Thermisches Management eines Doppelkupplungsgetriebes

Die Offenbarung betrifft ein System und Verfahren zum Management thermischer Lasten in einem Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe.

Moderne Fahrzeuge sind häufig mit Mehrgang-Doppelkupplungsgetrieben (DCT) als Teil des Antriebsstrangs des betreffenden Fahrzeugs ausgestattet. Derartige DCTs sind wegen ihres erhöhten mechanischen Wirkungsgrades im Vergleich mit typischen, mit einem Drehmomentwandler ausgestatteten Automatikgetrieben favorisiert. Zusätzlich sind Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe wegen der Fähigkeit der DCT, Gangschaltungen mit höherer Qualität vorzunehmen, gegenüber typischen automatisierten Handschaltgetrieben häufig bevorzugt.

Ein typisches DCT wendet zwei Reibkupplungen zum Schalten zwischen seinen Vorwärtsübersetzungsverhältnissen an und bewerkstelligt derartige Schaltungen durch abwechselnde Einrückung zwischen der einen und der anderen der beiden Reibkupplungen. Ein derartiges Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe kann in einem Hybridfahrzeug benutzt werden, d. h. einem Fahrzeug, das zwei oder mehr unterschiedliche Leistungsquellen, wie etwa eine Kraftmaschine und einen Elektromotor, anwendet, um Vortriebsenergie auf die angetriebenen Räder des betreffenden Fahrzeugs zu übertragen.

Während des Betriebs eines Fahrzeugs werden durch verschiedene Teilsysteme des Antriebsstrangs, einschließlich des angewandten DCT, beträchtliche Mengen an Wärme und thermischen Lasten erzeugt und auf diese übertragen. Wenn derartige thermische Lasten spezifische Schwellenwerte übersteigen, können das Leistungsvermögen und die Zuverlässigkeit des DCT, sowie das allgemeine Verhalten des Fahrzeugs nachteilig beeinflusst werden.

Ein Verfahren zum Kühlen eines Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebes (DCT), das mit einer Brennkraftmaschine in einem Fahrzeug verbunden ist, umfasst ein Detektieren des Betriebes des Fahrzeugs. Das Verfahren umfasst auch ein Erfassen einer Zunahme der Temperatur eines Teilsystems des DCT, während das Fahrzeug arbeitet. Das Verfahren umfasst auch ein Auswählen einer Abhilfemaßnahme in Ansprechen auf die erfasste Temperatur. Das Verfahren umfasst zusätzlich ein Aktivieren der ausgewählten Abhilfemaßnahme, so dass die Temperatur des Teilsystems verringert wird.

Jede der Maßnahmen des Detektierens des Betriebes des Fahrzeugs, des Auswählens der Abhilfemaßnahme und des Aktivierens der ausgewählten Abhilfemaßnahme kann über einen Controller bewerkstelligt werden.

Die Maßnahme eines Auswählens der Abhilfemaßnahme kann aus einer Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen ausgewählt werden.

Die Maßnahme eines Erfassens einer Zunahme der Temperatur des Teilsystems des DCT kann ein Erfassen einer Zunahme der Temperatur eines Steuerteilsystems oder eines Kupplungsteilsystems umfassen.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann ein Sperren der Auswahl eines spezifischen vorbestimmten Übersetzungsverhältnisses umfassen. Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann auch ein Sperren eines Doppelkupplungsanfahrens und ein Anfahren des Fahrzeugs über eine einzige Kupplung umfassen.

Zusätzlich kann die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen ein Verringern der Häufigkeit von Gangwechseln umfassen, wenn häufige Wechsel bei der Beschleunigung des Fahrzeugs angefordert werden.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann auch ein Sperren eines Fahrzeugkriechmodus umfassen.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann auch eine schnelle Einrückung von zumindest einer der zwei Kupplungen umfassen, um das Fahrzeug anzufahren.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann zusätzlich ein Nichteinrücken von zumindest einer der zwei Kupplungen umfassen, um das Fahrzeug anzufahren, bis eine vorbestimmte Kraftmaschinen-Drehzahl erreicht worden ist.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann auch ein Sperren einer Vorauswahl von zumindest einer der zwei Kupplungen umfassen.

Darüber hinaus kann die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen ein Unterbinden des Betriebes des Fahrzeugs umfassen.

Das Fahrzeug kann ein Bremssystem umfassen, und in einem solchen Fall kann die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen auch ein aggressives Anwenden des Fahrzeugbremssystems umfassen, um ein Zurückrollen des Fahrzeugs an einer Steigung zu minimieren, so dass Schlupf in zumindest einer der zwei Kupplungen verringert wird.

Das Fahrzeug umfasst auch eine Kühlerjalousie, die ausgestaltet ist, um eine Luftströmung in das Fahrzeug einzulassen, und in einem solchen Fall kann die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen auch ein Öffnen der Kühlerjalousie umfassen, um die Temperatur des Teilsystems zu verringern.

Das Fahrzeug kann einen Mikroschlupfmodus anwenden, der ausgestaltet ist, um bei zumindest einer der zwei Kupplungen zuzulassen, dass ein periodischer Schlupf mit kurzer Dauer erfahren wird, und in einem solchen Fall kann die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen ein Sperren des Mikroschlupfmodus umfassen.

Das Steuerungsteilsystem kann ein Leistungsmodul, eine Fluidpumpe, einen Druckspeicher und ein Steuerfluid umfassen, während das Kupplungsteilsystem eine Kupplung für ungeradzahlige Übersetzungsverhältnisse und eine Kupplung für geradzahlige Übersetzungsverhältnisse umfassen kann.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann auch ein Auswählen eines alternativen Füllplans für die Pumpe umfassen.

Die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen kann zusätzlich ein Verringern der Druckschwellenwerte umfassen, bei denen das Füllen des Druckspeichers begonnen und beendet wird.

Die obigen Merkmale und Vorteile und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Offenbarung werden aus der folgenden ausführlichen Beschreibung der Ausführungsform(en) und besten Ausführungsart(en) der beschriebenen Erfindung, wenn diese in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen und beigefügten Ansprüchen genommen werden, leicht deutlich werden.

1 ist eine schematische Darstellung eines Fahrzeugantriebsstrangs, der eine Brennkraftmaschine und ein dynamisch schaltbares Doppelkupplungsgetriebe (DCT) aufweist.

2 ist eine schematische Darstellung eines Steuerungsteilsystems des in 1 gezeigten DCT.

3 ist eine schematische Darstellung einer Querschnittsansicht des in 1 gezeigten DCT, die ein Kupplungsteilsystem genauer veranschaulicht.

4 ist ein Flussdiagramm, das ein Verfahren zum Kühlen des in den 1–3 gezeigten DCT veranschaulicht.

Ein dynamisch schaltbares Mehrgang-Doppelkupplungsgetriebe (DCT) kann als Teil eines Antriebsstrangs für ein Fahrzeug angewandt werden, um die effiziente Nutzung von nicht erneuerbaren Energiequellen, wie etwa fossilen Kraftstoffen, des Fahrzeugs weiter zu verbessern. Ein derartiges DCT kann für ein Fahrzeug vorgesehen sein, das einen herkömmlichen Antriebsstrang, der allein eine einzige Brennkraftmaschine zur Beaufschlagung des Fahrzeugs mit Leistung anwendet, oder einen Hybridtyp eines Antriebsstrangs aufweist, wobei das Fahrzeug durch eine Kraftmaschine, einen Elektromotor oder eine Kombination der beiden mit Leistung beaufschlagt wird.

So wie es hierin verwendet wird, bezieht sich der Ausdruck ”dynamisch schaltbar” auf das Anwenden einer Kombination von zwei Reibkupplungen und mehreren Klauenkupplungen/Synchroneinrichtungen, um Schaltungen ”unter Last” oder dynamische Schaltungen zu erreichen, indem zwischen der Einrückung einer Reibkupplung und der anderen abgewechselt wird. Zusätzlich bedeutet ”dynamisches Schalten”, dass Antriebsdrehmoment in dem Getriebe vorhanden ist, wenn ein gekuppeltes Schalten zu einem herankommenden Gang vorgenommen wird. Im Allgemeinen werden die Synchroneinrichtungen für das herankommende Übersetzungsverhältnis physikalisch ”vorgewählt”, um das dynamische Schalten tatsächlich vorzunehmen. Wie es Fachleute leicht verstehen werden, werden, bevor ein ”dynamisches Schalten” vorgenommen wird, Synchroneinrichtungen in die notwendigen Stellungen für sowohl die herankommenden als auch weggehenden Übersetzungsverhältnisse ”vorgewählt”, bevor die Drehmomentstrecke von einer Kupplung zu der anderen tatsächlich geschaltet wird. Die Vorauswahlbedingung wird so lange aufgeschoben, wie es möglich ist, Umlaufverluste zu minimieren, weil die Vorauswahl eines nächsten Übersetzungsverhältnisses eine Drehzahldifferenz in der offenen, d. h. nicht eingerückten, Kupplung erzwingt. Diese besondere Zahnradanordnung erlaubt die Kombination von Drehmomentübertragungsmechanismen für jedes Übersetzungsverhältnis und sein benachbartes Übersetzungsverhältnis (d. h. Übersetzungsverhältnis N und Übersetzungsverhältnis N + 1), ohne ein mechanisches Blockieren in dem Getriebe zu erhalten.

Unter Bezugnahme auf die 1–2 ist ein Fahrzeug 10 mit einem Antriebsstrang 12 gezeigt. Der Antriebsstrang 12 umfasst eine Brennkraftmaschine 14, die ausgestaltet ist, um Drehmoment zu erzeugen, Antriebsräder 16, die ausgestaltet sind, um mit einem Straßenbelag eine Grenzfläche herzustellen, und ein DCT 18, das funktional mit der Kraftmaschine 14 verbunden und ausgestaltet ist, um Kraftmaschinen-Drehmoment auf die Antriebsräder zu übertragen. Obwohl es nicht speziell gezeigt ist, kann der Antriebsstrang 12, wie oben angegeben, als ein Hybridtyp ausgestaltet sein und zusätzlich einen Elektromotor umfassen.

Die Kraftmaschine 14 benutzt eine Kurbelwelle 15 zum Umwandeln einer Hin- und Herbewegung in eine Drehbewegung, wie es Fachleute verstehen. Das DCT 18 ist mit der Kraftmaschine 14 an einer Kraftmaschine-Getriebe-Schnittstelle unter Verwendung irgendeines geeigneten Mittels verbunden, das Befestigungselemente (nicht gezeigt), wie etwa Gewindeschrauben und Stifte umfasst. Das DCT 18 umfasst ein Getriebegehäuse 20 zur Unterbringung eines Zahnradstrangs 22, der ausgestaltet ist, um eine vorbestimmte Anzahl von auswählbaren Übersetzungsverhältnissen zum Verbinden der Kraftmaschinen-Kurbelwelle 15 mit den Antriebsrädern 16 vorzusehen. Wie es in 2 gezeigt ist, umfasst das DCT 18 auch ein Steuerungsteilsystem 24 und, wie es in 3 gezeigt ist, umfasst das DCT 18 zusätzlich ein Kupplungsteilsystem 26.

Unter alleiniger Bezugnahme auf 2 umfasst das Steuerungsteilsystem 24 ein elektrisches Antriebssystem oder ein Leistungsmodul oder einen Umrichter 28, der ausgestaltet ist, um Gleichstrom einer an Bord befindlichen Energiespeichereinrichtung (nicht gezeigt), wie etwa einer Batterie, in Wechselstrom zur Beaufschlagung eines Dreiphasenelektromotors 31 mit Leistung umzuwandeln. Der Motor 31 wird dazu verwendet, eine Pumpe 32 anzutreiben. Zusätzlich kann der Motor 31 in die Pumpe 32 eingebaut und als eine integrierte elektrische Pumpe gepackt sein. Obwohl die Pumpe 32 hierin als elektrisch angetrieben gezeigt ist, schließt nichts die Anwendung einer mechanisch angetriebenen Pumpe aus, d. h. durch die Kraftmaschine 14 an dessen Stelle. Das Steuerungsteilsystem 24 umfasst auch ein Volumen eines Steuerfluids 24, wie etwa Pentosin, das sich in einem Getriebeventilkörper 36 befindet und über ein Ventilsystem geregelt wird. Das Steuerungsteilsystem 24 umfasst einen Druckspeicher 38. Der Druckspeicher 38 ist mit Stickstoffgas 40 vorgefüllt, das effektiv als Druckspeicherfeder dient. Die Pumpe 32 ist eine Einheit mit fester Verdrängung, die ausgestaltet ist, um dem Druckspeicher 38 ein Volumen eines Steuerfluids 34 zuzuführen. Das zugeführte Steuerdruckfluid 34 komprimiert das Stickstoffgas 40 innerhalb des Druckspeichers 38 und wird durch den Druckspeicher zur nachfolgenden Freigabe an den Ventilkörper 36 zurückgehalten.

Wie es in 3 gezeigt ist, umfasst das Kupplungsteilsystem 26 zwei Trockenkupplungen 42 und 44. Wie es gezeigt ist, ist die Kupplung 42 eine Kupplung für geradzahlige Übersetzungsverhältnisse und die Kupplung 44 ist eine Kupplung für ungeradzahlige Übersetzungsverhältnisse. Die Kupplungen 42, 44 sind ausgestaltet, um ein besonderes Antriebsübersetzungsverhältnis in dem DCT 18 auszuwählen. Während des Betriebes des DCT 18, wenn eine der Kupplungen 42, 44 Kraftmaschinendrehmoment in irgendeinem besonderen Übersetzungsverhältnis überträgt, wählt die andere der zwei Kupplungen eine geeignete Synchroneinrichtung für das herankommende Übersetzungsverhältnis vor. Der Ventilkörper 36 steuert die selektive Einrückung der Kupplungen 42, 44, indem das Steuerfluid 34 zu verschiedenen Magnetventilen 43 und Rückschlagventilen 45 (in 2 gezeigt) gelenkt wird, die wiederum die Strömung des Steuerfluids zwischen der Pumpe 32, dem Druckspeicher 38 und der geeigneten Kupplung regeln.

Während des Betriebes des Fahrzeugs 10, wenn das DCT 18 Kraftmaschinen-Drehmoment überträgt, kann die thermische Belastung an dem Steuerungsteilsystem 24 und dem Kupplungsteilsystem 26 zu groß werden, d. h. die Teilsysteme können eine zu hohe Temperatur oder eine Überhitzungsbedingung erfahren. Wenn dies nicht angegangen wird, kann folglich eine derartige übermäßige thermische Belastung zu einer Beschädigung der Steuerungs- und Kupplungsteilsysteme 24, 26 führen. Was die übermäßige thermische Belastung mit Bezug auf jede Komponente oder jedes Teilsystem bildet, kann speziell für jede entsprechende Komponente und/oder jedes entsprechende Teilsystem auf der Basis von Betriebsanforderungen und Haltbarkeitsgrenzen davon spezifisch identifiziert werden.

Das Fahrzeug 10 umfasst auch einen Controller 46, der ein dedizierter Getriebe-Controller sein kann, der ausgestaltet ist, um den Betrieb des DCT 18 zu regeln, oder ein integrierter Antriebsstrang-Controller, der ausgestaltet ist, um den Betrieb des gesamten Antriebsstrangs 12 zu regeln. Der Controller 46 ist auch ausgestaltet, um einen Grad an thermischer Belastung an dem DCT 18 festzustellen und eine Abhilfemaßnahme entsprechend dem festgestellten Grad an thermischer Belastung bzw. Temperaturbelastung an dem DCT 18 zu bestimmen. Zusätzlich ist der Controller 46 ausgestaltet, um die Abhilfemaßnahme zu aktivieren, so dass die thermische Belastung an dem Steuerungsteilsystem 24 und dem Kupplungsteilsystem 26 verringert wird.

Der Controller 46 ist zusätzlich ausgestaltet, um ein Temperaturbelastungsschwereniveau, das dem festgestellten Grad an thermischer Belastung bzw. Temperaturbelastung zugewiesen wird, zu identifizieren, d. h. ob die thermische Belastung zu groß ist, und wie schwerwiegend die Überhitzungsbedingung ist. Der Controller 46 kann mit einer Mehrzahl von unterschiedlichen Temperaturbelastungsschwereniveaus programmiert werden. In der besonderen hierin beschriebenen Ausführungsform ist der Controller 46 ausgestaltet, um eines von drei unterschiedlichen Belastungsschwereniveaus 48, 50 und 52 zu identifizieren, wobei Niveau 48 das niedrigste, Niveau 50 das dazwischen liegende und Niveau 52 das höchste Temperaturbelastungsschwereniveau ist. Darüber hinaus ist der Controller 46 ausgestaltet, um zwischen den Steuerungs- und Kupplungsteilsystemen 24, 26 mit Bezug auf die festgestellte thermische Belastung zu unterscheiden, mit anderen Worten, zu identifizieren, ob eines oder beide der Steuerungs- und Kupplungsteilsysteme durch die Überhitzungsbedingung beeinflusst wird/werden.

Der Controller 46 ist zusätzlich ausgestaltet, um eine geeignete Abhilfemaßnahme aus einer programmierten Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen auszuwählen. Darüber hinaus ist der Controller 46 programmiert, um die Abhilfemaßnahme auszuwählen, die den geringsten Einfluss auf das Gesamtverhalten des Fahrzeugs 10 für ein spezifisches Temperaturbelastungsschwereniveau 48, 50 oder 52 im Vergleich mit dem vorbestimmten Einfluss der anderen verfügbaren Abhilfemaßnahmen aufweist. Mit anderen Worten ist der Controller 46 ausgestaltet, um die verfügbaren Abhilfemaßnahmen mit Bezug auf ihren Einfluss auf das Verhalten des Fahrzeugs zur Aktivierung der spezifischen Abhilfemaßnahme(en) bei jedem spezifischen Temperaturbelastungsschwereniveau zu priorisieren. In der Regel können die verfügbaren Abhilfemaßnahmen und ihr relativer Einfluss auf das Verhalten des Fahrzeugs 10 und das DCT 18 während der Entwicklung und des Testens des Fahrzeugs 10 im Voraus ermittelt werden. Darüber hinaus kann der Einfluss jeder Abhilfemaßnahme auch relativ zu dem Verhalten, das von dem Bediener bei verschiedenen Betriebsbedingungen des Fahrzeugs 10 angefordert wird, bemessen werden. Das Fahrzeug 10 umfasst zusätzlich eine Mehrzahl von Sensoren 54. Jeder entsprechende Sensor 54 ist ausgestaltet, um die thermische Belastung an dem Leistungsmodul 28, dem Motor 31, dem Steuerfluid 34 und den Kupplungen 42, 44 zu detektieren. Anstelle des Anwendens von Sensoren 54 können die jeweiligen Temperaturen auch über einen Algorithmus geschätzt werden, der in den Controller 46 einprogrammiert ist. Somit detektierte thermische Belastung wird anschließend an den Controller 46 übermittelt und dann von dem Controller zur Auswahl einer geeigneten Abhilfemaßnahme bewertet.

Die verfügbaren Abhilfemaßnahmen, die in den Controller 46 einprogrammiert sein können, um Bedingungen übermäßiger thermischer Last auf dem Niveau des DCT 18, des Antriebsstrangs 12 und des Fahrzeugs 10 zu verwalten, sind nachstehend aufgelistet. Es ist anzumerken, dass die aufgelisteten Abhilfemaßnahmen aufeinanderfolgend in alphabetischer Reihenfolge lediglich zu Identifikationszwecken statt im Hinblick auf ihre besondere Signifikanz gekennzeichnet sind. Eine Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (a) bezeichnet wird, kann eine Aktivierung eines Heiß-Modus-Schaltmusters umfassen. Die Abhilfemaßnahme (a) dient dazu, die Auswahl von bestimmten Übersetzungsverhältnissen zu dem Zweck einer verringerten Häufigkeit des Gangschaltens und/oder einer minimalen Leckage des Steuerfluids 34 zu beseitigen und um ein schnelleres Kühlen der Kupplungen 42, 44 zu fördern. Der Heiß-Schalt-Modus kann auch ein Verzögern von Hochschaltungen umfassen, um ein zusätzliches Kühlen der Kupplungen 42, 44 zuzulassen.

Eine andere Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (b) bezeichnet wird, kann ein Sperren der Auswahl von gewissen vorbestimmten Übersetzungsverhältnissen umfassen, um eine überhitzte der Kupplungen 42, 44 zu kühlen, bevor nachgefragt wird, mit zusätzlicher Beanspruchung umzugehen. Das Sperren von spezifischen Übersetzungsverhältnissen unter der Abhilfemaßnahme (b) kann mit Hinblick auf das Minimieren von Umlaufverlusten oder Übersetzungsverhältnisspreizung bewerkstelligt werden und kann Gegenstand eines Schutzes vor Kraftmaschinen-Überdrehzahl sein. Ein derartiges Sperren eines spezifischen Übersetzungsverhältnisses hat den Effekt, dass zugelassen wird, dass die Kupplung die ansonsten in dem betreffenden Übersetzungsverhältnis angewandt wird, eine Gelegenheit hat, abzukühlen. Eine andere Abhilfemaßnahme kann ein Sperren eines Anfahrens des Fahrzeugs 10 mit beiden Kupplungen 42 und 44 und ein Anfahren des Fahrzeugs mit nur einer der beiden Kupplungen umfassen. Die vorhergehende Abhilfemaßnahme wird als Abhilfemaßnahme (c) bezeichnet. Dementsprechend würde die Abhilfemaßnahme (c) ein Anfahren mit einer einzigen Kupplung gestatten, wobei die Wärmeerzeugung auf nur eine der zwei Kupplungen 42, 44 begrenzt wird, und zulassen, dass die andere der zwei Kupplungen, d. h. die Kupplung, die höhere thermische Last aufgenommen hat, zusätzlich Zeit hat, abzukühlen, bevor nachgefragt wird, zusätzliche Beanspruchung zu handhaben.

Eine zusätzliche Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (d) bezeichnet wird, kann das Verringern der Häufigkeit von Gangschaltungen in dem DCT 18 umfassen, wenn häufige Wechsel bei der Beschleunigung des Fahrzeugs 10 durch den Bediener des Fahrzeugs angefordert werden, d. h. durch Wechsel der Stellungen des Gaspedals des Fahrzeugs. Die Abhilfemaßnahme (d) würde die Antwort des DCT 18 auf vorprogrammierte Schaltanforderungen sichern, wenn der Bediener des Fahrzeugs 10 anfordert, eine konstante Geschwindigkeit oder eine kontinuierliche Beschleunigung von dem Fahrzeug aufrechtzuerhalten, wie etwa durch Niederdrücken oder Halten einer konstanten Stellung des Gaspedals. Somit würde eine verringerte Häufigkeit von Gangwechseln in dem DCT dazu dienen, den Betrag an thermischer Belastung, die durch die Kupplungen 42, 44 sowie durch den Elektromotor 31 und die Pumpe 32 gesehen wird, zu verringern. Eine nochmals andere Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (e) bezeichnet wird, kann ein Sperren eines Fahrzeugkriechmodus umfassen. In einem repräsentativen Fahrzeugkriechmodus kann ein gesteuerter Schlupf in einer oder beiden der Kupplungen 42, 44 zugelassen werden, um eine bestimmte Geschwindigkeit des Fahrzeugs 10 aufrechtzuerhalten, wie etwa während Parkiermanövern, wenn der Fahrzeugbediener nicht spezifisch Fahrzeugbewegung anfordert. Dementsprechend würde in der Abhilfemaßnahme (e) ein derartiger gesteuerter Schlupf in den Kupplungen 42, 44 gesperrt werden, um die Aufnahmen zusätzlicher thermischer Last durch die Kupplungen zu verringern.

Verfügbare Abhilfemaßnahmen können ein Einleiten eines Anfahrens des Fahrzeugs über eine schnelle Einrückung von einer oder beiden der Kupplungen 42, 44 umfassen, um die Zeitdauer zu verringern, die die Kupplung oder Kupplungen, die angelegt sind, während des betreffenden Anfahrens schlupfen. Zu Identifikationszwecken wird die vorhergehende Abhilfemaßnahme als Abhilfemaßnahme (f) bezeichne. Zusätzlich kann als Teil einer anderen Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (g) bezeichnet wird, der Controller 46 programmiert sein, um die Kupplungen 42, 44 während des Anfahrens des Fahrzeugs 10 nicht einzurücken, bis eine gewisse vorbestimmte Kraftmaschinen-Drehzahl, z. B. 2000 U/min, erreicht worden ist. Die Abhilfemaßnahme (g) würde Federn (engl: feathering) oder gesteuerten Schlupf in den Kupplungen 42, 44 während des Anfahrens des Fahrzeugs 10 minimieren. Mit anderen Worten kann als Teil der Abhilfemaßnahme (g) der Vortrieb des Fahrzeugs 10 in Ansprechen auf das Niederdrücken des Gaspedals des Fahrzeugs durch den Bediener verändert werden, um den Betrag an Schlupf in den Kupplungen 42, 44 zu verringern.

Eine zusätzliche Abhilfemaßnahme, die als Abhilfemaßnahme (h) bezeichnet wird, kann angewandt werden, um eine Vorauswahl von einer der Kupplungen 42, 44 während des Betriebs des Fahrzeugs 10 zu sperren. Zuweilen kann eine Vorauswahl von Übersetzungsverhältnissen bewerkstelligt werden, aber das tatsächliche Übersetzungsverhältnis wird aufgrund einer Absichtsänderung des Bedieners niemals ausgewählt. Dementsprechend führt das Sperren der Vorauswahl der Kupplungen 42, 44 zu einem verringerten Füll/Entleerungs-Arbeitszyklus des Druckspeichers 38. Eine Abhilfemaßnahme (i) kann auch angewandt werden, bei der ein Tap-Up/Tap-Down-(TUTD)-Handschaltmodus gesperrt wird. Die Abhilfemaßnahme (i) würde dazu dienen, die Zahl von Übersetzungsverhältnisschaltungen in dem DCT 18 zu verringern und dadurch die Aufbringung einer zusätzlichen thermischen Last in die Kupplungen 42, 44 hinein verringern. Darüber hinaus kann eine Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (j) bezeichnet wird, angewandt werden, um einen alternativen Füllplan für die Pumpe 32 auszuwählen. Die Abhilfemaßnahme (j) dient dazu, Wirkungsgradverluste aufgrund des Betriebes des Motors 31, der Pumpe 32 und des Druckspeichers 38 zu minimieren sowie Temperaturzunahmen darin und Leckage in der Pumpe und dem Druckspeicher zu verringern.

Ein Fluidfüllplan für den Druckspeicher 38 kann als Teil einer Abhilfemaßnahme, die mit (k) markiert ist, verändert werden. Zum Beispiel kann die Abhilfemaßnahme (k) begonnen werden, um die Druckschwellenwerte zu verringern, bei denen gefüllt wird, sowie das Füllen des Druckspeichers 38 zu stoppen, um die Last an dem Motor 31, die durch die Pumpe 32 ausgeübt wird, zu verringern. Zusätzlich kann als Teil der Abhilfemaßnahme, die mit (l) markiert ist, der Betrieb des Fahrzeugs 10 unterbunden oder eingeschränkt werden, anders als in Antwort auf extreme Fahrzeugverhaltensanforderungen durch den Bediener des Fahrzeugs. Ein Beispiel einer derartigen extremen Fahrzeugverhaltensanforderung kann eine Anforderung für eine maximale oder nahezu maximale Fahrzeugbeschleunigung sein, wie etwa über eine große oder im Wesentlichen volle Drosselöffnung. Ein Betriebsplan eines Kühlgebläses (nicht gezeigt) des Fahrzeugs 10 kann ebenfalls verändert werden, wie etwa durch Erhöhen der Gebläsedrehzahl oder früheres Aktivieren des Gebläses als während regulärer Umstände, d. h. jene, die in dem Controller 46 vorprogrammiert sind, um die Temperatur des Kraftmaschinen-Kühlmittels zu verringern sowie die Luftströmung unter der Motorhaube zu dem DCT 18 und dem Controller 46 zu erhöhen. Die vorhergehende Abhilfemaßnahme wird als Abhilfemaßnahme (m) bezeichnet. Als Teil der Abhilfemaßnahme (m), um zusätzlich bei der Verringerung der Temperatur des Kraftmaschinen-Kühlmittels und dem Erhöhen der Luftströmung unter der Motorhaube zu helfen, kann der Thermostat (nicht gezeigt) der Kraftmaschine aufgefordert werden, bei einer niedrigeren Temperatur zu öffnen.

Zusätzliche Abhilfemaßnahmen können ein Begrenzen der Drehmomentabgabe der Kraftmaschine 14 in einem besonderen Gang des DCT 18 umfassen, so dass die Kupplungen 42, 44 eine verringerte thermische Belastung und damit einhergehenden Schlupf sehen. Eine derartige Maßnahme kann vorteilhaft sein, wenn ein Reibungskoeffizient von einer oder beiden der Kupplungen 42, 44 aufgrund übermäßiger thermischer Lasten sich verschlechtert hat. Zu Identifikationszwecken wird die vorhergehende Abhilfemaßnahme als Abhilfemaßnahme (n) bezeichnet. Ein Betriebsplan von Funktionen eines Berganfahrassistenten (HSA von hill start assist) und Bergrückrollsteuerung (HRC von hill roll-back control), die ein Zurückrollen an einer Steigung oder einem Gefälle minimieren, kann in einer Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (o) bezeichnet wird, aggressiver angewandt werden. Infolge der Ermöglichung von HSA- und HRC-Funktionen durch das Bremsensteuerungssystem des Fahrzeugs kann bei deren aggressiverer Verwendung das Fahrzeugrückrollen in der Abhilfemaßnahme (o) durch die Bremsen statt durch die Kupplungen 42, 44 gesteuert werden, wodurch HSA- und HRC-Funktionen Drehmomente der Kupplungen während des Fahrzeugrückrollens minimieren und die Erzeugung von Wärme darin verringern. Die Abhilfemaßnahme (o) kann ungeachtet der Steigung vorgenommen werden, auf der das Fahrzeug 10 angeordnet ist, und kann zusätzlich mit Abhilfemaßnahme (e) koordiniert werden.

Wenn das Fahrzeug 10 mit einer einstellbaren Grilljalousie (nicht gezeigt) ausgestattet ist, kann eine derartige Jalousie bis zu einem größeren Grad als gemäß einem regulär programmierten Plan für einen spezifischen Fahrzeugbetrieb in einer Abhilfemaßnahme geöffnet werden, die hierin als Abhilfemaßnahme (p) bezeichnet wird. Als Teil einer Abhilfemaßnahme, die hierin als Abhilfemaßnahme (q) bezeichnet wird, kann Pulsation in einer oder beiden der Kupplungen 42, 44 eingeleitet werden, um Zittern des Fahrzeugendantriebs zu erzeugen und dadurch den Fahrzeugbediener davon in Kenntnis zu setzen, dass die jeweilige Kupplung extreme thermische Lasten aufnimmt. Zusätzlich kann ein Mikroschlupfmodus, in welchem einer besonderen Kupplung periodischen Schlupf kurzer Dauer erfahren kann, in den Kupplungen 42, 44 als Teil einer Abhilfemaßnahme, die als Abhilfemaßnahme (r) bezeichnet wird, gesperrt werden. Der vorstehende Mikroschlupfmodus wird in der Regel in der eingerückten Kupplung des DCT angewandt, um Endantriebsvibrationen zu absorbieren, sowie als ein Teil einer Kupplung-zu-Kupplung-Schaltsteuerung in der weggehenden Kupplung in einem stationären Zustand, um die Zeit zu verkürzen, die zum Abschließen eines Übersetzungsverhältniswechsels notwendig ist. Die Abhilfemaßnahme (r) kann angewandt werden, um den Energieverbrauch durch den Druckspeicher 38 zu verringern und die Wärmeerzeugung in dem Umrichter 28, dem Motor 31 und der Pumpe 32 zu verringern.

In der Situation, in der das Steuerungsteilsystem 24 durch übermäßige thermische Belastung bei dem niedrigeren Temperaturbelastungsschwereniveau 48 beeinflusst wird, kann der Controller 46 eine oder mehrere der Abhilfemaßnahmen (a), (b), (h), (m), (p), (k), (j), (i) und (d) auswählen und aktivieren. In der vorliegenden Ausführungsform werden keine spezifischen Abhilfemaßnahmen für das dazwischenliegende Temperaturbelastungsschwereniveau 50 identifiziert. Wenn dementsprechend das Steuerungsteilsystem 24 durch übermäßige thermische Belastung bei dem dazwischenliegenden Temperaturbelastungsschwereniveau 50 beeinflusst wird, wählt der Controller 46 keinerlei zusätzliche Abhilfemaßnahmen aus und behält nur die unter dem Temperaturbelastungsschwereniveau ausgewählten und aktivierten Abhilfemaßnahmen bei. Wenn das Steuerungsteilsystem 24 durch übermäßige thermische Belastung mit dem höchsten Temperaturbelastungsschwereniveau 52 beeinflusst wird, kann der Controller 46 eine oder mehrere der Abhilfemaßnahmen (l) und (n) auswählen und aktivieren.

In der Situation, in der das Kupplungsteilsystem 26 durch übermäßige thermische Belastung bei dem niedrigeren Temperaturbelastungsschwereniveau 48 beeinflusst wird, kann der Controller 46 eine oder mehrere der Abhilfemaßnahmen (a), (c) und (d) auswählen und aktivieren. Wenn das Kupplungsteilsystem 26 durch übermäßige thermische Belastung bei dem dazwischenliegenden Temperaturbelastungsschwereniveau 50 beeinflusst wird, kann der Controller 46 eine oder mehrere der Abhilfemaßnahmen (e), (o) und (f) auswählen und aktivieren. Wenn zusätzlich das Kupplungsteilsystem 26 durch übermäßige thermische Belastung bei dem höchsten Temperaturbelastungsschwereniveau 52 beeinflusst wird, kann der Controller 46 eine oder mehrere der Abhilfemaßnahmen (g), (m), (p), (l) und (n) auswählen und aktivieren.

In einer Situation, in der das Temperaturbelastungsschwereniveau von Niveau 48 über Niveau 50 und bis zu Niveau 52 für ein jedes von dem Steuerungsteilsystem 24 und dem Kupplungsteilsystem 26 zunimmt, bleiben, wenn zusätzliche Abhilfemaßnahmen aktiviert werden, die Abhilfemaßnahmen, die eingeschaltet worden sind, um den niedrigeren Belastungsschwereniveaus entgegenzuwirken, ebenfalls wirksam. Zusätzlich ist, wie es oben beschrieben ist, für jedes Teilsystem 24, 26 der Controller 46 ausgestaltet, um eine Abhilfemaßnahme auszuwählen, die den niedrigsten Einfluss auf das Gesamtverhalten des Fahrzeugs 10 im Vergleich mit dem vorbestimmten Einfluss der anderen Abhilfemaßnahmen aufweist, die für jedes Temperaturbelastungsschwereniveau verfügbar sind.

Der Controller 46 kann zusätzlich programmiert sein, um die Aktivierungshäufigkeit des höchsten Temperaturbelastungsschwereniveaus 52 für ein jedes von dem Leistungsmodul 28, der Fluidpumpe 32, dem Steuerfluid 34 und den Kupplungen 42, 44 zu verfolgen und zu überwachen. In einem solchen Fall wird der Controller 46 effektiv als Übertemperaturmonitor für das Steuerungsteilsystem 24 und ein Kupplungsteilsystem 26 des DCT 18 fungieren. Eine derartige Überwachung der Aktivierungshäufigkeit des höchsten Temperaturbelastungsschwereniveaus 52 kann zur Problembehebung und Wartung des DCT 18 angewandt werden. Dementsprechend kann der Controller 46 programmiert sein, um die angesammelte Zeit bei besonderen vordefinierten Temperaturen für ein jedes von dem Leistungsmodul 28, der Fluidpumpe 32, dem Steuerfluid 34 und den Kupplungen 42, 44 über die gesamte Lebensdauer des DCT 18 zu speichern. Ein derartiges Management der thermischen Lasten an den DCT 18 dient dazu, eine erhöhte Haltbarkeit und eine ausgedehnte Betriebslebensdauer für das DCT hervorzubringen, sowie eine effektivere Problemlösung und Wartung des DCT 18, die infolge des Betriebs des DCT bei erhöhten Temperaturen erforderlich sein können, hervorzubringen.

4 zeigt ein Verfahren 70 zum Kühlen des DCT 18, das oben mit Bezug auf die 1–3 beschrieben wurde. Das Verfahren beginnt im Rahmen 72 mit dem Detektieren des Betriebes des Fahrzeugs 10. Von Rahmen 72 schreitet das Verfahren zu Rahmen 74 fort, bei dem das Verfahren das Erfassen der Zunahme der Temperatur des Steuerungsteilsystems 24 und/oder des Kupplungsteilsystems 26 des DCT 18, während das Fahrzeug 10 arbeitet, umfasst. Nach Rahmen 74 schreitet das Verfahren zu Rahmen 76 fort, bei dem das Verfahren das Auswählen einer Abhilfemaßnahme in Ansprechen auf die erfasste Temperatur aus der Liste umfasst, die Abhilfemaßnahmen (a)–(r) enthält. Wie es oben angemerkt wurde, kann die Liste von verfügbaren Abhilfemaßnahmen, die Maßnahmen (a)–(r) umfasst, in den Controller 46 für einen leichten Zugriff während des Betriebes des Fahrzeugs vorprogrammiert sein.

Von Rahmen 76 bewegt sich das Verfahren weiter zu Rahmen 78. In Rahmen 78 umfasst das Verfahren das Aktivieren der ausgewählten Abhilfemaßnahme, so dass die Temperatur des Teilsystems 24 und/oder 26 verringert wird. Im Anschluss an Rahmen 78 kann das Verfahren 70 zu Rahmen 74 zum Feststellen des Grades der thermischen Belastung an dem DCT 18 zurückkehren oder enden, nachdem das Fahrzeug 10 abgeschaltet worden ist, und dann zu Rahmen 72 zurückkehren und wieder beginnen, wenn das Fahrzeug neu gestartet wird.

Die ausführliche Beschreibung und die Zeichnungen oder Figuren sind für die Erfindung unterstützend und beschreibend, aber der Umfang der Erfindung ist allein durch die Ansprüche definiert. Obgleich die besten Ausführungsarten und andere Ausführungsformen zum Ausführen der beanspruchten Erfindung ausführlich beschrieben worden sind, gibt es verschiedene alternative Konstruktionen und Ausführungsformen zur praktischen Ausführung der Erfindung, die in den beigefügten Ansprüchen definiert sind.