DE102022206146A1

DE102022206146A1 - Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges

Info

Publication number: DE102022206146A1
Application number: DE102022206146.2A
Authority: DE
Inventors: Rainer Hofmann
Original assignee: Volkswagen AG
Current assignee: Volkswagen AG
Priority date: 2022-06-20
Filing date: 2022-06-20
Publication date: 2023-12-21

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wobei das Automatikgetriebe mindestens zwei unterschiedliche Gangstufen, nämlich zumindest eine niedrigere erste Gangstufe und eine höhere zweite Gangstufe aufweist, wobei mit Hilfe der ersten Kupplung (K1) die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte niedrigere erste Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar ist, wobei mit Hilfe der zweiten Kupplung (K2) die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte höhere zweite Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar ist.Der Schaltkomfort ist dadurch vereinfacht und/oder verbessert, dass die Drehzahl (nmot) der Motorwelle vor und/oder bei der Betätigung des Fahrpedals (FP) bestimmt und/oder ermittelt wird, dass für den Fall, wenn die bestimmte und/oder ermittelte Drehzahl (nmot) der Motorwelle gleich oder grösser ist als die Synchrondrehzahl (nsyncG1) der niedrigeren ersten Gangstufe für die anstehende Rückschaltung, dann die erste Kupplung (K1) und die zweite Kupplung (K2) derart angesteuert werden, dass das Kupplungsmoment (MK1) der ersten Kupplung (K1) erhöht wird und das Motormoment (MMot) ausschließlich von der ersten Kupplung (K1) übernommen und/oder übertragen wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Oberbegriffes des Patentanspruches 1.
Der in Rede stehende Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges weist mindestens einen Antriebsmotor und mindestens ein Automatikgetriebe auf. Das Automatikgetriebe weist insbesondere eine Vielzahl von unterschiedlichen Gangstufen, insbesondere aber zumindest eine niedrigere erste und eine höhere zweite Gangstufe auf. Allgemein weisen derartige Automatikgetriebe eine Vielzahl von unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen bzw. Vorwärtsgängen und/oder auch zumindest eine Rückwärtsgangstufe bzw. einen Rückwärtsgang auf. Über eine erste und eine zweite ansteuerbare Kupplung ist eine Motorwelle des Antriebsmotors insbesondere mit einer Getriebeeingangswelle des Automatikgetriebes drehwirksam verbindbar. Eine erste und eine zweite Kupplung, insbesondere eine Doppelkupplung ist insbesondere bei einem Doppelkupplungsbetriebe vorgesehen bzw. vorhanden, insbesondere kann das Automatikgetriebe auch als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein. Mit Hilfe der ersten Kupplung ist die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte erste Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar. Mit Hilfe der zweiten Kupplung ist die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte zweite Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar. Für den Fall, dass das Automatikgetriebe bspw. als ein Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet ist, sind insbesondere die ungeraden Gangstufen bzw. die ungeraden Gänge mit Hilfe der ersten Kupplung und die geraden Gangstufen bzw. die geraden Gänge mit Hilfe der zweiten Kupplung mit der Motorwelle drehwirksam verbindbar bzw. sind die jeweiligen zuvor genannten Gangstufen bzw. Gänge der jeweiligen Kupplung dann entsprechend zugeordnet, wie im Allgemeinen bereits bekannt.
Im Stand der Technik sind bereits eine Vielzahl der oben zuvor genannten Antriebsstränge und auch entsprechende Verfahren zur Steuerung der jeweiligen Antriebsstränge entsprechend bekannt.
So wird dann nach einer entsprechenden Fahrpedalbetätigung eines Fahrpedals, also wenn das Fahrpedal durch den Fahrer entsprechend betätigt wird, zur Realisierung einer Rückschaltung von der höheren zweiten Gangstufe in die niedrigere erste Gangstufe die von der ersten und/oder zweiten Kupplung jeweilig übertragenden Kupplungsmomente auf eine bestimmte Art und Weise gesteuert. Insbesondere soll durch diese Art der Steuerung der Fahrtkomfort für den Fahrer nicht beeinträchtigt werden. Durch die jeweilige Steuerung der jeweiligen Kupplungsmomente wird ein Motormoment des Antriebsmotors zumindest teilweise übertragen und/oder die Drehzahl der Motorwelle wird zumindest teilweise auch entsprechend gesteuert, was im Folgenden auch noch erläutert werden darf.
So ist bspw. aus der DE 103 08 692 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges bekannt, bei dem bei einer Rückschaltung, insbesondere bei einer Zug-Rückschaltung, die beiden im Antriebsstrang vorhandenen bzw. vorgesehenen Kupplungen zeitlich parallel und sich überschneidend entsprechend angesteuert werden, nämlich die Kupplung des gehenden höheren zweiten Ganges geöffnet wird, während die Kupplung des niedrigeren, kommenden ersten Ganges geschlossen wird. Die Ansteuerung der Kupplungen bzw. die jeweilige Steuerung der Kupplungsmomente dieser Kupplungen folgt in einer spezifischen, nämlich sich überschneidenden Art und Weise. Diese im Stand der Technik bekannte Art und Weise der Ansteuerung der beiden Kupplungen eines Antriebsstranges darf nun vorab unter der Bezugnahme auf die 1 und 2 nochmals näher erläutert werden:

In 1 ist nun zunächst eine entsprechende im Stand der Technik bereits bekannte Rückschaltung dargestellt, wobei hier das Kraftfahrzeug im Wesentlichen eine Fahrgeschwindigkeit von 20 bis 30 km/h aufweist und hier dann bei der Rückschaltung von der zweiten höheren Gangstufe in die erste niedrigere Gangstufe geschaltet werden soll. Hierbei ist in 1a für die Rückschaltung der Verlauf der Momente, insbesondere des Motormomentes M_Mot und des ersten und zweiten Kupplungsmomentes M_K1 bzw. M_K2 der ersten und zweiten Kupplung K1 und K2 dargestellt, wobei in der 1b der Verlauf der Drehzahlen, insbesondere der Synchrondrehzahlen der ersten niedrigeren einzulegenden Gangstufe n_syncG1 und der zweiten höheren Gangstufe n_syncG2 sowie die Drehzahl der Motorwelle n_mot (Motordrehzahl) dargestellt ist, und auch die Betätigung des Fahrpedal FP als solches durch den Fahrer entsprechend dargestellt ist. Der zeitliche Ablauf der 1a korrespondiert zum zeitlichen Ablauf der 1b.

An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden, dass in 2, insbesondere in den 2a und 2b im Wesentlichen auch die Rückschaltung von einer zweiten höheren Gangstufe in eine erste niedrigere Gangstufe dargestellt ist, die im Stand der Technik auch entsprechend so durchgeführt wird, allerdings das Kraftfahrzeug hier sich in der „Kriechfahrt“ befindet bevor das Fahrpedal betätigt wird. Nochmal anders ausgedrückt: Das Kraftfahrzeug bewegt sich relativ langsam, bspw. in einem Stau oder wird vor einer roten Ampel kurz abgebremst, bewegt, sich aber noch langsam auf eine rote Ampel zu bzw. soll dann durch die entsprechende Betätigung des Fahrpedals wieder beschleunigt werden.
Die 2a und 2b zeigen entsprechend korrespondierend zu den 1a und 1b daher auch eine im Stand der Technik bekannte Rückschaltung, insbesondere die entsprechenden Verläufe der Momente und/oder der Drehzahlen korrespondierend zur 1 nur bei einem viel langsameren Fahrzustand des Kraftfahrzeuges, hierauf darf an dieser Stelle hingewiesen werden.
Zu den 1 und 2, also zu dem im Stand der Technik bereits bekannten Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges nun aber Folgendes:

In der 1 (1a und 1b) ist die übliche Vorwärtsfahrt eines Kraftfahrzeuges dargestellt. 1 a zeigt, dass die zweite Kupplung K2 zu Beginn ein hier eingezeichnetes entsprechendes Kupplungsmoment M_K2 überträgt, wobei die erste Kupplung K1 insbesondere vollständig geöffnet ist und kein Kupplungsmoment M_K1 überträgt. Dies gilt hier für den dargestellten Zeitpunkt t₁ (vgl. 1a). Das Drehmoment n_mot des Antriebsmotors wird daher über die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte höhere zweite Gangstufe im Endeffekt auf die Antriebsräder des Antriebsstranges übertragen. Die Drehzahl n_mot der Motorwelle (bzw. die Motordrehzahl n_mot) entspricht zum Zeitpunkt t₁ der Synchrondrehzahl n_syncG2 der zweiten Gangstufe an der Getriebeeingangswelle.

Im Zeitpunkt t₂ wird dann das Fahrpedal FP entsprechend betätigt wie aus der 1b entsprechend ersichtlich. Zugleich steigt das Motormoment M_Mot entsprechend an, wie aus 1a ersichtlich. Wie aus 1b ersichtlich steigt die Drehzahl n_mot der Motorwelle (bzw. die Motordrehzahl) nach dem Zeipunkt t₂ entsprechend an, wobei ab dem Zeitpunkt t₃ das ansteigende Motormoment M_Mot durch die Steuerung des Kupplungsmomentes M_K2 der zweiten Kupplung K2, wobei das Kupplungsmoment M_K2 der zweiten Kupplung K2 dann ab dem Zeitpunkt t₃ entsprechend erhöht wird, auch zum Zeitpunkt t₄ immer noch über die höhere zweite Gangstufe auf die Antriebsräder des Antriebsstranges übertragen wird. Hat die Drehzahl n_mot der Motorwelle aber die Synchrondrehzahl n_syncG1 der niedrigeren ersten Gangstufe erreicht bzw. ist diese größer als die Synchrondrehzahl m_syncG1 der niedrigeren ersten Gangstufe, so wird ab dem Zeitpunkt t₄ bis zum Zeitpunkt t₅ dann die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 zeitlich überschneidend so angesteuert, dass das Kupplungsmoment M_K1 der ersten Kupplung K1 erhöht und das Kupplungsmoment M_K2 der gehenden Kupplung K2, also das Kupplungsmoment M_K2 reduziert wird, so dass nach dem Zeitpunkt t₅ dann das Drehmoment des Antriebsmotors, also das Motormoment M_Mot dann von der niedrigeren ersten Gangstufe auf die Antriebsräder des Antriebsstranges übertragen wird, so wie in 1 dargestellt. Einfach ausgedrückt: Wie aus den 1a und 1b ersichtlich, wird nachdem die Drehzahl n_mot der Motorwelle (bzw. die Motordrehzahl) die Synchrondrehzahl n_syncG1 der niedrigeren ersten Gangstufe, also die Synchrondrehzahl n_syncG1 des Zielganges erreicht hat und/oder diese übersteigt, dann die beiden Kupplungen K1 und K2 zeitlich sich überschneiend angesteuert, um die Rückschaltung zu realisieren.
Die 2, insbesondere die 2a und 2b zeigen eine weitere im Stand der Technik bekannte realisierte Rückschaltung bei einem Automatikgetriebe eines Kraftfahrzeugs, wobei das Fahrzeug sich hier in der sogenannten „Kriechfahrt“ befindet, also eine Fahrgeschwindigkeit v des Kraftfahrzeugs ≤10 km/h beträgt.
Im Wesentlichen gilt auch bei den 2a und 2b, dass zum Zeitpunkt t₁ die zweite Kupplung K2 im Wesentlichen zumindest teilweise geschlossen und die Kupplung K1 geöffnet ist, was sich aus der Darstellung der jeweiligen Kupplungsmomente M_K1 bzw. M_K2 in 2a erkennen lässt. Der Unterschied der 2 zu der 1 ist im Wesentlichen, wie aus 2a ersichtlich, dass die Drehzahl n_mot der Motorwelle hier nun insbesondere aufgrund der „Kriechfahrt“ des Kraftfahrzeugs bereits über der Synchrondrehzahl n_syncG2 der zweiten Gangstufe liegt, insbesondere bereits vor dem Zeitpunkt t₂, also vor der Betätigung des Fahrpedals FP durch den Fahrer auch bereits über der Synchrondrehzahl n_syncG1 der niedrigeren ersten Gangstufe liegt. Bei der Betätigung des Fahrpedals FP im Zeitpunkt t₂, wie in 2b dargestellt steigt auch das Motormoment M_Mot des Antriebsmotors entsprechend an. Auch hier wird nun wie bereits bei dem Verfahren gemäß der 1 das Kupplungsmoment M_K2 der zweiten Kupplung K2 entsprechend korrespondierend zum ansteigenden Motormoment M_Mot erhöht. Zwar wird, wie aus der 2a ersichtlich, auch dann zunächst das Kupplungsmoment M_K1 der ersten Kupplung K1 erhöht, aber die Kupplung K1 überträgt noch kein Drehmoment auf die Antriebsräder des Antriebsstranges. Aufgrund der Erhöhung des Motormomentes M_Mot steigt die Drehzahl n_mot der Motorwelle weiter an wie bspw. im Zeitpunkt t₃ in 2b ersichtlich. Auch bei der Kriechfahrt wird dann nun eine zeitlich überschneidende Schaltung / Ansteuerung der ersten Kupplung K1 und der zweiten Kupplung K2 zur Realisierung der Rückschaltung von der höheren zweiten Gangstufe in die niedrigere erste Gangstufe realisiert, wie aus 2a ersichtlich. Im Zeitpunkt t₄ wird das Kupplungsmoment M_K1 der ersten Kupplung K1 erhöht, wohingegen zeitgleich das Kupplungsmoment M_K2 der zweiten Kupplung K2 reduziert wird, insbesondere bis dann die Kupplung K1 vollständig geschlossen und die Kupplung K2 vollständig geöffnet ist. Ab dem Zeitpunkt t₅ überträgt dann die niedrigere erste Gangstufe im Automatikgetriebe das Drehmoment des Antriebsmotors auf die Antriebsräder des Antriebsstranges.
Wie nun aber die 1 (1a und 1b) sowie die 2 (2a und 2b) sehr deutlich machen, wird sowohl bei einer Fahrzeuggeschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bei einer Vorwärtsfahrt im Normalzustand, bspw. zwischen 20 und 30 km/h oder auch bei noch größeren Fahrgeschwindigkeiten, wie aber auch bei der Kriechfahrt des Fahrzeugs eine dann zeitlich, sich überschneidende Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung K1 und K2 realisiert, um eine Rückschaltung von der höheren zweiten Gangstufe, bspw. vom zweiten Gang, in die niedrigere erste Gangstufe, bspw. in den ersten Gang, zu realisieren. Hierbei wird das Kupplungsmoment M_K2 der zweiten Kupplung K2 insbesondere immer so gesteuert, dass dieses korrespondierend zum Motormoment M_Mot des Antriebsmotors angepasst, insbesondere erhöht wird nachdem das Fahrpedal FP durch den Fahrer betätigt worden ist. Die gängige Praxis zeigt insbesondere, dass diese Art und Weise der Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung K1 und K2 zur Realisierung einer Rückschaltung noch nicht optimal ist, denn das Verfahren ist nicht nur komplex, sondern auch zeitaufwändig, insbesondere für die sich zeitliche überschneidende Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung K1 und K2 benötigt es einen entsprechenden aufeinander abgestimmten Ansteuerungsaufwand zur Realisierung der gewünschten Rückschaltung.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zu Grunde, das bereits bekannte Verfahren nun derart auszugestalten und weiterzubilden, dass einerseits ein Schaltkonform realisiert ist, sowie andererseits der Schaltvorgang vereinfacht, insbesondere auch zeitlich verkürzt ist.
Die zuvor aufgezeigte Aufgabe wird nun zunächst durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Das Grundprinzip der Erfindung geht nun zunächst dahin, dass die Drehzahl der Motorwelle vor und/oder bei der Betätigung des Fahrpedals bestimmt und/oder ermittelt wird, dass für den Fall, wenn die bestimmte und/oder ermittelte Drehzahl der Motorwelle gleich oder größer ist als die Synchrondrehzahl der niedrigeren ersten Gangstufe für die anstehende Rückschaltung, dann die erste Kupplung und die zweite Kupplung derart angesteuert werden, dass das Kupplungsmoment der ersten Kupplung erhöht wird und das Motormoment ausschließlich von der ersten Kupplung übernommen und/oder übertragen wird.
Im Gegensatz zum bisherigen Stand der Technik wird also das Kupplungsmoment der zweiten Kupplung, also der Kupplung des gehenden Ganges nun nicht mehr erhöht, insbesondere wird die zweite Kupplung auch derart angesteuert, dass das Kupplungsmoment der zweiten Kupplung reduziert wird und/oder die zweite Kupplung kein Motormoment übernimmt und/oder überträgt. Hingegen überträgt nun die erste Kupplung das Motormoment bzw. das Kupplungsmoment der ersten Kupplung wird entsprechend erhöht. Damit ist es nun nicht mehr notwendig, die erste und zweite Kupplung in einer zeitlich aufeinander abgestimmten, sich überschneidenden Art und Weise anzusteuern. Dies führt zu einer Zeitersparnis der Schaltung, also im Grunde zu einer schnelleren Rückschaltung als bisher im Stand der Technik, wobei der Fahrkomfort weiterhin hoch ist, da insbesondere eben, weil die Drehzahl der Motorwelle gleich oder größer ist als die Synchrondrehzahl der niedrigeren ersten Gangstufe, also als die Synchrondrehzahl der Zielgangstufe, dann eine sehr komfortable, insbesondere „Zug-Rückschaltung“ von der höheren zweiten Gangstufe in die niedrigere erste Gangstufe, bspw. vom zweiten in den ersten Gang, realisierbar ist. Dies empfindet der Fahrer des Kraftfahrzeugs als sehr komfortabel.
Insbesondere wird die erste Kupplung umgehend geschlossen und die zweite Kupplung umgehend geöffnet. Insbesondere wird die erste Kupplung vollständig geschlossen und die zweite Kupplung, insbesondere schlagartig, vollständig geöffnet. Letzteres ist insbesondere dadurch realisierbar, dass die zuvor genannten obigen Verfahrensschritte entsprechend durchgeführt werden. Es erfolgt also gemäß der Erfindung eben eine unabhängig voneinander entsprechende Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung, jedenfalls keine sich zeitlich überschneidende, aufeinander komplex abgestimmte Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung, so dass aufgrund dieser Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung dann eine schnelle Zug-Rückschaltung wie oben beschrieben realisierbar ist.
Insbesondere wird das Kupplungsmoment der ersten Kupplung korrespondierend an das ansteigende Motormoment angepasst, insbesondere wird das Kupplungsmoment der ersten Kupplung daher stetig erhöht nachdem der Fahrer das Fahrpedal betätigt hat. Hingegen wird das Kupplungsmoment der zweiten Kupplung stetig reduziert nachdem der Fahrer das Fahrpedal betätigt hat.
Insbesondere wird die entsprechende zuvor beschriebene Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung bei einer Kriechfahrt des Kraftfahrzeugs realisiert, insbesondere wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v des Kraftfahrzeuges ≤10 km/h ist, insbesondere zwischen 7 bis 10 km/h liegt.
Grundsätzlich kann das zuvor beschriebene Verfahren dann realisiert werden, wenn das Fahrpedal durch den Fahrer betätigt wird. Insbesondere wird aber die entsprechende Ansteuerung und/oder Steuerung der ersten und zweiten Kupplung erst dann realisiert, wenn das Fahrpedal eine Mindestauslenkung und/oder Mindestbetätigung von 15 % aufweist bzw. eine Mindestauslenkung von 15 % übersteigt. Insbesondere letzteres vermeidet unbeabsichtigte Rückschaltungen oder Hochschaltungen, wenn der Fahrer bspw. nur minimal das Fahrpedal mehr oder weniger „sporadisch“ berührt, ohne eine bewusste Fahrpedalauslenkung bzw. bewusste Fahrpedalbetätigung vornehmen zu wollen.
Schließlich werden die oben beschriebenen Steuerungsabläufe mit Hilfe eines elektrischen und/oder elektronischen Steuergerätes, insbesondere mit Hilfe eines Mikroprozessors realisiert. Insbesondere ist das Steuergerät als Getriebe- und/oder Motorsteuergerät ausgebildet und/oder ausgeführt. Auch entsprechende Sensoren zur Ermittlung der Drehzahl der Motorwelle und/oder der Ermittlung der Drehzahlen der jeweiligen Getriebewellen, insbesondere auch zur Ermittlung/Berechnung der Synchrondrehzahlen der Gangstufen bzw. des Zielganges sind vorgesehen und/oder vorhanden. Die erste und zweite Kupplung kann insbesondere hydraulisch, aber auch elektrisch ansteuerbar sein, insbesondere können die jeweiligen Kupplungsmomente der ersten und zweiten Kupplung daher hydraulisch und/oder elektrisch durch die jeweilige Ansteuerung der Kupplung eingestellt werden.
Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile 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 darf eine bevorzugte Ausgestaltung der Erfindung anhand der Zeichnung und der dazugehörigen Beschreibung näher erläutert werden. In der Zeichnung zeigt:

1, insbesondere die 1a und 1b ein im Stand der Technik bereits bekanntes Verfahren in schematischer Darstellung zur Steuerung eines Antriebsstranges bei einer üblichen Vorwärtsfahrt eines Kraftfahrzeuges sowie die Durchführung einer Rückschaltung von einer höheren zweiten in eine niedrigere erste Gangstufe insbesondere vom zweiten in den ersten Gang, 2, insbesondere die 2a und 2b ein im Stand der Technik bereits bekanntes Verfahren in schematischer Darstellung zur Steuerung eines Antriebsstranges bei einer Kriechfahrt eines Kraftfahrzeuges sowie die Durchführung einer Rückschaltung von einer höheren zweiten in eine niedrigere erste Gangstufe insbesondere vom zweiten in den ersten Gang, insbesondere mit einer Fahrzeuggeschwindigkeit von v ≤ 10 km/h, und 3, insbesondere die 3a und 3b das erfindungsgemäße Verfahren in schematischer Darstellung, insbesondere bei der Kriechfahrt eines Kraftfahrzeuges.

Die 1, insbesondere 1a und 1b sowie der 2, insbesondere 2a und 2b sind bereits eingangs entsprechend erläutert worden.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges ist nun insbesondere in der 3, hier in den 3a und 3b dargestellt.
Es darf bereits an dieser Stelle darauf hingewiesen werden, dass die Darstellung der 3b im Wesentlichen der Darstellung der 2b entspricht. Insbesondere der Ablauf in 3a ist aber, verglichen mit 2a und auch verglichen mit 1a, unterschiedlich, die entsprechenden Verfahrensschritte sind dargestellt bzw. erkennbar, hierzu nun Folgendes:

Zunächst weist der Antriebsstrang mindestens einen hier nicht dargestellten Antriebsmotor und mindestens ein hier nicht im Einzelnen dargestelltes Automatikgetriebe auf. Der Antriebsmotor weist mindestens eine Motorwelle und das Automatikgetriebe weist mindestens zwei unterschiedliche Gangstufen auf. Das Automatikgetriebe weist nämlich zumindest eine niedrigere erste Gangstufe, insbesondere einen ersten Gang, und mindestens eine höhere zweite Gangstufe, insbesondere einen zweiten Gang auf. Insbesondere weist das Automatikgetriebe eine Vielzahl von unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen bzw. Vorwärtsgängen und/oder einen Rückwärtsgang auf. Insbesondere weist das Automatikgetriebe bspw. zumindest sechs Vorwärtsgänge und mindestens einen Rückwärtsgang auf.

Weiterhin ist eine erste und eine zweite ansteuerbare Kupplung K1 und K2 vorgesehen und/oder vorhanden. Insbesondere ist das Automatikgetriebe als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet bzw. kann insbesondere als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein.
Mit Hilfe der ersten Kupplung K1 ist die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte niedrigere erste Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar. Mit Hilfe der zweiten Kupplung K2 ist die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte höhere zweite Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar. Hierzu kann die erste oder zweite Kupplung K1 und K2 entsprechend angesteuert werden, insbesondere hydraulisch oder elektrisch angesteuert und/oder betätigt werden.
Nach einer Fahrpedalbetätigung des Fahrpedals FP, insbesondere durch den Fahrer, zur Realisierung einer Rückschaltung von der höheren zweiten Gangstufe, bspw. vom zweiten Gang, in die niedrigere erste Gangstufe, also insbesondere in den ersten Gang, werden dann die von der ersten und/oder zweiten Kupplung K1 und K2 jeweiligen übertragenen Kupplungsmomente M_K1 und M_K2 auf eine bestimmte Weise gesteuert. Durch die Steuerung der Kupplungsmomente M_K1 und M_K2 der ersten und/oder der zweiten Kupplung K1 und K2 wird ein Motormoment M_Mot des Antriebsmotors zumindest teilweise übertragen und/oder die Drehzahl n_mot der Motorwelle zumindest teilweise gesteuert. Bei dem bereits im Stand der Technik bekannten Verfahren, was in den 1 und 2 bereits geschildert worden ist, wird insbesondere von dem zweiten Gang des Automatikgetriebes in den ersten Gang des Automatikgetriebes geschaltet. Der zweite Gang ist also die höhere zweite Gangstufe und der erste Gang die niedrigere erste Gangstufe.
Die eingangs genannten Nachteile sind zunächst dadurch vermieden, dass die Drehzahl n_mot der Motorwelle vor und/oder bei der Betätigung des Fahrpedals FP bestimmt und/oder ermittelt wird, dass für den Fall, wenn die bestimmte und/oder ermittelte Drehzahl n_mot der Motorwelle gleich oder größer ist als die Synchrondrehzahl n_syncG1 der niedrigeren ersten Gangstufe für die anstehende Rückschaltung ist, dann die erste Kupplung K1 und die zweite Kupplung K2 derart angesteuert werden, dass das Kupplungsmoment M_K1 der ersten Kupplung K1 erhöht wird und das Motormoment M_Mot ausschließlich von der ersten Kupplung K1 übernommen und/oder übertragen wird. Letzteres ist insbesondere aus der 3a gut ersichtlich dargestellt. Denn hier ist gut ersichtlich, dass das Kupplungsmoment M_K1 korrespondierend zum Motormoment M_Mot ansteigt, insbesondere dann hier das Motormoment M_Mot ausschließlich von der ersten Kupplung K1 übernommen und/oder übertragen wird. Letzteres wird zum Zeitpunkt t₂ durchgeführt aber auch, wie oben beschrieben, nur für den Fall, dass die Drehzahl n_mot der Motorwelle zumindest gleich oder größer ist als die Synchrondrehzahl n_syncG1 der niedrigeren ersten Gangstufe, insbesondere des ersten Ganges, insbesondere des Zielganges. Hierdurch bedingt kann der Zeitaufwand für die Schaltung einerseits verkürzt werden, andererseits ist der Fahrkomfort optimal bzw. bleibt erhalten. Es erfolgt insbesondere eine Zug-Rückschaltung ohne Fahrkomforteinschränkung für den Fahrer. An dieser Stelle darf darauf hingewiesen werden, dass bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann insbesondere das Automatikgetriebe vom zweiten Gang in den ersten Gang schaltet, insbesondere also die höhere zweite Gangstufe, der zweite Gang, und die niedrigere erste Gangstufe, der erste Gang ist. Denkbar ist aber auch, hierauf darf hingewiesen werden, dass beispielsweise eine Rückschaltung vom dritten Gang in den zweiten Gang oder auch vom dritten Gang in den ersten Gang stattfindet. Die höhere zweite Gangstufe kann daher dann bei dem zuvor erwähnten ersten Fall auch beispielsweise der dritte Gang sein, wobei dann die erste niedrigere Gangstufe der zweite Gang eines Automatikgetriebes ist, oder auch beispielsweise bei einer Rückschaltung vom dritten in den ersten Gang ist dann die höhere zweite Gangstufe der dritte Gang und die niedrigere erste Gangstufe dann der erste Gang des Automatikgetriebes. Derartige Rückschaltungen von einer höheren zweiten Gangstufe in eine niedrigere erste Gangstufe sind denkbar und möglich. Insbesondere wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren dann aber vom zweiten Gang in den ersten Gang zurück geschaltet.
Wie die 3a weiter deutlich macht, wird die zweite Kupplung K2 derart angesteuert, dass das Kupplungsmoment M_K2 der zweiten Kupplung K2 reduziert wird und/oder die zweite Kupplung K2 kein Motormoment übernimmt und/oder überträgt. Insbesondere wird die erste Kupplung K1 umgehend geschlossen und die zweite Kupplung K2 umgehend, insbesondere schlagartig geöffnet. Eine zeitliche aufeinander abgestimmte Abfolge der Ansteuerung der Kupplungen K1 und K2 ist nun nicht mehr notwendig. Insbesondere wird die erste Kupplung K1 vollständig geschlossen und die zweite Kupplung K2 vollständig geöffnet bzw. nimmt diesen jeweiligen Zustand insbesondere spätestens im Zeitpunkt t₃ ein, wie aus den 3a und 3b ersichtlich.
Aus den in den 3a und 3b ersichtlichen Steuerungsabläufen wird deutlich, dass die erste und zweite Kupplung K1 und K2 unabhängig voneinander angesteuert werden, insbesondere keine sich zeitlich überschneidende und aufeinander abgestimmte Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung K1 und K2 stattfindet, wie dies bspw. aus den 1a und 2a noch ersichtlich ist.
Das Kupplungsmoment M_K1 der ersten Kupplung K1 wird korrespondierend an das ansteigende Motormoment M_Mot angepasst, wie aus 3a ersichtlich. Hingegen wird das Kupplungsmoment M_K2 der zweiten Kupplung K2 stetig reduziert. Das erfindungsgemäße Verfahren wird insbesondere bei einer Kriechfahrt des Kraftfahrzeugs realisiert, insbesondere wenn die Geschwindigkeit v ≤ 10 km/h beträgt.
Damit insbesondere bewusste Rückschaltungen, also vom Fahrer beabsichtigte Rückschaltungen, insbesondere Last-Rückschaltungen realisiert werden, wird die entsprechende Steuerung der ersten und/oder zweiten Kupplung K1 und K2 erst dann realisiert, wenn das Fahrpedal FP eine Mindestauslenkung oder Mindestbetätigung von ≥ 15 % aufweist bzw. diese übersteigt.
Die oben geschilderten Steuerungsabläufe werden mit Hilfe eines elektrischen und/oder elektronischen Steuergerätes, insbesondere eines Mikroprozessors, insbesondere eines Getriebesteuergerätes realisiert. Sämtliche für die Verfahrensabläufe erforderlichen Daten werden dem Steuerungsgerät über Signalleitungen zugeleitet bzw. sind entsprechende weitere Komponenten, wie Sensoren bspw. zur Ermittlung der Drehzahl n_mot der Antriebswelle vorhanden und/oder vorgesehen.
Im Ergebnis sind die eingangs genannten Nachteile vermieden und entsprechende Vorteile erzielt, insbesondere sind schnelle und komfortable Zug-Rücklastschaltungen mit dem zuvor genannten Verfahren insbesondere bei der Kriechfahrt eines Kraftfahrzeugs realisierbar.
Bezugszeichenliste

K1: erste Kupplung
K2: zweite Kupplung
MK1: Kupplungsmoment der ersten Kupplung K1
MK2: Kupplungsmoment der zweiten Kupplung K1
FP: Fahrpedal
t1, t2, t3, t4, t5: Zeitpunkte
nmot: Drehzahl der Antriebswelle / Motordrehzahl
MMot: Motormoment
nsyncG1: Synchrondrehzahl erste Gangstufe
nsyncG2: Synchrondrehzahl zweite Gangstufe
M: Moment (allgemeine Darstellung auf y-Achse)
t: Zeit (allgemeine Darstellung auf x-Achse)

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 10308692 A1 [0005]

Claims

Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranges eines Kraftfahrzeuges, wobei der Antriebsstrang mindestens einen Antriebsmotor und mindestens ein Automatikgetriebe aufweist, wobei der Antriebsmotor mindestens eine Motorwelle und das Automatikgetriebe mindestens zwei unterschiedliche Gangstufen, nämlich zumindest eine niedrigere erste Gangstufe und eine höhere zweite Gangstufe, insbesondere eine Vielzahl von unterschiedlichen Vorwärtsgangstufen bzw. Vorwärtsgängen und/oder einen Rückwärtsgang, aufweist, wobei eine erste und eine zweite ansteuerbare Kupplung (K1 und K2) vorgesehen und/oder vorhanden sind, wobei mit Hilfe der ersten Kupplung (K1) die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte niedrigere erste Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar ist, wobei mit Hilfe der zweiten Kupplung (K2) die im Automatikgetriebe wirksam eingelegte höhere zweite Gangstufe drehwirksam mit der Motorwelle verbindbar und/oder koppelbar ist, wobei nach einer Fahrpedalbetätigung eines Fahrpedals (FP) zur Realisierung einer Rückschaltung von der höheren zweiten Gangstufe in die niedrigere erste Gangstufe die von der ersten und/oder zweiten Kupplung (K1 und K2) jeweiligen übertragenden Kupplungsmomente (M_K1 bzw. M_K2) auf eine bestimmte Weise gesteuert werden, insbesondere durch die jeweilige Steuerung der Kupplungsmomente (M_K1 bzw. M_K2) ein Motormoment (M_Mot) des Antriebsmotors zumindest teilweise übertragen wird und/oder die Drehzahl (n_mot) der Motorwelle zumindest teilweise gesteuert wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Drehzahl (n_mot) der Motorwelle vor und/oder bei der Betätigung des Fahrpedals (FP) bestimmt und/oder ermittelt wird, dass für den Fall, wenn die bestimmte und/oder ermittelte Drehzahl (n_mot) der Motorwelle gleich oder grösser ist als die Synchrondrehzahl (n_syncG1) der niedrigeren ersten Gangstufe für die anstehende Rückschaltung, dann die erste Kupplung (K1) und die zweite Kupplung (K2) derart angesteuert werden, dass das Kupplungsmoment (M_K1) der ersten Kupplung (K1) erhöht wird und das Motormoment (M_Mot) ausschließlich von der ersten Kupplung (K1) übernommen und/oder übertragen wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung (K2) derart angesteuert wird, dass das Kupplungsmoment (M_K2) der zweiten Kupplung (K2) reduziert wird und/oder die zweite Kupplung (K2) kein Motormoment (M_Mot) übernimmt und/oder überträgt, insbesondere dass das Kupplungsmoment (M_K2) der zweiten Kupplung (K2) schlagartig, insbesondere auf Null, reduziert wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (K1) umgehend geschlossen und die zweite Kupplung (K2) umgehend geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Kupplung (K1) vollständig geschlossen und die zweite Kupplung (K2) vollständig geöffnet wird
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die erste und zweite Kupplung (K1 und K2) unabhängig voneinander angesteuert werden, insbesondere keine sich zeitlich überschneidende aufeinander abgestimmte Ansteuerung der ersten und zweiten Kupplung (K1 und K2) stattfindet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmoment (M_K1) der ersten Kupplung (K1) korrespondierend an das ansteigende Motormoment (M_Mot) angepasst wird, insbesondere stetig erhöht wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Kupplungsmoment (M_K2) der zweiten Kupplung (K2) stetig reduziert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Ansteuerung der ersten und/oder zweiten Kupplung (K1 und K2) bei einer Kriechfahrt des Kraftfahrzeuges realisiert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die entsprechende Steuerung der ersten und/oder zweiten Kupplung (K1 und K2) erst dann realisiert wird, wenn das Fahrpedal (FP) eine Mindestauslenkung und/oder Mindestbetätigung von 15 % aufweist oder diese übersteigt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungsabläufe mit Hilfe eines Steuergerätes realisiert werden.