DE102010030176A1

DE102010030176A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102010030176A1
Application number: DE102010030176A
Authority: DE
Inventors: Ruben Cüppers; Jens Weller
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-06-16
Filing date: 2010-06-16
Publication date: 2011-12-22

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der ein Antriebsaggregat (1) und ein zwischen dasselbe und einen Abtrieb (2) geschaltetes Getriebe (3) umfasst, wobei dem Antriebsaggregat eine Motorsteuerungseinrichtung (4) und dem Getriebe eine Getriebesteuerungseinrichtung (5) zugeordnet ist, wobei zur Ausführung einer Schaltung von der Getriebesteuerungseinrichtung (5) der Betrag und die Art der Motormomentreduzierung ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung vorgegeben (4) wird, und -wobei auf Basis des vorgegebenen Betrags und der von vorgegebenen Art der Motormomentreduzierung der Betrieb des Antriebsaggregats (1) gesteuert und/oder geregelt wird. Erfindungsgemäß wird die Art der Motormomentreduzierung von der Getriebesteuerungseinrichtung (5) abhängig von einem Spontaneitätsindex einer auszuführenden Schaltung ermittelt.

Description

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 9.
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.
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 austauschen. 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.
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.
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.
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 wird die Art der Motormomentreduzierung von der Getriebesteuerungseinrichtung abhängig von einem Spontaneitätsindex einer auszuführenden Schaltung ermittelt.
Dann, wenn, wie erfindungsgemäß vorgeschlagen, die Art der Motormomentreduzierung abhängig von einem Spontanitätsindex einer auszuführenden Schaltung von der Getriebesteuerungseinrichtung ermittelt wird, kann die Motormomentreduzierung optimal an Spontaneitätsanforderungen eines auszuführenden Gangwechsels angepasst werden.
Die erfindungsgemäße Getriebesteuerungseinrichtung ist in Anspruch 9 definiert.
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
1 ein Blockschaltbild eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs einsetzbar ist.
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.
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 5 untereinander Daten austauschen.
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 Ausführung der auszuführenden Schaltung benötigten Motormomentreduzierung und andererseits die Art der Motormomentreduzierung.
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.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 die Art der Motormomentreduzierung abhängig von einem Spontaneitätsindex einer im Getriebe 3 auszuführenden Schaltung ermittelt.
Der Spontaneitätsindex einer im Getriebe 3 auszuführenden Schaltung wird dabei vorzugsweise von einer Schaltstrategie bzw. einer Schaltablaufsteuerung der Getriebesteuerungseinrichtung 5 ermittelt. Dies erfolgt vorzugsweise abhängig von einer Fahrertyperkennung und/oder abhängig von einer fahrerseitigen Fahrpedalbetätigung und/oder abhängig von einem fahrerseitig ausgewählten Fahrprogramm bzw. Schaltprogramm.
So kann abhängig von einer fahrerseitigen Fahrpedalbetätigung auf einen Fahrertyp geschlossen werden, also darauf, ob ein sportlicher Fahrertyp oder ein eher gemäßigter Fahrertyp vorliegt. Ein Fahrprogramm bzw. Schaltprogramm kann fahrerseitig zum Beispiel durch Betätigung eines Getriebewählhebels oder eines sogenannten Sporttasters beeinflusst werden.
Es liegt demnach im Sinne der Erfindung, dass die Getriebesteuerungseinrichtung abhängig von einem Spontaneitätsindex einer auszuführenden Schaltung die Art einer Motormomentreduzierung ermittelt und zusammen mit dem Betrag der Motormomentreduzierung der Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgibt.
Die Getriebesteuerungseinrichtung 5 kann abhängig vom Spontaneitätsindex als Art der Motormomentreduzierung eine Zündwinkelbeeinflussung und/oder eine Drosselklappenbeeinflussung und/oder eine Zylinderabschaltung ermitteln und dieselbe der Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgeben.
Dann, wenn der Spontaneitätsindex, der von der Getriebesteuerungseinrichtung ermittelt wird, relativ groß ist und demnach relativ spontane bzw. relativ sportliche Schaltungsabläufe gewünscht sind, wird von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 als Art der Motormomentreduzierung vorrangig eine Zylinderabschaltung für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgegeben.
Dann, wenn der ermittelte Spontaneitätsindex relativ gering ist und demnach relativ unspontane bzw. relativ komfortable Schaltungsabläufe gewünscht sind, wird von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 als Art der Motormomentreduzierung vorrangig eine Drosselklappenbeeinflussung und/oder eine Zündwinkelbeeinflussung für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgegeben.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann die Art der Motormomentreduzierung zusätzlich abhängig vom Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung sowie abhängig vom Betrag einer mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung ermittelt werden.
In diesem Fall ermittelt dann die Getriebesteuerungseinrichtung 5 für eine auszuführende Schaltung den Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung und den Betrag der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung.
Dann, wenn der Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung kleiner ist als der Betrag der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung, so wird von der Getriebesteuerungseinrichtung eine Zündwinkelbeeinflussung bestimmt und für die Motorsteuerungseinrichtung vorgegeben.
Dann, wenn der Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung größer ist als der Betrag der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung, wird auf Grundlage des Spontaneitätsindex der auszuführenden Schaltung als Art der Momentreduzierung entweder eine Drosselklappenbeeinflussung oder Zylinderabschaltung bestimmt und der Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgeben.
Die Getriebesteuerungseinrichtung 5 gibt als Art der Momentreduzierung demnach entweder eine Zündwinkelbeeinflussung, eine Drosselklappenbeeinflussung oder eine Zylinderabschaltung für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vor, wobei die Zündwinkelbeeinflussung nur dann, vorgegeben wird, wenn der Betrag der für die auszuführenden Schaltung benötigten Motormomentreduzierung kleiner ist als der Betrag der mithilfe der Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung.
Dann, wenn der Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung größer ist als der Betrag der mithilfe der Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung und wenn weiterhin gleichzeitig ein relativ kleiner Spontaneitätsindex vorliegt, wird die Drosselklappenbeeinflussung als Art der Motormomentreduzierung bestimmt und für die Motorsteuerungseinrichtung 4 vorgegeben.
Ist hingegen der Betrag der für die auszuführende Schaltung benötigten Motormomentreduzierung größer als der Betrag der mithilfe der Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung und liegt ein relativ großer Spontaneitätsindex vor, so wird als Art der Motormomentreduzierung eine Zylinderabschaltung für die Motorsteuerungseinrichtung 4 von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 vorgegeben.
Zur Ermittlung des Betrags der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung durch die Getriebesteuerungseinrichtung 5 wird der Getriebesteuerungseinrichtung 5 von der Motorsteuerungseinrichtung 4 eine maximal zulässige Zündwinkelreduktion bereitgestellt. Aus dieser maximal zulässigen Zündwinkelreduktion ermittelt dann die Getriebesteuerungseinrichtung 5 den Betrag der mithilfe einer Zündwinkelbeeinflussung maximal realisierbaren Motormomentreduzierung, wobei hierbei Zündwinkel-Hystereseeffekte berücksichtigt werden.
Die Art der von der Getriebesteuerungseinrichtung 5 bestimmten Motormomentreduzierung kann in der Getriebesteuerungseinrichtung 5 weiterhin dazu genutzt werden, 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.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Abtrieb
3: Getriebe
4: Motorsteuerungseinrichtung
5: Getriebesteuerungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

EP 0558536 B1 [0003, 0004]
DE 19727044 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat und ein zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschaltetes Getriebe umfasst, wobei dem Antriebsaggregat eine Motorsteuerungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Antriebsaggregats und dem Getriebe eine Getriebesteuerungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs des Getriebes zugeordnet ist, wobei zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe von der Getriebesteuerungseinrichtung einerseits der Betrag einer Motormomentreduzierung und anderseits die Art der Motormomentreduzierung ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung vorgegeben wird, und wobei auf Basis des von der Getriebesteuerungseinrichtung vorgegebenen Betrags der Motormomentreduzierung und der von der Getriebesteuerungseinrichtung vorgegebenen Art der Motormomentreduzierung der Betrieb des Antriebsaggregats zur Reduzierung des von demselben bereitgestellten Motormoments von der Motorsteuerungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Art der Motormomentreduzierung von der Getriebesteuerungseinrichtung abhängig von einem Spontaneitätsindex einer auszuführenden Schaltung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Spontaneitätsindex von einer Schaltstrategie der Getriebesteuerungseinrichtung ermittelt wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Spontaneitätsindex abhängig von einer Fahrertyperkennung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Spontaneitätsindex abhängig von einer fahrerseitigen Fahrpedalbetätigung ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spontaneitätsindex abhängig von einem fahrerseitig ausgewählten Fahrprogramm bzw. Schaltprogramm ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung als Art der Motormomentreduzierung eine Zündwinkelbeeinflussung und/oder eine Drosselklappenbeeinflussung und/oder eine Zylinderabschaltung ermittelt und dieselbe der Motorsteuerungseinrichtung vorgibt.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Spontaneitätsindex relativ groß ist und demnach relativ spontane bzw. relativ sportliche Schaltungsabläufe gewünscht sind, von der Getriebesteuerungseinrichtung als Art der Motormomentreduzierung vorrangig eine Zylinderabschaltung für die Motorsteuerungseinrichtung vorgegeben wird.
Verfahren nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn dann, wenn der Spontaneitätsindex relativ gering ist und demnach relativ unspontane bzw. relativ komfortable Schaltungsabläufe gewünscht sind, von der Getriebesteuerungseinrichtung als Art der Motormomentreduzierung vorrangig eine Drosselklappenbeeinflussung und/oder eine Zündwinkelbeeinflussung für die Motorsteuerungseinrichtung wird.
Getriebesteuerungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung des Betriebs eines Getriebes, die zur Ausführung einer Schaltung im Getriebe einerseits den Betrag einer Motormomentreduzierung und anderseits die Art der Motormomentreduzierung ermittelt, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung die Art der Motormomentreduzierung abhängig von einem Spontaneitätsindex einer auszuführenden Schaltung im Sinne des Verfahrens nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8 ermittelt.