DE19842496A1 - Procedure for controlling back-shifting of main gearbox having at least one higher and one lower transmission stage for car with IC engine and electrical machine - Google Patents

Procedure for controlling back-shifting of main gearbox having at least one higher and one lower transmission stage for car with IC engine and electrical machine

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DE19842496A1
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Abstract

The procedure controls the back-shifting of a main gearbox (3) with at least one higher and one lower transmission stage, for a car with an IC engine (1). The engine is connected via an input shaft of the main gearbox to the driving wheels of the car and an electrical machine (9). The electrical machine may be connected via another sort of gearbox, variable in its transmission ratio to the engine and the input shaft of the main gearbox. For back-shifting the main gearbox, the synchronizing speed of the lower transmission stage of the main gearbox is adjusted by a change of the transmission ratio of the other sort of gearbox. The adjustment of the synchronizing speed occurs at least by an increase of the transmission ratio of the other gearbox.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einem Verfahren beziehungsweise einer Vorrichtung zur Rückschaltung eines Kraftfahrzeugge­ triebes mit den Merkmalen der Oberbegriffe der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a method or a device for downshifting a motor vehicle drive with the characteristics of the generic terms of the independent Expectations.

Beim Gangwechsel ist in Kraftfahrzeugen mit Schaltgetrieben ein Synchronisationsvorgang erforderlich. Bei diesem werden die Drehzahlen der zu verbindenden Zahnräder einander ange­ glichen. Erst bei Erreichen der Synchrondrehzahl für den neuen Gang ist das Herstellen einer formschlüssigen Verbin­ dung und somit das Einlegen eines Zielgangs möglich.When changing gears in motor vehicles with manual transmissions a synchronization process is required. Be at this the speeds of the gears to be connected to each other like. Only when the synchronous speed for the new gear is the creation of a positive connection tion and thus the insertion of a target gear possible.

Die Erfindung beschreibt, wie ein Rückschaltvorgang, insbe­ sondere bei sogenannten Kick-Down-Rückschaltungen, das heißt im Fall einer plötzlich durch den Fahrer ausgelösten Rück­ schaltung, sehr schnell durch den Einsatz eines an das Ge­ triebe angebauten Startergenerators bei gleichzeitiger Lei­ stungssteigerung des Verbrennungsmotors erfolgen kann.The invention describes how a downshift, esp especially in so-called kick-down downshifts, that is in the event of a suddenly triggered back by the driver circuit, very quickly by using a Ge  drives mounted starter generator with simultaneous lei performance increase of the internal combustion engine can take place.

Der Einbau einer Elektromaschine in den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs ist aus der DE-Anmeldung 197 30 858.9 be­ kannt. Weiterhin beschreibt die DE-Anmeldung 197 45 995.1 den Einsatz einer solchen Elektromaschine als Startergenera­ tor. Dabei kann der Startergenerator über ein zweistufiges Vorschaltgetriebe an die Brennkraftmaschine angekoppelt wer­ den. Die Getriebesynchronisation bei Hoch- und Rückschalt­ vorgängen des Fahrzeughauptgetriebes findet hier unter Ver­ wendung des Vorsatzgetriebes mit zwei umschaltbaren Überset­ zungen statt. Bei Rückschaltvorgängen von einem höheren zu einem niedrigeren Getriebegang des Hauptgetriebes wird zur Einstellung der Synchrondrehzahl des niedrigeren Zielgangs die Übersetzung des Vorschaltgetriebes von der höheren auf die niedrigere Übersetzung eingestellt. Dadurch kann die im Startergenerator gespeicherte Energie zur Einstellung der Synchrondrehzahl genutzt werden. Befindet sich die Überset­ zung des Vorschaltgetriebes bei Eintritt eines Rückschalt­ wunsches durch den Fahrer in der niedrig übersetzten Stufe, so wird gemäß der DE-Anmeldung 197 45 995.1 vor der Einstel­ lung der Synchrondrehzahl zunächst die Übersetzung des Vor­ schaltgetriebes erhöht. Dies kann insbesondere bei einem starken Beschleunigungswunsch des Fahrers, z. B. bei soge­ nannten Kick-Down-Schaltungen zu längeren Schaltphasen füh­ ren.The installation of an electric machine in the drive train of a Motor vehicle is from DE application 197 30 858.9 be knows. Furthermore, DE application 197 45 995.1 describes the use of such an electric machine as a starter genera goal. The starter generator can have a two-stage Primary gearbox coupled to the internal combustion engine the. Gearbox synchronization for upshifts and downshifts operations of the vehicle main gearbox can be found here under Ver Use of the auxiliary gear with two switchable transmission gears tongues instead. In downshifts from a higher to a lower gear of the main gear becomes Setting the synchronous speed of the lower target gear the transmission of the primary gear from the higher to set the lower gear ratio. This allows the im Starter generator stored energy for setting the Synchronous speed can be used. There is the translator the primary gearbox when a downshift occurs request by the driver in the low gear ratio, so according to DE application 197 45 995.1 before the setting the synchronization speed first the translation of the Vor manual transmission increased. This can be particularly the case with a strong driver's desire to accelerate, e.g. B. at so-called called kick-down circuits lead to longer switching phases ren.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht in der Ver­ besserung des Beschleunigungsverhaltens des Fahrzeugs. The object of the present invention is to Ver improvement of the acceleration behavior of the vehicle.  

Diese Aufgabe wird durch die kennzeichnenden Merkmale der unabhängigen Ansprüche gelöst.This task is characterized by the characteristics of the independent claims solved.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Wie schon erwähnt, geht die Erfindung aus von einem Verfah­ ren beziehungsweise einer Vorrichtung zur Steuerung der Rückschaltung eines wenigstens eine höhere und eine niedri­ gere Übersetzungsstufe aufweisenden Hauptgetriebes bei einem Kraftfahrzeug. Das Kraftfahrzeug weist dabei eine Brenn­ kraftmaschine auf, die über eine Eingangswelle des Hauptge­ triebes mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden werden kann. Weiterhin ist, wie oben schon erwähnt, eine elektrische Maschine vorgesehen, die über ein in seiner Übersetzung veränderbares Vorschaltgetriebe mit der Brenn­ kraftmaschine und der Eingangswelle des Hauptgetriebes ver­ bunden werden kann. Zur Rückschaltung des Hauptgetriebes wird die Synchrondrehzahl der niedrigeren Übersetzungsstufe des Hauptgetriebes durch eine Änderung der Übersetzung des Vorschaltgetriebes eingestellt.As already mentioned, the invention is based on a method ren or a device for controlling the Downshifting of at least one higher and one lower Main gearbox with a higher gear ratio Motor vehicle. The motor vehicle has a combustion Engine on that via an input shaft of the Hauptge Drive connected to the drive wheels of the motor vehicle can be. Furthermore, as already mentioned above, a electrical machine provided that over one in its Gear ratio variable transmission with the Brenn engine and the input shaft of the main transmission ver can be bound. For downshifting the main transmission becomes the synchronous speed of the lower gear ratio of the main gear by changing the translation of the Primary gear set.

Der Kern der Erfindung liegt darin, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl wenigstens durch eine Erhöhung der Überset­ zung des Vorschaltgetriebes geschieht. Erfindungsgemäß kann somit auch in dem Fall, in dem sich die Übersetzung des Vor­ schaltgetriebes bei Eintritt eines Rückschaltwunsches durch den Fahrer in der niedrig übersetzten Stufe befindet, eine wirksame Synchronisierung stattfinden, ohne erst die Über­ setzung des Vorschaltgetriebes relativ zeitaufwendig zu än­ dern. Dies bewirkt eine Verkürzung der Schaltdauer und damit eine Verbesserung des Beschleunigungsverhaltens des Fahr­ zeugs.The essence of the invention is that the adjustment of the Synchronous speed at least by increasing the gear ratio tion of the primary gear happens. According to the invention thus also in the case where the translation of the previous manual transmission when a downshift request occurs the driver is in the low gear, one effective synchronization take place without first over setting of the primary gearbox is relatively time-consuming to change  other. This shortens the switching time and thus an improvement in the acceleration behavior of the driver stuff.

In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung ist vorgese­ hen, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl des Hauptge­ triebes in einem ersten Schritt zunächst durch eine Erhöhung des Ausgangsmoments der Brennkraftmaschine (Motormoment) vorgenommen wird. Erst in einem weiteren Schritt geschieht dann die Einstellung der Synchrondrehzahl des Hauptgetriebes durch eine Erhöhung der Übersetzung des Vorschaltgetriebes. Dadurch, daß erfindungsgemäß durch einen Aufbau des Motormo­ ments die Synchrondrehzahl eingestellt wird, kann der Motor­ momentaufbau, der zu der vom Fahrer gewünschten Fahrzeugbe­ schleunigung notwendig ist, schon sehr frühzeitig erfolgen, was, neben der oben erwähnten Schaltzeitverkürzung, ein ver­ bessertes Beschleunigungsverhalten bewirkt.In a particularly advantageous embodiment, it is provided hen that the synchronization of the Hauptge first in a first step by increasing of the output torque of the internal combustion engine (engine torque) is made. It only happens in a further step then the adjustment of the synchronous speed of the main gear by increasing the ratio of the primary gear. The fact that according to the invention by a structure of the Motormo the synchronous speed is set, the motor can torque build-up to the vehicle desired by the driver acceleration is necessary, take place very early, which, in addition to the switching time reduction mentioned above, a ver improved acceleration behavior.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, daß zur Einstellung der Synchrondrehzahl des Hauptgetriebes in einem ersten Schritt zunächst das Aus­ gangsmoment der Brennkraftmaschine erhöht wird. Durch diese Motormomentenerhöhung steigt die Getriebeeingangsdrehzahl. Ist dann die Synchrondrehzahl erreicht, so geschieht in ei­ nem weiteren Schritt die Einstellung der Synchrondrehzahl des Hauptgetriebes durch eine geregelte Erhöhung der Über­ setzung des Vorschaltgetriebes. Das bedeutet, daß durch das Umschalten des Vorsatzgetriebes auf die höherer Übersetzung die trägen Massen der Elektromaschine beschleunigt werden. Durch diese Beschleunigung der trägen Masse kann die Elek­ tromaschine Energie aufnehmen und ein durch das relativ hohe Motormoment bedingtes Überschwingen der Motor- bzw. Getrie­ beeingangsdrehzahl über die Synchrondrehzahl wirksam verhin­ dern. Durch die erfindungsgemäß geregelte Erhöhung der Über­ setzung des Vorschaltgetriebes kann die Synchrondrehzahl zu­ mindest kurze Zeit bis zur Einlegung des neuen Gangs einge­ stellt bzw. gehalten werden. Diese Einlegung des neuen Gangs wird im wesentlichen sofort dann begonnen, sobald die Syn­ chrondrehzahl erreicht ist. Durch die Übersetzungsänderung des Vorschaltgetriebes muß dann die Synchrondrehzahl nur sehr kurze Zeit bis zum Ende des Gangeinlegevorgangs einge­ stellt bzw. gehalten werden. Nach dem vollständigen Einlegen des neuen Gangs kann dann das Motormoment von einem schon relativ hohen Niveau aus weiter erhöht werden, um einen op­ timalen Beschleunigungsvorgang zu erzielen. Idealerweise wird dazu die Elektromaschine vollständig vom Antriebsstrang abgekoppelt.In a further advantageous embodiment of the invention it is provided that for adjusting the synchronous speed of the Main gearbox in a first step, first off gear torque of the internal combustion engine is increased. Through this Increasing the engine torque increases the transmission input speed. When the synchronous speed is reached, it happens in ei The next step is to set the synchronous speed the main gearbox by a controlled increase in the over setting the primary gear. That means that through that Switching the auxiliary gear to the higher gear ratio the inert masses of the electric machine are accelerated. Due to this acceleration of the inertial mass, the elec  tromaschine absorb energy and a through the relatively high Engine torque caused by overshoot of the engine or gearbox effective input speed beyond the synchronous speed other. By increasing the over regulated according to the invention Setting the primary gearbox can increase the synchronous speed at least a short time until the new gear is engaged represents or held. This engagement of the new gear is essentially started as soon as the syn chrome speed is reached. By changing the translation of the primary gearbox then only the synchronous speed very short time until the end of the gear engagement process represents or held. After full insertion of the new gear, the engine torque of one can relatively high level to be further increased to an op to achieve maximum acceleration. Ideally the electric machine is completely off the drive train uncoupled.

Zur genauen Einstellung bzw. Regelung auf die Synchrondreh­ zahl kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, daß das Vor­ schaltgetriebe wenigstens eine ansteuerbare Reibungskupplung und/oder Reibungsbremse aufweist. Die Erhöhung der Überset­ zung des Vorschaltgetriebes geschieht dann durch eine do­ sierte Ansteuerung der Reibungskupplung und/oder Reibungs­ bremse.For precise adjustment or control to the synchronous rotation number can be provided according to the invention that the pre manual transmission at least one controllable friction clutch and / or has a friction brake. Increasing the translation tion of the primary gearbox is then done by a do controlled control of the friction clutch and / or friction brake.

Vorteilhafterweise wird vor dem ersten Schritt das Eingangs­ moment des Hauptgetriebes durch eine Erniedrigung des Aus­ gangsmoments der Brennkraftmaschine im wesentlichen auf den Wert Null eingestellt. Das Hauptgetriebe wird also zunächst entlastet. Dann kann die höhere Übersetzungsstufe des Haupt­ getriebes ausgelegt bzw. deaktiviert werden.Advantageously, the input before the first step torque of the main gearbox by lowering the off gear torque of the internal combustion engine essentially on the Value set to zero. So the main gearbox is initially  relieved. Then the higher translation level of the main gearbox can be designed or deactivated.

Durch die Erfindung wird ein Fall des Einsatzes des Starter­ generators in Verbindung mit einem umschaltbaren Vorsatzge­ triebe zur Getriebesynchronisation dargestellt. Es ist damit gewährleistet, daß in jeder Fahrsituation eine Synchronisa­ tion durch einen Eingriff über die Elektromaschine möglich ist. Die Synchronisationseinheiten, die derzeit in Kraft­ fahrzeugen-Getrieben eingesetzt werden, können damit ent­ fallen.The invention makes a case of using the starter generators in connection with a switchable attachment drives for gearbox synchronization shown. It is with it ensures that a Synchronisa in every driving situation tion possible through an intervention via the electric machine is. The synchronization units that are currently in effect vehicle transmissions are used, can ent fall.

Ferner kann der Momentenaufbau des Verbrennungsmotors durch Einsatz des beschriebenen Schaltablaufs bereits direkt nach dem Auslegen des bisherigen Gangs erfolgen. Die Verzögerung, die infolge des Rückschaltvorgangs zwischen Auslösen des Rückschaltvorgangs, insbesondere eines Kick-Downs, und Ein­ setzen der Fahrzeugbeschleunigung auftritt, kann durch die Erfindung reduziert werden. Das Beschleunigungsverhalten des Fahrzeugs im Rückschaltfall, insbesondere im Kick-Down-Fall wird verbessert.Furthermore, the torque build-up of the internal combustion engine can be achieved by Use of the switching sequence described immediately after laying out the previous gear. The delay, which as a result of the downshift between triggering the Downshift, in particular a kick-down, and on can set the vehicle acceleration occurs through the Invention can be reduced. The acceleration behavior of the Vehicle in the downshift case, especially in the kick-down case will be improved.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind den Unteransprü­ chen zu entnehmen.Further advantageous refinements are the dependent claims Chen to take.

Zeichnungendrawings

Die Fig. 1 zeigt eine Anordnung eines Antriebsstrangs mit einem Startergenerator mit einem Vorschaltgetriebe. Die Fig. 2, 3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel der Erfin­ dung anhand eines Ablaufdiagramms. Fig. 1 shows an arrangement of a drive train with a starter generator with a primary gear. Figs. 2, 3 and 4 show an embodiment of the dung OF INVENTION with reference to a flowchart.

AusführungsbeispielEmbodiment

Im folgenden soll die Erfindung anhand eines Ausführungsbei­ spiels dargestellt werden.In the following, the invention is to be described with reference to an embodiment are shown in a game.

Die Fig. 1 zeigt einen Teil eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs. Mit dem Bezugszeichen 1 ist eine Brennkraft­ maschine bezeichnet, dessen Ausgangsmoment Mmot und dessen Ausgangsdrehzahl Nmot durch das mit dem Bezugszeichen 10 ge­ kennzeichnete Steuergerät mittels des Signals Mot einge­ stellt werden kann. Das Motorausgangsmoment Mmot wird über die Hauptkupplung 2 dem Getriebe 3 zugeführt, wobei die Hauptkupplung mittels des Steuergeräts 10 durch das Signal HK geöffnet und geschlossen werden kann. Insbesondere kann vorgesehen sein, daß das maximal übertragbare Kupplungsmo­ ment durch das Signal HK regelbar ist. Dem Getriebe 3 wird das Getriebeeingangsmoment Mge und die Getriebeeingangsdreh­ zahl Nge über die Getriebeeingangswelle 4 zugeführt. Die Ge­ triebeausgangswelle 5 ist mit den nicht dargestellten An­ triebsrädern des Fahrzeugs verbunden. Die Übersetzungsstufen bzw. Getriebegänge des Getriebes 3 können durch das Signal G vom Steuergerät 10 aus ein- und ausgelegt werden. Mit der Getriebeeingangswelle 4 ist weiterhin über ein Vorschaltge­ triebe die Elektromaschine 9, die als Startergenerator aus­ gebildet ist, verbunden. Fig. 1 shows part of a drive train of a motor vehicle. Reference number 1 denotes an internal combustion engine, the output torque M mot and the output speed N mot of which can be set by the control unit identified by reference number 10 by means of the signal Mot. The engine output torque M mot is supplied to the transmission 3 via the main clutch 2, it being possible for the main clutch to be opened and closed by means of the control unit 10 using the signal HK. In particular, it can be provided that the maximum transmissible clutch torque can be regulated by the signal HK. The transmission 3, the transmission input torque M ge and the transmission input speed N ge via the transmission input shaft 4 is supplied. The Ge transmission output shaft 5 is connected to the drive wheels of the vehicle, not shown. The transmission stages or transmission gears of the transmission 3 can be engaged and disengaged from the control unit 10 by means of the signal G. With the transmission input shaft 4, the electric machine 9, which is formed as a starter generator, is further connected via a Vorschaltge.

Dem Steuergerät 10 wird die Motordrehzahl Nmot, das Motormo­ ment Mmot, die Getriebeeingangsdrehzahl Nge und das Getrie­ beeingangsmoment Mge zugeführt. Diese Größen können jedoch auch als Information im Steuergerät 10 vorliegen.The control device 10 is supplied with the engine speed N mot , the engine torque M mot , the transmission input speed N ge and the transmission input torque M ge . However, these variables can also be present as information in control unit 10 .

Das Vorschaltgetriebe weist in diesem Ausführungsbeispiel zwei Übersetzungsstufen 6 und 7 auf, durch die eine niedri­ gere Übersetzungsstufe I, beispielsweise 1 : 2, und eine höhe­ re Übersetzungsstufe II, beispielsweise 1 : 5, eingestellt werden kann. Selbstverständlich können auch mehrere Überset­ zungsstufen vorgesehen sein. Durch die verschiedenen Über­ setzungen I und II kann der Startgenerator in jedem Be­ triebsbereich (Startfall, Leerlauf, niedrige, hohe Mo­ tordrehzahl) der Brennkraftmaschine 1 optimal betrieben wer­ den.In this exemplary embodiment, the primary transmission has two transmission stages 6 and 7 , through which a lower transmission stage I, for example 1: 2, and a higher transmission stage II, for example 1: 5, can be set. Of course, several translation stages can also be provided. Due to the different ratios I and II, the start generator can be optimally operated in any operating range (starting case, idling, low, high engine speed) of the internal combustion engine 1 .

Zum Wechsel zwischen den Übersetzungsstufen I und II werden Reibungsbremsen bzw. Kupplungen 8 und 9 im Vorschaltgetriebe durch die Signale A1 und A2 mittels des Steuergeräts 10 an­ gesteuert.To switch between gear ratios I and II, friction brakes or clutches 8 and 9 in the primary transmission are controlled by signals A1 and A2 by means of control unit 10 .

Die Fig. 2 zeigt nun zusammen mit den Fig. 3 und 4 den erfindungsgemäßen Ablauf anhand eines Ausführungsbeispiels. Fig. 2 shows, together with FIGS. 3 and 4, the sequence according to the invention using an exemplary embodiment.

Hierzu sei zunächst bemerkt, daß sich das vorliegende Aus­ führungsbeispiel auf eine Kick-Down-Rückschaltung bezieht. Im Kick-Down-Fall wird eine plötzlich durch die Fahrpedal­ stellung und/oder Fahrpedalbewegung ausgelöste, möglicher­ weise sogar doppelte Rückschaltung des Getriebes 3 ausge­ führt. Die erfindungsgemäße Vorgehensweise ist dabei aber nicht auf eine Kick-Down-Rückschaltung beschränkt, sondern kann bei jeder Rückschaltung angewendet werden.It should first be noted that the present exemplary embodiment relates to a kick-down downshift. In the case of a kick-down, a position that is suddenly triggered by the accelerator pedal position and / or accelerator pedal movement, possibly even double downshifting of the transmission 3, is carried out. However, the procedure according to the invention is not limited to a kick-down downshift, but can be used for every downshift.

Die Vorgehensweise im Falle von Hochschaltvorgängen ist nicht Gegenstand dieser Erfindung. Eine vorteilhafte Einbin­ dung des Startergenerators zur Synchronisierung des Getriebe 3 bei Hochschaltvorgängen findet sich beispielsweise in der eingangs erwähnten DE-Anmeldung 197 45 995.1.The procedure in the case of upshifts is not the subject of this invention. An advantageous integration of the starter generator for synchronizing the transmission 3 during upshifts is found, for example, in the aforementioned DE application 197 45 995.1.

Nach dem Startschritt 21 in Fig. 2 wird im Schritt 22 abge­ fragt, ob eine Kick-Down-Rückschaltung oder eine Rückschal­ tung vorliegt. Ist dies nicht der Fall, so wird direkt zum Endschritt 26 übergegangen.After the start step 21 in FIG. 2, step 22 queries whether there is a kickdown downshift or a downshift device. If this is not the case, the process moves on to the final step 26 .

Ansonsten wird im Schritt 23 abgefragt, welche der Überset­ zungsstufen I oder II momentan am Vorschaltgetriebe einge­ stellt ist. Da das Steuergerät 10 die Einstellung bewirkt, liegt auch diese Information vor.Otherwise, a query is made in step 23 as to which of the transmission stages I or II is currently set on the primary transmission. Since the control unit 10 effects the setting, this information is also available.

Ist die höhere Übersetzungsstufe II, beispielsweise mit der Übersetzung 1 : 5, eingestellt, dreht also der Startgenerator 9 mit relativ hoher Drehzahl, so wird mit dem Programmpunkt B der in der Fig. 4 gezeigte Ablauf vorgenommen. Ist jedoch die niedrigere Übersetzungsstufe I, beispielsweise mit der Übersetzung 1 : 2, eingestellt, dreht also der Startgenerator 9 mit relativ niedriger Drehzahl, so wird mit dem Programm­ punkt A der in der Fig. 3 gezeigte Ablauf vorgenommen.If the higher gear ratio II, for example with the gear ratio 1: 5, is set, ie if the start generator 9 rotates at a relatively high speed, then the sequence shown in FIG. 4 is carried out with program point B. However, if the lower gear ratio I, for example with the gear ratio 1: 2, is set, that is, if the start generator 9 rotates at a relatively low speed, then the program point A is used to carry out the sequence shown in FIG. 3.

Nach dem Endschritt 26 wird der in der Fig. 2 gezeigte Ab­ lauf erneut gestartet. After the final step 26 , the run shown in FIG. 2 is started again.

Bei Erreichen des Programmpunktes A liegt also ein Rück­ schaltungswunsch, insbesondere eine hohe Beschleunigungsan­ forderung des Fahrers, vor. Wie in der Fig. 3 zu sehen ist, wird nach Erreichen des Programmpunktes A (31) im Schritt 32 zunächst das Motormoment so lange abgesenkt, bis das Getrie­ be 3 entlastet ist. Die Entlastung des Getriebes 3 wird im Schritt 33 mit der Abfrage, ob das Getriebeeingangsmoment Mge Null ist, überprüft. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 34 der alte Getriebegang ausgelegt. Die Hauptkupp­ lung 2 wird dabei im allgemeinen dem momentanen Motormoment Mmot nachgeführt, was bedeutet, daß durch das Signal HK der Anpreßdruck der Kupplung 2 gerade so eingestellt wird, daß das momentane Motormoment Mmot gerade noch sicher übertragen werden kann. Die Absenkung des Motormoments zur Getriebeent­ lastung geschieht dabei im allgemeinen rampenförmig. In die­ ser Phase kann die Elektromaschine 9 auch vollständig vom Antrieb abgekoppelt werden.When program point A is reached, there is a downshift request, in particular a high acceleration request from the driver. As can be seen in FIG. 3, after reaching program point A ( 31 ) in step 32 , the engine torque is first reduced until the transmission 3 is relieved. The relief of the transmission 3 is checked in step 33 by querying whether the transmission input torque M is zero. If this is the case, the old transmission gear is disengaged in step 34 . The Hauptkupp development 2 is in general the current engine torque M mot tracked, which means that the contact pressure of the clutch 2 is just adjusted by the signal HK so that the current engine torque M mot can just be safely transmitted. The lowering of the engine torque to the transmission load is generally ramp-shaped. In this phase, the electric machine 9 can also be completely decoupled from the drive.

Im folgenden Schritt 35 wird das Motormoment Mmot und damit die Motordrehzahl Nmot und Getriebeeingangsdrehzahl Nge er­ höht. Hierzu muß selbstverständlich die Kupplung 2 hinrei­ chend geschlossen sein, was durch die oben erwähnte Nachfüh­ rung gewährleistet ist.In the following step 35 , the engine torque M mot and thus the engine speed N mot and transmission input speed N ge are increased. For this purpose, the clutch 2 must of course be sufficiently closed, which is ensured by the above-mentioned guide.

Im Schritt 36 wird abgefragt, ob die Getriebeeingangsdreh­ zahl Nge die Synchrondrehzahl für den neuen einzulegenden Getriebegang erreicht hat. Ist dies geschehen, so muß ein Überschwingen der Getriebeeingangsdrehzahl über die Syn­ chrondrehzahl verhindert werden, da ein relativ hohes Motor­ moment anliegt.In step 36 it is queried whether the transmission input speed N ge has reached the synchronous speed for the new transmission gear to be engaged. If this has happened, overshoot of the transmission input speed above the synchro speed must be prevented since a relatively high engine torque is present.

Dies wird im Schritt 37 dadurch erzielt, daß die Elektroma­ schine/Startgenerator 9 durch Betätigung (A1, A2) der Reibbremsen/Kupplungen 8 des Vorschaltgetriebes geregelt auf eine höhere Drehzahl gebracht wird. Dies geschieht dadurch, daß von der momentan eingestellten niedrigeren Übersetzung I geregelt auf die höhere Übersetzung II übergegangen wird.This is achieved in step 37 in that the electric machine / start generator 9 is brought to a higher speed in a controlled manner by actuation (A1, A2) of the friction brakes / clutches 8 of the primary transmission. This is done by moving from the currently set lower gear ratio I to the higher gear ratio II in a controlled manner.

Falls die Elektromaschine/Startgenerator 9 im Schritt 32 ab­ gekoppelt wurde, wird sie nun geregelt wieder angekoppelt.If the electric machine / start generator 9 was disconnected in step 32 , it is now coupled again in a controlled manner.

Der geregelte Übergang bzw. das geregelte Ankoppeln bedeutet dabei, daß die Reibbremsen/Kupplungen 8 des Vorschaltgetrie­ bes derart betätigt werden, daß die Getriebeeingangsdrehzahl auf den Synchronwert Nsyn eingestellt bzw. geregelt wird.The regulated transition or the controlled coupling means that the friction brakes / clutches 8 of the primary transmission are actuated in such a way that the transmission input speed is set or regulated to the synchronous value N syn .

Da die abgekoppelte bzw. mit relativ niedriger Drehzahl lau­ fende Elektromaschine 9 im Schritt 37 beschleunigt wird, kann das überschüssige Motormoment, das ein Überschwingen der Getriebeeingangsdrehzahl über den Synchronwert bewirken würde, wirksam abgestützt werden.Since the uncoupled or relatively low speed running electric machine 9 is accelerated in step 37 , the excess engine torque, which would cause the transmission input speed to overshoot above the synchronous value, can be effectively supported.

Bei Erreichen der Synchrondrehzahl wird also die Drehzahl Nge der Getriebeeingangswelle 4 für die Zeit, in der der neue Gang eingelegt wird, konstant gehalten. Dazu wird das Drehmoment des Motors durch Umschalten von der niedrigen 6 auf die höhere 7 übersetzende Getriebestufe des Vorsatzge­ triebes über die träge Masse der Elektromaschine 9 abge­ stützt. Die geregelten Reibungsbremsen 8 des Vorsatz­ getriebes ermöglichen dabei eine dosierte Beschleunigung der Elektromaschine 9, so daß die überschüssige Antriebsleistung des Verbrennungsmotors in kinetische Energie in der Elektro­ maschine umgespeichert wird.When the synchronous speed is reached, the speed N ge of the transmission input shaft 4 is kept constant for the time in which the new gear is engaged. For this purpose, the torque of the motor is supported by switching over from the low 6 to the higher 7 gear stage of the auxiliary transmission via the inertial mass of the electric machine 9 . The regulated friction brakes 8 of the attachment gear allow a metered acceleration of the electric machine 9 , so that the excess drive power of the internal combustion engine is stored in kinetic energy in the electric machine.

Im wesentlichen gleichzeitig mit der Regelung/Einstellung der Synchrondrehzahl wird im Schritt 37 der neue Gang (Ziel­ gang) eingelegt.Essentially simultaneously with the regulation / setting of the synchronous speed, the new gear (target gear) is engaged in step 37 .

Sobald der neue Gang vollständig eingelegt ist (Abfrage 38), wird die Elektromaschine vom Antriebsstrang abgekoppelt (Schritt 39), um das maximale Motormoment zur Beschleunigung des Fahrzeugs zur Verfügung zu haben.As soon as the new gear is fully engaged (query 38 ), the electric machine is decoupled from the drive train (step 39 ) in order to have the maximum engine torque available to accelerate the vehicle.

Wie schon erwähnt wird durch den in der Fig. 3 gezeigten Ablauf der Momentenaufbau des Motors durch den Einsatz des beschriebenen Schaltablaufs bereits direkt nach dem Auslegen (Schritt 34) des bisherigen Gangs erfolgen. Die Verzögerung, die zwischen dem Auslösen des Rückschaltvorgangs, insbeson­ dere des Kick-Downs, und Einsetzen der Fahrzeugbeschleuni­ gung auftritt, kann hierdurch reduziert werden. Das Be­ schleunigungsverhalten des Fahrzeugs im Kick-Down-Fall wird verbessert.As already mentioned, due to the sequence shown in FIG. 3, the torque build-up of the engine by using the shifting sequence described will take place directly after disengaging (step 34 ) the previous gear. The delay that occurs between triggering the downshift, in particular the kick-down, and the onset of vehicle acceleration can thereby be reduced. The acceleration behavior of the vehicle in the kick-down case is improved.

In der Fig. 4 wird der Fall (Programmpunkt B) ausgeführt, in dem das Vorschaltgetriebe sich zum Rückschaltzeitpunkt in seiner höheren Übersetzung 11 befindet. In diesem Fall ist eine Abstützung des Motormoments wie im Schritt 37 der Fig. 3 beschrieben nicht möglich, da sich die Elektromaschine 9 schon mit relativ hoher Drehzahl bewegt.In FIG. 4, the case (program point B) is carried out, in which the gear unit is to switch back time point in its higher gear. 11 In this case, it is not possible to support the engine torque as described in step 37 in FIG. 3, since the electric machine 9 is already moving at a relatively high speed.

In diesem Fall wird in den Schritten 42, 43 und 44, wie in den Schritten 32, 33 und 34, zunächst das Motormoment so lange abgesenkt, bis das Getriebe 3 entlastet ist. Die Ent­ lastung des Getriebes 3 wird im Schritt 43 mit der Abfrage, ob das Getriebeeingangsmoment Mge Null ist, überprüft. Ist dies der Fall, so wird im Schritt 44 der alte Getriebegang ausgelegt. Die Hauptkupplung 2 wird auch hier im allgemeinen dem momentanen Motormoment Mmot nachgeführt, was bedeutet, daß durch das Signal HK der Anpreßdruck der Kupplung 2 gera­ de so eingestellt wird, daß das momentane Motormoment Mmot gerade noch sicher übertragen werden kann. Die Absenkung des Motormoments zur Getriebeentlastung geschieht dabei im all­ gemeinen rampenförmig.In this case, in steps 42 , 43 and 44 , as in steps 32 , 33 and 34 , the engine torque is first reduced until the transmission 3 is relieved. Ent the utilization of the transmission 3 is in the step 43, the query is whether the transmission input torque M ge zero checked. If this is the case, the old gear is disengaged in step 44 . The main clutch 2 is also in this case generally tracked the current engine torque M mot , which means that the contact pressure of the clutch 2 is set straight by the signal HK so that the current engine torque M mot can just be safely transmitted. The lowering of the engine torque to relieve the gearbox is generally ramped.

Im Schritt 45 wird dann die Getriebeeingangsdrehzahl Nge da­ durch eingestellt, daß das Vorschaltgetriebe von der höheren auf die niedrigere Übersetzungsstufe umgeschaltet wird. Die Drehzahl der Elektromaschine 9 wird dabei abgesenkt. Die durch die träge Masse der rotierenden Teile der Elektroma­ schine 9 gespeicherte Energie kann also zur Beschleunigung der Getriebeeingangswelle 4 auf die Synchrondrehzahl Nsyn verwendet werden. Ist die Synchrondrehzahl erreicht (Abfrage 46), so wird der neue Gang, der Zielgang, im Schritt 47 ein­ gelegt.In step 45 , the transmission input speed N is then set by switching the primary gear from the higher to the lower gear ratio. The speed of the electric machine 9 is reduced. The energy stored by the inertial mass of the rotating parts of the electric machine 9 can thus be used to accelerate the transmission input shaft 4 to the synchronous speed N syn . If the synchronous speed has been reached (query 46 ), the new gear, the target gear, is engaged in step 47 .

Sobald der neue Gang vollständig eingelegt ist (Abfrage 48), wird das Motormoment erhöht und die Elektromaschine vom An­ triebsstrang abgekoppelt (Schritt 49), um das maximale Mo­ tormoment zur Beschleunigung des Fahrzeugs zur Verfügung zu haben.As soon as the new gear is fully engaged (query 48 ), the engine torque is increased and the electric machine is decoupled from the drive train (step 49 ) in order to have the maximum engine torque available to accelerate the vehicle.

Aus dem Vergleich der in den Fig. 3 und 4 gezeigten Vor­ gehensweisen erkennt man, daß im Fall des Ablaufs der Fig. 4 das Motormoment erst relativ spät nach Einlegen des neuen Gangs erhöht wird, während diese Erhöhung in der Fig. 3 schon relativ frühzeitig nach dem Auslegen des alten Gangs erfolgt. Dies erklärt das verbesserte Beschleunigungsverhal­ ten des Fahrzeugs bei der in der Fig. 3 gezeigten erfin­ dungsgemäßen Vorgehensweise.From the comparison of the procedures shown in FIGS . 3 and 4, one can see that in the event of the sequence of FIG. 4, the engine torque is increased relatively late after engaging the new gear, while this increase in FIG. 3 is relatively early after laying out the old gear. This explains the improved acceleration behavior of the vehicle in the procedure according to the invention shown in FIG. 3.

Claims (10)

1. Verfahren zur Steuerung der Rückschaltung eines wenig­ stens eine höhere und eine niedrigere Übersetzungsstufe auf­ weisenden Hauptgetriebes (3) bei einem Kraftfahrzeug mit ei­ ner Brennkraftmaschine (1), die über eine Eingangswelle des Hauptgetriebes (3) mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden werden kann, und mit einer elektrischen Maschine (9), die über ein in seiner Übersetzung veränderbares Vor­ schaltgetriebe mit der Brennkraftmaschine und der Eingangs­ welle des Hauptgetriebes (3) verbunden werden kann, wobei zur Rückschaltung des Hauptgetriebes die Synchrondrehzahl (Nsyn) der niedrigeren Übersetzungsstufe des Hauptgetriebes (3) durch eine Änderung der Übersetzung des Vorschaltgetrie­ bes eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ stellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) wenigstens durch eine Erhöhung der Übersetzung des Vorschaltgetriebes geschieht.1. Method for controlling the downshift of a least a higher and a lower gear ratio on the main transmission ( 3 ) in a motor vehicle with an internal combustion engine ( 1 ) which can be connected to the drive wheels of the motor vehicle via an input shaft of the main transmission ( 3 ) , And with an electric machine ( 9 ), which can be connected via a variable transmission before gearbox with the internal combustion engine and the input shaft of the main transmission ( 3 ), with the downshift of the main transmission, the synchronous speed (N syn ) of the lower gear ratio of Main gear ( 3 ) is adjusted by a change in the ratio of the primary gear, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) occurs at least by increasing the ratio of the primary gear. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetrie­ bes (3) in einem ersten Schritt (35) zunächst durch eine Er­ höhung des Ausgangsmoments (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) geschieht und in einem weiteren Schritt (37) dann die Ein­ stellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetriebes (3) durch eine Erhöhung der Übersetzung (Ilow → Ihigh) des Vor­ schaltgetriebes geschieht.2. The method according to claim 1, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission bes ( 3 ) in a first step ( 35 ) first by an increase in the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) and in a further step ( 37 ) then the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission ( 3 ) by increasing the ratio (I low → I high ) of the pre-transmission takes place. 3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetrie­ bes (3) in einem ersten Schritt (35) zunächst das Ausgangs­ moment (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) erhöht wird und bei Erreichen der Synchrondrehzahl (Nsyn) Schritt 36) in einem weiteren Schritt (37) die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetriebes (3) durch eine geregelte Erhöhung (Ilow → Ihigh) der Übersetzung des Vorschaltgetriebes ge­ schieht.3. The method according to claim 1, characterized in that for setting the synchronous speed (N syn ) of the main gear bes ( 3 ) in a first step ( 35 ) first the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) is increased and when reached the synchronous speed (N syn ) step 36 ) in a further step ( 37 ) the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission (3) by a regulated increase (I low → I high ) of the gear ratio of the primary gear happens. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetrie­ bes (3) in einem ersten Schritt (35) zunächst das Ausgangs­ moment (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) erhöht wird und bei Erreichen der Synchrondrehzahl (Nsyn, Schritt 36) in einem weiteren Schritt (37) eine die Eingangsdrehzahl des Hauptge­ triebes (3) repräsentierende Eingangsdrehzahl (Nge) auf die Synchrondrehzahl (Nsyn) durch eine geregelte Erhöhung (Ilow →+ Ihigh) der Übersetzung des Vorschaltgetriebes gere­ gelt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission bes ( 3 ) in a first step ( 35 ) first the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) is increased and when reached the synchronous speed (N syn , step 36 ) in a further step ( 37 ) an input speed (N ge ) representing the input speed of the main gear ( 3 ) to the synchronous speed (N syn ) by a controlled increase (I low → + I high ) the translation of the primary gear is gere applies. 5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, da­ durch gekennzeichnet, daß das Vorschaltgetriebe wenigstens eine ansteuerbare Reibungskupplung und/oder Reibungsbremse (8) aufweist und die Erhöhung der Übersetzung des Vorschalt­ getriebes durch eine Ansteuerung (A1, A2) der Reibungskupp­ lung und/oder Reibungsbremse (8) geschieht5. The method according to any one of the preceding claims, characterized in that the primary gear has at least one controllable friction clutch and / or friction brake ( 8 ) and increasing the translation of the primary gear by a control (A1, A2) of the friction clutch and / or Friction brake ( 8 ) happens 6. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetrie­ bes (3) in einem ersten Schritt (35) zunächst das Ausgangs­ moment (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) erhöht wird und bei Erreichen der Synchrondrehzahl (Nsyn, Schritt 36) in einem weiteren Schritt (37, 38) die Einstellung der Synchrondreh­ zahl (Nsyn) des Hauptgetriebes (3) durch eine geregelte Er­ höhung (Ilow → Ihigh) der Übersetzung des Vorschaltgetrie­ bes geschieht und im wesentlichen gleichzeitig zu dieser Er­ höhung die niedrigere Übersetzungsstufe des Hauptgetriebes (3) eingelegt wird.6. The method according to claim 1, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission bes ( 3 ) in a first step ( 35 ) first the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) is increased and when reached the synchronous speed (N syn , step 36 ) in a further step ( 37 , 38 ) the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission ( 3 ) by a controlled increase (I low → I high ) of the translation of the primary gearbox happens and substantially simultaneously with this increase, the lower gear ratio of the main transmission ( 3 ) is inserted. 7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch ge­ kennzeichnet, daß vor dem ersten Schritt (35) das Eingangs­ moment (Mge) des Hauptgetriebes (3) durch eine Erniedrigung des Ausgangsmoments (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) im we­ sentlichen auf den Wert Null eingestellt wird und die höhe­ rer Übersetzungsstufe des Hauptgetriebes ausgelegt wird.7. The method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that before the first step ( 35 ), the input moment (M ge ) of the main transmission ( 3 ) by lowering the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) in essential to zero and the higher gear ratio of the main gearbox is designed. 8. Vorrichtung zur Steuerung der Rückschaltung eines wenig­ stens eine höhere und eine niedrigere Übersetzungsstufe auf­ weisenden Hauptgetriebes (3) bei einem Kraftfahrzeug mit ei­ ner Brennkraftmaschine (1), die über eine Eingangswelle des Hauptgetriebes (3) mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs verbunden werden kann, und mit einer elektrischen Maschine (9), die über ein in seiner Übersetzung veränderbares Vor­ schaltgetriebe mit der Brennkraftmaschine und der Eingangs­ welle des Hauptgetriebes (3) verbunden werden kann, wobei zur Rückschaltung des Hauptgetriebes die Synchrondrehzahl (Nsyn) der niedrigeren Übersetzungsstufe des Hauptgetriebes (3) durch eine Änderung der Übersetzung des Vorschaltgetrie­ bes eingestellt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Ein­ stellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) wenigstens durch eine Erhöhung der Übersetzung des Vorschaltgetriebes geschieht.8. Device for controlling the downshift of a least a higher and a lower gear ratio on the main transmission ( 3 ) in a motor vehicle with an internal combustion engine ( 1 ) which can be connected to the drive wheels of the motor vehicle via an input shaft of the main transmission ( 3 ) , And with an electric machine ( 9 ), which can be connected via a variable transmission before gearbox with the internal combustion engine and the input shaft of the main transmission ( 3 ), with the downshift of the main transmission, the synchronous speed (N syn ) of the lower gear ratio of Main gear ( 3 ) is adjusted by a change in the ratio of the primary gear, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) occurs at least by increasing the ratio of the primary gear. 9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetrie­ bes (3) in einem ersten Schritt (35) zunächst durch eine Er­ höhung des Ausgangsmoments (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) geschieht und in einem weiteren Schritt (37) dann die Ein­ stellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetriebes (3) durch eine Erhöhung der Übersetzung (Ilow → Ihigh) des Vor­ schaltgetriebes geschieht.9. The device according to claim 8, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission bes ( 3 ) in a first step ( 35 ) first by an increase in the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) and in a further step ( 37 ) then the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission ( 3 ) by increasing the ratio (I low → I high ) of the pre-transmission takes place. 10. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetrie­ bes (3) in einem ersten Schritt (35) zunächst das Ausgangs­ moment (Mmot) der Brennkraftmaschine (1) erhöht wird und bei Erreichen der Synchrondrehzahl (Nsyn, Schritt 36) in einem weiteren Schritt (37) die Einstellung der Synchrondrehzahl (Nsyn) des Hauptgetriebes (3) durch eine geregelte Erhöhung (Ilow → Ihigh) der Übersetzung des Vorschaltgetriebes ge­ schieht.10. The method according to claim 8, characterized in that the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission bes ( 3 ) in a first step ( 35 ) first the output torque (M mot ) of the internal combustion engine ( 1 ) is increased and when reached the synchronous speed (N syn , step 36 ) in a further step ( 37 ) the setting of the synchronous speed (N syn ) of the main transmission ( 3 ) by a controlled increase (I low → I high ) of the gear ratio of the primary gear happens.
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