DE102018205298A1 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Motor und mindestens mit einem Getriebe. Dabei weist das Getriebe zumindest einen ersten Vorwärtsgang (I) und einen zweiten Vorwärtsgang (II) auf. Der erste Vorwärtsgang (I) ist dabei durch einen Freilauf (F) schaltbar bzw. freilaufgeschaltet. Auf einfache und kostengünstige Weise kann ein Anfahren des Kraftfahrzeugs auch bei sehr tiefen Temperaturen dadurch sichergestellt werden, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Temperatur (T) unter einem bestimmten Schwellwert (TS) liegt, der zweite Vorwärtsgang (II) eingelegt wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
  • Aus der DE 0 321 873 A2 ist ein Doppelkupplungsgetriebe und ein Verfahren zu dessen Steuerung bekannt. Dabei ist ein erster Vorwärtsgang über eine erste Kupplung und ein zweiter Vorwärtsgang über eine zweite Kupplung in den Kraftübertragungsweg eingebunden bzw. wirksam ansteuerbar. Der erste Vorwärtsgang und der zweite Vorwärtsgang sind jeweils durch einen ein- und ausschaltbaren Freilauf schaltbar. Das Getriebe kann dabei so eingestellt werden, dass beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die erste und zweite Kupplung auch gleichzeitig betätigt werden.
  • Aus der DE 10 2005 039 383 A1 ist ein Verfahren zur Kupplungssteuerung für Nasskupplungen bekannt, wobei, wenn eine Viskosität eines Kupplungsfluids über einem bestimmten Schwellwert liegt, die Kupplungs-/Getriebesteuerung derart angepasst wird, dass an das Kupplungsfluid zusätzliche Kupplungsenergie übertragen wird und das Kupplungsfluid durch die zusätzliche Energie dann erwärmt wird.
  • Aus der DE 11 2009 005 205 T5 ist eine Freilaufsynchronisiervorrichtung bekannt.
  • Aus der DE 10 2004 042 399 A1 ist ein Kupplungsaggregat zur Drehmomentübertragung zwischen einem Motor und einem Getriebe mit zwei Reibungskupplungen bekannt.
  • Die im Stand der Technik bekannten Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind jedoch noch nicht optimal ausgebildet. So kann bei sehr tiefen Temperaturen bei einem Anfahren eines Kraftfahrzeugs mit einem freilaufgeschalteten bzw. durch einen Freilauf schaltbaren ersten Vorwärtsgang der Freilauf durchrutschen. In diesem Fall kann keine Kraft über den Freilauf übertragen werden und das Kraftfahrzeug kann nicht anfahren.
  • Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das eingangs genannte Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass auf einfache und kostengünstige Weise ein Anfahren des Kraftfahrzeugs auch bei sehr tiefen Temperaturen sichergestellt werden kann.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst.
  • Dabei umfasst der Antriebsstrang insbesondere mindestens einen Motor und mindestens ein Getriebe. Das Getriebe weist dabei zumindest einen ersten Vorwärtsgang und einen zweiten Vorwärtsgang auf. Dabei ist der erste Vorwärtsgang freilaufgeschaltet ausgebildet bzw. weist einen Freilauf auf.
  • In dem Verfahren wird insbesondere, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Temperatur unter einem bestimmten Schwellwert liegt, insbesondere dann zumindest, der zweite Vorwärtsgang eingelegt.
  • Im Fall eines Durchrutschens des Freilaufs des ersten Vorwärtsgangs kann so durch den zweiten Vorwärtsgang ein Anfahren des Kraftfahrzeugs ermöglicht werden. Der zweite Vorwärtsgang kann dabei freilauffrei ausgestaltet sein. Alternativ dazu kann der zweite Vorwärtsgang dabei mit einem ein- und ausschaltbaren Freilauf ausgestattet sein, insbesondere wobei in diesem Fall beim Einlegen des zweiten Vorwärtsgangs auch dessen Freilauf ausgeschaltet und/oder gesperrt wird.
  • Die bestimmte Temperatur kann beispielsweise eine Getriebe(öl)temperatur oder eine Motor(öl)temperatur oder eine Umgebungstemperatur oder eine Kraftfahrzeuginnenraumtemperatur sein oder daraus ermittelt werden.
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist die bestimmte Temperatur eine Getriebeöltemperatur. Die Getriebeöltemperatur kann auf einfache Weise, beispielsweise durch einen Temperatursensor, ermittelt werden. Zudem kann die Getriebeöltemperatur eine vergleichsweise zuverlässige Einschätzung über die Einsatzbereitschaft des Freilaufs ermöglichen.
  • Das Getriebe kann insbesondere ein automatisches und/oder ein automatisierbares Getriebe sein.
  • In einer weiteren sehr bevorzugten Ausgestaltung ist das Getriebe als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet. Dabei kann insbesondere der erste Vorwärtsgang über eine erste Kupplung und der zweite Vorwärtsgang über eine zweite Kupplung in den Kraftübertragungsweg eingebunden sein. Zum Beispiel kann dabei ein Kupplungsteil der ersten Kupplung drehfest mit einer vom Motor antreibbaren Motorwelle und ein anderes Kupplungsteil der ersten Kupplung drehfest mit einer ersten Getriebeeingangswelle verbunden sein. Von der zweiten Kupplung kann dabei ebenfalls ein Kupplungsteil drehfest mit der vom Motor antreibbaren Motorwelle verbunden sein, wobei ein anderes Kupplungsteil der zweiten Kupplung drehfest mit einer zweiten Getriebeeingangswelle verbunden sein kann. Der erste Vorwärtsgang kann dabei insbesondere der ersten Getriebeeingangswelle und der zweite Vorwärtsgang der zweiten Getriebeeingangswelle zugeordnet sein. Die erste Getriebeeingangswelle und/oder der erste Vorwärtsgang sowie die zweite Getriebeeingangswelle und/oder der zweite Vorwärtsgang können dabei, gegebenenfalls über eine Zwischenwelle, drehwirksam mit einer Getriebeausgangswelle verbindbar sein.
  • Beispielsweise kann das Getriebe ein automatisches und/oder automatisierbares Doppelkupplungsgetriebe, beispielsweise mit Handschaltfunktion, zum Beispiel einer so genannten Tiptronik-Funktion, sein.
  • In einer weiteren Ausgestaltung schließt die zweite Kupplung, insbesondere greift nur bei einer Anfahrdrehzahl ein, welche höher als eine Anfahrdrehzahl der ersten Kupplung ist. So kann gewährleistet werden, dass die beiden Kupplungen insbesondere nicht gleichzeitig eingreifen bzw. insbesondere nicht gleichzeitig geschlossen sind.
  • In einer weiteren Ausgestaltung wird, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur unter dem bestimmten Schwellwert liegt, der zweite Vorwärtsgang eingelegt. So kann zumindest versucht werden, ob der Freilauf des ersten Vorwärtsgangs trotz der tiefen Temperatur vielleicht dennoch funktionsfähig ist, insbesondere eingreifen kann, wobei falls der Freilauf des ersten Vorwärtsgangs aufgrund der tiefen Temperatur nicht funktionsfähig, insbesondere nicht eingreifen kann, dann das Anfahren durch den zweiten Vorwärtsgang sichergestellt werden kann.
  • In einer Ausführungsform wird beziehungsweise ist, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur unter dem bestimmten Schwellwert liegt, lediglich die zweite Kupplung geschlossen. So kann auf einfache Weise direkt ein Anfahren über den zweiten Vorwärtsgang sichergestellt werden.
  • In einer anderen Ausführungsform wird beziehungsweise werden, wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur unter dem bestimmten Schwellwert liegt, zunächst die erste Kupplung (und später die zweite Kupplung) geschlossen beziehungsweise die erste Kupplung und die zweite Kupplung parallel angesteuert, wobei wenn eine/die Motordrehzahl des Motors die Anfahrdrehzahl der zweiten Kupplung erreicht oder übersteigt, die zweite Kupplung geschlossen wird beziehungsweise die zweite Kupplung dann eingreift. So kann versucht werden, ob der Freilauf des ersten Vorwärtsgangs trotz der tiefen Temperatur vielleicht dennoch funktionsfähig ist, insbesondere eingreift, wobei falls der Freilauf des ersten Vorwärtsgangs aufgrund der tiefen Temperatur nicht funktionsfähig ist, insbesondere nicht eingreift, das Anfahren durch den zweiten Vorwärtsgang sichergestellt werden kann
  • In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der erste Vorwärtsgang durch einen, insbesondere lediglich, zugmomentübertragenden Freilauf schaltbar bzw. ist entsprechend freilaufgeschaltet. Ein, insbesondere lediglich, zugmomentübertragender Freilauf kann einfacher und kostengünstiger als ein ein- und ausschaltbarer Freilauf ausgebildet werden. Der Freilauf des ersten Vorwärtsgangs kann beispielsweise in dem ersten Vorwärtsgang verbaut beziehungsweise darin integriert sein. Denkbar ist auch, dass der Freilauf des ersten Vorwärtsganges ein- und ausschaltbar ausgebildet ist.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug mit mindestens einem Elektromotor.
  • In einer weiteren Ausgestaltung ist das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und mit mindestens einem Elektromotor ist.
  • Die eingangs genannten Nachteile sind daher vermieden und entsprechende Vorteile sind erzielt.
  • 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 werden einige bevorzugte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:
    • 1 in einem schematischen Flussdiagramm eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, in welcher - wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Temperatur unter einem bestimmten Schwellwert liegt - der zweite Vorwärtsgang eingelegt und lediglich die zweite Kupplung geschlossen wird (Anfahren über zweite Kupplung); und
    • 2 in einem schematischen Flussdiagramm eine andere Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens, in welcher - wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Temperatur unter einem bestimmten Schwellwert liegt - der erste und zweite Vorwärtsgang eingelegt werden und zunächst die erste Kupplung geschlossen wird, wobei wenn der Freilauf des ersten Vorwärtsgangs durchrutscht, die zweite Kupplung geschlossen wird (Anfahren über beide Kupplungen).
  • 1 und 2 veranschaulichen unterschiedliche Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Motor und mit mindestens einem Getriebe.
  • Beispielsweise kann das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug mit mindestens einem Elektromotor und/oder ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und mit mindestens einem Elektromotor sein.
  • Dabei weist das Getriebe zumindest einen ersten Vorwärtsgang I und einen zweiten Vorwärtsgang II auf. Der erste Vorwärtsgang I ist dabei durch einen, insbesondere (lediglich) zugmomentübertragenden, Freilauf F schaltbar bzw. insbesondere entsprechend freilaufgeschaltet ausgebildet.
  • Das Getriebe kann dabei insbesondere als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein, bei dem der erste Vorwärtsgang I über eine erste Kupplung K1 und der zweite Vorwärtsgang II über eine zweite Kupplung K2 in den Kraftübertragungsweg eingebunden ist.
  • Im Rahmen der beiden Ausführungsformen wird beim Anfahren des Kraftfahrzeugs zunächst eine bestimmte Temperatur T, beispielsweise die Getriebeöltemperatur, ermittelt wird.
  • 1 veranschaulicht eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, im Rahmen derer, wenn die bestimmte Temperatur T, beispielsweise die Getriebeöltemperatur, unter einem bestimmten Schwellwert TS liegt, (mindestens) der zweite Vorwärtsgang II eingelegt und insbesondere nur die zweite Kupplung K2 geschlossen wird, so dass das Kraftfahrzeug im zweiten Vorwärtsgang II anfahren kann. So kann ein Durchrutschen des Freilaufs F des ersten Vorwärtsgangs I verhindert werden.
  • 1 illustriert weiterhin, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur T, beispielsweise die Getriebeöltemperatur, größer oder gleich dem bestimmten Schwellwert TS ist, - insbesondere wie herkömmlich - der erste Vorwärtsgang I bzw. der Freilauf des ersten Vorwärtsganges I wirksam angesteuert und die erste Kupplung K1 geschlossen werden können, so dass das Kraftfahrzeug im ersten Vorwärtsgang I anfahren kann.
  • 2 veranschaulicht eine andere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens, im Rahmen derer, wenn die bestimmte Temperatur T, beispielsweise die Getriebeöltemperatur, unter einem bestimmten Schwellwert TS liegt, der erste Vorwärtsgang I durch den Freilauf wirksam „eingelegt“ ist bzw. realisiert ist und der zweite Vorwärtsgang II wirksam eingelegt wird und zunächst die erste Kupplung K1 (und später die zweite Kupplung) geschlossen wird beziehungsweise die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 parallel angesteuert werden. Dabei sind die beiden Kupplungen K1,K2 derart ausgestaltet, dass die zweite Kupplung K2 nur bei einer Anfahrdrehzahl UK2 geschlossen wird bzw. eingreift, welche höher als eine Anfahrdrehzahl UK1 der ersten Kupplung K1 ist. So kann gewährleistet werden, dass die beide Kupplungen K1, K2 nicht gleichzeitig geschlossen werden bzw. eingreifen und die Kupplung K2 insbesondere nur schließbar eingreift, wenn die Kupplung K1 die Anfahrdrehzahl UK1 nicht einregeln kann.
  • 2 illustriert, dass dabei zunächst versucht werden - insbesondere wie herkömmlich - über die Kupplung K1 anzufahren, insofern die Motordrehzahl UM des Motors größer oder gleich der Anfahrdrehzahl UK1 der ersten Kupplung K1 und kleiner der Anfahrdrehzahl UK2 der zweiten Kupplung K2 ist und der Freilauf F trotz der tiefen Temperatur T nicht durchrutscht. So kann das Kraftfahrzeug gegebenenfalls trotz der tiefen Temperatur noch über den Freilauf F im ersten Vorwärtsgang I anfahren.
  • 2 veranschaulicht weiterhin, dass insofern die Motordrehzahl UM des Motors größer oder gleich der Anfahrdrehzahl UK1 der ersten Kupplung K1 und kleiner der Anfahrdrehzahl UK2 der zweiten Kupplung K2 ist und der Freilauf F, beispielsweise aufgrund der tiefen Temperatur T, durchrutscht, die erste Kupplung K1 die Motordrehzahl UM des Motors nicht halten kann und die Motordrehzahl UM ansteigt bis die Motordrehzahl UM die Anfahrdrehzahl UK2 der zweiten Kupplung K2 erreicht oder übersteigt und die zweite Kupplung K2 geschlossen wird beziehungsweise eingreift. So kann das Kraftfahrzeug auch bei durchrutschendem Freilauf F des ersten Vorwärtsgangs I dennoch im zweiten Vorwärtsgang II anfahren. Zum Schließen der zweiten Kupplung K2 kann beispielsweise ein Anfahrregler das Moment der zweiten Kupplung K2 stellen und die Motordrehzahl UM einregeln.
  • 2 illustriert weiterhin, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur T, beispielsweise die Getriebeöltemperatur, größer oder gleich dem bestimmten Schwellwert TS ist, - insbesondere wie herkömmlich - der erste Vorwärtsgang I eingelegt und die erste Kupplung K1 geschlossen werden können, so dass das Kraftfahrzeug im ersten Vorwärtsgang I anfahren kann.
  • Bezugszeichenliste
    • I
    erster Vorwärtsgang mit Freilauf
    II
    zweiter Vorwärtsgang
    F
    Freilauf
    T
    bestimmte Temperatur, insbesondere Getriebeöltemperatur
    TS
    Schwellwert der bestimmten Temperatur, insbesondere Getriebetemperatur
    K1
    erste Kupplung
    K2
    zweite Kupplung
    UK1
    Anfahrdrehzahl der ersten Kupplung
    UK2
    Anfahrdrehzahl der zweiten Kupplung
    UM
    Motordrehzahl des Motors
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 0321873 A2 [0002]
    • DE 102005039383 A1 [0003]
    • DE 112009005205 T5 [0004]
    • DE 102004042399 A1 [0005]

Claims (10)

  1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit mindestens einem Motor und mit mindestens einem Getriebe, wobei das Getriebe zumindest einen ersten Vorwärtsgang (I) und einen zweiten Vorwärtsgang (II) aufweist, und wobei der erste Vorwärtsgang (I) freilaufgeschaltet ist, dadurch gekennzeichnet, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs eine bestimmte Temperatur (T) unter einem bestimmten Schwellwert (TS) liegt, der zweite Vorwärtsgang (II) eingelegt wird.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die bestimmte Temperatur (T) eine Getriebeöltemperatur ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebe als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist, wobei der erste Vorwärtsgang (I) über eine erste Kupplung (K1) und der zweite Vorwärtsgang (II) über eine zweite Kupplung (K2) in den Kraftübertragungsweg eingebunden ist.
  4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (K2) erst bei einer Anfahrdrehzahl (UK2) schließt, welche höher ist als eine Anfahrdrehzahl (UK1) der ersten Kupplung (K1).
  5. Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur (T) unter dem bestimmten Schwellwert (TS) liegt, der zweite Vorwärtsgang (II) eingelegt wird.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur (T) unter dem bestimmten Schwellwert (TS) liegt, lediglich die zweite Kupplung (K2) geschlossen wird oder ist.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass wenn beim Anfahren des Kraftfahrzeugs die bestimmte Temperatur (T) unter dem bestimmten Schwellwert (TS) liegt zunächst die erste Kupplung (K1) geschlossen wird oder die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 parallel angesteuert werden, wobei wenn eine/die Motordrehzahl (UM) des Motors die Anfahrdrehzahl (UK2) der zweiten Kupplung (K2) erreicht oder übersteigt, die zweite Kupplung (K2) geschlossen wird.
  8. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Vorwärtsgang (I) durch einen, insbesondere lediglich, zugmomentübertragenden Freilauf schaltbar bzw. ausgebildet ist.
  9. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Elektrofahrzeug mit mindestens einem Elektromotor ist.
  10. Verfahren nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Kraftfahrzeug ein Hybridfahrzeug mit einem Verbrennungsmotor und mit mindestens einem Elektromotor ist.
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