Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der zumindest ein Antriebsaggregat und ein automatisiertes Schaltgetriebe aufweist.

Als Gruppengetriebe ausgebildete, automatisierte Schaltgetriebe mit einem mehrstufigen Hauptgetriebe und einer dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschalteten Bereichsgruppe sowie mit einer dem Hauptgetriebe vor- oder nachgeschalteten Splitgruppe sind seit längerem bekannt und kommen bevorzugt in Nutzfahrzeugen zur Anwendung. Durch eine beispielsweise zweistufig ausgeführte Splitgruppe mit einem in etwa der Hälfte eines mittleren Übersetzungssprungs zwischen zwei aufeinander folgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes entsprechenden Übersetzungssprung werden die Übersetzungssprünge des Hauptgetriebes halbiert und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge des Gruppengetriebes verdoppelt. Durch eine beispielsweise zweistufige Bereichsgruppe mit einem in etwa um einen mittleren Übersetzungssprung zwischen zwei aufeinander folgenden Übersetzungsstufen des Hauptgetriebes über dem gesamten Übersetzungssprung des Hauptgetriebes liegenden Übersetzungssprung wird die Spreizung des Gruppengetriebes in etwa verdoppelt und die Anzahl der insgesamt zur Verfügung stehenden Gänge nochmals verdoppelt.

Es sind auch automatisierte Schaltgetriebe bekannt, die ausschließlich ein Hauptgetriebe aufweisen. Die Splitgruppe und die Bereichsgruppe sind demnach optionale Baugruppen eines automatisierten Schaltgetriebes, wobei dem Hauptgetriebe eine Bereichsgruppe vor- oder nachgeschaltet und/oder eine Splitgruppe vor- oder nachgeschaltet sein kann. Automatisierte Schaltgetriebe, die formschlüssig arbeitende Schaltelemente aufweisen, sind von automatischen Lastschaltgetrieben mit reibschlüssig arbeitenden Schaltelementen zu unterscheiden. Fig. 1 zeigt ein Schema eines von der Anmelderin stammenden Gruppengetriebes der sogenannten AS-Tronic-Familie. Das in Fig. 1 dargestellte Gruppengetriebe CT umfasst ein Hauptgetriebe HG, eine dem Hauptgetriebe HG antriebstechnisch vorgeschaltete Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe GV sowie eine dem Hauptgetriebe HG nachgeschaltete Bereichsgruppe GP. Das Hauptgetriebe HG des Gruppengetriebes CT der Fig. 1 ist als Direktganggetriebe in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist eine Hauptwelle W _H und zwei Vorgelegewellen W _V GI und W _V G2 auf, wobei die erste Vorgelegewelle W _V GI mit einer steuerbaren Getriebebremse Br versehen ist.

Das Hauptgetriebe HG ist mit drei Übersetzungsstufen G1 , G2 und G3 für eine Vorwärtsfahrt und einer Übersetzungsstufe R für eine Rückwärtsfahrt dreistufig ausgebildet. Losräder der Übersetzungsstufen G1 , G2 und R sind jeweils drehbar auf der Hauptwelle W _H gelagert und über zugeordnete Klauenkupplungen schaltbar. Die zugeordneten Festräder sind drehfest auf den Vorgelegewellen W _V GI und W _V G2 angeordnet.

Die als Direktgang ausgebildete höchste Übersetzungsstufe G3 des Hauptgetriebes HG ist über eine Direktschaltkupplung schaltbar. Die Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen G3 und G2 sowie die Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen G1 und R sind jeweils als Klauenkupplungen ausgebildet und in einem gemeinsamen Schaltpaket S1 bzw. S2 zusammengefasst. Das Hauptgetriebe HG ist unsynchronisiert schaltbar.

Die Vorschaltgruppe bzw. Splitgruppe GV des Gruppengetriebes CT der Fig. 1 ist zweistufig ausgebildet und ebenfalls in Vorgelegebauweise ausgeführt, wobei die beiden Übersetzungsstufen K1 und K2 der Vorschaltgruppe GV zwei schaltbare Eingangskonstanten des Hauptgetriebes HG bilden. Durch eine geringere Übersetzungsdifferenz der beiden Übersetzungsstufen K1 , K2 ist die Vorschaltgruppe GV als Splitgruppe ausgelegt. Das Losrad der ersten Übersetzungsstufe K1 ist drehbar auf der Eingangswelle WQE gelagert, die über eine steuerbare Trennkupplung K mit einem gestrichelt gezeichneten, als Verbrennungsmotor ausgebildeten und nicht zum Gruppengetriebe gehörenden Antriebsaggregat A in Verbindung steht.

Das Losrad der zweiten Übersetzungsstufe K2 ist drehbar auf der Hauptwelle W _H gelagert. Die Festräder beider Übersetzungsstufen K1 , K2 der Vorschaltgruppe GV sind jeweils drehfest mit den eingangsseitig verlängerten Vorgelegewellen W _V GI und W _V G2 des Hauptgetriebes angeordnet. Die synchronisierten und als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen der Vorschaltgruppe GV sind in einem gemeinsamen Schaltpaket SV zusammenge- fasst.

Die dem Hauptgetriebe HG nachgeordnete Bereichsgruppe GP des Gruppengetriebes CT der Fig. 1 ist ebenfalls zweistufig ausgebildet, jedoch in Planetenbauweise mit einem einfachen Planetenradsatz. Das Sonnenrad PS ist drehfest mit der ausgangsseitig verlängerten Hauptwelle W _H des Hauptgetriebes HG verbunden. Der Planetenträger PT ist drehfest mit der Ausgangswelle WGA des Gruppengetriebes CT gekoppelt, die mit einem gestrichelt gezeichneten Achsantrieb AB in Verbindung steht. Das Hohlrad PH steht mit einem Schaltpaket SP mit zwei synchronisierten, als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen in Verbindung, durch welche die Bereichsgruppe GP wechselweise durch die Verbindung des Hohlrads PH mit einem feststehenden Gehäuseteil in eine Langsamfahrstufe L und durch die Verbindung des Hohlrads PH mit der Hauptwelle W _H bzw. dem Sonnenrad PS in eine Schnellfahrstufe S schaltbar ist. Die Bereichsgruppe GP ist synchronisiert schaltbar.

An der Vorgelegewelle W _V G2 des Gruppengetriebes CT kann zum Antreiben eines Nebenabtriebs PTO Leistung abgezweigt werden. Zu den formschlüssig arbeitenden Schaltelementen des in Fig. 1 dargestellten Gruppengetriebes CT gehören insbesondere die Direktschaltkupplung zur Schaltung der höchsten Übersetzungsstufe G3 des Hauptgetriebes HG, die als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen G3 und G2 sowie der Übersetzungsstufen G1 und R des Hauptgetriebes HG, die als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen der Übersetzungsstufen K1 , K2 der Vorschaltgruppe GV und die als Klauenkupplungen ausgebildeten Schaltkupplungen des Schaltpakets SP der Bereichsgruppe GP.

Dann, wenn an einem solchen automatisierten Schaltgetriebe Fehler auftreten, die eine Einschränkung der vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gänge zur Folge haben, wird für jeden möglicherweise auftretenden Fehler eine eigene Gangberechnung geführt, was aufwendig ist. Treten in einem solchen Fall am automatisierten Schaltgetriebe mehrere Fehler auf, kann es unter Umständen zu unbeabsichtigten Zuständen für das automatisierte Schaltgetriebe kommen, nämlich insbesondere dann, wenn die mehreren ausgeführten Gangberechnungen zu unterschiedlichen Ergebnissen führen. Dies ist von Nachteil.

Aus der DE 102 37 245 A1 sowie aus der DE 10 2007 006 210 A1 sind jeweils Verfahren bekannt, mit welchen für ein reibschlüssig arbeitende Schaltelemente aufweisendes Lastschaltgetriebe Ersatzgänge ermittelt werden können. Wie bereits ausgeführt, sind jedoch automatische Lastschaltgetriebe nicht mit automatisierten Schaltgetrieben vergleichbar. Weiterhin wird im Stand der Technik allenfalls vorgeschlagen, mithilfe eines Symptomzählers eine Fehlfunktion von Schaltelementen eines automatischen Lastschaltgetriebes zu bestimmen, wobei dann die fehlerhaften Schaltelemente bei der Bestimmung eines Ersatzgangs nicht berücksichtigt werden. Wird demnach nach dem Stand der Technik an einem Schaltelement eines Lastschaltgetriebes ein Fehler festgestellt, so wird dieses Schaltelement bei der Bestimmung eines Ersatzgangs pauschal nicht mehr berücksichtigt. Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß werden auf Basis steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs für jedes Schaltelement des automatisierten Schaltgetriebes die Positionen, die dasselbe einnehmen bzw. nicht einnehmen kann, ermittelt, wobei aus der Gesamtheit der von allen Schaltelementen des automatisierten Schaltgetriebes einnehmbaren Positionen schaltbare Gänge des automatisierten Schaltgetriebes ermittelt werden, wobei vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang überprüft wird, ob der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wobei dann, wenn der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsels von dem Istgang in den Sollgang ausgeführt wird, und wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, der Gangwechsel nicht ausgeführt bzw. abgebrochen und eine Ersatzmaßnahme ausgelöst wird.

Erfindungsgemäß wird demnach ein Verfahren zur Ersatzgangbestimmung für einen Antriebsstrang mit einem automatisierten Schaltgetriebe vorgeschlagen, bei welchem für alle Schaltelemente des Schaltgetriebes die von den Schaltelementen desselben schaltbaren bzw. nicht-schaltbaren Positionen ermittelt werden. Aus diesen schaltbaren Positionen bzw. nicht-schaltbaren Positionen aller Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes werden die von dem automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gänge ermittelt, um auf Grundlage dieser schaltbaren Gänge vor und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang zu überprüfen, ob der Sollgang zu den schaltbaren Gängen gehört, und um im Bedarfsfall eine Ersatzmaßnahme, insbesondere eine Ersatzgangbestimmung mit nachfolgendem Gangwechsel auf Grund des hierbei bestimmten Ersatzsollgangs, auszulösen. Im Sinne der Erfindung werden demnach Schaltelemente nicht pauschal bei der Bestimmung eines Ersatzgangs ausgeschlossen, sondern lediglich die von den jeweiligen Schaltelementen nicht mehr schaltbaren Positionen.

Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:

Fig. 1 ein Schema eines aus dem Stand der Technik bekannten, als

Gruppengetriebe ausgebildeten Getriebes eines Kraftfahrzeugs zusammen mit einem Antriebsaggregat und einem Achsantrieb.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Antriebsstrangs, der neben einem Antriebsaggregat A das in Fig. 1 gezeigte und bereits im Detail beschriebene, automatisierte Gruppengetriebes CT umfasst.

Obwohl die Erfindung im Zusammenhang mit einem als Gruppengetriebe ausgebildeten, automatisierten Schaltgetriebe beschrieben ist, soll deren Anwendung nicht auf Gruppengetriebe beschränkt sein, sondern bei beliebigen automatisierten Schaltgetrieben, die formschlüssig arbeitende Schaltelement aufweisen, verwendet werden können.

Die hier vorliegende Erfindung betrifft solche Details zum Betreiben eines Antriebsstrangs mit einem automatisierten Schaltgetriebe, mit welchem eine Ersatzgangfunktion bei Auftreten von Fehlern im Antriebsstrang bereitgestellt werden kann.

Im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens werden auf Basis steue- rungsseitiger Daten des Antriebsstrangs für jedes Schaltelement des automati- sierten Schaltgetriebes die Positionen des jeweiligen Schaltelements, die dasselbe einnehmen bzw. nicht einnehmen kann, ermittelt. Aus der Gesamtheit der von allen Schaltelementen des automatisierten Schaltgetriebes einnehmbaren Positionen bzw. nicht-einnehmbaren Positionen werden die schaltbaren Gänge des automatisierten Schaltgetriebes ermittelt, und zwar auch unter Berücksichtigung solcher Schaltelemente, die eine oder mehrere Positionen nicht einnehmen können.

Bei der Ermittlung der schaltbaren Gänge werden demnach Schaltelemente, die mindestens eine Position nicht einnehmen können, nicht pauschal ausgeschlossen.

Vor Ausführung eines Gangwechsels und/oder bei Ausführung eines Gangwechsels von einem Istgang in einen Sollgang wird dann überprüft, ob der Sollgang zu den von dem automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört. Dann, wenn festgestellt wird, dass der Sollgang zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wird der Gangwechsel von dem Istgang in den Sollgang ausgeführt. Dann hingegen, wenn festgestellt wird, dass der Sollgang des auszuführenden bzw. ausgeführten Gangwechsels nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe schaltbaren Gängen gehört, wird der Gangwechsel nicht ausgeführt bzw. abgebrochen und eine Ersatzmaßnahme ausgelöst, nämlich vorzugsweise eine Ersatzsollgangermittlung mit nachfolgendem Gangwechsel auf Grund des ermittelten Ersatzsollgangs.

Dann, wenn bei der Ermittlung des Ersatzsollgangs festgestellt wird, dass kein vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbarer Ersatzsollgang vorliegt, wird die Trennkupplung K des Antriebsstrangs unmittelbar geöffnet oder mittelbar durch eine Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe CT. Dabei ist zum Beispiel eine Situation vorstellbar, in welcher unter Beibehaltung der Fahrtrichtung ein Gangwechsel ausgeführt werden soll, bei welchem jedoch festgestellt wird, dass unter Beibehaltung der Fahrtrichtung kein schaltbarer Ersatzgang vorliegt. In diesem Fall bleibt dann der ursprüngliche Sollgang erhalten und es wird entweder die Trennkupplung K unmittelbar geöffnet oder mittelbar durch die Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe CT.

Weiterhin ist eine Situation vorstellbar, in welcher ein Gangwechsel unter Veränderung der Fahrtrichtung zwischen einer Vorwärtsfahrt und einer Rückwärtsfahrt durchgeführt werden soll, in welcher jedoch für die gewünschte neue Fahrtrichtung kein Gang schaltbar ist. In diesem Fall wird dann zur Vermeidung eines Fahrens in falscher Fahrtrichtung ebenfalls die Trennkupplung K unmittelbar oder mittelbar durch die Neutralvorgabe für das automatisierte Schaltgetriebe CT geöffnet.

Dann, wenn als Gangwechsel von dem Istgang in den Sollgang eine Hochschaltung ausgeführt werden soll, wird vor und/oder bei Ausführung der Hochschaltung überprüft, ob der Sollgang vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbar ist, wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu den vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbaren Gängen gehört, der schaltbare Ersatzsollgang derart ermittelt wird, dass die Ersatzsollgangsuche auf Ersatzsollgänge beschränkt wird, die größer als der aktuelle Istgang sind.

Hierbei beginnt dann vorzugsweise die Ersatzsollgangsuche beim größten, schaltbaren Gang, der nicht zu einer Verletzung zulässiger Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs führt. Insbesondere beginnt die Ersatzsollgangsuche beim größten, schaltbaren Gang, der nicht zu einer Unterdrehzahl am Antriebsaggregat A führt. Soll hingegen vom automatisierten Schaltgetriebe CT als Gangwechsel eine Rückschaltung ausgeführt werden, so wird vor und/oder bei Ausführung der Rückschaltung überprüft, ob der Sollgang der Rückschaltung zu den vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbaren Gängen zählt, wobei dann, wenn der Sollgang nicht zu diesen schaltbaren Gängen gehört, der schaltbare Ersatzsollgang für die Rückschaltung derart ermittelt wird, dass die Ersatzsollgangsuche auf Ersatzsollgänge beschränkt wird, die kleiner als der Istgang der auszuführenden Rückschaltung sind. Hierbei beginnt dann vorzugsweise die Ersatzsollgangsuche beim kleinsten, schaltbaren Gang, der nicht zu einer Verletzung zulässiger Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs führt, insbesondere nicht zu einer Überdrehzahl am Antriebsaggregat A.

Bei der Ersatzsollgangsuche kann als zulässige Betriebsgrenze des Antriebsstrangs nicht nur eine zulässige Maximaldrehzahl, bei deren Überschreiten eine Überdrehzahl auftreten würde, und/oder eine zulässige Minimaldrehzahl, bei deren Unterschreiten eine Unterdrehzahl am Antriebsaggregat auftreten würde, berücksichtigt werden, ferner können weitere Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs berücksichtigt werden, welche die Ersatzsollgangsuche beeinflussen. So können sich weitere zulässige Betriebsgrenzen des Antriebsstrangs, die bei der Ersatzsollgangsuche berücksichtigt werden, aus Anfahrgangbeschränkungen, aus Beschränkungen des Nebenabtriebs PTO, aus zulässigen Belastungen der Trennkupplung K und dergleichen ergeben.

Die Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes einnehmen bzw. nicht einnehmen können, werden, wie bereits ausgeführt, auf Grundlage von steuerungsseitiger Daten des Antriebsstrangs ermittelt. Hierbei handelt es sich insbesondere um elektrische und/oder hydraulische und/oder pneumatische und/oder mechanische und/oder logische, steuerungs- seitige Daten des Antriebsstrangs, vorzugsweise des automatisierten Schaltgetriebes. Auf Basis elektrischer und/oder hydraulischer und/oder pneumatischer und/oder mechanischer, steuerungsseitiger Daten kann unmittelbar auf einen hardwareseitigen Defekt, zum Beispiel einen Defekt eines Schaltelements oder eines Aktuators für ein Schaltelement, geschlossen werden, wobei dann in diesem Fall solche Positionen der Schaltelemente, welche dieselben auf Grundlage der elektrischen und/oder hydraulischen und/oder pneumatischen und/oder mechanischen, steuerungsseitigen Daten nicht einnehmen können, für zumindest eine sich gegebenenfalls anschließende, neue Ersatzgangsuche berücksichtigt bleiben. Dadurch können Pendelschaltungen am automatisierten Schaltgetriebe CT verhindert werden.

Zur Verhinderung von Pendelschaltungen kann weiterhin vorgesehen sein, dass nach einer Ausführung einer Schaltung unter Verwendung eines ermittelten Ersatzsollgangs der Fahrerwunsch bzw. eine Änderung einer Fahrstrategie für eine vorgegebene Zeit unterdrückt wird.

Dann, wenn Positionen, welche die Schaltelemente des automatisierten Schaltgetriebes nicht einnehmen können, auf Grundlage logischer, steuerungsseitiger Daten ermittelt werden, bleiben diese Positionen für eine sich gegebenenfalls anschließende neue Ersatzgangsuche unberücksichtigt, da auf Grundlage solcher logischer, steuerungsseitiger Daten erkannte Fehler im Antriebsstrang nicht eindeutig einem bestimmten hardwareseitigen Defekt eines Schaltelements oder eines Aktuators für ein Schaltelement zugeordnet werden können. Daher werden auf Grundlage logischer Steuerungsdaten ermittelte, nicht- schaltbare Positionen und damit nicht zur Verfügung stehende Gänge nur in einer aktuell auszuführenden Schaltung berücksichtigt. In einer gegebenenfalls sich anschließenden Folgeschaltung mit Ersatzgangsuche werden dann Beschränkungen auf Grundlage solcher logischer, steuerungsseitiger Daten zumindest beim ersten nachfolgenden Schaltversuch unwirksam. Es liegt demnach im Sinne der hier vorliegenden Erfindung, für sämtliche Schaltelemente eines automatisierten Schaltgetriebes auf Grundlage steue- rungsseitiger Daten des Antriebsstrangs von den Schaltelementen einnehmbare bzw. nicht einnehmbare Positionen zu ermitteln und aus diesen Positionen vom automatisierten Schaltgetriebe CT schaltbare Gänge zu ermitteln. Dann, wenn an einem bestimmten Schaltelement demnach eine Position nicht geschaltet werden kann, wird dieses Schaltelement nicht vollständig für eine Ersatzsollgangermittlung mit nachfolgender Schaltung in den Ersatzsollgang ausgeschlossen, sondern lediglich die von dem jeweiligen Schaltelement nicht schaltbare Position.

Bezuqszeichen

Br Getriebebremse

CT Gruppengetriebe

G1 Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt

G2 Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt

G3 Übersetzungsstufe Vorwärtsfahrt

GV Splitgruppe

GP Bereichsgruppe

HG Hauptgetriebe

K Trennkupplung

K1 Übersetzungsstufe

K2 Übersetzungsstufe

L Langsamfahrstufe

PS Sonnenrad

PT Planetenträger

PTO Nebenabtrieb

PH Hohlrad

R Übersetzungsstufe Rückwärtsfahrt

S Schnellfahrstufe

S1 Schaltpaket

S2 Schaltpaket

SP Schaltpaket

SV Schaltpaket

W _GA Ausgangswelle

W _GE Eingangswelle

W _H Hauptwelle

W _V G1 Vorgelegewelle

W _V G2 Vorgelegewelle

A Antriebsaggregat

AB Achsantrieb