-
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Kraftwagens, gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.
-
Ein solches Verfahren zum Betreiben eines Doppelkupplungsgetriebes eines Kraftfahrzeugs ist beispielsweise bereits der
DE 10 2014 015 728 A1 als bekannt zu entnehmen. Bei dem Verfahren weist das Doppelkupplungsgetriebe ein erstes Teilgetriebe mit ersten Gängen, ein zweites Teilgetriebe mit zweiten Gängen, eine dem ersten Teilgetriebe zugeordnete erste Kupplung und eine dem zweiten Teilgetriebe zugeordnete zweite Kupplung auf. Außerdem werden bei dem Verfahren einer der ersten Gänge und einer der zweiten Gänge eingelegt, sodass der eine der ersten Gänge und der eine der zweiten Gänge zumindest vorübergehend gleichzeitig eingelegt sind. Des Weiteren offenbart die
DE 199 50 696 A1 ein Doppelkupplungsgetriebe für ein Kraftfahrzeug.
-
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfahren der eingangs genannten Art derart weiterzuentwickeln, dass der Bauraumbedarf und das Gewicht des Doppelkupplungsgetriebes besonders gering gehalten werden können.
-
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen mit zweckmäßigen Weiterbildungen der Erfindung sind in den übrigen Ansprüchen angegeben.
-
Um ein Verfahren der im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art derart weiterzuentwickeln, dass der Bauraumbedarf und das Gewicht des Doppelkupplungsgetriebes besonders gering gehalten werden können, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass sowohl die erste Kupplung als auch die zweite Kupplung geschlossen werden, sodass die Kupplungen zumindest vorübergehend gleichzeitig geschlossen sind, während der eine der ersten Gänge und der eine der zweiten Gänge gleichzeitig eingelegt sind. Dabei unterbleibt erfindungsgemäß das Einlegen einer Sperrklinke in ein Parksperrenrad einer Parksperre. In der Folge kann eine mechanische Parksperre, welche üblicherweise und somit bei herkömmlichen Doppelkupplungsgetrieben zum Einsatz kommt, vermieden werden, sodass die Teileanzahl, das Gewicht, die Kosten und der Bauraumbedarf des Doppelkupplungsgetriebes in einem besonders geringen Rahmen gehalten werden können.
-
Als besonders vorteilhaft hat es sich gezeigt, wenn das Kraftfahrzeug frei von einer zusätzlich zu den Teilgetrieben und den Kupplungen vorgesehenen, mechanischen Parksperre ist. Somit ist das Doppelkupplungsgetriebe ein Doppelkupplungsgetriebe ohne Parksperre, das heißt insbesondere ohne Parksperrenrad. Die Kupplungen werden insbesondere dann geschlossen, wenn erkannt wird, dass der Fahrer des Kraftfahrzeugs wünscht, das Kraftfahrzeug zu parken. Hierzu bedient beziehungsweise betätigt der Fahrer beispielsweise wenigstens ein Bedienelement, mittels welchem durch Bedienen beziehungsweise Betätigen des Bedienelements eine Parksperrenfunktion aktivierbar ist. Wird ein solches Bedienen beziehungsweise ein solches Betätigen des Bedienelements erfasst, so werden die Gänge eingelegt und die Kupplungen geschlossen, sodass die Kupplungen gleichzeitig geschlossen sind, während die Gänge gleichzeitig eingelegt sind. Hierdurch ist eine Parksperrenfunktionalität geschaffen, welche ohne die Verwendung einer zusätzlichen, mechanischen Parksperre und somit ohne Verwendung eines Parksperrenrads und einer Sperrklinke realisierbar ist.
-
Erfindungsgemäß ist es vorgesehen, dass die Kupplungen so lange gleichzeitig geschlossen und die Gänge so lange gleichzeitig eingelegt gehalten werden, solange eine Temperatur zumindest eines Bremsklotzes einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs größer als eine Grenztemperatur ist und/oder dass die Kupplungen für eine vorgegebene, für eine Abkühlung zumindest eines Bremsklotzes einer Betriebsbremse des Kraftfahrzeugs vorgesehene Zeitdauer gleichzeitig geschlossen und die Gänge während der Zeitdauer gleichzeitig eingelegt gehalten werden.
-
Vorzugsweise werden die Kupplungen nach einem Abstellen einer Verbrennungskraftmaschine des Kraftfahrzeugs mittels eines von einer elektrischen Pumpe bereitgestellten Öldrucks und/oder mittels eines elektromechanischen Aktors gleichzeitig geschlossen gehalten. Beispielsweise werden die Kupplungen vor oder nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine geschlossen.
-
Die Verbrennungskraftmaschine wird auch als Verbrennungsmotor bezeichnet, wobei das Kraftfahrzeug über das Doppelkupplungsgetriebe von der Verbrennungskraftmaschine antreibbar ist.
-
Ferner hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn der eine der ersten Gänge und der eine der zweiten Gänge nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine gleichzeitig eingelegt sind, während die Kupplungen geschlossen gehalten werden. Dabei werden die Gänge beispielsweise vor oder aber nach dem Abstellen der Verbrennungskraftmaschine eingelegt.
-
Eine weitere Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass ein zusätzlicher Federspeicheraktor zum Einlegen wenigstens eines der Gänge oder beider Gänge vorgesehen ist.
-
Der jeweilige Gang wird beispielsweise durch Beaufschlagen eines Gangstellerkolbens mit einem Druck eingelegt. Ist der Gang eingelegt, wird der Druck im Gangstellerkolben beziehungsweise der auf den Gangstellerkolben wirkende Druck abgebaut beziehungsweise weggenommen, und der zuvor eingelegte Gang bleibt ohne Druckaufrechterhaltung aktiviert. Dabei ist beispielsweise der Federspeicheraktor zusätzlich zu dem Gangstellerkolben und zusätzlich zu der Druckbeaufschlagung des Gangstellerkolbens vorgesehen.
-
Dadurch, dass die Gänge gleichzeitig eingelegt sind, während die Kupplungen gleichzeitig geschlossen sind, kann das Doppelkupplungsgetriebe besonders vorteilhaft blockiert werden. Mit anderen Worten kann dadurch eine vorteilhafte Blockade des Doppelkupplungsgetriebes bewirkt werden, sodass ohne die Verwendung einer mechanischen Parksperre eine vorteilhafte Parksperrenfunktionalität dargestellt werden kann. Durch die Blockade des Doppelkupplungsgetriebes kann das Kraftfahrzeug beispielsweise dann, wenn es an einem Hang beziehungsweise an einem Gefälle abgestellt ist, gegen ein unerwünschtes Wegrollen gesichert werden. Ein Vorteil des erfindungsgemäßen Verfahrens und der realisierbaren, auch als Getriebeblockade bezeichneten Blockade ist insbesondere, dass sich die Getriebeblockade bei einem Wiederstart des Kraftfahrzeugs besonders einfach auflösen lässt.
-
Der Erfindung liegen insbesondere die folgenden Erkenntnisse zugrunde: Konventionelle, mechanische Parksperren mit Parksperrenrädern und Sperrklinken zeigen einen komplexen Aufbau mit einer hohen Anzahl an Bauteilen und einem hohen Bauraumbedarf. Durch die Erfindung kann im Vergleich zu herkömmlichen Parksperren die Komplexität reduziert werden, Bauteile können entfallen und das Doppelkupplungsgetriebe kann besonders bauraumgünstig ausgestaltet werden. Außerdem können die Kosten des Doppelkupplungsgetriebes reduziert werden. Eine weitere, der Erfindung zugrundeliegende Erkenntnis ist, dass durch zunehmende Elektrifizierung in Kraftfahrzeugen wie beispielsweise Hybridfahrzeugen eine redundante Energieversorgung für das Doppelkupplungsgetriebe möglich ist. Insbesondere ist eine redundante Versorgung des Doppelkupplungsgetriebes mit elektrischer Energie möglich, insbesondere auch dann, nachdem die Verbrennungskraftmaschine abgestellt wurde beziehungsweise während die Verbrennungskraftmaschine deaktiviert ist. Somit hat es sich als vorteilhaft gezeigt, wenn das Doppelkupplungsgetriebe Bestandteil eines Hybridantriebsstrangs ist.
-
Mit Hilfe einer elektrischen Ölpumpe kann dadurch, dass durch die zunehmende Elektrifizierung eine redundante Versorgung mit elektrischer Energie darstellbar ist, im einfach auch als Getriebe bezeichneten Doppelkupplungsgetriebe stets eine Druckversorgung bereitgestellt werden, mittels welcher die zuvor beschriebene Parksperrenfunktionalität dargestellt werden kann. Dies bedeutet, dass die Parksperrenfunktionalität beispielsweise durch geschickte Ansteuerung bereits vorhandener Getriebeelemente realisiert wird. Dies kann beispielsweise wie folgt geschehen: Beide Kupplungen werden beispielsweise, insbesondere gleichzeitig, aktuiert, das heißt betätigt, um beide Teilgetriebe gegeneinander zu verspannen. Hierzu ist der eine der ersten Gänge und der eine der zweiten Gänge gleichzeitig eingelegt. Einer der eingelegten Gänge ist beispielsweise ein gerader Gang, während der andere eingelegte Gang ein ungerader Gang ist. Hierdurch kann das beispielsweise rollende Kraftfahrzeug insbesondere in seinem Stillstand gebremst werden. Beispielsweise während das Kraftfahrzeug steht und somit sich im Stillstand befindet, wird das Doppelkupplungsgetriebe durch gleichzeitiges Einlegen von wenigstens oder genau zwei Gängen eines der Teilgetriebe verblockt. Zum einen ist Energie zum Schließen und zum Geschlossenhalten der Kupplungen aufzuwenden, und es ist einmalig Energie zum Stellen von Getriebeaktoren zum gleichzeitigen Einlegen der Gänge aufzuwenden. In einem Fehlerfall und beispielsweise dann, wenn es zu einem sogenannten Ventilklemmen kommt, kann beispielsweise folgende Sequenz als eine Redundanz vorgesehen werden: Schließen einer auch als K0 bezeichneten Trennkupplung, mittels welcher die Verbrennungskraftmaschine von dem übrigen Hybridantriebsstrang abgekoppelt werden kann. Einlegen eines Gangs. Abbremsen des Kraftfahrzeugs beispielsweise über die zweite Kupplung gegen den Verbrennungsmotor. Einlegen eines weiteren Gangs auf dem bereits geschalteten Teilgetriebe. In einem weiteren Fehlerfall kann beispielsweise folgende Sequenz als Redundanz vorgesehen werden: Einlegen eines Gangs. Abbremsen des Fahrzeugs über einen beliebigen Gangsteller auf dem gleichen Teilgetriebe. Durch die Erfindung kann insbesondere axialer Bauraumbedarf des Doppelkupplungsgetriebes besonders gering gehalten werden, da im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen eine separate, mechanische Parksperre entfallen kann. Außerdem können das Gewicht, die Teileanzahl und die Kosten im Vergleich zu herkömmlichen Lösungen reduziert werden.
-
Der Federspeicheraktor wird beispielsweise auch als zusätzlicher Federspeicher-Aktivierungsmechanismus bezeichnet, welcher in dem Doppelkupplungsgetriebe für ein Einlegen eines der Gänge vorgesehen ist, insbesondere für das Einlegen eines Gangs mit einer hohen Übersetzung wie beispielsweise zum Einlegen des ersten Gangs. In einem Fehlerfall und beispielsweise dann, wenn die elektrische Pumpe ausfällt, zu einem Ventilklemmer der ersten Kupplung und/oder zu einem Ventilklemmer der zweiten Kupplung kommt, wird die Getriebeblockade durch gleichzeitiges Einlegen von zwei Gängen desselben Teilgetriebes bewirkt. Bei einer Zahn-auf-Zahn-Stellung legt sich der Gang erst dann ein, wenn sich das Kraftfahrzeug etwas bewegt, sodass das Kraftfahrzeug sozusagen in die Bremse hineinrollt.
-
Ferner ist es denkbar, in einem Fehlerfall wie beispielsweise bei einem Ventilklemmer der ersten Kupplung und/oder der zweiten Kupplung eine Haltekraft für das Kraftfahrzeug wie bei einem Handschaltgetriebe zu erzeugen. Hierzu ist ein Gang eines der Teilgetriebe bei geschlossener Trennkupplung K0 eingelegt, sodass Reibmomente des stehenden Verbrennungsmotors wirken können, um beispielsweise das Kraftfahrzeug abzubremsen beziehungsweise gegen ein unerwünschtes Rollen zu sichern.
-
Vorzugsweise wird die Getriebeblockade solange aufrechterhalten, solange der Bremsklotz beziehungsweise dessen Temperatur größer als eine vorgegebene Temperaturschwelle ist. Alternativ oder zusätzlich wird die Getriebeblockade für eine festgelegte Zeitdauer aufrechterhalten, in welcher eine Abkühlung des Bremsklotzes sicher erfolgt ist.
-
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels sowie anhand der Zeichnung. Die vorstehend in der Beschreibung genannten Merkmale und Merkmalskombinationen sowie die nachfolgend in der Figurenbeschreibung genannten und/oder in der einzigen Figur alleine gezeigten Merkmale und Merkmalskombinationen sind nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.
-
Die Zeichnung zeigt in der einzigen Fig. ein Doppelkupplungsgetriebe, welches gemäß einem erfindungsgemäßen Verfahren betrieben wird.
-
Die einzige Fig. zeigt in einer schematischen Darstellung ein Doppelkupplungsgetriebe 10 eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines beispielsweise als Personenkraftwagen ausgebildeten Kraftwagens. Das Doppelkupplungsgetriebe 10 ist Bestandteil eines Antriebsstrangs, welcher als ein Hybridantriebsstrang ausgebildet ist. Somit umfasst der Antriebsstrang eine auch als Verbrennungsmotor bezeichnete Verbrennungskraftmaschine, wenigstens eine elektrische Maschine zum elektrischen Antreiben des Kraftfahrzeugs und das Doppelkupplungsgetriebe 10, über welches das Kraftfahrzeug von der Verbrennungskraftmaschine angetrieben werden kann. Der Antriebsstrang umfasst außerdem eine in der Fig. nicht dargestellte und auch mit K0 bezeichnete Trennkupplung, mittels welcher die Verbrennungskraftmaschine von dem übrigen Antriebsstrang abgekoppelt und mit dem übrigen Antriebsstrang gekoppelt werden kann.
-
Das Doppelkupplungsgetriebe 10 weist ein erstes Teilgetriebe 12, ein zweites Teilgetriebe 14, eine dem ersten Teilgetriebe 12 zugeordnete erste Kupplung 16 und eine dem zweiten Teilgetriebe 14 zugeordnete zweite Kupplung 18 auf. Über die erste Kupplung 16 kann das erste Teilgetriebe 12 drehmomentübertragend mit einer beispielsweise als Kurbelwelle ausgebildeten Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt werden. Über die zweite Kupplung 18 kann das zweite Teilgetriebe 14 drehmomentübertragend mit der Abtriebswelle der Verbrennungskraftmaschine gekoppelt werden. Das erste Teilgetriebe 12 weist erste Gänge 20 auf, wobei das zweite Teilgetriebe 14 zweite Gänge 22 aufweist. Beispielsweise werden die ersten Gänge 20 auch als ungerade Gänge bezeichnet, während die zweiten Gänge 22 auch als gerade Gänge bezeichnet werden.
-
In der Fig. ist auch eine zusätzlich zu den Teilgetrieben 12 und 14 vorgesehene, mechanische Parksperre 24 veranschaulicht, welche jedoch aufgrund eines Verfahrens entfallen kann, gemäß welchem das Doppelkupplungsgetriebe 10 betrieben wird. Dieses Verfahren wird im Folgenden beschrieben. Bei dem Verfahren wird beispielsweise wenigstens oder genau einer der ersten Gänge 20 und wenigstens oder genau einer der zweiten Gänge 22 eingelegt, sodass der eine der ersten Gänge 20 und der eine der zweiten Gänge 22 zumindest vorübergehend gleichzeitig eingelegt sind.
-
Um nun die Parksperre 24 vermeiden und somit die Teileanzahl, den Bauraumbedarf, die Kosten und das Gewicht des Doppelkupplungsgetriebes 10 besonders geringhalten zu können, werden bei dem Verfahren sowohl die erste Kupplung 16 als auch die zweite Kupplung 18 geschlossen, sodass die Kupplungen 16 und 18 zumindest vorübergehend gleichzeitig geschlossen sind, während der eine der ersten Gänge 20 und der eine der zweiten Gänge 22 gleichzeitig eingelegt sind. Mit anderen Worten umfasst das Verfahren beispielsweise eine erste Schaltlogik, um die Kupplungen 16 und 18 zu schließen und gleichzeitig geschlossen zu halten. Hierdurch ist unter Energieaufwand eine Bremsfunktion darstellbar. Ferner kann das Verfahren eine zweite Schaltlogik für jeweilige Gangsteller zum Einlegen der Gänge 20 und 22 umfassen. Mittels der Gangsteller werden die zwei Gänge eingelegt und gleichzeitig eingelegt gehalten, sodass eine Haltefunktion zumindest nahezu energiefrei dargestellt werden kann. Zum Realisieren des Verfahrens wird beispielsweise eine elektrische Leistung von circa 100 W für circa 250 ms aufgewendet, um die Kupplungen 16 und 18 zu schließen. Hinzu wird beispielsweise eine elektrische Leistung von circa 100 W für zumindest im Wesentlichen 200 ms aufgewendet, um die Gangsteller zu betreiben und dadurch die Gänge einzulegen. Durch den Entfall der Parksperre 24 kann insbesondere der axiale Bauraumbedarf des Doppelkupplungsgetriebes 10 gering gehalten werden.
-
Das Kraftfahrzeug weist ferner eine beispielsweise als hydraulische Reibbremse ausgebildete Betriebsbremse auf, mittels welcher beispielsweise das Kraftfahrzeug bei einer Pass- beziehungsweise Bergabfahrt gebremst wird. Hierdurch erwärmt sich die Betriebsbremse. Insbesondere erwärmen sich jeweilige Bremsklötze der Betriebsbremse. Weist beispielsweise die Betriebsbremse beziehungsweise der Bremsklotz eine Temperatur auf, welche größer als ein Schwellenwert ist, so ist die Betriebsbremse überhitzt. Steht beispielsweise insbesondere nach einem Abstellen des Verbrennungsmotors eine hinreichend große Menge an elektrischer Energie zur Verfügung, und sind eine elektrische Pumpe zum Fördern von Öl und eine auch als Steuergerät bezeichnete elektronische Recheneinrichtung funktionsfähig, so wird durch das Verfahren das Doppelkupplungsgetriebe 10 als eine Parksperre, das heißt zur Realisierung einer Parksperrenfunktionlaität genutzt. Hierzu werden die Kupplungen 16 und 18 derart geschlossen und die Gänge derart eingelegt, dass die Kupplungen 16 und 18 gleichzeitig geschlossen sind, während die beiden Gänge gleichzeitig eingelegt sind. Insbesondere wird das Doppelkupplungsgetriebe 10 zur Realisierung einer Parkbremse genutzt, welche wiederum als eine Parksperre genutzt wird. Nach einer vorhergehenden Abkühlzeit von beispielsweise 10 min und/oder dann, wenn ermittelt oder erfasst wird, dass die Temperatur des Bremsklotzes beziehungsweise der Betriebsbremse geringer als der Schwellenwert ist, wird die durch das Doppelkupplungsgetriebe 10 realisierte Parksperrenfunktion beendet, und die Betriebsbremse beziehungsweise eine Parkbremse der Betriebsbremse wird als Parkbremse genutzt, um beispielsweise dann, wenn das Kraftfahrzeug an einem Gefälle abgestellt ist, gegen ein unerwünschtes Wegrollen zu sichern. Dabei weist das Gefälle beispielsweise eine Steigung von ≥ 30 % auf.
-
Beispielsweise in einem Fehlerfall, in welchem die Betriebsbremse beziehungsweise die durch die Betriebsbremse realisierbare Parkbremse defekt ist, wird beispielsweise dann, wenn eine hinreichend große Menge an elektrischer Energie zur Verfügung steht, das Doppelkupplungsgetriebe 10 als eine Parksperre genutzt. Hierzu wird beispielsweise ein weiterer Gang zumindest eines oder genau eines der Teilgetriebe 12 und 14 zusätzlich eingelegt, beispielsweise mittels eines Federspeichers. Dies erfolgt beispielsweise auch dann, wenn die Betriebsbremse überhitzt ist, eine unzureichend große Menge an elektrischer Energie zur Verfügung steht, die elektrische Pumpe defekt ist, das Getriebesteuergerät defekt ist, bei der Kupplung 16 und/oder der Kupplung 18 ein Ventilklemmer vorliegt und/oder Masseband abfällt.
-
Die zuvor genannte Pumpe ist dabei eine elektrische Ölpumpe, mittels welcher unter Verwendung von elektrischer Energie Öl gefördert werden kann. Die elektrische Pumpe wird somit beispielsweise genutzt, um Öl zu fördern, sodass mittels des mittels der Pumpe geförderten Öls die Gangsteller betätigt und somit die Gänge eingelegt und eingelegt gehalten werden und/oder die Kupplungen 16 und 18 geschlossen und/oder geschlossen gehalten werden. Insgesamt ist erkennbar, dass die Parksperre als Gesamtgetriebefunktionalität des Doppelkupplungsgetriebes 10 darstellbar ist, wodurch die Teileanzahl, der Bauraumbedarf, das Gewicht und die Kosten des Doppelkupplungsgetriebes 10 besonders gering gehalten werden können.
-
Bezugszeichenliste
-
- 10
- Doppelkupplungsgetriebe
- 12
- erstes Teilgetriebe
- 14
- zweites Teilgetriebe
- 16
- erste Kupplung
- 18
- zweite Kupplung
- 20
- erste Gänge
- 22
- zweite Gänge
- 24
- Parksperre
-
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 102014015728 A1 [0002]
- DE 19950696 A1 [0002]
