WO2007017012A1 - Verfahren zur steuerung von schaltvorgängen bei kraftfahrzeugen mit einem doppelkupplungsgetriebe - Google Patents

Verfahren zur steuerung von schaltvorgängen bei kraftfahrzeugen mit einem doppelkupplungsgetriebe Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to a method for controlling switching processes in motor vehicles having a dual-clutch transmission according to the preamble of claim 1.
  • Dual clutch transmissions for motor vehicles are well known. With a very strong vehicle deceleration, sequential downshifts with a conventional dual-clutch transmission can regularly no longer be carried out satisfactorily. So takes in such a case z. As a single downshift with the engagement of a gear and the closing of the clutch so long that not all circuits can be performed in the time available. In the limiting case, it can thus happen that the vehicle is already standing while gears are still being changed sequentially.
  • a further disadvantage of such a process control is that an engine speed control must necessarily be provided by the engine control for this purpose.
  • Another problem lies in the variety of variants, if a dual-clutch transmission is to be used in combination with many different engines, since then for each engine variant, a separate application must be made.
  • DE 199 63 752 A1 discloses a method for controlling a switching operation in motor vehicles having a sequentially shifting automatic transmission in which means are provided by means of which double or multiple shift requests are also released in the presence of a specific driving situation. This is done so that disables an existing shift prevention device in an existing double or multiple shift request and the phase of the gear change is run through again. In this way, therefore, a translation stage can be inserted, which is no longer adjacent to the original translation. After completion of this phase, the normal operation is resumed and the switching prevention device activated again. This transmission is not a dual-clutch transmission.
  • the object of the invention is therefore to provide a method for controlling switching operations in motor vehicles with a dual-clutch transmission, with which, especially in conjunction with hard braking maneuvers a gear change can be done very quickly to ensure a desired starting behavior after braking.
  • a sequential control operation takes place vehicle or brake deceleration, which makes a non-executable within a predetermined period sequential multiple downshift, switched by the transmission control means of the sequential control operation to a non-sequential control operation.
  • both clutches are brought into a preparatory position preparatory to the clutch engagement, and subsequently a predetermined starting gear is engaged as a target gear in that of the two partial transmissions in the case of a driving or accelerator pedal operation following the braking operation by means of a single shift operation, where the target gear is.
  • the one clutch which is associated with the partial transmission having the target gear is opened as the first clutch.
  • the second clutch during these operations may remain in the preparation position or possibly also as an active coupling can be brought into a partial engagement.
  • the first clutch is actuated, d. H. that this takes over the engine torque while the second clutch is opened (overlap). Subsequently, it is then possible to switch from non-sequential control operation to sequential control operation of the dual-clutch transmission.
  • the gear to be engaged in the first partial transmission preferably corresponds to the gear engaged before the vehicle deceleration.
  • the lowest gear of each subtransmission is specified as the target gear. In principle, however, this could also be the preceding or any other arbitrary gear.
  • the two partial transmissions are preferably constructed conventionally, so that one of the two partial transmissions has the even-numbered gears and the other partial transmission has the odd-numbered gears.
  • the couplings themselves are preferably by wet multi-plate couplings, z. B. multi-plate clutches, which are closed in the assumed at the beginning of the non-sequential control operation preparation position near or at the gripping point of the clutch, in particular with a predetermined, compared to the maximum filling volume lower part volume to be filled.
  • the engine upon actuation of the accelerator pedal by the driver, the engine is braked over that clutch which is not on the target gear associated output shaft, while in that part of the transmission in which the target gear is located, the clutch is opened, designed the existing gear and the Target gear is engaged and then fully filled the clutch and thus the Moment is transferred from the previously active clutch to the now fully filled, the target gear associated clutch.
  • the clutches can also be formed by dry clutches.
  • the vehicle in which the 6 th and 5 th gear dual-clutch transmissions are engaged is decelerated by the driver so much that the transmission controller inhibits the sequential control operation and provides non-sequential control operation, e.g. B. was determined by the transmission control device that the required sequential multiple downshift from 6th gear to 2nd gear as target gear can not be performed in a predetermined period of time.
  • the driver takes his foot off the brake and immediately gives full throttle again.
  • the target gear clutch is opened and designed the sixth gear and engaged by a single shift the second gear.
  • the change from the clutch of that subtransmission, which has the fifth gear, to the target gear clutch can again be exited and switched over to the sequential control operation.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen bei Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe, bei dem die Getriebegänge zweier, jeweils unterschiedliche Gänge bereitstellender Teilgetriebe in Abhängigkeit von vorgegebenen Schaltparametern mittels einer Getriebesteuereinrichtung sequentiell gewechselt werden. Erfindungsgemäß wird bei einer Fahrzeug- bzw. Bremsverzögerung, die eine nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne durchführbare sequentielle Mehrfachrückschaltung erfordert, mittels der Getriebesteuereinrichtung von dem sequentiellen Steuerbetrieb auf einen nicht-sequentiellen Steuerbetrieb umgeschalten, in dem zu Beginn beide Kupplungen in eine den Kupplungseingriff vorbereitende Vorbereitungsstellung gebracht werden und in dem bei einer sich an den Bremsvorgang anschließenden Gaspedalbetätigung mittels eines einzigen Schaltvorgangs ein vorgegebener Anfahrgang als Zielgang in demjenigen der beiden Teilgetriebe eingelegt wird, in dem sich der Zielgang befindet.

Description

Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen bei Kraftfahrzeugen mit einem
Doppelkupplungsgetriebe
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen bei Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge sind allgemein bekannt. Bei einer sehr starken Fahrzeugverzögerung können sequentielle Rückschaltungen mit einem herkömmlichen Doppelkupplungsgetriebe regelmäßig nicht mehr zufriedenstellend durchgeführt werden. So dauert in einem solchen Fall z. B. eine einzelne Rückschaltung mit dem Einlegen eines Ganges und dem Schließen der Kupplung so lange, dass in der zur Verfügung stehenden Zeit nicht alle Schaltungen durchgeführt werden können. Im Grenzfall kann es somit dazu kommen, dass das Fahrzeug bereits steht, während noch Gänge sequentiell gewechselt werden.
Besonders ausgeprägt ist dieses Verhalten bei Doppelkupplungsgetrieben mit nassen Kupplungen, da bei diesen Kupplungen stets ein gewisses Lüftspiel vorhanden sein muss, um das Kupplungs-Schleppmoment bei geöffneten Kupplungen niedrig zu halten. Bevor eine Kupplung ein Moment übertragen kann, muss das Lüftspiel der Kupplungslamellen abgebaut werden. Diese Phase wird als Befüllung bezeichnet. Während dieser Befüllung der Kupplung wird der Betätigungskolben aus der Ruheposition so weit verschoben, dass die Kupplungslamellen aneinander anliegen. Während dieses Vorgangs muss ein Ölvolumen in den Kolbenraum einströmen. Dieser Vorgang dauert bei einer Kupplung von Doppelkupplungsgetrieben beispielsweise in Abhängigkeit von der Temperatur des gewählten Betätigungsdruckes in der Regel zwischen 80 Millisekunden (hoher Druck und hohe Temperatur) bis zu einer Sekunde (bei niedrigeren Drücken und niedrigerer Temperatur).
Eine Möglichkeit, dieses Problem beim starken Abbremsen eines Fahrzeuges zu umgehen, besteht darin, die Rückschaltungen wie bei automatisierten Schaltgetrieben durchzuführen. Bei diesen Schaltungen wird die Kupplung geöffnet und die Motordrehzahl durch Erhöhung des Motormoments bei offener Kupplung auf das Niveau des Zielganges angehoben. Im Grenzfall werden somit nur noch Gänge gewechselt und die Motordrehzahl über eine Motordrehzahlregelung auf dem Drehzahlniveau des gewünschten Ganges gehalten. Eine Befüllung der Kupplung findet hier nicht mehr statt. Nachteilig bei dieser Verfahrensführung ist jedoch, dass für den Fall, dass der Fahrer während einer solchen Rückschaltung das Fahrbzw. Gaspedal betätigt, kein Radmoment aufgebaut werden kann, da die Kupplung offen ist. Erst wenn die Zieldrehzahl erreicht und die Kupplung geschlossen ist, kann ein Radmoment aufgebracht werden. Ein Anfahren erfolgt hier somit also mit einer unerwünschten Verzögerung. Ein weiterer Nachteil einer derartigen Verfahrensführung ist, dass hierfür zwingend von der Motorsteuerung eine Motordrehzahlregelung zur Verfügung gestellt werden muss. Ein weiteres Problem liegt in der Variantenvielfalt, falls ein Doppelkupplungsgetriebe in Kombination mit vielen verschiedenen Motoren eingesetzt werden soll, da dann für jede Motorvariante eine gesonderte Applikation erfolgen muss.
Weiter ist aus der DE 199 63 752 A1 ein Verfahren zur Steuerung eines Schaltvorgangs bei Kraftfahrzeugen mit einem sequentiell schaltenden Automatikgetriebe bekannt, bei dem Mittel vorgesehen sind, mittels denen beim Vorliegen einer bestimmten Fahrsituation auch Doppeloder Mehrfachschaltanforderungen freigegeben werden. Dies erfolgt so, dass bei einer vorliegenden Doppel- oder Mehrfachschaltanforderung eine vorhandene Schaltverhinderungseinrichtung deaktiviert und die Phase des Gangwechsels erneut durchlaufen wird. Auf diese Weise kann demnach auch eine Übersetzungsstufe eingelegt werden, die nicht mehr der ursprünglichen Übersetzung benachbart ist. Nach Abschluss dieser Phase wird wieder der Normalbetrieb aufgenommen und die Schaltverhinderungseinrichtung wieder aktiviert. Bei diesem Getriebe handelt es sich um kein Doppelkupplungsgetriebe.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, ein Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen bei Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe zu schaffen, mit dem insbesondere in Verbindung mit harten Bremsmanövern ein Gangswechsel sehr schnell erfolgen kann, um ein gewünschtes Anfahrverhalten nach dem Abbremsen sicherzustellen.
Diese Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Anspruchs 1.
Nach Anspruch 1 wird bei einer im sequentiellen Steuerbetrieb stattfindenden Fahrzeug- bzw. Bremsverzögerung, die eine nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne durchführbare sequentielle Mehrfachrückschaltung erforderlich macht, mittels der Getriebesteuereinrichtung von dem sequentiellen Steuerbetrieb auf einen nicht-sequentiellen Steuerbetrieb umgeschalten. Zu Beginn dieses nicht-sequentiellen Steuerbetriebs werden beide Kupplungen in eine für den Kupplungseingriff vorbereitende Vorbereitungsstellung gebracht und im weiteren Verlauf bei einer sich an den Bremsvorgang anschließenden Fahr- bzw. Gaspedalbetätigung mittels eines einzigen Schaltvorgangs ein vorgegebener Anfahrgang als Zielgang in demjenigen der beiden Teilgetriebe eingelegt, in dem sich der Zielgang befindet.
Durch diese Verfahrensführung und insbesondere das Überführen beider Kupplungen in eine den Eingriff vorbereitende Vorbereitungsstellung wird somit auch nach harten Bremsmanövern und Fahrzeugverzögerungen sichergestellt, dass bei einer Anfahrt sofort wieder der richtige Gang zur Verfügung gestellt wird. Mit einer derartigen Verfahrensführung wird eine komfortable Anfahrt möglich, bei der sofort ein Radmoment aufgebaut werden kann. Die Zeit, nach der das Radmoment im gewünschten Gang zur Verfügung steht, ist somit relativ kurz und konstant. Die Gangvorgabe des sequentiellen Steuerbetriebs wird hier somit ausgeblendet und nur in dem Fall umgesetzt, wenn die Fahrzeugverzögerung genügend Zeit für das sequentielle Wechseln der Gänge erlaubt. In der Vorbereitungsstellung werden die beiden Kupplungen bevorzugt nahe oder am Greifpunkt geschlossen, z. B. durch eine Teilbefüllung.
Gemäß einer besonders bevorzugten Verfahrensführung ist vorgesehen, dass bei einer Gaspedalbetätigung diejenige Kupplung als erste Kupplung geöffnet wird, die dem den Zielgang aufweisenden Teilgetriebe zugeordnet ist. Dadurch wird in diesem dann ersten Teilgetriebe der zu diesem Zeitpunkt eingelegte Gang, insbesondere der während des Bremsvorgangs eingelegte Gang, ausgelegt und der demgegenüber niedrigere Zielgang eingelegt, wobei die zweite Kupplung während dieser Vorgänge in der Vorbereitungsstellung verbleiben kann oder aber ggf. auch als aktive Kupplung in einen Teileingriff gebracht werden kann. Nach dem Einlegen des Zielgangs wird die erste Kupplung betätigt, d. h. dass diese das Motormoment übernimmt, während die zweite Kupplung geöffnet wird (Überschneidung). Anschließend kann dann wieder vom nicht-sequentiellen Steuerbetrieb in den sequentiellen Steuerbetrieb des Doppelkupplungsgetriebes übergegangen werden.
Bevorzugt entspricht hier der in dem ersten Teilgetriebe auszulegende Gang, wie bereits erwähnt, dem vor der Fahrzeugverzögerung eingelegten Gang.
Bevorzugt wird im nicht-sequentiellen Steuerbetrieb als Zielgang der niedrigste Gang jedes Teilgetriebes vorgegeben. Grundsätzlich könnte dies jedoch auch der davorliegende oder jeder andere beliebige Gang sein. Die beiden Teilgetriebe sind bevorzugt herkömmlich aufgebaut, so dass eines der beiden Teilgetriebe die geradzahligen Gänge und das andere Teilgetriebe die ungeradzahligen Gänge aufweist.
Die Kupplungen selbst sind bevorzugt durch nasse Mehrscheibenkupplungen, z. B. Lamellenkupplungen, gebildet, die in der zu Beginn des nicht-sequentiellen Steuerbetriebs eingenommenen Vorbereitungsstellung nahe oder am Greifpunkt der Kupplung geschlossen werden, insbesondere mit einem vorgegebenen, gegenüber dem maximalen Befüllvolumen niedrigeren Teilvolumen befüllt werden. In einem solchen Fall kann z. B. bei einer Betätigung des Gaspedals durch den Fahrer, der Motor über diejenige Kupplung gebremst werden, die nicht auf der den Zielgang zugeordneten Abtriebswelle liegt, während in demjenigen Teilgetriebe, in dem der Zielgang liegt, die Kupplung geöffnet, der vorhandene Gang ausgelegt und der Zielgang eingelegt wird sowie anschließend die Kupplung voll befüllt und somit das Moment von der bisher aktiven Kupplung auf die nunmehr voll befüllte, dem Zielgang zugeordnete Kupplung übertragen wird.
Alternativ zu den nassen Kupplungen können die Kupplungen aber auch durch Trockenkupplungen ausgebildet sein.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand eines konkreten Beispiels näher erläutert:
Gemäß diesem Beispiel wird angenommen, dass das Fahrzeug, in dessen Doppelkupplungsgetriebe der 6. und 5. Gang eingelegt ist, vom Fahrer so stark abgebremst wird, dass die Getriebesteuereinrichtung den sequentiellen Steuerbetrieb sperrt und einen nicht-sequentiellen Steuerbetrieb vorgibt, da z. B. von der Getriebesteuereinrichtung ermittelt wurde, dass die erforderliche sequentielle Mehrfachrückschaltung von dem 6. Gang auf den 2. Gang als Zielgang nicht in einer vorgegebenen Zeitspanne durchgeführt werden kann. Zusätzlich wird angenommen, dass bei einer Geschwindigkeit von circa 25 km/h der Fahrer den Fuß von der Bremse nimmt und sofort wieder Vollgas gibt.
Sofort nach dem Umschalten in den nicht-sequentiellen Steuerbetrieb wurden hier die beispielhaft als nasse Kupplungen ausgebildeten Kupplungen des Doppelkupplungsgetriebes auf einem niedrigen Druckniveau befüllt und am Greifpunkt der Kupplungen in einer Vorbereitungsstellung geschlossen. Nachdem der Fahrer das Fahrpedal betätigt hat, wird die Zielgang-Kupplung geöffnet und der sechste Gang ausgelegt sowie mittels eines einzigen Schaltvorgangs der zweite Gang eingelegt. Nachfolgend erfolgt während der Anfahrt, ggf. auch mit Schlupf in beiden Kupplungen, der Wechsel von der Kupplung desjenigen Teilgetriebes, das den fünften Gang aufweist, auf die Zielgang-Kupplung. Im Anschluss daran kann wiederum der nicht-sequentielle Steuerbetrieb verlassen werden und auf den sequentiellen Steuerbetrieb umgeschalten werden.
Diese Verfahrensführung ist stets gleich, auch für solche Beispielsfälle, bei denen das Fahrzeug z. B. bis nahe oder bis zum Stillstand abgebremst wurde und ermöglicht daher ein komfortables Anfahren.
- A -

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung von Schaltvorgängen bei Kraftfahrzeugen mit einem Doppelkupplungsgetriebe, bei dem die Getriebegänge zweier, jeweils unterschiedliche Gänge bereitstellender Teilgetriebe in Abhängigkeit von vorgegebenen Schaltparametern mittels einer Getriebesteuereinrichtung sequentiell gewechselt werden, dadurch gekennzeichnet,
.dass bei einer im sequentiellen Steuerbetrieb stattfindenden Fahrzeug- bzw. Bremsverzögerung, die eine nicht innerhalb einer vorgegebenen Zeitspanne durchführbare sequentielle Mehrfachrückschaltung erfordert, mittels der Getriebesteuereinrichtung auf einen nicht-sequentiellen Steuerbetrieb umgeschalten wird, in dem zu Beginn beide Kupplungen in eine den Kupplungseingriff vorbereitende Vorbereitungsstellung gebracht werden und in dem bei einer sich an den Bremsvorgang anschließenden Gaspedalbetätigung mittels eines einzigen Schaltvorgangs ein vorgegebener Anfahrgang als Zielgang in demjenigen der beiden Teilgetriebe eingelegt wird, in dem sich der Zielgang befindet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Gaspedalbetätigung diejenige Kupplung als erste Kupplung geöffnet wird, die dem den Zielgang aufweisenden Teilgetriebe zugeordnet ist, so dass in diesem ersten Teilgetriebe der zu diesem Zeitpunkt eingelegte Gang ausgelegt und der demgegenüber niedrigere Zielgang eingelegt wird, und dass nach dem Einlegen des Zielgangs die erste Kupplung das Motomoment übernimmt, während die zweite Kupplung geöffnet wird.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kupplung während der Öffnungsphase der ersten Kupplung in der Vorbereitungsstellung nahe oder am Greifpunkt verbleibt oder als aktive Kupplung in einen Teileingriff gebracht wird und somit während des Anfahrvorgangs ggf. ein Wechsel von der zweiten Kupplung auf die erste Kupplung durchgeführt wird.
4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass der in dem ersten Teilgetriebe auszulegende Gang dem vor der Fahrzeugverzögerung eingelegten Gang entspricht.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass im nichtsequentiellen Steuerbetrieb als Zielgang der niedrigste Gang jedes Teilgetriebes vorgegeben wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eines der beiden Teilgetriebe die geradzahligen Gänge und das andere Teilgetriebe die ungeradzahligen Gänge aufweist.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kupplungen jeweils durch nasse Mehrscheibenkupplungen als Lamellenkupplungen ausgebildet sind, die in der zu Beginn des nicht-sequentiellen Steuerbetriebs eingenommenen Vorbereitungsstellung nahe oder am Greifpunkt der Kupplung geschlossen werden, insbesondere mit einem vorgegebenen, gegenüber dem maximalen Befüllvolumen niedrigeren Teilvolumen befüllt werden.
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