DE112019001201T5 - Verfahren zum bestimmen mindestens eines schaltparameters eines fahrzeuggetriebes - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Schaltparameters eines Fahrzeuggetriebes (3), das Fahrzeuggetriebe (3) umfassend eine erste Kupplungsvorrichtung (8a) und ein erstes Übersetzungsverhältnis (9a); eine zweite Kupplungsvorrichtung (8b) und ein zweites Übersetzungsverhältnis (9b); einen Eingang; und einen Ausgang, wobei der Eingang und der Ausgang des Getriebes durch die einrückende erste Kupplungsvorrichtung (8a) oder die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) verbindbar sind. Das Verfahren umfasst die Schritte:Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b), wobei die erste Kupplungsvorrichtung (8a) das Übertragen von Drehmoment durch das Getriebe zu einem ersten Zeitpunkt stoppt, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) das Übertragen von Drehmoment durch das Getriebe zu einem zweiten Zeitpunkt beginnt, undBestimmen des Schaltparameters zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt.

Description

  • Das vorliegende Dokument bezieht sich in erster Linie auf ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Schaltparameters eines Fahrzeuggetriebes, eine Getriebesteuerung zum Steuern eines Fahrzeuggetriebes und auf einen Fahrzeugantriebsstrang mit einem Getriebe und einer Getriebesteuerung. Das vorliegende Dokument bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorgangs eines Fahrzeuggetriebes und ein Verfahren zum Überwachen des Zustands eines Getriebes.
  • In einem Fahrzeug, insbesondere in einem Off-Highway-Fahrzeug, wie etwa einem Radlader, einem Baggerlader, einem Gabelstapler, einem Bergbaufahrzeug, einem Traktor oder dergleichen, sollte die Leistung und/oder das Drehmoment, die bzw. das zwischen einer Leistungsquelle des Fahrzeugs, wie etwa einem Verbrennungsmotor oder einem Elektromotor und einer Fahrzeugleistung, wie etwa einer Antriebsachse oder einem oder mehreren Rädern, übertragen wird, durch den Antriebsstrang auf möglichst sanfte Weise, auch während eines Schaltvorgangs, übertragen werden, um eine gute Bedienbarkeit und Manövrierfähigkeit zu gewährleisten und eine gute Fahrzeugleistung zu garantieren.
  • Im Allgemeinen hängt der Betrieb eines Schaltvorgangs von einer Reihe von Faktoren ab, darunter der Art der Getriebeflüssigkeit, der Last des Fahrzeugs, dem Straßenzustand, der Stellung der Gaspedalposition des Fahrers, dem Alter des Getriebes, dem Verschleiß der Kupplungen usw. Bei einigen dieser Faktoren handelt es sich um langsam veränderliche Prozesse über die Getriebelebensdauer, wie etwa Verschleiß; andere sind schnell veränderlich, wie etwa Öltemperatur oder Straßenzustände. Es wäre zweckmäßig, mit diesen unterschiedlichen Faktoren besser umzugehen, um einen gleichmäßigen und kontinuierlichen Leistungsfluss durch den Fahrzeugantriebsstrang während des Schaltens zu gewährleisten. Darüber hinaus wäre es vorteilhaft, wenn der Verschleiß und das Altern der Kupplungen angezeigt oder vorhergesagt werden könnten.
  • Es ist ein Gegenstand des gegenwärtig vorgeschlagenen Gegenstandes, mindestens ein Verfahren zu entwickeln, das mindestens teilweise den vorstehend erwähnten Bedarfen entspricht.
  • Dieser Gegenstand wird durch ein Verfahren nach Anspruch 1 gelöst, durch eine Getriebesteuerung, die zum Durchführen dieses Verfahrens konfiguriert ist, und durch einen Fahrzeugantriebsstrang, der die Getriebesteuerung umfasst. Besondere Ausführungsformen werden in den abhängigen Ansprüchen und in der folgenden Beschreibung beschrieben.
  • Dementsprechend wird ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Schaltparameters eines Fahrzeuggetriebes vorgeschlagen. Das Fahrzeuggetriebe umfasst eine erste Kupplungsvorrichtung und ein erstes Drehzahlverhältnis; eine zweite Kupplungsvorrichtung und ein zweites Drehzahlverhältnis; einen Eingang und einen Ausgang. Der Eingang und der Ausgang des Getriebes sind über die einrückende erste Kupplungsvorrichtung oder die zweite Kupplungsvorrichtung verbindbar.
  • Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung, wobei die erste Kupplungsvorrichtung das Übertragen von Drehmoment durch das Getriebe zu einem ersten Zeitpunkt stoppt, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung das Übertragen von Drehmoment durch das Getriebe zu einem zweiten Zeitpunkt beginnt, und
    • Bestimmen des Schaltparameters zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt.
  • Durch die Bestimmung des Schaltparameters wie vorgeschlagen, können zukünftige Schaltvorgänge mit einer höheren Genauigkeit durchgeführt werden. Darüber hinaus können Verschleiß und Alterung des Getriebes vorhergesagt und berücksichtigt werden.
  • Wahlweise sind die erste Kupplungsvorrichtung und/oder die zweite Kupplungsvorrichtung hydraulische Kupplungsvorrichtungen, vorzugsweise Nasskupplungsvorrichtungen. In diesem Fall kann sich der in der folgenden Offenbarung verwendete Begriff „Druck“ auf „Hydraulikdruck“ beziehen. In alternativen Ausführungsformen sind das erste und zweite Kupplungselement Trockenkupplungsvorrichtungen.
  • Das Verfahren kann ausgeführt werden, während ein Hochschalten oder ein Herunterschalten durchgeführt wird. Gewöhnlich wird die erste Kupplungsvorrichtung auch als „weggehende Kupplungsvorrichtung“ bezeichnet und die zweite Kupplungsvorrichtung kann als „herankommende Kupplungsvorrichtung“ bezeichnet werden. Alternativ kann die erste Kupplungsvorrichtung als „öffnende Kupplungsvorrichtung“ und die zweite Kupplungsvorrichtung als „schließende Kupplungsvorrichtung“ bezeichnet werden. Die in der Offenbarung vorliegenden Verfahren können durchgeführt werden, wenn in Anfahrtschaltvorgängen (Anfahren aus dem Stillstand) nur eine (herankommende oder schließende) Kupplungsvorrichtung oder zwei Kupplungsvorrichtungen (erste Kupplung und zweite Kupplung) oder sogar mehr als zwei Kupplungsvorrichtungen vorhanden sind. Das Verfahren kann beispielsweise auch ausgeführt werden, wenn 4 Kupplungsvorrichtungen (2 öffnende und 2 schließende Kupplungsvorrichtungen) in Doppelwechselschaltvorgängen vorhanden sind.
  • Normalerweise wird nach dem Schaltvorgang die zweite Kupplungsvorrichtung eingerückt und überträgt das gesamte Drehmoment durch das Getriebe, während die erste Kupplungsvorrichtung ausgerückt ist. Somit wird bei einem weiteren Schaltvorgang die zweite Kupplungsvorrichtung, die eingerückt ist, zur „weggehenden Kupplungsvorrichtung“ entsprechend der ersten Kupplungsvorrichtung gemäß der in dieser Offenbarung offenbarten Nomenklatur. Daher werden für den nächsten Schaltvorgang die erste und zweite Kupplungsvorrichtung zur zweiten und ersten Kupplungsvorrichtung.
  • Typischerweise kann ein Schaltvorgang in mehrere Phasen unterteilt werden:
    • - eine Vorfüllphase, während der mindestens eine oder alle möglichen herankommenden Kupplungen vor der Getriebeanforderung vorbereitet werden;
    • - eine Füllphase, während der der Kolben der herankommenden Kupplung aufgrund einer optimierten Trajektorie positioniert wird;
    • - eine Überlappungsphase, während der das Drehmoment von der weggehenden Kupplung auf die herankommende Kupplung übertragen wird:
    • - eine Synchronisationsphase, während der der Schlupf der herankommenden Kupplung beseitigt wird: und/oder
    • - eine Sperrphase, während der die herankommende Kupplung auf robuste Weise auf vollen Druck gebracht wird.
  • Mithilfe der Verfahren der vorliegenden Offenbarung kann der Endpunkt der Überlappungsphase und/oder der Beginn der Synchronisationsphase genau bestimmt werden. Der Endpunkt der Überlappungsphase oder der Beginn der Synchronisationsphase kann dem ersten Zeitpunkt und/oder dem zweiten Zeitpunkt entsprechen. In einigen Ausführungsformen ist der erste Zeitpunkt gleich dem zweiten Zeitpunkt. Dies bedeutet, dass sobald die zweite Kupplungsvorrichtung mit der Drehmomentübertragung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang beginnt, die erste Kupplungsvorrichtung die Drehmomentübertragung vom Getriebeeingang zum Getriebeausgang stoppt. Alternativ kann der erste Zeitpunkt auch früher liegen als der zweite Zeitpunkt. Bei diesen Ausführungsformen gibt es einen Drehmomentabfall, bei dem kein Drehmoment durch das Getriebe übertragen wird. Zum Beispiel überträgt die zweite Kupplungsvorrichtung das gesamte Drehmoment vom Eingang zum Ausgang des Getriebes zum zweiten Zeitpunkt, wenn der zweite Zeitpunkt gleich oder später als der erste Zeitpunkt ist. In einem dritten Fall ist der zweite Zeitpunkt früher als der erste Zeitpunkt. Im dritten Fall bleibt die erste Kupplungsvorrichtung während der Drehmomentübertragung geschlossen, ein zu hoher (Ziel-)Druck in der zweiten Kupplungsvorrichtung verursacht ein negatives Drehmoment durch die erste Kupplungsvorrichtung, einen internen Drehmomentkreislauf im Getriebe und einen Abfall des Ausgangsdrehmoments.
  • In einigen Ausführungsformen umfasst das Verfahren einen oder mehrere der folgenden Schritte:
    • Bestimmen einer Drehzahl eines zweiten Eingangs der zweiten Kupplungsvorrichtung,
    • Bestimmen einer Drehzahl eines zweiten Ausgangs der zweiten Kupplungsvorrichtung,
    • Bestimmen einer zweiten Schlupfdrehzahl der zweiten Kupplungsvorrichtung während des Durchführens des Schaltenvorgangs, wobei die zweite Schlupfdrehzahl eine Differenz zwischen der Drehzahl des zweiten Eingangs und des zweiten Ausgangs ist,
    • Bestimmen, ob die zweite Schlupfdrehzahl einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet oder überschreitet, wobei der zweite Zeitpunkt der Zeitpunkt ist, zu dem die zweite Schlupfdrehzahl unter oder über einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert fällt,
    • Bestimmen des Schaltparameters, wenn die zweite Schlupfdrehzahl den zweiten vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.
  • Das Verfahren kann ferner einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen:
    • Bestimmen einer Drehzahl eines ersten Eingangs der ersten Kupplungsvorrichtung,
    • Bestimmen einer Drehzahl eines ersten Ausgangs der ersten Kupplungsvorrichtung,
    • Bestimmen einer ersten Schlupfdrehzahl der ersten Kupplungsvorrichtung während des Durchführens des Schaltenvorgangs, wobei die erste Schlupfdrehzahl eine Differenz zwischen der Drehzahl des ersten Eingangs und des ersten Ausgangs ist,
    • Bestimmen, ob die erste Schlupfdrehzahl einen vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet oder überschreitet, wobei der erste Zeitpunkt der Zeitpunkt ist, zu dem die erste Schlupfdrehzahl einen ersten vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet oder überschreitet,
    • Bestimmen des Schaltparameters, wenn die erste Schlupfdrehzahl den ersten vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.
  • Das vorgeschlagene Verfahren kann ausschließlich geschwindigkeitsbasiert sein, z. B. ausschließlich auf der Drehzahlinformation der genannten Ein- und Ausgänge basieren. Die Erfinder haben erkannt, dass es, da der Druck innerhalb der Kupplungsvorrichtungen von einer Reihe von Faktoren abhängt, genauer ist, den Schaltparameter zu dem Zeitpunkt zu bestimmen, an dem die Schlupfdrehzahl einen vorgegebenen Schwellenwert über- oder unterschreitet.
  • Optional wird die Drehzahl des ersten Eingangs anhand einer Drehzahl des Eingangs des Getriebes bestimmt. Darüber hinaus kann die Drehzahl des zweiten Eingangs anhand einer Drehzahl des Eingangs des Getriebes bestimmt werden.
  • Optional wird die Drehzahl des zweiten Ausgangs anhand einer Fahrzeuggeschwindigkeit und des zweiten Drehzahlverhältnisses bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Drehzahl des zweiten Abtriebs anhand einer Motordrehzahl und des zweiten Drehzahlverhältnisses bestimmt. Auf diese Weise sind keine zusätzlichen Drehzahlsensoren erforderlich. In einer weiteren Implementierungsweise kann die Drehzahl des zweiten Ausgangs durch einen zweiten Drehzahlsensor bestimmt werden, der am zweiten Ausgang angeordnet ist.
  • Optional wird die Drehzahl des ersten Ausgangs anhand einer Fahrzeuggeschwindigkeit und des ersten Drehzahlverhältnisses bestimmt. Alternativ oder zusätzlich wird die Drehzahl des ersten Abtriebs anhand einer Motordrehzahl und des ersten Drehzahlverhältnisses bestimmt. Darüber hinaus kann die Drehzahl des ersten Ausgangs durch einen ersten Drehzahlsensor bestimmt werden, der am ersten Ausgang angeordnet ist.
  • Zusätzlich zu den Drehzahlinformationen können verschiedene andere Parameter verwendet oder bestimmt werden, wie etwa Drehmoment oder Druck innerhalb mindestens einer der Kupplungsvorrichtungen oder Strom oder Spannung, die zum Betätigen der Kupplungsvorrichtungen verwendet werden. Wahlweise kann der Schaltparameter ein erster Reibungskoeffizient der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder der Schaltparameter ein zweiter Reibungskoeffizient der zweiten Kupplungsvorrichtung sein.
  • Der Schaltparameter kann von der zum entsprechenden Zeitpunkt ermittelten Höhe des Drehmoments am Eingang des Getriebes abhängig sein. Optional wird eine Drehmomentmenge am Eingang des Fahrzeuggetriebes zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt bestimmt. Die Drehmomentmenge kann anhand der Drehzahl des Eingangs des Getriebes und/oder der Drehzahl des Fahrzeugs und/oder der Drehzahl des Motors geschätzt werden. Normalerweise kann ein Motor dadurch charakterisiert werden, dass seine Drehmomentkennlinie das Drehmoment als Funktion der Motordrehzahl und/oder der Gaspedalstellung darstellt. Daher kann die Höhe des Drehmoments auch unter Verwendung einer Drehmomentkennlinie des Motors bestimmt werden. Da die Motordrehzahl und/oder die Gaspedalstellung in der Regel kontinuierlich gemessen werden, sind möglicherweise keine zusätzlichen Sensoren für die Bestimmung der Drehmomentmenge erforderlich. Falls ein Drehmomentwandler zwischen dem Eingang des Getriebes und dem Motor angeordnet ist, kann das Drehmoment anhand eines Drehmomentwandler-Drehzahlverhältnisses bestimmt werden.
  • Der Schaltparameter kann von der zum entsprechenden Zeitpunkt ermittelten Druckhöhe in der entsprechenden Kupplungsvorrichtung abhängig sein. Ein Druck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder ein Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung kann zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt bestimmt werden. So wird beispielsweise ein Hydraulikdruck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder ein Hydraulikdruck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt bestimmt.
  • Der Druck innerhalb der entsprechenden Kupplungsvorrichtung kann durch Messen des Drucks in der entsprechenden Kupplungsvorrichtung mittels eines Drucksensors bestimmt werden. Darüber hinaus kann der Druck innerhalb der entsprechenden Kupplungsvorrichtung mithilfe eines Drucksollwertes der entsprechenden Kupplungsvorrichtung bestimmt werden. Der Drucksollwert kann aus einem Druckprofil entnommen werden, das zum Druckbeaufschlagen der entsprechenden Kupplungsvorrichtung verwendet wird. Der Drucksollwert kann von einer Kupplungssteuerung zur Verfügung gestellt werden.
  • Der Druck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung zum ersten Zeitpunkt kann als Entlastungsdruck bezeichnet werden, während der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung zum zweiten Zeitpunkt als Einrückdruck bezeichnet werden kann. Der Druck innerhalb einer der Kupplungsvorrichtungen, der zum Übertragen des Drehmoments durch das Getriebe erforderlich ist, hängt typischerweise von der tatsächlich zu übertragenden Drehmomentmenge ab. Wenn beispielsweise die zu übertragende Drehmomentmenge vergleichsweise hoch ist, dann wird der zum Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung erforderliche Druck vergleichsweise hoch sein. Wenn beispielsweise die zu übertragende Drehmomentmenge vergleichsweise gering ist, dann wird der zum Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung erforderliche Druck relativ gering sein. Wenn andererseits die zu übertragende Drehmomentmenge vergleichsweise hoch ist, dann wird der zum Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung erforderliche Druck relativ hoch sein.
  • Einer der Vorteile der vorliegenden Offenbarung besteht darin, dass ein korrektes Verhältnis zwischen Drehmoment und Druck der entsprechenden Kupplungsvorrichtungen während der Überlappungsphase oder am Ende der Überlappungsphase gefunden werden kann, um das Entlasten der ersten Kupplungsvorrichtung (öffnende Kupplung) und das Belasten der zweiten Kupplungsvorrichtung (schließende Kupplung) unter Vermeidung des Drehmomentverlustes (niedriger Zieldruck) und dem internen Loop (Bremse durch Kupplung für hohen Zieldruck) zu erreichen.
  • In einigen Ausführungsformen ist der Schaltparameter ein erstes Druck-Drehmoment-Verhältnis, das zum ersten Zeitpunkt bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Schaltparameter ein zweites Druck-Drehmoment-Verhältnis sein, das zum zweiten Zeitpunkt bestimmt wird. Das entsprechende Druck-Drehmoment-Verhältnis setzt sich typischerweise aus dem zum entsprechenden Zeitpunkt ermittelten Druck und dem Drehmoment zusammen. Das erste Druck-Drehmoment-Verhältnis kann in einer ersten Nachschlagetabelle gespeichert werden. Das zweite Druck-Drehmoment-Verhältnis kann in einer zweiten Nachschlagetabelle gespeichert werden. Zum Beispiel wird das Druck-Drehmoment-Verhältnis der ersten Kupplungsvorrichtung in einer ersten Entlastungsdruck-Drehmoment-Nachschlagetabelle und das Druck-Drehmoment-Verhältnis der zweiten Kupplungsvorrichtung in einer zweiten Einrückdruck-Drehmoment-Nachschlagetabelle gespeichert. Vorzugsweise werden/wird die erste Nachschlagetabelle und/oder die zweite Nachschlagetabelle nach jedem durchgeführten Schaltvorgang aktualisiert. Das erste Druck-Drehmoment-Verhältnis und das zweite erhaltene Druck-Drehmoment-Verhältnis können beim Durchführen eines zukünftigen Schaltvorgangs verwendet werden. Auf diese Weise werden die Druck-Drehmoment-Verhältnisse über einen lernenden Algorithmus erhalten, der mit einem sich im Laufe der Zeit ändernden Übertragungsverhalten zurechtkommt.
  • Es ist zu beachten, dass die genaue Höhe des Drucks innerhalb der Kupplungsvorrichtungen nicht unbedingt erforderlich ist, um die in dieser Offenbarung vorliegenden Verfahrenn durchzuführen. Zum Beispiel kann der Drucksollwert der entsprechenden Kupplungsvorrichtung von einem realen oder tatsächlichen Druck innerhalb der entsprechenden Kupplungsvorrichtung zum entsprechenden Zeitpunkt abweichen. Das Verfahren kann auch durchgeführt werden, wenn „falsche Druckwerte“ verwendet oder zu den entsprechenden Zeitpunkten bestimmt werden. Beispielsweise kann der Drucksollwert um mehr als 10 % oder mehr als 20 % vom tatsächlichen Druck innerhalb der entsprechenden Kupplungsvorrichtung abweichen. Das Druck-Drehmoment-Verhältnis kann durch Schätzen des Drucksollwerts oder unter Verwendung des Drucksollwerts des Druckprofils zum entsprechenden Zeitpunkt bestimmt werden. Das System kann dann den Drucksollwert verwenden, der vom tatsächlichen Druck innerhalb der entsprechenden Kupplungsvorrichtung zum entsprechenden Zeitpunkt abweicht.
  • Ferner kann das erste Druck-Drehmoment-Verhältnis und/oder das zweite Druck-Drehmoment-Verhältnis zum Bestimmen eines Reibungskoeffizienten der ersten und/oder der zweiten Kupplungsvorrichtung verwendet werden. Somit kann der Schaltparameter ein erster Reibungskoeffizient der ersten Kupplungsvorrichtung sein, wobei der erste Reibungskoeffizient auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis und der Geometrie der ersten Kupplungsvorrichtung basiert. Der Schaltparameter kann ferner ein zweiter Reibungskoeffizient der zweiten Kupplungsvorrichtung sein, wobei der zweite Reibungskoeffizient auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis und der Geometrie der zweiten Kupplungsvorrichtung basiert.
  • Typischerweise nimmt mit zunehmender Alterung und Abnutzung des Getriebes der Reibungskoeffizient der Kupplungsvorrichtungen ab und zum Einrücken der Kupplungsvorrichtungen ist ein höherer Druck innerhalb der Kupplungsvorrichtungen erforderlich. Durch das Bestimmen des Reibungskoeffizienten der Kupplungsvorrichtungen ist es möglich, einen aktuellen Zustand (z. B. Verschleiß) der Kupplungsvorrichtungen vorherzusagen. Der Reibungskoeffizient der entsprechenden Kupplungsvorrichtung kann somit zur Diagnose und Vorhersage des Verhaltens der Kupplungsvorrichtung oder des Getriebes als Ganzes verwendet werden, siehe auch unten. Der entsprechende Reibungskoeffizient µi kann anhand der folgenden Gleichung bestimmt werden: μ i = τ i / [ ( p i − p i ,anpress ) R i N i A i ]
    Figure DE112019001201T5_0001
    wobei τi die Menge des zum entsprechenden Zeitpunkt bestimmten Drehmoments ist, pi der Einrückdruck der entsprechenden Kupplungsvorrichtung ist, pi,anspress der Entlastungsdruck der entsprechenden Kupplungsvorrichtung ist, Ri ein Reibungsplattenradius ist, Ai eine Reibungsplattenfläche ist und Ni die Anzahl der Reibungsplatten der entsprechenden Kupplungsvorrichtung ist. In der obigen Gleichung bezieht sich der Index i auf die entsprechende Kupplungsvorrichtung: i=1 für die erste Kupplungsvorrichtung und i=2 für die zweite Kupplungsvorrichtung.
  • Der Anpressdruck oder Entlastungsdruck kann aus einer Anpressdruck-Nachschlagetabelle oder einer Entlastungsdruck-Nachschlagetabelle entnommen werden, die nach jedem durchgeführten Schaltvorgang aktualisiert werden kann. Falls es sich bei den Kupplungsvorrichtungen um Nasskupplungsvorrichtungen handelt, zeigt der Anpress- oder Entlastungsdruck normalerweise eine hydraulische Kraft an, die erforderlich ist, um einer Federkraft entgegenzuwirken, sobald ein Kolben der Kupplungsvorrichtung gegen den Satz von Reibungsplatten der Kupplungsvorrichtung gedrückt wird. In der Regel ist der Anpressdruck oder Entlastungsdruck von der Temperatur der Hydraulikflüssigkeit abhängig und kann daher verwendet werden, um die Temperaturabhängigkeit der Kupplungsvorrichtungen zu berücksichtigen. Der Anpressdruck oder Entlastungsdruck kann durch Schätzen des Drucks innerhalb oder ersten Kupplungsvorrichtung zum ersten Zeitpunkt bestimmt werden. Der Anpressdruck oder Entlastungsdruck der zweiten Kupplungsvorrichtung wird in der Regel in einem vorhergehenden Schaltvorgang oder einem zukünftigen Schaltvorgang bestimmt und in einer Nachschlagetabelle gespeichert. Alternativ oder zusätzlich kann der Anpressdruck/Entlastungsdruck einer der Kupplungsvorrichtungen oder beider durch Anwendung der Verfahrenn und Systeme bestimmt werden, die in Dokument WO 2014/140041 A2 offenbart sind, das hierin durch Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wurde. In einigen Fällen kann es jedoch vorkommen, dass der Anpressdruck oder der Entlastungsdruck panpress nicht bestimmt werden kann, da die Korrektur des Anpressdrucks in der obigen Gleichung typischerweise nur etwa 0-1 bar, z. B. 0,5 bar, beträgt, während der Druck innerhalb der entsprechenden Kupplungsvorrichtungen 10 - 20 bar oder sogar mehr betragen kann. Die vorstehende Gleichung zum Bestimmen des Reibungskoeffizienten µi kann somit vereinfacht werden zu μ i = τ i / [ p i R i N i A i ] .
    Figure DE112019001201T5_0002
  • Diese Gleichung kann je nach Anwendung und der erforderlichen Genauigkeit der Bestimmung des Reibungskoeffizienten weiter vereinfacht werden. Zusätzlich oder anstelle der vorstehend genannten Parameter können andere Parameter beim Bestimmen des Reibungskoeffizienten verwendet werden (z. B. Strom, Spannung oder andere verwandte Parameter, siehe unten). In diesem Fall kann der entsprechende Reibungskoeffizient auf einer Geometrie der Kupplungsvorrichtung und mindestens einem während des Schaltvorgangs z. B. zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt gemessenen Parameter basieren.
  • Andererseits kann eine genauere Bestimmung des Drucks innerhalb der ersten und/oder zweiten Kupplungsvorrichtung durch einen weiteren Ausgleich des Drucks innerhalb der ersten und/oder zweiten Kupplungsvorrichtung erfolgen, indem ein mittlerer dynamischer Druck P c abgezogen wird, der einen dynamischen Druck berücksichtigt, der sich in der ersten und/oder zweiten Kupplungsvorrichtung aufgrund der Drehung einer Kupplungswelle aufbaut. In den vorstehend gezeigten Gleichungen kann sich pi dann auf Pi - P c beziehen, wobei Pi ein Staudruck ist, der z. B. von einer Vorrichtung kommt, die die entsprechende Kupplungsvorrichtung, wie etwa ein Ventil, unter Druck setzt. Die Berechnung des mittleren dynamischen Drucks P c ist nachstehend dargestellt.
  • Häufig wird der Druck in einer Kupplungsvorrichtung unter Verwendung eines elektrischen Stellgliedes erzeugt. Um die Kupplungsvorrichtung mit Druck zu beaufschlagen, wird zum Beispiel ein Ventil oder ein Magnet durch Anlegen von Strom/Spannung betätigt. Somit kann der Schaltparameter von der zum entsprechenden Zeitpunkt bestimmten Strom- und/oder Spannungsmenge in der entsprechenden Kupplungsvorrichtung abhängig sein. Im Folgenden bezeichnet der Ausdruck „Strom/Spannung“ die Begriffe „Strom und/oder Spannung“. Da der/die Strom/Spannung mit dem Druck innerhalb der Kupplungsvorrichtungen verknüpft ist, kann anstelle des Drucks auch der/die Strom/Spannung bestimmt werden. In diesem Fall kann zum ersten Zeitpunkt ein/e erste/r Strom/Spannung bestimmt werden, der/die an einen erstem Stellglied angelegt wird, der die erste Kupplungsvorrichtung betätigt. Darüber hinaus kann zum zweiten Zeitpunkt ein/e zweite/r Strom/Spannung bestimmt werden, der/die an einem zweiten Stellglied angelegt wird, der die zweite Kupplungsvorrichtung betätigt.
  • In einer weiteren Ausführungsform ist der Schaltparameter ein erstes Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis, das zum ersten Zeitpunkt bestimmt wird. Alternativ oder zusätzlich kann der Schaltparameter ein zweites Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis sein, das zum zweiten Zeitpunkt bestimmt wird. Das erste Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis kann in einer ersten Nachschlagetabelle gespeichert werden. Das zweite Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis kann in einer zweiten Nachschlagetabelle gespeichert werden. Zum Beispiel wird das Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis der ersten Kupplungsvorrichtung in einer ersten Entlastungsstrom/Spannungs-Drehmoment-Nachschlagetabelle und das Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis der zweiten Kupplungsvorrichtung in einer zweiten Einrückstrom/Spannungs-Drehmoment-Nachschlagetabelle gespeichert. Vorzugsweise werden/wird die erste Nachschlagetabelle und/oder die zweite Nachschlagetabelle nach jedem durchgeführten Schaltvorgang aktualisiert. Das erste Strom-/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis und das zweite Strom-/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis, das man erhält, kann beim Durchführen eines zukünftigen Schaltvorgangs verwendet werden. Auf diese Weise werden die Strom/Spannungs-Drehmoment-Beziehungen über einen lernenden Algorithmus erhalten, der mit einem sich im Laufe der Zeit ändernden Übertragungsverhalten zurechtkommt.
  • Darüber hinaus kann das erste Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis und/oder das zweite Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis zum Bestimmen eines Reibungskoeffizienten der ersten und/oder der zweiten Kupplungsvorrichtung verwendet werden. Somit kann der Schaltparameter ein erster Reibungskoeffizient der ersten Kupplungsvorrichtung sein, wobei der erste Reibungskoeffizient auf dem Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis und der Geometrie der ersten Kupplungsvorrichtung basiert. Der Schaltparameter kann ferner ein zweiter Reibungskoeffizient der zweiten Kupplungsvorrichtung sein, wobei der zweite Reibungskoeffizient auf dem Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis und der Geometrie der zweiten Kupplungsvorrichtung basiert.
  • Der erste Zeitpunkt und der zweite Zeitpunkt können relativ zueinander bestimmt werden. Für den Fall, dass die Differenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt um mehr als ein vorbestimmtes Zeitintervall abweicht, kann ein erstes Druckprofil zum Druckentlasten der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder ein zweites Druckprofil zum Druckbeaufschlagen der zweiten Kupplungsvorrichtung verändert werden, um die Differenz zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt zu reduzieren.
  • Durch das Ändern des Zeitpunkts für das Entleeren der ersten Kupplungsvorrichtung beispielsweise wird der erste Zeitpunkt zu einem früheren Zeitpunkt oder zu einem späteren Zeitpunkt liegen. Durch das Ändern des Zeitpunkts zum Füllen der zweiten Kupplungsvorrichtung wird der zweite Zeitpunkt zu einem früheren oder späteren Zeitpunkt eintreten. In einer bevorzugten Ausführungsform hielt die Differenz zwischen dem ersten und dem zweiten Zeitpunkt Null oder nahe Null, z. B. weniger als 500 ms oder weniger als 200 ms oder weniger als 100 ms oder weniger als 50 ms oder weniger als 20 ms.
  • Ferner wird eine Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorgangs eines Fahrzeuggetriebes vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die folgenden Schritte:
    • Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung,
    • Bestimmen des Drehmoments und des Drucks innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung beim Durchführen des Schaltvorgangs,
    • Erhöhen des Drucks innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung auf ein zweites Druckniveau, bei dem die zweite Kupplungsvorrichtung mit der Drehmomentübertragung durch das Getriebe beginnt.
  • Das zweite Druckniveau basiert auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der zweiten Nachschlagetabelle, das in einem früheren Schaltvorgang nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt wurde. Insbesondere kann eine regelmäßig aktualisierte Nachschlagetabelle der Alterung des Getriebes entgegenwirken.
  • Darüber hinaus kann die zweite Kupplungsvorrichtung mit einem zweiten Druckprofil, das vorgegeben werden kann, unter Druck gesetzt, z. B. gefüllt werden. In einigen Beispielen kann das zweite Druckprofil mindestens zwei verschiedene Druckwerte (Niveaus) zu verschiedenen Zeiten umfassen, z. B. 2, 3, 4 oder 5 verschiedene Druckwerte zu verschiedenen Zeiten. Das zweite Druckprofil kann das zweite Druckniveau beinhalten. Bis der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung das zweite Druckniveau erreicht hat, kann der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ausführen eines Vorsteuerprozesses erhöht werden. Diese Phase kann als die Überlappungsphase bezeichnet werden. Nachdem der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung auf das zweite Druckniveau erhöht wurde, kann der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung weiter erhöht werden, indem ein Rücksteuerprozess mit dem Druck als Regelgröße, einer zweiten Schlupfdrehzahl als Prozessgröße und einem Referenz-Schlupfdrehzahlprofil als Prozessgröße ausgeführt wird. Das Referenz-Schlupfdrehzahlprofil kann auf dem zweiten Reibungskoeffizienten und/oder dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der zweiten Nachschlagetabelle basieren. Auf diese Weise kann das Referenz-Schlupfdrehzahlprofil den Verschleiß und die Alterung der Kupplungsvorrichtung berücksichtigen. Die Referenz-Schlupfdrehzahl kann durch Ausführen eines Vorsteuerprozesses bestimmt werden. Diese Phase kann als Synchronisationsphase bezeichnet werden. Wenn die zweite Schlupfdrehzahl Null ist, sind die Drehzahlen von Ein- und Ausgabe der zweiten Kupplungsvorrichtung voll synchronisiert. In diesem Fall kann ein Steuervorgang im offenen Regelkreis durchgeführt werden, um den Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung auf ein vorbestimmtes Druckniveau zu erhöhen, das z. B. mindestens 10 bar, 15 bar oder 20 bar betragen kann. Diese Phase kann als Sperrphase bezeichnet werden.
  • Alternativ oder zusätzlich kann die Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorgangs eines Fahrzeuggetriebes die folgenden Schritte umfassen:
    • Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung,
    • Bestimmen des Drehmoments und des Einrückdrucks innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung beim Schaltvorgang,
    • Vermindern des Drucks innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung auf ein erstes Druckniveau, bei dem die erste Kupplungsvorrichtung die Drehmomentübertragung durch das Getriebe stoppt.
  • Das erste Druckniveau basiert auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der ersten Nachschlagetabelle, das in einem früheren Schaltvorgang nach dem vorstehend beschriebenen Verfahren bestimmt wurde. Insbesondere kann eine regelmäßig aktualisierte Nachschlagetabelle der Alterung des Getriebes entgegenwirken.
  • Typischerweise wird die erste Kupplungsvorrichtung unter Verwendung eines ersten Druckprofils, das vorgegeben werden kann, drucklos gemacht, z. B. entleert. In einigen Beispielen kann das erste Druckprofil mindestens zwei verschiedene Druckwerte (Niveaus) zu verschiedenen Zeiten umfassen, z. B. 2, 3, 4 oder 5 verschiedene Druckwerte zu verschiedenen Zeiten. Das erste Druckprofil kann das erste Druckniveau beinhalten. Bis der Druck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung das erste Druckniveau erreicht hat, kann der Druck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung durch Ausführen eines Vorsteuerprozesses oder eines Rücksteuerprozesses verringert werden.
  • Demnach kann der mindestens eine Schaltparameter z. B. den ersten Reibungskoeffizienten, den zweiten Reibungskoeffizienten, das erste Druck-Drehmoment-Verhältnis, das zweite Druck-Drehmoment-Verhältnis, das erste Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis, das zweite Strom/Spannungs-Drehmoment-Verhältnis, die/den Entlastungsspannung/-strom, die/den Einschaltspannung/-strom, den Entlastungsdruck und/oder den Einrückdruck beinhalten.
  • Darüber hinaus wird eine Verfahren zum Überwachen des Zustands eines Getriebes vorgeschlagen. Das Verfahren umfasst die Schritte:
    • Bestimmung des ersten Reibungskoeffizienten und/oder des zweiten Reibungskoeffizienten wie vorstehend beschrieben,
    • Vergleichen des ersten Reibungskoeffizienten und/oder des zweiten Reibungskoeffizienten mit einem vorgegebenen Schwellenwert.
  • Dieses Verfahren eignet sich besonders für Wartungszwecke. Zum Beispiel kann durch den Vergleich der Reibungskoeffizienten mit einem vorgegebenen Schwellenwert abgeschätzt werden, wann ein nächster Serviceeinsatz oder Wartungsarbeiten am Getriebe durchgeführt werden sollten. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren auch das Überwachen, ob die Kupplungsvorrichtungen des Getriebes richtig eingestellt sind.
  • Das Verfahren kann ferner den folgenden Schritt umfassen
  • Ausgeben einer Warnung, wenn der erste Reibungskoeffizient und/oder der zweite Reibungskoeffizient den vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.
  • Wenn beispielsweise der Zustand einer der Kupplungsvorrichtungen so beschaffen ist, dass der Reibungskoeffizient unter den vorgegebenen Schwellenwert fällt, muss die Kupplungsvorrichtung unter Umständen ausgetauscht werden. Durch das Alarmieren kann die Sicherheit des Systems erhöht werden. Der Alarm kann über eine Alarmvorrichtung ausgegeben werden. Die Alarmvorrichtung kann visuelle Indikatoren, wie etwa Leuchtdioden (LED)-Leuchten oder digitale Bildschirme, Audioindikatoren, wie etwa Lautsprecher, Vibrationselemente, die die Alarmvorrichtung beim Empfangen eines Signals vibrieren lassen, beinhalten. Der Alarm kann z. B. ein vibrierender, akustischer und/oder visueller Alarm sein.
  • Optional kann das Verfahren zum Schalten des Fahrzeuggetriebes weitere Merkmale beinhalten, wie nachstehend beschrieben.
  • Das Getriebe umfasst die erste Kupplungsvorrichtung und die zweite Kupplungsvorrichtung, wobei mindestens ein Teil der ersten Kupplungsvorrichtung mit mindestens einem Teil der zweiten Kupplungsvorrichtung gekoppelt werden kann oder so konfiguriert werden kann, dass er mit mindestens einem Teil der zweiten Kupplungsvorrichtung gekoppelt werden kann, zum Beispiel mechanisch über eine oder mehrere Wellen, ein oder mehrere Zahnräder oder eine oder mehrere Kupplungen. Das Verfahren kann ferner die Schritte umfassen:
    • Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung, wobei das Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung das Steuern eines Zustands der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ändern eines Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung beinhaltet.
  • Nutzen des Koppelns zwischen der ersten und der zweiten Kupplungsvorrichtung zum Steuern eines Zustandes der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ändern und/oder Steuern eines Zustandes der ersten Kupplungsvorrichtung eröffnet neue Wege zum Steuern des Schaltvorganges. Dies kann zu einem schnelleren, reibungsloseren und effizienteren Schaltprozess führen. Der Zustand der ersten Kupplungsvorrichtung, der als Teil des Steuerverfahrens zum Steuern des Zustands der zweiten Kupplungsvorrichtung geändert wird, kann beispielsweise einen Einrückdruck in der ersten Kupplungsvorrichtung oder eine Drehzahl einer Antriebswelle der ersten Kupplungsvorrichtung beinhalten. Der Zustand der zweiten Kupplungsvorrichtung, der durch Ändern des Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung gesteuert wird, kann beispielsweise eine Schlupfdrehzahl der zweiten Kupplungsvorrichtung, einen Einrückdruck in der zweiten Kupplungsvorrichtung oder eine Kupplungswellendrehzahl der zweiten Kupplungsvorrichtung beinhalten.
  • Das Verfahren kann auch das Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung beinhalten. Das heißt, in der Regel wird während des Schaltvorgangs die erste Kupplungsvorrichtung von einem eingerückten Zustand in einen ausgerückten Zustand überführt, während die zweite Kupplungsvorrichtung von einem ausgerückten Zustand in einen eingerückten Zustand überführt wird.
  • Während der Zustand der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ändern des Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung gesteuert wird, darf über die zweite Kupplungsvorrichtung kein Drehmoment und/oder keine Leistung übertragen werden.
  • Das Ändern des Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung kann ein Ändern des Einrückdrucks der ersten Kupplungsvorrichtung beinhalten, insbesondere ein Senken des Einrückdrucks der ersten Kupplungsvorrichtung. Zusätzlich oder alternativ kann das Ändern des Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung das Ändern einer Antriebsdrehzahl und/oder einer Abtriebsdrehzahl der ersten Kupplungsvorrichtung beinhalten.
  • Das Steuern des Zustands der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ändern eines Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung kann das Ausführen eines ersten Rücksteuerprozesses beinhalten. Der erste Rücksteuerprozess kann umfassen, einen Einrückdruck und/oder eine Eingangsdrehzahl der ersten Kupplungsvorrichtung als erste Regelgröße zu verwenden. Zusätzlich oder alternativ kann der erste Rücksteuerprozess die Verwendung einer Schlupfdrehzahl und/oder eines Einrückdrucks der zweiten Kupplungsvorrichtung als erste Prozessgröße umfassen. Die Schlupfdrehzahl ist die Differenz zwischen der Drehzahl des Kupplungseingangs und des Kupplungsausgangs: nschlupf=nin-naus. Wenn absolute Drehzahlwerte verwendet werden, zeigt also eine positive Schlupfdrehzahl an, dass ein Drehmoment übertragen wird oder beim Einrücken der Kupplungsvorrichtung vom Kupplungseingang zum Kupplungsausgang übertragen werden kann. Eine negative Schlupfdrehzahl zeigt an, dass ein Drehmoment übertragen wird oder beim Einrücken der Kupplungsvorrichtung vom Kupplungsausgang auf den Kupplungseingang übertragen werden kann.
  • Das Verfahren kann ferner die Schritte umfassen:
    • Bestimmen einer ersten Drehmomentübertragungsrichtung zwischen einer Leistungsquelle des Fahrzeugs und dem Getriebe des Fahrzeugs, wobei die erste Drehmomentübertragungsrichtung eine der folgenden ist: (i) Drehmomentübertragung in Richtung der Leistungsquelle und (ii) Drehmomentübertragung in Richtung eines Fahrzeugausgangs;
    • Bestimmen einer zweiten Drehmomentübertragungsrichtung zwischen einem Eingang und einem Ausgang der zweiten Kupplungsvorrichtung basierend auf einem aktuellen Zustand der zweiten Kupplungsvorrichtung, wobei der Eingang der zweiten Kupplungsvorrichtung mit der Leistungsquelle gekoppelt oder selektiv gekoppelt ist und wobei der Ausgang der zweiten Kupplungsvorrichtung antriebsmäßig mit dem Fahrzeugausgang eingerückt oder selektiv antriebsmäßig mit dem Fahrzeugausgang eingerückt ist, wobei die zweite Drehmomentübertragungsrichtung eine von (i) Drehmomentübertragung in Richtung der Leistungsquelle und (ii) Drehmomentübertragung in Richtung des Fahrzeugausgangs ist;
    • Vergleichen der ersten Drehmomentübertragungsrichtung und der zweiten Drehmomentübertragungsrichtung; und
    • Steuern des Zustands der zweiten Kupplungsvorrichtung anhand des Ergebnisses des Vergleichs.
  • So darf beispielsweise der Schritt des Steuerns eines Zustands der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ändern eines Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung nur dann durchgeführt werden, wenn die erste Drehmomentübertragungsrichtung und die zweite Drehmomentübertragungsrichtung als gleichwertig befunden werden.
  • Das Bestimmen der ersten Drehmomentübertragungsrichtung kann das Bestimmen eines Drehzahlverhältnisses zwischen einem Turbinenabschnitt und einem Laufradabschnitt einer Drehmomentwandlerkupplung oder die selektives Koppeln der Leistungsquelle mit dem Getriebe umfassen. Zusätzlich oder alternativ kann das Bestimmen der ersten Richtung der Drehmomentübertragung die Bestimmung der Größe und/oder der Richtung einer Torsionsauslenkung einer Welle beinhalten, die die Leistungsquelle mit dem Getriebe verbindet.
  • In ähnlicher Weise kann das Bestimmen der zweiten Drehmomentübertragungsrichtung das Bestimmen einer aktuellen Drehzahl und/oder einer Drehrichtung des Eingangs der zweiten Kupplungsvorrichtung und das Bestimmen einer aktuellen Drehzahl und/oder einer Drehrichtung des Ausgangs der zweiten Kupplungsvorrichtung beinhalten.
  • Wenn das Ergebnis des vorstehend beschriebenen Vergleichs ist, dass die erste Drehmomentübertragungsrichtung und die zweite Drehmomentübertragungsrichtung einander entgegengesetzt sind, kann der Schritt des Steuerns des Zustands der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ändern eines Zustands der ersten Kupplungsvorrichtung das Umkehren der zweiten Drehmomentübertragungsrichtung beinhalten, beispielsweise durch Umkehren des Vorzeichens einer Schlupfdrehzahl der zweiten Kupplungsvorrichtung.
  • Das Verfahren kann ferner den Schritt des Erhöhens eines Einrückdrucks der zweiten Kupplungsvorrichtung durch Ausführen eines ersten Feedforward-Steuerprozesses unter Verwendung eines ersten Feedforward-Steuer-Einrückdruckprofils für die zweite Kupplungsvorrichtung beinhalten. Das erste Vorsteuerungsprofil kann einen adaptiven Endpunkt beinhalten. Das erste Feedforward-Steuerungsprofil kann anhand eines Stromeingangsdrehmoments der zweiten Kupplungsvorrichtung bestimmt werden.
  • Die Verfahren kann ferner das Vermindern des Einrückdrucks der ersten Kupplungsvorrichtung durch Ausführen von mindestens einer der beiden Verfahren beinhalten:
    • einen zweiten Beedback-Steuerprozess, der eine Schlupfdrehzahl der ersten Kupplungsvorrichtung als zweite Prozessgröße und den Einrückdruck der ersten Kupplungsvorrichtung als zweite Regelgröße (Steuergröße) verwendet; und
    • eine zweite FeedforwardSteuerungsprozedur unter Verwendung eines zweiten Feedforward-Steuer-Einrückdruckprofils für die erste Kupplungsvorrichtung.
  • Das Vermindern des Einrückdrucks der ersten Kupplungsvorrichtung und/oder das Erhöhen des Einrückdrucks der zweiten Kupplungsvorrichtung kann durchgeführt werden, wenn oder sobald die erste Drehmomentübertragungsrichtung gleich der zweiten Drehmomentübertragungsrichtung ist.
  • Das/die vorstehend genannte(n) Feedforward-Steuerdruckprofil(e) ist/sind um einen mittleren Staudruck zu reduzieren, der einen Staudruck berücksichtigt, der sich in der ersten und/oder der zweiten Kupplungsvorrichtung aufgrund einer Drehung der Kupplungswelle aufbaut, wobei der mittlere Staudruck P c vorzugsweise berechnet wird nach P c ¯ = 1 4 ρ ω 2 ( R o 2 + R i 2 − 2 R p 2 ) ,
    Figure DE112019001201T5_0003
    wobei (ω) eine Winkelgeschwindigkeit der Kupplungswelle ist, Ri, Ro, Rp lokale, innere, äußere und Ölleitungsrohrradien des Kupplungskolbens sind, und ρ die Dichte des Öls (Automatikgetriebeöl) innerhalb des Getriebes ist.
  • Darüber hinaus wird derzeit eine Getriebesteuerung zum Steuern eines Fahrzeuggetriebes vorgeschlagen, wobei die Getriebesteuerung so konfiguriert ist, dass sie mindestens eines der vorstehend beschriebenen Verfahren ausführt.
  • Der gegenwärtig vorgeschlagene Fahrzeugantriebsstrang umfasst:
    • eine Leistungsquelle;
    • ein Getriebe, das antriebsmäßig oder wahlweise antriebsmäßig mit der Leistungsquelle eingerückt ist;
    • einen Fahrzeugausgang, der antriebsmäßig oder selektiv antriebsmäßig mit dem Getriebe eingerückt ist; und
    • die vorstehend genannte Getriebesteuerung.
  • Das Getriebe beinhaltet eine erste Kupplungsvorrichtung mit einem ersten Eingang und einem ersten Ausgang, und eine zweite Kupplungsvorrichtung mit einem zweiten Eingang und einem zweiten Ausgang, wobei der erste Eingang mit dem zweiten Eingang antriebsmäßig eingerückt ist und wobei der erste Ausgang mit dem zweiten Ausgang antriebsmäßig eingerückt ist.
  • Der Antriebsstrang kann ferner eine Fluid-Kupplungsvorrichtung, insbesondere einen Drehmomentwandler, umfassen, wobei die Fluid-Kupplungsvorrichtung die Leistungsquelle mit dem Getriebe, insbesondere mit dem ersten Eingang und dem zweiten Eingang, koppelt oder selektiv koppelt.
  • Die vorstehend genannten sowie weitere Vorteile des derzeit vorgeschlagenen Gegenstands werden für Fachleute aus der folgenden detaillierten Beschreibung leicht ersichtlich, wenn man sie im Hinblick der beigefügten Zeichnungen betrachtet, in denen:
    • 1 zeigt eine Ausführungsform des gegenwärtig vorgeschlagenen Fahrzeugantriebsstrangs, wobei der Antriebsstrang ein Getriebe und eine Steuerung zum Steuern des Getriebes beinhaltet;
    • 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das verschiedene Phasen einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Schalten des Getriebes aus 1 zeigt, wobei der Schaltvorgang den Übergang einer Drehmomentübertragung von einer weggehenden Kupplung an eine herankommende Kupplung beinhaltet;
    • 3 zeigt Ausführungsformen von Druckprofilen in einer weggehenden Kupplung und in einer herankommenden Kupplung während des Schaltvorgangs aus 2;
    • 4 zeigt Ausführungsformen von Druckprofilen in der weggehenden Kupplung während einer Druckabfallphase;
    • 5 zeigt Ausführungsformen von Druckprofilen in der herankommenden Kupplung während einer Füllphase;
    • 6 zeigt Ausführungsformen von Druckprofilen in der herankommenden Kupplung während einer Überlappungsphase;
    • 7 zeigt Ausführungsformen von Druckprofilen in der weggehenden Kupplung während einer Druckabbauphase;
    • 8 zeigt Ausführungsformen von Druckprofilen in der herankommenden Kupplung während einer Sperrphase;
    • 9 zeigt ferner ein Ablaufdiagramm, das verschiedene Phasen einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Schalten des Getriebes aus 1 zeigt, wobei der Schaltvorgang den Übergang einer Drehmomentübertragung von einer weggehenden Kupplung an eine herankommende Kupplung beinhaltet;
    • 10 zeigt Druckprofile und Schlupfdrehzahlen einer weggehenden und einer herankommenden Kupplung während einer Überlappungsphase;
    • 11 zeigt Druckprofile und Schlupfdrehzahlen der weggehenden Kupplung und der herankommenden Kupplung sowie Abtriebsdrehzahl, Turbinendrehzahl, Trommeldrehzahl und Motordrehzahl während einer Überlappungsphase und einer Synchronisationsphase; und
    • 12 zeigt eine grafische Darstellung einer Druck-Drehmoment-Nachschlagetabelle.
  • 1 zeigt eine Ausführungsform eines Antriebsstrangs 1. Der Antriebsstrang 1 umfasst einer Leistungsquelle 2, wie etwa einen Verbrennungs- oder Elektromotor, ein Getriebe 3, einen Drehmomentwandler 4, einen Fahrzeugausgang oder eine Ausgangsträgheit 5 und eine Getriebesteuerung 6 in Verbindung mit dem Getriebe 3 zum Steuern des Getriebes 3. Das Getriebe 3 ist über den Drehmomentwandler 4 mit der Leistungsquelle 2 gekoppelt oder selektiv gekoppelt. Der Drehmomentwandler 4 umfasst einen Laufradabschnitt 4a, der an die Leistungsquelle 2 gekoppelt ist, und einem Turbinenabschnitt 4b, der an das Getriebe 3 gekoppelt ist. Typischerweise beinhaltet der Drehmomentwandler 4 zusätzlich einen Statorabschnitt (nicht abgebildet). Eine Überbrückungskupplung 4c ist so konfiguriert, dass sie den Laufradabschnitt 4a selektiv mit dem Turbinenabschnitt 4b des Drehmomentwandlers 4 sperrt, beispielsweise um Verluste zu vermeiden oder zu reduzieren. Das Getriebe 3 ist außerdem antriebsmäßig oder selektiv antriebsmäßig mit dem Fahrzeugausgang 5 eingerückt. Der Fahrzeugausgang 5 kann beispielsweise mindestens eine Antriebswelle, eine Antriebsachse, ein Differential, einen Achsantrieb und ein oder mehrere Räder beinhalten.
  • Das Getriebe 3 umfasst eine erste Getriebestufe 3a und eine zweite Getriebestufe 3b, die über eine Trommelwelle 7 miteinander gekoppelt sind. Die erste Getriebestufe 3a umfasst Kupplungsvorrichtungen 8a-c bzw. Drehzahlverhältnisse 9a-c, wobei die Kupplungsvorrichtungen 8a-c und die Drehzahlverhältnisse 9a-c parallel zwischen der Turbine 4b und der Trommelwelle 7 angeordnet sind, um einen selektiven Antriebseingriff zwischen der Turbine 4b bzw. der Trommelwelle 7 zu ermöglichen. Gleichermaßen umfasst die zweite Getriebestufe 3b Kupplungsvorrichtungen 10a-c bzw. Drehzahlverhältnisse 11a-c, wobei die Kupplungsvorrichtungen 10a-c und die Drehzahlverhältnisse 11a-c parallel zwischen der Trommelwelle 7 und dem Fahrzeugausgang 5 angeordnet sind, um einen selektiven Antriebseingriff zwischen der Trommelwelle 7 und dem Fahrzeugausgang 5 zu ermöglichen. Es wird davon ausgegangen, dass die Drehzahlverhältnisse 9a-c unterschiedliche Antriebsverhältnisse und/oder unterschiedliche relative Drehrichtungen zwischen der Turbine 4b und der Trommelwelle 7 vorsehen können. In ähnlicher Weise wird davon ausgegangen, dass die Drehzahlverhältnisse 11a-c unterschiedliche Antriebsverhältnisse und/oder unterschiedliche relative Drehrichtungen zwischen der Trommelwelle 7 und dem Fahrzeugausgang 5 vorsehen können.
  • Jede der Kupplungsvorrichtungen 8a-c, 10a-c weist einen Eingang auf, der der Leistungsquelle 2 zugewandt ist, und einen Ausgang, der dem Fahrzeugausgang 5 zugewandt ist. Die Eingänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c der ersten Getriebestufe 3a sind mechanisch miteinander gekoppelt, wie unter 12 angegeben. Das heißt, die Drehung eines der Eingänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c bewirkt die Drehung der anderen Eingänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c. Die Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c der ersten Getriebestufe 3a sind mechanisch miteinander gekoppelt, wie unter 13 angegeben. Das heißt, die Drehung eines der Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c bewirkt die Drehung der anderen Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c. Die Eingänge der Kupplungsvorrichtungen 10a-c der zweiten Getriebestufe 3b sind mechanisch miteinander gekoppelt, wie bei 14 angegeben. Das heißt, die Drehung eines der Eingänge der Kupplungsvorrichtungen 10a-c bewirkt die Drehung der anderen Eingänge der Kupplungsvorrichtungen 10a-c. Die Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 10a-c der zweiten Getriebestufe 3b sind mechanisch miteinander gekoppelt, wie bei 15 angegeben. Das heißt, die Drehung eines der Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 10a-c bewirkt die Drehung der anderen Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 10a-c.
  • Der Antriebsstrang 1 kann ferner einen oder mehrere Drehzahlsensoren (nicht abgebildet) beinhalten, die mit der Steuerung 6 verbunden sind, beispielsweise um einige oder alle der folgenden Größen zu messen: eine Drehzahl und/oder eine Drehrichtung des Laufradabschnitts 4a, des Turbinenabschnitts 4b, der Ein-/Ausgänge der Kupplungsvorrichtungen 8a-c, 10a-c und der Trommelwelle 7.
  • Es wird davon ausgegangen, dass der in 1 dargestellte Antriebsstrang 1 nur eine Getriebestufe oder drei oder mehr Getriebestufen aufweisen darf. Ferner wird davon ausgegangen, dass die Getriebestufen des Antriebsstrangs 1 weniger oder mehr als drei Kupplungsvorrichtungen und Antriebsübersetzungen aufweisen können. Der Antriebsstrang 1 beinhaltet jedoch mindestens eine Getriebestufe mit mindestens zwei parallel angeordneten und miteinander gekoppelten Kupplungsvorrichtungen.
  • Einige oder alle der Kupplungsvorrichtungen 8a-c, 10a-c können als hydraulische Kupplungen konfiguriert werden, wie etwa Nasslamellenkupplungen, die durch Verändern eines Hydraulikdrucks in einer Kupplungskammer betätigt werden können. Hydraulische Kupplungen sind in der Technik der Fahrzeuggetriebe gut bekannt. Außerdem können einige oder alle der Kupplungsvorrichtungen 8a-c, 10a-c als elektronisch betätigbare Kupplungen konfiguriert werden. Elektronisch betätigbare Kupplungen sind in der Technik der Fahrzeuggetriebe ebenfalls gut bekannt. In beiden Fällen können Ein- und Ausgang einer Kupplungsvorrichtung durch Erhöhen eines Einrückdruckes innerhalb der Kupplungsvorrichtung, beispielsweise über einen ersten Schwellendruck, eingerückt oder verriegelt werden. Umgekehrt können Ein- und Ausgang einer Kupplungsvorrichtung durch Verringern oder Absenken des Einrückdrucks innerhalb der Kupplungsvorrichtung, beispielsweise unter einen zweiten Schwellendruck, ausgerückt werden.
  • Das Drehmoment und/oder die Leistung kann zwischen der Leistungsquelle 2 und dem Fahrzeugausgang 5 durch Schließen je einer Kupplungsvorrichtung in jeder der Getriebestufen 3a, 3b übertragen werden. Ein Schaltvorgang beinhaltet typischerweise den Übergang der Drehmomentübertragung zwischen zwei Kupplungsvorrichtungen in mindestens einer der Getriebestufen 3a bzw. 3b. Beispielsweise kann das Schalten des Getriebes 3 das Übertragen der Kupplungsvorrichtung 8a in der ersten Getriebestufe 3a von einem eingerückten Zustand in einen ausgerückten Zustand und das Übertragen der Kupplungsvorrichtung 8b in derselben Getriebestufe 3a von einem ausgerückten Zustand in einen eingerückten Zustand beinhalten, wobei sich der Einrück- und der Ausrückvorgang typischerweise zeitlich überlappen, beispielsweise mindestens teilweise.
    Jede Kombination von zwei geschlossenen Kupplungsvorrichtungen (ein Radsatz) weist ein anderes Drehzahlverhältnis auf, und durch Schließen der entsprechenden Kupplungsvorrichtungen oder Kupplungen wird dieses Drehzahlverhältnis gewählt.
  • Dieses derzeit vorgeschlagene Verfahren bezieht sich auf die Betätigungsdruckprofile, die verwendet oder eingesetzt werden, um die Kupplungen 8a-c, 10a-c im Getriebe 3 zu betätigen, um einen Schaltvorgang oder ein Leistungsschaltvorgang zwischen zwei Kupplungen in derselben Stufe 3a, 3b durchzuführen, und kann sich, genauer gesagt, darüber hinaus auf das Problem beziehen, wie mit der inhärenten Variabilität umzugehen ist, die während eines solchen Schaltvorgangs auftreten kann.
  • Ein Schaltvorgang oder ein Leistungsschaltvorgang kann in der Regel in mindestens drei aufeinanderfolgende Phasen zerlegt werden. Für einen Hochschaltvorgang: Druckbeaufschlagen (z. B. Befüllen) der zu schaltenden Kupplung (auch herankommende Kupplung genannt), eine Drehmomentphase und eine Trägheitsphase. Für einen Herunterschaltvorgang werden die beiden letzteren Phasen typischerweise invertiert, und nach der Druckbeaufschlagungsphase (oder Füllphase im Falle einer hydraulischen Kupplung) gibt es normalerweise eine zusätzliche Phase, die als Drehmomentrichtungsphase bezeichnet wird und darauf abzielt, die Richtung des in das Getriebe 3 einfließenden Drehmoments und die Richtung des aus dem Getriebe 3 ausfließenden Drehmoments gleich zu machen. Mit anderen Worten, das gegenwärtig vorgeschlagene Verfahren befasst sich mit der Entscheidung, ob die erste oder die zweite der vorstehend genannten Sequenzen während eines Schaltvorgangs verwendet wird, basierend auf (einer Schätzung des) Vorzeichens des durch das Getriebe fließenden Drehmoments.
  • Obwohl sie hier auf eine Off-Highway-Anwendung angewendet werden, können die in diesem Dokument beschriebenen Techniken für das Steuern jeder beliebigen Vorrichtung, die betätigbare Kupplungen verwendet, verwendet werden. Bei diesen Kupplungen kann es sich um Nasslamellenkupplungen handeln, die beispielsweise mit elektrohydraulischen Proportionalventilen oder über eine Kugelrampe mit einem elektrischen Stellglied betätigt werden.
  • Angesichts der in 1 dargestellten Anordnung des Getriebes 3 gibt es typischerweise viele der möglichen mechanischen Pfade zwischen der Leistungsquelle 1 und dem Fahrzeugausgang 5, und es kann sogar noch mehr Möglichkeiten geben, von einem mechanischen Übertragungsweg in einen anderen zu schalten.
  • Es gibt jedoch einige Anforderungen, die für einen erfolgreichen Schaltvorgang vorzugsweise erfüllt werden sollten. Beispielsweise sollte der Drehmomentfluss zwischen der Leistungsquelle 1 und dem Fahrzeugausgang 5 möglichst nicht unterbrochen werden oder der Drehmomentfluss in das und aus dem Getriebe 3 sollte während des Schaltvorgangs möglichst nicht die Richtung ändern. Eine weitere Anforderung ist eine hohe Schaltvorgangqualität unter dem Einfluss wechselnder externer Faktoren. Hier ist die Qualität des Schaltvorgangs mit der Anzahl der Diskontinuitäten des Abtriebsdrehmoments des Antriebsstrangs (auch Stoß genannt) verbunden, da sie unmittelbar mit der Fahrzeugbeschleunigung zusammenhängt. Tatsächlich kann aus der Sicht des Fahrers eine Beschleunigungsdiskontinuität oder -unterbrechung, die während eines Schaltvorgangs auftritt, als ein qualitativ schlechter Schaltvorgang empfunden werden.
  • Angenommen, es besteht ein geschlossener mechanischer Weg vom Drehmomentwandler (auch als TC, torque converter, abgekürzt) 4 zum Fahrzeugausgang 5. Das bedeutet, dass in jeder Stufe 3a, 3b des Getriebes 3 jeweils nur eine der Kupplungen 8a-c, 9a-c geschlossen ist. Die Menge des übertragenen Drehmoments und seine Richtung können typischerweise durch einen Satz dynamischer Gleichungen beschrieben werden, die auf der Auslegung des Getriebes 3 und möglicherweise zusätzlichen Spezifikationen basieren. Bei der Anforderung eines Schaltvorgangs ist die Richtung des über die weggehende Kupplung übertragenen Drehmomentflusses sehr wichtig, wobei sich der Begriff „weggehende Kupplung“ auf die Kupplungsvorrichtung bezieht, die zu Beginn des Schaltvorgangs geschlossen oder eingerückt wird, beispielsweise die Kupplung 8a, und die dazu bestimmt ist, im Verlauf des Schaltvorgangs geöffnet oder ausgerückt zu werden. Sie steht in direktem Zusammenhang mit der Richtung des über die TC 4 übertragenen Drehmomentflusses, weshalb nur letztere verwendet wird. Bei Druckbeaufschlagung der (rutschenden) herankommenden Kupplung, beispielsweise der Kupplung 8b, wird die Richtung des über die herankommenden Kupplung 8b übertragenen oder zu übertragenden Drehmomentflusses durch die Drehzahlen und Drehrichtungen des Eingangs und des Ausgangs der herankommenden Kupplung 8b bestimmt. Ist die Richtung des über die herankommende Kupplung 8b übertragenen oder zu übertragenden Drehmomentflusses gleich der Richtung des über die TC 4 übertragenen Drehmomentflusses, kann die herankommende Kupplung 8b problemlos mit Druck beaufschlagt werden. Sind jedoch die Richtungen des über die TC 4 übertragenen und über die herankommende Kupplung 8b übertragenen oder zu übertragenden Drehmomentflusses ungleich, so kann die Druckbeaufschlagung der herankommenden Kupplung 8b zu einem unruhigen Schaltvorgang führen.
  • Das optimale Druckprofil, das sowohl auf die weggehende Kupplung 8a als auch auf die herankommende Kupplung 8b anzuwenden ist, kann von einer Reihe von Bedingungen abhängen, wie etwa: Temperatur des Schmiermittels (typischerweise Öl), Art der Getriebeflüssigkeit, Last des Fahrzeugs, Straßenzustand, Stellung der Gaspedalposition des Fahrers, Alter des Getriebes, Verschleiß der Kupplungen usw. Bei einigen dieser Effekte handelt es sich um langsam veränderliche Prozesse über die Getriebelebensdauer, wie etwa Verschleiß; andere sind schnell veränderlich, wie etwa Öltemperatur oder Straßenzustände.
  • Um diesen unterschiedlichen Bedingungen gerecht zu werden, kann das derzeit vorgeschlagene Schaltverfahren eine Mischung aus offenem Regelkreis, Vorsteuer-, Rücksteuer- und Lernsteuerprozessen beinhalten. Da der Betrieb eines Schaltvorgangs von einer Reihe von Faktoren und/oder Bedingungen beeinflusst werden kann, ist es nicht trivial, einen sanften und schnellen Schaltvorgang in allen Situationen zu erreichen, ohne sich auf eine komplexe Steuerlogik verlassen zu müssen. Obwohl die Schaltvorgänge variabel sind, ist es vorzuziehen, eine generische Schaltvorgangstrategie zu implementieren, die mit einer großen Anzahl von Schaltvorgangtypen oder vorzugsweise mit allen Schaltvorgangtypen arbeitet. Zu diesem Zweck wird eine generische Strategie angestrebt, die vorzugsweise auf alle möglichen Schaltvorgänge anwendbar ist.
  • Das derzeit vorgeschlagene Verfahren sieht eine Lösung für das Problem des Ausführens eines Schaltvorgangs in einem Getriebe unter verschiedenen Bedingungen vor. Die Ausführungsform des hierin beschriebenen, derzeit vorgeschlagenen Verfahrens umfasst eine Verfahrenslogik sowohl für die herankommende Kupplung 8b als auch für die weggehende Kupplung 8a, die parallel ausgeführt wird. Innerhalb dieses logischen Ablaufs können mehrere Steuerverfahren durchgeführt werden, die beim Bewältigen variabler Bedingungen während eines Schaltvorgangs helfen. Diese Steuerverfahren können mindestens eines der folgenden Verfahren umfassen: Vorsteuerung (feedforward), Rücksteuerung (feedback) oder Steuerung mit offenem Regelkreis (open loop control procedure).
  • Damit diese verschiedenen Schaltvorgänge erfolgreich durchgeführt werden können, sollten vorzugsweise bestimmte Anforderungen erfüllt sein. Bei einigen Schaltvorgangstypen muss beispielsweise die Richtung des Drehmoments geändert werden, während dies bei anderen nicht der Fall ist. 2 zeigt ein Ablaufdiagramm, das eine Ausführungsform einer generischen Schaltvorgangstrategie gemäß dem gegenwärtig vorgeschlagenen Verfahren darstellt. Sie sieht die Schaltlogik sowohl für die herankommende Kupplung 8b als auch für die weggehende Kupplung 8a vor. Hier und im Folgenden werden wiederkehrende Merkmale mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
  • Wenn die Steuerung 6 keine Schaltanforderung empfängt, befindet sich die Logik im WARTEZUSTAND 16 und die aktuell betätigten Kupplungen bleiben unter Druck. Wenn eine SCHALTANFORDERUNG empfangen wird, startet die Steuerung 6 die logische Sequenz für den gleichzeitigen Start der herankommenden Kupplung 8b und der weggehenden Kupplung 8a. In 2 ist auf der linken Seite die WEGGEHENDE KUPPLUNGSLOGIK und auf der rechten Seite die HERANKOMMENDE KUPPLUNGSLOGIK dargestellt. Am rechten Ende von 2 ist eine ZEITLEISTE 17 dargestellt, die die Zeitpunkte angibt, zu denen die weggehende Kupplung 8a und die herankommende Kupplung 8b synchronisiert werden. Sowohl die weggehende Kupplung 8a als auch die herankommende Kupplung 8b müssen synchronisiert werden, bevor das Verfahren zur nächsten Stufe übergehen kann. Die Zeitleiste 17 zeigt an, dass:
    • - die Steuerung 6 nach einer SCHALTANFORDERUNG gleichzeitig die herankommende KUPPLUNGSLOGIK und die weggehende KUPPLUNGSLOGIK startet;
    • - die Steuerung 6 gleichzeitig sowohl die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18b für die herankommende Kupplung 8b als auch die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18a für die weggehende Kupplung 8a startet; und
    • - die Steuerung 6 gleichzeitig sowohl die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18b für die herankommende Kupplung 8b als auch die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18a für die weggehende Kupplung 8a beendet.
  • Die Steuerung 6 startet die herankommende Kupplungslogik mit der FÜLLPHASE 19. Während der Füllphase 19 druckbeaufschlagt die Steuerung 6 die herankommende Kupplung 8b oder füllt sie, um die herankommende Kupplung in einen Zustand zu versetzen, in dem ein Drehmoment durch die Kupplung übertragen werden kann. Die Steuerung 6 bewirkt, dass die herankommende Kupplung 8b mit Getriebeöl mit einem bestimmten Solldruckprofil befüllt wird. Dies ist eine Steuerung mit offenem Regelkreis (open loop control). Die Steuerung 6 beendet den Füllimpuls mit der Einleitung der Stabilisierungsphase, während der die Steuerung 6 den Druck der herankommenden Kupplung 8b auf dem Anpressdruck (kiss pressure) hält, wobei sich der Begriff Anpressdruck auf einen Wert des Kupplungsdrucks bezieht, bei dem sich der Eingang und der Ausgang der Kupplung kaum noch berühren, aber kein Drehmoment über die Kupplung übertragen werden darf. Die Steuerung 6 hält den Druck so lange auf dem Anpressdruck, bis die Steuerung die Drehmomentrichtungsphase der weggehenden Kupplung 8a beendet (wenn die Steuerung 6 die Drehmomentrichtungsphase 20 ausführt).
  • Die Steuerung 6 startet die weggehende Kupplungslogik mit der ABFALLPHASE 21. Während der Abfallphase 21 senkt die Steuerung 6 den Druck der weggehenden Kupplung 8a von ihrem Anfangswert auf einen Wert ab, bei dem die Kupplung noch anhaftet. Obwohl es sich hierbei um einen Vorsteuerprozess (feed-forward control process) handelt, kann die Steuerung 6 die Steuerlogik auf einen Rücksteuerprozess (feedback control process) umschalten, wenn die Steuerung 6 erkennt, dass die weggehende Kupplung 8a rutscht.
  • Wenn der Druck der weggehenden Kupplung 8a abgefallen ist, prüft die Steuerung 6, ob die Richtung des von der herankommenden Kupplung 8a übertragenen oder zu übertragenden Drehmomentflusses mit der Richtung des zwischen der Leistungsquelle 1 und dem Getriebe 3 übertragenen Drehmomentflusses übereinstimmt. Wenn dies der Fall ist, leitet die Steuerung 6 die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18 sowohl für die herankommende Kupplung 8b als auch für die weggehende Kupplung 8a ein. Ist dies nicht der Fall, leitet die Steuerung 6 die DREHMOMENTRICHTUNGSPHASE 20 ein. Während dieser Phase steuert die Steuerung 6 den Druck der weggehenden Kupplung 8a so, dass der Schlupf der herankommenden Kupplung 8b in einem Feedback-Steuerprozess mit der Schlupfdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b als Prozessgröße und mit dem Druck der weggehenden Kupplung 8a als Regelgröße gesteuert wird. Die Steuerung 6 beendet die Drehmomentrichtungsphase 20, wenn die Richtung des über die herankommende Kupplung 8b übertragenen (oder beim Schließen der Kupplung zu übertragenden) Drehmomentverlaufs gleich der Richtung des über die TC 4 übertragenen Drehmomentverlaufs ist, so dass die Steuerung 6 die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18 einleiten kann.
  • Die Steuerung 6 leitet dann gleichzeitig die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18b für die herankommende Kupplung 8b und die ÜBERLAPPUNGSPHASE 18 a für die weggehende Kupplung 8a ein. Während der ÜBERLAPPUNGSPHASE 18 veranlasst die Steuerung 6 die weggehende Kupplung 8a, die Drehmomentübertragung zwischen der Leistungsquelle 1 und dem Fahrzeugausgang 5 an die herankommende Kupplung 8b zu übertragen. Die Überlappungsphase für die herankommende Kupplung 8b ist ein Vorsteuerprozess (feedforward control process), während die Überlappungsphase für die weggehende Kupplung 8a sowohl ein Vorsteuer (feedforward)- als auch ein Rücksteuerprozess (feedback control process) ist.
  • Nach der Überlappungsphase 18 veranlasst die Steuerung 6 die weggehende Kupplung 8a, in die WEGGEHENDE AUSRÜCKPHASE 22 einzutreten, in der die Steuerung 6 den Druck der weggehenden Kupplung 8a mittels eines Vorsteuerprozesses (feed forward control process) von ihrem Anfangswert auf ihren Minimalwert senkt. Die Steuerung 6 steuert die herankommende Kupplung 8b, um in die SYNCHRONISATIONSPHASE 23 zu gelangen. Während der SYNCHRONISATIONSPHASE synchronisiert die Steuerung 6 die herankommende Kupplung 8b unter Verwendung eines Rücksteuerprozesses (feedback control procedure) mit der Schlupfdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b als Prozessgröße und dem Druck in der herankommenden Kupplung 8b als Regelgröße. Nachdem die Steuerung 6 die Synchronisation der herankommenden Kupplung 6 beendet hat, leitet die Steuerung 6 die SPERRPHASE ein, in der die Steuerung 6 den Druck der herankommenden Kupplung 8b in einen Steuerprozess mit offenem Regelkreis (open loop control process) von seinem Anfangswert auf seinen Maximalwert erhöht.
  • Wenn die Steuerung 6 den Druck der weggehenden Kupplung 8a auf den Mindestdruck gesenkt und den Druck der herankommenden Kupplung 8b auf den Höchstdruck erhöht hat, bestimmt die Steuerung 6, dass der SCHALTVORGANG ERFOLGREICH ausgeführt wurde, und stellt die Logik in den WARTEZUSTAND 16 zurück.
  • Im Folgenden werden die verschiedenen Phasen der Verfahren, wie sie in 2 dargestellt sind, etwas ausführlicher beschrieben. Typische Druckprofile in der weggehenden Kupplung 8a und in der herankommenden Kupplung 8a im Verlauf des in 2 schematisch dargestellten Verfahrens sind in 3 dargestellt. Der Beginn und das Ende der verschiedenen in 2 dargestellten Phasen sind in 3 hervorgehoben.
  • ABFALLPHASE
  • Während der Abfallphase 21 senkt die Steuerung 6 den Druck der weggehenden Kupplung 8a unter Verwendung eines Vorsteuerprofils (feed-forward profile) auf einen Wert ab, bei dem die Kupplung 8a gerade noch in der Lage ist, das erforderliche Drehmoment zu übertragen. Die Steuerung 6 kann diesen Druckwert aus einer Druck-Drehmoment-Tabelle unter Verwendung des geschätzten über den Drehmomentwandler 4 übertragenen Drehmoments auslesen. Ein Verfahren zum Schätzen des Drehmoments wird weiter unten beschrieben.
  • Wenn die Steuerung 6 diesen Steuervorgang bis zum Ende ausgeführt hat, berühren sich die Kupplungsscheiben der Kupplung 8a typischerweise noch und rutschen nicht. Stellt die Steuerung 6 während der Ausführung des Vorsteuerprofils jedoch Schlupf fest, so leitet die Steuerung 6 einen Feedback-Steuervorgang ein, der den Druck der Kupplung 8a so anpasst, dass die weggehende Kupplung 8a in einem schlupfarmen Modus bleibt. Ausführungsformen typischer Feedforward-Steuerdruckprofile, die von der Steuerung 6 zum Steuern der weggehenden Kupplung 8a während der Abfallphase 21 verwendet werden, sind in 4 dargestellt.
  • FÜLLPHASE
  • Die Steuerung 6 führt die Füllphase 19 aus, um die herankommende Kupplung 8b effektiv mit Getriebeöl zu füllen. Am Ende dieser Phase sollten die Kupplungsscheiben genau an ihrem Kontaktpunkt sein, ohne in der Lage zu sein, ein Drehmoment zu übertragen. Dieser Punkt wird als Anpresspunkt bezeichnet. Der Druck, der erforderlich ist, um die Kupplung 8b in dieser Position zu halten, wird als Anpressdruck bezeichnet. Die Zeit, die benötigt wird, um die Kupplung und ihre Zuleitungen mit Öl zu füllen, wird als Füllzeit bezeichnet.
  • Der von der Steuerung 6 während der Füllphase 19 angewandte Steuervorgang ist eine Steuerung mit offenem Regelkreis (open-loop control), bei der der vorstehend genannte Anpressdruck und die Füllzeit die beiden einzigen Variablen sind. Diese Variablen werden aus einer Nachschlagetabelle gelesen. Weitere Einzelheiten können den Dokumenten US 9,109,645 und US2014277978 entnommen werden, die durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit hierin aufgenommen werden. Eine Ausführungsform eines typischen Druckprofils, das durch die Steuerung 6 während der Füllphase 19 in der herankommenden Kupplung 8b aufgebracht wird, ist in 5 dargestellt.
  • DREHMOMENTRICHTUNGSPHASE
  • Der Schaltvorgang kann typischerweise in zwei verschiedene Schaltarten gruppiert werden. Die Klassifizierung hängt in der Regel von den Zuständen des Systems ab, insbesondere von der Richtung des durch die TC 4 übertragenen Drehmomentflusses und von der Richtung des durch die herankommende Kupplung 8b übertragenen oder zu übertragenden Drehmomentflusses.
  • Wenn die Steuerung 6 bestimmt, dass die vorstehend genannten Drehmomentflussrichtungen gleich sind, überspringt die Steuerung 6 die Drehmomentrichtungsphase 20. Bestimmt die Steuerung 6 jedoch, dass die vorstehend genannten Drehmomentflussrichtungen entgegengesetzt zueinander verlaufen, leitet die Steuerung 6 die Drehmomentrichtungsphase 20 ein, um die Schlupfrichtung der herankommenden Kupplung 8b zu ändern. Solange dies noch nicht geschehen ist, würde das Druckbeaufschlagen der herankommenden Kupplung 8b dazu führen, dass ein negatives Drehmoment auf die herankommende Kupplung 8b ausgeübt wird. Aufgrund der Kupplung 12, 13 zwischen den Ein- und Ausgängen der weggehenden Kupplung 8a und der herankommenden Kupplung 8b kann die Steuerung 6 jedoch die Schlupfdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b durch Änderung des Drucks in der weggehenden Kupplung 8a umkehren. Da die Steuerung 6 den Druck in der weggehenden Kupplung 8a reduziert, überträgt die Kupplung 8a weniger Drehmoment, was zu einer Beschleunigung des Antriebs der weggehenden Kupplung 8a führt. Auf diese Weise kann die Steuerung 6 die negative Schlupfdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b reduzieren, bis die Schlupfdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b positiv ist.
  • Mit dem Reduzieren des Drucks in der weggehenden Kupplung 8a verringert sich jedoch auch das Ausgangsdrehmoment der weggehenden Kupplung 8a. Daher sollte vorzugsweise ein Gleichgewicht zwischen den beiden folgenden Zielen erreicht werden:
    • - der weggehende Kupplungsdruck sollte verringert werden, um den Schlupf der herankommenden Kupplung so schnell wie möglich umzukehren; und
    • - Das Ausgangsdrehmoment sollte vorzugsweise aufrechterhalten werden, um einen Drehmomentabfall zu vermeiden.
  • Die Steuerung 6 kann die weggehende Kupplung 8b so steuern, dass sie einem Schlupfdrehzahl-Sollwert folgt - einem Schlupfdrehzahlprofil, das vom aktuellen Wert zu einem kleineren Wert mit entgegengesetztem Vorzeichen geht - so dass ein Gleichgewicht zwischen Zeit und Ausgangsdrehmoment erreicht werden kann. Zu diesem Zweck kann die Steuerung 6 die Schlupfdrehzahl der weggehenden Kupplung 8a so steuern, dass der Druck in der weggehenden Kupplung 8a reduziert und später wieder erhöht wird, um dieser Trajektorie zu folgen. Wenn die Steuerung 6 diesen Zustand erreicht hat (das Vorzeichen der Schlupfdrehzahl ist umgekehrt), führt das Aufbringen von Druck auf die herankommende Kupplung 8b zu einem positiven Drehmoment. Dies ist der Moment, in dem die Steuerung 6 die Überlappungsphase 18 einleiten kann, in der die herankommende Kupplung 8b das Drehmoment der weggehenden Kupplung 8a übernimmt.
  • RICHTUNG DES ÜBER DEN TC ÜBERTRAGENEN DREHMOMENTFLUSSES
  • Wie bereits erwähnt, spielt die Richtung des über den TC 4 übertragenen Drehmomentflusses typischerweise eine wichtige Rolle während des Schaltvorgangs. Zum Messen oder Schätzen dieser Richtung können verschiedene Verfahren verwendet werden. Das verwendete Verfahren spielt keine Rolle, solange es eine ausreichend genaue Schätzung des Eingangsdrehmoments am Getriebe 3 liefert. Zum Beispiel kann die Richtung des über den TC 4 übertragenen Drehmomentflusses über einen oder mehrere Sensoren gemessen werden, sie kann anhand der Motor- oder Drehmomentwandlereigenschaften geschätzt werden oder sie kann anhand der das System beschreibenden dynamischen Gleichungen bestimmt werden. Das Verfahren wird hier anhand der Drehmomentwandlereigenschaften veranschaulicht.
  • Die TC ist typischerweise gut durch den unten dargestellten Gleichungssatz charakterisiert. Das Tp2000 (Pumpendrehmoment bei einer Pumpendrehzahl von 2000 U/min) und das TR (Drehmomentverhältnis, bei dem das Pumpendrehmoment erhöht wird, um ein Turbinendrehmoment zu erhalten), als Funktion des Drehzahlverhältnisses, sind allgemein vorgesehene Kenngrößen.
  • Sie können einfach als Nachschlagetabellen als Funktion der SR_TC wiederverwendet werden. S R T C = n t u r n e ; T p = T p 2000 ( S R T C ) ∗ n e 2 2000 2 ; T t u r = T p ∗ T R ( S R T C )
    Figure DE112019001201T5_0004
  • RICHTUNG DES ÜBER DIE RUTSCHKUPPLUNG ÜBERTRAGENEN DREHMOMENTFLUSSES
  • Die Steuerung 6 kann die Drehmomentrichtung anhand des Arbeitspunkts der TC 4 schätzen. Im Allgemeinen ist die Drehmomentrichtung positiv (vom ICE zum Ausgang) für Drehzahlverhältnisse des Drehmomentwandlers SRTCkleiner als 1. Dies wird als Antriebssituation bezeichnet. Für SRTC > 1 ist die Drehmomentrichtung normalerweise negativ und kann als Bremssituation bezeichnet werden. Einige kleine Variationen um den Schaltpunkt (SRTC= 1) sind möglich, so dass es normalerweise vorzuziehen ist, das Drehmoment unter Verwendung der Tp2000-Karte am tatsächlichen SRTCzu erhalten und das Vorzeichen des berechneten Turbinendrehmoments zu extrahieren. Wie oben erwähnt, kann die Steuerung 6 die Richtung des Drehmoments basierend auf dem Arbeitspunkt des TC 4 bestimmen.
  • Wenn ein neuer Gang eingelegt wird, kann man die Drehmomentrichtung beim Betätigen dieser Kupplung gemäß der nachstehend gezeigten Berechnung bestimmen. Dies unterscheidet sich typischerweise von der Definition der Schlupfdrehzahl, die ebenfalls angegeben werden kann. n S c h l u p f = n i n − n a u s ; T d i r = V o r z ( n i n ) ⋅ ​ V o r z ( n S c h l u p f )
    Figure DE112019001201T5_0005
    Um die Drehmomentrichtung der herankommenden Kupplung umzukehren, muss das Vorzeichen der herankommenden Kupplungsschlupfdrehzahl typischerweise umgekehrt werden, bevor die Kupplung mit der Drehmomentübertragung beginnt, beispielsweise durch Steuerung des weggehenden Kupplungsdrucks.
  • ÜBERLAPPUNGSPHASE: HERANKOMMENDE KUPPLUNG
  • Während der Überlappungsphase 18 erhöht die Steuerung 6 typischerweise den Druck in der herankommenden Kupplung 8B auf ein Niveau, bei dem die Kupplung das gesamte vom Drehmomentwandler 4 kommende Drehmoment übertragen kann. Zu diesem Zweck kann die Steuerung 6 ein Vorsteuerungsprofil mit einem adaptiven Endpunkt verwenden, der auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der herankommenden Kupplung 8b basiert.
  • Die herankommende Kupplung 8b befindet sich während dieser Phase im Allgemeinen im Schlupf. Es ist jedoch denkbar, dass die herankommende Kupplung 8b bereits zu klemmen (anzuhaften) beginnt, weil die Rutschdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b gering ist. In dieser Situation ist es vorzuziehen, dass die Steuerung 6 die herankommende Kupplung 8b geschlossen hält und den Druck schnell erhöht, um zu verhindern, dass die Kupplung 8b wieder zu rutschen beginnt. Die Steuerung 6 kann dann die Überlappungsphase 18 beenden und die Synchronisationsphase 23 und die Sperrphase 24 für die herankommenden Kupplung 8b starten.
  • Wenn jedoch die Drehmomentrichtungsphase 20 ausgeführt wurde, weil das Vorzeichen des Schlupfes vorher nicht korrekt war und nun von der Steuerung 6 korrigiert wurde, wird die Schlupfdrehzahl typischerweise bereits klein sein. In diesem Fall kann die beschriebene Bedingung ignoriert werden, um die Übergabe des Drehmoments abzuschließen. Ausführungsformen typischer Druckprofile der herankommenden Kupplung 8b sind in 6 dargestellt.
  • ÜBERLAPPUNGSPHASE: WEGGEHENDE KUPPLUNG
  • Das Ziel während dieser Phase ist typischerweise das Reduzieren der Drehmomentübertragung durch die weggehende Kupplung 8a. In diese Phase kann aus zwei verschiedenen früheren Phasen eingetreten werden:
    • - aus der Abfallphase 21, wenn die Drehmomentrichtung korrekt war; und
    • - aus der Drehmomentrichtungsphase 20, wenn die Drehmomentrichtung vorher nicht korrekt war, jetzt aber korrigiert wurde.
  • Im ersten Fall befindet sich die weggehende Kupplung 8a im Klemmen oder Schlupf, je nachdem, wie sie die Abfallphase verlässt. Im zweiten Fall rutscht die Kupplung 8a zwangsläufig. In beiden Situationen steuert die Steuerung 6 die weggehende Schlupfdrehzahl durch Verwendung eines konstanten Schlupfdrehzahl-Sollwertes, nämlich des erfassten Schlupfdrehzahlwertes zu Beginn der Überlappungsphase 18. Um vollständig generisch zu sein, kann der Feedback-Steuerfehler wie folgt berechnet werden: F e h l e t = ( n s , w e g − n s , w e g , c a p t ) ∗ V o r z ( T t u r , c a p t ) ∗ V o r z ( n i n ) ,
    Figure DE112019001201T5_0006
    wobei ns,weg die weggehende Schlupfdrehzahl ist, ns,weg,capt die erfasste weggehende Schlupfdrehzahl zu Beginn der Überlappung ist, Ttur,capt das erfasste Turbinendrehmoment zu Beginn der Überlappung ist und nin die Drehzahl der Kupplungseingangswelle ist.
  • Da die Steuerung 6 den herankommenden Druck erhöht, um das Drehmoment zu übernehmen, beeinflusst der Druck in der herankommenden Kupplung 8b normalerweise die Schlupfdrehzahl der weggehenden Kupplung 8a, die feedbackgesteuert ist. Der Druck in der herankommenden Kupplung 8b kann daher auch den Druck in der weggehenden Kupplung 8a beeinflussen. Da die herankommende Kupplung 8b das Drehmoment übernimmt, kann der aufgebrachte Druck der weggehenden Kupplung 8a (im Schlupf) zu hoch sein, wodurch die weggehende Kupplung 8a wieder zum Synchronisieren neigt. Daher kann die Steuerung 6 den Druck in der weggehenden Kupplung 8a reduzieren, um die Schlupfdrehzahl wieder zu erhöhen. Im Idealfall ist das gesamte Drehmoment am Ende der Überlappungsphase 18 an die herankommende Kupplung 8b übergeben worden.
  • In der Zwischenzeit kann ein Vorsteuerdruckprofil auf die weggehende Kupplung angewendet werden, um ihren Druck von dem Niveau, auf dem sie sich zu Beginn der Phase befindet, auf den Kupplungsentlastungsdruck zu senken.
  • Es kann auch ein maximales Feedforward-Steuerdruckprofil berechnet werden, um den weggehenden Druck zum Verringern zu zwingen, falls er den berechneten Wert erreicht. Theoretisch ist am Ende der Überlappungsphase der maximale Druck der weggehenden Kupplung gleich dem Anpressdruck (kiss pressure). Aufgrund verschiedener Hysterese-Effekte im Gesamtsystem sollte jedoch ein Druck verwendet werden, der niedriger ist als der Anpressdruck. Dieses Niveau wird als Entlastungsdruck bezeichnet und kann als ein Bruchteil des tatsächlichen Anpressdrucks eingestellt werden. Dies ermöglicht in der Regel ein direktes Verknüpfen des Entlastungsdrucks mit dem Anpressdruck, da letzterer beispielsweise mit der Temperatur variieren kann. Die Austrittsbedingung, die verwendet wird, um zur nächsten Phase überzugehen, beinhaltet normalerweise den weggehenden Druck, der das Entlastungsdruckniveau erreicht.
  • SYNCHRONISATIONSPHASE
  • Am Ende der Überlappungsphase 18 überträgt die herankommende Kupplung 8b normalerweise das gesamte vom Drehmomentwandler 4 erzeugte Drehmoment, ist aber noch nicht unbedingt synchronisiert. In dieser Phase kann die herankommende Kupplung 8b synchronisiert werden, indem sie einer glatten Referenz-Schlupfdrehzahl-Trajektorie folgt. Das Verfolgen eines Schlupfdrehzahl-Sollwerts, der sanft auf Null geht, ermöglicht es, den Übergang vom Schlupf zum Klemmen so durchzuführen, dass mechanische Stöße natürlich begrenzt werden können.
  • AUSRÜCKPHASE FÜR DIE WEGGEHENDE KUPPLUNG
  • Normalerweise besteht das Ziel in dieser Phase darin, den Druck der weggehenden Kupplung 8a auf Null zu bringen und in einigen Situationen das Drehmoment von der weggehenden Kupplung 8a an die herankommende Kupplung 8b zu übergeben.
  • Dieser Teil verwendet typischerweise ein FeedforwardSteuerprofil, das mit dem letzten Druckwert der Überlappungssteuerung beginnt. Die Steuerung 6 kann den Druck für einen Moment konstant halten und dann auf das Niveau des Entlastungsdrucks übergehen. Die Steuerung 6 kann dann den Druck weiter auf Null reduzieren.
  • In den meisten Situationen ist der letzte Wert der Überlappung bereits der Entlastungsdruck. In Fällen, in denen die herankommende Kupplung in der Überlappungsphase 18 synchronisiert wird, kann der aufgefangene Druck der weggehenden Kupplung 8a höher sein und das Drehmoment muss noch von der weggehenden Kupplung 8a auf die herankommende Kupplung 8b übertragen werden. Indem der Druck in der weggehenden Kupplung 8a auf sanfte Weise reduziert wird, kann das Drehmoment auf die herankommende Kupplung 8b übertragen werden. Daher wird dieses Profil vorzugsweise glatt gestaltet, um mit diesen Fällen umgehen zu können. 7 zeigt Ausführungsformen typischer Druckprofile in der weggehenden Kupplung 8a während der Druckentlastungsphase.
  • SPERRPHASE
  • Bei einer Steuerung mit offenem Regelkreis (open-loop control) kann die Steuerung 6 den Druck der herankommenden Kupplung 8b auf den maximalen Druck, typischerweise 20 bar, erhöhen und die Kupplung für eine verlustfreie Drehmomentübertragung blockieren. 8 zeigt Ausführungsformen typischer Druckprofile in der herankommenden Kupplung 8b während der Sperrphase.
  • DYNAMISCHE DRUCKKOMPENSATION
  • Um den dynamischen Druck, der sich in der Kupplung aufbauen kann und der von der Drehzahl der Getriebewelle, der Kupplungsgeometrie sowie dem Druck und Durchmesser der Ölleitung abhängig sein kann, kompensieren zu können, kann die Steuerung 6 folgende Strategie anwenden.
  • In allen Phasen und sowohl bei den weggehenden- als auch bei den herankommenden Kupplungen kann ein dynamischer Druck entstehen, der durch die Rotation einer Ölmasse in den Kupplungen erzeugt wird. Diese Massendrehung erzeugt aufgrund von Zentrifugaleffekten typischerweise eine Kraft auf den Kupplungskolben. Dieser dynamische Druck in den Kupplungen kann in allen Phasen des Schaltvorgangs Störungen verursachen, da er einen zusätzlichen Druck erzeugt, der den herankommenden Kupplungsdruck stören kann, der das Öffnen der weggehenden Kupplung verzögern kann.
  • Um den dynamischen Druck zu kompensieren, kann die Steuerung 6 während jedem Schaltvorgang in Echtzeit eine Schätzung berechnen und den geschätzten Druckwert aus dem eingestellten Druckprofil reduzieren. Die Schätzung kann vorgenommen werden anhand der Beziehung 0 P c ¯ = 1 4 ρ ω 2 ( R o 2 + R i 2 − 2 R p 2 ) ,
    Figure DE112019001201T5_0007
    wobei (ω) die Winkeldrehzahl der Welle ist, P c der mittlere dynamische Druck auf den Kupplungskolben aufgrund der Zentrifugalkraft ist, Ri, Ro, Rp die lokalen, inneren, äußeren und Ölleitungsrohrradien des Kupplungskolbens sind und ρ die Dichte des Getriebeöls (Automatikgetriebeflüssigkeit) ist. Es kann auch eine Kompensation für Druckschwankungen geben, die durch die Ölpumpenkapazität bei verschiedenen Motordrehzahlen verursacht werden (die Ölpumpe kann bei höheren Motordrehzahlen stärker sein). Dieses Modell kann sowohl in einer LU-Kupplung eines Drehmomentwandlers als auch in herankommenden und weggehenden Kupplungen verwendet werden, um die Steuerung robust gegen unterschiedliche Wellendrehzahlen und Änderungen der Öldichte zu machen. Sie kann ferner die Geometrie des Kupplungskolbens und den Ölleitungsdurchmesser berücksichtigen.
  • WIE MAN MIT VERSCHIEDENEN SCHALTTYPEN UMGEHT
  • Während des Schaltvorgangs kann sich die Richtung des Drehmoments (des TC) ändern, beispielsweise aufgrund von Änderungen der Straßenbelastung, der Betätigung der Drosselklappe, der Art des Schaltvorgangs (kinematische Drehzahlverhältnisse). Der Schaltvorgang sollte vorzugsweise in der Lage sein, mit diesen Situationen fertig zu werden. Wenn wir diese Auswirkungen berücksichtigen, kann eine erschöpfende Liste aller Schalttypen erstellt werden.
  • Verschiedene Schalttypen werden durch zwei kombinierte Wörter, wie etwa „Antrieb-Antrieb“, definiert. Das erste Wort gibt den Zustand des Systems zu Beginn des Schaltvorgangs an und das zweite Wort bezieht sich auf den Zustand nach dem Schaltvorgang. „Antrieb“ bedeutet einen positiven Drehmomentfluss (vom Motor zum Ausgang) und „Bremse“ bedeutet einen negativen Drehmomentfluss vom Ausgang zum Motor). Es ist zu beachten, dass eine Bremse in diesem Sinne in keinem direkten Zusammenhang mit dem Betätigen der Bremsen des Fahrzeugs steht. Sie bezieht sich auf den Beitrag des Antriebsstrangs zum Fahrzeug.
  • Es können insgesamt 10 Schalttypen definiert werden:
    1. 1. Einfaches Schließen (Schließen von 1 Kupplung ohne mechanischen Weg von TC nach außen).
    2. 2. Start (Schließen der Kupplung, die einen mechanischen Weg von TC nach außen macht).
    3. 3. Antrieb-Antrieb-Hochschaltvorgang→Hochschaltvorgang mit positivem Drehmoment am Ausgang.
    4. 4. Antrieb-Antrieb-Herunterschaltvorgang → ,Kickdown' für mehr Traktion.
    5. 5. Brems-Brems-Hochschaltvorgang → Bergabfahren und dabei Motordrehzahl und Bremsmoment reduzieren.
    6. 6. Brems-Brems-Hochschaltvorgang → Motorbremsen erhöhen, bergab Motorbremse erhöhen, Motorstillstand verhindern.
    7. 7. Brems-Antrieb-Hochschaltvorgang → TC > 1 im unteren Gang und TC < 1 im oberen Gang.
    8. 8. Brems-Antrieb-Herunterschaltvorgang → TC > 1 im oberen Gang und TC < 1 im unteren Gang (sehr unwahrscheinlich).
    9. 9. Antrieb-Brems-Herunterschaltvorgang → TC <1 im oberen Gang und TC >1 im unteren Gang.
    10. 10. Antrieb-Brems-Hochschaltvorgang → TC < 1 im unteren Gang und TC > 1 im oberen Gang (sehr unwahrscheinlich)
  • EINFACHES SCHLIESSEN
  • Es gibt keine weggehende Kupplung. Die herankommende Kupplung führt die Füll-, Synchronisations- und Sperrphase durch. Die Überlappung ist nicht erforderlich, da es keine weggehende Kupplung gibt. Somit kann in dieser Situation die Synchronisation direkt nach der Befüllung beginnen. Der Schaltvorgang wird mit der Sperrphase beendet.
  • START
  • Es gibt keine weggehende Kupplung. Diese Teile können also übersprungen werden. Typischerweise wird nur der Arbeitsablauf für die herankommende Kupplung benötigt. In der Regel ist eine Füllung erforderlich, die Überlappung ist nicht erforderlich, da es keine weggehende Kupplung gibt. Daher kann in dieser Situation die Synchronisation direkt nach der Befüllung beginnen. Der Schaltvorgang kann mit der Sperrphase enden.
  • ANTRIEB-ANTRIEB-HOCHSCHALTVORGANG
  • In der Situation Antrieb-Antrieb-Hochschaltvorgang ist das Ausgangsdrehmoment vor und nach dem Schaltvorgang positiv. Um einen guten Schaltvorgang ohne Verlust des Ausgangsdrehmoments zu gewährleisten, kann die folgende Strategie verwendet werden:
    1. 1. Abfallen des weggehenden Kupplungsdrucks, diesen aber im Klemmen halten und die herankommende Kupplung füllen.
    2. 2. Durchführen der Überlappungsphase (Drehmoment), wobei die herankommende Kupplung das Drehmoment von der weggehenden Kupplung übernimmt. Die weggehende Kupplung befindet sich zu Beginn noch im Klemmen und könnte während der Überlappungsphase zu rutschen beginnen. Am Ende der Überlappungsphase überträgt die Weggehende typischerweise kein Drehmoment mehr und der Druck ist gleich oder niedriger als der Anpressdruck.
    3. 3. Reduzieren des letzten Teils des Drucks in der Weggehenden auf Null und synchronisieren der herankommenden Kupplung.
  • ANTRIEB-ANTRIEB-HERUNTERSCHALTVORGANG
  • Ein Antrieb-/Antrieb-Herunterschaltvorgang ist ein Herunterschaltvorgang, bei dem das Ausgangsdrehmoment positiv bleibt. Diese Situation ist dann erforderlich, wenn mehr Traktionsmoment benötigt wird.
  • Die Herausforderung bei diesem Schalttyp besteht darin, dass die Drehmomentrichtungen nicht gleich sind. Die Ausrichtung des TC ist positiv, was in der Regel erwünscht ist. Die Drehmomentrichtung der herankommenden Kupplung (niedriger Gang) ist jedoch zu Beginn des Schaltvorgangs negativ. Es müssen einige Anstrengungen unternommen werden, um die Drehmomentrichtung der herankommenden Kupplung positiv zu gestalten.
  • Dieser Schaltvorgang kann einen oder mehrere der folgenden Schritte umfassen:
    1. 1. Abfallen des Drucks in der weggehenden Kupplung, diesen aber im Klemmen halten und die herankommende Kupplung bereits füllen.
    2. 2. Reduzieren des Drucks in der weggehenden Kupplung und die a weggehende Kupplung in Schlupf bringen. Halten der herankommenden Kupplung auf Anpressdruck. Steuern des Schlupfes der herankommenden Kupplung bei weggehendem Druck, der die Drehmomentrichtung ändert.
    3. 3. Überlappen, Übernehmen des Drehmoments von der weggehenden Kupplung auf die herankommende Kupplung.
    4. 4. Synchronisation
    5. 5. Abfallen des Drucks in der weggehenden Kupplung, diesen aber im Klemmen halten und die herankommende Kupplung bereits füllen.
    6. 6. Reduzieren des Drucks in der weggehenden Kupplung und die a weggehende Kupplung in Schlupf bringen. Halten der herankommenden Kupplung auf Anpressdruck. Kontrollieren des Schlupfes der herankommenden Kupplung durch Steuern des Drucks der weggehenden Kupplung, um die Drehmomentrichtung zu ändern.
    7. 7. Überlappen, Übernehmen des Drehmoments von der weggehenden Kupplung auf die herankommende Kupplung. Aber hier synchronisiert sich die herankommende Kupplung in der Regel schon während der Überlappung
    8. 8. Verriegeln der herankommenden Kupplung und Reduzieren des Drucks in der weggehenden Kupplung, um das Drehmoment an die geschlossene Kupplung zu übergeben.
  • BREMS-BREMS-HOCHSCHALTVORGANG/-HERUNTERSCHALTVORGANG
  • Der Brems-Brems-Hochschaltvorgang kann die gleiche Strategie beinhalten wie der Antrieb-Antrieb-Herunterschaltvorgang (siehe oben). Der Brems-Brems-Herunterschaltvorgang kann die gleiche Strategie beinhalten wie der Antrieb-Antrieb-Hochschaltvorgang (siehe oben).
  • BREMS-ANTRIEB-HOCHSCHALTVORGANG/-HERUNTERSCHALTVORGANG
  • In der Brems-Antrieb-Hochschaltsituation ist das Ausgangsdrehmoment zu Beginn des Schaltvorgangs negativ und wechselt irgendwann während des Vorgangs das Vorzeichen. Dies kann einer Fahrt bergab mit der Motorbremse und einem Hochschalten entsprechen, um das Fahrzeug wieder zu beschleunigen. Der Schaltvorgang beginnt wie bei einem Brems-Brems-Hochschaltvorgang (siehe oben), mit dem Unterschied, dass sich während einer der vier Stufen die Richtung des TC-Drehmoments umkehrt.
    • - Wenn die Umkehrung während Schritt 1 erfolgt, kann der Schaltvorgang genau wie ein Antrieb-Antrieb-Hochschaltvorgang erfolgen.
    • - Wenn die Umkehrung während Schritt 2 erfolgt, kann es vorkommen, dass das Vorzeichen der Schlupfdrehzahl nicht umgekehrt wird, wenn der Druck in der weggehenden Kupplung abgelassen wird. Dies wird typischerweise von der Steuerung erkannt, da der Druck in der weggehenden Kupplung das Anpressdruckniveau (oder niedriger) erreichen kann. Er kann dann sofort in die Synchronisationsphase (Schritt 4) übergehen, da die weggehende Kupplung keinen Drehmoment mehr überträgt.
    • - Wenn die Umkehrung während Schritt 3 erfolgt, kann die Tatsache, dass die Schlupfdrehzahl nach Schritt 2 auf ein niedriges Niveau gesteuert wird, dazu beitragen, die Drehmomentrichtung der herankommenden Kupplung automatisch umzukehren. In der Regel hat dies keine negativen Auswirkungen auf das Ausgangsdrehmoment, da es im Moment des Vorzeichenwechsels notwendigerweise auch auf einem sehr niedrigen Niveau liegt. Abhängig vom Drehmomentniveau nach der Umkehrung wird entweder die Drehmomentrichtung der herankommenden Kupplung sehr schnell mit der TC-Drehmomentrichtung übereinstimmen, oder die herankommende Kupplung wird automatisch synchronisiert, was Schritt 4 hilft.
    • - Wenn die Umkehrung während Schritt 4 geschieht, wird sie dadurch nur schneller.
  • In der Regel ist der Brems-Antrieb-Herunterschaltvorgang unwahrscheinlich. Er beginnt als ein Brems-Brems-Herunterschaltvorgang (siehe oben). Normalerweise ist die einzige Möglichkeit, eine Drehmomentwende zu erzeugen, während die Kupplung im Leerlauf klemmt (was bis zur Synchronisation gewünscht wird), entweder die Drehzahl der Turbinenwelle durch Drücken des Bremspedals zu verlangsamen oder den Motor durch Drücken des Gaspedals zu beschleunigen. Wenn die weggehende Kupplung zu rutschen beginnt, gibt es typischerweise zwei Möglichkeiten, die TC-Drehmomentrichtung umzukehren: Entweder schaltet die daraus resultierende Turbinenwellenverzögerung den Drehmomentwandler vom Brems- in den Antriebszustand um. Erfolgt die Umkehrung während der Abfallphase, kann der Schaltvorgang nahtlos wie bei einem Antrieb-Antrieb-Herunterschaltvorgang erfolgen (siehe oben). Wenn die Umkehrung während der Überlappung erfolgt, hat dies in der Regel keine negativen Auswirkungen auf das Ausgangsdrehmoment, da es im Moment des Vorzeichenwechsels notwendigerweise auch auf einem sehr niedrigen Niveau liegt. Wenn die Umkehrung während der Synchronisation erfolgt, macht sie diese in der Regel nur schneller.
  • ANTRIEB-BREMS-HERUNTERSCHALTVORGANG/HOCHSCHALTVORGANG
  • In der Antrieb-Brems-Herunterschaltsituation ist das Ausgangsdrehmoment zu Beginn des Schaltvorgangs positiv und wechselt irgendwann während des Vorgangs das Vorzeichen. Dies kann dem Fahren unter Zugkraft und dem Herunterschalten zum Abbremsen des Fahrzeugs mittels Motorbremse entsprechen.
  • Der Schaltvorgang kann wie beim Antrieb-Antrieb-Herunterschaltvorgang (siehe oben) beginnen, mit dem Unterschied, dass sich während einer der vier Stufen die TC-Drehmomentrichtung umkehrt. Diese Situation ist das Dual des Brems-Antrieb-Hochschaltvorgangs und es gelten die gleichen Anmerkungen, mit dem einzigen Unterschied, dass „Antrieb-Antrieb-Hochschaltvorgang“ durch „Brems-Brems-Herunterschaltvorgang“ ersetzt werden muss, wenn die Umkehrung während Schritt 1 erfolgt (siehe oben).
  • Normalerweise ist es unwahrscheinlich, dass der Antrieb-Brems- Hochschaltvorgang erfolgt. Der Schaltvorgang kann als Antrieb-Antrieb-Hochschaltvorgang beginnen (siehe oben) und es gibt zwei Möglichkeiten, diesen Schaltvorgang auszulösen. Zunächst beginnt die weggehende Kupplung vor der Synchronisationsphase zu rutschen (was in diesem Fall unerwünscht ist) und die Beschleunigung der Turbinenwelle schaltet den Zustand des Drehmomentwandlers von Antrieb auf Bremse um. Zweitens wird die Drehmomentrichtung des Drehmomentwandlers aufgrund der sinkenden Motordrehzahl umgekehrt. Dies bedeutet in der Regel, dass der Fahrer in der Mitte des Schaltvorgangs das Gaspedal plötzlich vollständig loslässt (die weggehende Kupplung muss jedoch nicht rutschen). Erfolgt die Umkehrung während der Abfallphase, kann der Schaltvorgang in jedem Fall nahtlos wie bei einem Brems-Brems-Hochschaltvorgang (siehe oben) ablaufen. Wenn die Umkehrung während der Überlappung erfolgt, hat sie typischerweise keine negativen Auswirkungen auf das Ausgangsdrehmoment, da es in dem Moment, in dem es sein Vorzeichen ändert, normalerweise auf einem sehr niedrigen Niveau liegt. Wenn die Umkehrung während der Synchronisation erfolgt, macht sie diese in der Regel typischerweise nur schneller.
  • Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auch auf ein Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Schaltparameters des oben beschriebenen Fahrzeuggetriebes 3. Das Verfahren zum Bestimmen des Schaltparameters des Fahrzeuggetriebes 3 lässt sich vorteilhaft mit den oben beschriebenen Schritten und Merkmalen im Zusammenhang mit der Verfahren zum Schalten des Fahrzeuggetriebes 3 kombinieren. Das Verfahren wird in 9-12 näher erläutert.
  • 9 zeigt ferner ein Ablaufdiagramm, das verschiedene Phasen einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Schalten des Getriebes aus 1 zeigt, wobei der Schaltvorgang den Übergang einer Drehmomentübertragung von der weggehenden Kupplung 8a an die herankommende Kupplung 8b beinhaltet. Die in 9 dargestellten Schritte und Phasen ähneln den in und in Bezug auf 2 dargestellten Schritten und Phasen, sofern nicht anders angegeben. Daher können die Überlappungsphase 180, die Überlappungsphase 180a, die Überlappungsphase 180b, die weggehende Ausrückphase 220, die Synchronisationsphase 230 und die Sperrphase 240 einige oder alle Merkmale der Überlappungsphase 18, der Überlappungsphase 18a, der Überlappungsphase 18b, der weggehenden Ausrückphase 22, der Synchronisationsphase 23 und der Sperrphase 24 beinhalten, sofern nicht anders angegeben. In 9 ist der Beginn der Überlappungsphase durch „Überlappungsbeginn 160“ gekennzeichnet.
  • 10 zeigt die Druckprofile p1, p2 und die Schlupfdrehzahlen n1, n2 der weggehenden Kupplung 8a bzw. der herankommenden Kupplung 8b während der Überlappungsphase 180a, 180b, der weggehenden Ausrückphase 220, der Synchronisationsphase 230 und der Sperrphase 240. Die Druckprofile p1, p2 und Schlupfdrehzahlen n1, n2 sind für ein gegebenes/gemessenes Drehmoment dargestellt, das vom Eingang des Getriebes 3 auf den Ausgang des Getriebes 3 übertragen wird. In 10 ist der Beginn der Überlappungsphase mit t0 angegeben, während das Ende der Überlappungsphase mit t1=t2 angegeben ist.
  • Das Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Schaltparameters des Fahrzeuggetriebes 3 beinhaltet mindestens die folgenden Schritte. Ein Schaltvorgang erfolgt durch Ausrücken der weggehenden Kupplungsvorrichtung 8a und Einrücken der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b. Die weggehende Kupplungsvorrichtung 8a stoppt die Drehmomentübertragung durch das Getriebe 3 zum ersten Zeitpunkt t1. Die herankommende Kupplungsvorrichtung beginnt zu einem zweiten Zeitpunkt t2 mit der Drehmomentübertragung durch das Getriebe 3. Der Schaltparameter wird zum ersten Zeitpunkt t1 und/oder zum zweiten Zeitpunkt t2 bestimmt. Gewöhnlich markiert der zweite Zeitpunkt t2 das Ende der Überlappungsphase 18b, 180b und den Beginn der Synchronisationsphase 23, 230. Ferner markiert der erste Zeitpunkt t1 das Ende der Überlappungsphase 18a, 180a und den Beginn der weggehenden Ausrückphase 22, 220. Häufig wird gewünscht, dass die Zeitpunkte t1 und t2 zeitlich gleich sind (siehe 10). Im Folgenden wird angenommen, dass der erste Zeitpunkt t1 und der zweite Zeitpunkt gleich sind, also t1=t2. In einigen Ausführungsformen können sich t1 und t2 voneinander unterscheiden. Zum Beispiel kann t1 später oder früher als t2 liegen.
  • Die Schlupfdrehzahl n1 der weggehenden Kupplung 8a und die Schlupfdrehzahl n2 der herankommenden Kupplung 8b werden während des Schaltvorgangs bestimmt. Dabei ist die Schlupfdrehzahl n1, n2 die Differenz zwischen den Drehzahlen des Eingangs und des Ausgangs der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b gemäß der obigen Gleichung ni, schlupf = ni, in - ni, aus, wobei i=1 für die weggehende Kupplungsvorrichtung 8a und i=2 für die herankommende Kupplungsvorrichtung 8b steht.
  • Zum Bestimmen der Schlupfdrehzahl n1 wird eine Drehzahl eines ersten Eingangs der weggehenden Kupplung 8a und eine Drehzahl eines ersten Ausgangs der weggehenden Kupplung 8a gemessen oder bestimmt. Zum Bestimmen der Schlupfdrehzahl n2 wird eine Drehzahl eines zweiten Eingangs der herankommenden Kupplung 8b und eine Drehzahl eines zweiten Ausgangs der herankommenden Kupplung 8b gemessen oder bestimmt.
  • Die Drehzahl des ersten und zweiten Eingangs der weggehenden Kupplung 8a und der herankommenden Kupplung 8b kann anhand einer Drehzahl ntur des Eingangs des Getriebes 3 bestimmt werden. Die Drehzahl des ersten und zweiten Ausgangs kann auf einer Drehzahl naus des Fahrzeugausgangs 5 (siehe 1) und den Drehzahlverhältnissen 9a und 9b basieren. Alternativ oder zusätzlich wird die Drehzahl des ersten und zweiten Ausgangs anhand einer Drehzahl des Motors 2 und der Drehzahlverhältnisse 9a und 9b bestimmt. Auf diese Weise können vorhandene Drehzahlsensoren für die Bestimmung der genannten Drehzahlen genutzt werden. Optional können Drehzahlsensoren (nicht gezeigt) am ersten Ausgang der ersten Kupplung 8a und am ersten Ausgang der zweiten Kupplung 8b angeordnet werden, um die Drehzahlen des ersten Ausgangs bzw. des zweiten Ausgangs zu messen.
  • Die erste Schlupfdrehzahl n1 und die zweite Schlupfdrehzahl n2 werden kontinuierlich mit einer ersten vorgegebenen Schlupfdrehzahlschwelle und einer zweiten vorgegebenen Schlupfdrehzahlschwelle verglichen. Der erste Zeitpunkt t1 markiert den Zeitpunkt, an dem die erste Schlupfdrehzahl n1 die Schlupfdrehzahlschwelle der ersten Schlupfdrehzahl unter- oder überschreitet. Der zweite Zeitpunkt t2 markiert den Zeitpunkt, an dem die zweite Schlupfdrehzahl n2 die Schlupfdrehzahlschwelle der zweiten Schlupfdrehzahl unter- oder überschreitet. So wird der Schaltparameter bestimmt, wenn die erste Schlupfdrehzahl n1 und/oder die zweite Schlupfdrehzahl n2 den ersten vorgegebenen Schwellenwert und/oder den zweiten vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet. In 10 sind die Schlupfdrehzahlen n1 und n2 der weggehenden Kupplung 8a und der herankommenden Kupplung 8b während der Überlappungsphase 18, 18a, 18b, 180, 180a, 180b dargestellt. Zu Beginn der Überlappungsphase bei t0 übersteigt der Druck innerhalb der weggehenden Kupplung 8a nach wie vor den Anpressdruck/den Entlastungsdruck der weggehenden Kupplung 8a. Während der Überlappungsphase wird der Druck innerhalb der weggehenden Kupplung 8a verringert, während der Druck innerhalb der herankommenden Kupplung 8b erhöht wird. Die Schlupfdrehzahlen n1 und n2 bleiben während der Überlappungsphase 18a, 18b, 180a, 180b relativ konstant. Am Ende der Überlappungsphase 18a, 18b, 180a, 180b kommt es jedoch zu einem plötzlichen Abfall der Schlupfdrehzahlen n1 und n2 (siehe 10). Zum Zeitpunkt t1=t2 fallen die ermittelten Schlupfdrehzahlen n1 und n2 unter vorgegebene Schwellenwerte. Der Schaltparameter wird dann an diesen Punkten t1=t2 bestimmt.
  • Ferner wird ein Druck innerhalb der weggehenden Kupplungsvorrichtung 8a und ein Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b bei t1=t2 bestimmt. Handelt es sich bei den Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b um hydraulische Kupplungen, so bezieht sich der Begriff Druck auf den hydraulischen Druck, d. h. es wird ein hydraulischer Druck innerhalb der weggehenden Kupplung 8a und ein Druck innerhalb der herankommenden Kupplung 8b bei t1=t2 ermittelt. Zum Bestimmen des Drucks in den Kupplungsvorrichtungen 8a und 8b können Drucksensoren (nicht abgebildet) in den Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b verwendet werden. Alternativ kann der Druck in den Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b z. B. unter Verwendung eines Drucksollwerts p12, p22 eines Druckprofils p1, p2 bestimmt werden, mit dem die Steuerung 6 die Kupplungsvorrichtungen 8a und 8b mit Druck beaufschlagt (siehe Bild 10).
  • In einigen Ausführungsformen kann der Schaltparameter ein erstes oder eine zweites Druck-Drehmoment-Verhältnis für die entsprechenden Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b sein. Beispielsweise ist das zweite Druck-Drehmoment-Verhältnis der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b der Druck p2 und das zum Zeitpunkt t1=t2 ermittelte Drehmoment. Das Druck-Drehmoment-Verhältnis wird in einer Nachschlagetabelle gespeichert. Die Höhe des Drucks, der auf die weggehende Kupplungsvorrichtung 8a (Entlastungsdruck) und die herankommende Kupplungsvorrichtung 8b (Einrückdruck) aufzubringen ist, hängt typischerweise von der Drehmomentmenge ab, die vom Eingang des Getriebes auf den Ausgang des Getriebes übertragen werden soll. Jedes Mal, wenn ein Schaltvorgang durchgeführt wird, wird die Nachschlagetabelle mit dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b aktualisiert.
  • 12 ist eine grafische Darstellung einer Nachschlagetabelle der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b. 12 zeigt eine Vielzahl von Einrückdruck-Drehmoment-Verhältnissen der herankommenden Kupplung 8b, gemessen zum Zeitpunkt t1=t2 und nach mehreren aufeinanderfolgenden Schaltvorgängen. Wie in 12 zu sehen ist, wurde ein resultierender Vektor 80 durch die Druck-Drehmoment-Verhältnisse gezogen, die sich nach der Vielzahl der Schaltvorgänge ergeben. In 12 ist auch ein Originalvektor 82 dargestellt, der ein theoretisches Druck-Drehmoment-Verhältnis unmittelbar nach der Herstellung des Getriebes 3 darstellt. Wie aus 12 ersichtlich ist, sind der Versatz und die Steigung des resultierenden Vektors 80 gegenüber dem Versatz und der Steigung des ursprünglichen Vektors 82 aufgrund von Verschleiß und Alterung des Getriebes 3 erhöht.
  • Es sollte erwähnt werden, dass die genaue Höhe des Drucks innerhalb der Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b nicht unbedingt für das Durchführen der oben beschriebenen Verfahren erforderlich ist. Anstatt den Druck innerhalb der Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b zu messen, wird ein Drucksollwert aus dem von der Steuerung 6 verwendeten Druckprofil p1, p2 erhalten. Der Drucksollwert p12, p22 kann vom tatsächlichen Druck in den Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b z. B. um mehr als 25 % abweichen. Wenn z. B. der Solldruck zum zweiten Zeitpunkt t2 für die herankommende Kupplungsvorrichtung 8b 10 bar und der Istdruck in der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b 4 bar beträgt, kann die Steuerung 6 den Druckwert in der Druck-Drehmoment-Nachschlagetabelle auf 10 bar aktualisieren. Beim nächsten Mal, wenn ein ähnlicher Schaltvorgang durchgeführt wird, kann der gespeicherte Druckwert von 10 bar verwendet werden, was einem tatsächlichen Wert von 4 bar entspricht. Daher kann das Verfahren auch dann gut funktionieren, wenn der in der Druck-Drehmoment-Nachschlagetabelle gespeicherte Druck einen Fehler enthält.
  • In 10 wird das Vorsteuerdruckprofil p2 anhand eines „beweglichen Ziels“ geschätzt, d. h. die Drehmomentmenge Tturwird aus einer Geschwindigkeit des Fahrzeugs zu Beginn der Überlappungsphase 18a, 18b, 180a, 180b und dem in der zweiten Nachschlagetabelle gespeicherten Druck-Drehmoment-Verhältnis geschätzt. Da Fahrgeschwindigkeit, Stellung der Gaspedalposition des Fahrers und Drehmoment über eine Drehmomentkennlinie für jeden spezifischen Motor miteinander verbunden sind, kann die Drehmomentmenge Ttur ohne weiteres aus der Drehmomentkennlinie und den Kennlinien des TC (siehe oben) entnommen werden. Zum Aktualisieren der Druck-Drehmoment-Nachschlagetabelle wird eine Drehmomentmenge Ttur am Ausgang der Turbine bei t1=t2 bestimmt.
  • In einigen Ausführungsformen ist der Schaltparameter ein erster Reibungskoeffizient µ1 der weggehenden Kupplung 8a und/oder ein zweiter Reibungskoeffizient µ2 der herankommenden Kupplung 8b. Typischerweise nimmt der Reibungskoeffizient µ der Kupplungsvorrichtungen mit zunehmender Alterung und Verschleiß des Getriebes 3 ab. Folglich ist zum Einrücken der herankommenden Kupplung 8b ein höherer Druck erforderlich. Der Reibungskoeffizient kann somit zur Diagnose und Vorhersage eines Verhaltens der Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b verwendet werden. Der entsprechende Reibungskoeffizient kann mithilfe der folgenden Gleichung bestimmt werden: μ i = τ i / [ ( p i − p i ,anpress ) R i N i A i ]
    Figure DE112019001201T5_0008
    wobei τi die Menge des zum entsprechenden Zeitpunkt t1 oder t2 bestimmten Drehmoments ist, pi der Einrückdruck der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b ist, pi,anpress der Entlastungsdruck der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b ist, Ri ein Reibungsplattenradius ist, Ai eine Reibungsplattenfläche ist und Ni die Anzahl der Reibungsplatten der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b ist. In der obigen Gleichung bezieht sich der Index i auf die entsprechende Kupplungsvorrichtung: i=1 für die weggehende Kupplungsvorrichtung 8a und i=2 für die herankommende Kupplungsvorrichtung 8b. Der Druck pi in der obigen Gleichung kann gleich Pi - P̅c sein, wobei Pi ein Staudruck ist, der von einem Ventil erzeugt wird, das die entsprechende Kupplungsvorrichtung 8a, 8b druckbeaufschlagt und P̅c der mittlere dynamische Druck auf den Kupplungskolben ist (siehe oben).
  • Der Einrückdruck der herankommenden Kupplungsvorrichtung kann der Nachschlagetabelle entnommen werden (vgl. 12). Der Entlastungsdruck oder der Anpressdruck der herankommenden Kupplung kann einer Entlastungsdruck-Drehmoment-Nachschlagetabelle entnommen werden, die aktualisiert wird, wenn die herankommende Kupplung 8b ausgerückt wird. Der Entlastungsdruck oder Anpressdruck kann auch durch ein Verfahren bestimmt werden, das in der WO 2014/140041 A2 offenbart ist, das hierin unter Bezugnahme in seiner Gesamtheit aufgenommen wurde.
  • In einigen Ausführungsformen kann der Druck innerhalb der Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b gewöhnlich mit einem elektrischen Strom oder einer elektrischen Spannung verbunden werden, die einem Aktuator zum Betätigen eines Ventils oder eines Magneten oder anderer elektrischer Mittel zum Bereitstellen von Druck innerhalb der Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b zugeführt wird. So kann statt eines Druck-Drehmoment-Verhältnisses auch ein Strom-Drehmoment-Verhältnis oder ein Spannungs-Drehmoment-Verhältnis bestimmt werden. Das Strom- oder Spannungs-Drehmoment-Verhältnis kann auch in einer entsprechenden Nachschlagetabelle gespeichert werden. Ferner kann ein Reibungskoeffizient der Kupplungsvorrichtungen 8a, 8b anhand des zum Betätigen des elektrischen Aktuators erforderlichen Stroms bestimmt werden.
  • Der bestimmte Schaltparameter kann beim Durchführen eines Schaltvorgangs des Getriebes 3 verwendet werden. Im Allgemeinen wird der Schaltvorgang gemäß dem Verfahren von 2 durchgeführt, aber zusätzliche Merkmale sind in 9 dargestellt. Bezüglich der herankommenden Kupplung 8b zeigt 9 die Überlappungsphase 180b, die Synchronisationsphase 230 und die Sperrphase 240. Der Schaltvorgang wird also durch Ausrücken der weggehenden Kupplung 8a und Einrücken der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b durchgeführt. Während des Schaltvorgangs werden das Drehmoment und der Druck in der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b bestimmt.
  • Im Allgemeinen erhöht die Steuerung 6 während der Überlappungsphase 180 typischerweise den Druck in der herankommenden Kupplung 8b auf ein Niveau, bei dem die Kupplung 8b anfangen kann, das vom Drehmomentwandler 4 kommende Drehmoment zu übertragen. Zu diesem Zweck kann die Steuerung 6 ein Feedforward-Druckprofil p2 mit einem Endpunkt p22 anhand des Druck-Drehmoment-Verhältnisses der herankommenden Kupplung 8b verwenden.
  • Die herankommende Kupplung 8b befindet sich während dieser Phase 180, 180b allgemein im Schlupf. Es ist jedoch denkbar, dass die herankommende Kupplung 8b bereits zu klemmen (anzuhaften) beginnt, weil die Rutschdrehzahl der herankommenden Kupplung 8b gering ist. In dieser Situation ist es vorzuziehen, dass die Steuerung 6 die herankommende Kupplung 8b geschlossen hält und den Druck schnell erhöht, um zu verhindern, dass die Kupplung 8b wieder zu rutschen beginnt. Die Steuerung 6 kann dann die Überlappungsphase 180 beenden und die Synchronisationsphase 230 und die Sperrphase 240 für die herankommenden Kupplung 8b starten.
  • Wenn jedoch die Drehmomentrichtungsphase 20 ausgeführt wurde, weil das Vorzeichen des Schlupfes vorher nicht korrekt war und nun von der Steuerung 6 korrigiert wurde, wird die Schlupfdrehzahl typischerweise bereits klein sein. In diesem Fall kann die beschriebene Bedingung ignoriert werden, um die Übergabe des Drehmoments abzuschließen.
  • Die Überlappungsphase 180b beginnt zum Zeitpunkt t0, an dem der Druck p2 der herankommenden Kupplung einen Wert p21aufweist. Während der Überlappungsphase 180b wird der Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b auf ein zweites Druckniveau p22 erhöht (siehe Bilder 10 und 11), bei dem die herankommende Kupplungsvorrichtung 8b das gesamte Drehmoment über das Getriebe 3, d. h. vom Eingang des Getriebes 3 auf den Ausgang des Getriebes 3 überträgt. Das zweite Druckniveau p22 basiert auf dem in einem vorangegangenen Schaltvorgang bestimmten Druck-Drehmoment-Verhältnis der Nachschlagetabelle (siehe 12).
  • Bis der Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b das zweite Druckniveau p22 erreicht hat, wird der Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b durch ein Feedvorward-Steuerverfahren erhöht (siehe 9). Nachdem der Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b auf das zweite Druckniveau p22 erhöht wurde, kann der Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b weiter erhöht werden, indem ein Feedback-Steuerprozess mit dem Druck als Regelgröße, der Schlupfdrehzahl n2 als Prozessgröße und einem Referenz-Schlupfdrehzahlprofil als Prozessgröße ausgeführt wird. Der Rücksteuerprozess während der Synchronisationsphase 230 ermöglicht einen robusten Druckwert. Nachdem die Synchronisationsphase 230 abgeschlossen ist, wird der Druck innerhalb der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8b durch einen Prozess einer Steuerung mit offenem Regelkreis (open-loop control) in der Sperrphase 240 erhöht. Die in dieser Offenbarung genannten Referenz-Schlupfdrehzahlprofile können z. B. auf dem Reibungskoeffizienten der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b und/oder dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der Nachschlagetabelle der entsprechenden Kupplungsvorrichtung 8a, 8b basieren. So kann das Referenz-Schlupfdrehzahlprofil nach jedem Schaltvorgang aktiv aktualisiert werden. Die Referenz-Schlupfdrehzahlprofile können z. B. durch Ausführen eines Feedforward-Steuerprozesses aktualisiert werden. Das Referenz-Schlupfdrehzahlprofil kann z. B. während der Synchronisationsphasen 23, 230 und den Abfallphasen 21 verwendet werden, vgl. 2 und 9.
  • Zusätzlich wird während der Überlappungsphase 180a der Druck innerhalb der weggehenden Kupplungsvorrichtung 8a von einem Druckwert p11 auf ein erstes Druckniveau p12 abgesenkt, bei dem die weggehende Kupplungsvorrichtung 8a kein Drehmoment mehr vom Eingang zum Ausgang des Getriebes 3 überträgt. Das erste Druckniveau p12 basiert auf dem in einem vorherigen Schaltvorgang bestimmten Entlastungsdruck-Drehmoment-Verhältnis der weggehenden Kupplung 8a. Bis der Druck innerhalb der weggehenden Kupplungsvorrichtung 8b das erste Druckniveau p12 erreicht hat, kann der Druck innerhalb der weggehenden Kupplungsvorrichtung 8a durch Ausführen eines FeedforwardSteuerprozesses oder eines Feedback-Steuerprozesses verringert werden (siehe. 2 und 9).
  • 11 zeigt ein Druck-Zeit-Diagramm mit den Druckprofilen p1 und p2, das dem in 10 gezeigten Druck-Zeit-Diagramm ähnlich ist. Weiterhin ist in 11 ein Drehzahl-Zeit-Diagramm dargestellt. Das Drehzahl-Zeit-Diagramm beinhaltet die Schlupfdrehzahl n1 der weggehenden Kupplungsvorrichtung 8b (auch als Schlupfdrehzahl-öffnende Kupplung bezeichnet), die Schlupfdrehzahl n2 der herankommenden Kupplungsvorrichtung 8a (auch als Schlupfdrehzahlschließende Kupplung bezeichnet), die Abtriebsdrehzahl naus des Getriebes 3 (siehe auch 1), die Drehzahl ntur des Drehmomentwandlers (siehe auch 1), und die Drehzahl ntrom der Trommelwelle 7, die Motordrehzahl ne (siehe auch 1). Wie in 11 angegeben, endet die Überlappungsphase 180a, 180b bei t1=t2. Ferner wird die Vorfüllphase durch den Vorfülldruckpuffer p20 des Drucksignals p2 angezeigt.
  • Darüber hinaus wird ein Verfahren zum Überwachen eines Zustandes der Übertragung 3 unter Verwendung der oben erwähnten Reibungskoeffizienten µ1 und/oder µ2 vorgeschlagen. Zunächst werden die Reibungskoeffizienten µ1 und/oder µ2 bestimmt. Die Reibungskoeffizienten µ1 und/oder µ2 werden mit vorgegebenen Schwellenwerten verglichen. Die verglichenen Werte können von der Steuerung 6 ausgegeben werden. Eine Historie der gespeicherten Werte der Reibungskoeffizienten kann ebenfalls von der Steuerung 6 ausgegeben werden. Wenn die Reibungskoeffizienten µ1 und/oder µ2 die vorgegebenen Schwellenwerte unter- oder überschreiten, kann dies ein Hinweis darauf sein, dass die entsprechende Kupplungsvorrichtung 8a, 8b ausgetauscht werden muss. In diesem Fall kann ein Alarm von der Steuerung 6 an eine Alarmvorrichtung (nicht abgebildet) ausgegeben werden, die so konfiguriert ist, dass sie einen vibrierenden, akustischen oder visuellen Alarm ausgibt. Dieses Verfahren eignet sich besonders für Wartungszwecke.
  • Die Steuerung 6 ist so konfiguriert, dass sie mindestens eines der oben beschriebenen Verfahren ausführt. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Getriebesteuerung 6 so konfiguriert, dass sie alle oben beschriebenen Verfahren ausführt.
  • 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
    • WO 2014/140041 A2 [0030, 0153]
    • US 9109645 [0098]
    • US 2014277978 [0098]

Claims (19)

  1. Verfahren zum Bestimmen mindestens eines Schaltparameters eines Fahrzeuggetriebes (3), das Fahrzeuggetriebe (3) umfassend eine erste Kupplungsvorrichtung (8a) und ein erstes Übersetzungsverhältnis (9a); eine zweite Kupplungsvorrichtung (8b) und ein zweites Übersetzungsverhältnis (9b); einen Eingang; und einen Ausgang, wobei der Eingang und der Ausgang des Getriebes durch die einrückende erste Kupplungsvorrichtung (8a) oder die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) verbindbar sind, das Verfahren umfassend die Schritte: - Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b), wobei die erste Kupplungsvorrichtung (8a) das Übertragen von Drehmoment durch das Getriebe zu einem ersten Zeitpunkt stoppt, wobei die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) das Übertragen von Drehmoment durch das Getriebe zu einem zweiten Zeitpunkt beginnt, und - Bestimmen des Schaltparameters zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, ferner umfassend die weiteren Schritte: - Bestimmen einer Drehzahl eines zweiten Eingangs der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b), - Bestimmen einer Drehzahl eines zweiten Ausgangs der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b), - Bestimmen einer zweiten Schlupfdrehzahl der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) während des Durchführens des Schaltenvorgangs, wobei die zweite Schlupfdrehzahl eine Differenz zwischen der Drehzahl des zweiten Eingangs und des zweiten Ausgangs ist, - Bestimmen, ob die zweite Schlupfdrehzahl einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet oder überschreitet, wobei der zweite Zeitpunkt der Zeitpunkt ist, zu dem die zweite Schlupfdrehzahl einen zweiten vorbestimmten Schwellenwert unterschreitet oder überschreitet, - Bestimmen des Schaltparameters, wenn die zweite Schlupfdrehzahl den zweiten vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.
  3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner umfassend die weiteren Schritte: - Bestimmen einer Drehzahl eines ersten Eingangs der ersten Kupplungsvorrichtung (8a), - Bestimmen einer Drehzahl eines ersten Ausgangs der ersten Kupplungsvorrichtung (8a), - Bestimmen einer ersten Schlupfdrehzahl der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) während des Durchführens des Schaltvorgangs, wobei die erste Schlupfdrehzahl eine Differenz zwischen der Drehzahl des ersten Eingangs und des ersten Ausgangs ist, - Bestimmen, ob die erste Schlupfdrehzahl einen vorbestimmten Schwellenwert unter- oder überschreitet, wobei der erste Zeitpunkt der Zeitpunkt ist, an dem die erste Schlupfdrehzahl einen ersten vorbestimmten Schwellenwert unter- oder überschreitet, - Bestimmen des Schaltparameters, wenn die erste Schlupfdrehzahl den ersten vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.
  4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Betrag des Drehmoments am Eingang des Fahrzeuggetriebes (3) zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt bestimmt wird.
  5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein Druck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder ein Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) zum ersten Zeitpunkt und/oder zum zweiten Zeitpunkt bestimmt wird/werden.
  6. Verfahren nach den Ansprüchen 4 und 5, wobei der Schaltparameter ein erstes Druck-Drehmoment-Verhältnis ist, das zum ersten Zeitpunkt bestimmt wird, und/oder ein zweites Druck-Drehmoment-Verhältnis ist, das zum zweiten Zeitpunkt bestimmt wird, wobei das erste Druck-Drehmoment-Verhältnis in einer ersten Nachschlagetabelle gespeicherd wird und das zweite Druck-Drehmoment-Verhältnis in einer zweiten Nachschlagetabelle gespeichert wird.
  7. Verfahren nach Anspruch 6, wobei der Schaltparameter ein zweiter Reibungskoeffizient µ2 der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) ist, wobei der zweite Reibungskoeffizient µ2 auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis und der Geometrie der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) basiert, und/oder wobei der Schaltparameter ein erster Reibungskoeffizient µ1 der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) ist, wobei der erste Reibungskoeffizient µ1 auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis und der Geometrie der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) basiert.
  8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei der entsprechende Reibungskoeffizient µi unter Verwendung der folgenden Gleichung bestimmt wird: μ i = τ i / [ ( p i − p i ,kiss ) R i N i A i ] ,
    Figure DE112019001201T5_0009
    wobei ̅τi der Menge des zum entsprechenden Zeitpunkt bestimmten Drehmoments ist, pi der Einrückdruck der entsprechenden Kupplungsvorrichtung (8a, 8b) ist, pi,anpress der Entlastungsdruck der entsprechenden Kupplungsvorrichtung (8a, 8b) ist, Ri ein Reibungsplattenradius ist, Ai eine Reibungsplattenfläche ist und Ni die Anzahl der Reibungsplatten der entsprechenden Kupplungsvorrichtung (8a, 8b) ist.
  9. Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorgangs eines Fahrzeuggetriebes (3), umfassend: Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b), Bestimmen des Drehmoments und des Drucks innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) beim Durchführen des Schaltvorgangs, Erhöhen des Drucks innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) auf ein zweites Druckniveau (p22), bei dem die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) beginnt, ein Drehmoment durch das Getriebe (3) zu übertragen, wobei das zweite Druckniveau (p22) auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der zweiten Nachschlagetabelle basiert, das in einem vorherigen Schaltvorgang gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 6-8 bestimmt wurde.
  10. Verfahren zum Durchführen eines Schaltvorgangs eines Fahrzeuggetriebes (3), umfassend: Durchführen eines Schaltvorgangs durch Ausrücken der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder Einrücken der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b), Bestimmen des Drehmoments und des Einrückdrucks innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) beim Schaltvorgang, Verringern des Drucks innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung auf ein erstes Druckniveau, bei dem die erste Kupplungsvorrichtung (8a) aufhört, Drehmoment durch das Getriebe zu übertragen, wobei das erste Druckniveau auf dem Druck-Drehmoment-Verhältnis der ersten Nachschlagetabelle basiert, das in einem vorherigen Schaltvorgang gemäß dem Verfahren nach einem der Ansprüche 6-9 bestimmt wurde.
  11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 10, wobei der Druck bestimmt wird - durch Messen des Drucks in der entsprechenden Kupplungsvorrichtung (8a, 8b) durch einen Drucksensor oder - durch Verwenden eines Drucksollwertes der entsprechenden Kupplungsvorrichtung (8a, 8b).
  12. Verfahren nach einem der Ansprüche 9-11, wobei der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) auf das zweite Druckniveau (p22) erhöht wird, indem eine Feedforward-Steuerungsprozedur ausgeführt wird und/oder nachdem der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) auf das zweite Druckniveau (p22) erhöht worden ist, der Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) weiter erhöht wird, indem eine Feedback-Steuerungsprozedur ausgeführt wird, die den Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) als Regelgröße, eine zweite Schlupfdrehzahl als Prozessgröße und ein Referenz-Schlupfdrehzahlprofil als Prozessgröße verwendet.
  13. Verfahren zum Überwachen eines Zustands eines Getriebes, umfassend die Schritte: - Bestimmen des ersten Reibungskoeffizienten µ1 und/oder des zweiten Reibungskoeffizienten µ2 in Übereinstimmung mit einem der Ansprüche 7-8, und - Vergleichen des ersten Reibungskoeffizienten µ1 und/oder des zweiten Reibungskoeffizienten µ2 mit einem vorgegebenen Schwellenwert.
  14. Verfahren nach Anspruch 13, ferner umfassend den weiteren Schritt: - Ausgeben einer Warnung, wenn der erste Reibungskoeffizient µ1 und/oder der zweite Reibungskoeffizient µ2 den vorgegebenen Schwellenwert unter- oder überschreitet.
  15. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die erste Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) hydraulische Kupplungsvorrichtungen, vorzugsweise Nasskupplungsvorrichtungen, sind.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, wobei ein hydraulischer Druck innerhalb der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder ein hydraulischer Druck innerhalb der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) zu dem ersten Zeitpunkt und/oder dem zweiten Zeitpunkt bestimmt wird/werden.
  17. Verfahren nach einem der Ansprüche 15 oder 16, wobei die erste Kupplungsvorrichtung (8a) unter Verwendung eines vorbestimmten ersten Druckprofils entleert wird und/oder die zweite Kupplungsvorrichtung (8b) unter Verwendung eines vorbestimmten zweiten Druckprofils gefüllt wird.
  18. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Schaltparameter ein erster Reibungskoeffizient µ1 der ersten Kupplungsvorrichtung (8a) und/oder der Schaltparameter ein zweiter Reibungskoeffizient µ2 der zweiten Kupplungsvorrichtung (8b) ist.
  19. Getriebesteuerung (6) zum Steuern eines Fahrzeuggetriebes (3), wobei die Getriebesteuerung (6) so konfiguriert ist, dass sie das Verfahren gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche ausführt.
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