DE102009021795A1 - Method for switching back of automated stepped gearbox in drive train of motor vehicle, involves providing input of stepped gearbox with input speed, and providing output of stepped gearbox with output speed - Google Patents

Method for switching back of automated stepped gearbox in drive train of motor vehicle, involves providing input of stepped gearbox with input speed, and providing output of stepped gearbox with output speed Download PDF

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Abstract

The method involves providing an input of a stepped gearbox (30) with an input speed (44), and providing an output of the stepped gearbox with an output speed (46). The output speed is reduced during a roll out process. A target gear (1) is selected, where the input speed has a target speed. An independent claim is also included for a method for upshift of an automated stepped gearbox.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft Verfahren zum Rück- bzw. Hochschalten eines automatisierten Stufengetriebes sowie einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug.The The present invention relates to methods for upshifting or upshifting automated step transmission and a drive train for a motor vehicle.

Antriebsstränge für ein Kraftfahrzeug weisen in der Regel einen Antriebsmotor in Form eines Verbrennungsmotors oder in Form einer Hybrid-Antriebseinheit auf. Ein Stufengetriebe ist dabei in der Regel über eine Reibkupplung in Form einer Anfahr- bzw. Trennkupplung mit dem Antriebsmotor verbunden. Bei den automatisierten Stufengetrieben unterscheidet man zwischen automatisierten Schaltgetrieben (ASG bzw. AMT) und sog. Doppelkupplungsgetrieben, die zwei parallele Leistungszweige mit jeweils einem Teilgetriebe und einer Reibkupplung aufweisen.Drive trains for a motor vehicle As a rule, have a drive motor in the form of an internal combustion engine or in the form of a hybrid drive unit. A step transmission is usually over a friction clutch in the form of a starting or separating clutch with the drive motor connected. In the case of automated multi-step transmissions, a distinction is made one between automated manual transmissions (ASG or AMT) and So-called dual-clutch transmissions, the two parallel power branches each having a partial transmission and a friction clutch.

Bei solchen automatisierten Stufengetrieben werden die Gangwechsel automatisiert durch Aktuatoren durchgeführt, und zwar in Abhängigkeit von Schaltschwellen, die in der Regel abhängig von der Fahrzeuggeschwindigkeit sind.at such automated multi-step transmissions automate the gear changes performed by actuators, in dependence of switching thresholds, which usually depends on the vehicle speed are.

Schaltvorgänge, die bei sehr niedrigen Geschwindigkeiten im Schubbetrieb oder ausgehend von einem Zustand durchgeführt werden, bei dem das Getriebe auf Neutral geschaltet ist, werden vorliegend als Ausrollschaltungen bezeichnet. Insbesondere bei Ausrollrückschaltungen, die häufig zwischen den unteren Gängen (Gangstufen 1, 2, 3) durchgeführt werden, kann es zu Komfortproblemen kommen. Denn bei solchen Rückschaltungen muss der Eingang des Stufengetriebes auf ein Drehzahlniveau angehoben werden, das über dem des Quellgangs- bzw. Startgangs liegt. In der Regel erfolgt dieser Drehzahlangleich durch die Synchronisierungen der jeweiligen Schaltkupplungen. Dabei wird die zum Erhöhen der Drehzahl des Getriebeeingangs notwendige Energie dem abtriebsseitigen Antriebsstrang entzogen. Dies kann zu einer durch den Fahrer wahrnehmbaren Änderung der Fahrzeugverzögerung führen, insbesondere zu einer Erhöhung der Fahrzeugverzögerung. Dieses Problem ist bei Doppelkupplungsgetrieben dann noch größer, wenn in dem nicht aktiven Teilgetriebe ein Gang vorgewählt ist. In diesem Fall müssen die nicht unerheblichen Massen des nicht aktiven Teilgetriebes mit verzögert werden.Shifting operations that are performed at very low speeds in overrun mode or starting from a state in which the transmission is switched to neutral are referred to herein as Ausrollschaltungen. In particular, in coasting downshifts, which are often between the lower gears (gears 1 . 2 . 3 ) can cause comfort problems. Because with such downshifts, the input of the stepped transmission must be raised to a speed level that is above that of the source gear or start gear. As a rule, this speed adjustment is effected by the synchronizations of the respective clutches. In this case, the energy required to increase the rotational speed of the transmission input is removed from the output-side drive train. This can lead to a perceptible by the driver change the vehicle deceleration, in particular to an increase in the vehicle deceleration. This problem is even greater with dual-clutch transmissions when a gear is preselected in the non-active partial transmission. In this case, the not insignificant masses of the non-active sub-transmission must be delayed with.

Zum zweiten führt die Betätigung der Synchronisierung des Zielgangs zu zwei gegensätzlichen Drehzahländerungen am Getriebeeingang und -ausgang, und folglich zu Schwingungen im Antriebsstrang und zu einem Umschlagen des Synchronrings um die Zieldrehzahl des Zielgangs herum. Diese Schwingungen des Antriebsstranges werden als störende Geräusche vom Fahrer wahrgenommen. Ferner können erhebliche Geräusche in Form von Ratschen entstehen, wenn der Zielgang eingelegt wird, während Teile des Antriebsstranges sich noch in Schwingungen befinden.To the second leads the operation the synchronization of the target gear to two opposing ones Speed changes at the transmission input and output, and consequently to vibrations in the Powertrain and to a turnover of the synchronizer ring to the Target speed of the target gear around. These vibrations of the drive train be as disturbing Sounds perceived by the driver. Furthermore, significant noise in Shape of ratchets arise when the target gear is engaged while parts of the drive train are still in vibration.

Ferner können die durch die Synchronisierung erzeugten Schwingungen in das nicht aktive Teilgetriebe eines Doppelkupplungsgetriebes fortpflanzen. Dort können diese Schwingungen zu einer erheblichen zusätzlichen Geräuschentwicklung führen, insbesondere, wenn in dem nicht aktiven Teilgetriebe ein Gang vorgewählt ist.Further can the vibrations generated by the synchronization in the not propagate active partial transmissions of a dual-clutch transmission. There you can These vibrations cause a considerable additional noise to lead, in particular, when a gear is preselected in the non-active partial transmission.

Diese Probleme können beispielsweise dadurch gelöst werden, dass insbesondere die erste Gangstufe (der Anfahrgang) erst im Stillstand eingelegt wird. Dies führt jedoch zu einem verschlechterten Ansprechen, falls der Fahrer zu diesem Zeitpunkt wieder beschleunigen möchte, da der gewünschte Anfahrgang dann nicht geschaltet ist.These Problems can for example, solved by be that in particular the first gear (the starting gear) only is engaged at standstill. However, this leads to a deteriorated response, if the driver wants to accelerate again at this time, there the desired starting gear then not switched.

Auch bei Hochschaltungen können die obigen Probleme teilweise auftreten.Also at upshifts can the above problems partially occur.

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Rückschalten sowie ein verbessertes Verfahren zum Hochschalten eines automatisierten Stufengetriebes sowie einen verbesserten Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug anzugeben.It is therefore an object of the invention, an improved method to switch back and an improved method for upshifting an automated one Multi-step transmission and an improved drive train for a motor vehicle specify.

Die obige Aufgabe wird gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung gelöst durch ein Verfahren zum Rückschalten eines automatisierten Stufengetriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei der Antriebsstrang einen Antriebsmotor sowie eine Reibkupplung aufweist, deren Eingangsglied mit dem Antriebsmotor und deren Ausgangsglied mit einem Eingang des Stufengetriebes verbunden ist, wobei der Eingang des Stufengetriebes eine Eingangsdrehzahl aufweist und wobei der Ausgang des Stufengetriebes eine Ausgangsdrehzahl aufweist, mit den folgenden Schritten während eines Ausrollvorganges, bei dem sich die Ausgangsdrehzahl verringert:

  • – Auswählen einer Zielgangstufe, bei der die Eingangsdrehzahl eine Zieldrehzahl haben wird;
  • – kurzzeitiges Betätigen der Reibkupplung, um die Eingangsdrehzahl an die Zieldrehzahl anzunähern; und
  • – Betätigen einer der Zielgangstufe zugeordneten Schaltkupplung, um die Zielgangstufe einzulegen.
The above object is achieved according to a first aspect of the invention by a method for switching back an automated step transmission in a drive train of a motor vehicle, in particular a dual-clutch transmission, wherein the drive train has a drive motor and a friction clutch whose input member with the drive motor and the output member with an input the step transmission is connected, wherein the input of the stepped transmission has an input speed and wherein the output of the stepped transmission has an output speed, with the following steps during a coasting, in which reduces the output speed:
  • Selecting a target gear step at which the input speed will have a target speed;
  • - Short-term operation of the friction clutch to approximate the input speed to the target speed; and
  • - Actuating the one of the target gear stage associated clutch to insert the target gear.

Durch das kurzzeitige Betätigen der Reibkupplung zum Annähern von Eingangsdrehzahl an Zieldrehzahl erfolgt während des Ausrollvorgangs quasi ein ”Zwischenkuppeln”. Bei dem anschließenden Betätigen der Schaltkupplung zum Einlegen der Zielgangstufe ist folglich keine oder eine deutlich geringere Drehzahlanpassung durchzuführen. Demzufolge können die eingangs genannten Probleme vermieden oder zumindest deutlich gelindert werden. Insbesondere ist es nicht notwendig, Rückschaltpunkte in Richtung Stillstand zu verschieben. Die Schaltzeiten werden nicht wesentlich verlängert und es sind keine teuren hardwareseitigen Änderungen notwendig.By briefly pressing the friction clutch to approach the input speed to target speed during the Ausrollvorgangs quasi an "intermediate clutch". In the subsequent operation of the clutch for engaging the target gear, therefore, no or a significantly lower speed adjustment is carried out. Demzu Consequently, the problems mentioned above can be avoided or at least significantly alleviated. In particular, it is not necessary to shift reset points in the direction of standstill. The switching times are not significantly extended and no expensive hardware changes are necessary.

Da durch das kurzzeitige Betätigen der Reibkupplung dem abtriebsseitigen Teil des Antriebsstranges keine Energie entzogen wird, erfährt der Fahrer auch keine Veränderung der Fahrzeugverzögerung. Die zur Drehzahlanpassung notwendige Energie wird vielmehr dem Antriebsmotor entnommen, der diese Energie durch entsprechendes Regelverhalten (beispielsweise in Form einer Leerlaufregelung) problemlos bereitstellen kann.There by the short-term pressing the friction clutch the output side of the drive train no energy is withdrawn, learns the driver also no change the vehicle deceleration. The necessary energy for speed adaptation is the drive motor taken from this energy by appropriate control behavior Provide easily (for example in the form of idle control) can.

In entsprechender Weise wird die obige Aufgabe gelöst durch ein analoges Verfahren zum Hochschalten eines automatisierten Stufengetriebes, wobei dem Stufengetriebe ein Moment aufgeprägt wird, das der Annäherung von Eingangsdrehzahl und Zieldrehzahl entgegenwirkt.In Similarly, the above object is achieved by an analogous method for upshifting an automated step transmission, wherein the A moment is imprinted, the approach of Counteracts input speed and target speed.

Das oben beschriebene Rückschaltverfahren sowie die nachstehend hierzu erläuterten bevorzugten Ausführungsformen sind grundsätzlich auch auf Hochschaltungen anwendbar. Allerdings unterstützt bei Hochschaltungen die Reibung (bzw. Schleppmomente) im Getriebe die Drehzahländerung in Synchronisationsrichtung. Daher fehlt eine dämpfende Komponente (Moment), die der Drehzahlanpassung entgegenwirkt. Bei Rückschaltungen, deren Zieldrehzahlen über der Ausgangsdrehzahl liegen, werden diese dämpfenden Komponenten durch Reib- und Schleppmomente im Getriebe gebildet.The Downshift method described above as well as those explained below preferred embodiments are basically also applicable to upshifts. However, support at Upshifts the friction (or drag torque) in the transmission Speed change in synchronization direction. Therefore, a damping component (moment) is missing, which counteracts the speed adjustment. For downshifts, the target speeds above the Output speed, these damping components are replaced by friction and drag moments formed in the transmission.

Bei Hochschaltungen erreicht man das Einprägen von in Synchronisationsrichtung entgegenwirkenden Momenten beispielsweise durch gezieltes Aufprägen eines Schleppmomentes. Dies kann beispielsweise erfolgen durch eine Synchroneinrichtung eines niedrigeren (kleineren) Gangs als des Zielgangs (bei einem Doppelkupplungsgetriebe muss dieser niedrigere Gang auf dem gleichen Teilgetriebe liegen und über eine separate Aktuatorik ansteuerbar sein). Alternativ hierzu kann dieses Schleppmoment über die getriebeeingangsseitige Reibkupplung erfolgen, insbesondere dann, wenn das Drehzahlniveau getriebeeingangsseitig über dem des Zielgangs liegt. Ferner ist es auch denkbar, ein der Synchronisationsrichtung entgegenwirkendes Moment durch eine elektrische Maschine aufzuprägen, wo sie beispielsweise in Hybrid-Antriebseinheiten verfügbar ist.at Upshifts are achieved by impressing in the synchronization direction counteracting moments, for example by deliberate imposition of a Drag torque. This can be done for example by a synchronizing device of a lower (smaller) gear than the target gear (in a dual-clutch gearbox This lower gear must be on the same sub-transmission and over a separate actuator can be controlled). Alternatively, it can this drag torque over the transmission input friction clutch take place, in particular then, when the speed level on the input side above the of the target course lies. Furthermore, it is also conceivable one of the synchronization direction impinging moment by an electric machine where For example, it is available in hybrid propulsion units.

Bei den erfindungsgemäßen Verfahren sind keine Stöße oder Geräusche mehr vom Fahrer wahrnehmbar. Lange Schaltzeiten bzw. zeitliche Verzögerungen beim Gangeinlegen werden vermieden. Es ergibt sich vorzugsweise auch keine durch den Fahrer wahrnehmbare Änderung der Fahrzeugbeschleunigung (Verzögerung).at the inventive method are no bumps or Sounds more noticeable by the driver. Long switching times or delays when going into gear are avoided. It is preferable also no discernible by the driver change the vehicle acceleration (Delay).

Schließlich wird die obige Aufgabe gelöst durch einen Antriebsstrang für ein Kraftfahrzeug mit einem Antriebsmotor, einem automatisierten Stufengetriebe und einer Reibkupplung, wobei das Stufengetriebe und die Reibkupplung automatisiert mittels einer Steuereinrichtung betätigt werden, und wobei in der Steuereinrichtung ein erfindungsgemäßes Rückschaft- bzw. Hochschaltverfahren implementiert ist.Finally will the above task solved by a powertrain for a motor vehicle with a drive motor, an automated Stepped transmission and a friction clutch, where the step transmission and the friction clutch automated by means of a control device actuated and wherein in the control device a backbone according to the invention or upshifting is implemented.

Die Aufgabe wird somit vollkommen gelöst.The Task is thus completely solved.

Von besonderem Vorzug ist es, wenn die Schaltkupplung erst betätigt wird, wenn die Betätigung der Reibkupplung beendet ist.From particular preference is when the clutch is first operated, when the operation the friction clutch is completed.

Hierdurch kann erreicht werden, dass zum einen eine Annäherung der Eingangsdrehzahl an die Zieldrehzahl stattgefunden hat. Zum anderen kann hierdurch erreicht werden, dass das Betätigen der Schaltkupplung und das Herstellen des Formschlusses der Zielgangstufe erst dann erfolgen, wenn sich etwaige Schwingungen in dem Antriebsstrang abgebaut haben. Somit können Geräusche und Schocks deutlich verringert werden.hereby can be achieved that, on the one hand, an approximation of the input speed to the target speed has occurred. For another, this can be achieved that pressing the clutch and establishing the positive connection of the target gear take place only when there are any vibrations in the drive train have degraded. Thus, you can Sounds and shocks are significantly reduced.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform wird die Schaltkupplung dann betätigt, wenn sich die Eingangsdrehzahl der Zieldrehzahl angenähert hat.According to one another preferred embodiment the clutch is then actuated when the input speed has approached the target speed.

Die Betätigung der Schaltkupplung kann folglich dann erfolgen, wenn die Eingangsdrehzahl etwas unterhalb der Zieldrehzahl ist, gleich der Drehzahl oder sogar darüber.The activity the clutch can therefore take place when the input speed something is below the target speed, equal to or even higher than the speed.

Die Synchronisierung in der Schaltkupplung muss dann keine oder nur eine sehr geringe Drehzahlangleichung vollziehen.The Synchronization in the clutch then no or only perform a very low speed adjustment.

Insgesamt ist es von besonderem Vorzug, wenn die Reibkupplung derart betätigt wird, dass die Eingangsdrehzahl größer wird als die Zieldrehzahl.All in all it is particularly advantageous if the friction clutch is operated in such a way, that the input speed increases as the target speed.

Hierdurch wird der Charakter der Schaltung von einer Rückschaltung in eine Hochschaltung geändert, da die Synchronisierung der Schaltkupplung anschließend nur Drehzahl abbauen und nicht aufbauen muss. Das entsprechende Losrad der Zielgangstufe wird also abgebremst und nicht beschleunigt. Hierdurch wird ein Umschlagen des Synchronrings vermieden und die dadurch entstehenden Schwingungen werden verhindert. Das Herstellen des Formschlusses in der Verzahnung der Schaltkupplung der Zielgangstufe kann folglich ohne Ratschen, d. h. ohne Differenzdrehzahl stattfinden. Da dem Abtrieb des Antriebsstranges keine Energie zu Synchronisationszwecken entzogen wird, erfährt der Fahrer auch keine Veränderung der Fahrzeugverzögerung.As a result, the character of the circuit is changed from a downshift in an upshift, since the synchronization of the clutch then reduce only speed and must not build. The corresponding idler gear of the target gear is thus braked and not accelerated. As a result, a turning of the synchronizer ring is avoided and the resulting vibrations are prevented. The production of the positive connection in the toothing of the clutch of the target gear can thus take place without ratchets, ie without differential speed. Since the output of the drive train no energy For synchronization purposes is removed, the driver also experiences no change in the vehicle deceleration.

Generell ist das erfindungsgemäße Verfahren aus einem Zustand heraus ausführbar, bei dem in dem Stufengetriebe keine Gangstufe eingelegt ist, die Schaltkupplungen sich also jeweils in einer Neutralstellung befinden.As a general rule is the inventive method executable out of a state in which in the stepped transmission no gear is engaged, the Clutches are therefore each in a neutral position.

Besonders bevorzugt ist es jedoch, wenn der Schaltvorgang das Auslegen einer Quellgangstufe und das Einlegen der Zielgangstufe beinhaltet, wobei die Gangstufen mittels einer einzelnen Schaltmuffe betätigbar sind, und wobei die Schaltmuffe nach dem Auslegen der Quellgangstufe angehalten wird, um zunächst die Reibkupplung kurzzeitig zu betätigen.Especially However, it is preferred if the switching operation laying a Source gear stage and the insertion of the target gear stage includes, where the Gear stages are actuated by means of a single shift sleeve, and wherein the shift sleeve stopped after laying the source gear stage is going to be first to briefly actuate the friction clutch.

Während bisherige Verfahren zum Zwischenkuppeln beim Rückschalten häufig ein paralleles bzw. überschneidendes Betätigen der Reibkupplung und der Schaltkupplung beinhalten, wird gemäß dieser bevorzugten Ausführungsform die Schaltkupplung zunächst in eine Neutralstellung versetzt und dort angehalten, um zunächst die Reibkupplung zu betätigen. Hierdurch kann eine weitgehende Annäherung von Eingangsdrehzahl und Zieldrehzahl erfolgen, bevor die Schaltkupplung betätigt wird. Geräusche und unerwünschte Fahrzeugbeschleunigungen können hierdurch vermieden werden.While previous Procedure for intermediate coupling when switching back frequently parallel or overlapping Actuate the friction clutch and the clutch include, according to this preferred embodiment the clutch first placed in a neutral position and stopped there to first the To operate friction clutch. This can be a far approximation of input speed and target speed before the clutch is actuated. Sounds and unwanted Vehicle accelerations can thereby avoided.

Insgesamt ist es bevorzugt, wenn die Zieldrehzahl kleiner oder gleich einer Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors ist.All in all it is preferred if the target speed is less than or equal to one Drive speed of the drive motor is.

Bei dieser Ausführungsform ist es möglich, die Eingangsdrehzahl auf einfache Weise und alleine mittels Betätigung der Reibkupplung auf die Zieldrehzahl oder sogar darüber anzuheben. Die Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors kann in vielen Fällen die Leerlaufdrehzahl des Antriebsmotors sein.at this embodiment is it possible that Input speed in a simple manner and alone by pressing the Raise the friction clutch to the target speed or even higher. The drive speed the drive motor can in many cases the idle speed of Be drive motor.

Gemäß einer alternativen Ausführungsform ist die Zieldrehzahl größer als eine Antriebsdrehzahl des Antriebsmotors.According to one alternative embodiment the target speed is greater than a drive speed of the drive motor.

In diesem Fall ist es denkbar, die Antriebsdrehzahl durch einen aktiven Motoreingriff anzuheben. Ein derartiger aktiver Motoreingriff im Zuge einer Ausrollschaltung kann vom Fahrer jedoch als akustisch störend empfunden werden.In In this case, it is conceivable, the drive speed by an active Engine intervention. Such an active engine intervention in However, a roll-off circuit may be audible by the driver disturbing be felt.

Besonders bevorzugt ist es daher bei dieser Ausführungsform, wenn die Reibkupplung derart kurzzeitig betätigt wird, dass eine Deaktivierung der Reibkupplung erfolgt, sobald die Eingangsdrehzahl die Antriebsdrehzahl erreicht hat oder kurz vorher.Especially It is therefore preferred in this embodiment, when the friction clutch operated so briefly is that a deactivation of the friction clutch takes place as soon as the Input speed has reached the drive speed or shortly before.

Hierbei kann nach Deaktivierung der Reibkupplung aufgrund der in den Massen des Getriebeeingangs gespeicherten Energie die Eingangsdrehzahl weiter in Richtung der Zieldrehzahl ansteigen, und zwar vorzugsweise bis zur Zieldrehzahl oder sogar darüber hinaus (wie oben beschrieben).in this connection can after disabling the friction clutch due to the in the masses stored energy of the transmission input, the input speed continue to increase in the direction of the target speed, preferably to the target speed or even beyond (as described above).

Sofern die Reibkupplung später deaktiviert würde, würde dies zu einer aktiven Abbremsung der Eingangsdrehzahl führen, was durch die vorliegende Ausführungsform vermieden werden kann.Provided the friction clutch later would be deactivated would this lead to an active deceleration of the input speed, what by the present embodiment can be avoided.

Generell ist es denkbar, die kurzzeitige Betätigung der Reibkupplung durch eine vorgegebene Ansteuerkurve durchzuführen (Steuerung ohne Rückkopplung, ”open loop”). Die Ansteuerkurve kann beispielsweise in Form von Rampen oder auch Sprüngen aufgeprägt sein.As a general rule It is conceivable, the short-term operation of the friction clutch by to perform a predetermined control curve (control without feedback, "open loop"). The Ansteuerkurve can be impressed, for example in the form of ramps or jumps.

Von besonderem Vorzug ist es jedoch, wenn die Reibkupplung kurzzeitig betätigt wird, indem eine Stellgröße für das von der Reibkupplung übertragene Moment in Abhängigkeit eines Drehzahlparameters des Stufengetriebes oder in Abhängigkeit einer Ableitung hiervon verändert wird.From particular advantage, it is, however, if the friction clutch for a short time actuated is, by a manipulated variable for the of the torque transmitted to the friction clutch dependent on a speed parameter of the step transmission or in dependence a derivative thereof changed becomes.

Bei dieser Ausführungsform kann die kurzzeitige Betätigung der Reibkupplung nach der Art einer geschlossenen Regelschleife (”closed loop”) erfolgen, wobei der Drehzahlparameter als Regelgröße bzw. Regeldifferenz verwendet wird. Somit kann erreicht werden, dass die Annäherung der Eingangsdrehzahl an die Zieldrehzahl im Wesentlichen asymptotisch erfolgt. Hierdurch kann die Anregung von Schwingungen um die Zieldrehzahl herum eliminiert bzw. minimiert werden.at this embodiment can be the short-term operation the friction clutch in the manner of a closed loop ( "Closed loop ") be carried out, wherein the speed parameter as a controlled variable or Control difference is used. Thus it can be achieved that the approach the input speed to the target speed substantially asymptotic he follows. This allows the excitation of vibrations around the target speed be eliminated or minimized around.

Der Drehzahlparameter kann dabei eine Differenz zwischen einem Eingangsdrehzahlparameter und der Zieldrehzahl sein.Of the Speed parameter can be a difference between an input speed parameter and be the target speed.

Ferner ist es möglich, dass der Eingangsdrehzahlparameter eine Differenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl ist.Further Is it possible, the input speed parameter is a difference between the input speed and the output speed is.

Sofern hier Drehzahlen miteinander verglichen werden, versteht sich, dass diese normiert betrachtet werden, also unter Herausrechnung der jeweiligen Übersetzungen.Provided Here speeds are compared with each other, of course, that These are considered normalized, that is, with the exclusion of the respective translations.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausführungsform ist das Stufengetriebe ein Doppelkupplungsgetriebe mit einem ersten Teilgetriebe und einem zweiten Teilgetriebe, denen eine erste bzw. eine zweite Reibkupplung zugeordnet ist, wobei das Steuerverfahren mit einem der zwei Teilgetriebe und der diesem Teilgetriebe zugeordneten Reibkupplung erfolgt.According to one another preferred embodiment the step transmission is a dual-clutch transmission with a first Partial transmission and a second partial transmission, where a first or a second friction clutch is assigned, wherein the control method with one of the two partial transmissions and associated with this partial transmission Friction clutch takes place.

In dem nicht aktiven Teilgetriebe kann dann bevorzugt eine Neutralstellung eingerichtet werden, um zu vermeiden, dass Schwingungen, die in dem aktiven Teilgetriebe erregt werden, Schaltelemente des inaktiven Teilgetriebes anregen.In the non-active partial transmission, a neutral position can then preferably be set up in order to avoid vibrations occurring in the active sub-transmission are excited, stimulate switching elements of the inactive sub-transmission.

Bei den oben beschriebenen Schaltverfahren wird generell die getriebeeingangsseitige Reibkupplung dazu verwendet, um eine Annäherung von Eingangsdrehzahl und Zieldrehzahl zu erreichen.at The switching method described above is generally the transmission input side Friction clutch used to approximate input speed and reach target speed.

Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung kann die eingangs genannte Aufgabe gelöst werden durch ein Verfahren zum Rückschalten eines automatisierten Stufengetriebes in einem Antriebsstrang eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes, wobei der Antriebsstrang einen Antriebsmotor sowie eine Reibkupplung aufweist, deren Eingangsglied mit dem Antriebsmotor und deren Aus gangsglied mit einem Eingang des Stufengetriebes verbunden ist, wobei der Eingang des Stufengetriebes eine Eingangsdrehzahl aufweist und wobei der Ausgang des Stufengetriebes eine Ausgangsdrehzahl aufweist, mit den folgenden Schritten während eines Ausrollvorganges, bei dem sich die Ausgangsdrehzahl verringert:

  • – Auswählen einer Zielgangstufe, bei der die Eingangsdrehzahl eine Zieldrehzahl haben wird, und
  • – Betätigen einer der Zielgangstufe zugeordneten Synchron-Schaltkupplung, um die Zielgangstufe einzulegen, wobei eine Stellgröße für ein von der Synchron-Schaltkupplung übertragenes Moment in Abhängigkeit eines Drehzahlparameters des Stufengetriebes oder einer Ableitung hiervon verändert wird, um eine asymptotische Annäherung der Eingangsdrehzahl an die Zieldrehzahl zu erreichen.
According to a further aspect of the invention, the above-mentioned object can be achieved by a method for switching back an automated step transmission in a drive train of a motor vehicle, in particular a dual-clutch transmission, wherein the drive train has a drive motor and a friction clutch, the input member with the drive motor and the output element from is connected to an input of the stepped transmission, wherein the input of the stepped transmission has an input speed and wherein the output of the stepped transmission has an output speed, with the following steps during a coasting, in which reduces the output speed:
  • Selecting a target gear at which the input speed will have a target speed, and
  • Actuating a synchronizing clutch associated with the target gear to engage the target gear, wherein a manipulated variable for a torque transmitted by the synchronous clutch is varied in response to a speed parameter of the step transmission or derivative thereof to provide an asymptotic approximation of the input speed to the target speed to reach.

Bei diesem weiteren Aspekt der Erfindung ist es nicht notwendig, jedoch ggf. vorteilhaft, eines der oben beschriebenen Verfahren zur Drehzahlangleichung mittels der Reibkupplung zu verwenden.at This further aspect of the invention is not necessary, however possibly advantageous, one of the above-described method for speed matching to use by means of the friction clutch.

Bei dem weiteren Aspekt der Erfindung wird von der Erkenntnis ausgegangen, dass ein Hauptproblem bei Rückschaltungen während Ausrollvorgängen darin besteht, dass insbesondere durch Umschlagen des Synchronrings beim Rückschalten Schwingungen in den Antriebsstrang eingeleitet werden.at the further aspect of the invention is based on the knowledge, that a major problem with downshifts while Ausrollvorgängen It is that in particular by turning the synchronizer ring when switching back vibrations be introduced into the drive train.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren wird die Synchron-Schaltkupplung nach der Art einer geschlossenen Regelschleife (”closed loop”) betätigt, um ein asymptotisches Annähern der Eingangsdrehzahl an die Zieldrehzahl zu erreichen.By the inventive method is the synchronous clutch in the manner of a closed Control loop ("closed loop ") pressed to an asymptotic approach to reach the input speed to the target speed.

Hierdurch kann ein Umschlagen des Synchronrings vermieden oder vom Betrag her zumindest verringert werden, so dass deutlich weniger Schwingungen in den Antriebsstrang eingeleitet werden. Demzufolge kann ein Herstellen des Formschlusses mittels der Synchron-Schaltkupplung erfolgen, ohne dass Geräusche wie Ratschen oder Stöße auftreten.hereby can avoid a turnover of the synchronizer ring or the amount at least reduced, so that significantly less vibrations be introduced into the drive train. Consequently, a manufacturing the positive connection take place by means of the synchronous clutch, without any noise like ratchets or bumps.

Demzufolge ergibt sich auch bei dem weiteren Aspekt der Erfindung eine deutliche Verringerung von einhergehenden Geräuschen und Stößen. Die Schalt- bzw. Synchronzeiten müssen nicht deutlich verlängert werden. Hardwareseitig sind keine teuren Änderungen notwendig.As a result, also results in the other aspect of the invention, a significant Reduction of accompanying noises and bumps. The switching or synchronous times must not significantly extended become. On the hardware side, no expensive changes are necessary.

Unter einer asymptotischen Drehzahlanpassung soll zum einen verstanden werden, dass die Eingangsdrehzahl die Zieldrehzahl ohne Überschwinger erreicht. Unter einer asymptotischen Drehzahlanpassung soll vorliegend jedoch auch verstanden werden, dass die Annäherung mit nur ein oder zwei Überschwingern erreicht wird, die zudem vom Betrag her relativ gering sind.Under An asymptotic speed adjustment should be understood be that the input speed is the target speed without overshoot reached. Under an asymptotic speed adjustment is present However, also be understood that rapprochement with only one or two overshooters is reached, which are also relatively small in amount.

Die Stellgröße für die Synchronkraft an der Synchron-Schaltkupplung kann direkt durch den tatsächlichen Verlauf bzw. Gradienten der Drehzahlanpassung verändert werden. Die Synchronkraft wird dann entsprechend der Regelabweichung zwischen dem Sollverlauf der Drehzahlanpassung und dem Ist-Verlauf angepasst, d. h. erhöht, gehalten oder reduziert.The Manipulated variable for the synchronous force at the synchronous clutch can directly through the actual Course or gradient of the speed adjustment can be changed. The synchronizing force will then correspond to the control deviation between the Set course of the speed adjustment and the actual course adjusted, d. H. elevated, held or reduced.

Bevorzugt erfolgt diese Regelung nach der Art einer geschlossenen Regelschleife auf der Grundlage der Differenzdrehzahl von Getriebeeingang und Getriebeausgang sowie deren Ableitungen (Beschleunigung etc.). Bei dieser Ausführungsform können folglich auch Drehzahländerungen auf der Ausgangsseite erfasst bzw. berücksichtigt werden, die z. B. durch Bremsen hervorgerufen werden.Prefers this regulation is carried out in the manner of a closed loop based on the differential speed of transmission input and Transmission output and its derivatives (acceleration, etc.). at This embodiment can therefore also speed changes be recorded or taken into account on the output side, the z. B. be caused by braking.

Alternativ hierzu ist auch eine Regelung allein basierend auf der Getriebeeingangsdrehzahl denkbar.alternative For this purpose, a control alone based on the transmission input speed is conceivable.

Sobald sich die Eingangsdrehzahl der Zieldrehzahl asymptotisch angenähert hat, kann der Formschluss hergestellt werden, beispielsweise durch Aufprägen einer Einschaltkraft, durch Aktivierung eines Positionsreglers mit Gang-Zielposition, etc. Die obige Regelung nach der Art einer geschlossenen Regelschleife wird vorzugsweise nach der Art eines kontinuierlichen Reglers, wie beispielsweise eines PI-Reglers oder eines PID-Reglers, eingerichtet.As soon as the input speed has approached the target speed asymptotically, the positive connection can be made, for example by impressing a Start-up force, by activating a position controller with gear-target position, etc. The above closed-loop control is preferably in the nature of a continuous regulator, such as for example, a PI controller or a PID controller set up.

Alternativ hierzu ist auch eine Mehrpunktregelung denkbar.alternative For this purpose, a multi-point control is conceivable.

Beispielsweise kann die Synchronkraft zunächst aufgebaut werden, bis ein Drehzahlgradient einen bestimmten Wert erreicht hat, wonach die Synchronkraft auf einen weiteren Wert (beispielsweise einen festen Wert) reduziert wird. Anschließend kann der Drehzahlgradient erneut überprüft werden, um die Synchronkraft wieder aufzubauen oder weiter auf einem verringerten Wert zu halten. Schließlich kann ein Durchschalten bzw. Herstellen eines Formschlusses davon abhängig gemacht werden, ob die Differenzdrehzahl zwischen Eingangsdrehzahl und Drehzahl unter einem bestimmten Wert gefallen ist.For example, the synchronizing force can first be built up until a speed gradient has reached a certain value, whereafter the synchronizing force is reduced to a further value (for example a fixed value). Then the speed gradient can be checked again to to rebuild the synchronous force or keep it at a reduced value. Finally, a switching or producing a positive connection can be made dependent on whether the differential speed between input speed and speed has fallen below a certain value.

Dabei sind verschiedene Formen des Auf- und Abbaus der Synchronkraft möglich, wie beispielsweise Rampen, Sprünge etc. Ferner sind unterschiedliche Werte von Drehzahlgradienten zu Beginn, während und am Ende des Synchronisierens denkbar.there Different forms of construction and removal of the synchronous force are possible, such as for example, ramps, jumps etc. Furthermore, different values of rotational speed gradients are too Beginning, while and conceivable at the end of the synchronization.

Sofern oben von Drehzahlen als Parameter für Regelungen oder Steuerungen die Rede ist, versteht sich, dass statt dessen auch deren Ableitungen als Regelgrößen herangezogen werden können (Beschleunigungen).Provided up of speeds as parameters for regulations or controls it is understood that, instead, their derivatives as well Controlled variables used can be (Accelerations).

Auch können zeitliche Aspekte mit eingebracht werden (beispielsweise als Parameter die Zeit, bis eine Synchronisierung erreicht ist, um eine zeitliche Optimierung zu erzielen).Also can temporal aspects are introduced (for example as a parameter the time until a synchronization is achieved to a temporal To achieve optimization).

Das Verfahren gemäß dem weiteren Aspekt ist insbesondere auch beim Hochschalten eines automatisierten Stufengetriebes anwendbar, wobei, wie oben erwähnt, dem Stufengetriebe hierbei ein Moment aufgeprägt wird, das der Annäherung von Eingangsdrehzahl und Zieldrehzahl entgegenwirkt.The Method according to the further Aspect is especially when upshifting an automated Stepped gear applicable, wherein, as mentioned above, the step transmission here imprinted a moment becomes, that of approach counteracts input speed and target speed.

Es versteht sich, dass die vorstehend genannten und die nachstehend noch zu erläuternden Merkmale nicht nur in der jeweils angegebenen Kombination, sondern auch in anderen Kombinationen oder in Alleinstellung verwendbar sind, ohne den Rahmen der vorliegenden Erfindung zu verlassen.It it is understood that the above and the following yet to be explained features not only in the specified combination, but also in other combinations or alone, without to leave the scope of the present invention.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen:embodiments The invention are illustrated in the drawings and in the following description explained. Show it:

1 eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeuges mit einem erfindungsgemäßen Antriebsstrang; 1 a schematic representation of a motor vehicle with a drive train according to the invention;

2 ein Zeitablaufdiagramm zur Darstellung eines erfindungsgemäßen Rückschaltverfahrens; 2 a timing diagram for illustrating a switch-back method according to the invention;

3 eine Darstellung eines Rückschaltverfahrens gemäß dem Stand der Technik; 3 a representation of a downshift method according to the prior art;

4 ein Zeitablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückschaltverfahrens; und 4 a timing diagram of another embodiment of a switch-back method according to the invention; and

5 ein Zeitablaufdiagramm einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückschaltverfahrens. 5 a timing diagram of another embodiment of a switch-back method according to the invention.

In 1 ist ein Kraftfahrzeug schematisch dargestellt und mit der Bezugsziffer 10 bezeichnet.In 1 is a motor vehicle shown schematically and with the reference numeral 10 designated.

Das Kraftfahrzeug 10, bei dem es sich beispielsweise um einen Personenkraftwagen handeln kann, weist einen Antriebsstrang 12 auf, mittels dessen angetriebene Räder 14L, 14R des Kraftfahrzeugs 10 antreibbar sind.The car 10 , which may be, for example, a passenger car, has a drive train 12 on, by means of which driven wheels 14L . 14R of the motor vehicle 10 are drivable.

Der Antriebsstrang 12 beinhaltet einen Antriebsmotor 16 wie einen Verbrennungsmotor oder eine Hybrid-Antriebseinheit. Der Antriebsmotor 16 wird mittels einer Motorsteuereinrichtung 18 angesteuert, die beispielsweise mit einem Gaspedal 20 gekoppelt sein kann.The powertrain 12 includes a drive motor 16 like an internal combustion engine or a hybrid drive unit. The drive motor 16 is by means of a motor control device 18 controlled, for example, with an accelerator pedal 20 can be coupled.

Der Antriebsstrang 12 beinhaltet ferner ein Doppelkupplungsgetriebe 22 mit zwei parallelen Leistungsführungssträngen. Genauer gesagt beinhaltet das Doppelkupplungsgetriebe 22 eine erste Reibkupplung 24 und eine zweite Reibkupplung 26 sowie ein erstes Teilgetriebe 28 und ein zweites Teilgetriebe 30. Ein erster Strang wird durch die erste Reibkupplung 24 und das erste Teilgetriebe 28 gebildet. Ein zweiter Strang wird durch die zweite Reibkupplung 26 und das zweite Teilgetriebe 30 gebildet. Einem der Teilgetriebe (hier dem zweiten Teilgetriebe 30) sind die ungeraden Gangstufen 1, 3, 5 etc. zugeordnet. Dem anderen Teilgetriebe (hier dem ersten Teilgetriebe 28) sind die geraden Gangstufen 2, 4, 6 etc. zugeordnet. Durch überschneidende Betätigung der zwei Reibkupplungen 24, 26 können Gangwechsel ohne Zugkrafteinbruch durchgeführt werden. Die Ausgänge der zwei Teilgetriebe 28, 30 sind mit einem Differenzialgetriebe 32 verbunden, das die Antriebskraft auf die zwei angetriebenen Räder 14L, 14R verteilt.The powertrain 12 also includes a dual-clutch transmission 22 with two parallel power supply lines. More specifically, the dual-clutch transmission includes 22 a first friction clutch 24 and a second friction clutch 26 and a first partial transmission 28 and a second partial transmission 30 , A first strand is through the first friction clutch 24 and the first partial transmission 28 educated. A second strand is through the second friction clutch 26 and the second partial transmission 30 educated. One of the partial transmissions (here the second partial transmission 30 ) are the odd gears 1 . 3 . 5 etc. assigned. The other partial transmission (here the first part transmission 28 ) are the even gears 2 . 4 . 6 etc. assigned. By overlapping operation of the two friction clutches 24 . 26 Gear changes can be made without pulling force. The outputs of the two partial transmissions 28 . 30 are with a differential gear 32 connected, that the driving force on the two driven wheels 14L . 14R distributed.

Obgleich der Antriebsstrang 12 vorliegend ein Doppelkupplungsgetriebe 22 enthält, ist es auch möglich, dass der Antriebsstrang 12 als automatisiertes Schaltgetriebe ausgebildet ist, mit nur einer Reibkupplung und einem Stufengetriebe, das in diesem Fall sämtliche Gangstufen beinhaltet.Although the powertrain 12 in this case, a dual-clutch transmission 22 It is also possible that the powertrain contains 12 is designed as an automated transmission, with only one friction clutch and a multi-step transmission, which includes all gear ratios in this case.

Zur automatisierten Betätigung der Reibkupplungen 24, 26 und der Teilgetriebe 28, 30 ist eine Getriebesteuereinrichtung 34 vorgesehen, die mittels nicht näher bezeichneter Aktuatoren die Reibkupplungen 24, 26 und in den Teilgetrieben 28, 30 enthal tene Schaltkupplungen (vorzugsweise in Form von Synchron-Schaltkupplungen) betätigt. Die Getriebesteuereinrichtung 34 kann mit der Motorsteuereinrichtung 18 gekoppelt sein.For automated operation of the friction clutches 24 . 26 and the partial transmission 28 . 30 is a transmission control device 34 provided, by means of unspecified actuators, the friction clutches 24 . 26 and in the partial transmissions 28 . 30 contained clutches (preferably in the form of synchronous clutches) operated. The transmission control device 34 can with the engine control unit 18 be coupled.

In dem zweiten Teilgetriebe 30 ist schematisch eine Schaltkupplung 35 dargestellt, die eine Schiebemuffe 36 aufweist. Mittels der Schiebemuffe 36 kann alternativ die Gangstufe 1 oder die Gangstufe 3 eingelegt werden.In the second partial transmission 30 is schematically a clutch 35 shown, which is a sliding sleeve 36 having. By means of the sliding sleeve 36 Alternatively, the gear ratio 1 or the gear ratio 3 be inserted.

In der Getriebesteuereinrichtung 34 ist ferner wenigstens eines der nachfolgend beschriebenen Verfahren zum Rückschalten oder Hochschalten implementiert.In the transmission control device 34 Furthermore, at least one of the methods for downshifting or upshifting described below is implemented.

Für die nachfolgend beschriebenen Rückschaft- und Hochschaltverfahren sind dabei die folgenden Drehzahlen von Bedeutung: Zum einen die Antriebsdrehzahl 40 des Antriebsmotors 16; die Eingangsdrehzahl 42 des ersten Teilgetriebes 28; die Eingangsdrehzahl 44 des zweiten Teilgetriebes 30 und die Ausgangsdrehzahl 46 der Teilgetriebe 28, 30.For the Rückschaft- and upshift procedures described below, the following speeds are important: First, the input speed 40 of the drive motor 16 ; the input speed 42 of the first partial transmission 28 ; the input speed 44 of the second partial transmission 30 and the output speed 46 the partial transmission 28 . 30 ,

In 2 ist eine erste Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückschaltverfahrens gezeigt.In 2 a first embodiment of a downshift method according to the invention is shown.

In dem in 2 gezeigten Zeitablaufdiagramm ist zum einen der Weg der Schaltmuffe 36 über der Zeit eingetragen. Vorliegend wird dabei beispielhaft eine Schaltmuffe 36 angenommen, mittels der die Gangstufen 3 und 1 betätigbar sind.In the in 2 shown timing diagram is on the one hand, the way the shift sleeve 36 registered over time. In the present case, a shift sleeve is exemplified 36 assumed by means of the gear steps 3 and 1 are operable.

Man erkennt dabei, dass bis zu einem Zeitpunkt t1 die Gangstufe 3 eingelegt ist. Ferner wird angenommen, dass sich das Fahrzeug in einem Ausrollvorgang befindet, bei dem die Antriebsdrehzahl 40 im Wesentlichen konstant ist oder leicht abfällt (beispielsweise auf der Leerlaufdrehzahl liegt).It can be seen that until a time t 1, the gear 3 is inserted. Furthermore, it is assumed that the vehicle is in a coasting process in which the drive speed 40 is substantially constant or slightly decreases (for example, is at idle speed).

Ferner ist zu erkennen, dass die Eingangsdrehzahl 42 des nicht aktiven Teilgetriebes 28 über der Zeit abfällt. Hierbei wird davon ausgegangen, dass in dem ersten, nicht aktiven Teilgetriebe eine Gangstufe vorgewählt ist, so dass die Kurve 42 auch die Ausgangsdrehzahl 46 repräsentiert. Die Geschwindigkeit des Fahrzeugs verringert sich folglich.It can also be seen that the input speed 42 of the non-active sub-transmission 28 drops over time. In this case, it is assumed that in the first, non-active partial transmission, a gear ratio is preselected, so that the curve 42 also the output speed 46 represents. The speed of the vehicle is consequently reduced.

Dies wird auch repräsentiert durch die Tatsache, dass bis zu dem Zeitpunkt t1 die Eingangsdrehzahl 44 in entsprechender Weise abfällt.This is also represented by the fact that until the time t 1, the input speed 44 correspondingly decreases.

Zum Zeitpunkt t1 wird aufgrund einer übergeordneten Schaltstrategie entschieden, dass in dem aktiven Teilgetriebe 30 ein Rückschaltvorgang von der Gangstufe 3 in die Gangstufe 1 durchzuführen ist. Demzufolge wird die Schaltmuffe 36 in Auslegerichtung bewegt. Parallel hierzu wird eine prognostizierte Zieldrehzahl 48 errechnet, auf die die Eingangsdrehzahl 44 anzuheben ist. Zum Zeitpunkt t2 wird die Zieldrehzahl von der der Gangstufe 3 entsprechenden Drehzahl auf die der Gangstufe 1 entsprechende Drehzahl umgestellt. Etwa zeitgleich hierzu oder bereits etwas früher wird die dem aktiven Teilgetriebe 30 zugeordnete Reibkupplung 26 betätigt. Dabei wird eine Stellgröße für das über die Reibkupplung 26 zu übertragende Moment rampenförmig erhöht.At time t 1 , it is decided on the basis of a higher-level shift strategy that in the active partial transmission 30 a downshift from the gear 3 in the gear 1 is to perform. As a result, the shift sleeve 36 moved in the extension direction. Parallel to this is a predicted target speed 48 calculated on the input speed 44 is to raise. At time t 2 , the target speed of the gear stage 3 corresponding speed to that of the gear 1 corresponding speed changed over. At about the same time or a little earlier that is the active part transmission 30 associated friction clutch 26 actuated. This is a manipulated variable for the over the friction clutch 26 increased moment to be transmitted ramp.

Währenddessen erreicht zum Zeitpunkt t3 die Synchronmuffe 36 ihre Neutralposition und wird zunächst auf dieser gehalten, und zwar bis zum Zeitpunkt t4. Während des Zeitpunkts zwischen t3 und t4 erhöht sich die Eingangsdrehzahl 44 aufgrund des über die Reibkupplung 26 übertragenen Momentes. Zum Zeitpunkt t4 erreicht die Eingangsdrehzahl 44 die Höhe der Antriebsdrehzahl 40. Zu diesem Zeitpunkt oder, wie in 2 dargestellt noch vorher, wird die Reibkupplung 26 wieder deaktiviert, da ansonsten der Antriebsstrang durch den Antriebsmotor abgebremst würde. Durch die Beschleunigung der getriebeeingangsseitigen Massen erhöht sich die Eingangsdrehzahl 44 jedoch sogar noch über die Motordrehzahl 40 und über die Zieldrehzahl 48 hinaus. Zu dem Zeitpunkt t4 wird zudem ein zuvor deaktiviertes Freigabesignal 50 für die Synchron-Schaltkupplung 36 wieder aktiviert, so dass die Schaltmuffe 36 weiter in Richtung des Einlegens der Gangstufe 1 bewegt werden kann, um schließlich den Formschluss bei t5 herzustellen.Meanwhile reached at time t 3, the synchronizer sleeve 36 its neutral position and is initially held on this, up to the time t 4 . During the time between t 3 and t 4 , the input speed increases 44 due to the over the friction clutch 26 transmitted moment. At time t 4 reaches the input speed 44 the height of the drive speed 40 , At this time or, as in 2 shown before, the friction clutch 26 deactivated again, otherwise the drive train would be decelerated by the drive motor. Due to the acceleration of the transmission input-side masses, the input speed increases 44 but even about the engine speed 40 and about the target speed 48 out. At the time t 4 is also a previously disabled enable signal 50 for the synchronous clutch 36 reactivated, so that the shift sleeve 36 Continue in the direction of engaging the gear 1 can be moved to finally make the positive connection at t 5 .

Da die Eingangsdrehzahl 44 zu diesem Zeitpunkt zwischen t4 und t5 über der Zieldrehzahl 48 liegt, erhält der Rückschaltvorgang den Charakter einer Hochschaltung, bei der die Synchronisierung die Eingangsdrehzahl 44 wieder etwas abbremsen muss. Jedoch haben sich bereits kurz nach dem Zeitpunkt t4 die Eingangsdrehzahl 44 und die Zieldrehzahl 48 so weit aneinander angenähert, dass die Betätigung der Synchron-Schaltkupplung 35 erfolgen kann, ohne dass Schwingungen in dem Antriebsstrang angeregt werden.Because the input speed 44 at this time between t 4 and t 5 above the target speed 48 is the downshifting receives the character of an upshift, in which the synchronization of the input speed 44 something has to slow down again. However, shortly after the time t 4, the input speed has already 44 and the target speed 48 so far approximated that the operation of the synchronous clutch 35 can be done without vibrations are excited in the drive train.

Zur Verdeutlichung ist bei 52 die Phase der Betätigung der Reibkupplung 26 in einem Kreis dargestellt, die zunächst rampenförmig ansteigt und dann vor dem Erreichen der Antriebsdrehzahl 40 abrupt deaktiviert wird. Bei 54 ist die Freigabe der Synchron-Schaltkupplung gezeigt.To clarify is included 52 the phase of actuation of the friction clutch 26 represented in a circle, which initially rises in a ramp and then before reaching the drive speed 40 is abruptly deactivated. at 54 the release of the synchronous clutch is shown.

Ohne die Betätigung der Reibkupplung 26 würde sich die Eingangsdrehzahl 44 der Zieldrehzahl 48 nur über ausgeprägte Schwingungen annähern. Dies würde zum einen zu Anregungen in dem inaktiven Teilgetriebe führen, so dass auch die entsprechende Kurve 42 entsprechende größere Schwingungen aufweisen würde. Ferner müsste für diesen Fall eine Synchronisierung erfolgen, noch während die Eingangsdrehzahl 44 Schwingungen unterworfen ist, so dass ein Ratschen an der Schiebemuffe 36 nicht zu vermeiden wäre.Without the operation of the friction clutch 26 would be the input speed 44 the target speed 48 only approximate pronounced vibrations. On the one hand, this would lead to suggestions in the inactive partial transmission, so that the corresponding curve 42 would have corresponding larger vibrations. Furthermore, a synchronization would have to be done for this case, even while the input speed 44 Subjected to vibrations, leaving a ratchet on the sliding sleeve 36 could not be avoided.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt die Reaktivierung der Synchron-Schaltkupplung zum Zeitpunkt t4 erst nach der Deaktivierung der Reibkupplung 26, also im Wesentlichen erst dann, wenn sich die Eingangsdrehzahl 44 an die Zieldrehzahl angenähert hat. Ferner kann durch die Betätigung der Reibkupplung 26 erreicht werden, dass die Eingangsdrehzahl 44 größer wird als die Zieldrehzahl.In the method according to the invention, the reactivation of the synchronous clutch takes place at the time t 4 only after the deactivation of the friction clutch 26 So essentially only when the input speed 44 has approximated to the target speed. Furthermore, by the operation of the friction clutch 26 be achieved that the Input speed 44 gets bigger than the target speed.

Während der Deaktivierungsphase des Freigabesignals 50 von t3 bis t4 wird die Schaltmuffe 36 angehalten, um zu gewährleisten, dass die Drehzahlannäherung von Eingangsdrehzahl 44 an die Zieldrehzahl 48 unbeeinflusst von der Synchron-Schaltkupplung 35 bleibt.During the deactivation phase of the enable signal 50 from t 3 to t 4 , the shift sleeve 36 stopped to ensure that the speed approach of input speed 44 to the target speed 48 unaffected by the synchronous clutch 35 remains.

Obgleich die Reibkupplung 26 in der dargestellten Ausführungsform nach der Art einer offenen Schleife durch eine Rampe angesteuert wird, ist es auch möglich, die Reibkupplung 26 durch einen Regelkreis mit geschlossener Regelschleife anzusteuern. Hierbei wird eine Stellgröße für das von der Reibkupplung 26 übertragene Moment in Abhängigkeit eines Drehzahlparameters des Stufengetriebes oder in Abhängigkeit einer Ableitung hiervon verändert. Der Drehzahlparameter kann beispielsweise eine Differenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Zieldrehzahl sein. Ferner kann auch die Ausgangsdrehzahl in den Drehzahlparameter mit eingehen.Although the friction clutch 26 is driven in the illustrated embodiment in the manner of an open loop by a ramp, it is also possible, the friction clutch 26 to be controlled by a closed-loop control loop. This is a manipulated variable for that of the friction clutch 26 transmitted torque depending on a speed parameter of the step transmission or in dependence of a derivative thereof changed. For example, the speed parameter may be a difference between the input speed and the target speed. Furthermore, the output speed can also be included in the speed parameter.

In 3 ist ein schematisches Zeitablaufdiagramm eines Rückschaltverfahrens während eines Ausrollvorgangs gemäß dem Stand der Technik dargestellt.In 3 FIG. 12 is a schematic timing diagram of a switchback method during a coastdown operation according to the prior art. FIG.

Man erkennt, dass die Eingangsdrehzahl 44 sich nur über erhebliche Schwingungen der Zieldrehzahl 48 annähert. In entsprechender Weise erfolgt ein Abbau der Drehzahldifferenz zwischen den Drehzahlen 48, 44 auch nur mit starken Schwingungen.It can be seen that the input speed 44 Only significant oscillations of the target speed 48 approaches. In a corresponding manner, a reduction of the speed difference between the speeds takes place 48 . 44 even with strong vibrations.

Dies liegt daran, dass im Stand der Technik die Schaltmuffe 36 durch eine feste Rampenvorgabe angesteuert wird.This is because in the prior art, the shift sleeve 36 is controlled by a fixed ramp specification.

Gemäß einer weiteren Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Rückschaltverfahrens, wie es in 4 gezeigt ist, erfolgt das Rückschalten vorzugsweise ohne Betätigung der dem Stufengetriebe zugeordneten Reibkupplung. Vielmehr erfolgt die Ansteuerung der Synchron-Schaltkupplung nicht durch eine feste Rampenvorgabe, sondern durch eine Regelung nach der Art einer geschlossenen Regelschleife unter Verwendung eines Drehzahlparameters, beispielsweise unter Verwendung der Drehzahldifferenz. Hierdurch ist es möglich, dass die Eingangsdrehzahl 44 sich asymptotisch der Zieldrehzahl 48 annähert. Das Einleiten von Schwingungen in den Antriebsstrang wird folglich vermieden.According to a further embodiment of a switch-back method according to the invention, as described in 4 is shown, the downshift is preferably carried out without actuation of the stepped transmission associated friction clutch. Rather, the control of the synchronous clutch is not done by a fixed ramp input, but by a closed-loop control using a speed parameter, for example, using the speed difference. This makes it possible for the input speed 44 asymptotically the target speed 48 approaches. The introduction of vibrations in the drive train is thus avoided.

Die Regelung der Ansteuerung der Synchron-Schaltkupplung kann beispielsweise durch eine kontinuierliche Regelung erfolgen, wie einen digital implementierten PI- oder PID-Regler.The Control of the control of the synchronous clutch can, for example be done by a continuous regulation, such as a digital implemented PI or PID controller.

In 5 ist eine abgewandelte Ausführungsform des Verfahrens der 4 gezeigt. Hierbei erfolgt eine Regelung der Ansteuerung der Synchron-Schaltkupplung auch nach der Art einer geschlossenen Regelschleife, jedoch nicht in Form einer kontinuierlichen Regelung, sondern in Form einer Mehrpunktregelung.In 5 is a modified embodiment of the method of 4 shown. Here, a control of the control of the synchronous clutch also takes place after the type of a closed loop, but not in the form of a continuous control, but in the form of a multi-point control.

Genauer gesagt erfolgt das Einregeln der Eingangsdrehzahl 44 auf die Zieldrehzahl 48 auch so, dass eine im Wesentlichen asymptotische Annäherung an die Zieldrehzahl 48 erreicht wird, und zwar folgendermaßen:
Zunächst wird die Synchronkraft (d. h. die Stellgröße für die Synchron-Schaltkupplung 35) gesteuert nach der Art einer Rampe aufgebaut, bis der Drehzahlgradient 56, der sich durch Ableitung der Drehzahldifferenz oder der Eingangsdrehzahl 44 ergibt, einen gewünschten Wert g1 erreicht hat. Anschließend wird die Synchronkraft reduziert auf einen Wert f1, der > 0 ist, aber kleiner als ein zum Durchschalten erforderlicher Wert. Nach dem Ablauf einer Zeit t1 wird der Drehzahlgradient 56 erneut überprüft. Falls dieser kleiner ist als ein Wert g2, wird die Synchronkraft wieder rampenmäßig aufgebaut. Falls der Drehzahlgradient größer ist als der Wert g2, erfolgt eine erneute Überprüfung des Drehzahlgradienten usw.More specifically, adjusting the input speed 44 to the target speed 48 even so, that's a substantially asymptotic approach to the target speed 48 is achieved, as follows:
First, the synchronizing force (ie the manipulated variable for the synchronous clutch 35 ) controlled in the manner of a ramp, until the speed gradient 56 , which is derived by deriving the speed difference or the input speed 44 results, has reached a desired value g1. Subsequently, the synchronous force is reduced to a value f1 which is> 0, but smaller than a value required for switching. After the lapse of a time t 1 , the speed gradient 56 checked again. If this value is smaller than a value g2, the synchronizing force is again built up in a ramp. If the speed gradient is greater than the value g2, a renewed check of the speed gradient, etc. takes place.

Parallel hierzu wird ständig geprüft, ob die Differenzdrehzahl unter einen Wert n1 abgebaut ist. Sobald dies der Fall ist, wird die Synchronkraft reduziert auf einen Wert f2 und dort gehalten, bis die Differenzdrehzahl unter einen weiteren Wert n2 abgebaut ist. Zu diesem Zeitpunkt wird erkannt, dass sich die Eingangsdrehzahl 44 der Zieldrehzahl 48 im Wesentlichen asymptotisch angenähert hat und der Formschluss in der Synchron-Schaltkupplung wird hergestellt (in 5 nicht dargestellt, da dies beispielsweise durch eine Positionsregelung oder Ähnliches erfolgen kann).In parallel, it is constantly checked whether the differential speed is reduced below a value n1. As soon as this is the case, the synchronizing force is reduced to a value f2 and held there until the differential speed is reduced below a further value n2. At this time, it is recognized that the input speed 44 the target speed 48 has approached substantially asymptotically and the positive connection in the synchronous clutch is made (in 5 not shown, as this can be done for example by a position control or the like).

Abweichend zu dem beschriebenen Verfahren sind verschiedene Varianten denkbar:
Beispielsweise kann die Synchronkraft nicht nur rampenartig, sondern auch sprungartig ansteigen bzw. abfallen. Ferner sind unterschiedliche Werte von Drehzahlgradienten zu Beginn, während und am Ende des Synchronisierens vorstellbar. Auch ist es möglich, Drehzahlbeschleunigungen in die beschriebenen Drehzahlbetrachtungen mit einzubeziehen. Ferner ist neben der Überwachung der Differenzdrehzahl auf die Schwellen n1 bzw. n1 auch eine Umschaltung von Synchronisierung auf Herstellen des Formschlusses basierend auf einem Parameter ”Zeit bis Gleichlauf” (Differenzdrehzahl dividiert durch Drehzahlgradient) möglich, um den Synchronisierungsvorgang zeitlich zu optimieren.Unlike the described method, various variants are conceivable:
For example, the synchronous force not only ramp-like, but also jump up or fall off. Furthermore, different values of rotational speed gradients at the beginning, during and at the end of the synchronization are conceivable. It is also possible to include speed accelerations in the described speed considerations. Further, in addition to the monitoring of the differential speed to the thresholds n1 and n1 also a switch from synchronization to make the positive connection based on a parameter "time to synchronism" (differential speed divided by speed gradient) possible to optimize the synchronization process in time.

Claims (15)

Verfahren zum Rückschalten eines automatisierten Stufengetriebes (30) in einem Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeuges (10), insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes (22), wobei der Antriebsstrang (12) einen Antriebsmotor (16) sowie eine Reibkupplung (26) aufweist, deren Eingangsglied mit dem Antriebsmotor und deren Ausgangsglied mit einem Eingang des Stufengetriebes verbunden ist, wobei der Eingang des Stufengetriebes (30) eine Eingangsdrehzahl (44) aufweist und wobei der Ausgang des Stufengetriebes (30) eine Ausgangsdrehzahl (46) aufweist, mit den folgenden Schritten während eines Ausrollvorgangs, bei dem sich die Ausgangsdrehzahl (46) verringert: – Auswählen einer Zielgangstufe (1), bei der die Eingangsdrehzahl (44) eine Zieldrehzahl (48) haben wird; – kurzzeitiges Betätigen der Reibkupplung (26), um die Eingangsdrehzahl (44) an die Zieldrehzahl (48) anzunähern; und – Betätigen einer der Zielgangstufe (1) zugeordneten Schaltkupplung (36), um die Zielgangstufe (1) einzulegen.Method for downshifting an automated step transmission ( 30 ) in a drive train ( 12 ) of a motor vehicle ( 10 ), in particular a dual-clutch transmission ( 22 ), wherein the drive train ( 12 ) a drive motor ( 16 ) and a friction clutch ( 26 ), whose input member is connected to the drive motor and whose output member is connected to an input of the stepped transmission, wherein the input of the stepped transmission ( 30 ) an input speed ( 44 ) and wherein the output of the stepped transmission ( 30 ) an output speed ( 46 ), with the following steps during a coasting operation, in which the output speed ( 46 ): - selecting a target gear ( 1 ), at which the input speed ( 44 ) a target speed ( 48 ) will have; - Short-term actuation of the friction clutch ( 26 ) to the input speed ( 44 ) to the target speed ( 48 ) approximate; and - actuating one of the target gear ( 1 ) associated clutch ( 36 ) to the target gear ( 1 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Schaltkupplung (35) erst betätigt wird, wenn die Betätigung der Reibkupplung (26) beendet ist.Method according to claim 1, wherein the clutch ( 35 ) is actuated only when the operation of the friction clutch ( 26 ) is finished. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei die Schaltkupplung (35) dann betätigt wird, wenn sich die Eingangsdrehzahl (44) der Zieldrehzahl (48) angenähert hat.Method according to claim 1 or 2, wherein the clutch ( 35 ) is then actuated when the input speed ( 44 ) of the target speed ( 48 ) has approximated. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–3, wobei die Reibkupplung (26) derart betätigt wird, dass die Eingangsdrehzahl (44) größer wird als die Zieldrehzahl (48).Method according to one of claims 1-3, wherein the friction clutch ( 26 ) is actuated such that the input speed ( 44 ) becomes larger than the target speed ( 48 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1–4, wobei der Schaltvorgang das Auslegen einer Quellgangstufe (3) und das Einlegen der Zielgangstufe (1) beinhaltet, wobei die Gangstufen mittels einer einzelnen Schaltmuffe (36) betätigbar sind, und wobei die Schaltmuffe (36) nach dem Auslegen der Quellgangstufe (3) angehalten wird, um zunächst die Reibkupplung (26) kurzzeitig zu betätigen.Method according to one of claims 1-4, wherein the switching operation, the laying out of a source gear stage ( 3 ) and the insertion of the target gear ( 1 ), wherein the gear ratios by means of a single shift sleeve ( 36 ) are operable, and wherein the shift sleeve ( 36 ) after laying out the source step ( 3 ) is stopped to first the friction clutch ( 26 ) for a short time. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Zieldrehzahl (48) kleiner oder gleich einer Antriebsdrehzahl (40) des Antriebsmotors (16) ist.Method according to one of claims 1-5, wherein the target speed ( 48 ) less than or equal to a drive speed ( 40 ) of the drive motor ( 16 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 1–5, wobei die Zieldrehzahl (48) größer ist als eine Antriebsdrehzahl (40) des Antriebsmotors (16).Method according to one of claims 1-5, wherein the target speed ( 48 ) is greater than a drive speed ( 40 ) of the drive motor ( 16 ). Verfahren nach Anspruch 7, wobei die Reibkupplung (26), derart kurzzeitig betätigt wird, dass eine Deaktivierung der Reibkupplung (26) erfolgt, sobald die Eingangsdrehzahl (44) die Antriebsdrehzahl (40) erreicht hat oder kurz vorher.Method according to claim 7, wherein the friction clutch ( 26 ), is actuated so briefly that a deactivation of the friction clutch ( 26 ) takes place as soon as the input speed ( 44 ) the drive speed ( 40 ) has reached or shortly before. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–8, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibkupplung (26) kurzzeitig betätigt wird, indem eine Stellgröße für das von der Reibkupplung übertragene Moment in Abhängigkeit eines Drehzahlparameters des Stufengetriebes oder in Abhängigkeit einer Ableitung hiervon verändert wird.Method according to one of claims 1-8, characterized in that the friction clutch ( 26 ) is actuated briefly by changing a manipulated variable for the torque transmitted by the friction clutch as a function of a speed parameter of the step transmission or as a function of a derivative thereof. Verfahren nach Anspruch 9, wobei der Drehzahlparameter eine Differenz zwischen einem Eingangsdrehzahlparameter und der Zieldrehzahl ist.The method of claim 9, wherein the speed parameter a difference between an input speed parameter and the Target speed is. Verfahren nach Anspruch 10, wobei der Eingangsdrehzahlparameter eine Differenz zwischen der Eingangsdrehzahl und der Ausgangsdrehzahl ist.The method of claim 10, wherein the input speed parameter a difference between the input speed and the output speed is. Verfahren nach einem der Ansprüche 1–11, wobei das Stufengetriebe ein Doppelkupplungsgetriebe (22) mit einem ersten Teilgetriebe (28) und einem zweiten Teilgetriebe (30) ist, denen eine erste bzw. eine zweite Reibkupplung (24, 26) zugeordnet ist, wobei das Steuerverfahren mit einem der zwei Teilgetriebe (28, 30) und der diesem Teilgetriebe (30) zugeordneten Reibkupplung (26) erfolgt.Method according to one of claims 1-11, wherein the stepped transmission is a dual-clutch transmission ( 22 ) with a first partial transmission ( 28 ) and a second partial transmission ( 30 ), to which a first or a second friction clutch ( 24 . 26 ), wherein the control method with one of the two partial transmissions ( 28 . 30 ) and this partial transmission ( 30 ) associated friction clutch ( 26 ) he follows. Verfahren zum Rückschalten eines automatisierten Stufengetriebes (30) in einem Antriebsstrang (12) eines Kraftfahrzeuges (10), insbesondere eines Doppelkupplungsgetriebes (22), wobei der Antriebsstrang (12) einen Antriebsmotor (16) sowie eine Reibkupplung (26) aufweist, deren Eingangsglied mit dem Antriebsmotor und deren Ausgangsglied mit einem Eingang des Stufengetriebes verbunden ist, wobei der Eingang des Stufengetriebes (30) eine Eingangsdrehzahl (44) aufweist und wobei der Ausgang des Stufengetriebes (30) eine Ausgangsdrehzahl (46) aufweist, mit den folgenden Schritten während eines Ausrollvorgangs, bei dem sich die Ausgangsdrehzahl (46) verringert: – Auswählen einer Zielgangstufe (1), bei der die Eingangsdrehzahl (44) eine Zieldrehzahl (48) haben wird, und – Betätigen einer der Zielgangstufe (1) zugeordneten Synchron-Schaltkupplung (35), um die Zielgangstufe (1) einzulegen, wobei eine Stellgröße für ein von der Synchron-Schaltkupplung (35) übertragenes Moment in Abhängigkeit eines Drehzahlparameters des Stufengetriebes oder einer Ableitung hiervon verändert wird, um eine asymptotische Annäherung der Eingangsdrehzahl (44) an die Zieldrehzahl zu erreichen.Method for downshifting an automated step transmission ( 30 ) in a drive train ( 12 ) of a motor vehicle ( 10 ), in particular a dual-clutch transmission ( 22 ), wherein the drive train ( 12 ) a drive motor ( 16 ) and a friction clutch ( 26 ), whose input member is connected to the drive motor and whose output member is connected to an input of the stepped transmission, wherein the input of the stepped transmission ( 30 ) an input speed ( 44 ) and wherein the output of the stepped transmission ( 30 ) an output speed ( 46 ), with the following steps during a coasting operation, in which the output speed ( 46 ): - selecting a target gear ( 1 ), at which the input speed ( 44 ) a target speed ( 48 ), and - actuating one of the target gear ( 1 ) associated synchronous clutch ( 35 ) to the target gear ( 1 ), wherein a manipulated variable for one of the synchronous clutch ( 35 ) is changed in response to a speed parameter of the step transmission or a derivative thereof to an asymptotic approximation of the input speed ( 44 ) to reach the target speed. Verfahren zum Hochschalten eines automatisierten Stufengetriebes (30) analog zu einem Rückschaltverfahren nach einem der Ansprüche 1–13, wobei dem Stufengetriebe (30) ein Moment aufgeprägt wird, das der Annäherung von Eingangsdrehzahl (44) und Zieldrehzahl (48) entgegenwirkt.Method for upshifting an automated step transmission ( 30 ) analogous to a downshift method according to one of claims 1-13, wherein the step transmission ( 30 ) a moment is imprinted, that of the approach of input turn number ( 44 ) and target speed ( 48 ) counteracts. Antriebsstrang (12) für ein Kraftfahrzeug (10) mit einem Antriebsmotor (16), einem automatisierten Stufengetriebe (30) und einer Reibkupplung (26), wobei das Stufengetriebe (30) und die Reibkupplung (26) automatisiert mittels einer Steuereinrichtung (34) betätigt werden, wobei in der Steuervorrichtung (34) ein Verfahren nach einem der Ansprüche 1–14 implementiert ist.Powertrain ( 12 ) for a motor vehicle ( 10 ) with a drive motor ( 16 ), an automated multi-step transmission ( 30 ) and a friction clutch ( 26 ), whereby the stepped transmission ( 30 ) and the friction clutch ( 26 ) automated by means of a control device ( 34 ) are actuated, wherein in the control device ( 34 ) a method according to any one of claims 1-14 is implemented.
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