzugt wird mittels der Antriebseinrichtung ein zusätzliches Bremsmoment erzielt, welches das mittels des Doppelkupplungsgetriebes erzeugte Bremsmoment überlagert.By a suitable control of the actuators of the dual-clutch transmission, it is possible to produce a preferably infinitely variable deceleration torque on the wheels of the motor vehicle, which can be used as a fallback level and emergency functionality of the service brake device. In that regard, parts of the fallback level or redundancies can be dispensed with as part of the service brake device. Of course, in the context of the emergency braking mode, the drive device of the motor vehicle is preferably set such that it does not provide any torque directed at an acceleration of the motor vehicle to the drive shaft of the dual clutch transmission. Particularly preferably, an additional braking torque is achieved by means of the drive device, which superimposes the braking torque generated by means of the dual-clutch transmission.

Wie bereits erläutert, besteht das Doppelkupplungsgetriebe im Prinzip aus zwei unabhängigen Teilgetrieben, den Getriebesträngen, die in ihrer mechanischen Funktionsweise herkömmlichen Handschaltgetrieben sehr ähnlich sind. Während bei Handschaltgetrieben das Einlegen des gewünschten Gangs und die Betätigung der Kupplung manuell durch den Fahrer oder teilautomatisch erfolgen, werden diese Vorgänge beim Doppelkupplungsgetriebe beispielsweise elektrohydraulisch betätigt und beispielsweise durch ein Steuergerät koordiniert. Einer der Getriebestränge stellt beispielsweise die geraden Fahrgänge zur Verfügung, der andere die ungeraden.As already explained, the dual-clutch transmission basically consists of two independent partial transmissions, the transmission struts, which are very similar in their mechanical operation to conventional manual transmissions. While in manual transmissions, the insertion of the desired gear and the operation of the clutch manually done by the driver or semi-automatic, these processes in the dual-clutch transmission, for example, electro-hydraulically operated and coordinated, for example by a control unit. One of the gear trains, for example, the straight drives available, the other the odd ones.

Liegt kein Schaltwunsch vor, ist nur einer der Getriebestränge an der Übertragung des Antriebsmoments an die angetriebene Achse beziehungsweise die Räder des Kraftfahrzeugs beteiligt. Die Kupplung dieses Getriebestrangs ist geschlossen, also momententragend, während die Kupplung des jeweils anderen Getriebestrangs geöffnet ist und somit kein Drehmoment überträgt. Soll eine Schaltung in einen Fahrgang stattfinden, werden zunächst der einzulegende Fahrgang auf dem noch inaktiven Getriebestrang eingelegt und sukzessive das an der zunächst wenigstens teilweise geschlossenen Kupplung übertragbare Moment reduziert, während es an der vormals offenen Kupplung erhöht wird. Es findet somit eine zugkraftunterbrechungsfreie Schaltung statt.If there is no shift request, only one of the transmission lines is involved in the transmission of the drive torque to the driven axle or the wheels of the motor vehicle. The clutch of this gear train is closed, so torque-bearing, while the clutch of the other gear train is open and thus transmits no torque. If a shift is to take place in a drive, the driving gear to be engaged is first placed on the still inactive gear train and successively reduces the transmittable at the first at least partially closed clutch torque, while it is increased at the formerly open clutch. There is thus a traction interruption-free circuit instead.

Bei der beschriebenen Überschneidung der Kupplungen während des Schaltvorgangs ist die Summe der an den Kupplungen übertragenen Momente annähernd genauso groß wie das von der Antriebseinrichtung zur Verfügung gestellte Moment. Die von der Antriebseinrichtung gelieferte Leistung wird während der Überschneidung jedoch nicht komplett an die Räder übertragen. Es findet zusätzlich ein Leistungsumsatz in den Kupplungen statt, da aufgrund des in dieser Situation unvermeidlich auftretenden Schlupfs ein Teil der Leistung der Antriebseinrichtung in Wärme umgesetzt wird, die beispielsweise mittels Schmiermittel von den Kupplungen abgeführt wird.In the described overlap of the clutches during the shift operation, the sum of the transmitted torque at the clutches is approximately the same as the torque provided by the drive means. However, the power delivered by the drive means is not completely transmitted to the wheels during the overlap. There is also a power take-over in the clutches, since due to the slip inevitably occurring in this situation, a part of the power of the drive means is converted into heat, which is removed for example by means of lubricant from the clutches.

Werden beide Kupplungen angesteuert und die Antriebseinrichtung liefert keine Leistung an die Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes, wird die in den Kupplungen umgesetzte Reibleistung ausschließlich durch die Verzögerung des Abtriebs und somit des gesamten Kraftfahrzeugs geliefert.If both clutches are activated and the drive device does not supply any power to the drive shaft of the dual-clutch transmission, the friction power converted in the clutches is supplied exclusively by the deceleration of the output and thus of the entire motor vehicle.

Die Differenzdrehzahl der Kupplungen ist durch die Übersetzungen der an den Getriebesträngen eingestellten Fahrgängen beziehungsweise Übersetzungen sowie die Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs vorgegeben. Die umgesetzte Reibleistung berechnet sich aus dem Produkt aus Kupplungsmoment und Schlupfdrehzahl. Durch Variation der Kupplungsdrücke und somit der Momente kann die entstehende Reibleistung exakt vorgegeben werden. Da wie bereits erläutert die Reibleistung in dieser Situation gleich der Verzögerungsleistung des Kraftfahrzeugs ist, kann durch geeignete Kupplungsansteuerung jedes beliebige Bremsmoment, bis hin zum Blockieren der Räder des Kraftfahrzeugs, vorgegeben werden.The differential speed of the clutches is determined by the translations of the gears set on the gear trains or translations and the driving speed of the motor vehicle. The converted friction power is calculated from the product of clutch torque and slip speed. By varying the clutch pressures and thus the moments, the resulting friction can be specified exactly. Since, as already explained, the friction power in this situation is equal to the deceleration power of the motor vehicle, any desired braking torque, up to and including the locking of the wheels of the motor vehicle, can be predetermined by suitable clutch control.

Im Folgenden werden die physikalischen Zusammenhänge dargestellt. Die Antriebseinrichtung ist dabei bevorzugt derart eingestellt, dass sie sich leistungsneutral verhält, also keine Leistung abgibt und keine aufnimmt. Dies entspricht beispielsweise einem Kupplungskorb, der keine Verbindung zu der Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes hat. Zudem wird davon ausgegangen, dass die gesamte Bremsleistung durch Reibleistung an den Kupplungen umgesetzt wird. Der unter Umständen ebenfalls vorliegende Luftwiderstand wird vernachlässigt. Unter diesen Annahmen kann Schlupf lediglich an einer der Kupplungen auftreten. Wird nun die Reibleistung der Bremsleistung gleichgesetzt, so gilt: Preib = Pverz. The following shows the physical relationships. The drive device is preferably set such that it behaves power-neutral, so gives no power and does not record. This corresponds for example to a clutch basket which has no connection to the drive shaft of the dual-clutch transmission. In addition, it is assumed that the entire braking power is converted by friction power at the clutches. The possibly present also air resistance is neglected. Under these assumptions, slip can only occur on one of the clutches. If now the friction power equals the braking power, then: P friction = P delay

Dabei gelten folgende Zusammenhänge: Preib = ω·Mreib = |ΔnEw|·2Π·Mreib Pverz = Fverz·vFzg = mFzg·averz·vFzg The following relationships apply: P friction = ω · M friction = | Δn Ew | · 2Π · M friction P verz = F verzz Fzg = m Fzg · a verzz Fzg

Weiterhin gilt:

Figure DE102014016470A1_0002
Furthermore:
Figure DE102014016470A1_0002

Die Reibleistung Preib kann somit wie folgt ausgedrückt werden:

Figure DE102014016470A1_0003
The friction power P friction can thus be expressed as follows:
Figure DE102014016470A1_0003

Weitere Umformulierungen können mit den Beziehungen

Figure DE102014016470A1_0004
vorgenommen werden. Daraus ergibt sich:
Figure DE102014016470A1_0005
Further reformulations can be made with the relationships
Figure DE102014016470A1_0004
be made. This results in:
Figure DE102014016470A1_0005

Daraus ergibt sich

Figure DE102014016470A1_0006
und mithin zusammengefasstThis results in
Figure DE102014016470A1_0006
and therefore summarized

Figure DE102014016470A1_0007
Figure DE102014016470A1_0007

Dabei entspricht Pverz einer Verzögerungsleistung des Kraftfahrzeugs, Preib einer Reibleistung an den Kupplungen, nEw1 der Drehzahl einer Eingangswelle eines ersten Getriebestrangs, nEw2 der Drehzahl einer Eingangswelle eines zweiten Getriebestrangs, ΔnEw einer Drehzahldifferenz der Eingangswellen, Mreib einem Kupplungsmoment, mFzg einer Fahrzeugmasse, URad einem Radumfang, ia einer an dem ersten Getriebestrang eingestellten Übersetzung, ib einer an dem zweiten Getriebestrang eingestellten Übersetzung, iab einer Abtriebsübersetzung sowie averz einer Fahrzeugverzögerung.Here P corresponds to a deceleration power of the motor vehicle, P friction of a friction power to the clutches, N Ew1 the speed of an input shaft of a first gear train, N Ew2 the speed of an input shaft of a second gear train, Δn Ew a speed difference of the input shafts, M reib a clutch torque , m Fzg of a vehicle mass, U wheel a wheel circumference, i a a set of the first gear train ratio, i b a set at the second gear train ratio, i from an output translation as well as a delay of a vehicle deceleration.

Die Abtriebsübersetzung ist dabei beispielsweise eine Übersetzung, welche in der Wirkverbindung zwischen dem Doppelkupplungsgetriebe und der Achse beziehungsweise den Rädern des Kraftfahrzeugs vorliegt. Die Eingangswellen sind über die jeweilige Kupplung mit der Antriebswelle wirkverbunden oder wirkverbindbar. Die erste Eingangswelle ist dabei dem ersten Getriebestrang und die zweite Eingangswelle dem zweiten Getriebestrang zugeordnet.The output ratio is, for example, a translation which is present in the operative connection between the dual-clutch transmission and the axle or the wheels of the motor vehicle. The input shafts are operatively connected via the respective coupling with the drive shaft or operatively connected. The first input shaft is assigned to the first gear train and the second input shaft to the second gear train.

Mit der zuletzt dargestellten Gleichung lässt sich unter Kenntnis der Übersetzungen in den Getriebesträngen, der Fahrzeugmasse und des Radumfangs das Kupplungsmoment berechnen, mit dem beide Kupplungen gleichzeitig angesteuert werden müssen, um die vorgegebene Fahrzeugverzögerung und somit das mittels des Getriebes bewirkte Bremsmoment zu erzielen.With the equation shown last, the clutch torque can be calculated with knowledge of the translations in the gear trains, the vehicle mass and the wheel circumference, with the two clutches must be controlled simultaneously to achieve the predetermined vehicle deceleration and thus the braking torque caused by the transmission.

Eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass in der Notbremsbetriebsart eine mit einer Antriebswelle des Doppelkupplungsgetriebes verbundene Antriebseinrichtung leistungsneutral geschaltet wird. Auf eine derartige Vorgehensweise wurde vorstehend bereits eingegangen. Die Antriebseinrichtung wird derart eingestellt, dass sie weder ein Drehmoment abgibt noch ein Drehmoment aufnimmt. Beispielsweise wird die Antriebseinrichtung vollständig von dem Doppelkupplungsgetriebe entkoppelt, vorzugsweise mittels einer Trennkupplung, welche in einer Wirkverbindung zwischen der Antriebseinrichtung und dem Doppelkupplungsgetriebe vorliegt.A further embodiment of the invention provides that in the emergency braking mode, a drive device connected to a drive shaft of the dual-clutch transmission is switched neutral in performance. Such an approach has already been discussed above. The drive device is set such that it neither delivers a torque nor receives a torque. For example, the drive device is completely decoupled from the dual-clutch transmission, preferably by means of a separating clutch, which is present in an operative connection between the drive device and the dual-clutch transmission.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass aus einer Vorgabeverzögerung ein Kupplungsmoment ermittelt und anschließend an den Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes eingestellt wird. Die Vorgabeverzögerung wird beispielsweise von dem Fahrer des Kraftfahrzeugs und/oder einer Fahrerassistenzeinrichtung des Kraftfahrzeugs festgelegt. Die Vorgabeverzögerung entspricht im weiteren Sinne einer Beschleunigung beziehungsweise einer negativen Beschleunigung, welche also auf ein Verzögern beziehungsweise Bremsen des Kraftfahrzeugs gerichtet ist. Aus der Vorgabeverzögerung wird das Kupplungsmoment ermittelt, beispielsweise anhand der vorstehend wiedergegebenen Beziehung. Anschließend wird das Kupplungsmoment an den Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes eingestellt.A further preferred embodiment of the invention provides that a clutch torque is determined from a default delay and then adjusted to the clutches of the dual-clutch transmission. The default delay is determined, for example, by the driver of the motor vehicle and / or a driver assistance device of the motor vehicle. The default delay corresponds in a broader sense to an acceleration or a negative acceleration, which is thus directed to a deceleration or braking of the motor vehicle. From the default delay, the clutch torque is determined, for example, based on the above relationship. Subsequently, the clutch torque is set at the clutches of the dual clutch transmission.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorgabeverzögerung mittels eines Wegsensors ermittelt wird, der die Auslenkung eines Bremspedals misst. Die Vorgabe der gewünschten Verzögerung kann beispielsweise durch den Wegsensor ermittelt werden, der dem Bremspedal zugeordnet ist. Vorzugsweise ist der Wegsensor redundant ausgebildet, insbesondere sind mehrere derartige Wegsensoren vorgesehen, deren Messwerte auf Plausibilität überwacht werden.In a development of the invention, it is provided that the default deceleration is determined by means of a displacement sensor which measures the deflection of a brake pedal. The specification of the desired delay can be determined for example by the displacement sensor, which is assigned to the brake pedal. Preferably, the displacement sensor is designed to be redundant, in particular a plurality of such displacement sensors are provided whose measured values are monitored for plausibility.

Eine weitere bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass die Betriebsbremseinrichtung elektrohydraulisch oder elektromechanisch arbeitet. Insoweit kann die Betriebsbremseinrichtung beispielsweise als elektrohydraulische Betriebsbremseinrichtung (EHB) oder als elektromechanische Betriebsbremseinrichtung (EMB) ausgestaltet sein.A further preferred embodiment of the invention provides that the service brake device works electro-hydraulically or electromechanically. In that regard, the service brake device may be configured, for example, as an electrohydraulic service brake device (EHB) or as an electromechanical service brake device (EMB).

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, dass als Betriebsbremseinrichtung eine Brake-by-Wire-Betriebsbremseinrichtung verwendet wird. Das bedeutet, dass das Bremspedal lediglich elektrisch mit der Betriebsbremseinrichtung beziehungsweise einem Steuergerät der Betriebsbremseinrichtung verbunden ist. Es liegt insoweit keine mechanische, hydraulische und/oder pneumatische Wirkverbindung zwischen dem Bremspedal und den Rädern des Kraftfahrzeugs zugeordneten Bremsen vor.In a development of the invention, it is provided that a brake-by-wire service brake device is used as the service brake device. This means that the brake pedal is only electrically connected to the service brake device or to a control device of the service brake device. In that regard, there is no mechanical, hydraulic and / or pneumatic operative connection between brakes associated with the brake pedal and the wheels of the motor vehicle.

Schließlich kann in einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen sein, dass das Doppelkupplungsgetriebe mittels einer von der Betriebsbremseinrichtung entkoppelten Stromversorgung mit elektrischer Energie versorgt wird. Insbesondere sollen also das Doppelkupplungsgetriebe und die Betriebsbremseinrichtung nicht an dieselbe Stromversorgung angeschlossen sein. Vielmehr soll die Stromversorgung für das Doppelkupplungsgetriebe und die Betriebsbremseinrichtung redundant vorliegen, sodass bei einem Ausfall der Stromversorgung der Betriebsbremseinrichtung das Doppelkupplungsgetriebe weiterhin mit elektrischer Energie versorgt wird, um die Kupplungen auf das gewünschte Kupplungsmoment einzustellen.Finally, it can be provided in a further embodiment of the invention that the dual-clutch transmission is supplied by means of a decoupled from the service brake device power supply with electrical energy. In particular, therefore, the dual-clutch transmission and the service brake device should not be connected to the same power supply. Rather, the power supply for the dual-clutch transmission and the service brake device should be redundant, so that in case of failure of the power supply of the service brake device, the dual-clutch transmission continues to be supplied with electrical energy to adjust the clutches to the desired clutch torque.

Die Erfindung betrifft weiterhin ein Kraftfahrzeug, insbesondere zur Durchführung des vorstehend erläuterten Verfahrens, wobei das Kraftfahrzeug eine Betriebsbremseinrichtung aufweist. Dabei ist vorgesehen, dass das Kraftfahrzeug ein Getriebe aufweist und dazu ausgebildet ist, bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung und Vorliegen einer Bremsanforderung eine Notbremsbetriebsart einzuleiten, in der ein Bremsmoment mittels des Getriebes erzeugt wird.The invention further relates to a motor vehicle, in particular for carrying out the above-described method, wherein the motor vehicle has a service brake device. It is provided that the motor vehicle has a transmission and is adapted to initiate a failure of the service brake device and the presence of a brake request an emergency braking mode in which a braking torque is generated by means of the transmission.

Auf die Vorteile einer derartigen Vorgehensweise beziehungsweise einer derartigen Ausgestaltung des Kraftfahrzeugs wurde bereits eingegangen. Sowohl das Kraftfahrzeug als auch das Verfahren können gemäß den vorstehenden Ausführungen weitergebildet sein, sodass insoweit auf diese verwiesen wird.The advantages of such an approach or such an embodiment of the motor vehicle has already been discussed. Both the motor vehicle and the method can be developed according to the above statements, so that reference is made to this extent.

Die Erfindung wird nachfolgend anhand der in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispiele näher erläutert, ohne dass eine Beschränkung der Erfindung erfolgt. Dabei zeigt die einzigeThe invention will be explained in more detail with reference to the embodiments illustrated in the drawings, without any limitation of the invention. The only one shows

Figur eine schematische Darstellung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.Figure a schematic representation of a drive train of a motor vehicle.

Die Figur zeigt einen Bereich eines Kraftfahrzeugs 1, nämlich einen Bereich eines Antriebsstrangs 2 des Kraftfahrzeugs 1. Der Antriebsstrang 2 verfügt über ein Doppelkupplungsgetriebe 3 mit einem Radsatz 4 sowie Kupplungen 5 und 6. Das Doppelkupplungsgetriebe 3 verfügt über eine Antriebswelle 7, die mit einer Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs 1 wirkverbunden oder wirkverbindbar ist. Die Antriebswelle 7 ist permanent mit einem Kupplungskorb 8 der Kupplungen 5 und 6, welche hier als gemeinsamer Kupplungskorb 8 vorliegt, verbunden.The figure shows an area of a motor vehicle 1 namely, a portion of a powertrain 2 of the motor vehicle 1 , The powertrain 2 has a dual-clutch transmission 3 with a wheelset 4 as well as couplings 5 and 6 , The dual-clutch transmission 3 has a drive shaft 7 connected to a drive device of the motor vehicle 1 operatively connected or operatively connected. The drive shaft 7 is permanent with a clutch basket 8th the couplings 5 and 6 , which here as a common clutch basket 8th present, connected.

Über die Kupplungen 5 und 6 ist eine Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 7 und einer der ersten Kupplung 5 zugeordneten ersten Eingangswelle 9 und einer der Kupplung 6 zugeordneten zweiten Eingangswelle 10 herstellbar. Das bedeutet, dass die Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 7 und der ersten Eingangswelle 9 entweder unterbrochen oder zumindest teilweise, insbesondere vollständig, hergestellt sein kann. Entsprechendes gilt für die Wirkverbindung zwischen der Antriebswelle 7 und der zweiten Eingangswelle 10.About the couplings 5 and 6 is an operative connection between the drive shaft 7 and one of the first clutch 5 associated first input shaft 9 and one of the clutch 6 associated second input shaft 10 produced. This means that the operative connection between the drive shaft 7 and the first input shaft 9 either interrupted or at least partially, in particular completely, can be made. The same applies to the operative connection between the drive shaft 7 and the second input shaft 10 ,

Die erste Eingangswelle 9 ist einem ersten Getriebestrang des Doppelkupplungsgetriebes 3 zugeordnet, während die zweite Eingangswelle 10 einem zweiten Getriebestrang zugeordnet ist. Der Radsatz 4 weist nun für den ersten Getriebestrang und den zweiten Getriebestrang jeweils mehrere Fahrgänge beziehungsweise Übersetzungen auf. Die Fahrgänge für beide Getriebestränge insgesamt umfassen dabei vorzugsweise mehrere Vorwärtsgänge sowie wenigstens einen Rückwärtsgang. Die Getriebestränge sind, insoweit in ihnen Fahrgänge eingelegt sind, mit einer Ausgangswelle 11 des Doppelkupplungsgetriebes 3 wirkverbunden. Diese Ausgangswelle 11 ist beispielsweise über ein Differentialgetriebe 12, das eine Abtriebswelle 13 aufweist, an Räder des Kraftfahrzeugs 1 angeschlossen. Die Räder sind dabei beispielsweise starr und/oder permanent mit der Abtriebswelle 13 wirkverbunden.The first input shaft 9 is a first gear train of the dual clutch transmission 3 assigned while the second input shaft 10 assigned to a second gear train. The wheelset 4 now has for the first gear train and the second gear train in each case several driving gears or translations. The driving gears for both gear trains as a whole preferably comprise a plurality of forward gears and at least one reverse gear. The gear trains are, insofar as they are engaged in them driving, with an output shaft 11 of the dual-clutch transmission 3 operatively connected. This output shaft 11 is for example via a differential gear 12 that has an output shaft 13 has, to wheels of the motor vehicle 1 connected. The wheels are, for example, rigid and / or permanent with the output shaft 13 operatively connected.

Durch entsprechendes Schalten der Kupplungen 5 und 6 kann ein von der Antriebseinrichtung bereitgestelltes Antriebsmoment entweder über den ersten Getriebestrang und entsprechend die Eingangswelle 9 oder über den zweiten Getriebestrang entsprechend die Eingangswelle 10 den Rädern des Kraftfahrzeugs zugeführt werden. Das Doppelkupplungsgetriebe 3 kann zudem jedoch dazu verwendet werden, ein Bremsmoment zu erzeugen und über die Ausgangswelle 11 beziehungsweise die Abtriebswelle 13 den Rädern des Kraftfahrzeugs bereitzustellen.By appropriate switching of the couplings 5 and 6 For example, a drive torque provided by the drive device can be determined either via the first gear train and correspondingly the input shaft 9 or via the second gear train according to the input shaft 10 be supplied to the wheels of the motor vehicle. The dual-clutch transmission 3 but can also be used to generate a braking torque and the output shaft 11 or the output shaft 13 To provide the wheels of the motor vehicle.

Zu diesem Zweck werden die Kupplungen 5 und 6 jeweils auf ein bestimmtes Kupplungsmoment eingestellt. Dieses ist dabei derart gewählt, dass das gewünschte Bremsmoment an der Ausgangswelle 11 beziehungsweise der Abtriebswelle 13 anliegt und insoweit eine gewünschte Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1 erzielt wird. Die beschriebene Vorgehensweise wird insbesondere dann angewandt, wenn ein Defekt einer hier nicht dargestellten Betriebsbremseinrichtung auftritt und gleichzeitig eine Bremsanforderung vorliegt. Die Bremsanforderung wird beispielsweise durch einen Fahrer des Kraftfahrzeugs 1 und/oder eine Fahrerassistenzeinrichtung erzeugt. Somit kann auch bei einem Ausfall der Betriebsbremseinrichtung eine ausreichende Verzögerung des Kraftfahrzeugs 1, beispielsweise im Rahmen einer Notbremsung, sichergestellt werden.For this purpose, the couplings 5 and 6 each set to a specific clutch torque. This is chosen such that the desired braking torque on the output shaft 11 or the output shaft 13 is present and so far a desired deceleration of the motor vehicle 1 is achieved. The procedure described is used in particular when a defect of a service brake device, not shown here, occurs and at the same time a brake request is present. The brake request is, for example, by a driver of the motor vehicle 1 and / or generates a driver assistance device. Thus, even with a failure of the service brake device sufficient deceleration of the motor vehicle 1 For example, in the context of emergency braking, be ensured.

Claims (8)

Verfahren zum Betreiben eines Kraftfahrzeugs (1), wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Betriebsbremseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) ein Getriebe (3) aufweist und bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung und Vorliegen einer Bremsanforderung eine Notbremsbetriebsart eingeleitet wird, in der ein Bremsmoment mittels des Getriebes (3) erzeugt wird.Method for operating a motor vehicle ( 1 ), wherein the motor vehicle ( 1 ) has a service brake device, characterized in that the motor vehicle ( 1 ) a gearbox ( 3 ) and in case of a defect of Operational brake device and presence of a brake request an emergency braking mode is initiated, in which a braking torque by means of the transmission ( 3 ) is produced. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe (3) ein Doppelkupplungsgetriebe (3) mit mehreren Getriebesträngen ist und in der Notbremsbetriebsart das Bremsmoment mittels des Doppelkupplungsgetriebes (3) durch gleichzeitiges, zumindest teilweises Schließen von Kupplungen (5, 6) der Getriebestränge erzeugt wird.Method according to claim 1, characterized in that the transmission ( 3 ) a dual-clutch transmission ( 3 ) with multiple gear trains and in the emergency braking mode, the braking torque by means of the dual-clutch transmission ( 3 ) by simultaneous, at least partial closing of couplings ( 5 . 6 ) of the transmission lines is generated. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Notbremsbetriebsart eine mit einer Antriebswelle (7) des Doppelkupplungsgetriebes (3) verbundene Antriebseinrichtung leistungsneutral geschaltet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that in the emergency braking mode one with a drive shaft ( 7 ) of the dual-clutch transmission ( 3 ) connected drive device is switched neutral power. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass aus einer Vorgabeverzögerung ein Kupplungsmoment ermittelt und anschließend an den Kupplungen (5, 6) des Doppelkupplungsgetriebes (3) eingestellt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that determined from a default delay, a clutch torque and then to the clutches ( 5 . 6 ) of the dual-clutch transmission ( 3 ) is set. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorgabeverzögerung mittels eines Wegsensors ermittelt wird, der die Auslenkung eines Bremspedals misst.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the default delay is determined by means of a displacement sensor which measures the deflection of a brake pedal. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsbremseinrichtung eine Brake-by-Wire-Betriebsbremseinrichtung verwendet wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that a brake-by-wire service brake device is used as the service brake device. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Doppelkupplungsgetriebe (3) mittels einer von der Betriebsbremseinrichtung entkoppelten Stromversorgung mit elektrischer Energie versorgt wird.Method according to one of the preceding claims, characterized in that the dual-clutch transmission ( 3 ) is supplied with electrical energy by means of a decoupled from the service brake device power supply. Kraftfahrzeug (1), insbesondere zur Durchführung des Verfahrens nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Kraftfahrzeug (1) eine Betriebsbremseinrichtung aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug (1) ein Getriebe (3) aufweist und dazu ausgebildet ist, bei einem Defekt der Betriebsbremseinrichtung und Vorliegen einer Bremsanforderung eine Notbremsbetriebsart einzuleiten, in der ein Bremsmoment mittels des Getriebes (3) erzeugt wird.Motor vehicle ( 1 ), in particular for carrying out the method according to one or more of the preceding claims, wherein the motor vehicle ( 1 ) has a service brake device, characterized in that the motor vehicle ( 1 ) a gearbox ( 3 ) and is adapted to initiate an emergency braking mode in the event of a malfunction of the service brake device and the presence of a brake request, in which a braking torque is transmitted by means of the transmission ( 3 ) is produced.
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