DE102014208557B4

DE102014208557B4 - Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs

Info

Publication number: DE102014208557B4
Application number: DE102014208557.8A
Authority: DE
Inventors: Christian Corell
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2014-05-07
Filing date: 2014-05-07
Publication date: 2023-09-07
Anticipated expiration: 2034-05-08
Also published as: DE102014208557A1

Abstract

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Schaltungen eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, wobei das Doppelkupplungsgetriebe zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Reibkupplung und mit jeweils einer Getriebeeingangswelle aufweist, wobei den beiden Teilgetrieben mehrere Gangstufen zugeordnet sind, wobei eine Schaltung von einem Quellgang zu einem Zielgang durchgeführt wird, nämlich eine Zug-Rückschaltung von einer höheren Gangstufe in eine niedrigere Gangstufe realisiert wird, wobei mit Hilfe eines vorgesehenen Steuergerätes das jeweilige maximale Motormoment in Abhängigkeit der Motordrehzahl grundsätzlich zunächst entsprechend begrenzt ist, nämlich mit Hilfe einer im Steuergerät abgespeicherten Motormomenten-Kennlinie (MKL) entsprechend bestimmt ist, und wobei die dem Quellgang zugeordnete Kupplung - als gehende Kupplung - zumindest teilweise geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Öffnen der gehenden Kupplung das Motormoment (MMot) kurzzeitig auf einen Wert über dem grundsätzlich maximal begrenzten Motormoment erhöht wird, ohne dass das Kupplungsmoment der gehenden Kupplung reduziert wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges nach den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Im Stand der Technik werden die Schaltungen eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges entsprechend, insbesondere mit Hilfe eines Steuergerätes gesteuert bzw. geregelt. Das Doppelkupplungsgetriebe weist im Allgemeinen zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Reibkupplung und mit jeweils einer Getriebeeingangswelle auf. Den beiden Teilgetriebe sind mehrere Gangstufen zugeordnet, wobei die erste Kupplung (Reibkupplung) dem ersten Teilgetriebe und der ersten Getriebeeingangswelle und die zweite Kupplung (Reibkupplung) dem zweiten Teilgetriebe und der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet ist. Vorzugsweise sind dabei dem ersten Teilgetriebe die ungeraden Gangstufen 1, 3, 5 usw. und dem anderen, zweiten Teilgetriebe die geraden Gangstufen 2, 4 bzw. 6 usw. zugeordnet. Es werden entsprechende Schaltungen von einem Quellgang zu einem Zielgang durchgeführt bzw. entsprechend gesteuert, insbesondere sogenannte „Zug-Rückschaltungen“ von einer höheren Gangstufe in eine niedrigere Gangstufe realisiert, also bspw. eine Zug-Rückschaltung von der fünften in die vierte Gangstufe oder bspw. von der vierten in die dritte Gangstufe realisiert. Die zuvor beispielhaft genannten Zug-Rückschaltungen werden auch als „einfache Zug-Rückschaltung“ bezeichnet, da von einer höheren Gangstufe in die nächst niedrigere Gangstufe geschaltet wird. Denkbar sind aber auch sogenannte „Mehrfach-Zug-Rückschaltungen“, wo bspw. von der fünften Gangstufe direkt in die dritte Gangstufe oder bspw. von der vierten Gangstufe direkt in die zweite Gangstufe geschaltet wird. Bei einer Einfach-Rückschaltung wird der Momentenfluss daher von der ersten zu der zweiten Getriebeeingangswelle realisiert, da der Quellgang auf der ersten Getriebeeingangswelle und der Zielgang auf der zweiten Getriebeeingangswelle liegt (oder auch umgekehrt) bzw. der jeweiligen Getriebeeingangswelle zugeordnet ist. Dies bedeutet der Quellgang und der Zielgang liegen auf unterschiedlichen Getriebeeingangswellen bzw. sind unterschiedlichen Getriebeeingangswellen zugeordnet. Bei einer Mehrfach-Zug-Rückschaltung liegt der Quellgang und der Zielgang auf der gleichen Getriebeeingangswelle bzw. sind der gleichen Getriebeeingangswelle bzw. dem gleichen Teilgetriebe zugeordnet. Hier wird dann der Momentenfluss realisiert von der ersten Getriebeeingangswelle über einen kurzzeitigen Momentenfluss der zweiten Getriebeeingangswelle, wieder zurück auf die erste Getriebeeingangswelle (oder auch umgekehrt), da hier der Quellgang und der Zielgang der gleichen Getriebeeingangswelle bzw. dem gleichen Teilgetriebe zugeordnet sind.
So zeigt 1 beispielhaft einen bisher im Stand der Technik bekannten Schaltvorgang in einem Doppelkupplungsgetriebe für eine einfach Zug-Rückschaltung. Auf der x-Achse ist die Zeit (t) und auf der y-Achse die jeweilige Drehzahl bzw. das jeweilige Moment der entsprechenden Komponenten aufgetragen. Gut ersichtlich ist, dass bei einer einfachen Rückschaltung in einem Doppelkupplungsgetriebe hier das Motormoment M_Mot im Wesentlichen über der Zeit t konstant bleibt. Gut ersichtlich sind auch die Drehzahlen der ersten Getriebeeingangswelle n_GEW1 bzw. der zweiten Getriebeeingangswelle n_GEW2 dargestellt. Bei der hier in 1 dargestellten Schaltung im Doppelkupplungsgetriebe, bspw. von der fünften in die vierte Gangstufe, also bei einer Schaltung von einer Gangstufe aus Teilgetriebe 1 zu einer Gangstufe aus Teilgetriebe 2 wird dann zunächst das Moment M_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entsprechend verringert. Vorzugsweise geschieht dies über die Ansteuerung der dieser hier ersten Getriebeeingangswelle zugeordneten Kupplung, also hier der ersten Kupplung die vorzugsweise sich noch nicht vollständig öffnet, aber entsprechend schlupfend betrieben wird, so dass das Moment M_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle abfällt bzw. verringert wird, anders ausgedrückt das Kupplungsmoment der hier gehenden Kupplung, also hier der ersten Kupplung reduziert wird. Dies hat zur Folge, wie ebenfalls aus 1 ersichtlich, dass die Drehzahl n_Mot des Motors entsprechend ansteigt bzw. sich erhöht, nämlich im Wesentlichen hochläuft von der Drehzahl n_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle auf die Drehzahl n_GEW2 der zweiten Getriebeeingangswelle. Erreicht die Drehzahl n_Mot des Motors die Drehzahl n_GEW2 der zweiten Getriebeeingangswelle, so wird dann die gehende, hier die erste Kupplung entsprechend geöffnet, wobei vorzugsweise dann entsprechend überschneidend, die andere zweite Kupplung, die kommende Kupplung entsprechend geschlossen wird, so dass das Moment entsprechend vollständig auf zweite Getriebeeingangswelle mit Hilfe der zweiten Kupplung übertragen werden kann und der Momentenfluss nach der entsprechenden hier in 1 dargestellten einfachen Zug-Rückschaltung dann über die zweite Getriebeeingangswelle realisiert ist (vgl. M_GEW2).
So zeigt 2 eine im Stand der Technik bekannte, entsprechend realisierte Mehrfach-Zug-Rückschaltung über die Zeit (t) auf der x-Achse im Verhältnis zum entsprechenden jeweiligen Moment bzw. zur jeweiligen Drehzahl der entsprechenden Komponenten auf der y-Achse. Auch hier ist gut zu erkennen, dass zunächst das Motormoment M_Mot über die Zeit t, d.h. während der Schaltung im Wesentlichen konstant ist. Dargestellt ist hier eine Mehrfach-Zug-Rückschaltung beispielhaft von der fünften in die dritte Gangstufe. Gut zu erkennen ist, dass zunächst das Moment M_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entsprechend reduziert wird, nämlich hier dann die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplung entsprechend geöffnet wird, woraufhin die Drehzahl n_Mot des Motors entsprechend ansteigt, nämlich im Wesentlichen sich von der Drehzahl n_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle löst und auf eine Zieldrehzahl ansteigt, die am Ende des Schaltvorgangs auch der Zieldrehzahl bzw. der dann höheren Drehzahl n_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entspricht. Wie die 2 gut erkennen lässt übernimmt die zweite Getriebeeingangswelle kurzeitig bei der hier dargestellten Mehrfach-Zug-Rückschaltung den Drehmomentenfluss dadurch, dass die zweite Kupplung entsprechend, aber vorzugsweise nicht vollständig geschlossen wird, so dass das Moment M_GEW2 der zweiten Getriebeeingangswelle auf einen bestimmten Wert ansteigt, bevor die zweite Kupplung wieder geöffnet und vorzugsweise sich überschneidend dann die erste Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle dann wieder geschlossen wird. Der Momentenfluss geht hier, wie in 2 dargestellt daher von der ersten Getriebeeingangswelle über die gehende, erste Kupplung, anders ausgedrückt das Kupplungsmoment der ersten Kupplung wird entsprechend reduziert, so dass sich das Moment M_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entsprechend verringert, dann wird das Kupplungsmoment der kommenden, zweiten Kupplung, da diese geschlossen wird, erhöht und das Moment auf die zweite Getriebeeingangswelle übertragen, so dass das Moment M_GEW2 der zweiten Getriebeeingangswelle sich kurzzeitig erhöht, bevor dieses dann wieder abfällt, nämlich dann, wenn die zweite Kupplung wieder geöffnet und die erste Kupplung wieder geschlossen wird. Anders ausgedrückt, das Kupplungsmoment der zweiten Kupplung wird verringert und das Kupplungsmoment der ersten Kupplung wird wieder erhöht, so dass dann - im Endeffekt - nach Durchführung der Mehrfach-Zugrückschaltung dann das Moment wieder von der ersten Getriebeeingangswelle übertragen wird, wie durch die Darstellung des Momentes M_GEW1 in 2 ersichtlich und die Drehzahl n_Mot des Motors der Drehzahl n_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entspricht.
So zeigt die DE 10 2007 042 712 A1 ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, vorzugsweise auch zum Betreiben der Schaltelemente eines Doppelkupplungsgetriebes, wo bei einer Rückschaltung ein Voreingriff auf das Motormoment realisiert wird (vgl. 2 der zuvor genannten Druckschrift). Hierbei wird das entsprechende Schaltelement, wobei es sich bei dem Schaltelement auch um eine Kupplung handeln kann, mit einer Art „Drucksprung“ im Voreingriff angesteuert, insbesondere wird ein Voreingriff bei dem Motormoment realisiert, insbesondere um einen vorgegebenen Beschleunigungsverlauf im Antriebsstrang bereitstellen zu können. Im Stand der Technik ist es aber bisher so, dass die jeweiligen Motormomente in Abhängigkeit der jeweiligen Motordrehzahl entsprechend begrenzt sind, nämlich entsprechende Motormomenten-Kennlinien existieren, die maximal begrenzte Motormomente in Abhängigkeit der Motordrehzahl definieren bzw. bestimmen.
So zeigt 3 auf der x-Achse die Drehzahl eines Motors n_Mot und auf der y-Achse das entsprechende Motormoment M_Mot. Gut ersichtlich dargestellt ist eine Motormomenten-Kennlinie MKL. Gut ersichtlich ist der Verlauf der Motormomenten-Kennlinie MKL und des unter dieser Motormomenten-Kennlinie MKL liegenden schraffierten Bereiches. Der schraffierte Bereich bzw. die Motormomenten-Kennlinie MKL (unter Einschluss dieser Momenten-Kennlinie MKL) definiert die für den jeweiligen Motortyp grundsätzlich zulässigen Werte, also die grundsätzlich zulässigen Motormomente, insbesondere also auch die jeweils grundsätzlich maximal begrenzten Motormomente durch die Motormomenten-Kennlinie MKL in Abhängigkeit der jeweiligen Drehzahl n_Mot des Motors. Die jeweils maximal begrenzten Motormomente M_Mot sind daher durch die entsprechende Motormomenten-Kennlinie MKL definiert. Anders ausgedrückt, ein Anstieg/Überstieg von Werten, die oberhalb der Motormomenten-Kennlinie MKL liegen wird im Stand der Technik vermieden, denn die im Steuergerät abgespeicherte Motormomenten-Kennlinie MKL bzw. die entsprechenden Werte und die Art und Weise der bekannten Steuerungen sorgen dafür, dass das Motormoment M_Mot bzw. die entsprechenden Werte die Motormomenten-Kennlinie MKL nicht übersteigen können. Anders ausgedrückt, der Motor wird dann zu gegebener Zeit entsprechend runtergeregelt.
Dies bedeutet, dass auch bei dem durch die DE 10 2007 042 712 A1 beschriebenen Verfahren die dort geschilderten „Drucksprünge“ bzw. Voreingriffe bzgl. des Motormomentes innerhalb des in 3 gezeigten schraffierten Bereiches realisiert werden. Dies bedeutet aber auch, dass entsprechende Voreingriffe und/oder „Drucksprünge“ vom Steuergerät nicht realisiert werden, wenn die Werte des Motormomentes M_Mot bereits die durch die Motormomenten-Kennlinie MKL dargestellten Grenzwerte erreicht haben. Dadurch ist die Flexibilität von entsprechenden Rückschaltungen im Stand der Technik entsprechend begrenzt.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, das eingangs genannte Verfahren zur Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes derart auszugestalten und weiterzubilden, so dass der Komfort für den Fahrer eines Kraftfahrzeugs erhöht ist, insbesondere die Flexibilität von Zug-Rückschaltungen in einem Doppelkupplungsgetriebe erhöht ist.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe ist nun zunächst mit den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Vor dem Öffnen der bei Beginn des Schaltvorgangs nun zunächst gehenden Kupplung, wird das Motormoment nun kurzzeitig auf einen Wert über dem grundsätzlich maximal begrenzten Motormoment erhöht. Vorzugsweise wird dabei das Motormoment auf einen konstanten Wert innerhalb eines spezifischen Zeitfensters, also für eine spezifische Zeitspanne erhöht, ohne dass das Kupplungsmoment der bei Beginn des Schaltvorganges gehenden Kupplung reduziert wird. Hierdurch kann die Motordrehzahl aufgrund der Erhöhung des Motormomentes bei einer einfachen Zug-Rückschaltung von einer ersten Motordrehzahl auf eine zweite Motordrehzahl erhöht werden bzw. entsprechend hochlaufen. Bei einer Mehrfach-Zug-Rückschaltung erhöht sich auch die Motordrehzahl von einer ersten Motordrehzahl auf eine zweite Motordrehzahl, wobei letztere dann im Wesentlichen der Zieldrehzahl der entsprechenden Getriebeeingangswelle entsprecht. Die Erhöhung der Motordrehzahl erfolgt im Wesentlichen innerhalb des zuvor genannten Zeitfensters der Erhöhung des Motormomentes, also im Wesentlichen zeitlich parallel. Vorzugsweise ist innerhalb eines Steuergerätes eine Motormomenten-Kennlinie abgelegt bzw. abgespeichert, die die entsprechenden Werte für den jeweiligen spezifischen Motortyp für grundsätzlich maximal begrenzte Motormomente definiert. Zugleich sind in dem Steuergerät aber auch für verschiedene vorliegende Fahrzustände entsprechende Motormomente abgespeichert bzw. abgelegt, die, obwohl diese dann größer sind als das jeweilige grundsätzlich maximal begrenzte Motormoment als „noch erlaubt“ eingestuft werden können, insbesondere in Abhängigkeit der jeweils aktuell vorliegenden Fahrzustände und in Abhängigkeit der jeweils aktuell anliegenden jeweiligen Motordrehzahl. Die Praxis und entsprechende Untersuchungen haben gezeigt, dass kurzzeitige Überhöhungen von Motormomenten, die über die grundsätzlich maximal begrenzten Motormomente hinausgehen problemlos unter entsprechenden Bedingungen möglich sind. So können nun derartige kurzeitige Erhöhungen von Motormomenten zu den oben genannten Realisierungen von vorteilhaften Schaltungen dann entsprechend genutzt werden. Für diese Fälle wird die Länge des Zeitfensters also die Länge der spezifischen Zeitspanne für die kurzzeitige Erhöhung des Motormomentes berechnet, insbesondere unter Berücksichtigung weiterer technischer Randbedingungen wie des jeweiligen aktuellen Fahrzustandes des Kraftfahrzeugs, insbesondere einer vorliegenden Berg- oder Talfahrt und/oder eines Sport- oder ECO-Betriebes. Durch die Realisierung der zuvor genannten Merkmale sind die eingangs genannten Nachteile vermieden, insbesondere ist die Flexibilität von Schaltvorgängen, nämlich von Zug-Rückschaltungen und der Fahrkomfort für den Fahrer entsprechend erhöht, insbesondere weil für den Fahrer Beschleunigungsvorgänge ohne Wahrnehmung von Verzögerungen und/oder ohne die Wahrnehmung von Unterbrechungen realisiert werden können.
Es gibt nun eine Vielzahl von Möglichkeiten das erfindungsgemäße Verfahren in vorteilhafter Art und Weise auszugestalten und weiterzubilden. Hierfür darf zunächst auf die dem Patentanspruch 1 nachgeordneten Patentansprüche verwiesen werden. Im Folgenden wird eine bevorzugte Ausgestaltung des Verfahrens anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:

1 eine im Stand der Technik bekannte einfache Zug-Rückschaltung für ein Doppelkupplungsgetriebe mit der Darstellung der entsprechenden Drehzahlen bzw. Momente über die Zeit in schematischer Darstellung,
2 die Darstellung einer entsprechenden Mehrfach-Zug-Rückschaltung, so wie bisher im Stand der Technik realisiert, in schematischer Darstellung (ähnlich wie in 1),
3 in schematischer Darstellung eine Motormomenten-Kennlinie und einen entsprechend schraffierten Bereich zur Darstellung von grundsätzlich zulässigen Motormomenten bzw. grundsätzlich maximal begrenzten Motormomenten (MKL-Linie),
4 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine einfache Zug-Rückschaltung, sowie
5 eine schematische Darstellung des erfindungsgemäßen Verfahrens für eine Mehrfach-Zug-Rückschaltung.

Die 1 und 2 zeigen die bereits eingangs beschriebenen und im Stand der Technik bekannten Zug-Rückschaltungen, einerseits für eine Einfach-Rückschaltung (vgl. 1), andererseits für eine Mehrfach-Zug-Rückschaltung (vgl. 2) sowie die Darstellung einer Motormomenten-Kennlinie MKL für die Darstellung der Werte von grundsätzlich maximal begrenzten Motormomenten (vgl. 3).
Das hier beschriebene erfindungsgemäße Verfahren dient zur Steuerung und/oder Regelung der Schaltung eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines automatischen, vorzugsweise eines automatisierten Doppelkupplungsgetriebes. Das Doppelkupplungsgetriebe bzw. das Kraftfahrzeug ist hier nicht im Einzelnen dargestellt. Grundsätzlich weist das entsprechende Doppelkupplungsgetriebe zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Kupplung (Reibkupplung) und mit jeweils einer Getriebeeingangswelle auf. Den beiden Teilgetrieben sind jeweils mehrere Gangstufen zugeordnet, insbesondere ist eine erste Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle und eine zweite Kupplung der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet, wobei vorzugsweise das erste Teilgetriebe die ungeraden und das zweite Teilgetriebe die geraden Gangstufen aufweisen. Bei einer Schaltung von einem Quellgang zu einem Zielgang kann nun eine einfache Zug-Rückschaltung oder eine Mehrfach-Zug-Rückschaltung durchgeführt werden. Bei einer Einfach-Zug-Rückschaltung liegt der Quellgang bzw. der Zielgang auf unterschiedlichen Getriebeeingangswellen bzw. ist den jeweiligen unterschiedlichen Teilgetrieben zugeordnet. Bei einer Mehrfach-Zug-Rückschaltung liegt der Quellgang und der Zielgang auf dem jeweils gleichen Teilgetriebe bzw. ist der jeweiligen gleichen Getriebeeingangswelle zugeordnet. Hierbei wird eine Zug-Rückschaltung von einer höheren Gangstufe in eine niedrigere Gangstufe realisiert, wobei bei einer einfachen Zug-Rückschaltung eine Zug-Rückschaltung von einer höheren Gangstufe in die nächst niedrigere Gangstufe und bei einer Mehrfach-Zug-Rückschaltung eine Schaltung von einer höheren in eine niedrigere Gangstufe unter Überspringung zumindest einer dazwischenliegenden Gangstufe realisiert wird.
Bespielhaft wird das erfindungsgemäße Verfahren hier an einem Sechs-Gang-Doppelkupplungsgetriebes beschrieben, aber auch ein Sieben-Gang-Doppelkupplungsgetriebe oder ein Acht-Gang-Doppelkupplungsgetriebe oder ein Doppelkupplungsgetriebe mit noch größerer Anzahl von Gangstufen ist denkbar. Vorzugsweise sind der ersten Getriebeeingangswelle die ungeraden Gangstufen, also die erste, dritte und fünfte Gangstufe, und der zweiten Getriebeeingangswelle die geraden Gangstufen, also die zweite, vierte und sechste Gangstufe zugeordnet. Die Bezeichnung „erste Getriebeeingangswelle“ und „zweite Getriebeeingangswelle“ bzw. „erste und zweite Kupplung“ und die Zuordnung der zuvor genannten Komponenten zu den jeweiligen Gangstufen ist aber hier entsprechend austauschbar (soll daher nicht einschränkend verstanden werden).
Wie die 3 zeigt ist bisher im Stand der Technik, insbesondere in einem Steuergerät eine entsprechende Motormomenten-Kennlinie MKL abgespeichert, die die Werte der grundsätzlich maximal begrenzten Motormomente M_Mot in Abhängigkeit der entsprechenden Drehzahl n_Mot des Motors repräsentiert. Dies bedeutet, dass unterhalb der Motormomenten-Kennlinie MKL, also der in 3 schraffierte Bereich, entsprechend alle die zunächst grundsätzlich zulässigen Motormomente M_Mot darstellt und die grundsätzlich zunächst maximal begrenzten Motormomente M_Mot durch die Motormomenten-Kennlinie MKL dargestellt bzw. repräsentiert sind.
Eine entsprechende Motormomenten-Kennlinie MKL ist insbesondere in einem vorgesehenen Steuergerät entsprechend abgespeichert.
So wird die dem Quellgang zugeordnete Kupplung (was je nach spezifischer jeweiliger Schaltung die erste oder auch die zweite Kupplung sein kann) bei Beginn des Schaltvorgangs als „gehende Kupplung“ bezeichnet, wobei bei einfachen Zug-Rückschaltungen dann die andere Kupplung auch als „kommende Kupplung“ bezeichnet wird. An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden, dass bei Mehrfach-Zug-Rückschaltungen die „bei Beginn des Schaltvorganges“ gehende Kupplung auch die bei Ende des Schaltvorgangs - im Endeffekt - dann wieder geschlossene Kupplung ist. Bei dem jeweiligen Schaltvorgang wird die dem Quellgang zugeordnete Kupplung am Anfang des Schaltvorgangs zumindest teilweise, insbesondere dann auch vollständig geöffnet, damit der Momentenfluss realisiert werden kann, was im Folgenden noch näher ausgeführt werden darf.
Die eingangs genannten Nachteile sind nun zunächst dadurch vermieden, dass vor dem Öffnen der gehenden Kupplung das Motormoment M_Mot kurzzeitig auf einen Wert über dem grundsätzlich maximal begrenzten Motormoment erhöht wird, ohne dass das Kupplungsmoment der gehenden Kupplung reduziert wird. Dadurch werden entsprechende Vorteile erzielt, insbesondere wird die Flexibilität von Schaltungen erhöht und der Fahrkomfort für den Fahrer verbessert, da dieser bei einem Beschleunigungsvorgang keine „Lücke“ und/oder Unterbrechungen mehr wahrnehmen kann.
Anders ausgedrückt, vor dem Öffnen der gehenden Kupplung wird das Motormoment M_Mot kurzzeitig auf einen Wert über dem grundsätzlich maximal begrenzten Motormoment erhöht, wobei dieser Wert oberhalb der in 3 dargestellten Motormoment-Kennlinie MKL liegt, vzw. oberhalb des dort erkennbaren Momenten-Plateaus.
Für eine einfache Zug-Rückschaltung ist das erfindungsgemäße Verfahren in 4 schematisch dargestellt, hierzu darf nun folgendes ausgeführt werden:

Gut zu erkennen ist eine kurzzeitige Erhöhung des Motormomentes M_Mot in 4 oben, nämlich als „Stufe“ dargestellt, also die Erhöhung des Motormomentes M_Mot in einem entsprechenden Zeitfenster mit spezifischer Länge, insbesondere mit einer Länge zwischen 100 bis 500 Millisekunden. Denkbar ist auch eine kurzzeitige Erhöhung des Motormomentes durch einen rampenförmigen Verlauf. Gut zu erkennen ist auch, dass das Moment M_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle im Wesentlichen während des zuvor genannten Zeitfensters konstant bleibt oder anders ausgedrückt, das Kupplungsmoment der gehenden Kupplung, hier der ersten Kupplung der ersten Getriebeeingangswelle nicht reduziert wird. Während dieser Phase, also während des zuvor genannten Zeitfensters kann aber die Motordrehzahl n_Mot von einer ersten Motordrehzahl, die der Drehzahl n_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entspricht auf eine zweite Motordrehzahl erhöht werden bzw. hochlaufen, wobei die zweite Motordrehzahl im Wesentlichen der Drehzahl n_GEW2 der zweiten Getriebeeingangswelle entspricht. Dies ist gut in 4 ersichtlich durch den hier im Wesentlichen konstanten Anstieg der hier dargestellten Motordrehzahl n_Mot . Gut zu erkennen ist auch, dass die Erhöhung der Motordrehzahl n_Mot im Wesentlichen auch innerhalb des Zeitfensters der Erhöhung des Motormomentes M_Mot realisiert wird bzw. erfolgt. Vorzugsweise wird bis zum Erreichen der zweiten Motordrehzahl n_Mot bzw. der entsprechenden Drehzahl n_GEW2 der zweiten Getriebeeingangswelle die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete,
gehende erste Kupplung im Schlupf betrieben und im Wesentlichen erst bei Erreichen der zweiten Motordrehzahl, insbesondere im Wesentlichen am Ende des oben zuvor genannten Zeitfensters vollständig geöffnet. Im Gegenzug wird die der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete kommende, zweite Kupplung entsprechend geschlossen bzw. beginnt am Ende des zuvor genannten Zeitfensters deren Schließvorgang. Bei geschlossener zweiter kommender Kupplung wird dann der Momentenfluss von der zweiten Kupplung auf die zweite Getriebeeingangswelle entsprechend übertragen, wie aus 4 ersichtlich.

5 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren für eine Mehrfach-Zug-Rückschaltung in schematischer Darstellung. Hierzu darf folgendes ausgeführt werden:

Zunächst wird, wie aus 5 leicht links oben ersichtlich, das Motormoment M_Mot für ein spezifisches Zeitfenster entsprechend erhöht. Auch hier liegt der Wert für das hier erhöhte Motormoment M_Mot oberhalb der in 3 dargestellten Motormomenten-Kennlinie MKL, also außerhalb des entsprechend schraffierten Bereiches, vorzugsweise oberhalb des dort erkennbaren Momenten-Plateaus. Da auch hier die gehende erste Kupplung, d.h. dass hier von dieser ersten Kupplung übertragende Kupplungsmoment zu Beginn des Zeitfensters nicht reduziert wird, vorzugsweise diese erste gehende Kupplung aber im Schlupf betrieben wird, kann die Drehzahl n_Mot des Motors aber entsprechend anfangen hochzulaufen bzw. erhöht sich zu Beginn des Zeitfensters, also zu Beginn der kurzzeitigen Erhöhung des Motormomentes M_Mot, wie in 5 dargestellt.

Da hier in 5 eine Mehrfach-Zug-Rückschaltung, insbesondere von der fünften in die dritte Gangstufe dargestellt ist, wird die erste Kupplung im Wesentlichen in der zweiten Hälfte des zuvor genannten Zeitfensters dann geöffnet, wobei die zweite Kupplung entsprechend geschlossen wird. Beides geschieht in einer sich überschneidender Weise, so dass ein Momentenfluss kurzzeitig über die zweite Getriebeeingangswelle realisiert wird. Im Endeffekt aber wird die zweite Kupplung wieder geöffnet und die erste, bei Beginn des Schaltvorgangs gehende Kupplung wieder geschlossen, letzteres wieder in einer sich überschneidenden Art und Weise, so dass der Momentenfluss dann - im Endeffekt - über die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplung bzw. erste Getriebeeingangswelle realisiert wird, wie aus 5 ersichtlich.
Während der Verfahrensschritte und aufgrund der Erhöhung des Motormomentes M_Mot ist bei der Mehrfach-Zug-Rückschaltung die erste Motordrehzahl, die im Wesentlichen der Drehzahl n_GEW1 der ersten Getriebeeingangswelle entspricht dann auf die zweite Motordrehzahl erhöht worden, die im Wesentlichen der Zieldrehzahl der ersten Getriebeeingangswelle n_GEW1 nach Beendigung des Schaltvorganges entspricht. Hierbei wird zum Erreichen der zweiten Motordrehzahl bzw. der entsprechenden Zieldrehzahl der ersten Getriebeeingangswelle die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete gehende erste Kupplung im Schlupf betrieben, wobei im Zeitfenster der Erhöhung des Motormomentes M_Mot diese erste Kupplung im Wesentlichen vollständig geöffnet wird und die der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplung entsprechend geschlossen wird, so dass dann eine kurzzeitige Momentenübertragung von der ersten Getriebeeingangswelle auf die zweite Getriebeeingangswelle realisiert wird bzw. stattfindet. Außerhalb des Zeitfensters der Erhöhung des Motormomentes M_Mot, so wie in 5 weiter rechts dargestellt, und nach dem Erreichen der zweiten Motordrehzahl bzw. der Zieldrehzahl der ersten Getriebeeingangswelle wird die der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplung geöffnet und die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplung wieder geschlossen, so dass die Mehrfach-Zug-Rückschaltung entsprechend abgeschlossen ist und der Momentenfluss dann abschließend über die erste Getriebeeingangswelle auf das jeweilige Teilgetriebe bzw. an die Abtriebswelle des Kraftfahrzeugs abgegeben werden kann.
Die Öffnungs- bzw. Schließvorgänge der in den 4 und 5 dargestellten Verfahrensschritte werden in einer sich jeweils überschneidenden Art und Weise realisiert, so wie bisher im Stand der Technik üblich. Entscheidend ist aber, dass die in den 4 und 5 dargestellten kurzzeitigen Erhöhungen der Motormomente M_Mot aber über den Werten der grundsätzlich maximal begrenzten Werte liegen, die durch die Motormomenten-Kennlinie MKL dargestellt sind, also außerhalb bzw. oberhalb der in 3 dargestellten Motormomenten-Kennlinie MKL, hierdurch werden nämlich die eingangs genannten Vorteile erzielt.
Die Steuerungen/Regelungen werden insbesondere von einem Steuergerät realisiert, insbesondere weist das Steuergerät einen entsprechenden Mikroprozessor auf, wobei diesem Steuergerät auch andere wesentliche Parameter wie Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges, Neigungswinkel der Fahrbahn, Brems- und/oder Gaspedalbetätigung etc. zugeleitet werden. Das Steuergerät ist so ausgestattet, dass insbesondere vor der kurzzeitigen Erhöhung des Motormomentes M_Mot, also vor Realisierung des in den 4 bis 5 dargestellten Zeitfensters, also vor der kurzzeitigen Erhöhung des Motormomentes M_Mot auf einen entsprechenden geplanten Wert, der über der Motormomenten-Kennlinie MKL liegt, nämlich größer ist als ein grundsätzlich maximal begrenztes Motormoment, zunächst mit Hilfe des Steuergerätes überprüft bzw. abgefragt wird, ob dieser geplante Wert unter Berücksichtigung der aktuellen jeweiligen Motordrehzahl n_Mot und/oder des jeweiligen aktuellen Motormomentes M_Mot, nämlich insbesondere auch unter Berücksichtigung jeweiliger aktuell vorliegender Fahrzustände als „noch erlaubt“ eingestuft wird. Bspw. kann das Steuergerät eine weitere Motormomenten-Kennlinie aufweisen, die die Grenzwerte/den Grenzbereich zu in keinem Fall erlaubten Motormomenten, also ausnahmslos nicht erlaubten Motormomenten darstellt, dies ist abhängig vom Anwendungsfall und der konstruktiven bzw. programmtechnischen Ausbildung des Steuergerätes.
Für den Fall, dass der geplante Wert als „erlaubt“ eingestuft wird, wird dann die Länge des Zeitfensters für die Erhöhung des Motormomentes MM für diesen Wert entsprechend errechnet. Letzteres erfolgt insbesondere unter Berücksichtigung weiterer technischer Randbedingungen wie des jeweiligen aktuellen Fahrzustandes des Kraftfahrzeugs insbesondere einer aktuell anliegenden Berg- oder Talfahrt und/oder eines vom Fahrer eingelegten realisierten Sport- und/oder ECO-Betriebes des Kraftfahrzeuges.
Bezugszeichenliste

nGEW1: Drehzahl erste Getriebeeingangswelle
nGEW2: Drehzahl zweite Getriebeeingangswelle
MGEW1: Moment erste Getriebeeingangswelle
MGEW2: Moment zweite Getriebeeingangswelle
MMot: Motormoment
nMot: Drehzahl Motor
MKL: Motormomenten-Kennlinie

Claims

Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung der Schaltungen eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeuges, wobei das Doppelkupplungsgetriebe zwei Teilgetriebe mit jeweils einer Reibkupplung und mit jeweils einer Getriebeeingangswelle aufweist, wobei den beiden Teilgetrieben mehrere Gangstufen zugeordnet sind, wobei eine Schaltung von einem Quellgang zu einem Zielgang durchgeführt wird, nämlich eine Zug-Rückschaltung von einer höheren Gangstufe in eine niedrigere Gangstufe realisiert wird, wobei mit Hilfe eines vorgesehenen Steuergerätes das jeweilige maximale Motormoment in Abhängigkeit der Motordrehzahl grundsätzlich zunächst entsprechend begrenzt ist, nämlich mit Hilfe einer im Steuergerät abgespeicherten Motormomenten-Kennlinie (MKL) entsprechend bestimmt ist, und wobei die dem Quellgang zugeordnete Kupplung - als gehende Kupplung - zumindest teilweise geöffnet wird, dadurch gekennzeichnet, dass vor dem Öffnen der gehenden Kupplung das Motormoment (M_Mot) kurzzeitig auf einen Wert über dem grundsätzlich maximal begrenzten Motormoment erhöht wird, ohne dass das Kupplungsmoment der gehenden Kupplung reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahl (n_Mot) aufgrund der Erhöhung des Motormomentes (M_Mot) - bei einer einfachen Zug-Rückschaltung - von einer ersten Motordrehzahl, die im Wesentlichen der Drehzahl der ersten Getriebeeingangswelle (n_GEW1) entspricht, sich auf eine zweite Motordrehzahl erhöht, die im Wesentlichen der Drehzahl der zweiten Getriebeeingangswelle (n_GEW2) entspricht.
Verfahren nach einem Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Erhöhung der Motordrehzahl (n_Mot) im Wesentlichen auch innerhalb des Zeitfensters der Erhöhung des Motormomentes (M_Mot) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass bis zum Erreichen der zweiten Motordrehzahl, die im Wesentlichen der Drehzahl der zweiten Getriebeeingangswelle (n_GEW2) entspricht, die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete gehende -erste- Kupplung im Schlupf betrieben wird und im Wesentlichen bei Erreichen der zweiten Motordrehzahl geöffnet wird, wobei die der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete kommende - zweite- Kupplung entsprechend geschlossen wird oder deren Schließvorgang beginnt.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Motordrehzahl (n_Mot) aufgrund der Erhöhung des Motormomentes (M_Mot) - bei einer Mehrfach-Zug-Rückschaltung - von einer ersten Motordrehzahl, die im Wesentlichen der Drehzahl der ersten Getriebeeingangswelle (n_GEW1) entspricht, sich auf eine zweite Motordrehzahl erhöht, die im Wesentlichen der Zieldrehzahl der ersten Getriebeeingangswelle (n_GEW1) entspricht.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass bis zum Erreichen der zweiten Motordrehzahl, die im Wesentlichen der Zieldrehzahl der ersten Getriebeeingangswelle (n_GEW1) entspricht, die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete gehende -erste- Kupplung im Schlupf betrieben wird, dass im Zeitfenster der Erhöhung des Motormomentes diese erste Kupplung geöffnet wird und dass die der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete -zweite- Kupplung entsprechend geschlossen wird, wobei dann eine kurzzeitige Momentenübertragung von der ersten Getriebeeingangswelle auf die zweite Getriebeeingangswelle realisiert wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass außerhalb des Zeitfensters der Erhöhung des Motormomentes und nach dem Erreichen der zweiten Motordrehzahl, die im Wesentlichen der Zieldrehzahl der ersten Getriebeeingangswelle (n_GEW1) entspricht, die der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnete zweite Kupplung geöffnet und die der ersten Getriebeeingangswelle zugeordnete erste Kupplung wieder geschlossen wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweiligen Öffnungs- und Schließvorgänge der beiden Kupplungen in einer jeweils sich überschneidenden Art und Weise realisiert werden.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass vor der kurzzeitigen Erhöhung des Motormomentes (M_Mot) auf einen geplanten Wert, der über der Motormomenten-Kennlinie (MKL) liegt, also grösser ist als ein grundsätzlich maximal begrenztes Motormoment, insbesondere mit Hilfe des Steuergerätes überprüft oder abgefragt wird, ob dieser geplante Wert unter Berücksichtigung der aktuellen jeweiligen Motordrehzahl (n_Mot) und/oder des jeweiligen aktuellen Motormomentes (M_Mot), insbesondere unter Berücksichtigung des jeweiligen aktuell vorliegenden Fahrzustandes als „noch erlaubt“ eingestuft wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass für den Fall, dass der geplante Wert „als erlaubt“ eingestuft wird, dann die Länge des Zeitfensters für die Erhöhung des Motormomentes (M_Mot) für diesen Wert errechnet wird, insbesondere unter Berücksichtigung weiterer technischer Randbedingungen wie des jeweiligen aktuellen Fahrzustandes des Kraftfahrzeuges, insbesondere einer Berg- oder Talfahrt und/oder eines Sport- oder Eco-Betriebes berechnet wird.