EP0937199B1 - Operating method for a motor vehicle driving unit - Google Patents

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EP0937199B1
EP0937199B1 EP97950071A EP97950071A EP0937199B1 EP 0937199 B1 EP0937199 B1 EP 0937199B1 EP 97950071 A EP97950071 A EP 97950071A EP 97950071 A EP97950071 A EP 97950071A EP 0937199 B1 EP0937199 B1 EP 0937199B1
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EP
European Patent Office
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torque
transmission
drive motor
control unit
steering gear
Prior art date
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EP97950071A
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German (de)
French (fr)
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Ralf Boss
Johannes Sorg
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ZF Friedrichshafen AG
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ZF Friedrichshafen AG
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D45/00—Electrical control not provided for in groups F02D41/00 - F02D43/00
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D41/00—Electrical control of supply of combustible mixture or its constituents
    • F02D41/02—Circuit arrangements for generating control signals
    • F02D41/14—Introducing closed-loop corrections
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02D—CONTROLLING COMBUSTION ENGINES
    • F02D2200/00—Input parameters for engine control
    • F02D2200/02—Input parameters for engine control the parameters being related to the engine
    • F02D2200/10—Parameters related to the engine output, e.g. engine torque or engine speed
    • F02D2200/1006—Engine torque losses, e.g. friction or pumping losses or losses caused by external loads of accessories

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a Drive unit for motor vehicles, in particular tracked vehicles with a preferably electronic control unit torque-influencing drive motor, one Load transmitter, a transmission, and at least one other Consumers, as defined in claim 1, part 1 is.
  • DE 43 04 779 A1 describes a control method a drive unit in which the drive motor torque depending on the torque flow to another Consumers in the sense of a compensation to the further Torque flow reaching consumers affected becomes.
  • Such a process can be used anywhere where consumers are present, their moment of absorption is not determined solely by the engine speed. In addition to the transmission, there will be at least one other Consumers involved in the process.
  • the invention is therefore based on the object Specify method for operating a drive unit with the mileage increases can be achieved without the Need to increase the transmission capacity of the transmission.
  • Prerequisites are that the consumer has his torque the drive train in front of the transmission takes and the permissible input torque on Travel gear is smaller than a potentially maximum drive motor torque.
  • the drive motor torque is variably capped by a value that is the sum from a permissible input torque on the transmission and corresponds to the current torque flow to the consumer.
  • the meaning of "driving in front of the transmission” includes a case where a consumer (e.g. Power take-off) driven by the transmission input shaft, however, before the actual transmission part lies.
  • the permissible input torque on the travel gear must not necessarily be a fixed value. If, for example the transmission capacity of a clutch that permissible input torque determined on the transmission, can it makes sense to set the permissible input torque as Function or characteristic curve depending on engine speed, hydraulic Pressure, temperatures or - with a step transmission To store the gear in the control.
  • the current torque flow to the further consumers from vehicle data and / or from measured Vehicle status and / or environmental data generated Signals can be determined particularly easily. Under vehicle data in this sense are also parameters of individual Understand vehicle components. Is just as obvious also that the computer in a combined engine transmission control unit is integrated, or that individual Vehicle components (consumers) themselves with a corresponding Electronics are equipped, and their respective Recording torque as a signal, preferably on a data bus provide.
  • the transmission control unit receives the for determination of the torque flow to the other consumer used Signals and a load signal from the load generator from this a signal "torque request" and transmitted this signal to the engine control unit. This controls the Drive motor so that the actual drive motor torque the current "torque request" largely corresponds.
  • an appropriate actuator system such as a Injection pump used.
  • the transmission control unit receives the Calculation of the torque flow to the other consumer used signals and generates a current one Signal "maximum permissible drive motor torque".
  • the Engine control unit receives this generated signal from the transmission control unit and a load signal directly from Load generator and controls the drive motor in such a way that actual drive motor torque is the "maximum allowable Drive motor torque ".
  • the engine control unit depends on the signal "Maximum permissible drive motor torque" an assignment load signal and actual motor control (e.g. Injection quantity).
  • the area of automatic compensation depends on the load position, above which due to a Torque flow to the other consumer the actual Motor control is affected. Is this load position the full load position, must in the partial load range manually compensated by the driver. Should be an elevated Motor torque with existing torque flow to the further Consumers are not constantly available automatically it may make sense to add another Introduce condition, such as the operation a kick-down switch.
  • the torque flow can be to the steering gear part advantageously by using at least one of the sizes drive gear ratio, steering gear ratio, Turning resistance coefficient, curve radius or preferably determine the steering wheel angle by calculation.
  • a hydraulic fan drive with a hydraulic pump and A hydraulic motor is the use of the drive motor speed quantities or a pump power of the hydraulic pump advantageous.
  • the use of a torque measuring device is also obvious at a suitable location, preferably at the point where the torque flow to the steering gear branches off, or at the transmission input.
  • the automatic transmission part a powershift stage transmission, preferably in Planetary construction is.
  • the use is obvious of continuously variable transmissions for the driving and / or steering gear.
  • These continuously variable transmissions can, for example as a hydrodynamic transmission, hydrodynamically power split Gear or designed as a belt gear his.
  • a turbocharged multi-fuel engine has the advantage that he operated in overload by increasing the boost pressure can be.
  • the torque at the transmission input 12 acts on the input shaft of the input group 6, a first fixed gear ratio at the transmission input.
  • the torque flow is divided into two according to the input group the paths to the transmission 2, to the steering gear 4 and in a path 14 to the auxiliary units (e.g. fan drive).
  • the output torques of the travel gear and the steering gear are added up in the summation gears 8, 10. Each there are different torque flows depending on the driving condition 16, 18 to the two (left and right side) Outputs that are not shown in Fig. 1.
  • the steering gear turns on considerable portion of the supplied torque 12 is branched off, whereby initially less torque is reached to the transmission 2.
  • the method according to the invention now provides, depending on Torque flow to the steering gear 4 and to the auxiliary units 14 more torque at the transmission input by influencing engine torque 12 to generate.
  • the second full-load characteristic curve 22 schematically shows two full-load torque characteristics a drive motor plotted against the engine speed (n_Mot).
  • the first full-load characteristic curve 20 applies to straight-ahead driving or without another consumer and fulfills the condition that the allowable input torque of the transmission is not exceeded.
  • the second shown in dashed lines The full load characteristic applies when there are additional consumers at least the moment difference of the represented Branch off lines in front of the transmission. May the second Full load characteristic curve 22 can be kept permanently by the engine this means that the engine is constantly moving straight ahead is operated throttled. Overload operation of the engine is available if only the first full-load characteristic 20 can be held permanently by the motor, but the motor can realize the full load characteristic curve 22 at short notice.
  • FIGS. 3 and 4 schematically show two options, such as an inventive Method with a transmission control unit 24 and an engine control unit 26 can be configured.
  • the Transmission control unit 3 receives the Transmission control unit 24 a load signal (accelerator pedal position 32) and a signal "steering wheel angle" 30.
  • the transmission control unit determines the torque flow from these signals to the steering gear and adds this to one of the accelerator pedal positions corresponding torque request.
  • the total value is converted to a torque request signal 34 and transmitted to the engine control unit.
  • the engine control unit generates this torque request 34 the signal injection time 36, which from a fuel injection pump 28 is received.
  • This configuration is particularly suitable for one automatic compensation of the torque flow to the steering gear in the entire load range.
  • the second embodiment according to FIG. 4 differs differ from the first in that the load signal (Accelerator pedal position 32) directly from the engine control unit is received, and the transmission control unit from the signal “Steering wheel angle" 30 a signal “maximum permissible drive motor torque” 38 generated. This will also received by the engine control unit.
  • This embodiment of the method is particularly suitable good if the compensation only in the high load range should be done automatically.
  • the driver must be in the partial load range the torque absorbed by the steering gear manually compensate if the vehicle does not slow down should.

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Abstract

In motor vehicles fitted with overlay steering mechanisms comprising a gearbox (2) and a steering gearbox (4), substantial amounts of torque flow from the gearbox inlet (12) to the steering gearbox (4) when driving around bends. This results in a loss of speed during cornering. According to the method described, the torque flow to the steering gearbox (4) is preferably automatically compensated by higher driving unit torque. Driving performance can be enhanced during cornering without needing to design the gearbox (2) for higher input torque. The principle disclosed in the invention can be used for other applications.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit für Kraftfahrzeuge insbesondere Kettenfahrzeuge mit einem durch eine vorzugsweise elektronische Steuereinheit drehmomentbeeinflußbaren Antriebsmotor, einem Lastgeber, einem Fahrgetriebe, und mindestens einem weiteren Verbraucher, wie es im Anspruch 1, 1.Teil definiert ist.The invention relates to a method for operating a Drive unit for motor vehicles, in particular tracked vehicles with a preferably electronic control unit torque-influencing drive motor, one Load transmitter, a transmission, and at least one other Consumers, as defined in claim 1, part 1 is.

Grundsätzlich sind Systeme zur automatischen Beeinflussung eines Antriebsmotordrehmoments in bestimmten Betriebszuständen von Fahrzeugen bekannt.Systems for automatic influencing are fundamentally a drive motor torque in certain operating states known from vehicles.

Bei vielen Fahrzeugen mit Stufenautomatgetrieben wird während Zug-Hochschaltungen ein sogenannter "Motoreingriff" dazu benutzt, um den Beschleunigungsüberschuß aus den während des Schaltvorgangs verzögerten Drehmassen zu kompensieren. Ein weiterer erwünschter Effekt ist die verminderte Reibarbeit und Reibleistung in den betroffenen Schaltkupplungen.In many vehicles with automatic transmission during train upshifts a so-called "engine intervention" used to remove the excess acceleration from during of the switching process to compensate for delayed turning masses. Another desired effect is the diminished one Friction work and friction in the affected clutches.

Ebenso sind verschiedene Systeme zur Verhinderung von Kupplungsüberlastungen während Schaltungen bekannt. Beispielsweise ist es bei Fahrzeugen mit Automatgetrieben üblich, daß während des Gangeinlegens von "N" in eine Fahrstufe "D" oder "R" die Motorleistung, das Motormoment oder die Motordrehzahl begrenzt wird.Various systems for preventing Clutch overloads known during gearshifts. For example it is common in vehicles with automatic transmissions, that while shifting gear from "N" to a gear "D" or "R" the engine power, engine torque or the engine speed is limited.

Diesen bekannten Systemen ist gemein, daß das Antriebsmotordrehmoment während bestimmter Übergangsvorgänge kurzzeitig vermindert wird. Common to these known systems is that the drive motor torque during certain transitions is temporarily reduced.

Weiterhin sind auch Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit bekanntgeworden, bei denen abhängig von bestimmten Getriebeübersetzungen die Antriebsmotorleistung begrenzt wird. Beispielsweise wird in der DE OS3735246 eine solche Antriebseinrichtung beschrieben. Bei dieser bekannten Antriebseinrichtung wird die Motorleistung in einem kurz übersetzten Rückwärtsgang begrenzt, um das Getriebe nicht für diesen Lastfall (über-)dimensionieren zu müssen. Die Motorleistungsbegrenzung ist dabei fest an die Bedingung geknüpft, daß ein bestimmter Gang (Rückwärtsgang) eingelegt ist.Furthermore, there are also methods for operating a drive unit became known, depending on certain Gear ratios drive motor power is limited. For example, in DE OS3735246 described such a drive device. In this known Drive device is the engine power in one briefly translated reverse gear limited to the transmission not having to (over) dimension for this load case. The engine power limit is fixed to the condition knotted that a certain gear (reverse gear) engaged is.

Elektronische Leerlaufdrehzahlregelungen stehen ebenfalls im Zusammenhang mit der vorliegenden Erfindung. Wesentlich bei solchen Systemen ist jedoch, daß diese Systeme auf den Leerlaufbereich (Laststellung = "0") zugeschnitten sind. Es wird auf eine vorgegebene Leerlaufdrehzahl geregelt. Ein zuschaltender Verbraucher führt in der Regel zunächst zu einem Drehzahleinbruch, auf welchen dann erst die Regelung reagiert.Electronic idle speed controls are also available in connection with the present invention. Essential in such systems, however, is that these systems tailored to the idling range (load position = "0") are. It is regulated to a predetermined idling speed. A switching consumer usually leads first to a drop in speed, on which only then Regulation reacts.

In vielen ausgeführten Antriebseinheiten werden neben einem Fahrgetriebe mit variabler (gestufter oder stufenloser) Übersetzung zur Anpassung an verschiedene Fahrzeuggeschwindigkeiten weitere Verbraucher vom Antriebsmotor direkt oder indirekt angetrieben. Der Drehmomentenfluß zu solchen weiteren Verbrauchern ist oftmals nicht konstant. Seine Höhe kann je nach Schalt- oder Betriebszustand variieren. In many executed drive units, in addition to a transmission with variable (stepped or stepless) Translation to adapt to different vehicle speeds other consumers directly from the drive motor or indirectly driven. The torque flow too such other consumers is often not constant. Its height can vary depending on the switching or operating status.

In der DE 43 04 779 A1 ist ein Verfahren zur Steuerung einer Antriebseinheit offenbart, bei dem das Antriebsmotordrehmoment abhängig vom Drehmomentenfluß zu einem weiteren Verbraucher im Sinne einer Kompensation des zu dem weiteren Verbraucher gelangenden Drehmomentenfluß beeinflußt wird.DE 43 04 779 A1 describes a control method a drive unit in which the drive motor torque depending on the torque flow to another Consumers in the sense of a compensation to the further Torque flow reaching consumers affected becomes.

Ein solches Verfahren kann überall dort eingesetzt werden, wo Verbraucher vorhanden sind, deren Aufnahmemoment nicht allein durch die Antriebsmotordrehzahl bestimmt wird. Es wird - neben dem Fahrgetriebe - mindestens ein weiterer Verbraucher in das Verfahren einbezogen.Such a process can be used anywhere where consumers are present, their moment of absorption is not determined solely by the engine speed. In addition to the transmission, there will be at least one other Consumers involved in the process.

Wenn aber der Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher verhältnismäßig große Werte annehmen kann, werden die maximalen Fahrleistungen (Geschwindigkeit und Beschleunigung) beeinträchtigt. Insbesondere bei Kettenfahrzeugen kann ein Lenkgetriebe bei Kurvenfahrt als weiterer Verbraucher erhebliche Anteile des Antriebsmotordrehmoments abzweigen, so daß die Auswirkung auf die Fahrleistung beträchtlich ist. Ein Überlagerungs-Lenkgetriebe mit integriertem Fahr- und Lenkgetriebeteil ist Gegenstand der DE 38 33 784.But if the torque flow to the other consumer can assume relatively large values the maximum mileage (speed and acceleration) impaired. Especially for tracked vehicles can a steering gear when cornering as another consumer branch off significant portions of the drive motor torque, so the impact on mileage is significant is. A superimposed steering gear with integrated Driving and steering gear part is the subject of DE 38 33 784.

Grundsätzlich gilt, daß die Leistungsfähigkeit eines Antriebsstrangs begrenzt wird durch sein schwächstes Glied. In vielen Fällen werden die Fahrgetriebe durch die Antriebsmotoren bis an die zulässigen Grenzen belastet. Für jegliche Fahrleistungssteigerungen erscheint es notwendig zu sein, neben der Motorleistung auch die Übertragungsfähigkeit des Fahrgetriebes zu erhöhen, was jedoch aufgrund von Bauraum-, Kosten- oder Gewichtsüberlegungen problematisch sein kann. Basically, the performance of a Powertrain is limited by its weakest link. In many cases, the drive gears are driven by the drive motors strained to the permissible limits. For any increase in mileage seems necessary to be, in addition to the engine power also the transferability to increase the transmission, however, due to of space, cost or weight considerations problematic can be.

Im praktischen Fahrzeugeinsatz sind oftmals bereits Fahrleistungssteigerungen hilfreich, die nur unter bestimmten Betriebsbedingungen zur Geltung kommen. Ein Beispiel für eine solche Betriebsbedingung ist die Kurvenfahrt bei einem Kettenfahrzeug mit einem Überlagerungs-Lenkgetriebe. Dabei fließt ein erheblicher Teil der Motorleistung zu dem Verbraucher "Lenkgetriebe".Are often already in practical vehicle use Mileage increases helpful only under certain Operating conditions come into effect. An example for such an operating condition, cornering is at a tracked vehicle with a superimposed steering gear. A significant part of the engine power flows to the Consumer "steering gear".

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb einer Antriebseinheit anzugeben, mit dem Fahrleistungssteigerungen erzielbar sind, ohne die Übertragungsfähigkeit des Fahrgetriebes erhöhen zu müssen.The invention is therefore based on the object Specify method for operating a drive unit with the mileage increases can be achieved without the Need to increase the transmission capacity of the transmission.

Diese Aufgabe wird durch ein auch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruchs aufweisendes Verfahren gelöst.This task is also characterized by a Features of the main claim having solved the method.

Voraussetzungen sind, daß der Verbraucher sein Aufnahmedrehmoment dem Antriebsstrang trieblich vor dem Fahrgetriebe entnimmt und das zulässige Eingangsdrehmoment am Fahrgetriebe kleiner ist als ein potentiell maximales Antriebsmotordrehmoment. Das Antriebsmotordrehmoment wird variabel nach oben begrenzt durch einen Wert, der der Summe aus einem zulässigen Eingangsdrehmoment am Fahrgetriebe und dem aktuellen Drehmomentenfluß zu dem Verbraucher entspricht. Die Bedeutung von "trieblich vor dem Fahrgetriebe" schließt einen Fall ein, bei dem ein Verbraucher (z. B. ein Nebenabtrieb) zwar trieblich nach der Fahrgetriebeeingangswelle, jedoch noch vor dem eigentlichen Fahrgetriebeteil liegt.Prerequisites are that the consumer has his torque the drive train in front of the transmission takes and the permissible input torque on Travel gear is smaller than a potentially maximum drive motor torque. The drive motor torque is variably capped by a value that is the sum from a permissible input torque on the transmission and corresponds to the current torque flow to the consumer. The meaning of "driving in front of the transmission" includes a case where a consumer (e.g. Power take-off) driven by the transmission input shaft, however, before the actual transmission part lies.

Bei vollem Ausschlag des Lastgebers (Vollgas) und geringem Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher wird das maximal mögliche Antriebsmotordrehmoment nicht erreicht. Das Motormoment wird durch die Steuerung praktisch dauernd begrenzt, so daß das Eingangsdrehmoment am Fahrgetriebe einen zulässigen Wert nicht übersteigt. Bei einer Brennkraftmaschine kann dies durch Begrenzung der Einspritzmenge geschehen, indem beispielsweise die Impulsbreite eines Einspritzsignals verringert wird.With full deflection of the loader (full throttle) and low Torque flow to the other consumer the maximum possible drive motor torque has not been reached. The control system makes the engine torque practical continuously limited, so that the input torque on the transmission does not exceed a permissible value. At a Internal combustion engines can do this by limiting the injection quantity happen by, for example, the pulse width of an injection signal is reduced.

So wie der Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher steigt, wird das Antriebsmotordrehmoment, wie im Hauptanspruch beschrieben, kompensiert, solange dafür genügend Reserven vorhanden sind.Just like the torque flow to the other consumer increases, the drive motor torque, as in Main claim described, compensated as long as sufficient for it Reserves are available.

Bei einem Kettenfahrzeug mit Überlagerungs-Lenkgetriebe kann der Drehmomentenfluß zu dem Verbraucher "Lenkgetriebe" sehr hoch sein. Bei einem sogenannten "Pivot-Turn", bei dem das Fahrzeug sich mit entgegengesetzt laufenden Ketten um die eigene Hochachse dreht, wird fast die gesamte Motorleistung vom Lenkgetriebe aufgenommen. Vor allem bei Kurvenradien, bei denen Fahr- und Lenkgetriebe eine ähnlich hohe Drehmomentaufnahme aufweisen, sind erhebliche Fahrleistungssteigerungen erzielbar. Bei einem angenommenen Fahrzeug mit 65t Gewicht liegt dieser Bereich der Kurvenradien zwischen 10m und 100m.For a tracked vehicle with a superimposed steering gear the torque flow to the consumer "Steering gear" can be very high. In a so-called "Pivot turn", in which the vehicle turns with opposite running chains around its own vertical axis is almost the entire engine power is absorbed by the steering gear. In front especially with curve radii where the drive and steering gear have a similarly high torque absorption are considerable Driving performance increases achievable. With an accepted one Vehicle with a weight of 65t lies in this area Curve radii between 10m and 100m.

Sollte zwischen Antriebsmotor und Fahrgetriebe eine Übersetzungsstufe (z.B. Eintriebsgruppe) oder ein hydrodynamischer Drehmomentwandler vorhanden sein, so ist es naheliegend, die Werte für die Verhältnisse des Antriebsmotordrehmoments zum Fahrgetriebeeingangsmoment entsprechend einzurechnen.Should there be a between the drive motor and the transmission Gear ratio (e.g. input group) or a hydrodynamic one Torque converter are present, so it is obvious the values for the ratios of the drive motor torque corresponding to the transmission input torque count.

Das zulässige Eingangsdrehmoment am Fahrgetriebe muß nicht unbedingt ein fest vorgegebener Wert sein. Wenn beispielsweise die Übertragungsfähigkeit einer Kupplung das zulässige Eingangsdrehmoment am Fahrgetriebe bestimmt, kann es sinnvoll sein, das zulässige Eingangsdrehmoment als Funktion oder Kennlinie abhängig von Motordrehzahl, hydraulischem Druck, Temperaturen oder -bei einem Stufengetriebeeingelegtem Fahrgang in der Steuerung abzulegen.The permissible input torque on the travel gear must not necessarily be a fixed value. If, for example the transmission capacity of a clutch that permissible input torque determined on the transmission, can it makes sense to set the permissible input torque as Function or characteristic curve depending on engine speed, hydraulic Pressure, temperatures or - with a step transmission To store the gear in the control.

Mit einem vorzugsweise in einer elektronischen Motoroder Getriebesteuereinheit integrierten Rechner (Mikrocomputer) kann der aktuelle Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher aus Fahrzeugdaten und/oder aus gemessenen Fahrzeugzustands- und/oder Umgebungsdaten erzeugten Signalen besonders einfach ermittelt werden. Unter Fahrzeugdaten in diesem Sinne sind auch Parameter von einzelnen Fahrzeugkomponenten zu verstehen. Ebenso naheliegend ist auch, daß der Rechner in einer kombinierten Motor-Getriebesteuereinheit integriert ist, oder daß einzelne Fahrzeugkomponenten (Verbraucher) selbst mit einer entsprechenden Elektronik ausgerüstet sind, und ihr jeweiliges Aufnahmemoment als Signal vorzugsweise auf einem Datenbus bereitstellen.With a preferably in an electronic motor or Transmission control unit integrated computer (Microcomputer) the current torque flow to the further consumers from vehicle data and / or from measured Vehicle status and / or environmental data generated Signals can be determined particularly easily. Under vehicle data in this sense are also parameters of individual Understand vehicle components. Is just as obvious also that the computer in a combined engine transmission control unit is integrated, or that individual Vehicle components (consumers) themselves with a corresponding Electronics are equipped, and their respective Recording torque as a signal, preferably on a data bus provide.

Eine automatische Kompensation des Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher, vorzugsweise im gesamten Lastbereich läßt sich in vorteilhafter Weise folgendermaßen verwirklichen:Automatic compensation of the torque flow too the further consumer, preferably in the entire load range can be realized in an advantageous manner as follows:

Die Getriebesteuereinheit empfängt die zur Ermittlung des Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher verwendeten Signale und ein Lastsignal des Lastgebers, generiert hieraus ein Signal "Drehmomentanforderung" und übermittelt dieses Signal an die Motorsteuereinheit. Diese steuert den Antriebsmotor derart an, daß das tatsächliche Antriebsmotordrehmoment der aktuellen "Drehmomentanforderung" weitgehend entspricht. Je nach Typ des Antriebsmotors wird für die Ansteuerung eine entsprechende Aktuatorik wie z.B. eine Einspritzpumpe verwendet.The transmission control unit receives the for determination of the torque flow to the other consumer used Signals and a load signal from the load generator from this a signal "torque request" and transmitted this signal to the engine control unit. This controls the Drive motor so that the actual drive motor torque the current "torque request" largely corresponds. Depending on the type of drive motor used for the control of an appropriate actuator system such as a Injection pump used.

Eine andere Ausgestaltung eignet sich besonders, wenn die Kompensation des Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher vorwiegend manuell durch den Fahrer geschehen soll. Die Getriebesteuereinheit empfängt hierbei die zur Berechnung des Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher verwendeten Signale und generiert hieraus ein aktuelles Signal "maximal zulässiges Antriebsmotordrehmoment". Die Motorsteuereinheit empfängt dieses generierte Signal von der Getriebesteuereinheit und ein Lastsignal direkt vom Lastgeber und steuert den Antriebsmotor derart an, daß das tatsächliche Antriebsmotordrehmoment das "maximal zulässige Antriebsmotordrehmoment" nicht übersteigt.Another configuration is particularly suitable if the compensation of the torque flow to the other consumer mainly done manually by the driver should. The transmission control unit receives the Calculation of the torque flow to the other consumer used signals and generates a current one Signal "maximum permissible drive motor torque". The Engine control unit receives this generated signal from the transmission control unit and a load signal directly from Load generator and controls the drive motor in such a way that actual drive motor torque is the "maximum allowable Drive motor torque ".

Die Motorsteuereinheit trifft abhängig vom Signal "maximal zulässiges Antriebsmotordrehmoment" eine Zuordnung von Lastsignal und tatsächlicher Motoransteuerung (z.B. Einspritzmenge). Der Bereich der automatischen Kompensation hängt ab von der Laststellung, oberhalb derer aufgrund eines Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher die tatsächliche Motoransteuerung beeinflußt wird. Ist diese Laststellung die Vollaststellung, so muß im Teillastbereich manuell vom Fahrer kompensiert werden. Soll ein erhöhtes Motormoment bei vorhandenem Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher nicht ständig automatisch zur Verfügung gestellt werden, so kann es sinnvoll sein, dafür eine weitere Bedingung einzuführen, wie beispielsweise die Betätigung eines Kick-Down Schalters.The engine control unit depends on the signal "Maximum permissible drive motor torque" an assignment load signal and actual motor control (e.g. Injection quantity). The area of automatic compensation depends on the load position, above which due to a Torque flow to the other consumer the actual Motor control is affected. Is this load position the full load position, must in the partial load range manually compensated by the driver. Should be an elevated Motor torque with existing torque flow to the further Consumers are not constantly available automatically it may make sense to add another Introduce condition, such as the operation a kick-down switch.

Höhere Fahrleistungen können auch dann vorteilhaft sein, wenn sie nur kurzzeitig zur Verfügung stehen, beispielsweise zur Erhöhung der aktiven Sicherheit von Fahrzeuginsassen. So kann es sinnvoll sein, einen Antriebsmotor kurzzeitig im Sinne eines Überlastbetriebs zu betreiben, insbesondere bei vorhandenem Drehmomentenfluß zu dem weiteren Verbraucher.Higher mileage can then also be advantageous if they are only available for a short time, for example to increase the active safety of vehicle occupants. So it can be useful to have a drive motor operate briefly in the sense of overload operation, especially when torque flow is present to the other Consumer.

Bei einem Kettenfahrzeug läßt sich der Drehmomentenfluß zum Lenkgetriebeteil vorteilhaft durch Verwendung mindestens einer der Größen Fahrgetriebeübersetzung, Lenkgetriebeübersetzung, Wendewiderstandsbeiwert, Kurvenradius oder Lenkradwinkel vorzugsweise rechnerisch ermitteln. Für einen hydraulischen Lüfterantrieb mit einer Hydropumpe und einem Hydromotor ist die Verwendung der Größen Antriebsmotordrehzahl oder einer Pumpenleistung der Hydropumpe vorteilhaft. Naheliegend ist auch der Einsatz einer Drehmomentenmeßeinrichtung an einer geeigneten Stelle, vorzugsweise an der Stelle, wo der Drehmomentenfluß zum Lenkgetriebe abzweigt, oder am Fahrgetriebeeingang.In a tracked vehicle, the torque flow can be to the steering gear part advantageously by using at least one of the sizes drive gear ratio, steering gear ratio, Turning resistance coefficient, curve radius or preferably determine the steering wheel angle by calculation. For a hydraulic fan drive with a hydraulic pump and A hydraulic motor is the use of the drive motor speed quantities or a pump power of the hydraulic pump advantageous. The use of a torque measuring device is also obvious at a suitable location, preferably at the point where the torque flow to the steering gear branches off, or at the transmission input.

Vorteilhaft ist, wenn der automatische Fahrgetriebeteil ein lastschaltbares Stufengetriebe, vorzugsweise in Planetenbauweise ist. Dasselbe gilt für die Ausführung des Lenkgetriebeteils. Naheliegend ist jedoch auch der Einsatz von stufenlosen Getrieben für das Fahr- und/oder das Lenkgetriebe. Diese stufenlosen Getriebe können beispielsweise als hydrodynamische Getriebe, hydrodynamisch leistungsverzweigte Getriebe oder als Umschlingungsgetriebe ausgeführt sein.It is advantageous if the automatic transmission part a powershift stage transmission, preferably in Planetary construction is. The same applies to the execution of the Steering gear part. However, the use is obvious of continuously variable transmissions for the driving and / or steering gear. These continuously variable transmissions can, for example as a hydrodynamic transmission, hydrodynamically power split Gear or designed as a belt gear his.

Ein turboaufgeladener Mehrstoffmotor bietet den Vorteil, daß er durch Erhöhung des Ladedrucks in Überlast betrieben werden kann. Selbstverständlich können jedoch auch andere Arten von Antriebsmotoren wie z.B. Gasturbinen oder Elektromotoren verwendet werden.A turbocharged multi-fuel engine has the advantage that he operated in overload by increasing the boost pressure can be. Of course, you can also other types of drive motors such as Gas turbines or Electric motors are used.

Außer einem Lenkgetriebe oder einem hydraulischen Lüfterantrieb können natürlich auch andere Verbraucher wie Klimaanlage oder Nebenabtriebe in dem Verfahren berücksichtigt werden.
   Die Aufnahmeleistung einer Klimaanlage ist im Verhältnis zur benötigten Motorleistung beispielsweise bei einem PKW bei Konstantfahrt in der Ebene nicht unerheblich. In der Regel macht sich das Zuschalten des Klimakompressors durch einen unerwünschten kleinen Geschwindigkeitsverlust bemerkbar, der vom Fahrer durch weiteres Niedertreten des Fahrpedals ausgeglichen werden muß. Eine erfindungsgemäße automatische Kompensation führt hier zu einer Fahrerentlastung. Auch die Möglichkeit, bei eingeschaltetem Klimakompressor ein höheres maximales Antriebsmotordrehmoment zuzulassen ist bei einem Fahrzeug vorteilhaft, bei dem der Antriebsmotor grundsätzlich ein höheres Moment abgeben könnte, als vom Getriebe übertragen werden kann.In addition to a steering gear or a hydraulic fan drive, other consumers such as air conditioning or power take-offs can of course also be taken into account in the process.
The power consumption of an air conditioning system is not insignificant in relation to the required engine power, for example in the case of a car when driving in a constant plane. As a rule, the activation of the air conditioning compressor is noticeable by an undesirable small loss of speed, which the driver must compensate for by further depressing the accelerator pedal. An automatic compensation according to the invention leads to driver relief here. The possibility of allowing a higher maximum drive motor torque when the air conditioning compressor is switched on is also advantageous in a vehicle in which the drive motor could in principle deliver a higher torque than can be transmitted by the transmission.

Schließlich ist die Verwendung des Verfahrens bei Fahrzeugen mit automatischen Getrieben besonders einfach, weil hier in vielen Fällen bereits auf vorhandene Schnittstellen zwischen Motor und Getriebe zurückgegriffen werden kann.Finally, the use of the method is Vehicles with automatic transmissions particularly simple, because here in many cases already existing interfaces between the engine and transmission can.

Im folgenden wird die Erfindung mit Bezug auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.In the following the invention with reference to the enclosed Drawings explained in more detail.

Es zeigen:

Fig. 1:
ein Drehmomentenfluß - Schema eines Kettenfahrzeuggetriebes
Fig. 2:
zwei Vollastkennlinien in einem Motormomentendiagramm
Fig. 3:
ein erstes Blockdiagramm
Fig. 4:
ein weiteres Blockdiagramm
Show it:
Fig. 1:
a torque flow diagram of a tracked vehicle transmission
Fig. 2:
two full load characteristics in one engine torque diagram
Fig. 3:
a first block diagram
Fig. 4:
another block diagram

Das Moment am Getriebeeingang 12 (Antriebsmotordrehmoment) wirkt auf die Eingangswelle der Eintriebsgruppe 6, eine erste feste Übersetzungsstufe am Getriebeeingang. Nach der Eintriebsgruppe teilt sich der Drehmomentenfluß in die Pfade zum Fahrgetriebe 2, zum Lenkgetriebe 4 und in einen Pfad 14 zu den Nebenaggregaten (z.B. Lüfterantrieb). Die Abtriebsmomente des Fahrgetriebes und des Lenkgetriebes werden in den Summierungsgetrieben 8, 10 aufsummiert. Je nach Fahrzustand ergeben sich unterschiedliche Momentenflüsse 16, 18 zu den beiden (links- und rechtsseitigen) Abtrieben, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind.The torque at the transmission input 12 (drive motor torque) acts on the input shaft of the input group 6, a first fixed gear ratio at the transmission input. The torque flow is divided into two according to the input group the paths to the transmission 2, to the steering gear 4 and in a path 14 to the auxiliary units (e.g. fan drive). The output torques of the travel gear and the steering gear are added up in the summation gears 8, 10. Each there are different torque flows depending on the driving condition 16, 18 to the two (left and right side) Outputs that are not shown in Fig. 1.

Bei Geradeausfahrt fließt kein Moment über das Lenkgetriebe 4. Abgesehen vom Moment zu den Nebenaggregaten 14 fließt das gesamte Moment zum Fahrgetriebe 2 und von dort über die Summierungsgetriebe 8, 10 gleichmäßig zu den beiden Abtrieben.When driving straight ahead, no moment flows through the steering gear 4. Apart from the moment to the auxiliary units 14 the entire moment flows to the transmission 2 and from there via the summation gear 8, 10 evenly to the two Abortions.

Bei Kurvenfahrt fließt ein Teil des vom Antriebsmotor erzeugten Moments zum Lenkgetriebe 4. Bei Kurvenfahrt wird die kurvenäußere (nicht dargestellte) Kette durch das vom Lenkgetriebe bestimmte Drehzahlverhältnis der beiden Abtriebe schneller angetrieben als die kurveninnere Kette. Entsprechend fließt das Moment am inneren Abtrieb 18 in umgekehrter Richtung wie das Moment am äußeren Abtrieb 16.When cornering, part of it flows from the drive motor generated torque to the steering gear 4. When cornering the outer chain (not shown) by the from Steering gear determined speed ratio of the two drives driven faster than the inside chain. The moment at the internal output 18 flows accordingly reverse direction as the moment at the outer output 16.

Abhängig vom Kurvenradius wird vom Lenkgetriebe ein erheblicher Anteil des zugeführten Moments 12 abgezweigt, wodurch zum Fahrgetriebe 2 zunächst weniger Moment gelangt. Das erfindungsgemäße Verfahren sieht nun vor, abhängig vom Momentenfluß zum Lenkgetriebe 4 und zu den Nebenaggregaten 14 durch Motormomentenbeeinflussung mehr Moment am Getriebeeingang 12 zu erzeugen.Depending on the curve radius, the steering gear turns on considerable portion of the supplied torque 12 is branched off, whereby initially less torque is reached to the transmission 2. The method according to the invention now provides, depending on Torque flow to the steering gear 4 and to the auxiliary units 14 more torque at the transmission input by influencing engine torque 12 to generate.

Fig. 2 zeigt schematisch zwei Vollastmomentenkennlinien eines Antriebsmotors über der Motordrehzahl (n_Mot) aufgetragen. Die erste Vollastkennlinie 20 gilt für Geradeausfahrt bzw. ohne weiteren Verbraucher und erfüllt die Bedingung, daß das zulässige Eingangsmoment des Fahrgetriebes nicht überschritten wird. Die zweite gestrichelt dargestellte Vollastkennlinie gilt dann, wenn weitere Verbraucher mindestens die Momentendifferenz der dargestellten Linien vor dem Fahrgetriebe abzweigen. Kann die zweite Vollastkennlinie 22 dauerhaft vom Motor gehalten werden bedeutet dies, daß der Motor bei Geradeausfahrt ständig gedrosselt betrieben wird. Ein Überlastbetrieb des Motors liegt dann vor, wenn lediglich die erste Vollastkennlinie 20 dauerhaft vom Motor gehalten werden kann, der Motor jedoch kurzfristig die Vollastkennlinie 22 realisieren kann.2 schematically shows two full-load torque characteristics a drive motor plotted against the engine speed (n_Mot). The first full-load characteristic curve 20 applies to straight-ahead driving or without another consumer and fulfills the condition that the allowable input torque of the transmission is not exceeded. The second shown in dashed lines The full load characteristic applies when there are additional consumers at least the moment difference of the represented Branch off lines in front of the transmission. May the second Full load characteristic curve 22 can be kept permanently by the engine this means that the engine is constantly moving straight ahead is operated throttled. Overload operation of the engine is available if only the first full-load characteristic 20 can be held permanently by the motor, but the motor can realize the full load characteristic curve 22 at short notice.

Die in Fig. 3 und Fig. 4 dargestellten Blockdiagramme zeigen schematisch zwei Möglichkeiten, wie ein erfindungsgemäßes Verfahren mit einer Getriebesteuereinheit 24 und einer Motorsteuereinheit 26 ausgestaltet werden kann.The block diagrams shown in FIGS. 3 and 4 schematically show two options, such as an inventive Method with a transmission control unit 24 and an engine control unit 26 can be configured.

Bei der ersten Ausgestaltung nach Fig. 3 empfängt die Getriebesteuereinheit 24 ein Lastsignal (Fahrpedalstellung 32) und ein Signal "Lenkradwinkel" 30. Die Getriebesteuereinheit ermittelt aus diesen Signalen den Drehmomentenfluß zum Lenkgetriebe und addiert diesen zu einer der Fahrpedalstellung entsprechenden Momentenanforderung. Der Summenwert wird in ein Signal "Drehmomentenanforderung" 34 umgewandelt und an die Motorsteuereinheit übermittelt. Entsprechend dieser Drehmomentanforderung 34 erzeugt die Motorsteuereinheit das Signal Einspritzzeit 36, welches von einer Kraftstoffeinspritzpumpe 28 empfangen wird.3 receives the Transmission control unit 24 a load signal (accelerator pedal position 32) and a signal "steering wheel angle" 30. The transmission control unit determines the torque flow from these signals to the steering gear and adds this to one of the accelerator pedal positions corresponding torque request. The total value is converted to a torque request signal 34 and transmitted to the engine control unit. Corresponding The engine control unit generates this torque request 34 the signal injection time 36, which from a fuel injection pump 28 is received.

Diese Ausgestaltung eignet sich besonders gut für eine automatische Kompensation des Drehmomentenfluß zum Lenkgetriebe im gesamten Lastbereich.This configuration is particularly suitable for one automatic compensation of the torque flow to the steering gear in the entire load range.

Die zweite Ausgestaltung nach Fig. 4 unterscheidet sich von der ersten dadurch, daß das Lastsignal (Fahrpedalstellung 32) direkt von der Motorsteuereinheit empfangen wird, und die Getriebesteuereinheit aus dem Signal "Lenkradwinkel" 30 ein Signal "maximal zulässiges Antriebsmotordrehmoment" 38 generiert. Dieses wird ebenfalls von der Motorsteuereinheit empfangen.The second embodiment according to FIG. 4 differs differ from the first in that the load signal (Accelerator pedal position 32) directly from the engine control unit is received, and the transmission control unit from the signal "Steering wheel angle" 30 a signal "maximum permissible drive motor torque" 38 generated. This will also received by the engine control unit.

Diese Ausgestaltung des Verfahrens eignet sich besonders gut, wenn die Kompensation nur im hohen Lastbereich automatisch erfolgen soll. Im Teillastbereich muß der Fahrer das vom Lenkgetriebe aufgenommene Drehmoment manuell kompensieren, wenn das Fahrzeug nicht langsamer werden soll. This embodiment of the method is particularly suitable good if the compensation only in the high load range should be done automatically. The driver must be in the partial load range the torque absorbed by the steering gear manually compensate if the vehicle does not slow down should.

Bezugszeichenreference numeral

22nd
FahrgetriebeGearbox
44th
LenkgetriebeSteering gear
66
EintriebsgruppeInput group
88th
Summierungsgetriebe außenSummation gear outside
1010th
Summierungsgetriebe innenSummation gear inside
1212th
Moment am GetriebeeingangMoment at the transmission input
1414
Moment zu den Nebenaggregaten (Lüfterantrieb)Moment to the auxiliary units (fan drive)
1616
Moment am äußeren AbtriebMoment at the outer downforce
1818th
Moment am inneren AbtriebMoment on the inner downforce
2020th
Vollastlinie ohne Drehmomentenfluß zu dem weiteren VerbraucherFull load line without torque flow to the further one consumer
2222
Vollastlinie mit Drehmomentenfluß zu dem weiteren VerbraucherFull load line with torque flow to the further consumer
2424th
GetriebesteuereinheitTransmission control unit
2626
MotorsteuereinheitEngine control unit
2828
EinspritzpumpeInjection pump
3030th
LenkradwinkelSteering wheel angle
3232
FahrpedalstellungAccelerator pedal position
3434
Signal "Drehmomentanforderung"Torque request signal
3636
Signal "Einspritzzeit"Injection time signal
3838
Signal "maximal zulässiges AntriebsmotordrehmomentSignal "maximum permissible drive motor torque

Claims (11)

  1. Method of operating a drive unit for motor vehicles, in particular tracked vehicles, comprising a drive motor torque-influenceable by means of a preferably electronic control unit (26), a load transmitter, a transmission (2), and at least one further consumer (4), wherein in dependence upon the current torque flow to the further consumer the drive motor torque above a specific position of the load transmitter is influenced by the control unit (26) in the sense of an at least partial compensation of the torque flow passing to the further consumer, characterized in that the torque flow to the further consumer branches off, in drive terms, upstream of the transmission, that the admissible input torque at the transmission is lower than a potentially maximum drive motor torque, and that the drive motor torque is variably limited in an upward direction by a value corresponding to the sum of an admissible input torque at the transmission and the current torque flow to the consumer in order, given a low torque flow to the further consumer, to prevent overloading of the transmission.
  2. Method according to claim 1, characterized in that the current torque flow to the further consumer is determined by means of a computer preferably integrated in an electronic motor control unit (26) or transmission control unit (24) from vehicle data and/or signals (30) generated from measured vehicle status data and/or ambient data.
  3. Method according to claim 2, characterized in that the transmission control unit (24) receives the signals (30) used to determine the torque flow to the further consumer and a load signal (32) of the load transmitter, on said basis generates a "torque requirement" signal (34), supplies said signal to the motor control unit (26), and the motor control unit (26) controls the drive motor in such a way that the actual drive motor torque substantially corresponds to the current "torque requirement" (34).
  4. Method according to claim 2, characterized in that the transmission control unit (24) receives the signals (30) used to calculate the torque flow to the further consumer, on said basis generates a current "maximum admissible drive motor torque" signal (38), the motor control unit (26) receives said generated signal from the transmission control unit (24) and a load signal (32) directly from the load transmitter and controls the drive motor in such a way that the actual drive motor torque does not exceed the "maximum admissible drive motor torque" (38).
  5. Method according to one of claims 1 to 4, characterized in that the drive motor is operated for a short time in the sense of overload operation, in particular while there is a torque flow to the further consumer.
  6. Method according to one of claims 1 to 5, characterized in that the motor vehicle is a tracked vehicle, the transmission is the automatic transmission part (2) of a superimposed steering gear, the load transmitter is an accelerator pedal, and a further consumer is a steering gear part (4) of the superimposed steering gear or a hydraulic fan drive.
  7. Method according to claim 6, characterized in that to determine the torque flow to the steering gear part use is made of at least one of the variables:
    transmission ratio,
    steering gear ratio,
    turning drag coefficient,
    turning radius,
    steering wheel angle (30),
    drive motor speed,
    pumping capacity,
    or at least one variable which may be mathematically or physically correlated with said variables.
  8. Method according to claim 6 or 7, characterized in that the automatic transmission part (2) is a power shift variable-speed transmission.
  9. Method according to one of claims 6 to 8, characterized in that the steering gear part (4) is a power shift variable-speed transmission (multi-radius steering gear).
  10. Method according to one of claims 1 to 9, characterized in that, as drive motor, a preferably turbocharged multifuel motor is provided.
  11. Method according to one of claims 1 to 10, characterized in that, as further consumer, an air-conditioning system and/or auxiliary output is provided.
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