DE102015202559B4 - Method and control system for operating a powertrain - Google Patents
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Abstract
Verfahren zum Betreiben eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs, der einen Verbrennungsmotor (1), einen Wandler (5), ein Automatikgetriebe (2) und einen Abtrieb (3) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn der Verbrennungsmotor (1) inaktiv und im Automatikgetriebe (2) kein Gang eingelegt ist und das Kraftfahrzeug rollt, zum Synchronisieren einer Turbinendrehzahl des Wandlers (5) auf eine unterhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotor (1) liegende Drehzahl, die von einer Synchrondrehzahl eines für den einzulegenden Zielgang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements (4) des Automatikgetriebes (2) abhängig ist, eine Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor (1) unterdrückt wird und/oder bleibt, die Turbinendrehzahl des Wandlers (5) über einen Startergenerator (9) auf die von der Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe (2) für den einzulegenden Zielgang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements (4) abhängige Drehzahl gebracht wird, und anschließend der Zielgang durch Schließen des jeweiligen Schaltelements (4) des Automatikgetriebes (2) eingelegt wird.Method for operating a drive train of a motor vehicle, which comprises an internal combustion engine (1), a converter (5), an automatic transmission (2) and an output (3), characterized in that when the internal combustion engine (1) is inactive and in the automatic transmission (2) no gear is engaged and the motor vehicle is rolling, for synchronizing a turbine speed of the converter (5) to a speed below an idle speed of the internal combustion engine (1), which depends on a synchronous speed of a shifting element to be closed for the target gear to be engaged and for engaging the target gear (4) of the automatic transmission (2), a fuel supply to the internal combustion engine (1) is and/or remains suppressed, the turbine speed of the converter (5) via a starter generator (9) to that of the synchronous speed of the automatic transmission (2) for the target gear to be engaged and the switching element (4) to be engaged is brought to a speed dependent on the speed, and a The target gear is then engaged by engaging the respective shifting element (4) of the automatic transmission (2).
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und ein Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs.The invention relates to a method and a control system for operating a drive train of a motor vehicle.
Dann, wenn ein Kraftfahrzeug mit einem solchen Antriebsstrang bei inaktivem Verbrennungsmotor 1 und bei nicht kraftschlüssigem Automatikgetriebe 2, also dann, wenn im Automatikgetriebe kein Gang eingelegt ist, rollt, muss zum Einlegen eines Gangs im Automatikgetriebe 2 gegebenenfalls mit nachfolgendem Starten des Verbrennungsmotors 1 eine Turbinendrehzahl des Wandlers 5 zum Synchronisieren auf eine Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe2 einzulegenden Gangs gebracht werden.When a motor vehicle with such a drive train rolls with an inactive
Dann, wenn die Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 einzulegenden Gangs über bzw. oberhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 1 liegt, kann dies bei geschlossener Wandler-Überbrückungskupplung 6 über eine Drehzahlführung für den Verbrennungsmotor 1 umgesetzt werden. Dann, wenn die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 synchronisiert wurde, kann nachfolgend ein den Kraftschluss im Automatikgetriebe 2 herstellendes Schaltelement 4 des Automatikgetriebes 2 nahezu lastfrei geschlossen werden, wodurch letztendlich der Kraftschluss im Automatikgetriebe 2 mit hohem Komfort bereitgestellt werden kann.When the synchronous speed of the gear to be engaged in the
Dann hingegen, wenn die Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 einzulegenden Gangs unter bzw. unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 1 liegt, muss nach dem Stand der Technik die Synchronisierung der Turbinendrehzahl des Wandlers 5 bei geöffneter Wandler-Überbrückungskupplung 6 mit Hilfe des den Kraftschluss im Automatikgetriebe 2 herstellenden Schaltelements 4 erfolgen, da die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 unterhalb der Leerlaufdrehzahl nicht geregelt werden kann. Hierbei besteht das Problem, dass die hierzu erforderliche Ansteuerung des Schaltelements 4 des Automatikgetriebes 2 nicht mit der erforderlichen Genauigkeit sowie Dynamik erfolgen kann, sodass das für den Kraftschluss im Automatikgetriebe 2 zu schließende Schaltelement 4 entweder zu spät bzw. zu leicht oder zu früh bzw. zu stark geschlossen wird. Dann, wenn das entsprechende Schaltelement 4 des Automatikgetriebes 2 zu spät geschlossen wird, läuft die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 nach oben weg, wodurch sich ein Ruck im Antriebsstrang ausbildet. Dann, wenn das entsprechende Schaltelement 4 des Automatikgetriebes 2 zu früh geschlossen wird, läuft die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 nach unten durch und es erfolgt ein Lastwechsel vom Schubbetrieb in den Zugbetrieb, wodurch sich im Antriebsstrang ein Lastwechselschlag ausbildet. In jedem Fall ist der Komfort beim Herstellen des Kraftschlusses im Automatikgetriebe 2 beeinträchtigt.On the other hand, if the synchronous speed of the gear to be engaged in
Die
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Die
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Es besteht Bedarf an einem Verfahren und an einem Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, mit Hilfe dessen dann, wenn der Verbrennungsmotor inaktiv und im Automatikgetriebe kein Gang eingelegt ist und ferner das Kraftfahrzeug rollt, ein Kraftschlussaufbau bzw. ein Gangeinlegen im Automatikgetriebe mit hohem Komfort bereitgestellt werden kann.There is a need for a method and a control system for operating a drive train of a motor vehicle, with the help of which, when the internal combustion engine is inactive and no gear is engaged in the automatic transmission and the motor vehicle is also rolling, a frictional connection is built up or a gear is engaged in the automatic transmission with great comfort can be provided.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs zu schaffen.Proceeding from this, the present invention is based on the object of creating a novel method and control system for operating a drive train.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebstrangs gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird und/oder bleibt dann, wenn der Verbrennungsmotor inaktiv und im Automatikgetriebe kein Gang eingelegt ist und das Kraftfahrzeug rollt, zum Synchronisieren einer Turbinendrehzahl des Wandlers auf eine unterhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotor liegende Drehzahl, die von einer Synchrondrehzahl eines im Automatikgetriebe für den einzulegenden Zielgang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements abhängig ist, eine Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor unterdrückt, die Turbinendrehzahl des Wandlers wird über einen Startergenerator auf die von der Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe für den einzulegenden Zielgang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements abhängige Drehzahl gebracht, und anschließend wird der Zielgang durch Schließendes jeweiligen Schaltelements des Automatikgetriebes eingelegt. Erfindungsgemäß erfolgt die Synchronisierung der Turbinendrehzahl des Wandlers auf eine unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors liegende Drehzahl mit Hilfe des Startergenerators. Der Startergenerator muss hierbei die Drehzahl des Verbrennungsmotors zwischen dem Stillstand des Verbrennungsmotors und der Leerlaufdrehzahl desselben einstellen können, wozu als Riemenstartergeneratoren oder Kurbelwellenstartergeneratoren ausgebildete Startergeneratoren zum Einsatz kommen können.This object is achieved by a method for operating a drive train according to
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird nach dem Einlegen des Zielgangs im Automatikgetriebe die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor freigegeben und/oder der Startergerator deaktiviert. Dies erlaubt einen vorteilhaften Zustart des Verbrennungsmotors.According to an advantageous further development, after engaging the target gear in the automatic transmission, the fuel supply to the internal combustion engine is enabled and/or the starter generator is deactivated. This allows an advantageous start-up of the internal combustion engine.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird das bei Einlegen des Zielgangs einen Kraftschluss im Getriebe herstellende Schaltelement des Automatikgetriebes unter Zugbelastung, die kleiner als ein definierter Grenzwert ist, geschlossen. Dies erlaubt ein besonders vorteilhaftes Gangeinlegen im Getriebe unter nachfolgendem Zustarten des Verbrennungsmotors im Zug.According to an advantageous further development, when the target gear is engaged, the shifting element of the automatic transmission that creates a frictional connection in the transmission is closed under a tensile load that is less than a defined limit value. This allows a particularly advantageous gear engagement in the transmission with subsequent starting of the internal combustion engine in the train.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung wird bei der Ausführung des Verfahrens eine Wandler-Überbrückungskupplung des Wandlers geschlossen gehalten. Hiermit startet dann der Verbrennungsmotor gegen den geschlossen Wandler und gegen ein kraftschlüssiges Automatikgetriebe. Vorzugweise wird die Wandler-Überbrückungskupplung zumindest teilweise geöffnet und damit zumindest in Schlupf gebracht, nachdem das den Zielgang einlegende Schaltelement geschlossen wurde.According to an advantageous further development, a converter lock-up clutch of the converter is kept closed when the method is being carried out. The combustion engine then starts against the closed converter and against a non-positive automatic transmission. The converter lock-up clutch is preferably at least partially opened and thus at least brought into slippage after the shifting element that engages the target gear has been closed.
Das erfindungsgemäße Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs ist in Patentanspruch 8 definiert.The control system according to the invention for operating a drive train of a motor vehicle is defined in
Dann, wenn der Verbrennungsmotor inaktiv und im Automatikgetriebe kein Gang eingelegt ist und das Kraftfahrzeug rollt, unterdrückt zum Synchronisieren einer Turbinendrehzahl des Wandlers auf eine unterhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotor liegende Drehzahl, die von einer Synchrondrehzahl eines im Automatikgetriebe für den einzulegenden Zielgang zu schließenden Schaltelements abhängig ist, die Motorsteuerungseinrichtung durch entsprechende Ansteuerung einer Kraftstoffzuführeinrichtung eine Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor und/oder hält dieselbe unterdrückt, die Motorsteuerungseinrichtung bringt durch entsprechende Ansteuerung eines Startergenerators die Turbinendrehzahl des Wandlers über den Startergenerator auf die von der Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe für den einzulegenden Zielgang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements abhängige Drehzahl, und anschließend legt die Getriebesteuerungseinrichtung durch entsprechende Ansteuerung des Automatikgetriebes den Zielgang durch Schließen des jeweiligen Schaltelements des Automatikgetriebes ein.Then, when the internal combustion engine is inactive and no gear is engaged in the automatic transmission and the motor vehicle is rolling, suppresses the synchronization of a turbine speed of the converter to a speed below an idle speed of the internal combustion engine, which depends on a synchronous speed of a switching element to be closed in the automatic transmission for the target gear to be engaged the engine control device, by appropriately activating a fuel supply device, fuel supply to the internal combustion engine and/or keeps it suppressed, the engine control device, by appropriately activating a starter generator, brings the turbine speed of the converter via the starter generator to that of the synchronous speed of the gear to be closed in the automatic transmission for the target gear to be engaged and the target gear engaging switching element dependent speed, and then sets the transmission control device by appropriate control of the car automatic transmission engages the target gear by engaging the respective shifting element of the automatic transmission.
Bevorzugte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert. Dabei zeigt:
-
1 ein Antriebstrangschema eines Kraftfahrzeugs zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens und Steuerungssystems zum Betreiben eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs.
-
1 a drive train diagram of a motor vehicle to illustrate the method and control system according to the invention for operating a drive train of a motor vehicle.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs eines Kraftfahrzeugs.The present invention relates to a method and control system for operating a drive train of a motor vehicle.
Als Anfahrelement umfasst der Antriebsstrang der
Das in
Dann, wenn die Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 einzulegenden Zielgangs bzw. die von der Synchrondrehzahl abhängige Drehzahl über bzw. oberhalb einer Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 1 liegt, erfolgt dies bei geschlossener Wandler-Überbrückungskupplung 6 über eine Zieldrehzahlführung des Verbrennungsmotors 1. Nach erfolgter Synchronisierung der Turbinendrehzahl des Wandlers 5 kann dann das entsprechende, für den Kraftschlussaufbau im Automatikgetriebe 2 zu schließende Schaltelement 4 lastfrei mit hohem Komfort geschlossen werden. When the synchronous speed of the target gear to be engaged in
Die hier vorliegende Erfindung betrifft solche Details, die dann, wenn die Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 einzulegenden Zielgangs bzw. die von der Synchrondrehzahl abhängige Drehzahl unter bzw. unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 1 liegt, einen Kraftschlussaufbau im Automatikgetriebe 2 und gegebenenfalls ein Zustarten des Verbrennungsmotors 1 mit hohem Komfort ermöglichen.The present invention relates to such details that, when the synchronous speed of the target gear to be engaged in
Erfindungsgemäß wird und/oder bleibt dann, wenn der Verbrennungsmotor 1 inaktiv und im Automatikgetriebe 2 kein Gang eingelegt ist und ferner das Kraftfahrzeug rollt, zum Synchronisieren der Drehzahl des Turbinenrads 7 des Wandlers 5 auf eine unterhalb der Leerlaufdrehzahl des Verbrennungsmotors 1 liegende Drehzahl, die von einer Synchrondrehzahl eines für den einzulegenden Zielgang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements 4 des Automatikgetriebes 2 abhängig ist, eine Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 1 unterdrückt, wobei die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 über einen Startergenerator 9 auf die von der Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 für den einzulegenden Gang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements 4 abhängige Drehzahl gebracht und anschließend der Zielgang durch Schließen des jeweiligen Schaltelements 4 des Automatikgetriebes 2 eingelegt wird.According to the invention, when the
Als Startergenerator 9 eignet sich jeder Startergenerator, welcher die Drehzahl des Verbrennungsmotors 1 auf die Leerlaufdrehzahl bringen kann, so zum Beispiel ein Riemenstartergenerator oder Kurbelwellenstartergenerator.Any starter generator that can bring the speed of the
Vorzugsweise wird die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 auf eine Drehzahl gebracht, die um einen definierten Offset größer ist als die Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 für den einzulegenden Gang zu schließenden und den Zielgang einlegenden Schaltelements 4, sodass demnach nachfolgend das für den Zielgang zu schließende Schaltelement 4 des Automatikgetriebes 2 unter Zugbelastung geschlossen wird. Hiermit können Lastwechsel beim Schließen des jeweiligen Schaltelements 4 des Getriebes 2 und damit beim Kraftschlussaufbau im Automatikgetriebe 2 vermieden werden, wodurch der Kraftschlussaufbau im Automatikgetriebe 2 mit besonders hoher Qualität erfolgen kann.The turbine speed of the
Anschließend an das Synchronisieren der Turbinendrehzahl des Turbinenrads 7 des Wandlers 5 und an den Kraftschlussaufbau im Automatikgetriebe 2 wird die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 1 freigegeben.Subsequent to the synchronization of the turbine speed of the
Ferner wird anschließend an das Synchronisieren der Turbinendrehzahl des Turbinenrads 7 des Wandlers 5 und an den Kraftschlussaufbau im Automatikgetriebe 2 der Startergenerator 9 deaktiviert.Furthermore, subsequent to the synchronization of the turbine speed of the
Bei dem erfindungsgemäßen Synchronisieren der Turbinendrehzahl des Wandlers 5 sowie beim Kraftschlussaufbau im Getriebe 2 und dem nachfolgenden Starten des Verbrennungsmotors 1 durch Freigeben der Kraftstoffzufuhr wird die Wandler-Überbrückungskupplung 6 des Wandlers 5 vorzugsweise geschlossen gehalten, sodass der Verbrennungsmotor 1 im Zug gegen einen geschlossenen Wandler 5 und ein kraftschlüssiges Automatikgetriebe 2 startet. Vorzugsweise wird Wandler-Überbrückungskupplung6 zumindest teilweise geöffnet, nachdem das den Zielgang einlegende Schaltelement 4 geschlossen wurde.When the turbine speed of the
Die Erfindung betrifft weiterhin ein Steuerungssystem zum Betreiben des Antriebsstrangs des Kraftfahrzeugs, nämlich zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens, wobei das Steuerungssystem eine Getriebesteuerungseinrichtung 10 und eine Motorsteuerungseinrichtung 11 umfasst. Die Getriebesteuerungseinrichtung 10 tauscht gemäß den gestrichelten Pfeilen der
Dann, wenn der Verbrennungsmotor 1 inaktiv und im Automatikgetriebe 2 kein Gang eingelegt ist und das Kraftfahrzeug rollt, unterdrückt die Motorsteuerungseinrichtung 11 durch entsprechende Ansteuerung einer Kraftstoffzuführeinrichtung die Kraftstoffzufuhr zum Verbrennungsmotor 1 bzw. hält die Unterdrückung der Kraftstoffzufuhr aufrecht, ferner bringt die Motorsteuerungseinrichtung 11 über den Startergenerator 9 die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 auf die von der Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 für den einzulegenden Gang zu schließenden Schaltelements abhängige Drehzahl, wobei die Getriebesteuerungseinrichtung 10 die diesbezügliche Synchronzahl des im Automatikgetriebe 2 einzulegenden Zielgangs der Motorsteuerungseinrichtung 11 bereitstellt, sodass die Motorsteuerungseinrichtung 11 den Startergenerator 9 entsprechend ansteuern kann. Nachdem die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 auf die Synchrondrehzahl des im Automatikgetriebe 2 einzulegenden Zielgangs gebracht wurde, legt die Getriebesteuerungseinrichtung 10 den Zielgang durch Schließen des jeweiligen Schaltelements 4 im Automatikgetriebe 2 ein.When
Die Motorsteuerungseinrichtung 11 und die Getriebesteuerungseinrichtung 10 umfassen Mittel zur Durchführung des Verfahrens. Bei diesen Mitteln handelt es sich um hardwareseitige Mittel und um softwareseitige Mittel. Bei den hardwareseitigen Mitteln handelt es sich um einen Prozessor zur Datenverarbeitung, einen Speicher zur Datenspeicherung und um Datenschnittstellen zum Datenaustausch mit den an der Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens beteiligten Baugruppen. Bei den softwareseitigen Mitteln handelt es sich um Programmbausteine zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The
BezugszeichenlisteReference List
- 11
- Verbrennungsmotorcombustion engine
- 22
- Automatikgetriebeautomatic transmission
- 33
- Abtriebdownforce
- 44
- Schaltelementswitching element
- 55
- Wandlerconverter
- 66
- Wandler-ÜberbrückungskupplungConverter lock-up clutch
- 77
- Turbinenradturbine wheel
- 88th
- Pumpenradimpeller
- 99
- Startergeneratorstarter generator
- 1010
- Getriebesteuerungseinrichtungtransmission control device
- 1111
- Motorsteuerungseinrichtungengine control device
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