DE102021206546A1

DE102021206546A1 - Verfahren und Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102021206546A1
Application number: DE102021206546.5A
Authority: DE
Inventors: Mario Steinborn; Thea Schlueter; Frieder Norrenberg; Richard Malinsky; Otakar Šprdlík; Martin Fajfr; Karel Veisheipl
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2021-06-24
Filing date: 2021-06-24
Publication date: 2022-12-29
Also published as: CN116964360A; US20240328508A1; WO2022268749A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat (1), ein zwischen das Antriebsaggregat (1) und einen Abtrieb (3) geschaltetes, automatisiertes Gruppengetriebe (2) und eine zwischen das Antriebsaggregat (1) und das Gruppengetriebe (2) geschaltete Trennkupplung (5) aufweist, wobei das Gruppengetriebe (2) mehrere Teilgetriebe aufweist, nämlich zumindest ein Hauptgetriebe (9) und ferner eine antriebstechnisch dem Hauptgetriebe (9) vorgeschaltete Splitgruppe (10) und eine dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch nachgeschaltete Bereichsgruppe (11), wobei dann, wenn die Trennkupplung (5) zur Ausführung einer Schaltung im Gruppengetriebe (2) nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar, ist, ein Notschaltprogramm aktiviert wird, wobei im Notschaltprogramm abhängig von einer Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats (1) Schaltungen von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes (2) in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes (2) bei geschlossener Trennkupplung (5) ausschließlich in dem Hauptgetriebe (9) und/oder in der dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch nachgeschalteten Bereichsgruppe (11) automatisch ausgeführt werden, jedoch nicht in der dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch vorgeschalteten Splitgruppe (10).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat, ein zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschaltetes, automatisiertes Gruppengetriebe und eine zwischen das Antriebsaggregat und das Gruppengetriebe geschaltete Trennkupplung aufweist, und wobei das Gruppengetriebe mehrere Teilgetriebe aufweist, nämlich zumindest ein Hauptgetriebe und ferner eine antriebstechnisch dem Hauptgetriebe vorgeschaltete Splitgruppe und eine dem Hauptgetriebe antriebstechnisch nachgeschaltete Bereichsgruppe. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuergerät zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs.
DE 10 2006 054 277 A1 offenbart ein Verfahren zur Durchführung eines Gangwechsels in einem automatisierten Schaltgetriebe. Es wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei welchem ein Gangwechsel entweder mit oder ohne Inanspruchnahme einer Trennkupplung und demnach mit oder ohne Öffnen der Trennkupplung durchgeführt werden kann. So werden grundlegende Bedingungen für einen Gangwechsel und damit ein Schalten bei geschlossener Trennkupplung überprüft, und dann, wenn diese grundlegenden Bedingungen erfüllt sind, ein Auslegen eines Ursprungsgangs bei geschlossener Trennkupplung zugelassen wird. War dieses Auslegen bei geschlossener Trennkupplung nicht erfolgreich, so wird auf einen Schaltmodus zum Einlegen des Ziel-Gangs bei geöffneter Trennkupplung gewechselt. War das Auslegen des Ursprungsgangs bei geschlossener Trennkupplung erfolgreich, so wird überprüft, ob Bedingungen für ein Einlegen des Ziel-Gangs bei geschlossener Trennkupplung erfüllt sind, wobei dann, wenn dies nicht der Fall ist, wiederum auf den Schaltmodus zum Einlegen des Ziel-Gangs bei geöffneter Trennkupplung verzweigt wird. Das Verfahren nach DE 10 2006 054 277 A1 setzt demnach voraus, dass die Trennkupplung zur Ausführung einer Schaltung im automatisierten Schaltgetriebe verfügbar und demnach nutzbar und somit schaltbar ist.
Das aus DE 2006 054 277 A1 bekannte Verfahren ist zur Ausführung einer Schaltung nicht geeignet, wenn die Trennkupplung nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar, ist.
Es besteht Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe, bei welchem auch dann Schaltungen und demnach Gangwechsel von einem Ist-Gang in einen Ziel-Gang durchgeführt werden kann, wenn die Trennkupplung nicht nutzbar ist, nämlich nicht schaltbar ist.
Hiervon ausgehend liegt der Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs und ein Steuergerät zur Durchführung des Verfahrens zu schaffen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Dann, wenn die Trennkupplung zur Ausführung einer Schaltung im Gruppengetriebe nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar, ist, wird ein Notschaltprogramm aktiviert. Im Notschaltprogramm werden abhängig von einer Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes oder abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats Schaltungen von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes bei geschlossener Trennkupplung ausschließlich in dem Hauptgetriebe und/oder in der dem Hauptgetriebe antriebstechnisch nachgeschalteten Bereichsgruppe automatisch ausgeführt, jedoch nicht in der dem Hauptgetriebe antriebstechnisch vorgeschalteten Splitgruppe.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, bei einem Antriebsstrang, der ein automatisiertes Gruppengetriebe aufweist, dann, wenn die Trennkupplung zur Ausführung einer Schaltung im Gruppengetriebe nicht schaltbar ist, ein Notschaltprogramm zu aktivieren. Im Notschaltprogramm werden Schaltungen und damit Gangwechsel von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes bei geschlossener Trennkupplung ausgeführt, jedoch ausschließlich unter Beteiligung des Hauptgetriebes und/oder der Bereichsgruppe. Die Splitgruppe bleibt in ihrem Zustand unverändert. Mit der Erfindung kann die Verfügbarkeit eines Kraftfahrzeugs mit einem Gruppengetriebe erhöht werden, indem auch dann Schaltungen ausgeführt werden, obwohl die Trennkupplung nicht schaltbar ist.
Vorzugsweise wird dann, wenn das Kraftfahrzeug beschleunigt, die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes oder die Drehzahl des Antriebsaggregats größer wird und einen ersten Grenzwert erreicht oder überschreitet, im Gruppengetriebes unter Beteiligung des Hauptgetriebes und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe automatisch eine Hochschaltung ausgeführt. Dann, wenn das Kraftfahrzeug verzögert, die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes oder die Drehzahl des Antriebsaggregats kleiner wird und einen zweiten Grenzwert erreicht oder unterschreitet, wird im Gruppengetriebes unter Beteiligung des Hauptgetriebes und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe automatisch eine Rückschaltung ausgeführt. Diese Vorgehensweise ist zur Ausführung von Schaltungen und damit Gangwechseln im Gruppengetriebe dann, wenn die Trennkupplung nicht schaltbar ist, besonders bevorzugt. So können sowohl Hochschaltungen als auch Rückschaltungen im Gruppengetriebe ausschließlich unter Beteiligung des Hauptgetriebes und/oder der Bereichsgruppe durchgeführt werden.
Vorzugsweise wird der Ziel-Gang des Gruppengetriebes abhängig vom jeweiligen Grenzwert, dem Ist-Gang und einer gewünschten Ziel-Drehzahl für die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes oder die Drehzahl des Antriebsaggregats ermittelt, insbesondere derart, dass der Ziel-Gang des Gruppengetriebes so ermittelt wird, dass die Ziel-Drehzahl für die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes oder die Drehzahl des Antriebsaggregats in einem Bereich um die Mitte zwischen der zulässigen Maximaldrehzahl des Antriebsaggregats und der Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats liegt. Dies ist besonders bevorzugt, um die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs dann zu erhöhen, wenn die Trennkupplung nicht schaltbar ist.
Das erfindungsgemäße Steuergerät ist in Anspruch 8 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

1 ein exemplarisches Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs;
2 ein Signalflussdiagramm zur Verdeutlichung der Erfindung; und
3 eine Zeitdiagramm für eine Rückschaltung.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem automatisierten Gruppengetriebe und eine Steuerungseinrichtung zur Durchführung des Verfahrens.
1 zeigt ein Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat 1, mit einem automatisierten Gruppengetriebe 2 und mit einem Abtrieb 3. Das Antriebsaggregat 1 ist über eine Trennkupplung 5, die auch als Anfahrkupplung bezeichnet wird, an eine Eingangswelle 6 des Gruppengetriebes 2 koppelbar. Der Abtrieb 3 ist an eine Ausgangswelle 8 des Gruppengetriebes 2 gekoppelt. Das Gruppengetriebe 2 umfasst im gezeigten Ausführungsbeispiel ein Hauptgetriebe 9, eine dem Hauptgetriebe 9 antriebstechnisch vorgeschaltete Splitgruppe 10 sowie eine dem Hauptgetriebe 9 antriebstechnisch nachgeschaltete Bereichsgruppe 11. Das Hauptgetriebe 9 wird auch als Hauptgruppe bezeichnet.
Das Hauptgetriebe 9 des Gruppengetriebes 2 ist als Direktganggetriebe in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist zwei Vorgelegewellen 21, 22 auf. Das Hauptgetriebe 9 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel mit drei Übersetzungsstufen G1, G2 und G3 für eine Vorwärtsfahrt und einer Übersetzungsstufe R für eine Rückwärtsfahrt ausgebildet. Losräder der Übersetzungsstufen G1, G2 und R sind jeweils drehbar auf einer Hauptwelle gelagert und über zugeordnete, als Klauenkupplungen ausgebildete Schaltelemente 15, 16, 18 und 19 schaltbar. Die zugeordneten Festräder sind drehfest auf den Vorgelegewellen 21, 22 angeordnet. Die beiden Schaltelemente 15, 16 und die beiden Schaltelemente 18, 19 bilden jeweils ein Schaltpaket 17 bzw. 20 aus. Das Hauptgetriebe 9 ist unsynchronisiert schaltbar.
Die Splitgruppe 10 des Gruppengetriebes 2 ist im gezeigten Ausführungsbeispiel zweistufig ausgebildet und ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt, wobei die beiden Übersetzungsstufen K1 und K2 der Splitgruppe 10 zwei schaltbare Eingangskonstante des Hauptgetriebes 9 bilden. Die beiden Übersetzungsstufen K1, K2 weisen eine geringere Übersetzungsdifferenz auf.
Das Losrad der ersten Übersetzungsstufe K1 ist drehbar auf der Eingangswelle 6 gelagert. Das Losrad der zweiten Übersetzungsstufe K2 ist drehbar auf der Hauptwelle gelagert. Die Festräder beider Übersetzungsstufen K1, K2 der Splitgruppe 10 sind jeweils drehfest mit den eingangsseitig verlängerten Vorgelegewellen 21, 22 des Hauptgetriebes 9 angeordnet. Synchronisiert ausgebildete Schaltelemente 12, 13, sogenannte Synchronschaltelemente, der Splitgruppe 10 sind zu einem gemeinsamen Schaltpaket 14 zusammengefasst.
Die dem Hauptgetriebe 9 nachgeordnete Bereichsgruppe 11 des Gruppengetriebes 2 ist ebenfalls zweistufig ausgebildet, jedoch als Planetengetriebe 24. Das Sonnenrad 25 ist drehfest mit der ausgangsseitig verlängerten Hauptwelle des Hauptgetriebes 9 verbunden. Der Planetenträger 27 ist drehfest mit der Ausgangswelle 8 des Gruppengetriebes 2 gekoppelt. Das Hohlrad 26 steht mit einem Schaltpaket 23 mit zwei synchronisierten Schaltkupplungen in Verbindung, durch welche die Bereichsgruppe 11 wechselweise durch die Verbindung des Hohlrads 26 mit einem feststehenden Gehäuseteil 7 in eine Langsamfahrstufe L und durch die Verbindung des Hohlrads 26 mit dem Planetenträger 27 in eine Schnellfahrstufe S schaltbar ist. Die Bereichsgruppe 11 ist synchronisiert schaltbar. 1 zeigt weiterhin eine optional Getriebebremse 4, die an der Vorgelegewelle 21 angreift. Über die Getriebebremse 4 kann die Vorgelegewelle 21 abgebremst werden.
Es sei an dieser Stelle darauf hingewiesen, dass die in 1 gezeigte Ausführung des Gruppengetriebes 2 zwar bevorzugt, jedoch optional ist. Die Erfindung kann auch im Zusammenhang mit anderen Gruppengetrieben zum Einsatz kommen, die ein Hauptgruppe 9, eine Bereichsgruppe 11 und eine Splitgruppe 10 umfassen.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem automatisierten Gruppengetriebe 2, mit dem Schaltungen bzw. Gangwechsel von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes 2 in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes 2 ausgeführt werden können, wenn zur Ausführung der Schaltungen im Gruppengetriebe 2 die Trennkupplung 5, die zwischen das Antriebsaggregat 1 und die Eingangswelle 6 des Gruppengetriebes 2 geschaltet ist, nicht schaltbar ist, also nicht geöffnet und anschließend wieder geschlossen werden kann.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird dann, wenn die Trennkupplung 5 zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe 2 nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar, ist, ein Notschaltprogramm aktiviert. Im Notschaltprogramm wird abhängig von einer Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2, also abhängig von der Drehzahl der Eingangswelle 6 des Gruppengetriebes 2, oder abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats 1 eine Schaltung von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes 2 in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes 2 bei geschlossener Trennkupplung 5 ausschließlich in dem Hauptgetriebe 9 und/oder in der dem Hauptgetriebe 9 antriebstechnisch nachgeschalteten Bereichsgruppe 11 automatisch durchgeführt, jedoch nicht in der dem Hauptgetriebe 9 antriebstechnisch vorgeschalteten Splitgruppe 10. An der Ausführung von Schaltungen bzw. Gangwechseln des Gruppengetriebes 2 im Notschaltprogramm bei geschlossener Trennkupplung 5 ist demnach lediglich das Hauptgetriebe 9 und/oder die Bereichsgruppe 11 beteiligt, jedoch nicht die Splitgruppe 10. Weitere Details der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf das Signalflussdiagramm der 2 und auf das Zeitdiagramm der 3 beschrieben.
In einem Block 28 des Signalflussdiagramms der 2 wird überprüft, ob die Trennkupplung 5 nutzbar, nämlich schaltbar, ist. Ist die Trennkupplung 5 schaltbar, so wird ausgehend von Block 28 auf Block 28 zurückverzweigt. Ist hingegen die Trennkupplung 5 zur Ausführung einer Schaltung im Gruppengetriebe 2 nicht schaltbar, so wird von Block 28 auf Block 29 verzweigt. Im Block 29 wird ein reguläres Schaltprogramm deaktiviert. Nachfolgend wird in einem Block 30 ein Notschaltprogramm aktiviert.
Nachfolgend wird bei aktiviertem Notschaltprogramm überprüft, ob das Kraftfahrzeug beschleunigt, ob also die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 größer wird. Ist dies der Fall, so wird ausgehend von Block 31 auf Block 32 verzweigt. Ist dies hingegen nicht der Fall, wird also in Block 31 festgestellt, dass das Kraftfahrzeug verzögert, die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 kleiner wird, so wird ausgehend von Block 31 auf Block 33 verzweigt.
In Block 32 wird überprüft, ob die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 einen ersten Grenzwert erreicht oder überschreitet. Bei diesem ersten Grenzwert handelt es sich vorzugsweise um eine Drehzahl, die um einen definierten Offset kleiner ist als eine zulässige Maximaldrehzahl des Antriebsaggregats 1.
Wird in Block 32 festgestellt, dass die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 oder die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 den ersten Grenzwert nicht erreicht oder nicht überschreitet, so wird ausgehend von Block 32 auf Block 32 zurückverzweigt. Wird hingegen in Block 32 festgestellt, dass die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 oder die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 den ersten Grenzwert erreicht oder überschreitet, so wird ausgehend von Block 32 auf Block 34 verzweigt, wobei dann in Block 34 im Gruppengetriebe 2 ausschließlich unter Beteiligung des Hauptgetriebes 9 und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe 11 der Gangwechsel vom Ist-Gang in den Ziel-Gang automatisch ausgeführt wird, und zwar als Hochschaltung bei geschlossener Trennkupplung 5.
In Block 33 wird überprüft, ob die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 einen zweiten Grenzwert erreicht oder unterschreitet. Beim zweiten Grenzwert handelt es sich um eine Drehzahl, die um einen definierten Offset größer ist als eine Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats 1.
Wird in Block 33 festgestellt, dass dies nicht der Fall ist, dass die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 den zweiten Grenzwert nicht erreicht oder unterschreitet, so wird auf Block 33 zurückverzweigt. Wird hingegen in Block 33 festgestellt, dass bei sich verzögerndem Kraftfahrzeug die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 den zweiten Grenzwert erreicht oder unterschreitet, so wird ausgehend von Block 33 auf Block 35 verzweigt. In Block 35 wird dann im Gruppengetriebe 2 ausschließlich unter Beteiligung des Hauptgetriebes 9 und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe 11 automatisch eine Schaltung ausgeführt, nämlich eine Rückschaltung bei geschlossener Trennkupplung 5.
Der Ziel-Gang für die bei nicht schaltbarer und geschlossener Trennkupplung 5 auszuführende Schaltung des Gruppengetriebes 2 wird abhängig vom jeweiligen Grenzwert, also dem ersten Grenzwert oder dem zweiten Grenzwert, dem Ist-Gang und einer gewünschten Ziel-Drehzahl für die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 ermittelt. Dabei wird der Ziel-Gang des Gruppengetriebes 2 derart ermittelt, dass die Ziel-Drehzahl für die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 in einem Bereich um die Mitte zwischen der zulässigen Maximaldrehzahl des Antriebsaggregats 1 und der Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats 1 liegt. Für diese Ziel-Drehzahl wird dann derjenige Ziel-Gang mit der passenden Übersetzung gewählt, sodass sich nach Einlegen des Ziel-Gangs die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 dieser Ziel-Drehzahl möglichst annähert.
3 zeigt zeitliche Signalverläufe über der Zeit t, und zwar für den Fall der Ausführung einer Rückschaltung im Gruppengetriebe 2. Der Kurvenverlauf 36 entspricht der Drehzahl des Antriebsaggregats 1 und der Kurvenverlauf 37 der Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2, wobei die Kurvenverläufe 36 und 37 zusammenfallen, da die Trennkupplung 5 geschlossen ist.
In 3 verlangsamt sich das Kraftfahrzeug, die Eingangsdrehzahl 37 des Gruppengetriebes 2 sowie die Drehzahl 36 des Antriebsaggregats 1 nehmen beide ab. Zum Zeitpunkt t1 erreicht die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 einen Grenzwert, der um einen definierten Offset größer ist als die Leerlaufdrehzahl 39 des Antriebsaggregats 1. Daher wechselt zum Zeitpunkt t1 der Ziel-Gang für das Gruppengetriebe 2, wobei bei geschlossener Trennkupplung 5 der Gangwechsel vom alten Ziel-Gang in den neuen Ziel-Gang und demnach vom Ist-Gang in den neuen Ziel-Gang durchgeführt wird, wobei der Kurvenverlauf 40 den Ist-Gang im Gruppengetriebe 2 zeigt. Dem Kurvenverlauf 40 kann entnommen werden, dass zur Überführung des Gruppengetriebes 2 vom Ist-Gang in den neuen Ziel-Gang zunächst der Ist-Gang ausgelegt und das Gruppengetriebe 2 in Neutral überführt wird und ausgehend von Neutral dann der neue Ziel-Gang im Gruppengetriebe 2 eingelegt wird.
Wie bereits ausgeführt, erfolgt die Ausführung eines Gangwechsels im Gruppengetriebes 2 bei nicht nutzbarer Trennkupplung 5, die geschlossen ist, ausschließlich unter Beteiligung des Hauptgetriebes 9 und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe 11, jedoch nicht unter Beteiligung der Splitgruppe 10.
3 visualisiert weiterhin den zeitlichen Verlauf einer Geschwindigkeit 41 des Kraftfahrzeugs. Bei dieser Geschwindigkeit 41 handelt es sich in 3 um eine berechnete Fahrgeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
Sowohl die unter Nutzung des erfindungsgemäßen Verfahrens im Notschaltprogramm bei geschlossener Trennkupplung 5 ausführbare Hochschaltung als auch die Rückschaltung können als Eingang-Sprung-Schaltungen oder Mehrgang-Sprung-Schaltungen durchgeführt werden.
Wie bereits ausgeführt, erfolgt die jeweilige Schaltung im Gruppengetriebe 2 derart, dass die sich nach Ausführung der Schaltung einstellende Ziel-Drehzahl an der Eingangswelle 6 des Gruppengetriebes 2 und damit die sich einstellende Drehzahl des Antriebsaggregats 1 in einem Bereich um die Mitte zwischen der maximalen Motordrehzahl und der Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats 1 liegt.
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem automatisierten Gruppengetriebe. Bei dem Steuergerät handelt es sich vorzugsweise um ein elektrisches bzw. elektronisches Getriebesteuergerät, welches über hardwareseitige und softwareseitige Mittel zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens verfügt. Zu den hardwareseitigen Mitteln zählen Datenschnittstellen, um mit den an der Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen, Daten auszutauschen, so zum Beispiel mit dem Gruppengetriebe 2. Ferner zählen zu den hardwareseitigen Mitteln ein Speicher zur Datenspeicherung sowie ein Prozessor zur Datenverarbeitung. Zu den softwareseitigen Mitteln zählen Programmbausteine, die im Steuergerät zur Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens implementiert sind.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist zur automatischen Ausführung des oben beschriebenen Verfahrens eingerichtet. Dann, wenn die Trennkupplung 5 zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe 2 nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar ist, aktiviert das Steuergerät ein Notschaltprogramm. Im Notschaltprogramm löst das Steuergerät, abhängig von einer Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes 2 oder abhängig von der Drehzahl des Antriebsaggregats 1 Schaltungen von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes 2 bei geschlossener Trennkupplung 5 automatisch aus, und zwar ausschließlich unter Beteiligung des Hauptgetriebes 9 und/oder unter Beteiligung der dem Hauptgetriebe 9 antriebstechnisch nachgeschalteten Bereichsgruppe 11, jedoch nicht unter Beteiligung der dem Hauptgetriebe 9 antriebstechnisch vorgeschalteten Splitgruppe 10.
Die Erfindung erlaubt es, bei nicht schaltbarer, also nicht öffenbarer und anschließend nicht wieder schließbarer, Trennkupplung 5 die Verfügbarkeit des Kraftfahrzeugs zu erhöhen, und zwar unter Zulassen von Schaltungen im Gruppengetriebe 2 bei geschlossener Trennkupplung 5, wobei bei diesen Schaltungen ausschließlich das Hauptgetriebe 9 und/oder die Bereichsgruppe 11 beteiligt sind, jedoch nicht die Splitgruppe 10.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Gruppengetriebe
3: Abtrieb
4: Getriebebremse
5: Trennkupplung
6: Eingangswelle
7: Gehäuseteil
8: Ausgangswelle
9: Hauptgetriebe
10: Splitgruppe
11: Bereichsgruppe
12: Synchronschaltelement
13: Synchronschaltelement
14: Schaltpaket
15: Schaltelement
16: Schaltelement
17: Schaltpaket
18: Schaltelement
19: Schaltelement
20: Schaltpaket
21: Vorgelegewelle
22: Vorgelegewelle
23: Schaltpaket
24: Planetengetriebe
25: Sonnenrad
26: Hohlrad
27: Planetenträger
28: Block
29: Block
30: Block
31: Block
32: Block
33: Block
34: Block
35: Block
36: Getriebeeingangsdrehzahl
37: Antriebsaggregatdrehzahl
38: Ziel-Gang
39: Leerlaufdrehzahl
40: Ist-Gang
41: Fahrzeuggeschwindigkeit

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 102006054277 A1 [0002]
DE 2006054277 A1 [0003]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat (1), ein zwischen das Antriebsaggregat (1) und einen Abtrieb (3) geschaltetes, automatisiertes Gruppengetriebe (2) und eine zwischen das Antriebsaggregat (1) und das Gruppengetriebe (2) geschaltete Trennkupplung (5) aufweist, wobei das Gruppengetriebe (2) mehrere Teilgetriebe aufweist, nämlich zumindest ein Hauptgetriebe (9) und ferner eine antriebstechnisch dem Hauptgetriebe (9) vorgeschaltete Splitgruppe (10) und eine dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch nachgeschaltete Bereichsgruppe (11), wobei dann, wenn die Trennkupplung (5) zur Ausführung einer Schaltung im Gruppengetriebe (2) nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar, ist, ein Notschaltprogramm aktiviert wird, wobei im Notschaltprogramm abhängig von einer Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats (1) Schaltungen von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes (2) in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes (2) bei geschlossener Trennkupplung (5) ausschließlich in dem Hauptgetriebe (9) und/oder in der dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch nachgeschalteten Bereichsgruppe (11) automatisch ausgeführt werden, jedoch nicht in der dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch vorgeschalteten Splitgruppe (10).
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug beschleunigt, die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder die Drehzahl des Antriebsaggregats (1) größer wird und einen ersten Grenzwert erreicht oder überschreitet, im Gruppengetriebes (2) unter Beteiligung des Hauptgetriebes (9) und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe (11) automatisch eine Hochschaltung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Grenzwert um einen definierten Offset kleiner ist als eine zulässige Maximaldrehzahl des Antriebsaggregats (1).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug verzögert, die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder die Drehzahl des Antriebsaggregats (1) kleiner wird und einen zweiten Grenzwert erreicht oder unterschreitet, im Gruppengetriebes (2) unter Beteiligung des Hauptgetriebes (9) und/oder unter Beteiligung der Bereichsgruppe (11) automatisch eine Rückschaltung ausgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Grenzwert um einen definierten Offset größer ist als eine Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats (1).
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziel-Gang des Gruppengetriebes (2) abhängig vom jeweiligen Grenzwert, dem Ist-Gang und einer gewünschten Ziel-Drehzahl für die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder die Drehzahl des Antriebsaggregats (1) ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Ziel-Gang des Gruppengetriebes (2) derart ermittelt wird, dass die Ziel-Drehzahl für die Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder die Drehzahl des Antriebsaggregats (1) in einem Bereich um die Mitte zwischen der zulässigen Maximaldrehzahl des Antriebsaggregats (1) und der der Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats (1) liegt.
Steuergerät zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat (1), ein zwischen das Antriebsaggregat (1) und einen Abtrieb (3) geschaltetes, automatisiertes Gruppengetriebe (2) und eine zwischen das Antriebsaggregat (1) und das Gruppengetriebe (2) geschaltete Trennkupplung (5) aufweist, wobei das Gruppengetriebe (2) mehrere Teilgetriebe aufweist, nämlich zumindest ein Hauptgetriebe (9) und ferner eine antriebstechnisch dem Hauptgetriebe (9) vorgeschaltete Splitgruppe (10) und eine dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch nachgeschaltete Bereichsgruppe (11), wobei das Steuergerät dann, wenn die Trennkupplung (5) zur Ausführung einer Schaltung im Gruppengetriebe (2) nicht nutzbar, nämlich nicht schaltbar, ist, ein Notschaltprogramm aktiviert, wobei das Steuergerät im Notschaltprogramm abhängig von einer Eingangsdrehzahl des Gruppengetriebes (2) oder abhängig von einer Drehzahl des Antriebsaggregats (1) Schaltungen von einem Ist-Gang des Gruppengetriebes (2) in einen Ziel-Gang des Gruppengetriebes (2) bei geschlossener Trennkupplung (5) ausschließlich in dem Hauptgetriebe (9) und/oder in der dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch nachgeschalteten Bereichsgruppe (11) automatisch auslöst, jedoch nicht in der dem Hauptgetriebe (9) antriebstechnisch vorgeschalteten Splitgruppe (10).
Steuergerät nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass dieselbe zur automatischen Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 7 eingerichtet ist.