EP2496862A1 - Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs - Google Patents

Verfahren zum betreiben eines antriebsstrangs

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EP2496862A1
EP2496862A1 EP10771067A EP10771067A EP2496862A1 EP 2496862 A1 EP2496862 A1 EP 2496862A1 EP 10771067 A EP10771067 A EP 10771067A EP 10771067 A EP10771067 A EP 10771067A EP 2496862 A1 EP2496862 A1 EP 2496862A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
gear
switchable
automated
transmission
gears
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP10771067A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Mario Steinborn
Reiner Kneer
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
ZF Friedrichshafen AG
Original Assignee
ZF Friedrichshafen AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ZF Friedrichshafen AG filed Critical ZF Friedrichshafen AG
Publication of EP2496862A1 publication Critical patent/EP2496862A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • F16H2061/1288—Detecting malfunction or potential malfunction, e.g. fail safe ; Circumventing or fixing failures characterised by the parts or units where malfunctioning was assumed or detected the failing part is an actuator
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    • F16H3/08—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts
    • F16H3/087—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears
    • F16H3/093—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts
    • F16H3/095—Toothed gearings for conveying rotary motion with variable gear ratio or for reversing rotary motion without gears having orbital motion exclusively or essentially with continuously meshing gears, that can be disengaged from their shafts characterised by the disposition of the gears with two or more countershafts with means for ensuring an even distribution of torque between the countershafts
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    • F16H37/00—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00
    • F16H37/02—Combinations of mechanical gearings, not provided for in groups F16H1/00 - F16H35/00 comprising essentially only toothed or friction gearings
    • F16H37/04—Combinations of toothed gearings only
    • F16H37/042—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement
    • F16H37/046—Combinations of toothed gearings only change gear transmissions in group arrangement with an additional planetary gear train, e.g. creep gear, overdrive

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a drive train, which has at least one drive unit and an automated manual transmission.
  • two-stage split group with a corresponding in about half of a mean jump between two successive translation stages of the main gear ratio jump the ratio jumps of the main transmission are halved and the number of total available gears of the group transmission doubles.
  • a two-stage range group with a lying approximately at a mean translation jump between two successive translation stages of the main transmission over the entire ratio jump of the main transmission ratio jump spread of the group transmission is approximately doubled and doubled the number of available gears again.
  • Fig. 1 shows a diagram of a group originating from the applicant group transmission of the so-called AS-Tronic family.
  • the illustrated in Fig. 1 group transmission CT includes a main gear HG, a main gear HG drive upstream upstream group or splitter group GV and a main gear HG downstream range group GP.
  • the main transmission HG of the group transmission CT of FIG. 1 is designed as a direct gearbox in countershaft design and has a main shaft W H and two countershafts W V GI and W V G2, wherein the first countershaft W V GI is provided with a controllable transmission brake Br.
  • the main transmission HG is formed with three gear stages G1, G2 and G3 for a forward drive and a gear ratio R for a reverse three-speed.
  • Idler gears of the gear ratios G1, G2 and R are each rotatably mounted on the main shaft W H and switchable via associated jaw clutches.
  • the associated fixed wheels are rotatably mounted on the countershafts W V GI and W V G2.
  • Trained as a direct gear highest gear ratio G3 of the main transmission HG is switchable via a direct clutch.
  • the clutches of the gear ratios G3 and G2 and the clutches of the gear ratios G1 and R are each formed as jaw clutches and combined in a common switching package S1 and S2 respectively.
  • the main gear HG is unsynchronized switchable.
  • the front group or split group GV of the group transmission CT of FIG. 1 is formed in two stages and also executed in Vorgelegebauweise, the two gear ratios K1 and K2 of the GV group form two switchable input constants of the main transmission HG. Due to a smaller translation difference of the two gear ratios K1, K2 the ballast group GV is designed as a split group.
  • the idler gear of the first gear ratio K1 is rotatably mounted on the input shaft WQE, which is connected via a controllable clutch K with a dashed line, designed as an internal combustion engine and not belonging to the group transmission drive unit A in combination.
  • the idler gear of the second gear ratio K2 is rotatably mounted on the main shaft W H.
  • the fixed gears of both gear ratios K1, K2 of the GV group are each rotatably arranged with the input side elongated countershafts W V GI and W V G2 of the main transmission.
  • the synchronized and formed as jaw clutches clutches of the Vorschalty GV are summarized in a common switching package SV.
  • the sun gear PS is non-rotatably connected to the output side extended main shaft W H of the main transmission HG.
  • the planet carrier PT is rotatably coupled to the output shaft WGA of the group transmission CT, which is connected to a dashed axis drive AB in combination.
  • the ring gear PH is connected to a switching package SP with two synchronized, designed as dog clutches clutches by which the range group GP alternately by the connection of the ring gear PH with a fixed housing part in a slow speed L and the connection of the ring gear PH to the main shaft W H or the sun gear PS in a high-speed stage S is switchable.
  • the area group GP can be switched synchronized.
  • Power can be diverted to the countershaft W V G2 of the group transmission CT for driving a power take-off PTO.
  • group transmission CT include in particular the direct shift clutch for switching the highest gear ratio G3 of the main gear HG, designed as jaw clutches clutches of the gear ratios G3 and G2 and the gear ratios G1 and R of the main gear HG, as claw clutches formed clutches of the gear ratios K1, K2 of the GV and the group formed as jaw clutches clutches of the switching package SP of the range group GP.
  • the present invention is based on the problem to provide a novel method for operating a drive train of a motor vehicle.
  • This problem is solved by a method according to claim 1.
  • the positions that can take or not occupy the same determined from the entirety of the ingestible of all the switching elements of the automated transmission switchable gears of the automated transmission, wherein is checked before and / or when performing a gear change of an actual gear in a desired gear, if the target gear belongs to the switchable from the automated transmission gears, wherein when the target gear belongs to the switchable from the automated transmission gears, the gear change of the Istgang in the target gear is executed, and wherein when the target gear does not belong to the switchable from the automated transmission gears, the gear change is not executed or canceled and a replacement measure is triggered.
  • a method for determining the replacement gear for a drive train with an automated transmission in which the switching elements of the same switchable or non-switchable positions are determined for all switching elements of the gearbox. From these switchable positions or non-switchable positions of all switching elements of the automatic transmission, the switchable from the automated transmission gears are determined to check on the basis of these switchable gears before and / or when performing a gear change of an actual gear in a nominal gear, if the Sollgang belongs to the switchable gears, and if necessary, a replacement measure, in particular a replacement gear determination with subsequent gear change due to the case here determined replacement gear, trigger.
  • switching elements are not excluded in the determination of a substitute passage, but only the positions which are no longer switchable by the respective switching elements.
  • Fig. 1 is a diagram of a known from the prior art, as
  • the present invention relates to a method for operating a drive train of a motor vehicle, in particular a drive train, which comprises in addition to a drive unit A the shown in Fig. 1 and described in detail, automated group transmission CT.
  • the present invention relates to such details for operating a powertrain with an automated manual transmission, with which a replacement gear function can be provided when errors in the drive train occur.
  • switching elements that can not assume at least one position are not excluded when determining the switchable gears.
  • the gear change Before carrying out a gear change and / or when performing a gear change from an actual gear to a desired gear, it is then checked whether the desired gear belongs to the gears that can be shifted by the automated gearbox. Then, when it is determined that the target gear belongs to the gears shiftable by the automated manual transmission, the gear shift from the actual gear to the target gear is executed. On the other hand, if it is determined that the desired gear of the gear change to be executed or executed does not belong to the gears that can be shifted by the automated gearbox, the gear change is not executed or canceled and a replacement action is triggered, namely preferably a replacement gear determination with subsequent gear change on the basis of the determined gear change spare target gear.
  • the clutch K of the drive train is opened directly or indirectly by a default for the automated manual transmission CT.
  • a gear change is to be performed, in which, however, it is established that there is no switchable replacement gear while maintaining the direction of travel.
  • the original nominal gear is maintained and it is either the clutch K directly opened or indirectly by the neutral specification for the automated transmission CT.
  • a gearshift is to be performed as the gearshift from the actual gear to the target gear, it is checked before and / or during execution of the upshift, whether the target gear from the automated transmission CT is switchable, in which case if the target gear is not to that of the automated transmission CT switchable gears belongs, the switchable replacement gear is determined such that the spare gear search is limited to replacement passes, which are greater than the current Istgang.
  • the Optimizsollgangsuche starts at the largest, switchable gear, which does not lead to a violation of permissible operating limits of the drive train.
  • the Optimizsollgangsuche starts at the largest, switchable gear that does not lead to an underspeed on the drive unit A.
  • a downshift is to be carried out by the automated manual transmission CT as the gear change, it is checked before and / or when the downshift is executed whether the desired gear of the downshift counts to the gears that can be shifted by the automated gearbox CT, wherein if the target gear is not switchable to these Gears heard, the switchable replacement gear for the downshift is determined such that the Optimizsollgangsuche is limited to alternative collisions, which are smaller than the actual course of the downshift to be performed. In this case, then preferably the Optimizsollgangsuche the smallest, switchable gear, which does not lead to a violation of permissible operating limits of the drive train, in particular not to overspeed on the drive unit A.
  • the positions which the switching elements of the automated manual transmission can or do not assume are, as already stated, determined on the basis of control-side data of the drive train. These are in particular electrical and / or hydraulic and / or pneumatic and / or mechanical and / or logical, control-side data of the drive train, preferably of the automated manual transmission.
  • control-side data can directly on a hardware defect, such as a defect of a switching element or an actuator for a switching element, be concluded, in which case such positions of the switching elements which can not assume the same on the basis of the electrical and / or hydraulic and / or pneumatic and / or mechanical, control-side data, remain taken into account for at least one, if appropriate, subsequent new replacement gear search.
  • a hardware defect such as a defect of a switching element or an actuator for a switching element

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der ein zwischen einem Antriebsaggregat (A) sowie einem Achsantrieb (AB) angeordnetes, automatisiertes Schaltgetriebe (CT) aufweist, wobei eine Eingangswelle (WGE) des Schaltgetriebes über eine Trennkupplung (K) mit dem Antriebsaggregat (A) und eine Ausgangswelle (WGA) desselben mit dem Achsantrieb (AB) in Verbindung steht. Erfindungsgemäß werden auf Basis steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs für jedes Schaltelement desselben die Positionen, die dasselbe einnehmen bzw. nicht einnehmen kann, ermittelt, wobei aus der Gesamtheit der von allen Schaltelementen einnehmbaren Positionen schaltbare Gänge des Schaltgetriebes ermittelt werden, wobei vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang überprüft wird, ob der Sollgang zu den vom Schaltgetriebe (CT) schaltbaren Gängen gehört, wobei dann, wenn der Sollgang zu den schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsels von dem Istgang in den Sollgang ausgeführt wird, und wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu den schaltbaren Gängen gehört, eine Ersatzmaßnahme ausgelöst wird.

Description

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der zumindest ein Antriebsaggregat und ein automatisiertes Schaltgetriebe aufweist.
Als Gruppengetriebe ausgebildete, automatisierte Schaltgetriebe mit einem mehrstufigen Hauptgetriebe und einer dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschalteten Bereichsgruppe sowie mit einer dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschalteten Splitgruppe sind seit längerem bekannt und kommen bevorzugt in Nutzfahrzeugen zur Anwendung. Durch eine beispielsweise zweistufig ausgeführte Splitgruppe mit einem in etwa der Hälfte eines mittleren Übersetzungssprungs zwischen zwei aufeinander folgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes entsprechenden Übersetzungssprung werden die Übersetzungssprünge des Hauptgetriebes halbiert und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge des Gruppengetriebes verdoppelt. Durch eine beispielsweise zweistufige Bereichsgruppe mit einem in etwa um einen mittleren Übersetzungssprung zwischen zwei aufeinander folgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes über dem gesamten Übersetzungssprung des Hauptgetriebes liegenden Übersetzungssprung wird die Spreizung des Gruppengetriebes in etwa verdoppelt und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge nochmals verdoppelt.
Es sind auch automatisierte Schaltgetriebe bekannt, die ausschließlich ein Hauptgetriebe aufweisen. Die Splitgruppe und die Bereichsgruppe sind demnach optionale Baugruppen eines automatisierten Schaltgetriebes, wobei dem Hauptgetriebe eine Bereichsgruppe vor- oder nachgeschaltet und/oder eine Splitgruppe vor- oder nachgeschaltet sein kann. Automatisierte Schaltgetriebe, die formschlüssig arbeitende Schaltelemente aufweisen, sind von automatischen Lastschaltgetrieben mit reibschlüssig arbeitenden Schaltelementen zu unterscheiden. Fig. 1 zeigt ein Schema eines von der Anmelderin stammenden Gruppengetriebes der sogenannten AS-Tronic-Familie. Das in Fig. 1 dargestellte Gruppengetriebe CT umfasst ein Hauptgetriebe HG, eine dem Hauptgetriebe HG antriebstechnisch vorgeschaltete Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe GV sowie eine dem Hauptgetriebe HG nachgeschaltete Bereichsgruppe GP. Das Hauptgetriebe HG des Gruppengetriebes CT der Fig. 1 ist als Direktganggetriebe in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist eine Hauptwelle WH und zwei Vorgelegewellen WVGI und WVG2 auf, wobei die erste Vorgelegewelle WVGI mit einer steuerbaren Getriebebremse Br versehen ist.
Das Hauptgetriebe HG ist mit drei Übersetzungsstufen G1 , G2 und G3 für eine Vorwärtsfahrt und einer Übersetzungsstufe R für eine Rückwärtsfahrt dreistufig ausgebildet. Losräder der Übersetzungsstufen G1 , G2 und R sind jeweils drehbar auf der Hauptwelle WH gelagert und über zugeordnete Klauenkupplungen schaltbar. Die zugeordneten Festräder sind drehfest auf den Vorgelegewellen WVGI und WVG2 angeordnet.
Die als Direktgang ausgebildete höchste Übersetzungsstufe G3 des Hauptgetriebes HG ist über eine Direktschaltkupplung schaltbar. Die Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen G3 und G2 sowie die Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen G1 und R sind jeweils als Klauenkupplungen ausgebildet und in einem gemeinsamen Schaltpaket S1 bzw. S2 zusammengefasst. Das Hauptgetriebe HG ist unsynchronisiert schaltbar.
Die Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe GV des Gruppengetriebes CT der Fig. 1 ist zweistufig ausgebildet und ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt, wobei die beiden Übersetzungsstufen K1 und K2 der Vorschaltgruppe GV zwei schaltbare Eingangskonstanten des Hauptgetriebes HG bilden. Durch eine geringere Übersetzungsdifferenz der beiden Übersetzungsstufen K1 , K2 ist die Vorschaltgruppe GV als Splitgruppe ausgelegt. Das Losrad der ersten Übersetzungsstufe K1 ist drehbar auf der Eingangswelle WQE gelagert, die über eine steuerbare Trennkupplung K mit einem gestrichelt gezeichneten, als Verbrennungsmotor ausgebildeten und nicht zum Gruppengetriebe gehörenden Antriebsaggregat A in Verbindung steht.
Das Losrad der zweiten Übersetzungsstufe K2 ist drehbar auf der Hauptwelle WH gelagert. Die Festräder beider Übersetzungsstufen K1 , K2 der Vorschaltgruppe GV sind jeweils drehfest mit den eingangsseitig verlängerten Vorgelegewellen WVGI und WVG2 des Hauptgetriebes angeordnet. Die synchronisierten und als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen der Vorschaltgruppe GV sind in einem gemeinsamen Schaltpaket SV zusammenge- fasst.
Die dem Hauptgetriebe HG nachgeordnete Bereichsgruppe GP des Gruppengetriebes CT der Fig. 1 ist ebenfalls zweistufig ausgebildet, jedoch in Planetenbauweise mit einem einfachen Planetenradsatz. Das Sonnenrad PS ist drehfest mit der ausgangsseitig verlängerten Hauptwelle WH des Hauptgetriebes HG verbunden. Der Planetenträger PT ist drehfest mit der Ausgangswelle WGA des Gruppengetriebes CT gekoppelt, die mit einem gestrichelt gezeichneten Achsantrieb AB in Verbindung steht. Das Hohlrad PH steht mit einem Schaltpaket SP mit zwei synchronisierten, als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen in Verbindung, durch welche die Bereichsgruppe GP wechselweise durch die Verbindung des Hohlrads PH mit einem feststehenden Gehäuseteil in eine Langsamfahrstufe L und durch die Verbindung des Hohlrads PH mit der Hauptwelle WH bzw. dem Sonnenrad PS in eine Schnellfahrstufe S schaltbar ist. Die Bereichsgruppe GP ist synchronisiert schaltbar.
An der Vorgelegewelle WVG2 des Gruppengetriebes CT kann zum Antreiben eines Nebenabtriebs PTO Leistung abgezweigt werden. Zu den formschlüssig arbeitenden Schaltelementen des in Fig. 1 dargestellten Gruppengetriebes CT gehören insbesondere die Direktschaltkupplung zur Schaltung der höchsten Übersetzungsstufe G3 des Hauptgetriebes HG, die als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen G3 und G2 sowie der Übersetzungsstufen G1 und R des Hauptgetriebes HG, die als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen K1 , K2 der Vorschaltgruppe GV und die als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen des Schaltpakets SP der Bereichsgruppe GP.
Dann, wenn an einem solchen automatisierten Schaltgetriebe Fehler auftreten, die eine Einschränkung der vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gänge zur Folge haben, wird für jeden möglicherweise auftretenden Fehler eine eigene Gangberechnung geführt, was aufwendig ist. Treten in einem solchen Fall am automatisierten Schaltgetriebe mehrere Fehler auf, kann es unter Umständen zu unbeabsichtigten Zuständen für das automatisierte Schaltgetriebe kommen, nämlich insbesondere dann, wenn die mehreren ausgeführten Gangberechnungen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Dies ist von Nachteil.
Aus der DE 102 37 245 A1 sowie aus der DE 10 2007 006 210 A1 sind jeweils Verfahren bekannt, mit welchen für ein reibschlüssig arbeitende Schaltelemente aufweisendes Lastschaltgetriebe Ersatzgänge ermittelt werden können. Wie bereits ausgeführt, sind jedoch automatische Lastschaltgetriebe nicht mit automatisierten Schaltgetrieben vergleichbar. Weiterhin wird im Stand der Technik allenfalls vorgeschlagen, mithilfe eines Symptomzählers eine Fehlfunktion von Schaltelementen eines automatischen Lastschaltgetriebes zu bestimmen, wobei dann die fehlerhaften Schaltelemente bei der Bestimmung eines Ersatzgangs nicht berücksichtigt werden. Wird demnach nach dem Stand der Technik an einem Schaltelement eines Lastschaltgetriebes ein Fehler festgestellt, so wird dieses Schaltelement bei der Bestimmung eines Ersatzgangs pauschal nicht mehr berücksichtigt. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden auf Basis steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs für jedes Schaltelement des automatisierten Schaltgetriebes die Positionen, die dasselbe einnehmen bzw. nicht einnehmen kann, ermittelt, wobei aus der Gesamtheit der von allen Schaltelementen des automatisierten Schaltgetriebes einnehmbaren Positionen schaltbare Gänge des automatisierten Schaltgetriebes ermittelt werden, wobei vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang überprüft wird, ob der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wobei dann, wenn der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsels von dem Istgang in den Sollgang ausgeführt wird, und wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsel nicht ausgeführt bzw. abgebrochen und eine Ersatzmaßnahme ausgelöst wird.
Erfindungsgemäß wird demnach ein Verfahren zur Ersatzgangbestimmung für einen Antriebsstrang mit einem automatisierten Schaltgetriebe vorgeschlagen, bei welchem für alle Schaltelemente des Schaltgetriebes die von den Schaltelementen desselben schaltbaren bzw. nicht-schaltbaren Positionen ermittelt werden. Aus diesen schaltbaren Positionen bzw. nicht-schaltbaren Positionen aller Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes werden die von dem automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gänge ermittelt, um auf Grundlage dieser schaltbaren Gänge vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang zu überprüfen, ob der Sollgang zu den schaltbaren Gängen gehört, und um im Bedarfsfall eine Ersatzmaßnahme, insbesondere eine Ersatzgangbestimmung mit nachfolgendem Gangwechsel auf Grund des hierbei bestimmten Ersatzsollgangs, auszulösen. Im Sinne der Erfindung werden demnach Schaltelemente nicht pauschal bei der Bestimmung eines Ersatzgangs ausgeschlossen, sondern lediglich die von den jeweiligen Schaltelementen nicht mehr schaltbaren Positionen.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
Fig. 1 ein Schema eines aus dem Stand der Technik bekannten, als
Gruppengetriebe ausgebildeten Getriebes eines Kraftfahrzeugs zusammen mit einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Antriebsstrangs, der neben einem Antriebsaggregat A das in Fig. 1 gezeigte und bereits im Detail beschriebene, automatisierte Gruppengetriebes CT umfasst.
Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem als Gruppengetriebe ausgebildeten, automatisierten Schaltgetriebe beschrieben ist, soll deren Anwendung nicht auf Gruppengetriebe beschränkt sein, sondern bei beliebigen automatisierten Schaltgetrieben, die formschlüssig arbeitende Schaltelement aufweisen, verwendet werden können.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft solche Details zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem automatisierten Schaltgetriebe, mit welchem eine Ersatzgangfunktion bei Auftreten von Fehlern im Antriebsstrang bereitgestellt werden kann.
Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auf Basis steue- rungsseitiger Daten des Antriebsstrangs für jedes Schaltelement des automati- sierten Schaltgetriebes die Positionen des jeweiligen Schaltelements, die dasselbe einnehmen bzw. nicht einnehmen kann, ermittelt. Aus der Gesamtheit der von allen Schaltelementen des automatisierten Schaltgetriebes einnehmbaren Positionen bzw. nicht-einnehmbaren Positionen werden die schaltbaren Gänge des automatisierten Schaltgetriebes ermittelt, und zwar auch unter Berücksichtigung solcher Schaltelemente, die eine oder mehrere Positionen nicht einnehmen können.
Bei der Ermittlung der schaltbaren Gänge werden demnach Schaltelemente, die mindestens eine Position nicht einnehmen können, nicht pauschal ausgeschlossen.
Vor Ausführung eines Gangwechsels und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang wird dann überprüft, ob der Sollgang zu den von dem automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört. Dann, wenn festgestellt wird, dass der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wird der Gangwechsel von dem Istgang in den Sollgang ausgeführt. Dann hingegen, wenn festgestellt wird, dass der Sollgang des auszuführenden bzw. ausgeführten Gangwechsels nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wird der Gangwechsel nicht ausgeführt bzw. abgebrochen und eine Ersatzmaßnahme ausgelöst, nämlich vorzugsweise eine Ersatzsollgangermittlung mit nachfolgendem Gangwechsel auf Grund des ermittelten Ersatzsollgangs.
Dann, wenn bei der Ermittlung des Ersatzsollgangs festgestellt wird, dass kein vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbarer Ersatzsollgang vorliegt, wird die Trennkupplung K des Antriebsstrangs unmittelbar geöffnet oder mittelbar durch eine Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe CT. Dabei ist zum Beispiel eine Situation vorstellbar, in welcher unter Beibehaltung der Fahrtrichtung ein Gangwechsel ausgeführt werden soll, bei welchem jedoch festgestellt wird, dass unter Beibehaltung der Fahrtrichtung kein schaltbarer Ersatzgang vorliegt. In diesem Fall bleibt dann der ursprüngliche Sollgang erhalten und es wird entweder die Trennkupplung K unmittelbar geöffnet oder mittelbar durch die Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe CT.
Weiterhin ist eine Situation vorstellbar, in welcher ein Gangwechsel unter Veränderung der Fahrtrichtung zwischen einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt durchgeführt werden soll, in welcher jedoch für die gewünschte neue Fahrtrichtung kein Gang schaltbar ist. In diesem Fall wird dann zur Vermeidung eines Fahrens in falscher Fahrtrichtung ebenfalls die Trennkupplung K unmittelbar oder mittelbar durch die Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe CT geöffnet.
Dann, wenn als Gangwechsel von dem Istgang in den Sollgang eine Hochschaltung ausgeführt werden soll, wird vor und/oder bei Ausführung der Hochschaltung überprüft, ob der Sollgang vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbar ist, wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbaren Gängen gehört, der schaltbare Ersatzsollgang derart ermittelt wird, dass die Ersatzsollgangsuche auf Ersatzsollgänge beschränkt wird, die größer als der aktuelle Istgang sind.
Hierbei beginnt dann vorzugsweise die Ersatzsollgangsuche beim größten, schaltbaren Gang, der nicht zu einer Verletzung zulässiger Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs führt. Insbesondere beginnt die Ersatzsollgangsuche beim größten, schaltbaren Gang, der nicht zu einer Unterdrehzahl am Antriebsaggregat A führt. Soll hingegen vom automatisierten Schaltgetriebe CT als Gangwechsel eine Rückschaltung ausgeführt werden, so wird vor und/oder bei Ausführung der Rückschaltung überprüft, ob der Sollgang der Rückschaltung zu den vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbaren Gängen zählt, wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu diesen schaltbaren Gängen gehört, der schaltbare Ersatzsollgang für die Rückschaltung derart ermittelt wird, dass die Ersatzsollgangsuche auf Ersatzsollgänge beschränkt wird, die kleiner als der Istgang der auszuführenden Rückschaltung sind. Hierbei beginnt dann vorzugsweise die Ersatzsollgangsuche beim kleinsten, schaltbaren Gang, der nicht zu einer Verletzung zulässiger Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs führt, insbesondere nicht zu einer Überdrehzahl am Antriebsaggregat A.
Bei der Ersatzsollgangsuche kann als zulässige Betriebsgrenze des Antriebsstrangs nicht nur eine zulässige Maximaldrehzahl, bei deren Überschreiten eine Überdrehzahl auftreten würde, und/oder eine zulässige Minimaldrehzahl, bei deren Unterschreiten eine Unterdrehzahl am Antriebsaggregat auftreten würde, berücksichtigt werden, ferner können weitere Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs berücksichtigt werden, welche die Ersatzsollgangsuche beeinflussen. So können sich weitere zulässige Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs, die bei der Ersatzsollgangsuche berücksichtigt werden, aus Anfahrgangbeschränkungen, aus Beschränkungen des Nebenabtriebs PTO, aus zulässigen Belastungen der Trennkupplung K und dergleichen ergeben.
Die Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes einnehmen bzw. nicht einnehmen können, werden, wie bereits ausgeführt, auf Grundlage von steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs ermittelt. Hierbei handelt es sich insbesondere um elektrische und/oder hydraulische und/oder pneumatische und/oder mechanische und/oder logische, steuerungs- seitige Daten des Antriebsstrangs, vorzugsweise des automatisierten Schaltgetriebes. Auf Basis elektrischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer und/oder mechanischer, steuerungsseitiger Daten kann unmittelbar auf einen hardwareseitigen Defekt, zum Beispiel einen Defekt eines Schaltelements oder eines Aktuators für ein Schaltelement, geschlossen werden, wobei dann in diesem Fall solche Positionen der Schaltelemente, welche dieselben auf Grundlage der elektrischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder mechanischen, steuerungsseitigen Daten nicht einnehmen können, für zumindest eine sich gegebenenfalls anschließende, neue Ersatzgangsuche berücksichtigt bleiben. Dadurch können Pendelschaltungen am automatisierten Schaltgetriebe CT verhindert werden.
Zur Verhinderung von Pendelschaltungen kann weiterhin vorgesehen sein, dass nach einer Ausführung einer Schaltung unter Verwendung eines ermittelten Ersatzsollgangs der Fahrerwunsch bzw. eine Änderung einer Fahrstrategie für eine vorgegebene Zeit unterdrückt wird.
Dann, wenn Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes nicht einnehmen können, auf Grundlage logischer, steuerungsseitiger Daten ermittelt werden, bleiben diese Positionen für eine sich gegebenenfalls anschließende neue Ersatzgangsuche unberücksichtigt, da auf Grundlage solcher logischer, steuerungsseitiger Daten erkannte Fehler im Antriebsstrang nicht eindeutig einem bestimmten hardwareseitigen Defekt eines Schaltelements oder eines Aktuators für ein Schaltelement zugeordnet werden können. Daher werden auf Grundlage logischer Steuerungsdaten ermittelte, nicht- schaltbare Positionen und damit nicht zur Verfügung stehende Gänge nur in einer aktuell auszuführenden Schaltung berücksichtigt. In einer gegebenenfalls sich anschließenden Folgeschaltung mit Ersatzgangsuche werden dann Beschränkungen auf Grundlage solcher logischer, steuerungsseitiger Daten zumindest beim ersten nachfolgenden Schaltversuch unwirksam. Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, für sämtliche Schaltelemente eines automatisierten Schaltgetriebes auf Grundlage steue- rungsseitiger Daten des Antriebsstrangs von den Schaltelementen einnehmbare bzw. nicht einnehmbare Positionen zu ermitteln und aus diesen Positionen vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbare Gänge zu ermitteln. Dann, wenn an einem bestimmten Schaltelement demnach eine Position nicht geschaltet werden kann, wird dieses Schaltelement nicht vollständig für eine Ersatzsollgangermittlung mit nachfolgender Schaltung in den Ersatzsollgang ausgeschlossen, sondern lediglich die von dem jeweiligen Schaltelement nicht schaltbare Position.
Bezuqszeichen
Br Getriebebremse
CT Gruppengetriebe
G1 Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt
G2 Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt
G3 Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt
GV Splitgruppe
GP Bereichsgruppe
HG Hauptgetriebe
K Trennkupplung
K1 Übersetzungsstufe
K2 Übersetzungsstufe
L Langsamfahrstufe
PS Sonnenrad
PT Planetenträger
PTO Nebenabtrieb
PH Hohlrad
R Übersetzungsstufe Rückwärtsfahrt
S Schnellfahrstufe
S1 Schaltpaket
S2 Schaltpaket
SP Schaltpaket
SV Schaltpaket
WGA Ausgangswelle
WGE Eingangswelle
WH Hauptwelle
WVG1 Vorgelegewelle
WVG2 Vorgelegewelle
A Antriebsaggregat
AB Achsantrieb

Claims

Patentansprüche
1 . Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein zwischen einem Antriebsaggregat sowie einem Achsantrieb angeordnetes automatisiertes Schaltgetriebe aufweist, wobei eine Eingangswelle des automatisierten Schaltgetriebes über eine steuerbare Trennkupplung mit dem Antriebsaggregat und eine Ausgangswelle des automatisierten Schaltgetriebes mit dem Achsantrieb in Verbindung steht, dadurch gekennzeichnet, dass auf Basis steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs für jedes Schaltelement des automatisierten Schaltgetriebes die Positionen, die dasselbe einnehmen bzw. nicht einnehmen kann, ermittelt werden, dass aus der Gesamtheit der von allen Schaltelementen des automatisierten Schaltgetriebes einnehmbaren Positionen schaltbare Gänge des automatisierten Schaltgetriebes ermittelt werden, und dass vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang überprüft wird, ob der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wobei dann, wenn der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsels von dem Istgang in den Sollgang ausgeführt wird, und wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, eine Ersatzmaßnahme ausgelöst wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, aus den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen ein schaltbarer Ersatzsollgang ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn kein schaltbarer Ersatzsollgang vorliegt, die Trennkupplung unmittelbar oder mittelbar durch eine Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe geöffnet wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder bei Ausführung eines als Hochschaltung ausgeprägten Gangwechsels von dem Istgang in den Sollgang dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der schaltbare Ersatzsollgang derart ermittelt wird, dass die Ersatzsollgangsuche auf Ersatzsollgänge beschränkt wird, die größer als der Istgang sind.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Ersatzsollgangsuche beim größten schaltbaren Gang beginnt.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Ersatzsollgangsuche beim größten schaltbaren Gang beginnt, der nicht zu einer Verletzung von zulässigen Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs, insbesondere zu einer Unterdrehzahl am Antriebsaggregat, führt.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass vor und/oder bei Ausführung eines als Rückschaltung ausgeprägten Gangwechsels von dem Istgang in den Sollgang dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der schaltbare Ersatzsollgang derart ermittelt wird, dass die Ersatzsollgangsuche auf Ersatzsollgänge beschränkt wird, die kleiner als der Istgang sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Ersatzsollgangsuche beim kleinsten schaltbaren Gang beginnt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass hierbei die Ersatzsollgangsuche beim kleinsten schaltbaren Gang beginnt, der nicht zu einer Verletzung von zulässigen Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs, insbesondere zu einer Überdrehzahl am Antriebsaggregat, führt.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang festgestellt wird, dass der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsel nicht ausgeführt bzw. abgebrochen wird, ein schaltbarer Ersatzsollgang ermittelt und dann, wenn ein schaltbarer Ersatzsollgang vorliegt, ein Gangwechsel in den Ersatzsollgang ausgeführt wird.
1 1 . Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes einnehmen bzw. nicht einnehmen können, auf Basis elektrischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer und/oder mechanischer und/oder logischer steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs, insbesondere des automatisierten Schaltgetriebes, ermittelt werden.
12. Verfahren nach Anspruch 1 1 , dadurch gekennzeichnet, dass solche Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes nicht einnehmen können, die auf Grundlage logischer steuerungsseitiger Daten ermittelt werden, zumindest für eine sich gegebenenfalls anschließende neue Ersatzgangsuche unberücksichtigt bleiben.
13. Verfahren nach Anspruch 1 1 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass solche Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes nicht einnehmen können, die auf Grundlage elektrischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer und/oder mechanischer steuerungsseitiger Daten ermittelt werden, zumindest für eine sich gegebenenfalls anschließende neue Ersatzgangsuche berücksichtigt bleiben.
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