DE102017217445B4 - Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Getriebeeinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebeeinrichtung - Google Patents

Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs, Getriebeeinrichtung und Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebeeinrichtung Download PDF

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Abstract

Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), welche zwei, jeweils einlegbare Gangstufen (G1 bis G7) und eine Kupplungseinrichtung (12, 13) aufweisende Teilgetriebe (14; 15, 16) aufweist, wobei eine jeweilige eingelegte der einlegbaren Gangstufen (G1 bis G7) des jeweiligen Teilgetriebes (14; 15, 16) über die Kupplungseinrichtung (12 13) in einen Leistungsübertragungszweig einkuppelbar ist, indem die Kupplungseinrichtung (12, 13) in eine Schließstellung (A) bewegt wird, oder aus dem Leistungsübertragungszweig auskuppelbar ist, indem die Kupplungseinrichtung (12, 13) in eine Offenstellung (B) bewegt wird, mit den folgenden Schritten zum Durchführen einer Mehrfachrückschaltung:- Erfassen eines die Mehrfachrückschaltung aus einer Quellgangstufe (GQ, G7) eines der Teilgetriebe (14; 15) in eine zumindest drei Gangstufen (G1 bis G7) entfernte Zielgangstufe (GZ, G3) desselben Teilgetriebes (14; 15) charakterisierenden Schaltwunschsignals, woraufhin die Quellgangstufe (GQ, G7) sofort und vollständig ausgekuppelt wird und danach die Zielgangstufe (GZ, G3) eingelegt wird,- vollständiges Einkuppeln einer durch eine der Gangstufen (G1 bis G7) gebildeten Stützgangstufe (GS, G6) eines anderen Teilgetriebes (14; 16), welche nicht durch die nächstgrößere Gangstufe (G4) bezogen auf die Zielgangstufe (GZ, G3) gebildet wird,- Einkuppeln der Zielgangstufe (GZ, G3) und zeitlich überschneidendes Auskuppeln der Stützgangstufe (GS, G6).

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs. Außerdem betrifft die Erfindung eine Getriebeeinrichtung und ferner ein Kraftfahrzeug mit einer solchen Getriebeeinrichtung.
  • Moderne Kraftfahrzeuge sind heutzutage immer öfter mit automatischen bzw. automatisierten Schaltgetrieben ausgestattet. Solche Schaltgetriebe haben den Nachteil, dass bestimmte Wechsel von einer Gangstufe in eine andere Gangstufe, insbesondere bei Rückschaltungen, nur indirekt gewährleistet werden können, da ein direktes Wechseln aus einer Quellgangstufe in eine gewünschte Zielgangstufe bauartbedingt nicht möglich ist.
  • Um diesem Problem Herr zu werden, schlägt beispielsweise die DE 10 2014103 672 A1 vor, dass eine Quellgangstufen-Reibkupplung eines ersten Teilgetriebes sofort nachdem ein Schaltwunsch für die Mehrfachrückschaltung erhalten ist, geöffnet wird und zunächst eine Zwischengangstufe eines weiteren Teilgetriebes genutzt wird, wobei die Zwischengangstufe direkt benachbart zu der Zielgangstufe ist. Hiernach wird die Zielgangstufe eingelegt und die Reibkupplungen der jeweiligen Teilgetriebe überschneidend betätigt, wobei die der Zielgangstufe zugeordnete Reibkupplung geschlossen wird. Nachteilig hierbei ist, dass die der Zielgangstufe zugeordnete Reibkupplung besonders lange offen bleibt, um eine erforderliche Drehzahlsynchronisierung zwischen der Zwischengangstufe und der Motorabtriebsdrehzahl, das heißt Kurbelwellendrehzahl, gewährleisten zu können. In Konsequenz bedeutet dies eine besonders lange Zugkraftunterbrechung während des Rückschaltvorgangs.
  • In der DE 103 49 220 A1 wird vorgeschlagen, einen Schaltvorgang eines Getriebes von einem Quellgang zu einem Zielgang derart zu steuern, dass eine Motordrehzahl in Richtung auf eine Synchrondrehzahl des Zielganges mit einem nahezu konstanten Gradienten zuläuft. Hierzu wird insbesondere vorgeschlagen, zunächst einen Schlupf einer dem Quellgang zugeordneten, zweiten Kupplung zu erhöhen. Darauffolgend übernimmt eine einem Hilfsgang zugeordnete, erste Kupplung das Motormoment, ohne vollständig zu schließen. Nachdem dann der Quellgang aus- und der Zielgang eingelegt sind sowie eine Motordrehzahl eines Synchrondrehzahl des Zielgangs erreicht hat, wird die dem Zielgang zugeordnete Kupplung geschlossen und die Mehrfachrückschaltung ist beendet. Um dieses Verfahren bestimmungsgemäß ausführen zu können, ist ein besonders hoher Regelaufwand erforderlich, da zumindest die dem Quellgang zugeordnete Kupplung während eines Schalt- und/oder Kupplungsvorgangs des anderen Teilgetriebes in einem Schlupfbetrieb gehalten wird.
  • Die DE 102015114 572 A1 offenbart ein System mit einem Doppelkupplungsgetriebe und einem Controller, der ein Absichtsänderungsschalten steuert, welches sich auf ein angefordertes Schalten in einen anderen Gangzustand bezieht, der vor dem Abschluss eines früher angeforderten Schaltens eingeleitet wird.
  • Außerdem offenbart die DE 10 2012 020 426 A1 ein bauraumreduziertes ) Doppelkupplungsgetriebe eines Kraftfahrzeugs mit einer besonders ausgebildeten Schaltwalze, mittels welcher ein Einsatz einer Hilfs- bzw. Zwischengangstufe bei einer Mehrfachrückschaltung vermieden wird.
  • Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine besonders schnelle Mehrfachrückschaltung einer automatischen Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs mit einer besonders kurz andauernden Zugkraftunterbrechung zu erreichen.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren und eine Getriebeeinrichtung mit den Merkmalen der unabhängigen Patentansprüche gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind durch die abhängigen Patentansprüche, die folgende Beschreibung sowie die Figuren beschrieben.
  • Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung und in Konsequenz daraus des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen, wobei die Getriebeeinrichtung insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte umfasst.
  • Erfindungsgemäß ist demnach ein Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung eines Kraftfahrzeugs bereitgestellt. Die Getriebeeinrichtung umfasst zwei, jeweils einlegbare Gangstufen und eine Kupplungseinrichtung aufweisende Teilgetriebe auf, wobei eine jeweilige eingelegte der einlegbaren Gangstufen des jeweiligen Teilgetriebes über die Kupplungseinrichtung in einen Leistungsübertragungszweig einkuppelbar ist, indem die Kupplungseinrichtung in eine Schließstellung bewegt wird, oder aus dem Leistungsübertragungszweig auskuppelbar ist, indem die Kupplungseinrichtung in eine Offenstellung bewegt wird.
  • Mit anderen Worten sind zwischen einer Antriebsseite der Getriebeeinrichtung, welches insbesondere als Doppelkupplungsgetriebe bzw. Direktschaltgetriebe ausgebildet sein kann, und einer Abtriebsseite der Getriebeeinrichtung zwei Teilgetriebe angeordnet, welchen jeweils eine Kupplungseinrichtung zugeordnet ist. Der Leistungsübertragungszweig zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Getriebeeinrichtung überträgt Motorleistung, das heißt Leistung einer Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs, wenn eine der beiden Kupplungseinrichtungen vollständig geschlossen ist oder wenn eine oder beide Kupplungseinrichtungen teilweise geschlossen ist/sind. Üblicherweise weist das eine Teilgetriebe ungerade Gangstufen auf, wobei das andere Teilgetriebe gerade Gangstufen aufweist. Hierbei sind die jeweiligen Gangstufen des jeweiligen Teilgetriebes einlegbar. Zu einem Zeitpunkt kann aber nur eine Gangstufe desselben Teilgetriebes eingelegt sein.
  • Bei einem sequenziellen Hochschalten der einzelnen Gangstufen, wie es beispielsweise bei einem Beschleunigen des Kraftfahrzeugs der Fall ist, sind aufgrund der geschilderten Anordnung der Gangstufen auf den einzelnen Teilgetrieben die beiden Kupplungseinrichtungen wechselweise vollständig offen bzw. vollständig geschlossen, sodass zwischen der Antriebsseite und der Abtriebsseite der Getriebeeinrichtung die Motorleistung dementsprechend wechselweise über das eine Teilgetriebe und das andere Teilgetriebe übertragen wird.
  • Unter einer geschlossenen Kupplungseinrichtung ist zu verstehen, dass diese in der Schließstellung angeordnet ist. Doch auch bei der Schließstellung kann ein bestimmter Schlupf zwischen der Abtriebsseite der Antriebseinrichtung und dem entsprechenden Teilgetriebe vorgesehen sein, um eine Drehungleichförmigkeit der Antriebseinheit, insbesondere wenn diese als eine Verbrennungskraftmaschine ausgebildet ist, abzufangen und nicht in unerwünschter Weise über den Antriebsstrang in einen Innenraum des Kraftfahrzeugs zu übertragen. Das heißt, dass die zu übertragende bzw. übertragene Motorleistung nicht über die Getriebeeinrichtung in folgende Komponenten des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs eingeleitet wird. Wenn hierin von einer vollständig geschlossenen Kupplungseinrichtung gesprochen wird, kann durchaus ein Restschlupf vorhanden sein. Dennoch ist zu verstehen, dass eine eingelegte Gangstufe nur dann als vollständig in den Leistungsübertragungszweig eingekuppelt gilt, wenn die entsprechende Kupplungseinrichtung vollständig in deren Geschlossenstellung angeordnet, also geschlossen ist. Dementsprechend kann eine Gangstufe zwar eingelegt sein; diese ist aber lediglich durch deren Eingelegtsein nicht Teil des Leistungsübertragungszweiges, solange die entsprechende Kupplungseinrichtung offen ist.
  • Unter einer offenen Kupplungseinrichtung ist hierin zu verstehen, dass die Kupplungseinrichtung in der Offenstellung angeordnet ist. Insbesondere um ein ruckartiges Anfahren und/oder eine Kriechfähigkeit des Kraftfahrzeugs zu gewährleisten, ist eine offene Kupplungseinrichtung nur im Wesentlichen, das heißt nicht vollständig von der Abtriebsseite der Antriebseinrichtung des Kraftfahrzeugs getrennt. Anders ausgedrückt überträgt auch eine offene, das heißt in der Offenstellung angeordnete Kupplungseinrichtung noch ein besonders geringes Drehmoment bzw. eine besonders geringe Leistung. Eine eingelegte Gangstufe gilt als vollständig aus dem Leistungsübertragungszweig ausgekuppelt, wenn die entsprechende Kupplungseinrichtung vollständig in deren Offenstellung angeordnet, also offen bzw. geöffnet ist. Das bedeutet, dass ein Einkuppeln einer Gangstufe zunächst ein Einlegen der Gangstufe erfordert.
  • Zum Durchführen einer Mehrfachrückschaltung weist das erfindungsgemäße Verfahren folgende Schritte auf: In einem ersten Schritt wird ein die Mehrfachrückschaltung charakterisierendes Schaltwunschsignal erfasst, woraufhin die Quellgangstufe sofort und vollständig ausgekuppelt wird und danach die Zielgangstufe eingelegt wird. Hierbei erfolgt die Mehrfachrückschaltung aus einer Quellgangstufe eines der Teilgetriebe in eine zumindest drei Gangstufen entfernte Zielgangstufe desselben Teilgetriebes. Das bedeutet, dass das Schaltwunschsignal einerseits zumindest eine Information darüber beinhaltet, dass die Mehrfachrückschaltung durchgeführt werden soll. Andererseits weist das Schaltwunschsignal zumindest eine Information darüber auf, dass die Zielgangstufe, welche mittels der Mehrfachrückschaltung erreicht werden soll, zumindest drei Gangstufen von der Quellgangstufe entfernt ist und auf demselben Teilgetriebe liegt wie die Quellgangstufe. Liegen also beispielsweise, wie weiter oben beschrieben, die ungeraden Gangstufen auf dem einen Teilgetriebe und die geraden Gangstufen auf dem anderen Teilgetriebe, sind die Quellgangstufe und die Zielgangstufe jeweils durch eine voneinander unterschiedliche Gangstufe desselben Teilgetriebes gebildet. Beispielsweise sind dann die Quellgangstufe und die Zielgangstufe jeweils eine ungerade Gangstufe bzw. jeweils eine gerade Gangstufe.
  • Die Quellgangstufe wird ausgekuppelt, indem die der Quellgangstufe zugeordnete bzw. dem entsprechenden Teilgetriebe zugeordnete Kupplungseinrichtung in die Offenstellung bewegt wird. Unter einem vollständigen und sofortigen Auskuppeln ist zu verstehen, dass die entsprechende Kupplungseinrichtung schnellstmöglich in deren Offenstellung bewegt wird. Hierbei entfällt im Gegensatz zum Stand der Technik, insbesondere im Gegensatz zu dem in der DE 103 49 220 A1 offenbarten Verfahren, ein Regel- und/oder Steuervorgang, um die entsprechende Kupplungseinrichtung kontrolliert in einem Schlupfbetrieb zu halten, sodass insbesondere nicht gewartet wird, bis eine geeignete Synchrondrehzahl, beispielsweise einer einzulegenden Gangstufe, erreicht ist. Vorrichtungen und Verfahren zum Synchronisieren von Drehzahlen zwischen einer Antriebseinrichtung und einer Getriebeeinrichtung sind aus dem Stand der Technik, insbesondere aus dem Fahrzeugbau, bereits hinlänglich bekannt. Daher wird hierin auf Ausführungen dazu weitestgehend verzichtet.
  • In einem zweiten Schritt, welcher zumindest teilweise gleichzeitig mit dem ersten Schritt ablaufen kann, erfolgt ein vollständiges Einkuppeln einer durch eine der Gangstufen gebildeten Stützgangstufe eines anderen Teilgetriebes, welche nicht durch die nächstgrößere Gangstufe bezogen auf die Zielgangstufe gebildet wird. Das bedeutet, dass die Stützgangstufe nicht auf demselben Teilgetriebe wie die Quellgangstufe und die Zielgangstufe angeordnet ist. Ausgehend von einer bestimmten Quellgangstufe, kann es sich bei der Stützgangstufe um eine der Gangstufen aus dem anderen Teilgetriebe handeln, welche eine niedrigere Gangstufenziffer als die der Quellgangstufe und eine höhere Gangstufenziffer als die der gewünschten Zielgangstufe aufweist. Ist die Stützgangstufe ganz oder teilweise eingekuppelt, wird, solange das der Fall ist, der Leistungsübertragungszweig der Getriebeeinrichtung über das Teilgetriebe gebildet, welches die Stützgangstufe aufweist.
  • In einem dritten Schritt wird die Zielgangstufe eingekuppelt und zeitlich überschneidend die Stützgangstufe ausgekuppelt. Das bedeutet, dass die der Zielgangstufe zugeordnete Kupplungseinrichtung aus deren Offenstellung in deren Schließstellung bewegt wird, während die der Stützgangstufe zugeordnete Kupplungseinrichtung aus deren Schließstellung in deren Offenstellung bewegt wird. Während eines Zeitraums, in dem die einzelnen Kupplungseinrichtungen zwischen den jeweiligen Stellungen bewegt werden, sind beide Kupplungseinrichtungen teilweise geöffnet und teilweise geschlossen. Das bedeutet, dass eine Leistung der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs teilweise über das eine Teilgetriebe und teilweise über das andere Teilgetriebe an den Abtrieb der Getriebeeinrichtung übertragen wird. Erst am Ende des Zeitraums ist die der Zielgangstufe zugeordnete Kupplungseinrichtung vollständig geschlossen und die dem Stützgang zugeordnete Kupplungseinrichtung vollständig geöffnet.
  • Dadurch, dass im Gegensatz zum Stand der Technik die Stützgangstufe nicht direkt zu der Zielgangstufe benachbart ist, kann ein Schaltvorgang von der Quellgangstufe auf die Stützgangstufe schneller erfolgen. Hierdurch reduziert sich die Gesamtdauer der Mehrfachrückschaltung, sodass eine besonders schnelle Mehrfachrückschaltung mit einer besonders kurz andauernden Zugkraftunterbrechung, idealerweise ohne Zugkraftunterbrechung, erreicht wird. Bei die Erfindung begleitenden, internen Versuchen konnte eine Reduzierung der Mehrfachrückschaltung aus der siebten Gangstufe (7. Gang) in die dritte Gangstufe (3. Gang) um etwa 400 Millisekunden (von etwa 1,3 Sekunden auf etwa 900 Millisekunden) erreicht werden. Hierbei ist eine Zugkraftunterbrechung für einen Nutzer des Kraftfahrzeugs, insbesondere für einen Fahrer, nicht wahrnehmbar.
  • In einer Weiterbildung des Verfahrens wird während der Mehrfachrückschaltung fortlaufend überprüft, ob ein revidierendes Schaltwunschsignal erfasst wird, welches eine neue Zielgangstufe definiert, die zumindest drei Gangstufen von der Quellgangstufe entfernt nicht auf deren Teilgetriebe ist. Mit anderen Worten wird beispielsweise mittels einer Erfassungseinrichtung während der Mehrfachrückschaltung, das heißt, beispielsweise nachdem das die Mehrfachrückschaltung einleitende Schaltwunschsignal empfangen ist, dauerhaft kontrolliert, ob mittels des das erste Schaltwunschsignal revidierenden Schaltwunschsignals die neue Zielgangstufe definiert wird, wobei diese neue Zielgangstufe nicht zu dem Teilgetriebe gehört, zu dem auch die Quellgangstufe gehört und zumindest drei Gangstufen von der Quellgangstufe entfernt ist. Dies ist insofern vorteilhaft, als eine geänderte Leistungsanforderung bei der Mehrfachrückschaltung berücksichtigt werden kann, wodurch zum Beispiel einem Wunsch des Fahrers des Kraftfahrzeugs nach einer progressiven Beschleunigung Rechnung getragen werden kann. Ferner kann es sein, dass der Fahrer eine gleichbleibende Beschleunigung wünscht, jedoch eine höhere Leistung an Antriebsräder des Kraftfahrzeugs übertragen werden muss, da eine Fahrbahnsteigung mehr Leistung erfordert.
  • Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass folgende Schritte durchgeführt werden, wenn das revidierende Schaltwunschsignal nach dem Einlegen und vor dem Einkuppeln der Stützgangstufe erfasst wird. Zunächst erfolgt das Auslegen der bisherigen Zielgangstufe und ein Wiedereinlegen der Quellgangstufe. Daraufhin wird die Quellgangstufe eingekuppelt. In einem weiteren Teilschritt, welcher zumindest teilweise gleichzeitig mit dem zuvor beschriebenen Teilschritt des Zurückspringens auf die Quellgangstufe erfolgen kann, finden das Auslegen der Stützgangstufe und das Einlegen der neuen Zielgangstufe statt. Es folgt schließlich das Einkuppeln der Zielgangstufe sowie das zeitlich überschneidende Auskuppeln der Quellgangstufe. Anders ausgedrückt wird auf die Quellgangstufe zurückgesprungen, sodass die Motorleistung wieder über die Quellgangstufe übertragen wird, um den Zugkraftverlust möglichst gering zu halten, während die Stützgangstufe ausgelegt wird und die neue Zielgangstufe eingelegt wird, welche demselben Getriebe zugeordnet ist, wie die Stützgangstufe. Das Einkuppeln der Zielgangstufe und das zeitlich überschneidende Auskuppeln der Quellgangstufe erfolgt in analoger Weise wie das Einkuppeln der Zielgangstufe und das zeitlich überschneidende Auskuppeln der Stützgangstufe, so wie es weiter oben beschrieben ist. Hierbei ist besonders vorteilhaft, dass basierend auf dem revidierenden Schaltwunschsignal für den Nutzer des Kraftfahrzeugs eine geänderte Leistungsanforderung, welche insbesondere während der Mehrfachrückschaltung auftritt, beispielsweise durch eine während der Mehrfachrückschaltung beginnende Bergauffahrt, oder eine stärkere, insbesondere maximale Betätigung des Fahrpedals („Kick-Down“) etc., zur Verfügung gestellt werden kann.
  • Wenn das revidierende Schaltwunschsignal nach dem Einkuppeln der Stützgangstufe erfasst wird, können folgende Schritte nacheinander durchgeführt werden: Die Stützgangstufe wird ausgekuppelt, die Zielgangstufe wird eingelegt und die Zielgangstufe wird ein gekuppelt. Mit anderen Worten ist dieses Teilverfahren vorgesehen, ausgeführt zu werden, wenn die Zugkraft bzw. die Leistung bereits über die Stützgangstufe übertragen wird. Es erfolgt dann ein Schaltvorgang von der Stützgangstufe auf die neue Zielgangstufe, wobei lediglich ein Teilgetriebe beteiligt ist, da die Stützgangstufe und die neue Zielgangstufe gemeinsam demselben Teilgetriebe zugeordnet sind. Vorteilhaft hierbei ist, dass für das Einlegen und das Einkuppeln der neuen Zielgangstufe lediglich ein weiterer Schaltvorgang aufgewendet wird, welcher zwar einen Zugkraftverlust bedingt. Jedoch ist nach dem Abschluss des einen Schaltvorgangs direkt die gewünschte neue Zielgangstufe eingelegt und eingekuppelt, über welche der geänderten Leistungsanforderungen während der Mehrfachrückschaltung am schnellsten entsprochen werden kann.
  • Besonders bevorzugt ist es, dass als die Stützgangstufe eine unmittelbar zur Quellgangstufe benachbarte Gangstufe ausgewählt wird. Mit anderen Worten hat die Stützgangstufe eine Gangstufenziffer, welche um den Wert 1 geringer ist als die Gangstufenziffer der Quellgangstufe. Dadurch, dass die Stützgangstufe direkt zur Quellgangstufe benachbart ist, jedoch auf einem anderen Teilgetriebe als die Quellgangstufe angeordnet ist, kann das Einkuppeln der Stützgangstufe besonders schnell erfolgen, wodurch die gesamte Mehrfachrückschaltung besonders schnell durchgeführt werden kann. Das bedeutet, dass zwischen der Anforderung einer erhöhten Leistung durch den Nutzer bzw. Fahrer des Kraftfahrzeugs und einer tatsächlichen Geschwindigkeitserhöhung des Kraftfahrzeugs eine besonders geringe Zeit verstreicht, wodurch das Fahrverhalten des Fahrzeugs für den Fahrer besonders Vorausschaubar und somit sicher ist, da der Fahrer nicht gezwungen ist, eine Dauer zu schätzen, welche zwischen einer Fahrpedalbetätigung und einem Beschleunigungsbeginn verstreicht.
  • Die jeweilige Kupplungseinrichtung kann nach einer rampenförmigen Kennlinie in die Schließstellung und/oder in die Offenstellung bewegt werden. Mit anderen Worten können die jeweiligen Kupplungseinrichtungen, derart gesteuert und/oder geregelt sein, dass diese innerhalb einer vorgegebenen Zeit, zum Beispiel linear angetrieben, zwischen der Schließstellung und der Offenstellung bewegt werden. Dies ist besonders vorteilhaft, wenn die jeweilige Kupplungseinrichtung, insbesondere über eine längere Zeitdauer, in einem Schlupfbetrieb gehalten werden soll. Wird beispielsweise die Kupplungseinrichtung, welche die derzeit eingelegte und eingekuppelte Gangstufe in dem Leistungsübertragungszweig hält, in einem Schlupfbetrieb gehalten, kann eine Motordrehzahl ohne Zugkraftunterbrechung erhöht werden, beispielsweise um eine Zieldrehzahl bzw. Synchrondrehzahl zu erreichen, welche benötigt wird, um eine Gangstufen mit einer höheren Gangstufenziffer in den Leistungszweig ein zu kuppeln.
  • Es kann aber auch vorgesehen sein, dass die jeweilige Kupplungseinrichtung sprunghaft in die Schließstellung und/oder in die Offenstellung bewegt wird. Mit anderen Worten ist dann nicht vorgesehen, dass die jeweilige Kupplungseinrichtung in einem Schlupfbetrieb gehalten wird. Vielmehr ist dann vorgesehen, dass die jeweilige sprunghaft bewegte Kupplungseinrichtung möglichst kurz schlupfend betrieben wird. Beispielsweise bei einer besonders hohen Leistungsanforderung des Fahrers des Kraftfahrzeugs kann dies von Vorteil sein, da die jeweilige Kupplungseinrichtung in diesem Fall besonders schnell geschlossen werden kann, und dadurch ein entsprechender Leistungszweig besonders schnell Leistung von der Antriebseinheit des Kraftfahrzeugs auf die Antriebsräder des Kraftfahrzeugs übertragen kann. Insbesondere ist somit ein besonders sportliches Fahrverhalten des Kraftfahrzeugs, insbesondere eine besonders sportliche Beschleunigung, realisierbar.
  • Die vorliegende Erfindung sieht zudem eine Getriebeeinrichtung für ein Kraftfahrzeug vor, welche eine Steuerung umfasst, die dazu eingerichtet ist, das erfindungsgemäße Verfahren oder eine vorteilhafte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens durchzuführen. Vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind als vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung anzusehen, wobei die Getriebeeinrichtung insbesondere Mittel zur Durchführung der Verfahrensschritte umfasst.
  • Außerdem sieht die Erfindung ein Kraftfahrzeug vor, welches mit einer erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung ausgerüstet ist. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Getriebeeinrichtung sind als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Kraftfahrzeugs anzusehen und umgekehrt.
  • Im Folgenden sind Ausführungsbeispiele der Erfindung beschrieben. Hierzu zeigt:
    • 1 ein Kraftfahrzeug, welches mit einer Getriebeeinrichtung ausgerüstet ist;
    • 2 eine schematische Darstellung der Getriebeeinrichtung mit einer Steuerung;
    • 3 ein Zeitablaufdiagramm einer Mehrfachrückschaltung der Getriebeeinrichtung;
    • 4 und 5 ein Zeitablaufdiagramm die Mehrfachrückschaltung der Getriebeeinrichtung, wenn eine revidierendes Schaltwunschsignal vorliegt.
  • Bei den im Folgenden erläuterten Ausführungsbeispielen handelt es sich um bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung. Bei den Ausführungsbeispielen stellen die beschriebenen Komponenten der Ausführungsformen jeweils einzelne, unabhängig voneinander zu betrachtende Merkmale der Erfindung dar, welche die Erfindung jeweils auch unabhängig voneinander weiterbilden und damit auch einzeln oder in einer anderen als der gezeigten Kombination als Bestandteil der Erfindung anzusehen sind. Des Weiteren sind die beschriebenen Ausführungsformen auch durch weitere der bereits beschriebenen Merkmale der Erfindung ergänzbar.
  • In den Figuren sind funktionsgleiche Elemente jeweils mit denselben Bezugszeichen versehen.
  • 1 zeigt in einer schematischen Darstellung ein mit einer Getriebeeinrichtung 1 ausgerüstetes Kraftfahrzeug 2. Hierbei ist die Getriebeeinrichtung 1, welche insbesondere als ein gestuftes Automatik-Getriebe, insbesondere als ein Doppelkupplungsgetriebe, ausgebildet sein kann, Teil eines Antriebsstrangs 3 des Kraftfahrzeugs 2. Insbesondere ist die Getriebeeinrichtung 1 zwischen einer Antriebseinheit 4 des Kraftwagens 2 und einer weiteren, beispielsweise als Verteilergetriebe 5 ausgebildeten Getriebeeinrichtung angeordnet. Hierbei ist eine Antriebsseite 6 der Getriebeeinrichtung 1 durch eine Abtriebsseite der Antriebseinheit 4 gebildet. Insbesondere kann es sich bei der Antriebseinheit 4 um eine Verbrennungskraftmaschine handeln, an dessen Abtriebsseite eine Kurbelwelle angeordnet ist, welche drehfest mit einer Antriebswelle 7 der Getriebeeinheit 1 verbunden ist. An einer Abtriebsseite 8 der Getriebeeinrichtung 1 ist eine Abtriebswelle 9 angeordnet, welche mit einer Antriebswelle des Verteilergetriebes 5 drehfest verbunden ist. Über Radantriebswellen (nicht dargestellt) sind zwei Antriebsräder 10 einer gemeinsamen Antriebsachse des Kraftfahrzeugs 2 mit dem Verteilergetriebe 5 verbunden, sodass ausgehend von der Antriebseinheit 4 über die Getriebeeinrichtung 1 und über das Verteilergetriebe 5 eine Leistung der Antriebseinheit 4, welche auch als Motorleistung bezeichnet werden kann, auf die Antriebsräder 10 übertragen werden kann. Beispielhaft ist in 1 das Kraftfahrzeug 2 mit einem Heckantrieb dargestellt. Es ist aber genauso denkbar, dass das Verteilergetriebe 5 auf eine Frontachse des Kraftfahrzeugs wirkt oder das zwei Verteilergetriebe 5 vorgesehen sind, sodass beide Achsen des Kraftfahrzeugs über die Antriebseinheit 4 zumindest vorübergehend gleichzeitig antreibbar sind. Ebenfalls beispielhaft ist, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug 2 um einen Personenkraftwagen handelt. Das bedeutet, dass es sich bei dem Kraftfahrzeug 2 alternativ auch um einen Lastkraftwagen handeln kann, welcher sich zum Beispiel dadurch von einem Personenkraftwagen unterscheiden kann, dass bei einem Lastkraftwagen mehrere Achsen, insbesondere angetriebene Achsen, vorhanden sein können, welche jeweils direkt oder indirekt mit der Getriebeeinrichtung 1 in Verbindung stehen können.
  • Die Getriebeeinrichtung ist im Folgenden näher beschrieben. So zeigt 2 in einer schematischen Darstellung die Getriebeeinrichtung 1 mit einer Steuerung 11. Um einen Leistungsübertragungszweig zwischen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 9 schließen zu können, weist die Getriebeeinrichtung 1 eine Doppelkupplungseinrichtung auf die aus zwei einzelnen Kupplungseinrichtung in gebildet ist. Der Einfachheit halber wird im Folgenden von einer ersten Kupplungseinrichtung 12 und einer zweiten Kupplungseinrichtung 13 gesprochen. Die jeweilige Kupplungseinrichtung 12, 13 kann beispielsweise als eine nass- oder trockenlaufende Reibkupplung ausgebildet sein. Derartige Kupplungseinrichtungen für Getriebe, insbesondere für Fahrzeuggetriebe, sind im Stand der Technik bereits hinlänglich bekannt, weshalb hierin nicht näher darauf eingegangen wird.
  • Den jeweiligen Kupplungseinrichtungen 12, 13 ist jeweils ein Teilgetriebe 14 zugeordnet. Im Sinne der Einfachheit wird im Folgenden von einem ersten Teilgetriebe 15 gesprochen, welches der ersten Kupplungseinrichtung 12 zugeordnet ist. Dementsprechend ist ein zweites Teilgetriebe 16 der zweiten Kupplungseinrichtung 13 zugeordnet. Unter „zugeordnet“ ist zu verstehen, dass mittels der jeweiligen Kupplungseinrichtung 12, 13 eine insbesondere reibschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 7 und einer entsprechenden Teilgetriebewelle 17 hergestellt werden kann. Auf der jeweiligen Teilgetriebewelle 17 sind mehrere Übersetzungsstufen angeordnet, welche im Folgenden als Gangstufen bezeichnet werden. Vorliegend umfasst das erste Teilgetriebe 15 die Gangstufe G1, die Gangstufe G3, die Gangstufe G5 und die Gangstufe G7. Das bedeutet, dass das erste Teilgetriebe 15 die ungeraden Gangstufen bzw. Gänge umfasst. Dahingegen umfasst das zweite Teilgetriebe 16 die geraden Gangstufen bzw. Gänge, also die Gangstufe G2, die Gangstufe G4 und die Gangstufe G6. Die Ziffer, welche sich dem Buchstaben G anschließt, wird hierin als Gangstufenziffer bezeichnet.
  • Fährt ein Fahrer das Kraftfahrzeug 2 also im 2. Gang, so ist die Gangstufe 2 bzw. die Gangstufe mit der Gangstufenziffer 2 in den Leistungsübertragungszweig innerhalb der Getriebeeinrichtung 1 eingekuppelt. In diesem Fall ist dann auch - abweichend von 2 - die der Gangstufe G2 zugeordnete Kupplungseinrichtung 13 geschlossen, sodass im Bereich der Antriebsseite 6 eine reibschlüssige Verbindung zwischen der Antriebswelle 7 und der Teilgetriebewelle 17 des zweiten Teilgetriebes 16 hergestellt. Gleichzeitig ist, sofern kein Schaltvorgang der Getriebeeinrichtung 1 im Gange ist, die erste Kupplungseinrichtung 12 - wie in 2 abgebildet - in einer Offenstellung angeordnet, wodurch zwischen der Antriebswelle 7 und der Teilgetriebewelle 17 des ersten Teilgetriebes 15 keine mechanische Verbindung herrscht, sodass über das erste Teilgetriebe 15 zu diesem Zeitpunkt kein Leistungsübertragungszweig gebildet ist.
  • Im folgenden werden Schritte zum Durchführen einer Mehrfachrückschaltung der Getriebeeinrichtung 1 erläutert. Dabei zeigen die 3 bis 5 jeweils ein Zeitablaufdiagramm, bei welchen an der jeweiligen Abszisse die Zeit t gezeigt ist. An der jeweiligen unten dargestellten Ordinate ist ablesbar, zu welchem Zeitpunkt sich welche der Kupplungseinrichtung in 12, 13 in der Offenstellung, der Geschlossenstellung oder einer Zwischenstellung befindet. Hierbei ist die Geschlossenstellung an der jeweiligen Ordinate mit A und die Offenstellung mit B bezeichnet. Auf der jeweiligen oben dargestellten Ordinate ist ablesbar, welcher Kupplungseinrichtung 12, 13 welche der Gangstufen G1 bis G7 des entsprechenden Teilgetriebes zugeordnet ist, das heißt welche der Gangstufen G1 bis G7 in dem der jeweiligen Kupplung 12, 13 zugeordneten Teilgetriebe gerade eingelegt ist.
  • Die Mehrfachrückschaltung erfolgt im Fahrbetrieb des Kraftfahrzeugs 2 aus einer mit GQ bezeichneten Quellgangstufe. Das bedeutet, dass innerhalb der Getriebeeinrichtung 1 der Leistungsübertragungszweig über dasjenige Teilgetriebe 14 gebildet ist, welches die Quellgangstufe GQ aufweist.
  • Zunächst wird beispielsweise mittels der Steuerung 11 ein Schaltwunschsignal erfasst, welches eine Mehrfachrückschaltung auslöst. Insbesondere charakterisiert das Schaltwunschsignal die Mehrfachrückschaltung derart, dass eine mit GZ bezeichnete Zielgangstufe zumindest drei Gangstufen von der Quellgangstufe GQ entfernt ist und außerdem auf demselben Teilgetriebe wie die Quellgangstufe liegt. Anders formuliert erfordert das Schaltwunschsignal, dass eine aus der Gangstufenziffer der Quellgangstufe GQ und der Gangstufenziffer der Zielgangstufe GZ gebildete Differenz zumindest den Betrag 3 hat. Indem das Schaltwunschsignal charakterisiert, dass die Quellgangstufe GQ und die Zielgangstufe GZ einem einzigen, gemeinsamen Teilgetriebe 14 zugeordnet sind, ergibt sich in Konsequenz, dass die Gangstufenziffer der Quellgangstufe GQ und die Gangstufenziffer der Zielgangstufe GZ dieselbe Parität aufweisen.
  • Das bedeutet, dass bei sieben möglichen Gangstufen, wie im vorliegenden Beispiel, entsprechend eines solchen Schaltwunschsignals die Mehrfachrückschaltung vom 7. Gang in den 3. Gang, vom 7. Gang in den 1. Gang, vom 5. Gang in den 1. Gang und/oder vom 6. Gang in den 2. Gang erfolgen kann. Insbesondere können basierend auf dem Schaltwunschsignal ausschließlich die Mehrfachrückschaltungen G7 nach G3, G7 nach G1, G6 nach G2 und G5 nach G1 gemäß dem beschriebenen Verfahren ausgeführt werden. Es ist jedoch zu verstehen, dass eine solche Mehrfachrückschaltung nicht auf ein sieben Gangstufen aufweisendes Doppelkupplungsgetriebe bzw. Direktschaltgetriebe beschränkt ist. Insbesondere mit fortschreitender Entwicklung der Getriebetechnik im Fahrzeugbau kann diese hierin beschriebene Mehrfachrückschaltung auf Getriebeeinrichtungen 1 übertragen werden, welche acht oder mehr, zum Beispiel neun, zehn, elf, zwölf usw., Gangstufen zur Leistungsübertragung zwischen der Antriebseinheit 4 und der Antriebsachse des Kraftfahrzeugs 2 aufweisen und/oder von anderer Bauart sind, beispielsweise alternativ oder zusätzlich zu einer oder mehreren Kupplungseinrichtungen einen oder mehrere Drehmomentwandler aufweisen.
  • In den 3 bis 5 sind die jeweiligen Kennlinien derjenigen Kupplungseinrichtung 12, 13, der die Quellgangstufe GQ zugeordnet ist, mittels durchgezogener Linien dargestellt, während die jeweiligen Kennlinien derjenigen Kupplungseinrichtung 12, 13, der die Zielgangstufe GZ zugeordnet ist, mittels gestrichelter Linien dargestellt sind.
  • Im vorliegenden Beispiel wird nun davon ausgegangen, dass es sich bei der Quellgangstufe GQ um die siebte Gangstufe G7, also den 7. Gang handelt. Dementsprechend ist bei einem Ausgangszustand die siebte Gangstufe eingelegt und über die erste Kupplungseinrichtung 12 reibschlüssig mit der Antriebswelle 7 verbunden, sodass zwischen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 9 ein Leistungsübertragungszweig über das erste Teilgetriebe 15 gebildet ist. Im Ausgangszustand ist dahingegen die zweite Kupplungseinrichtung 13 offen, das heißt in der Offenstellung angeordnet. Bezugnehmend auf 3 ist entlang der Abszisse der Zeit t der Ausgangszustand in einem ersten Zeitbereich 18 angedeutet. Gemäß den durchgezogen gezeichneten Kennlinien ist, wie bereits beschrieben, im Ausgangszustand die erste Kupplungseinrichtung 12 in der Geschlossenstellung A angeordnet, während die Gangstufe G7 eingelegt ist, sodass Leistung der Antriebseinheit 4 über die siebte Gangstufe G7 zwischen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 9 übertragen wird.
  • Gleichzeitig ist die zweite Kupplungseinrichtung 13 offen, das heißt in der Offenstellung B angeordnet. Das bedeutet, dass zwar eine der Gangstufen G2, G4 oder G6 in der Getriebeeinrichtung 1 eingelegt sein kann, jedoch über diese eingelegte Gangstufe G2, G4 oder G6 zumindest im Wesentlichen keine Motorleistung zwischen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 9 übertragen wird. Üblicherweise ist zu diesem Zeitpunkt eine direkt zu der Quellgangstufe GQ benachbarte Gangstufe eingelegt, deren Gangstufenziffer sich um den Betrag 1 von der Gangstufen der Quellgangstufe unterscheidet. Nachdem das die Mehrfachrückschaltung charakterisierende Schaltwunschsignal erfasst ist, beispielsweise ab einem Zeitpunkt 19, wird nach einer besonders kurzen Zeit, insbesondere sofortig, die der Quellgangstufe GQ zugeordnete Kupplungseinrichtung 12, 13, vorliegend die erste Kupplungseinrichtung 12, vollständig in dessen Offenstellung B bewegt, sodass die zuvor eingekuppelte Quellgangstufe GQ, vorliegend die Gangstufe G7, schnellstmöglich ausgekuppelt wird.
  • Gleichzeitig kann nach dem Erhalt des Schaltwunschsignals zum Beispiel überprüft werden, ob eine mit GS bezeichnete Stützgangstufe deren Gangstufenziffer um 1 niedriger ist als die der Quellgangstufe GQ, bereits auf dem anderen Teilgetriebe 12, 13 eingelegt ist, oder noch einzulegen ist. Ist die Stützgangstufe GS noch nicht eingelegt, wird diese innerhalb eines in 3 mit 20 bezeichneten Zeitbereichs eingelegt. Im vorliegenden Beispiel, in welchem eine Mehrfachrückschaltung aus der siebten Gangstufe G7 in die dritte Gangstufe G3 beispielhaft beschrieben ist, handelt es sich bei der Stützgangstufe GS um den 6. Gang, das heißt um die Gangstufe G6. Wesentlich für die Erfindung ist, dass bei dieser Mehrfachrückschaltung die Stützgangstufe GS nicht durch die Gangstufe gebildet wird, welche eine um den Wert 1 erhöhte Gangstufenziffer als die Zielgangstufe GZ aufweist. Vorzugsweise wird die Stützgangstufe GS durch die unmittelbar zur Quellgangstufe GQ benachbarte Gangstufe gebildet. Mit anderen Worten ist die Gangstufenziffer der Stützgangstufe GS um den Wert 1 niedriger als die Gangstufenziffer der Quellgangstufe GQ. Dementsprechend ist die Stützgangstufe GS auch auf einem anderen Teilgetriebe 14 angeordnet als die Quellgangstufe GQ. Das bedeutet auch, dass die Gangstufenziffer der Stützgangstufe GS eine andere Parität aufweist als die Gangstufenziffer der Quellgangstufe GQ.
  • Nachdem die Quellgangstufe GQ vollständig ausgekuppelt ist, liegt zunächst ein Zugkraftverlust vor, welcher dadurch besonders kurz andauernd gehalten wird, indem die der Stützgangstufe GS zugeordnete Kupplungseinrichtung 12, 13, vorliegend die zweite Kupplungseinrichtung 13 in deren Geschlossenstellung A bewegt wird, und somit eine Leistungsübertragung zwischen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 9 erfolgt. Dies ist in dem Diagramm der 3 innerhalb des Zeitbereichs 21 dargestellt. Insbesondere kann die zweite Kupplungseinrichtung 13 direkt im Anschluss an ein Erreichen der Offenstellung B der ersten Kupplungseinrichtung 12 in die Geschlossenstellung A verstellt bzw. bewegt werden.
  • Ebenfalls innerhalb des Zeitbereichs 21, während welchem die Quellgangstufe GQ durch die entsprechend zugehörige Kupplungseinrichtung 12, 13 lastfrei ist, wird die Zielgangstufe GZ, welche durch das Schaltwunschsignal charakterisiert ist, eingelegt, und zwar auf jenem Teilgetriebe 14, welchem auch die Quellgangstufe GQ zugeordnet ist. Vorliegend bedeutet das, dass der 3. Gang bzw. die Gangstufe G3 in das erste Teilgetriebe 15 eingelegt wird.
  • In einem sich anschließenden Zeitbereich 22 erfolgt dann das Einkuppeln der Zielgangstufe GZ wobei währenddessen, das heißt zeitlich dazu überschneidend, die Stützgangstufe GS ausgekuppelt wird. Ein solcher Vorgang kann als Direktschaltvorgang bezeichnet werden und ist aus dem Stand der Technik, insbesondere im Bereich von Direktschaltgetrieben, bekannt. Hierbei beginnt und endet eine jeweilige Bewegung der jeweiligen Kupplungseinrichtung 12, 13 gleichzeitig. Anhand des vorliegenden Beispiels erklärt, wird die erste Kupplungseinrichtung 12 ab einem Zeitpunkt 23 aus dessen Offenstellung B in deren Geschlossenstellung A bewegt, während ebenfalls ab dem Zeitpunkt 23 die zweite Kupplungseinrichtung 13 aus deren Geschlossenstellung A in deren Offenstellung B bewegt wird. Idealerweise ist eine Bewegungsgeschwindigkeit der beiden Kupplungseinrichtung 12, 13 gleich, sodass die erste Kupplungseinrichtung 12 vollständig in deren Geschlossenstellung A zu einem Zeitpunkt 24 angeordnet ist und die zweite Kupplungseinrichtung 13 zum Zeitpunkt 24 vollständig in deren Offenstellung B angeordnet ist. Hierdurch kann ein zugkraftunterbrechungsfreies Schalten von der Stützgangstufe SG in die Zielgangstufe GZ erfolgen. Das bedeutet, dass die Mehrfachrückschaltung ab dem Zeitpunkt 24 abgeschlossen ist.
  • Nachdem die Mehrfachrückschaltung abgeschlossen ist, das bedeutet ab dem Zeitpunkt 24, ist der Leistungsübertragungszweig im Inneren der Getriebeeinrichtung 1 zwischen der Antriebswelle 7 und der Abtriebswelle 9 über die Zielgangstufe GZ gebildet.
  • Die 4 und 5 zeigen jeweils ein Zeitablaufdiagramm einer Mehrfachrückschaltung der Getriebeeinrichtung 1, wenn ein revidierendes Schaltwunschsignal vorliegt. Das bedeutet, dass das Schaltwunschsignal, welches die Mehrfachrückschaltung charakterisiert, durch ein davon unterschiedliches, das erste Schaltwunschsignal revidierendes Schaltwunschsignal aufgehoben wird. Mittels des revidierenden Schaltwunschsignals, welches beispielsweise durch die Steuerung 11 empfangen werden kann, wird eine neue Zielgangstufe GZN definiert, die zumindest drei Gangstufen von der Quellgangstufe GQ entfernt ist und auf dem nicht die Quellgangstufe GQ umfassenden Teilgetriebe 14 ist. Übertragen auf das vorliegende Beispiel bedeutet das, dass das revidierende Schaltwunschsignal die designierte Zielgangstufe GZ, vorliegend die dritte Gangstufe G3, überschreibt und stattdessen die neue Zielgangstufe GZN, vorliegend beispielsweise die zweite Gangstufe G2, in die Mehrfachrückschaltung einbringt. Bezogen auf das Diagramm der 4 verläuft der Zeitbereich 18 so wie bereits oben dargelegt. Nachdem am Zeitpunkt 19 die Mehrfachrückschaltung begonnen hat, wird in einem Zeitbereich 20a das revidierende Schaltwunschsignal empfangen. Die Schritte bzw. Abläufe, wie sie in Zusammenhang mit 3 im Zeitbereich 20 geschildert sind, verlaufen in dem Zeitbereich 20a in gleicher Weise, außer dass die bisherige Zielgangstufe GZ ausgelegt und die Quellgangstufe GQ eingelegt werden. Ferner erfolgt im Zeitbereich 20a, wenn das revidierende Schaltwunschsignal erfasst ist, das Einkuppeln der Quellgangstufe GQ, sodass eine Zugkraftunterbrechung möglichst kurz andauernd gehalten wird. Da während des Zeitbereichs 20a die zweite Kupplungseinrichtung 13 in der Offenstellung angeordnet ist, kann das Einlegen der neuen Zielgangstufe GZN, insbesondere der zweiten Gangstufe G2 auch in diesem Zeitbereich 20a erfolgen. Insbesondere kann das Einlegen der neuen Zielgangstufe ZGN nach dem Zeitpunkt 19 erfolgen, das heißt zum Beispiel zumindest teilweise gleichzeitig mit einem Wiedereinlegen und/oder Wiedereinkuppeln der Quellgangstufe GQ. Mit anderen Worten wird während des Zeitbereichs 20a die Stützgangstufe GS, vorliegend die sechste Gangstufe G6, ausgelegt, um die neue Zielgangstufe GZN, zum Beispiel die zweite Gangstufe G2 einlegen zu können. Es ist zu verstehen, dass die neue Zielgangstufe GZN auf demselben Teilgetriebe 14 angeordnet ist, wie die Stützgangstufe GS.
  • Ein Zeitpunkt 23a markiert den Übergang zwischen dem Zeitbereich 20a und dem sich daran anschließenden Zeitbereich 22a. Zu diesem Zeitpunkt 23a ist der Leistungsübertragungszweig in der Getriebeeinrichtung 1 über die Quellgangstufe GQ, vorliegend die siebte Gangstufe G7 gebildet. Ferner ist zum Zeitpunkt 23a die neue Zielgangstufe GZN, vorliegend die zweite Gangstufe G2, in dem zweiten Teilgetriebe 16 eingelegt, jedoch noch nicht eingekuppelt. Ab dem Zeitpunkt 23a beginnt das Einkuppeln der neuen Zielgangstufe GZN und gleichzeitig das überschneidende Auskuppeln der Quellgangstufe GQ. Ein derartiger Direktschaltvorgang ist bereits weiter oben beschrieben. Ab einem Zeitpunkt 24a, welcher den Übergang zwischen dem Zeitbereich 22a und einem sich daran anschließenden weiteren Zeitbereich, 25a markiert, ist dann die durch das revidierende Schaltwunschsignal geänderte Mehrfachrückschaltung abgeschlossen und die neue Zielgangstufe GZN überträgt die Motorleistung von der Antriebseinheit 4 des Kraftfahrzeugs 2 über das Verteilergetriebe 5 an die Antriebsräder 10.
  • Wird das revidierende Schaltwunschsignal nach dem Einkuppeln der Stützgangstufe SG erfasst, so ergibt sich eine geänderte Mehrfachrückschaltung, wie es anhand des Zeitablaufdiagramms der 5 näher erläutert wird. Die Zeitbereiche 18, 20 und 21 unterscheiden sich von denen der Mehrfachrückschaltung ohne revidierendes Schaltwunschsignal nicht. Dementsprechend gilt das weiter oben Dargelegte für die Zeitbereiche 18, 20 und 21, außer dass während des Zeitbereichs 21 beispielsweise von der Steuerung 11 das revidierende Schaltwunschsignal empfangen wird. Da die neue Zielgangstufe GZN, vorliegend die zweite Gangstufe G2, zu demselben Teilgetriebe 14 gehört, wie auch die Stützgangstufe GS, vorliegend die sechste Gangstufe G6, wird zunächst die der Stützgangstufe GS zugeordnete Kupplungseinrichtung 12, 13, hier die zweite Kupplungseinrichtung 13, geöffnet, sodass ein Schaltvorgang an dem zweiten Teilgetriebe 16 vorgenommen werden kann. Bei diesem Schaltvorgang wird die Stützgangstufe GS bzw. G6 ausgelegt und die neue Zielgangstufe bzw. G2 eingelegt. Ist dieser Schaltvorgang, welcher in einem Zeitbereich 22b stattfindet, abgeschlossen, wird die zweite Kupplungseinrichtung 13 wieder geschlossen, sodass die Zugkraft von dort an, insbesondere von dem Zeitpunkt 24b an, über die zweite Kupplungseinrichtung 13 und über die neue Zielgangstufe GZN bzw. über die zweite Gangstufe G2 zu den Antriebsrädern 10 des Kraftfahrzeugs 2 übertragen wird. Während des Zeitbereich 22b bleibt die erste Kupplungseinrichtung 12 geöffnet. Hierdurch ist es auf besonders effiziente Weise möglich, während einer Mehrfachrückschaltung auf geänderte Umgebungsvariablen, welche eine geänderte Leistungsanforderung bedingen, zu reagieren.
  • Bei einer Verstellung der jeweiligen Kupplungseinrichtung 12, 13 kann eine entsprechende Bewegung einer rampenförmigen Zeit-Bewegungs-Kennlinie, insbesondere wie in den Zeitbereichen 22, 22a, 22b dargestellt, folgen. Es ist aber auch denkbar, dass die jeweilige Kupplungseinrichtung 12, 13 anhand einer zumindest im Wesentlichen sprunghaft verlaufenden Zeit-Bewegungs-Kennlinie verläuft. Wird die entsprechende Kupplungseinrichtung 12, 13 sprunghaft geschlossen, spricht man auch von einem sogenannten Zuschießen der entsprechenden Kupplungseinrichtung 12, 13, wobei eine für das Schließen der Kupplungseinrichtung 12, 13 aufzuwendende Zeitdauer besonders gering ist. Ein Öffnen kann ebenfalls sprunghaft erfolgen. Dies ist bereits beschrieben, indem dargelegt ist, dass ein Öffnen sofortig erfolgt. Ein solches Zuschießen bzw. sofortiges Öffnen stellt sich in den Zeitablaufdiagrammen durch eine besonders steil, idealerweise senkrecht verlaufende Kennlinie der entsprechenden Kupplungseinrichtung 12, 13 dar.
  • Insgesamt zeigen die Beispiele, wie durch die Erfindung eine besonders schnelle Mehrfachrückschaltung der automatischen Getriebeeinheit 1 des Kraftfahrzeugs 2 mit einer besonders kurz andauernden Zugkraftunterbrechung erreicht werden kann.

Claims (9)

  1. Verfahren zum Betreiben einer Getriebeeinrichtung (1) eines Kraftfahrzeugs (2), welche zwei, jeweils einlegbare Gangstufen (G1 bis G7) und eine Kupplungseinrichtung (12, 13) aufweisende Teilgetriebe (14; 15, 16) aufweist, wobei eine jeweilige eingelegte der einlegbaren Gangstufen (G1 bis G7) des jeweiligen Teilgetriebes (14; 15, 16) über die Kupplungseinrichtung (12 13) in einen Leistungsübertragungszweig einkuppelbar ist, indem die Kupplungseinrichtung (12, 13) in eine Schließstellung (A) bewegt wird, oder aus dem Leistungsübertragungszweig auskuppelbar ist, indem die Kupplungseinrichtung (12, 13) in eine Offenstellung (B) bewegt wird, mit den folgenden Schritten zum Durchführen einer Mehrfachrückschaltung: - Erfassen eines die Mehrfachrückschaltung aus einer Quellgangstufe (GQ, G7) eines der Teilgetriebe (14; 15) in eine zumindest drei Gangstufen (G1 bis G7) entfernte Zielgangstufe (GZ, G3) desselben Teilgetriebes (14; 15) charakterisierenden Schaltwunschsignals, woraufhin die Quellgangstufe (GQ, G7) sofort und vollständig ausgekuppelt wird und danach die Zielgangstufe (GZ, G3) eingelegt wird, - vollständiges Einkuppeln einer durch eine der Gangstufen (G1 bis G7) gebildeten Stützgangstufe (GS, G6) eines anderen Teilgetriebes (14; 16), welche nicht durch die nächstgrößere Gangstufe (G4) bezogen auf die Zielgangstufe (GZ, G3) gebildet wird, - Einkuppeln der Zielgangstufe (GZ, G3) und zeitlich überschneidendes Auskuppeln der Stützgangstufe (GS, G6).
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass während der Mehrfachrückschaltung fortlaufend überprüft wird, ob ein revidierendes Schaltwunschsignal erfasst wird, welches eine neue Zielgangstufe (GZN, G2) definiert, die zumindest drei Gangstufen (G1 bis G7) von der Quellgangstufe (GQ, G7) entfernt und auf dem nicht die Quellgangstufe (GQ, G7) umfassenden Teilgetriebe (14; 15) ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte durchgeführt werden, wenn das revidierende Schaltwunschsignal nach dem Einlegen und vor dem Einkuppeln der Stützgangstufe (GS, G6) erfasst wird: - Auslegen der bisherigen Zielgangstufe (GZ, G3) und Wiedereinlegen der Quellgangstufe (GQ, G7), - Einkuppeln der Quellgangstufe (GQ, G7), - Auslegen der Stützgangstufe (GS, G6) und Einlegen der neuen Zielgangstufe (GZN, G2), und - Einkuppeln der neuen Zielgangstufe (GZN, G2) und zeitlich überschneidendes Auskuppeln der Quellgangstufe (GQ, G7).
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass folgende Schritte nacheinander durchgeführt werden, wenn das revidierende Schaltwunschsignal nach dem Einkuppeln der Stützgangstufe (GS, G6) erfasst wird: - Auskuppeln der Stützgangstufe (GS, G6), - Einlegen der neuen Zielgangstufe (GZN, G2) und - Einkuppeln der neuen Zielgangstufe (GZN, G2).
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als die Stützgangstufe (GS, G6) eine unmittelbar zur Quellgangstufe (GQ, G7) benachbarte Gangstufe (G6) ausgewählt wird.
  6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Kupplungseinrichtung (12, 13) nach einer rampenförmigen Kennlinie in die Schließstellung (A) und/oder in die Offenstellung (B) bewegt wird.
  7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die jeweilige Kupplungseinrichtung (12, 13) sprunghaft in die Schließstellung (A) und/oder in die Offenstellung (B) bewegt wird.
  8. Getriebeeinrichtung (1) für ein Kraftfahrzeug (2), welche eine Steuerung (11) umfasst, die dazu eingerichtet ist, ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7 durchzuführen.
  9. Kraftfahrzeug (2) mit einer Getriebeeinrichtung (1) nach Anspruch 8.
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