WO2013087054A1 - Antriebsstrang mit einem doppelkupplungsgetriebe und verfahren zu dessen steuerung - Google Patents

Antriebsstrang mit einem doppelkupplungsgetriebe und verfahren zu dessen steuerung Download PDF

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WO2013087054A1
WO2013087054A1 PCT/DE2012/001153 DE2012001153W WO2013087054A1 WO 2013087054 A1 WO2013087054 A1 WO 2013087054A1 DE 2012001153 W DE2012001153 W DE 2012001153W WO 2013087054 A1 WO2013087054 A1 WO 2013087054A1
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transmission
electric machine
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clutch actuator
sub
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PCT/DE2012/001153
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Gerald KÜSTLER
Johannes Moosheimer
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Schaeffler Technologies AG & Co. KG
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Definitions

  • the invention relates to a drive train of a vehicle and a method for controlling it with a dual-clutch transmission with two partial transmissions whose transmission input shafts can be coupled to a drive unit by means of a friction clutch actuated by a clutch actuator, and an electric machine optionally integrated into the drive train, one of the drive unit provided torque alternately transmitted via one of the activated by closing the respective friction clutch partial transmission and a change of the torque takes place from one to the other partial transmission by an overlapping operation of the friction clutches.
  • a generic drive train and a method for its operation is known for example from DE 10 2004 005 789 A1.
  • Such drive trains include a dual-clutch transmission with two partial transmissions with several switchable gears of different gear ratio.
  • the transmission input shafts of the partial transmissions are each independently coupled to a drive unit, such as an internal combustion engine, by means of a wet or dry friction clutch operated by a clutch actuator.
  • Switched is a dual-clutch transmission by a gear in a subset of predetermined translation and in the other sub-gear a gear other translation is inserted and by means of an alternating, overlapping operation of the friction clutches the torque provided by the drive unit is switched from the active to a part to be activated transmission, wherein the active partial transmission is inactivated by opening the friction clutch.
  • a drive train can - as known for example from DE 101 33 695 A1 - be extended by an electric machine, which can be connected on the input side, the output side or with a partial transmission, for example via a Gangradbinung.
  • PCT / DE2011 / 001144 proposed a replacement strategy in which the starting or Ankriechvorgang the vehicle with the other, not affected by the sniffing process of this associated Kupplungsaktors sub-transmission takes place.
  • the object of the invention is the development of a drive train and a method for controlling it with substitute strategies during driving and during requested circuits.
  • the object is achieved by a method for controlling a drive train of a vehicle with a dual clutch transmission with two partial transmissions whose transmission input shafts can be coupled to a drive unit by means of a friction clutch actuated by a clutch actuator, wherein an instant provided by the drive unit alternately via one of closing the respective friction clutch activated partial transmission transmitted and a change of torque from one to the other partial transmission by an overlapping operation of the friction clutches, depending on control settings for a predetermined time interval inactivated a first clutch actuator and operation of the dual clutch transmission by activating a dependent of a replacement operation that is dependent on a current operational situation, using at least one of the following replacement strategies: In a first replacement strategy when driving the vehicle, for example, a constant driving on the highway with a gear engaged on an active transmission, the clutch actuator of the closed friction clutch of the active sub-transmission is to be inactivated, before the inactivation of the clutch actuator - associated with an opening of the associated Friction clutch - switched to the other partial transmission and switched after re-activ
  • Ankriechen or approach preferred clutch actuator by means of the electric machine done by means of the electric machine done.
  • the number of start-up or Ankriechvor réelle depending on the available electrical power of the electric machine-feeding accumulator such as the state of charge of the battery can be made dependent. If the state of charge is low, for example, a single starting gear can be provided, with subsequent starting operations are carried out, for example, in stop-and-go traffic only after completion of the inactive phase of the inactivated clutch actuator or with the other partial transmission with unfavorable starting gear.
  • the vehicle is driven on a highway by means of the activated subtransmission, the associated clutch actuator of which is to be deactivated when the vehicle is driven, such as constant travel on a motorway exclusively by the electric machine Deactivate the clutch actuator, after the reactivation of which the drive unit is subsequently coupled again by means of the reactivated clutch actuator and the electric machine is switched off or continued to operate correspondingly in a planned, subsequent boost or recuperation mode.
  • a Switzerlandauchscrien with intended change of the sub-transmission is switched according to another replacement strategy to a subsequent - here larger - gear of the activated sub-transmission and during a forced resulting traction interruption used the electric machine to a traction filling.
  • the electric machine is fixed or coupled to the active part transmission, for example by means of a gear pair of a gear or separately operatively connected or provided at the transmission output, for example to the transmission output shaft or provided as a wheel hub motor at least one driven and / or non-driven wheel.
  • inactivated clutch actuator of a non-active sub-transmission to which the electric machine is not operatively connected or operable can be provided as a replacement strategy in a subsequent switching request a Switzerlandrochscnies with intended change of the partial transmission to make an overlap circuit between the drive unit and the other part of the transmission actively connected electric machine.
  • the nonactivated clutch actuator of the active subtransmission is actuated, and thus the associated friction clutch is opened, so that the torque applied to this friction clutch is reduced.
  • Overlapping the electric machine is operated in the other sub-gear when inlaid, preferably next higher gear, so that the voltage applied to the transmission output shaft torque is maintained without Switzerlandkrafteinbruch without having to press the inactivated clutch actuator.
  • the associated friction clutch can be closed and the electric machine can be moved back.
  • the electric machine takes over the drive torque of the vehicle instead of the drive unit virtually over the duration of the inactivation.
  • the reactivation of the inactivated clutch actuator is in a new overlap circuit by means of the reactivated clutch actuator, the electric machine off again and the drive unit coupled again. According to this procedure, by appropriate selection of a gear on the partial transmission with the operatively connected electric machine also train downshifts, push downshifts and shear upshifts can be provided.
  • these replacement strategies for switching requirements with a change of the part of the transmission can be done with non-operatively connected to the partial transmission with operatively connected electric machine. If the electric machine can be operatively connected to both partial transmissions, for example by means of a clutch, corresponding changes of the partial transmissions can be provided in a directional request with overlapping circuit in both directions.
  • a further replacement strategy is provided to perform a downshift in the active part of the transmission with forcible interruption of traction with inactivated Kupplungsaktor the non-active sub-transmission and a subsequent switching request Anlagenzugunterbrechung and occurring due to the train interruption delay of the vehicle by means of an operatively connected to an output side of the dual-clutch transmission electric machine compensate.
  • the electric machine can be effectively arranged on the transmission output shaft, on a non-driven axle and the like, or consist of at least one wheel hub motor.
  • a further replacement strategy is provided to perform a downshift in the active part transmission with inactivated Kupplungsaktor the non-active sub-transmission and a subsequent switching request a push-down, for example, during a downhill or an approach to a traffic light or the like, and a delay of the vehicle by means of a recuperation Make electric machine.
  • the object is further by a drive train in a motor vehicle for
  • the proposed drive train can have at least one electric machine integrated into the drive train and at least partially supporting the drive unit, which can also be operated in the recuperation mode, so that a hybrid powertrain can be formed.
  • the electric machine can with one or two partial transmissions, the transmission output shaft or with another driven or non-driven vehicle axle operatively connected or be operatively connected by means such as couplings and / or be provided as at least one hub motor to the driven by the drive train and / or non-driven wheels.
  • the clutch actuator may be operated electrically, hydrostatically, pneumatically, or a combination thereof with respect to its function. Inactivation may include monitoring, calibration, and / or the like.
  • a Hydrostataktor be provided with a hydrostatic pressure circuit, in which an electrically operated master cylinder and a corresponding friction clutch actuated, operated by the master cylinder slave cylinder is integrated. In a snooping while a connection of the pressure circuit is not produced a Nachlauflaufbe- container and pressure equalization brought about to calibrate the Hydrostataktor and the conditions in the vehicle, such as the operating temperature of the friction clutch, the pressure medium of the pressure line, wear and to adjust.
  • the clutch actuators are hydrostatic actuators which sniff during an inactivation, that is to say when the friction clutch is open, a pressure equalization is established between the pressure circuit and a substantially pressure-free after-reservoir. Under sniffing one of the two friction clutches K1, K 2 is in the table an inactivation of the corresponding friction clutch associated clutch actuator to understand.
  • Constant driving e.g. Constant trip on T1
  • Machine equalize e.g. if it sits on the rear axle or hub motors are available.

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Abstract

Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs und ein Verfahren zu dessen Steuerung mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben, deren Getriebeeingangswellen jeweils mittels einer von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung mit einer Antriebseinheit koppelbar sind, sowie eine gegebenenfalls in den Antriebsstrang integrierte Elektromaschine, wobei ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Moment wechselweise über eines der durch Schließen der betreffenden Reibungskupplung aktivierten Teilgetriebe übertragen und ein Wechsel des Moments von einem auf das andere Teilgetriebe durch einen überschneidenden Betrieb der Reibungskupplungen erfolgt. Um den Fahrkomfort bei notwendigerweise aus Überwachungs- und Wartungsgründen kurzzeitig inaktivierten Kupplungsaktoren aufrecht zu erhalten, wird abhängig von Steuerungsvorgaben für ein vorgegebenes Zeitintervall ein erster Kupplungsaktor inaktiviert und ein Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes mittels des zweiten Kupplungsaktors unter Aktivierung einer abhängig von einer aktuellen Betriebssituation abhängigen Ersatzstrategie aufrechterhalten.

Description

Antriebsstrang mit einem Doppelkupplungsgetriebe und Verfahren zu dessen Steuerung
Die Erfindung betrifft einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs und ein Verfahren zu dessen Steuerung mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben, deren Getriebeeingangswellen jeweils mittels einer von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung mit einer Antriebseinheit koppelbar sind, sowie eine gegebenenfalls in den Antriebsstrang integrierte Elektromaschine, wobei ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Moment wechselweise über eines der durch Schließen der betreffenden Reibungskupplung aktivierten Teilgetriebe übertragen und ein Wechsel des Moments von einem auf das andere Teilgetriebe durch einen überschneidenden Betrieb der Reibungskupplungen erfolgt.
Ein gattungsgemäßer Antriebsstrang und ein Verfahren zu dessen Betrieb ist beispielsweise aus der DE 10 2004 005 789 A1 bekannt. Derartige Antriebsstränge enthalten ein Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben mit mehreren schaltbaren Gängen unterschiedlicher Übersetzung. Die Getriebeeingangswellen der Teilgetriebe werden jeweils mittels einer von einem Kupplungsaktor betätigten nass oder trocken betriebenen Reibungskupplung unabhängig voneinander mit einer Antriebseinheit wie beispielsweise Brennkraftmaschine gekoppelt. Geschaltet wird ein Doppelkupplungsgetriebe, indem in einem Teilgetriebe ein Gang vorgegebener Übersetzung und in dem anderen Teilgetriebe ein Gang anderer Übersetzung eingelegt ist und mittels einer wechselweisen, überschneidenden Betätigung der Reibungskupplungen das von der Antriebseinheit bereitgestellte Drehmoment von dem aktiven auf ein zu aktivierendes Teilgetriebe gewechselt wird, wobei das aktive Teilgetriebe durch Öffnung deren Reibungskupplung inaktiviert wird. Ein derartiger Antriebsstrang kann - wie beispielsweise aus der DE 101 33 695 A1 bekannt - um eine Elektromaschine erweitert werden, die eingangsseitig, ausgangsseitig oder mit einem Teilgetriebe, beispielsweise über eine Gangradpaarung verbunden sein kann.
Um eine dauerhafte, qualitativ hochwertige Betätigung der Reibungskupplungen aufrecht zu erhalten, kann es notwendig sein, die Kupplungsaktoren kurzzeitig während des Betriebs des Antriebsstrangs zu desaktivieren, um diese beispielsweise einer Überprüfung zu unterziehen, zu kalibrieren oder in ähnlicher Weise zu warten. Aus der DE 10 2009 021 890 A1 ist beispielsweise ein hydrostatischer Kupplungsaktor bekannt, der mittels eines hydrostatischen
|Bestätigungskopie| Drucks einen eine Reibungskupplung betätigenden Nehmerzylinder betätigt. Die hydrostatische Strecke ist dabei in vorgegebenen Zeitabständen zu kalibrieren, indem ein Druckausgleich mit einem Druckmittelbehälter hergestellt wird. Bei diesem sogenannten Schnüffelvorgang wird der Geberzylinder in eine vorgegebene Position gefahren. Hierzu wird die von dem Kupplungsaktor gesteuerte Reibungskupplung in einem beispielsweise 0.5 bis 2 sec. dauerenden Schnüffelprozess geöffnet. Während dieses Schnüffelprozesses muss der Antriebsstrang mittels des verbleibenden Kupplungsaktors und dem diesem zugeordneten Teilgetriebe betrieben werden. Dies kann insbesondere bei bereits gestarteten und nicht mehr abbrechbaren Schnüffelvorgängen während des Anfahrens und/oder bei einer angeforderten Schaltung mit einem Wechsel der Teilgetriebe zu Funktions- oder Komforteinschränkungen des Antriebsstrangs führen.
Um einen sofortigen Start des Fahrzeugs trotz gerade begonnenem Schnüffelvorgang durchführen zu können, ohne das Ende des Schnüffelvorgangs abwarten zu müssen, wird in der nicht vorveröffentlichten internationalen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen
PCT/DE2011/001144 eine Ersatzstrategie vorgeschlagen, bei der der Anfahr- oder Ankriechvorgang des Fahrzeugs mit dem anderen, nicht von dem Schnüffelvorgang des diesem zugeordneten Kupplungsaktors betroffenen Teilgetriebe erfolgt.
Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Antriebsstrangs und eines Verfahrens zu dessen Steuerung mit Ersatzstrategien während des Fahrbetriebes und während angeforderter Schaltungen.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben, deren Getriebeeingangswellen jeweils mittels einer von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung mit einer Antriebseinheit koppelbar sind, gelöst, wobei ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Moment wechselweise über eines der durch Schließen der betreffenden Reibungskupplung aktivierten Teilgetriebe übertragen und ein Wechsel des Moments von einem auf das andere Teilgetriebe durch einen überschneidenden Betrieb der Reibungskupplungen erfolgt, abhängig von Steuerungsvorgaben für ein vorgegebenes Zeitintervall ein erster Kupplungsaktor inaktiviert und ein Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes mittels des zweiten Kupplungsaktors unter Aktivierung einer abhängig von einer aktuellen Betriebssituation abhängigen Ersatzstrategie aufrechterhalten wird, wobei zumindest eine der folgenden Ersatzstrategien angewendet wird: ln einer ersten Ersatzstrategie bei einer Fahrt des Fahrzeuges beispielsweise einer Konstantfahrt auf der Autobahn mit einem auf einem aktiven Teilgetriebe eingelegten Gang, wobei der Kupplungsaktor der geschlossenen Reibungskupplung des aktiven Teilgetriebes inaktiviert werden soll, kann vor der Inaktivierung des Kupplungsaktors - verbunden mit einem Öffnen der zugeordneten Reibungskupplung - auf das andere Teilgetriebe geschaltet und nach Wiederaktivierung des inaktivierten Kupplungsaktors in das vorige Teilgetriebe mit dem für die Konstantfahrt optimalen Gang umgeschaltet werden.
In einer weiteren Ersatzstrategie kann bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zughochschaltung mit einem vorgesehen Wechsel des Teilgetriebes auf einen nachfolgenden - hier soweit möglich höheren - Gang des aktivierten Teilgetriebes geschaltet werden, was bedeutet, dass die Schaltung ohne Zeitverzögerung aber mit Zugkraftunterbrechung erfolgt.
In ähnlicher weise kann in einer weiteren Ersatzstrategie bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Schubhochschaltung mit einem vorgesehenen Wechsel des Teilgetriebes auf einen nachfolgenden - hier soweit möglich höheren - Gang des aktivierten Teilgetriebes geschaltet werden.
Bei einer Hybridierung des Antriebsstrangs durch eine Integration einer Elektromaschine in den Antriebsstrang wahlweise fest oder schaltbar dem Doppelkupplungsgetriebe eingangs- seitig zugeordnet, mit einem oder beiden Teilgetrieben, beispielsweise über eine Gangradpaarung getriebeeingangswellen- oder getriebeausgangswellenseitig wirkverbunden oder wirkverbindbar zugeordnet und/oder dem Doppelkupplungsgetriebe ausgangsseitig mit der Getriebeausgangswelle oder zumindest einer Radnabe der angetriebenen oder nicht angetriebenen Räder zugeordnet, können weitere vorteilhafte Ersatzstrategien unter Einbeziehung der Elektromaschine vorgesehen werden.
Beispielsweise kann ein Anfahren oder Ankriechen während einem inaktiven, für das
Ankriechen oder Anfahren bevorzugten Kupplungsaktor mittels der Elektromaschine erfolgen. Hierbei kann die Anzahl der Anfahr- oder Ankriechvorgänge abhängig von der zur Verfügung stehenden elektrischen Leistung eines die Elektromaschine speisenden Akkumulators wie beispielsweise dem Ladezustand der Batterie abhängig gemacht werden. Ist der Ladezustand gering, kann beispielsweise ein einziger Anfahrgang vorgesehen werden, wobei nachfolgende Anfahrvorgänge beispielsweise im Stop-and-Go-Verkehr erst nach Abschluss der inaktiven Phase des inaktivierten Kupplungsaktors oder mit dem anderen Teilgetriebe mit ungünstigerem Anfahrgang durchgeführt werden. ln einer weiteren Ersatzstrategie unter Einsatz der Elektromaschine kann vorgesehen sein, bei einer Fahrt des Fahrzeuges wie Konstantfahrt auf einer Autobahn mittels des aktivierten Teilgetriebes, wobei dessen zugeordneter Kupplungsaktor inaktiviert werden soll, das Fahrzeug unter Abkoppeln der Antriebseinheit ausschließlich von der Elektromaschine zu betreiben, den betreffenden Kupplungsaktor zu inaktivieren, nach dessen Reaktivierung die Antriebseinheit nachfolgend wieder mittels des reaktivierten Kupplungsaktors zuzukoppeln und die Elektromaschine abzuschalten beziehungsweise in einem vorgesehenen, sich anschließenden Boost- oder Rekuperationsmodus entsprechend weiter zu betreiben.
Bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines Teilgetriebes und einer danach erfolgenden, beispielsweise einer sich aus einer Fahrsituation und gespeicherten Schaltkennlinien ergebenden Schaltanforderung einer Zughochschaltung mit vorgesehenem Wechsel des Teilgetriebes wird gemäß einer weiteren Ersatzstrategie auf einen nachfolgenden - hier größeren - Gang des aktivierten Teilgetriebes geschaltet und während einer sich zwangsweise dabei ergebenden Zugkraftunterbrechung die Elektromaschine zu einer Zugkraftauffüllung eingesetzt. Hierbei ist die Elektromaschine fest oder koppelbar mit dem aktiven Teilgetriebe beispielsweise mittels einer Zahnradpaarung eines Gangs oder separat wirkverbunden beziehungsweise am Getriebeausgang, beispielsweise an der Getriebeausgangswelle wirkverbunden oder als Radnabenmotor zumindest eines angetriebenen und/oder nicht angetriebenen Rads vorgesehen.
Bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines nicht aktiven Teilgetriebes, an dem die Elektromaschine nicht wirkverbunden beziehungsweise wirkverbindbar ist, kann als Ersatzstrategie bei einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zughochschaltung mit vorgesehenem Wechsel des Teilgetriebes vorgesehen sein, eine Überschneidungsschaltung zwischen Antriebseinheit und der mit dem anderen Teilgetriebe wirkverbundenen Elektromaschine vorzunehmen. Hierbei wird der nicht inaktivierte Kupplungsaktor des aktiven Teilgetriebes betätigt und damit die zugeordnete Reibungskupplung geöffnet, so dass das an dieser Reibungskupplung anliegende Drehmoment abgebaut wird. Überschneidend wird in dem anderen Teilgetriebe bei eingelegtem, bevorzugt nächst höherem Gang die Elektromaschine betrieben, so dass das an der Getriebeausgangswelle anliegende Drehmoment ohne Zugkrafteinbruch erhalten bleibt, ohne den inaktivierten Kupplungsaktor betätigen zu müssen. Wird dieser reaktiviert, kann die zugeordnete Reibungskupplung geschlossen und die Elektromaschine zurückgefahren werden. Hierbei übernimmt die Elektromaschine quasi über die Dauer der Inak- tivierung das Antriebsmoment des Fahrzeugs anstelle der Antriebseinheit. Nach der Reaktivierung des inaktivierten Kupplungsaktors wird in einer erneuten Überschneidungsschaltung mittels des reaktivierten Kupplungsaktors die Elektromaschine wieder ab- und die Antriebseinheit wieder zugekoppelt. Gemäß diesem Ablauf können durch entsprechende Wahl eines Gangs auf dem Teilgetriebe mit der wirkverbundenen Elektromaschine auch Zugrückschaltungen, Schubrückschaltungen und Schubhochschaltungen vorgesehen werden. Bei fest mit einem Teilgetriebe wirkverbundener Elektromaschine können diese Ersatzstrategien bei Schaltanforderungen mit einem Wechsel der Teilgetriebe vom mit nicht wirkverbundener zum Teilgetriebe mit wirkverbundener Elektromaschine erfolgen. Ist die Elektromaschine mit beiden Teilgetrieben beispielsweise mittels einer Kupplung wirkverbindbar, können entsprechende Wechsel der Teilgetriebe bei einer Schaltanforderung mit Überschneidungsschaltung in beide Richtungen vorgesehen werden.
In einer weiteren Ersatzstrategie ist vorgesehen, bei inaktiviertem Kupplungsaktor des nicht aktiven Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zugrückschaltung eine Rückschaltung im aktiven Teilgetriebe mit dabei zwangsweise erfolgenden Zugkraftunterbrechung durchzuführen und die durch die Zugraftunterbrechung auftretende Verzögerung des Fahrzeugs mittels einer mit einer Ausgangsseite des Doppelkupplungsgetriebes wirkverbundenen Elektromaschine auszugleichen. Die Elektromaschine kann dabei an der Getriebeausgangswelle, an einer nicht angetriebenen Achse und dergleichen wirksam angeordnet sein oder aus zumindest einem Radnabenmotor bestehen.
In einer weiteren Ersatzstrategie ist vorgesehen, bei inaktiviertem Kupplungsaktor des nicht aktiven Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Schubrückschaltung, beispielsweise während einer Bergabfahrt oder einer Annäherung an eine Ampel oder dergleichen, eine Rückschaltung im aktiven Teilgetriebe durchzuführen und eine Verzögerung des Fahrzeugs mittels einer Rekuperation der Elektromaschine vorzunehmen.
Die Aufgabe wird weiterhin durch einen Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug zur
Durchführung des beschriebenen Verfahrens mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben und einer Antriebseinheit sowie jeweils einer zwischen Antriebseinheit und einer Getriebeeingangswelle eines Teilgetriebes angeordneten, von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung gelöst. Gemäß den zuvor beschriebenen Ausführungen der entsprechenden Ersatzstrategien kann der vorgeschlagene Antriebsstrang zumindest eine in den Antriebsstrang integrierte, die Antriebseinheit zumindest teilweise unterstützende Elektromaschine aufweisen, die zudem im Rekuperationsmodus betreibbar ist, so dass ein hybridischer Antriebsstrang ausgebildet werden kann. Die Elektromaschine kann mit einem oder beiden Teilgetrieben, der Getriebeausgangswelle oder mit einer anderen angetriebenen oder nicht angetriebenen Fahrzeugachse wirkverbunden oder mittels entsprechender Mittel wie Kupplungen wirkverbindbar sein und/oder als zumindest ein Radnabenmotor an den von dem Antriebsstrang angetriebenen und/oder nicht angetriebenen Rädern vorgesehen sein.
Der Kupplungsaktor kann bezüglich seiner Funktion elektrisch, hydrostatisch, pneumatisch oder aus einer Kombination dieser betrieben sein. Eine Inaktivierung kann eine Überwachung, Kalibration und/oder dergleichen umfassen. Beispielsweise kann ein Hydrostataktor mit einem hydrostatischen Druckkreislauf vorgesehen sein, in den ein elektrisch betriebener Geberzylinder und ein die entsprechende Reibungskupplung betätigender, vom Geberzylinder betätigter Nehmerzylinder integriert ist. In einem Schnüffelvorgang wird dabei während einer Inaktivierung des Kupplungsaktors eine Verbindung des Druckkreislaufs nicht einem Nachlauflaufbe- hälter hergestellt und ein Druckausgleich herbeigeführt, um den Hydrostataktor zu kalibrieren und an die Verhältnisse im Fahrzeug, beispielsweise die Betriebstemperatur der Reibungskupplung, des Druckmediums der Druckleitung, Verschleiß und dergleichen anzupassen.
In der nachfolgend dargestellten Tabelle sind die vorteilhaften Ersatzstrategien für
unterschiedliche Fahrsituationen eines typischen Ausführungsbeispiels eines Antriebsstrangs mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Reibungskupplungen K1 , K2, welche die Teilgetriebe T1 , T2 mit einer geradzahligen und einer ungeradzahligen Aufteilung der Gänge mit der Antriebseinheit koppeln und von einem diesen zugeordneten Kupplungsaktor betätigt werden, dargestellt. Bei den Kupplungsaktoren handelt es sich um Hydrostataktoren, die während einer Inaktivierung schnüffeln, das heißt, bei geöffneter Reibungskupplung einen Druckausgleich zwischen dem Druckkreislauf und einem im Wesentlichen drucklosen Nachlaufbehälter herstellen. Unter Schnüffeln einer der beiden Reibungskupplungen K1 , K 2 ist in der Tabelle eine Inaktivierung des der entsprechenden Reibungskupplung zugeordneten Kupplungsaktors zu verstehen. Zustand Maßnahme
Fahrsituation
Ankriechen/Anfahren
Kriechen/Anfahren Ankriechen/Anfahren über K2
während Schnüffeln auf K1
Ankriechen/Anfahren
Ankriechen/Anfahren über K1
während Schnüffeln auf K2
Ankriechen/Anfa hren
Ankriechen/Anfahren über die Elektromaschine während Schnüffeln auf K1 oder K2
Schalten in den nächst höheren oder nächst niedrigeren
Konstantfahrt z.B. Konstantfahrt auf T1
Gang auf T2, nach Schnüffeln wieder in den optimalen Autobahn Schnüffeln K1 ist notwendig
Gang von T1
Schalten in den nächst höheren oder nächst niedrigeren
Konstantfahrt auf T2
Gang auf T1 , nach Schnüffeln wieder in den optimalen Schnüffeln K2 ist notwendig
Gang auf T2
Übergang auf rein elektrisches Fahren (unter Berücksichtigung des Batterieladezustandes, der Last, der
Konstantfahrt auf T1 oder T2 ohne ElekFahrzeuggeschwindigkeit etc.), Umschalten auf Teilgetromaschine ,
triebe mit der Elektromaschine, Abkoppeln der Antriebs¬
Schnüffeln K1 bzw. K2 ist notwendig
einheit, nach Schnüffeln wieder in das ursprüngliche Teilgetriebe, Zukoppeln Antriebseinheit
Schaltanforderung während dem SchnüfAusführen einer Schaltung in demselben Teilgetriebe,
Zughochschaltung
feln falls dies die aktuelle Gangposition ermöglicht
Ausführen einer Schaltung in demselben Teilgetriebe
Schaltanforderung während dem Schnüfund Momentenauffüllung über die Elektromaschine, falls feln
diese die aktuelle Getriebeposition ermöglicht
Überschneidungsschaltung von Verbrennungsmotor auf
Schaltanforderung während dem SchnüfElektromaschine an T2, öffnen K1 , Zuschaltung Elekfeln an K2 bei aktivem T1
tromaschine
Überspringen T2, Schaltung beispielsweise Gang 5->3 statt 5->2 ausführen. Schaltverzögerung und Beschleu¬
Kickdown/Zugriick- Kickdown wenn K1 aktiv und Schnüffeln
nigungsverzögerung über Boosten mittels an der Hinterschaltung auf K2
achse angeordneter oder Radnabenmotor(en) vorgesehener Elektromaschine ausgleichen
Überspringen T1 Schaltung beispielsweise Gang z.B. 6->4 statt 6->3 ausführen. Schaltverzögerung und
Kickdown wenn K2 aktiv und Schnüffeln
Beschleunigungsverzögerung über Boosten mit der E- auf K1
Maschine ausgleichen z.B. wenn diese an der Hinterachse sitzt oder Radnabenmotoren vorhanden sind.
Übergang auf rein elektrisches Fahren (unter Berücksichtigung des Batterieladezustandes, der Last, der
Kickdown wenn K2 aktiv und Schnüffeln Fahrzeuggeschwindigkeit etc.), Umschalten auf T1 mit auf K1 der Elektromaschine, Abkoppeln der Antriebseinheit, nach Schnüffeln wieder Umschalten auf T2, Zukoppeln Antriebseinheit
Überspringen T2 z.B. 3->1 statt 3->2, falls notwendig z.B. Bergabfahrt mit aktivem T1 , zwischenzeitliches Aufbringen eines zusätzlichen
Schubrückschaltung
Schnüffeln auf K2 Bremsmoments über Rekuperieren mit der Elektromaschine
Überspringen T1 z.B. 4->2 statt 4->3, falls notwendig z.B. Bergabfahrt mit aktivem T2 zwischenzeitliches Aufbringen eines zusätzlichen Schnüffeln auf K1 Bremsmoments über Rekuperieren mit der Elektromaschine z.B. wenn im Gang 2 und Schnüffeln auf K1 Übergang auf rein elektrisches Fahren (unter Berücksichtigung des Batterieladezustandes, der Last, der z.B. Bergabfahrt mit aktivem T2 Fahrzeuggeschwindigkeit etc.), Umschalten auf T1 mit Schnüffeln auf K1 der Elektromaschine , Abkoppeln der Antriebseinheit, nach Schnüffeln wieder Umschalten auf T2, Zukoppeln Antriebseinheit
Hochschaltung im Schub Überspringen des gerade durch Schnüffeln betroffenen
Schubhochschaltung:
Schnüffeln auf K1 oder K2 Teilgetriebes, falls möglich.
Übergang auf rein elektrisches Fahren (unter Berücksichtigung des Batterieladezustandes, der Last, der Fahrzeuggeschwindigkeit etc.), Umschalten auf Tl mit
Aktives T2 und Schnüffeln auf K1
der Elektromaschine , Abkoppeln der Antriebseinheit, nach Schnüffeln wieder Umschalten auf T2, Zukoppeln Antriebseinheit

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben, deren Getriebeeingangswellen jeweils mittels einer von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung mit einer Antriebseinheit koppelbar sind, wobei ein von der Antriebseinheit bereitgestelltes Moment wechselweise über eines der durch Schließen der betreffenden Reibungskupplung aktivierten Teilgetriebe übertragen und ein Wechsel des Moments von einem auf das andere Teilgetriebe durch einen überschneidenden Betrieb der Reibungskupplungen erfolgt, abhängig von Steuerungsvorgaben für ein vorgegebenes Zeitintervall ein erster Kupplungsaktor inaktiviert und ein Betrieb des Doppelkupplungsgetriebes mittels des zweiten Kupplungsaktors unter Aktivierung einer abhängig von einer aktuellen Betriebssituation abhängigen Ersatzstrategie aufrechterhalten wird, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest eine der folgenden Ersatzstrategien angewendet wird:
- bei einer Fahrt des Fahrzeuges mittels des aktivierten Teilgetriebes, dessen zugeordneter Kupplungsaktor inaktiviert werden soll, wird zuvor auf das anderen Teilgetriebe geschaltet und nach Wiederaktivierung des Kupplungsaktors in das vorige Teilgetriebe umgeschaltet,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zughochschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird auf einen nachfolgenden Gang des aktivierten Teilgetriebes geschaltet,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Schubhochschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird auf einen nachfolgenden Gang des aktivierten Teilgetriebes geschaltet.
2. Verfahren nach Anspruch 1 mit einer die Antriebseinheit zumindest teilweise unterstützenden Elektromaschine, wobei zumindest eine der nachfolgenden Ersatzstrategien angewendet wird:
- ein Anfahren oder Ankriechen während einem inaktiven, für das Ankriechen oder Anfahren bevorzugten Kupplungsaktor erfolgt mittels der Elektromaschine,
- bei einer Fahrt des Fahrzeuges mittels des aktivierten Teilgetriebes, dessen zugeordneter Kupplungsaktor inaktiviert werden soll, wird das Fahrzeug unter Abkoppeln der Antriebseinheit ausschließlich von der Elektromaschine betrieben und der betreffende Kupplungsaktor inaktiviert und nach dessen Aktivierung die Antriebseinheit nachfolgend wieder mittels des Kupplungsaktors zugekoppelt und die Elektromaschine abgeschaltet, - bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zughochschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird auf einen nachfolgenden Gang des aktivierten Teilgetriebes geschaltet und während einer Zugkraftunterbrechung die Elektromaschine zu einer Zugkraftauffüllung eingesetzt,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines inaktiven Teilgetriebes mit nicht wirkverbundener Elektromaschine und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zughochschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird die Antriebseinheit mittels des nicht inaktivierten Kupplungsaktors abgekoppelt und die mit dem zu aktivierenden Teilgetriebe wirkverbundene Elektromaschine überschneidend zugekoppelt,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor des nicht aktiven Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zugrückschaltung erfolgt eine Rückschaltung im aktiven Teilgetriebe und eine Verzögerung des Fahrzeugs wird mittels einer mit einer Ausgangsseite des Doppelkupplungsgetriebes wirkverbundene Elektromaschine ausgeglichen,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines inaktiven Teilgetriebes mit nicht wirkverbundener Elektromaschine und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Zugrückschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird die Antriebseinheit mittels des nicht inaktivierten Kupplungsaktors abgekoppelt und die mit dem zu aktivierenden Teilgetriebe wirkverbundene Elektromaschine überschneidend zugekoppelt,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor des nicht aktiven Teilgetriebes und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Schubrückschaltung erfolgt eine Rückschaltung im aktiven Teilgetriebe und eine Verzögerung des Fahrzeugs wird mittels einer Rekuperation der Elektromaschine vorgenommen,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines aktiven Teilgetriebes ohne wirkverbundene Elektromaschine und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Schubrückschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird eine überschneidend die Antriebseinheit ab- und die mit dem anderen Teilgetriebe wirkverbundene Elektromaschine mittels des nicht inaktivierten Kupplungsaktors zugekoppelt,
- bei inaktiviertem Kupplungsaktor eines inaktiven Teilgetriebes mit nicht wirkverbundener Elektromaschine und einer danach erfolgenden Schaltanforderung einer Schubrückschaltung mit Wechsel des Teilgetriebes wird die Antriebseinheit mittels des nicht inaktivierten Kupplungsaktors abgekoppelt und die mit dem zu aktivierenden Teilgetriebe wirkverbundene Elektromaschine überschneidend zugekoppelt.
3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass abhängig von einem Ladezustand eines die Elektromaschine speisenden Akkumulators eine Anzahl der elektrischen Anfahr- oder Ankriechvorgänge begrenzt wird.
4. Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens gemäß Anspruch 1 mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben und einer Antriebseinheit sowie jeweils einer zwischen Antriebseinheit und einer Getriebeeingangswelle eines Teilgetriebes angeordneten, von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung.
5. Antriebsstrang in einem Kraftfahrzeug zur Durchführung des Verfahrens gemäß den Ansprüchen 2 oder 3 mit einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben und einer Antriebseinheit sowie jeweils einer zwischen Antriebseinheit und einer Getriebeeingangswelle eines Teilgetriebes angeordneten, von einem Kupplungsaktor betätigten Reibungskupplung sowie einer in den Antriebsstrang integrierten, die Antriebseinheit zumindest teilweise unterstützenden Elektromaschine.
6. Antriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine mit einem der Teilgetriebe wirkverbunden ist.
7. Antriebsstrang nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektromaschine ein Radnabenmotor ist.
8. Antriebsstrang nach einem der Ansprüche 4 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest einer der Kupplungsaktoren ein Hydrostataktor ist.
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