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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
eines Kraftfahrzeugs nach dem Obergriff des Anspruchs 1. Des Weiteren betrifft
die Erfindung eine Getriebesteuerungseinrichtung nach dem Obergriff
des Anspruchs 12.
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Die
Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind
ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen
und Drehmomente und setzt so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats
um und stellt dasselbe an einem Abtrieb des Antriebsstrangs bereit.
Dem Antriebsaggregat eines Antriebsstrangs ist eine Motorsteuerungseinrichtung
zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Antriebsaggregats
und dem Getriebe eines Antriebsstrangs ist eine Getriebesteuerungseinrichtung
zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Getriebes zugeordnet. Die
Motorsteuerungseinrichtung tauscht hierzu mit dem Antriebsaggregat
und die Getriebesteuerungseinrichtung mit dem Getriebe Daten bzw.
Signale aus. Ferner können die Motorsteuerungseinrichtung und
die Getriebesteuerungseinrichtung gegenseitig Daten bzw. Signale
austauschen.
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Aus
der
EP 0 558 536 B1 ist
ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs
bekannt, bei welchem eine Getriebesteuerungseinrichtung eines Getriebes
und eine Motorsteuerungseinrichtung eines Antriebsaggregats über Schnittstellen
und Signalleitungen gegenseitig Daten austauscht. So ist es aus
diesem Stand der Technik bereits bekannt, dass die Getriebesteuerungseinrichtung
für eine im Getriebe auszuführende Schaltung bzw.
einen im Getriebe auszuführenden Gangwechsel eine Drehmomentänderung
des vom Antriebsaggregat bereitzustellenden Motormoments ermittelt und
die Drehmomentänderung über eine Signalleitung
sowie die Schnittstellen von Getriebesteuerungseinrichtung und Motorsteuerungseinrichtung der
Motorsteuerungseinrichtung bereitstellt.
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Die
Motorsteuerungseinrichtung verarbeitet nach der
EP 0 558 536 B1 die von
der Getriebesteuerungseinrichtung an die Motorsteuerungseinrichtung übermittelte
Motormomentänderung und beeinflusst abhängig von
der Motormomentreduzierung einen Drosselklappenwinkel einer Drosselklappe,
eine Einspritzimpulsbreite einer Kraftstoff-Einspritzanlage oder
einen Zündwinkel einer Zündanlage. Der Betrag der
für eine Schaltung benötigten Drehmomentänderung
des vom Antriebsaggregat bereitzustellenden Motormoments wird dabei
von der Getriebesteuerungseinrichtung ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung
bereitstellt, wobei die Motorsteuerungseinrichtung selbstständig
die Art der Drehmomentänderung des Antriebsaggregats durch
Beeinflussung des Drosselklappenwinkels, der Einspritzimpulsbreite
oder des Zündwinkels bestimmt.
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Aus
der
DE 197 27 044
A1 ist ein weiteres Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs
bekannt, bei welchem eine Getriebesteuerungseinrichtung eines Getriebes
und eine Motorsteuerungseinrichtung eines Antriebsaggregats ebenfalls
gegenseitig Daten austauschen, wobei jedoch die Getriebesteuerungseinrichtung
einerseits den Betrag einer Drehmomentreduzierung und andererseits
die Art der Drehmomentreduzierung bestimmt bzw. spezifiziert und
der Motorsteuerungseinrichtung vorgibt. Dabei kann die Getriebesteuerungseinrichtung
direkt bestimmen, ob eine Momentreduzierung z. B. über einen
Zündungseingriff oder über eine Reduktion der Einspritzmenge
bis hin zur Zylinderabschaltung erfolgen soll.
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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.
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Erfindungsgemäß wird
die Art der Motormomentreduzierung von der Getriebesteuerungseinrichtung
abhängig vom Betrag der für die auszuführende Schaltung
benötigten Motormomentreduzierung, abhängig vom
Betrag der mit Hilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal
realisierbaren Motormomentreduzierung und abhängig von
einer gegebenenfalls angeforderten komfortablen Ausführung
der auszuführenden Schaltung ermittelt.
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Im
Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die
Art der für eine auszuführende Schaltung vorzunehmenden
Motormomentreduzierung von der Getriebesteuerungseinrichtung abhängig vom
Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigte
Motormomentreduzierung, abhängig vom Betrag der über
eine Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung
und abhängig von einer gegebenenfalls angeforderten, komfortablen
Ausführung der auszuführenden Schaltung ermittelt.
Hierdurch ist es möglich, einen unzulässig hohen
Eingriff auf den Zündwinkel zu vermeiden, wodurch Beschädigungen
eines Katalysators des Kraftfahrzeugs vermieden werden können.
Andererseits können hierdurch auch Komfortanforderungen
an eine auszuführende Schaltung Rechnung getragen werden,
indem durch ungenaue Motormomentreduzierung hervorgerufene Schaltqualitätsschwankungen
vermieden werden.
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Die
erfindungsgemäße Getriebesteuerungseinrichtung
ist in Anspruch 12 definiert.
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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:
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1 ein
Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei
welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben
eines Antriebsstrangs einsetzbar ist;
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2:
ein Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs; und
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3:
ein Zeitdiagramm zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen
Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs.
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1 zeigt
stark schematisiert ein Antriebsstrangschema eines Antriebsstrangs
eines Kraftfahrzeugs, wobei der in 1 gezeigte
Antriebsstrang ein Antriebsaggregat 1 sowie ein zwischen
das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 2 geschaltetes Getriebe 3 umfasst.
Beim Antriebsaggregat 1 kann es sich um einen Verbrennungsmotor
oder auch um einen Hybridantrieb handelt. Beim Getriebe 3 handelt es
sich vorzugsweise um ein automatisches oder automatisiertes Schaltgetriebe.
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Gemäß 1 ist
dem Antriebsaggregat 1 eine Motorsteuerungseinrichtung 4 zugeordnet,
mithilfe derer der Betrieb des Antriebsaggregats 1 gesteuert
oder geregelt werden kann. Dem Getriebe 3 ist eine Getriebesteuerungseinrichtung 5 zugeordnet, mithilfe
derer der Betrieb des Getriebes 3 gesteuert und/oder geregelt
werden kann. Die Getriebesteuerungseinrichtung 5 tauscht
mit dem Getriebe 3 und die Motorsteuerungseinrichtung 4 mit
dem Antriebsaggregat 1 Daten bzw. Signale aus. 1 verdeutlicht
weiterhin, dass auch die Motorsteuerungseinrichtung 4 und
die Getriebesteuerungseinrichtung untereinander Daten austauschen.
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Die
hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren zum Betreiben
eines Antriebsstrangs, der zumindest ein Antriebsaggregat 1 mit
einer dem Antriebsaggregat 1 zugeordnete Motorsteuerungseinrichtung 4 sowie
ein Getriebe 3 mit einer dem Getriebe 3 zugeordneten
Getriebesteuerungseinrichtung 5 aufweist. Zur Ausführung
einer Schaltung im Getriebe 3 ermittelt die Getriebesteuerungseinrichtung 5 einerseits
einen Betrag einer zur Ausfüh rung der auszuführenden
Schaltung benötigten Motormomentreduzierung und andererseits
die Art der Motormomentreduzierung.
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Die
Getriebesteuerungseinrichtung 5 gibt diese Daten der Motorsteuerungseinrichtung 4 vor, die
dann auf Basis des von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 vorgegebenen
Betrags der Motormomentreduzierung und auf Basis der von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 vorgegebenen
Art der Motormomentreduzierung den Betrieb des Antriebsaggregats 1 steuert
und/oder regelt, um das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte
Motormoment zu reduzieren.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 die
Art der Motormomentreduzierung abhängig vom Betrag der
für die auszuführende Schaltung benötigten
Motormomentreduzierung, abhängig vom Betrag der mithilfe
einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung
und abhängig von einer gegebenenfalls angeforderten, komfortablen
Ausführung der auszuführenden Schaltung ermittelt,
wobei die Getriebesteuerungseinrichtung 5 als Art der Motormomentreduzierung
entweder eine Zündwinkelbeeinflussung oder eine Drosselklappenbeeinflussung
oder eine Zylinderabschaltung ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgibt. Hierbei
wird vorzugsweise, wie nachfolgend unter Bezugnahme auf 2 beschrieben
wird, vorgegangen.
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In 2 ist
mit dem Block 4 die Motorsteuerungseinrichtung und mit
dem Block 5 die Getriebesteuerungseinrichtung visualisiert,
wobei die Getriebesteuerungseinrichtung 5 für
eine auszuführende Schaltung den Betrag MX der
für die auszuführende Schaltung benötigten
Motormomentreduzierung ermittelt. Weiterhin ermittelt die Getriebesteuerungseinrichtung 5 den
Betrag MY der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung
maximal realisierbaren Motormomentreduzierung, wobei gemäß 2 in
einem Block 6 eine Differenz ΔM zwischen der benötigten Motormomentreduzierung
MX und der über die Zündwinkelbeeinflussung
maximal realisierbaren Motormomentreduzierung MY gebildet
wird.
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In
einem Block 7 wird verglichen, ob diese Differenz ΔM
größer als Null ist, ob also der Betrag MX der zur Schaltung benötigten Momentreduzierung größer
ist als der Betrag MY der mithilfe einer
Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung.
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Stellt
die Getriebesteuerungseinrichtung 5 hierbei fest, dass
der Betrag MX der für die auszuführende
Schaltung benötigten Motormomentreduzierung kleiner ist
als der Betrag MY der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung
maximal realisierbaren Motormomentreduzierung, so wird ausgehend
von Block 7 auf Block 8 verzweigt und als Art
der Motormomentreduzierung von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 eine
Zündwinkelbeeinflussung bestimmt und für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgegeben.
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Wird
hingegen in Block 7 festgestellt, dass der Betrag MX der für die auszuführende
Schaltung benötigten Motormomentreduzierung größer
ist als der Betrag MY der mithilfe einer
Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung,
dass also die benötigte Motormomentreduzierung über
eine Beeinflussung des Zündwinkels nicht realisiert werden
kann, so wird ausgehend von Block 7 auf Block 9 verzweigt,
wobei in Block 9 überprüft wird, ob eine
komfortable Ausführung der auszuführenden Schaltung
gefordert wird.
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Wird
in Block 9 festgestellt, dass eine komfortable Ausführung
der auszuführenden Schaltung gefordert wird, wird ausgehend
von Block 9 auf Block 10 verzweigt, wobei dann
die Getriebesteuerungseinrichtung 5 als Art der Momentreduzierung
eine Drosselklappenbeeinflussung bestimmt und für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgibt.
Wird hingegen in Block 9 festgestellt, dass keine komfortable
Ausführung der auszuführenden Schaltung gefordert wird,
wird ausgehend von Block 9 auf Block 11 verzweigt,
wobei dann die Getriebesteuerungseinrichtung 5 als Art
der Momentreduzierung eine Zylinderabschaltung bestimmt und für
die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgibt.
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Die
Getriebesteuerungseinrichtung 5 gibt als Art der Momentreduzierung
demnach entweder eine Zündwinkelbeeinflussung gemäß Block 8,
eine Drosselklappenbeeinflussung gemäß Block 10 oder
eine Zylinderabschaltung gemäß Block 11 für
die Motorsteuerungseinrichtung 4 vor, wobei die Zündwinkelbeeinflussung
gemäß Block 8 nur dann, vorgegeben wird,
wenn der Betrag MX der für die
auszuführenden Schaltung benötigten Motormomentreduzierung
kleiner ist als der Betrag MY der mithilfe
der Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung.
Dann, wenn der Betrag MX der für
die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung
größer ist als der Betrag MY der
mithilfe der Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung
und wenn weiterhin gleichzeitig eine komfortable Ausführung
der auszuführenden Schaltung gefordert wird, wird die Drosselklappenbeeinflussung
gemäß Block 10 als Art der Motormomentreduzierung
bestimmt und für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgegeben.
Ist hingegen der Betrag MX der für
die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung
größer als der Betrag MY der
mithilfe der Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren
Motormomentreduzierung und ist gleichzeitig weiterhin keine komfortable
Ausführung der auszuführenden Schaltung gefordert,
so wird als Art der Motormomentreduzierung eine Zylinderabschaltung
gemäß Block 11 für die Motorsteuerungseinrichtung 4 von
der Getriebesteuerungseinrichtung 5 vorgegeben.
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Zur
Ermittlung des Betrags MY der mithilfe einer
Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung
durch die Getriebesteuerungseinrichtung 5 wird der Getriebesteuerungseinrichtung 5 von
der Motorsteuerungseinrichtung 4 eine maximal zulässige
Zündwinkelreduktion Δα bereitgestellt.
Aus dieser maximal zulässigen Zündwinkelreduktion
ermittelt dann die Getriebesteuerungseinrichtung 5 den
Betrag MY der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung
maximal realisierbaren Motormomentreduzierung, wobei hierbei Zündwinkel-Hystereseeffekte
berücksichtigt werden.
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Die
Art der von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 bestimmten
Motormomentreduzierung wird in der Getriebesteuerungseinrichtung 5 weiterhin
dazu genutzt, um in der Getriebesteuerungseinrichtung 5 mindestens
einen Parameter zur Ausführung der im Getriebe 3 auszuführenden
Schaltung zu bestimmen bzw. anzupassen. Parameter der Getriebesteuerungseinrichtung,
auf Grundlage derer der Betrieb des Getriebes 3 gesteuert
und/oder geregelt wird, werden demnach an die Art der Motormomentreduzierung
angepasst, um Schaltungsparameter optimal an die Art der auszuführenden
Motormomentreduzierung anzupassen.
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Weitere
Details des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben
sich aus dem Zeitdiagramm der 3, wobei
im Zeitdiagramm der 3 insgesamt vier zeitliche Kurvenverläufe 12, 13, 14 und 15 aufgetragen
sind.
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Der
Kurvenverlauf 12 visualisiert einen Zielgang für
das Getriebe 3 des Antriebsstrangs, wobei zum Zeitpunkt
t1 ein Wechsel des Zielgangs für
das Getriebe 3 vorliegt und demnach eine Schaltung bzw. ein
Gangwechsel im Getriebe 3 ausgelöst wird.
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Der
zeitliche Kurvenverlauf 13 entspricht einem Anforderungssignal
einer Motormomentreduzierung, welches von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 der
Motorsteuerungseinrichtung 4 bereitgestellt wird, wobei
zum Zeitpunkt t2 eine Anforderung einer
Motormomentreduzierung aktiviert und zum Zeitpunkt t3 dieselbe
deaktiviert wird.
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Der
zeitliche Kurvenverlauf 14 visualisiert die sich bei Ausführung
der Schaltung einstellende Drehzahl des Antriebsaggregats 1,
wobei 3 entnommen werden kann, dass die eigentliche
Schaltung zwischen den Zeitpunkten t2 und
t4 ausgeführt wird, wobei zum Zeitpunkt
t4 der neue Zielgang im Getriebe 3 tatsächlich
eingelegt ist.
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Der
zeitliche Kurvenverlauf 15 visualisiert den Druck, der
an einem bei Ausführung der Schaltung zu schaltenden Schaltelement
des Getriebes 3 anliegt. Zum Zeitpunkt t2 ist
das schaltende Schaltelement so weit befüllt, dass dasselbe
Moment übertragen kann.
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Mit
Wechsel des Zielgangs für das Getriebe 3, also
zum Zeitpunkt t1, wird von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 der
Betrag MX der für die auszuführende
Schaltung benötigten Motormomentreduzierung und der Betrag
MY der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung
maximal realisierbaren Motormomentreduzierung ermittelt. Im Ausführungsbeispiel der 3 wird
zum Zeitpunkt t2, also mit Beendigung des
Befüllvorgangs des bei der auszuführenden Schaltung
zuzuschaltenden Schaltelements von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 die
Art der Motormomentreduzierung der Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgegeben.
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Im
Unterschied hierzu ist es auch möglich, dass die Art der
Motormomentreduzierung der Motorsteuerungseinrichtung 4 von
der Getriebesteuerungseinrichtung 5 eine definierte Zeitspanne
nach dem Wechsel des Zielgangs zum Zeitpunkt t1 vorgegeben
wird.
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3 kann
weiterhin entnommen werden, dass die Motormomentreduzierung zum
Zeitpunkt t3 zurückgenommen wird,
der zum Beispiel durch einen Zeitvorhalt bezogen auf den Zeitpunkt
t4 oder durch einen Drehzahlvorhalt zu der
im Zeitpunkt t4 herrschenden Drehzahl des
Antriebsaggregats 1 bestimmt wird.
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- 1
- Antriebsaggregat
- 2
- Abtrieb
- 3
- Getriebe
- 4
- Motorsteuerungseinrichtung
- 5
- Getriebesteuerungseinrichtung
- 6
- Block
- 7
- Block
- 8
- Block
- 9
- Block
- 10
- Block
- 11
- Block
- 12
- Zielgang
- 13
- Anforderungssignal
Motormomentreduzierung
- 14
- Drehzahl
Antriebsaggregat
- 15
- Schaltelementdruck
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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- - EP 0558536
B1 [0003, 0004]
- - DE 19727044 A1 [0005]