DE102019200535A1

DE102019200535A1 - Verfahren und Steuereinheit zum Betrieb eines lastschaltbaren Getriebes

Info

Publication number: DE102019200535A1
Application number: DE102019200535.7A
Authority: DE
Inventors: Felix Bühle; Frank Deprez
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2019-01-17
Filing date: 2019-01-17
Publication date: 2020-07-23
Also published as: US20220112948A1; CN113348315B; WO2020148361A1; CN113348315A; KR20210113993A; US11635136B2

Abstract

Verfahren zum Betrieb eines lastschaltbaren Getriebes (G) eines Kraftfahrzeugs, wobei eine Drehmomentübertragungsrate der Schaltelemente des Getriebes (G) durch die Steuereinheit (ECU) gesteuert oder geregelt wird, wobei die Steuereinheit (ECU) zur Durchführung einer Hochschaltung eine Reduzierung eines auf die Antriebswelle (GW1) des Getriebes (G) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) anfordert, wobei sich die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements abhängig von der möglichen Antriebsmomentenreduktion unterscheidet, sowie Steuereinheit (ECU) zur Durchführung eines solchen Verfahrens.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines lastschaltbaren Getriebes, insbesondere für die Anwendung im Kraftfahrzeug. Die Erfindung betrifft ferner eine Steuereinheit, welche zur Durchführung eines solchen Verfahrens eingerichtet ist.
Die Patentanmeldung DE 10 2007 055 830 A1 beschreibt ein Verfahren zum Betrieb eines Hybridantriebs eines Fahrzeugs. Aus dieser Patentanmeldung geht hervor, dass in einem Antriebsstrang mit einem Lastschaltgetriebe bei einer Hochschaltung im Zugbetrieb das Antriebsmoment eines mit dem Getriebe wirkverbundenen Antriebsaggregates reduziert werden soll. Damit soll eine komfortbeeinträchtigende abtriebsseitige Momentenüberhöhung vermieden werden, welche aufgrund der beim Hochschaltvorgang abzubremsenden Massenträgheitsmomente entsteht.
Der Betrag um den das Antriebsmoment reduziert werden soll ist proportional zum Betrag des beim Hochschaltvorgang abzubremsenden Massenträgheitsmoments. Infolgedessen ist der Reduktionsbetrag bei einem Hybridantriebsstrang mit großvolumigen Verbrennungsmotor und damit verbundener leistungsstarker elektrische Maschine größer als bei einem konventionellen Antriebsstrang mit einem verhältnismäßig kleinem Verbrennungsmotor. Im ersten Fall kann der Reduktionsbetrag so groß werden, dass der Verbrennungsmotor in den Schubbetrieb wechseln muss, obwohl es sich um eine Hochschaltung im Zugbetrieb handelt.
Der Betrag um den das Antriebsmoment reduziert werden soll ist ferner proportional zur Schaltgeschwindigkeit. Je schneller die Schaltung abgeschlossen sein soll, desto stärker muss das Antriebsmoment reduziert werden. Eine weitere Abhängigkeit besteht zur Drehzahl des abzubremsenden Massenträgheitsmoments. Je höher die Drehzahl des zu abzubremsenden Massenträgheitsmoments, desto stärker muss das Antriebsmoment reduziert werden. Besonders bei schnell ablaufenden Schaltungen bei hoher Drehzahl und geringer Last kann dies dazu führen, dass der Verbrennungsmotor in den Schubbetrieb wechseln muss, obwohl es sich um eine Hochschaltung im Zugbetrieb handelt. Dies kann auch bei einem Verbrennungsmotor mit verhältnismäßig geringem Massenträgheitsmoment vorkommen.
Ein Wechsel des Verbrennungsmotors vom Zugbetrieb in den Schubbetrieb ist jedoch nicht in allen Betriebszuständen zulässig. Beispielsweise kann eine Abgasanlage des Verbrennungsmotors mit einem Partikelfilter versehen sein, dem in einer Regenerationsphase kein unverbrannter Sauerstoff zugeführt gestellt werden darf. Darüber hinaus kann der Katalysator im Abgasstrang durch die übermäßige Zufuhr von unverbrannter Luft zu schnell abkühlen, sodass dieser geschädigt wird.
Ist eine elektrische Maschine Bestandteil des abzubremsenden Massenträgheitsmoments, so kann diese elektrische Maschine zum Abbremsen verwendet werden. Ein dafür erforderlicher generatorischer Betrieb der elektrischen Maschine ist jedoch nicht in allen Betriebszuständen zulässig, beispielsweise bei überhöhter Temperatur der elektrischen Maschine oder bei vollgeladenem elektrischem Energiespeicher.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung ein Verfahren anzugeben, welches auch bei derartigen Betriebszuständen einen komfortablen Schaltablauf ermöglicht.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung sowie aus den Figuren.
Es wird ein Verfahren zum Betrieb eines lastschaltbaren Getriebes eines Kraftfahrzeugs angegeben, wobei das Getriebe eine Steuereinheit, eine Antriebswelle, eine Abtriebswelle, einen Radsatz und mehrere Schaltelemente aufweist. Die Schaltelemente wirken mit dem Radsatz zur Bereitstellung verschiedener Gänge zwischen der Antriebswelle und der Abtriebswelle zusammen. Eine Drehmomentübertragungsrate der Schaltelemente wird durch die Steuereinheit gesteuert oder geregelt. Die Schaltelemente können beispielsweise hydraulisch oder elektromechanisch betätigt werden. Soll im Getriebe nun eine Hochschaltung durchgeführt werden, so fordert die Steuereinheit eine Reduktion jenes Drehmoments an, welche auf die Antriebswelle wirkt. Die Anforderung kann beispielsweise an eine weitere Steuereinheit übermittelt werden, welche eine mit der Antriebswelle verbundene Antriebsquelle steuert oder regelt. Die Antriebsquelle kann beispielsweise ein Verbrennungsmotor oder eine elektrische Maschine sein. Die Anforderung kann alternativ dazu an eine weitere Steuereinheit übermittelt werden, welche eine Drehmomentabgabe eines Verbrennungsmotors und einer elektrischen Maschine koordiniert.
Erfindungsgemäß wird eine Drehmomentübertragungsrate jenes der Schaltelemente, welches bei der Hochschaltung geschlossen werden soll, abhängig von der verfügbaren Reduktion des Antriebsdrehmoments gesteuert oder geregelt. Dazu erhält die Steuereinheit ein Signal, ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle wirkenden Drehmoments vollständig, nur anteilsweise oder gar nicht durchgeführt werden kann. Alternativ dazu kann die Steuereinheit basierend auf dem erhaltenen Signal selbst errechnen, ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle wirkenden Drehmoments vollständig, nur anteilsweise oder gar nicht durchgeführt werden kann. Beispielsweise kann das erhaltene Signal nur die Information über das maximale oder minimale mögliche Antriebsdrehmoment enthalten. Die Auswertung, ob das maximale oder minimale Antriebsdrehmoment ausreichend ist, kann die Steuereinheit selbst durchführen. Kann die Reduktion des Antriebsdrehmoments vollständig durchgeführt würden, so wird die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements auf eine erste Weise gesteuert oder geregelt. Kann die Reduktion des Antriebsdrehmoments nicht oder nur anteilsweise durchgeführt würden, so wird die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements auf eine zweite Weise gesteuert oder geregelt. Die zweite Weise unterscheidet sich dabei von der ersten Weise.
Durch Beeinflussung der Drehmomentübertragungsrate des zu schließenden Schaltelements abhängig von der zur Verfügung stehenden Antriebsmomentenreduktion kann der Schaltkomfort verbessert werden.
Vorzugsweise wird die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements zumindest zu Beginn der Hochschaltung höher eingestellt, wenn die zur Verfügung stehende Antriebsmomentenreduktion geringer ist als der angeforderte Sollwert. Vorzugsweise ist ein Betrag des Werts, um den die Drehmomentübertragungsrate zu Beginn einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise erhöht wird, proportional abhängig vom Umfang, um den das Antriebsdrehmoment für die Hochschaltung reduziert werden kann. Steht beispielsweise gar keine Antriebsmomentenreduktion zur Verfügung, so wird die Drehmomentübertragungsrate um einen größeren Betrag erhöht als bei einer Situation, in der zumindest ein Anteil der angeforderten Antriebsmomentenreduktion zur Verfügung steht. Eine solche Abhängigkeit kann beispielsweise als Kennfeld auf der Steuereinheit hinterlegt sein. Dadurch wird der Schaltkomfort gegenüber einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise nur um das notwendigste Maß verringert.
Besonders bevorzugt ist es, wenn die Drehmomentübertragungsrate während einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise um ein geringeres Maß erhöht wird als bei einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise. Dadurch kann die thermische Belastung des Schaltelements begrenzt werden,
Gemäß einer ersten möglichen Ausgestaltung ist eine Zeitdauer der Hochschaltung gleich, unabhängig davon ob die Hochschaltung gemäß der ersten Weise oder gemäß der zweiten Weise durchgeführt wird. Dadurch kann eine thermische Belastung der Schaltelemente während der Hochschaltung begrenzt werden. Dies ist besonders bei einem konstanten Beschleunigungsvorgang des Kraftfahrzeugs relevant. Denn eine erhöhte Zeitdauer der Hochschaltung verlängert nicht nur die Dauer, in der sich das zu schließende Schaltelement sich im Schlupfzustand befindet, und damit thermisch belastet wird. Zusätzlich ist zu berücksichtigen, dass die zur Verfügung stehende Abkühldauer zwischen aufeinander folgenden Schaltungen verkürzt wird.
Gemäß einer zweiten möglichen Ausgestaltung wird die Zeitdauer der Hochschaltung verlängert, wenn die Antriebsmomentenreduktion nicht oder nicht vollständig durchgeführt werden kann. Ein solches Verhalten ist insbesondere bei einer Hochschaltung mit verhältnismäßig geringem Antriebsdrehmoment von Vorteil, bei der die thermische Belastung des zu schließenden Schaltelements verhältnismäßig gering ist. Bei einer Verwendung des Verfahrens in einem planetenradsatz-basierenden Automatikgetriebe kann ein solches Verfahren zusätzlich abhängig von dem zu schließenden Schaltelement sein. Denn durch die Koppelung der einzelnen Elemente der Planetenradsätze können sich für einzelne Schaltelemente hohe Verstärkungsfaktoren ergeben, die eine Verlängerung der Hochschalt-Zeitdauer auch bei geringem Antriebsdrehmoment einschränken.
Bei dem Verfahren gemäß der zweiten möglichen Ausgestaltung erfolgt die Verlängerung der Hochschalt-Zeitdauer vorzugsweise um einen fest vorgegebenen Betrag, welcher unveränderlich ist. Dadurch kann die thermische Belastung des zu schließenden Schaltelements begrenzt werden.
Bei dem Verfahren gemäß der zweiten möglichen Ausgestaltung wird die Drehmomentübertragungsrate des zu schließenden Schaltelements vorzugsweise auf einen geringeren Wert eingestellt als bei einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise. Durch die Kombination von Verlängerung der Hochschalt-Zeitdauer und Reduktion der Drehmomentübertragungsrate kann bei einer unvollständigen Antriebsmomentenreduktion ein guter Schaltkomfort gewährleistet werden.
Die Steuereinheit kann zur Steuerung von Funktionen des lastschaltbaren Getriebes eingerichtet sein, insbesondere zur Durchführung des zuvor beschriebenen Verfahrens. Die Steuereinheit kann eine Kommunikationsschnittstelle, welche zum Datenaustausch mit der zumindest einen weiteren Steuereinheit eingerichtet ist. Die Anforderung zur Reduzierung des auf die Antriebswelle wirkenden Antriebsdrehmoments kann über diese Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Das Empfangen des Signals, ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle wirkenden Antriebsdrehmoments nicht, nicht vollständig oder vollständig durchgeführt werden kann, kann ebenso über diese Kommunikationsschnittstelle erfolgen. Das Empfangen des Signals, basierend auf dem die Steuereinheit errechnet ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle wirkenden Antriebsdrehmoments nicht, nicht vollständig oder vollständig durchgeführt werden kann, kann ebenso über diese Kommunikationsschnittstelle erfolgen.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind nachfolgend anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. Es zeigen:

1 und 2 je einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug; sowie
3 und 4 zeitliche Abläufe verschiedener Größen des Antriebsstrangs;

1 zeigt schematisch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit Hybridantrieb. Der Antriebsstrang weist einen Verbrennungsmotor VM, ein Getriebe G und ein dazwischen angeordnetes Hybridmodul HYM auf. Das Hybridmodul HYM umfasst eine elektrische Maschine EM und eine Trennkupplung K0. Ein Rotor der elektrischen Maschine EM ist mit einer Antriebswelle GW1 des Getriebes G verbunden. Die Trennkupplung K0 dient zur schaltbaren Ankopplung des Verbrennungsmotors VM an das Getriebe G. Das Getriebe G weist einen Radsatz GRS auf, welcher beispielhaft mehrere Planetenradsätze aufweist. Durch selektives Betätigen von Schaltelementen des Getriebes G sind mittels der Planetenradsätze mehrere Gangstufen zwischen der Antriebswelle GW1 und einer Abtriebswelle GW2 des Getriebes G schaltbar. Die Betätigung der Schaltelemente wird durch eine Steuereinheit ECU gesteuert oder geregelt. Die Abtriebswelle GW2 des Getriebes G ist mit einem Differentialgetriebe AG verbunden, beispielsweise über eine Kardanwelle. Über das Differentialgetriebe AG wird die an der Abtriebswelle GW2 anliegende Leistung auf Antriebsräder DW des Kraftfahrzeugs verteilt. Der Antriebsstrang ist längs zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet.
Die Steuereinheit ECU weist eine Kommunikationsschnittstelle auf, welche zum Datenaustausch mit zumindest zwei weiteren Steuereinheiten ECU-E, ECU-V eingerichtet ist. Die Steuereinheit ECU-E ist zur Steuerung der elektrischen Maschine EM eingerichtet. Die Steuereinheit ECU-V ist zur Steuerung des Verbrennungsmotors VM eingerichtet. Die Steuereinheiten ECU, ECU-E, ECU-V sind zur Datenübertragung über einen Datenbus miteinander verbunden.
2 zeigt schematisch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug, welcher im Wesentlichen dem in 1 dargestellten Antriebsstrang entspricht. Die elektrische Maschine EM sowie die Trennkupplung K0 sind nun in das Getriebe G integriert; das Hybridmodul entfällt dementsprechend. Die Steuereinheit ECU ist nun mit einer weiteren Steuereinheit ECU-H zur Datenübertragung verbunden. Die Steuereinheit ECU-H ist zur Koordination einer Drehmomentabgabe des Verbrennungsmotors VM und der elektrischen Maschine EM eingerichtet.
Die in 1 und 2 dargestellten Antriebsstränge sind lediglich beispielhaft anzusehen. Anstatt oder ergänzend zu den Planetenradsätzen könnten Stirnradstufen zur Gangbildung verwendet werden. Es könnte ein Drehmomentwandler als Anfahrelement verwendet werden, beispielsweise zwischen dem Rotor der elektrischen Maschine EM und der Antriebswelle GW1 des Getriebes G. Der Antriebsstrang könnte quer zur Fahrtrichtung des Kraftfahrzeugs ausgerichtet sein. Der Antriebsstrang könnte ohne elektrische Maschine ausgeführt sein.
Das Getriebe G kann durch gezieltes Öffnen und Schließen der Schaltelemente zwischen verschiedenen Gängen schalten. Hierbei wird ein Hochschaltvorgang von einem Rückschaltvorgang unterschieden. Bei einem Hochschaltvorgang ist eine Drehzahl der Antriebswelle GW1 im neuen Gang geringer als im ursprünglichen Gang. Bei einem Rückschaltvorgang ist die Drehzahl der Antriebswelle GW1 im neuen Gang höher als im ursprünglichen Gang. Die Gänge des Getriebes G sind unter Last schaltbar, also ohne vollständige Unterbrechung der Drehmomentübertragung zwischen Antriebswelle GW1 und Abtriebswelle GW2 während des Schaltvorgangs. Dazu wird üblicherweise ein drehmomentführendes Schaltelement geöffnet, und ein nicht drehmomentführendes Schaltelement geschlossen.
3 zeigt zeitliche Verläufe von verschiedenen Größen des Getriebes G während verschiedenen Varianten einer Hochschaltung, darunter eine Drehzahl GW1_n der Antriebswelle GW1, ein auf die Antriebswelle GW1 wirkendes Drehmoment ME, eine Beschleunigung GW2_b der Abtriebswelle GW2 sowie einen Ansteuerungsverlauf p_zu eines Aktuators, mittels dem eine Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements beeinflusst wird. Die Hochschaltung beginnt zum Zeitpunkt T1 und endet zum Zeitpunkt T3, wie am Verlauf der Drehzahl GW1_n zu erkennen ist.
Bei der Verzögerung der Antriebswelle GW1 wird Energie aus der Massenträgheit der Antriebswelle GW1 und der damit verbundenen Elemente frei. Ohne weitere Maßnahmen wird diese Energie zur Abtriebswelle GW2 übertragen, was zu einer überhöhten Beschleunigung des Kraftfahrzeugs führt. Der Betrag dieser Energie hängt von der Massenträgheit der mit der Antriebswelle GW1 verbundenen Elemente ab, also beispielsweise der Rotor der elektrischen Maschine EM, und bei geschlossener Trennkupplung K0 auch die Massenträgheit einer Kurbelwelle des Verbrennungsmotors VM. Dazu kommt noch die Massenträgheit von allfällig vorhandenen Zwischenelementen wie Drehschwingungsdämpfer und Drehschwingungstilger.
Der Elektromotor EM und/oder der Verbrennungsmotor VM können das auf die Antriebswelle GW1 wirkende Drehmoment beeinflussen. Der Verlauf ME1 zeigt dabei eine Reduktion des auf die Antriebswelle GW1 wirkenden Drehmoments während der Hochschaltung. Der Betrag dieser Drehmomentreduktion ist dabei so gewählt, dass die bei der Verzögerung der Antriebswelle GW1 freiwerdende Energie durch die Drehmomentreduktion kompensiert wird. Dadurch bleibt die Beschleunigung GW2_b der Abtriebswelle GW2 während der Hochschaltung konstant, wie am Verlauf GW2_b1 gezeigt wird. Für eine solche Hochschaltung wird die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements auf eine erste Weise durchgeführt, welche im Verlauf p_zu_1 gezeigt ist. Dazu wird vor Beginn der Hochschaltung ein hydraulischer Aktuator des Schaltelements zunächst vorbefüllt. Anschließend findet eine Füllausgleichsphase statt. Danach findet eine kontinuierliche Erhöhung der Drehmomentübertragungsrate des zu schließenden Schaltelements statt. Ist die Hochschaltung zum Zeitpunkt T3 abgeschlossen, so wird die Drehmomentübertragungsrate des zu schließenden Schaltelements weiter erhöht, sodass auch ein erhöhtes Antriebsdrehmoment sicher übertragen werden kann.
Aus verschiedenen Gründen ist eine Reduktion des auf die Antriebswelle GW1 wirkenden Drehmoments nicht immer möglich, wie im Verlauf ME_2 dargestellt ist. Ohne weitere Maßnahmen geht die durch die Verzögerung der Antriebswelle GW1 freiwerdende Energie in die Abtriebswelle GW2 ein, sodass die Beschleunigung GW2b erhöht wird. Dies ist im Verlauf GW2_b2b dargestellt. Die Antriebswelle GW1 verzögert bis zum Zeitpunkt T2 entsprechend langsamer, wie im Verlauf GW1_n2b dargestellt ist. Zum Zeitpunkt T2 erkennt die Steuereinheit ECU basierend auf dem Signal zumindest eines Drehzahlsensors, dass die Drehzahl GW1_n zu langsam sinkt. Als Reaktion darauf wird die Drehmomentübertragungsrate des zu schließendes Schaltelements erhöht, wie am Verlauf p_zu_2b zu erkennen ist. Dadurch steigt die Beschleunigung GW2b weiter an. Ist die Hochschaltung zum Zeitpunkt T3 abgeschlossen, so sinkt die Beschleunigung GW2b schlagartig ab. Dies ist für Insassen des Kraftfahrzeugs deutlich spürbar.
Zur Vermeidung dieses deutlichen Beschleunigungs-Einbruchs erhält die Steuereinheit ECU ein Signal, dass die Reduzierung des auf die Antriebswelle GW1 wirkenden Drehmoments ME nicht vollständig durchgeführt werden kann. Alternativ dazu kann die Steuereinheit ECU ein Signal erhalten, welches das minimal oder maximale mögliche Antriebsdrehmoment beinhaltet. Basierend auf diesem Signal kann die Steuereinheit ECU selbst errechnen, ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle GW1 wirkenden Drehmoments ME vollständig durchgeführt werden kann. Im beispielhaften Verlauf gemäß 3 kann die Reduzierung gar nicht durchgeführt werden, wie im Verlauf ME_2 gezeigt ist. Aufgrund dieses Signals wird die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements auf eine zweite Weise erhöht, wie im Verlauf p_zu_2a dargestellt ist. Nach Ende der Ausgleichsphase wird die Drehmomentübertragungsrate mit einer steileren Rampe angehoben, sodass sie zum Zeitpunkt T1 einen höheren Wert erreicht als beim Verlauf p_zu_1. Zwischen den Zeitpunkten T1 und T3 wird die Drehmomentübertragungsrate nun mit einer geringeren Steigung angehoben als beim Verlauf p_zu_1, sodass die vom Schaltelement verrichtete Reibleistung sich nicht, bzw. nicht wesentlich erhöht.
Eine derart erhöhte Ansteuerung der Drehmomentübertragungsrate des zu schließenden Schaltelements führt ebenso zu einer Steigerung der Beschleunigung GW2_b, wie am Verlauf GW2_b2a dargestellt ist. Allerdings geht die durch die Verzögerung der Antriebswelle GW1 freiwerdende Energie nun gleichmäßig über die gesamte Hochschaltung in die Abtriebswelle GW2 ein, sodass der Einbruch der Beschleunigung GW2b am Ende der Hochschaltung geringer ausfüllt. Somit wird im Vergleich zum Verlauf GW2_b2b eine Verbesserung des Komforts erreicht.
4 zeigt ebenso zeitliche Verläufe von verschiedenen Größen des Getriebes G während verschiedener Varianten einer Hochschaltung. Im Unterschied zu den Verläufen gemäß 3 ist nun eine Reduktion des Antriebsdrehmoments möglich, jedoch nur im reduzierten Umfang. Dies ist im Verlauf ME_2 dargestellt. Die Steuereinheit ECU erhält nun ein Signal, dass die Reduktion des Antriebsdrehmoments teilweise durchgeführt werden kann. Alternativ dazu kann die Steuereinheit basierend auf dem erhaltenen Signal selbst errechnen, ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle GW1 wirkenden Drehmoments ME vollständig durchgeführt werden kann. Aufgrund dieses Signals wird die Drehmomentübertragungsrate des zu schließenden Schaltelements nun anders gesteuert oder geregelt als bei einem Fall, in dem die Antriebsdrehmomentreduktion vollständig durchgeführt werden könnte. Dabei wird die Zeitdauer der Hochschaltung um einen fest vorgegebenen Wert verlängert, wie im Verlauf GW1_n2a zu erkennen ist. Während die Hochschaltung bei einem herkömmlichen Schaltvorgang gemäß Verlauf GW2_n1 zum Zeitpunkt T3 abgeschlossen ist, wird die Hochschaltung nun gemäß Verlauf GW2_n2a bis zu einem Zeitpunkt T4 verlängert. Bei einem solchen Ablauf wird auch die Drehmomentübertragungsrate des bei der Hochschaltung zu schließenden Schaltelements andersartig gesteuert oder geregelt, wie im Verlauf p_zu_2a dargestellt ist. Ab dem Zeitpunkt T1 steigt die Drehmomentübertragungsrate nun mit einer geringeren Steigung an als bei der herkömmlichen Schaltung gemäß Verlauf p_zu_1. Die vom Schaltelement verrichtete Reibleistung ist dabei in etwa gleich wie bei der herkömmlichen Schaltung. Auf diese Weise kann auch bei einer reduziert zur Verfügung stehenden Antriebsmomentenreduktion ein guter Schaltkomfort gewährleistet werden, wie im Verlauf GW2_b1 dargestellt ist.
Bezugszeichenliste

G: Getriebe
ECU: Steuereinheit
GW1: Antriebswelle
GW1_n: Drehzahl der Antriebswelle
ME: Drehmoment der Antriebswelle
GW2: Abtriebswelle
GW2_b: Beschleunigung der Abtriebswelle
GRS: Radsatz
p_zu: Ansteuerung der Drehmomentübertragungsrate
VM: Verbrennungsmotor
ECU-V: Steuereinheit
EM: Elektrische Maschine
ECU-E: Steuereinheit
ECU-H: Steuereinheit
HYM: Hybridmodul
K0: Trennkupplung
AG: Differentialgetriebe
DW: Antriebsrad

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 102007055830 A1 [0002]

Claims

Verfahren zum Betrieb eines lastschaltbaren Getriebes (G) eines Kraftfahrzeugs, wobei das Getriebe (G) eine Steuereinheit (ECU), eine Antriebswelle (GW1), eine Abtriebswelle (GW2), einen Radsatz (GRS) und mehrere Schaltelemente aufweist, - wobei die Schaltelemente mit dem Radsatz (GRS) zur Bereitstellung verschiedener Gänge zwischen der Antriebswelle (GW1) und der Abtriebswelle (GW2) zusammenwirken, wobei eine Drehmomentübertragungsrate der Schaltelemente durch die Steuereinheit (ECU) gesteuert oder geregelt wird, - wobei die Steuereinheit (ECU) zur Durchführung einer Hochschaltung eine Reduzierung eines auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) anfordert, wobei - wenn die Steuereinheit (ECU) ein Signal erhält oder basierend auf einem erhaltenen Signal errechnet, dass die Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) vollständig durchgeführt werden kann, die Steuereinheit (ECU) die Drehmomentübertragungsrate jenes der Schaltelemente, welches bei der Hochschaltung geschlossen werden soll, auf eine erste Weise steuert oder regelt, und - wenn die Steuereinheit (ECU) ein Signal erhält oder basierend auf einem erhaltenen Signal errechnet, dass die Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) nicht oder nicht vollständig durchgeführt werden kann, die Steuereinheit (ECU) die Drehmomentübertragungsrate jenes der Schaltelemente, welches bei der Hochschaltung geschlossen werden soll, auf eine zweite Weise steuert oder regelt, welche sich von der ersten Weise unterscheidet.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsrate jenes der Schaltelemente, welches bei der Hochschaltung geschlossen werden soll, zumindest zu Beginn einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise höher eingestellt wird als zu Beginn einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise.
Verfahren nach Anspruch 2, dass ein Betrag, um den die Drehmomentübertragungsrate höher eingestellt wird, proportional abhängig ist vom Umfang um den das Antriebsdrehmoment für die Hochschaltung reduziert werden kann.
Verfahren nach Anspruch 2 oder Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsrate während einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise um ein geringeres Maß erhöht wird als bei einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass a) sich eine Zeitdauer einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise sich nicht von einer Zeitdauer einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise unterscheidet, oder b) dass wenn die Steuereinheit (ECU) ein Signal erhält oder anhand eines Signals errechnet, dass die Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) nur anteilsweise durchgeführt werden kann, eine Zeitdauer einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise gegenüber einer Zeitdauer einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise verlängert wird.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Wahl zwischen Option a) und Option b) abhängig ist vom vorliegenden Antriebsdrehmoment und/oder von dem bei der Hochschaltung zu schließendem Schaltelement.
Verfahren nach Anspruch 5 gemäß Option b) oder nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein Betrag, um den die Zeitdauer verlängert wird, fest vorgegeben und unveränderlich ist.
Verfahren nach Anspruch 5 gemäß Option b), nach Anspruch 6 oder nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehmomentübertragungsrate jenes der Schaltelemente, welches bei der Hochschaltung geschlossen werden soll, während einer Hochschaltung gemäß der zweiten Weise niedriger eingestellt wird als während einer Hochschaltung gemäß der ersten Weise.
Steuereinheit (ECU) zur Steuerung von Funktionen eines lastschaltbaren Getriebes (G) für ein Kraftfahrzeug, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (ECU) zur Durchführung eines Verfahrens nach zumindest einem der vorangehenden Ansprüche eingerichtet ist.
Steuereinheit (ECU) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (ECU) eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, welcher zum Datenaustausch mit zumindest einer weiteren Steuereinheit (ECU-V, ECU-E, ECU-H) eingerichtet ist, wobei die Steuereinheit (ECU) dazu eingerichtet ist, - die Anforderung zur Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) über diese Kommunikationsschnittstelle zu senden, und - das Signal, ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) nicht, nicht vollständig oder vollständig durchgeführt werden kann, über diese Kommunikationsschnittstelle zu empfangen.
Steuereinheit (ECU) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit (ECU) eine Kommunikationsschnittstelle aufweist, welcher zum Datenaustausch mit zumindest einer weiteren Steuereinheit (ECU-V, ECU-E, ECU-H) eingerichtet ist, wobei die Steuereinheit (ECU) dazu eingerichtet ist, - die Anforderung zur Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) über diese Kommunikationsschnittstelle zu senden, und - das Signal, basierend auf dem die Steuereinheit (ECU) errechnen kann ob die Reduzierung des auf die Antriebswelle (GW1) wirkenden Antriebsdrehmoments (ME) nicht, nicht vollständig oder vollständig durchgeführt werden kann, über diese Kommunikationsschnittstelle zu empfangen.
Steuereinheit (ECU) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinheit (ECU-V, ECU-E) zur Steuerung eines Verbrennungsmotors (VM) oder zur Steuerung einer elektrischen Maschine (EM) eingerichtet ist, welche als Antriebsquelle des Kraftfahrzeugs wirken.
Steuereinheit (ECU) nach Anspruch 10 oder Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die weitere Steuereinheit (ECU-H) zur Koordination einer Drehmomentabgabe eines Verbrennungsmotors (VM) und einer elektrischen Maschine (EM) eingerichtet ist, welche als Antriebsquellen des Kraftfahrzeugs wirken.