WO2009155896A1 - Verfahren zur steuerung eines antriebsstrangs - Google Patents

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Matthias Gramann
Michael Menzel
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    • F16H59/10—Range selector apparatus comprising levers

Definitions

  • the invention relates to a method for controlling a drive train with an internal combustion engine and a dual-clutch transmission.
  • Drive trains with an internal combustion engine and a dual-clutch transmission for motor vehicles are known.
  • the internal combustion engine drives two partial drive trains, each having a transmission input shaft and a plurality of gear-forming gear pairs, which transmit torque to a common transmission output shaft.
  • the two partial drive trains can each be decoupled from the internal combustion engine by means of a friction clutch of a double clutch.
  • the motor vehicle is operated in each case by means of a partial drive train with engaged gear and closed friction clutch, while in the other part of the drive train with open friction clutch, a new gear is engaged.
  • a gear change takes place by an overlapping circuit of the friction clutch by the friction clutch of the currently active part of the drive train is opened and the friction clutch of the drive train is closed with the new gear to be driven.
  • both friction clutches are closed uncontrolled when engaged in both sub-drive trains gears, as this can lead to a blocking of the dual-clutch transmission.
  • the object is achieved by a method for controlling a drive train with an internal combustion engine and an automated dual-clutch transmission in a motor vehicle with two partial drive trains which can be coupled to the internal combustion engine by means of a respective friction clutch, each having a plurality of discretely shiftable gear ratios and a shift state of the transmission detected by a transmission sensor system Solved plurality of predetermined positions of the driver by a driver of the transmission, wherein in the presence of a transmission error in one of the two sub-drive trains, the selection of the selected by the driver by means of a selector lever target positions is limited.
  • the data available from the evaluation can be, for example, shift or clutch travel of the transmission and / or clutch actuator, shift and / or clutch forces, engine speeds, transmission input shafts, transmission output shaft and / or wheel speeds and the like. If a transmission error is determined from a comparison with desired data or plausibility considerations or closed on such an error, the function of the selector lever depending on the nature of the error for the driver can be limited accordingly.
  • the determination and evaluation of the error can be done in a control unit for controlling the transmission and / or the friction clutches.
  • a control device for the management of the longitudinal and / or transverse dynamics of the motor vehicle Such control units are networked in a conventional manner with other control units of the motor vehicle, so that in dependence on further this controller from the other controllers provided data determined sizes and parameters can be done specifically adapted to the operating situation of the motor vehicle restriction of the selector lever in the presence of a transmission error , For example, a restriction of the dial to be dependent on the driving speed, the direction of travel, expected engine speeds and the like.
  • a corresponding restriction by blocking the selector lever to select the desired positions done by the selector lever is locked by means of an electromagnetically actuated locking device or the signals are ignored by operating switches in a control unit. Also selected by the selector lever and transmitted electronically to a gear actuator desired positions in the presence of a transmission error can be blocked by an effective on the gear actuator locking device.
  • a solenoid has proven to be advantageous in the locked by the driver desired, locked by the corresponding control unit positions, for example, in a driving, reversing, neutral or parking position of the selector lever and optionally manually shiftable gear stages.
  • access to jogging switches or paddles can also be blocked for the sequential shifting of gears or limited to a predefined number of upshifts or downshifts or shifting into predetermined gears.
  • a change in the desired position of the parking position in the driving position or reverse position in rolling motor vehicle can be prevented. Furthermore, when the desired position is changed from the parking position to the driving or reversing position when the motor vehicle is stationary, it is possible to attempt to correct the gearbox error by switching the gearbox actuator. A change in the desired position from the neutral position to the driving or reversing position can be prevented or made possible by using a torque intervention in the internal combustion engine to limit the engine torque.
  • a limited driving operation in a not affected by the gearbox sub-drive train can be enabled and a change of the selector lever in the parking position this can be locked in the park position, while preventing a change in the reverse position becomes.
  • a change from the return position to the driving position can be prevented and when changing to the neutral position or parking position, the selector lever can be locked in these positions.
  • FIG. 1 shows a schematic circuit diagram for carrying out the method for limiting the shift lever when detected transmission error.
  • the selector lever 1 is used by the driver to access the dual-clutch transmission. It is a common control element, in which at least the desired positions driving position or driving (D), reverse (R), parking position (P) and neutral position (N) and additionally predetermined fixed ratios and tip switch for sequential manual switching of gears be given can.
  • the longitudinal positions of the arrow 2 selectable positions are assigned to the lever mechanism 3 detent positions 4, depending on the function of the lever mechanism 3 - as shown here - proportionally along the direction of the arrow 5, inversely proportional or otherwise defined in relation to the fixed fixed solenoid 6 change. If the solenoid 6 is actuated as a result of a detected transmission error engages the moving along the arrow 7 latch 8 of the solenoid 6 in the corresponding detent position 4 a.
  • the solenoid 6 is controlled by multiple redundant determination of the transmission error of the control units 9, 10 for the management of longitudinal and lateral dynamics.
  • the control units 9, 10 receive information about a transmission error from the control unit 11 for controlling the dual-clutch transmission, including the two friction clutches or variables and data for the independent determination of the presence of a transmission error.
  • the control unit 9 receives via the line 12, the information of the currently selected on the selector lever position.
  • information can be provided as to whether and in which direction the driver wants to move the selector lever 1 in order to release an allowed position, if necessary. It is understood that the solenoid can also be controlled only by one of the control units 9, 10 or the controller 11.
  • a corresponding locking device such as a with the lifting magnets 6 comparable solenoid used effectively on the gear actuator and be controlled accordingly by one or more of the control units 9, 10, 11.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine und einem Doppelkupplungsgetriebe. Tritt in dem Doppelkupplungsgetriebe ein Getriebefehler auf, kann durch Betätigen des Wählhebels durch den Fahrer eine Soll-Position im Getriebe angefordert werden, der sicherheitskritisch ist. Erfindungsgemäß wird daher vorgeschlagen, den Wählhebel unter Berücksichtigung sicherheitsrelevanter Aspekte für den Fahrer zu sperren. Dabei können Informationen eines oder mehrerer Steuergeräte für das Management der Längs- und/oder Querdynamik des Kraftfahrzeugs ausgewertet werden.

Description

Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstranqs
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Steuern eines Antriebsstrangs mit einer Brennkraftmaschine und einem Doppelkupplungsgetriebe.
Antriebsstränge mit einer Brennkraftmaschine und einem Doppelkupplungsgetriebe für Kraftfahrzeuge sind bekannt. Hierbei treibt die Brennkraftmaschine zwei Teilantriebsstränge mit jeweils einer Getriebeeingangswelle und mehreren Gänge bildenden Gangradpaaren an, die Drehmoment auf eine gemeinsame Getriebeausgangswelle übertragen. Die beiden Teilantriebsstränge sind jeweils mittels einer Reibungskupplung einer Doppelkupplung von der Brennkraftmaschine abkoppelbar. Dabei wird das Kraftfahrzeug jeweils mittels eines Teilantriebstranges bei eingelegtem Gang und geschlossener Reibungskupplung betrieben, während in dem anderen Teilantriebsstrang bei geöffneter Reibungskupplung ein neuer Gang eingelegt wird. Ein Gangwechsel erfolgt durch eine Überschneidungsschaltung der Reibungskupplung, indem die Reibungskupplung des aktuell aktiven Teilantriebsstrangs geöffnet und die Reibungskupplung des Teilantriebsstrangs mit dem neu zu fahrenden Gang geschlossen wird.
Dabei muss ausgeschlossen werden, dass bei in beiden Teilantriebssträngen eingelegten Gängen beide Reibungskupplungen unkontrolliert geschlossen werden, da dies zu einem Verblocken des Doppelkupplungsgetriebes führen kann.
Es werden daher bei einer Fehlfunktion des Doppelkupplungsgetriebes, beispielsweise bei einem Defekt der Reibungskupplung oder bei einem Klemmen eines Gangs in einem der Teilantriebsstränge Notbetriebsmaßnahmen eingeleitet, die beispielsweise einen Betrieb des Kraftfahrzeugs nur noch in dem ordnungsgemäß funktionierenden Teilantriebsstrang unter weiterer Einschränkung kritischer Drehzahlen erlauben.
Im Weiteren kann ein Eingriff des Fahrers auf die Schaltung des Kraftfahrzeugs über den Wählhebel sicherheitsrelevant sein. Es stellt sich daher die Aufgabe, ein Verfahren zum sicheren Betrieb des Antriebsstrangs auch bei einer Betätigung des Wählhebels durch den Fahrer während eines nicht ordnungsgemäß funktionierenden Doppelkupplungsgetriebes vorzuschlagen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs mit einer Brennkraftmaschine und einem automatisierten Doppelkupplungsgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit zwei mittels jeweils einer Reibungskupplung mit der Brennkraftmaschine koppelbaren Teilantriebssträngen mit jeweils einer Mehrzahl von diskret schaltbaren Übersetzungsstufen und einem von einer Getriebesensorik detektierten Schaltzustand des Getriebes sowie einer Mehrzahl von einem Fahrer vorgebbarer Soll-Positionen des Getriebes gelöst, wobei bei Vorliegen eines Getriebefehlers in einem der beiden Teilantriebsstränge die Auswahl der durch den Fahrer mittels eines Wählhebels ausgewählten Soll-Positionen eingeschränkt wird. Dies bedeutet, dass abhängig von einem im Getriebe beispielsweise durch Auswertung von Sensoren oder Parametern des Getriebes erkannten Fehler der Fahrer nur einen beschränkten Zugriff auf das Getriebe über den Wählhebel oder hierzu funktionsgleiche Elemente wie Wähl- oder Schaltknöpfe oder -taster, Schaltpaddel am Lenkrad und dergleichen hat.
Die aus der Auswertung zur Verfügung stehenden Daten können beispielsweise Schalt- oder Kupplungswege des Getriebe- und/oder Kupplungsaktors, Schalt- und/oder Kupplungskräfte, Drehzahlen der Brennkraftmaschine, der Getriebeeingangswellen, Getriebeausgangswelle und/oder Raddrehzahlen und dergleichen sein. Wird aus einem Vergleich mit Solldaten oder aus Plausibilitätsbetrachtungen ein Getriebefehler ermittelt oder auf einen derartigen Fehler geschlossen, kann die Funktion des Wählhebels abhängig von der Art des Fehlers für den Fahrer entsprechend eingeschränkt werden.
Die Ermittlung und Bewertung des Fehlers kann in einem Steuergerät zur Steuerung des Getriebes und/oder der Reibungskupplungen erfolgen. Es hat sich jedoch als besonders vorteilhaft erwiesen, wenn die Einschränkung des Wählhebels durch ein Steuergerät zum Management der Längs- und/oder Querdynamik des Kraftfahrzeugs erfolgt. Derartige Steuergeräte sind in üblicher Weise mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeugs vernetzt, so dass in Abhängigkeit von weiteren diesem Steuergerät von den anderen Steuergeräten zur Verfügung gestellten Daten ermittelten Größen und Parametern eine spezifisch an die Betriebssituation des Kraftfahrzeugs angepasste Einschränkung des Wählhebels bei Vorliegen eines Getriebefehlers erfolgen kann. Beispielsweise kann eine Einschränkung des Wählhebeis abhängig von der Fahrgeschwindigkeit, der Fahrtrichtung, zu erwartenden Motordrehzahlen und dergleichen erfolgen.
Hierzu kann eine entsprechende Einschränkung durch Sperren des Wählhebels zur Auswahl der Soll-Positionen erfolgen, indem der Wählhebel mittels einer elektromagnetisch betätigten Arretiereinrichtung gesperrt wird oder die Signale von Betätigungsschaltern in einem Steuergerät ignoriert werden. Auch können vom Wählhebel ausgewählte und elektronisch auf einen Getriebeaktor übertragene Soll-Positionen bei Vorliegen eines Getriebefehlers durch eine auf den Getriebeaktor wirksame Arretiereinrichtung gesperrt werden. Zur Sperrung des Wählhebels hat sich beispielsweise ein Hubmagnet als vorteilhaft erwiesen, der in vom Fahrer gewünschte, von dem entsprechenden Steuergerät gesperrte Positionen, beispielsweise in eine Fahr-, Rückfahr-, Neutral- oder Parkposition des Wählhebels und gegebenenfalls manuell schaltbare Gangstufen einrastet. Beispielsweise kann auch der Zugriff auf Tippschalter oder - paddel zur sequentiellen Schaltung von Gängen gesperrt oder auf eine vorgegebene Anzahl von Hoch- oder Rückschaltungen oder Schaltung in vorgegebene Gänge begrenzt werden.
In vorteilhafter Weise können beispielsweise nachfolgend beschriebene Soll-Positionen abhängig von der Art eines Getriebefehlers zur Sperrung oder einer gesteuerten Bedienung des Wählhebels führen. Eine Änderung der Soll-Position von der Parkstellung in die Fahrstellung oder Rückfahrstellung bei rollendem Kraftfahrzeug kann verhindert werden. Weiterhin kann bei einer Änderung der Soll-Position von der Parkstellung in die Fahr- oder Rückfahrstellung bei stehendem Kraftfahrzeug versucht werden, den Getriebefehler durch Schalten des Getriebeaktors zu beheben. Eine Änderung der Soll-Position von der Neutralstellung in die Fahr- oder Rückfahrstellung kann verhindert oder unter Verwendung eines Momenteneingriffs in die Brennkraftmaschine zur Limitierung des Motormoments ermöglicht werden. Bei einer Änderung der Soll-Position von der Fahrstellung in die Neutralstellung kann ein beschränkter Fahrbetrieb in einem vom Getriebefehler nicht betroffenen Teilantriebsstrang ermöglicht werden und bei einer Änderung des Wählhebels in die Parkstellung kann dieser in der Parkstellung verriegelt werden, während eine Änderung in die Rückfahrstellung verhindert wird. Ein Wechsel aus der Rückfahrposition in die Fahrposition kann verhindert werden und bei einem Wechsel in die Neutralposition oder Parkposition kann der Wählhebel in diesen Positionen verriegelt werden. - A -
Die Erfindung wird anhand der einzigen Figur näher erläutert. Diese zeigt eine schematische Schaltskizze zur Durchführung des Verfahrens zur Begrenzung des Schalthebels bei erkanntem Getriebefehler.
Der Wählhebel 1 dient dem Zugriff des Fahrers auf das Doppelkupplungsgetriebe. Es handelt sich um ein geläufiges Bedienelement, in dem zumindest die Soll-Positionen Fahrstellung oder Fahren (D), Rückwärtsfahrt (R), Parkstellung (P) und Neutralstellung (N) sowie zusätzlich vorgegebene Festübersetzungen sowie Tippschalter zur sequentiellen manuellen Schaltung von Gängen vorgegeben sein können. Den längs der Richtungen des Pfeils 2 wählbaren Soll- Positionen sind an der Hebelmechanik 3 Raststellungen 4 zugeordnet, die sich je nach Funktion der Hebelmechanik 3 - wie hier dargestellt - proportional entlang der Richtung des Pfeils 5, umgekehrt proportional oder in anderer Weise definiert gegenüber dem fest stehenden Hubmagneten 6 ändern. Wird der Hubmagnet 6 infolge eines erkannten Getriebefehlers betätigt rastet der längs des Pfeils 7 bewegte Riegel 8 des Hubmagneten 6 in die entsprechende Raststellung 4 ein.
In dem gezeigten Ausführungsbeispiel wird der Hubmagnet 6 mittels mehrfach redundanter Ermittlung des Getriebefehlers von den Steuergeräten 9, 10 für das Management der Längsund Querdynamik gesteuert. Die Steuergeräte 9, 10 erhalten Informationen zu einem Getriebefehler aus dem Steuergerät 11 zur Steuerung des Doppelkupplungsgetriebes einschließlich der beiden Reibungskupplungen oder Größen und Daten zur selbstständigen Ermittlung des Vorliegens eines Getriebefehlers. Die Bewertung des Getriebefehlers sowie die Ermittlung übriger Bedingungen, welche der Sollpositionen zu sperren ist, erfolgt anhand weiterer Fahrzeugdaten, die von weiteren nicht dargestellten Steuergeräten wie beispielsweise dem Motorsteuergerät, dem ESP-Steuergerät, dem ASR/ABS-Steuergerät und dergleichen bereitgestellt werden. Weiterhin erhält das Steuergerät 9 über die Leitung 12 die Information der aktuell am Wählhebel ausgewählten Position. Weiterhin kann eine Information bereitgestellt werden, ob und in welche Richtung der Fahrer den Wählhebel 1 bewegen will, um gegebenenfalls eine erlaubte Position freizuschalten. Es versteht sich, dass der Hubmagnet auch lediglich durch eines der Steuergeräte 9, 10 oder das Steuergerät 11 gesteuert werden kann.
In einem alternativen Ausführungsbeispiel kann bei einer Verwendung eines Wählhebels mit elektronischer Übertragung der Wählsignale auf ein Steuergerät statt der gezielten Sperrung des Wählhebels eine entsprechende Arretiervorrichtung wie beispielsweise ein mit dem Hub- magneten 6 vergleichbarer Hubmagnet am Getriebeaktor wirksam eingesetzt und entsprechend von einem oder mehreren der Steuergeräte 9, 10, 11 angesteuert werden.
Bezugszeichenliste
Wählhebel
Hebelmechanik
Hebelmechanik
Raststellung
Pfeil
Hubmagnet
Pfeil
Riegel
Steuergerät
Steuergerät
Steuergerät
Leitung

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs mit einer Brennkraftmaschine und einem automatisierten Doppelkupplungsgetriebe in einem Kraftfahrzeug mit zwei mittels jeweils einer Reibungskupplung mit der Brennkraftmaschine koppelbaren Teilantriebssträngen mit jeweils einer Mehrzahl von diskret schaltbaren Übersetzungsstufen und einem von einer Getriebesensorik detektierten Schaltzustand des Getriebes sowie einer Mehrzahl von einem Fahrer vorgebbarer Soll-Positionen des Getriebes, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Getriebefehlers in einem der beiden Teilantriebsstränge die Auswahl der durch den Fahrer mittels eines Wählhebels ausgewählten Soll-Positionen eingeschränkt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebefehler mittels eines mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeugs vernetzten Steuergeräts zum Management der Längsdynamik des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein Getriebefehler mittels eines mit weiteren Steuergeräten des Kraftfahrzeugs vernetzten Steuergeräts zum Management der Querdynamik des Kraftfahrzeugs ermittelt wird.
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Einschränkung durch Sperren des Wählhebels zur Auswahl der Soll-Positionen erfolgt.
5. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Wählhebel mittels einer elektromagnetisch betätigten Arretiereinrichtung gesperrt wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass vom Wählhebel ausgewählte und elektronisch auf einen Getriebeaktor übertragene Soll- Positionen bei Vorliegen eines Getriebefehlers durch eine auf den Getriebeaktor wirksame Arretiereinrichtung gesperrt werden.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Soll- Positionen zumindest eine Parkposition, eine Neutralposition, eine Fahrposition und eine Rückfahrposition sind.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Soll- Position von der Parkstellung in die Fahrstellung oder Rückfahrstellung bei rollendem Kraftfahrzeug verhindert wird.
9. Verfahren nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Soll-Position von der Parkstellung in die Fahr- oder Rückfahrstellung bei stehendem Kraftfahrzeug versucht wird, den Getriebefehler durch Schalten des Getriebeaktors zu beheben.
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine Änderung der Soll-Position von der Neutralstellung in die Fahr- oder Rückfahrstellung verhindert oder unter Verwendung eines Momenteneingriffs in die Brennkraftmaschine zur Limitierung des Motormoments ermöglicht wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Änderung der Soll-Position von der Fahrstellung in die Neutralstellung ein beschränkter Fahrbetrieb in einem vom Getriebefehler nicht betroffenen Teilantriebsstrang ermöglicht wird, bei einer Änderung in die Parkstellung in dieser verriegelt wird und eine Änderung in die Rückfahrstellung verhindert wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass ein Wechsel aus der Rückfahrposition in die Fahrposition verhindert wird und bei einem Wechsel in die Neutralposition oder Parkposition der Wählhebel in dieser Position verriegelt wird.
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