WO2013076068A1 - Vorrichtung zur steuerung eines kraftfahrzeug-antriebsstranges - Google Patents

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WO2013076068A1
WO2013076068A1 PCT/EP2012/073081 EP2012073081W WO2013076068A1 WO 2013076068 A1 WO2013076068 A1 WO 2013076068A1 EP 2012073081 W EP2012073081 W EP 2012073081W WO 2013076068 A1 WO2013076068 A1 WO 2013076068A1
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Markus Nell
Tobias Soller
Ingo Tassinger
Stefan Thum
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Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft
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    • F16H2312/06—Creeping

Definitions

  • the invention relates to a device for controlling a - motor vehicle drive train in motor vehicles with automatic transmission.
  • Such a device is associated with a
  • Creep reduction for example, known from DE 10 2009 030 605 A1. According to this prior art, a function for
  • a basic method for creep reduction is known for example from DE 44 46077 C2. This method relates in particular to automatic transmissions which are connected via a torque converter to the internal combustion engine of the motor vehicle.
  • Drehmomentwandfer has an engine-side pump and a transmission-side turbine.
  • the pump is coupled to the internal combustion engine such that its speed corresponds to the speed of the internal combustion engine. At standstill of the motor vehicle thus drives the pump with one of
  • creep torque would occur at the output of the motor vehicle.
  • creep (albeit reduced) can occur depending on the driving or rolling resistance and the degree of creep reduction.
  • Creep reduction function is detected at the actuation of the vehicle brake system, a value proportional to the brake pressure and controlled the creep reduction in dependence on this detected value. In the method known from this is used to control the
  • Creep reduction not only determines whether, but also how much the vehicle's braking system is operated. Thus, a swinging on and off creep reduction can be prevented, if the
  • Vehicle brake system is operated intermittently only with low pressure, from which it can be concluded that just a creep of the
  • the creep reduction or creep prevention is realized, for example, by upshifts starting from a currently preselected gear or by reducing the pressure in the responsible for the currently preselected gear clutch (starting gear).
  • starting gear The prior art deals in the foreground with the emission reduction in vehicle standstill
  • the inventive device for controlling a motor vehicle drive train consists of at least one drive motor, a torque converter and an automatic transmission.
  • the drive motor and the automatic transmission including torque converter are controlled by at least one electronic drive control device.
  • Gearbox control unit be provided for the control of the automatic transmission. However, it can also be provided a central drive control unit, in which all control functions, the control of
  • Drive torques relate, for example, in the form of a so-called moment structure, are summarized.
  • the invention is in vehicles with a single drive motor (eg, internal combustion engine) as well as in hybrid vehicles with at least two drive motors (eg.
  • Function module implemented to perform a creep control. This creep control is activated independently of a brake operation when the actual speed of the drive motor is greater than a certain target speed of the drive motor and when the actual speed of the
  • the invention is based on the following considerations:
  • Torque converter equipped as starting element.
  • the hydraulic power transmission of the transducer is i.a. quadratic depending on the differential speed engine - turbine. Depending on the hydraulic power transmission of the transducer
  • Torque converter the engine speed and the total translation of the powertrain results, for example, for the creep or
  • a frictional switching element (at least one clutch or brake) is operated or regulated in the transmission in the slip.
  • the operated in the slip switching element is thus determining the reaching to the output torque and thus the vehicle acceleration.
  • the slip speed in the switching element results from the resulting speed ratio from the hydraulic power transmission to the torque converter.
  • NIC Neutral
  • Idle Control is used.
  • the NIC function is an opening of the switching element at a standstill or when rolling to the
  • the NIC function is usually left over by reduction of brake pressure by the driver.
  • the N IG switching element coming from NIC would go directly into controlled operation.
  • the control or regulation of the switching element or the adhesion control of the at least one clutch can for this purpose in dependence on various
  • Input parameters such as accelerator pedal, engine torque, speed of the drive motor, driving resistance, output speed, vehicle speed, etc., carried out.
  • a complete software module functional module
  • NIC network interface controller
  • MSA engine start-stop automatic
  • FIGURE shows a drive assembly for motor vehicles consisting of an internal combustion engine as a drive motor, a torque converter and an automatic transmission with a creep torque control or creep control according to the invention.
  • a drive motor 1 for example an internal combustion engine, is connected to an automatic transmission 2 via a torque converter 3.
  • the pump P of the torque converter 3 is replaced by the
  • Torque converter 3 promoted on the Schaufein the turbine T.
  • the turbine T of the torque converter 3 is rotatably connected to the input line of the transmission 2.
  • Block 4 additionally schematically further couplings and wheelsets of the transmission 2 are indicated.
  • the internal combustion engine 1 is basically controlled by an electronic engine control unit 6 as the first drive control device.
  • the internal combustion engine 1 is basically controlled by an electronic engine control unit 6 as the first drive control device.
  • Automatic transmission 2 is basically an electronic
  • Transmission control unit 7 controlled as a second drive control unit. Alternatively, however, only a single central drive control unit may be present. In this embodiment receives the transmission control unit 7 as at least one inventive drive control unit input signals such as the vehicle speed v, the accelerator pedal position, the actual speed n_ist of the drive motor 1 and the transmission oil temperature T_öl.
  • Transmission control unit 7 at least one clutch associated with this gear, here, for example, the clutch 5 a starting gear (eg 1st gear, 2nd gear or reverse), closed to the torque acting on the input line to the output train of the transmission 2
  • a starting gear eg 1st gear, 2nd gear or reverse
  • the creep control according to the invention does not necessarily comprise only a complete opening of the clutch 5.
  • the creep torque control or creep control KS according to the invention is not intended for creep reduction at standstill of the vehicle, but rather on the contrary for the situation of Ankriechens and for a targeted crawl while driving especially at low
  • the creep reduction (starting from an open clutch 5) is inventively regardless of a braking operation or a standstill of the motor vehicle converted into a targeted creep, when the actual speed n is the drive motor 1 is greater than a certain target speed n soll of the drive motor. 1 is and the actual speed n is the Drive motor 1 due to at least one specific condition as the minimum possible speed n_min is not reducible,
  • Parameters by which a reducibility can be limited are, in particular, acoustic conditions, an engine stall prevention, emission-reducing specifications and / or desired generator powers for sufficient battery charging.
  • Speed n_min also be variable.
  • the target speed n_soll of the drive motor 1 is based on a complete adhesion in the transmission 2 depends on the desired
  • Torque converter characteristic k determines and can also be variable.
  • the target rotational speed n_setpoint of the drive motor 1 can be determined, for example, by evaluating measured parameters explicitly or empirically based on empirically determined empirical values.
  • the transmission control unit or drive control unit 7 includes a
  • Function module 8 preferably in the form of a program module for performing the creep control KS.
  • creep control KS when starting from a standstill or while driving - the minimum possible speed n_min of the drive motor 1 is not below - the slip here at least the responsible for the currently engaged gear clutch 5 in the automatic transmission 2 controlled such that through this
  • Friction control KR a predetermined target acceleration a_soll not equal to zero or setpoint speed v_soll not equal to zero reached, but not exceeded.
  • a force-locking upshift HS is shifted to a higher gear without force-closed-loop control KR and in a second step when a predetermined relatively low
  • the upshift HS leads first to
  • Slip control is required, but then - dosed - to crawl.
  • control according to the invention does not take place on the basis of accelerations from setpoint-actual rotational speeds, but on the basis of a torque analysis based on rotational speed and hardware characteristics.
  • torque generated or generated by the creep reduction in the moment balance is not taken place on the basis of accelerations from setpoint-actual rotational speeds, but on the basis of a torque analysis based on rotational speed and hardware characteristics.
  • This exemplary embodiment according to the invention provides an automatic transmission with a crawl control, in particular while driving at low driving speeds (for example, parking or parking operation), by means of which the comfort, the component protection and the

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Abstract

Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug- Antriebsstranges besteht aus mindestens einem Antriebsmotor, einem Drehmomentwandler, einem Automatikgetriebe und mindestens einem Antriebssteuergerät. Im Antriebssteuergerät ist ein Funktionsmodul zur Durchführung einer Kriechsteuerung implementiert. Diese Kriechsteuerung ist unabhängig von einer Bremsbetätigung aktivierbar, wenn die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors größer als eine bestimmte Soll-Drehzahl des Antriebsmotors ist und wenn die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors aufgrund mindestens einer bestimmten Bedingung als minimal mögliche Drehzahl des Antriebsmotors nicht reduzierbar ist.

Description

Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Steuerung eines - Kraftfahrzeug-Antriebsstranges bei Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe.
Eine derartige Vorrichtung ist im Zusammenhang mit einer
Kriechverminderung beispielsweise aus der DE 10 2009 030 605 A1 bekannt. Nach diesem Stand der Technik wird eine Funktion zur
Kriechverminderung verboten, wenn das Getriebesteuergerät das Vorliegen einer definierten Bedingung erkennt, die auf den Wunsch des Fahrers nach einem dynamischen Anfahren schließen lässt.
Ein grundsätzliches Verfahren zur Kriechverminderung ist beispielsweise aus der DE 44 46077 C2 bekannt. Dieses Verfahren bezieht sich insbesondere auf automatische Getriebe, die über einen Drehmomentwandler mit der Brennkraftmaschine des Kraftfahrzeuges verbunden sind. Der
Drehmomentwandfer weist eine motorseitige Pumpe und eine getriebeseitige Turbine auf. Die Pumpe ist mit der Brennkraftmaschine derart gekoppelt, dass ihre Drehzahl der Drehzahl der Brennkraftmaschine entspricht. Bei Stillstand des Kraftfahrzeuges treibt somit die Pumpe mit einer der
Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine entsprechenden Drehzahl die i getriebeseitige Turbine derart an, dass ohne eine Kriechverminderungs- Funktion ein unter anderem vom Drehzahiverhäitnis der Turbinendrehzahl zur Pumpendrehzahl, von der Getriebeöltemperatur, von der
Wandlergeometrie und von der Gesamtü bersetzu ng abhängiges
sogenanntes Kriechmoment am Abtrieb des Kraftfahrzeuges auftreten würde. Grundsätzlich kann auch mit einer Kriechverminderungsfunktion ein (wenn auch reduziertes) Kriechen abhängig vom Fahr- bzw. Rollwiderstand und dem Maß der Kriechverminderung auftreten.
Gemäß der aus der DE 44 46077 C2 bekannten
Kriechverminderungsfunktion wird bei der Betätigung des Fahrzeug- Bremssystems ein dem Bremsdruck proportionaler Wert erfasst und die Kriechverminderung in Abhängigkeit von diesem erfassten Wert gesteuert. Bei dem hieraus bekannten Verfahren wird zur Steuerung der
Kriechverminderung nicht nur festgestellt, ob, sondern auch, wie stark das Fahrzeug-Bremssystem betätigt wird. Somit kann ein pendelndes Ein- und Ausschalten der Kriechverminderung verhindert werden, wenn das
Fahrzeug-Bremssystem nur mit geringem Druck intermittierend betätigt wird, woraus geschlossen werden kann, dass gerade ein Kriechen des
Kraftfahrzeuges, z. B. im Stau, gewünscht wird. Wird jedoch ein nicht unerheblicher Bremsdruck, vorzugsweise innerhalb eines vorgegebenen Zeitfensters, erfasst, wird der Wunsch des Fahrers zum tatsächlichen Stillstand des Kraftfahrzeuges erkannt und diesem Wunsch durch
Einschalten der Kriechverminderung entgegengekommen.
Die Kriechverminderung bzw. Kriechverhinderung wird beispielsweise durch Hochschaltvorgänge ausgehend von einem momentan vorgewählten Gang oder durch Reduzierung des Druckes in der für den momentan vorgewählten Gang zuständigen Kupplung (Anfahrgang) realisiert. Der bekannte Stand der Technik beschäftigt sich im Vordergrund mit der Emissionsreduzierung im Fahrzeugstillstand,
Es ist Aufgabe der Erfindung, eine Steuerung eines Kraftfahrzeug- Antriebsstranges insbesondere bei niedriger Fahrgeschwindigkeit im Hinblick auf Komforterhöhung und Reproduzierbarkeit für verschiedene
Getriebeöltemperaturen und für verschiedene Leerlaufdrehzahlen des
Verbrennungsmotors zu verbessern.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug- Antriebsstranges besteht aus mindestens einem Antriebsmotor, einem Drehmomentwandler und einem Automatikgetriebe. Der Antriebsmotor und das Automatikgetriebe einschließlich Drehmomentwandler werden durch mindestens ein elektronisches Antriebssteuergerät gesteuert bzw. geregelt. Beispielsweise kann ein erstes Antriebssteuergerät in Form eines
elektronischen Motorsteuergeräts für die Steuerung des Antriebsmotors und ein zweites Antriebssteuergerät in Form eines elektronischen
Getriebesteuergeräts für die Steuerung des Automatikgetriebes vorgesehen sein. Es kann jedoch auch ein zentrales Antriebssteuergerät vorgesehen sein, in dem alle Steuerfunktionen, die die Steuerung von
Antriebsdrehmomenten betreffen, beispielsweise in Form einer sogenannten Momentenstruktur, zusammengefasst sind. Die Erfindung ist in Fahrzeugen mit einem einzigen Antriebsmotor (z. B. Brennkraftmaschine) ebenso wie bei Hybridfahrzeugen mit mindestens zwei Antriebsmotoren (z. B.
Brennkraftmaschine und Elektromotor) gleichermaßen einsetzbar.
Erfindungsgemäß ist in mindestens einem Antriebssteuergerät ein
Funktionsmodul zur Durchführung einer Kriechsteuerung implementiert. Diese Kriechsteuerung wird unabhängig von einer Bremsbetätigung aktiviert, wenn die Ist-Drehzahl des Antriebsmotors größer als eine bestimmte Soll- Drehzahl des Antriebsmotors ist und wenn die Ist-Drehzahl des
Antriebsmotors aufgrund mindestens einer bestimmten Bedingung als minimal mögliche Drehzahl des Antriebsmotors nicht reduzierbar ist.
Der Erfindung liegen folgende Überlegungen zugrunde:
Automatikgetriebe sind in aller Regel mit einem hydraulischen
Drehmomentwandler als Anfahrelement ausgestattet. Die hydraulische Kraftübertragung des Wandlers ist u.a. quadratisch abhängig von der Differenzdrehzahl Motor - Turbine. Abhängig von der hydraulischen
Kraftübertragung sowie von der Wandlerüberhöhung des
Drehmomentwandlers, der Motordrehzahl und der Gesamtübersetzung des Antriebsstrangs ergibt sich beispielsweise für den Kriech- oder
Rangierbetrieb in Fahrstufe D oder R ein bestimmtes Kriechmoment.
Bei Motoren mit höherer Leerlaufdrehzahl, beispielsweise 3-Zylinder- Motoren, ergibt sich auf Grund der quadratischen Abhängigkeit der hydraulischen Kraftübertragung von der Differenzdrehzahl Motor - Turbine ein deutlich erhöhtes Kriechmoment. Der Fahrer spürt dies an Hand eines ungewohnt starken Vorwärtsdrangs bzw. Rückwärtsdrangs des Fahrzeugs, dem er nur mit erhöhtem Bremsdruck begegnen kann. Speziell für die Rangiersituation resultiert dies in deutlich schlechterer Dosierbarkeit und vermindertem Komfort. Darüber hinaus ergibt sich in allen Situationen mit erhöhter Leerlaufdrehzahl, z.B. Kaltstart, aktivierte Klimaanlage, erhöhter Ladewunsch des elektrischen Bordnetzes oder ähnliches, ein nochmals erhöhtes Kriechmoment. Als weiterer Nachteil ist zu nennen, dass Fahrzeuge mit Automatikgetriebe und Drehmomentwandler beispielsweise an leichten Steigungen auf Grund des konstant anliegenden Kriechmoments nicht zurückrollen können, ohne dass der Fahrer die Fahrstufe wechselt, also z.B. von D nach R. Fahrzeuge mit Anfahrkupplung sind in der Regel in der Lage alleine durch Fahrpedalbetätigung an Steigungen vorwärts und rückwärts zu rollen.
Es wird daher erfindungsgemäß ein Verfahren vorgeschlagen, um das Kriechmoment bei einem Automatikgetriebe mit Drehmomentwandler zu regeln. Hierzu soll ein reibschlüssiges Schaltelement (mindestens eine Kupplung oder Bremse) im Getriebe im Schlupf betrieben bzw. geregelt werden. Das im Schlupf betriebene Schaltelement ist dadurch bestimmend für das an den Abtrieb gelangende Moment und damit die Fahrzeug- Beschleunigung. Die Schlupfdrehzahl im Schaltelement ergibt sich aus dem sich ergebenden Drehzahlverhältnis aus der hydraulischen Kraftübertragung am Drehmomentwandler.
Idealerweise kann als Schaltelement dasjenige benutzt werden, welches für die sogenannte Standabkoppelungs- oder auch NIC-Funktion (NIC=Neutral
Idle Control), verwendet wird. Bei der NIC-Funktion handelt es sich um ein Öffnen des Schaltelements im Stillstand oder beim Ausrollen, um die
Getriebeeffizienz durch Verringerung der Wandler-Schlupfdrehzahl und damit der Verlustleistung zu steigern. Die NIC-Funktion wird in der Regel über Reduktion des Bremsdruck durch den Fahrer verlassen.
Durch die neue Funktion würde das N IG-Schaltelement aus NIC kommend direkt in den geregelten Betrieb übergehen. Die Ansteuerung bzw. Regelung des Schaltelements bzw. die Kraftschlussregelung der mindestens einen Kupplung kann hierzu in Abhängigkeit von verschiedenen
Eingangsparametern, beispielsweise Fahrpedal, Motormoment, Drehzahl des Antriebsmotors, Fahrwiderstand, Abtriebsdrehzahl, Fahrzeuggeschwindigkeit etc., erfolgen. In vorteilhafter Ausgestaltung wäre ferner ein komplettes Software-Modul (Funktionsmodul) denkbar, welches sämtliche Funktionen, die von dem zu öffnenden Schaltelement gefordert werden, koordiniert, wie z.B. NIC;
Anfahrunterstützung, MSA (=Motor-Start-Stopp-Automatik) und jetzt neu vorgeschlagen die Kriechmomentenregelung bzw. Kriechsteuerung.
Die Vorteile Sassen sich wie folgt zusammenfassen:
• Realisierbarkeit eines niedrigen Kriechmoments bei Motoren mit hoher Leerlaufdrehzahl und Automatikgetriebe mit hydraulischem
Drehmomentwandler.
• Realisierbarkeit eines beliebigen Kriechmoments bei Hybridfahrzeugen mit einer elektrisch und einer über ein Automatikgetriebe
verbrennungsmotorisch angetriebenen Achse.
• Realisierbarkeit eines gleichbleibenden Kriechmoments unabhängig von temporären Zuständen mit höherer Leerlaufdrehzahl (z.B. Klimaanlage, Warmlauf, Ladezustand, Partikelfilterregeneration, Rekuperation im Stand bei Hybrid, ...)
• Ermöglichung der Funktion„Kriechen auf Anforderung", wie sie aktuell im M3 mit DKG umgesetzt ist.
• Verbesserte Dosierbarkeit im Rangier-, Parkier- und Stop-and-Go- Betrieb.
• Knarzgeräusche beim Halten des Fahrzeugs über die Bremse können minimiert werden.
• Realisierbarkeit einer Rückrollfunktion an Steigungen abhängig von der Fahrpedalstellung.
In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Die einzige Figur zeigt eine Antriebsanordnung für Kraftfahrzeuge bestehend aus einer Brennkraftmaschine als Antriebsmotor, einem Drehmomentwandler und einem automatischen Getriebe mit einer erfindungsgemäßen Kriechmomentregelung bzw. Kriechsteuerung.
In der Figur ist ein Antriebsmotor 1 , beispielsweise eine Brennkraftmaschine, mit einem Automatikgetriebe 2 über einen Drehmomentwandler 3 verbunden. Die Pumpe P des Drehmomentwandlers 3 wird durch die
Brennkraftmaschine 1 angetrieben. Bei eingeschalteter Brennkraftmaschine 1 wird durch die Pumpe P Ölstrom über das Leitrad L des
Drehmomentwandlers 3 auf die Schaufein der Turbine T gefördert. Die Turbine T des Drehmomentwandlers 3 ist mit dem Eingangsstrang des Getriebes 2 drehfest verbunden. Mit Block 4 werden ergänzend schematisch weitere Kupplungen und Radsätze des Getriebes 2 angedeutet.
Die Brennkraftmaschine 1 wird grundsätzlich von einem elektronischen Motorsteuergerät 6 als erstes Antriebssteuergerät gesteuert. Das
Automatikgetriebe 2 wird grundsätzlich von einem elektronischen
Getriebesteuergerät 7 als zweites Antriebssteuergerät gesteuert. Alternativ kann jedoch auch nur ein einziges zentrales Antriebssteuergerät vorhanden sein. In diesem Ausführungsbeispiel erhält das Getriebesteuergerät 7 als mindestens ein erfindungsgemäßes Antriebssteuergerät Eingangssignale wie beispielsweise die Fahrzeuggeschwindigkeit v, die Fahrpedalstellung, die Ist- Drehzahl n_ist des Antriebsmotors 1 und die Getriebeöltemperatur T_öl.
Zum Einlegen eines momentan vorgewählten Ganges wird vom
Getriebesteuergerät 7 mindestens eine diesem Gang zugeordnete Kupplung, hier beispielsweise die Kupplung 5 eines Anfahrganges (z. B. 1. Gang, 2. Gang oder Rückwärtsgang), geschlossen, um das über den Eingangsstrang wirkende Drehmoment auf den Abtriebsstrang des Getriebes 2 zu
übertragen. Bei Stillstand des Kraftfahrzeuges ist die Drehzahl des
Abtriebsstanges gleich Null. Läuft jedoch bei Stillstand des Kraftfahrzeuges die Brennkraftmaschine mit Leerlaufdrehzahl (njst= n_LL) erfolgt über die Pumpe P des Drehmomentwandlers 3 eine Drehmomentübertragung auf die Turbine T, die jedoch bei abgebremstem Kraftfahrzeug und geschlossener Kupplung 5 nicht für den Antrieb des Kraftfahrzeuges ausgenützt werden kann. Diese Verlustleistung der Brennkraftmaschine 1 führt zu unnötigem Kraftstoffverbrauch. Bei bekannten Verfahren wird zur Lösung dieses
Problems während des Stillstands des Kraftfahrzeuges die Kupplung 5 vollständig oder nahezu vollständig geöffnet, so dass auf den Abtriebsstrang des Getriebes 2 kein oder nur ein minimales Moment übertragen wird
(Kriechverhinderung bzw. Kriechverminderung). Insbesondere ein
vollständiges Öffnen der Kupplung 5 zur Kriechverminderung bzw.
Kriechverhinderung führt zwar zur Optimierung der
Kraftstoffverbrauchsreduzierung, verschlechtert aber den Komfort beim Ausschalten der Kriechverminderung und beim Übergang zum
Anfahrvorgang. Daher umfasst die erfindungsgemäße Kriechsteuerung nicht zwangsweise nur ein vollständiges Öffnen der Kupplung 5.
Die erfindungsgemäße Kriechmomentregelung bzw. Kriechsteuerung KS ist nicht für eine Kriechverminderung im Stillstand des Fahrzeuges vorgesehen, sondern eher im Gegenteil für die Situation des Ankriechens und für ein gezieltes Kriechen während der Fahrt insbesondere bei niedriger
Fahrgeschwindigkeit v.
Grundsätzlich kann zwar auch eine Kriechverminderung nach dem Stand der Technik eingeschaltet werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit v Null ist oder schon wenn der vom Fahrer ausgelöste Bremsdruck p grösser als eine erste vorgegebene Schwelle ist.
Die Kriechverminderung (ausgehend von einer geöffneten Kupplung 5) wird jedoch erfindungsgemäß unabhängig von einer Bremsbetätigung oder einem Stillstand des Kraftfahrzeuges in eine gezielte Kriechsteuerung übergeführt, wenn die Ist-Drehzahl n ist des Antriebsmotors 1 größer als eine bestimmte Soll-Drehzahl n soll des Antriebsmotors 1 ist und die Ist-Drehzahl n ist des Antriebsmotors 1 aufgrund mindestens einer bestimmten Bedingung als minimal mögliche Drehzahl n_min nicht reduzierbar ist,
Parameter, durch die eine Reduzierbarkeit eingeschränkt sein kann, sind insbesondere akustische Verhältnisse, eine Motorabwürgeverhinderung, emissionsreduzierende Vorgaben und/oder gewünschte Generatorleistungen zur ausreichenden Batterieladung. Somit kann die minimal mögliche
Drehzahl n_min auch variabel sein.
Die Soll-Drehzahl n_soll des Antriebsmotors 1 wird ausgehend von einem vollständigen Kraftschluss im Getriebe 2 abhängig vom gewünschten
Fahrzeugverhalten, von der Getriebeöltemperatur T_öl und der
Drehmomentwandler-Charakteristik k bestimmt und kann auch variabel sein. Die Soll-Drehzahl n_soll des Antriebsmotors 1 kann beispielsweise durch Auswertung von gemessenen Parametern explizit oder aufgrund empirisch ermittelter Erfahrungswerte imaginär bestimmt sein.
Das Getriebesteuergerät oder Antriebssteuergerät 7 enthält ein
Funktionsmodul 8 vorzugsweise in Form eines Programmmoduls zur Durchführung der Kriechsteuerung KS. Durch die Kriechsteuerung KS wird beim Anfahren aus dem Stillstand oder während der Fahrt - die minimal mögliche Drehzahl n_min des Antriebsmotors 1 nicht unterschreitend - der Schlupf hier mindestens der für den aktuell eingelegten Gang zuständigen Kupplung 5 im Automatikgetriebe 2 derart geregelt, dass durch diese
Kraftschlussregelung KR eine vorgegebene Soll-Beschleunigung a_soll ungleich Null oder Soll-Geschwindigkeit v_soll ungleich Null erreicht, aber nicht überschritten wird.
In einer ersten Alternative Alt 1 für die erfindungsgemäße Kriechsteuerung KS wird der aktuell eingelegte Gang beibehalten und die entsprechende Kraftschlussregelung KR bei einer Kupplung (hier Kupplung 5) des aktuell eingelegten Ganges ohne vorherige Hoch- oder Rückschaltung durchgeführt.
In einer zweiten Alternative Alt 2 für die erfindungsgemäße Kriechsteuerung KS wird in einer ersten Stufe eine kraftschlüssige Hochschaltung HS in einen höheren Gang ohne Kraftschlussregelung KR und in einer zweiten Stufe bei Überschreiten einer vorgegebenen verhältnismäßig niedrigen
Fahrgeschwindigkeitsschwelle v>Su (z. B. 5 km/h) eine Rückschaltung RS durchgeführt. Danach wird anschließend die für den in der zweiten Stufe aktuell eingelegten Gang zuständige Kupplung 5 zur Kraftschlussregelung KR schlupfgeregelt. Die Hochschaltung HS führt zunächst zur
Abtriebsmomentreduzierung bei gleichzeitigem Bauteilschutz, da mit einer höheren Übersetzung noch keine Schlupfregelung nötig ist und dennoch im Augenblick des Ankriechens eine gegenüber dem niedrigeren Gang reduzierte Fahrzeugbeschleunigung einsetzt. Die Rückschaltung mit
Schlupfregelung ist erforderlich, um dann doch - dosiert - zu kriechen.
Vorzugsweise erfolgt die erfindungsgemäße Regelung nicht auf Basis von Beschleunigungen aus Soll-Ist Drehzahlen, sondern auf Basis einer aus Drehzahl und Hardware-Charakteristik basierenden Momentenbetrachtung. Für den Einsatz in Hybridfahrzeugen werden die durch die Kriechreduzierung erzeugten oder zu erzeugenden Momente in der Momentenbilanz
berücksichtigt und durch Elektromotoren im Antrieb ergänzt oder reduziert.
Durch dieses erfindungsgemäße Ausführungsbeispiel wird ein automatisches Getriebe mit einer Kriechsteuerung insbesondere während der Fahrt bei niedrigen Fahrgeschwindigkeiten (z. B. Einpark- oder Ausparkvorgang) geschaffen, durch die der Komfort, der Bauteileschutz und die
Emissionsreduzierung gleichermaßen optimiert sind.

Claims

Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Steuerung eines Kraftfahrzeug-Antriebsstranges, bestehend aus mindestens einem Antriebsmotor (1 ), einem Drehmomentwandler, (3) und einem Automatikgetriebe(2), mit mindestens einem elektronischen Antriebssteuergerät (6, 7), in dem ein Funktionsmodul (8) zur Durchführung einer
Kriechsteuerung (KS) implementiert ist, wobei diese
Kriechsteuerung (KS) unabhängig von einer Bremsbetätigung aktivierbar ist, wenn die Ist-Drehzahl (n_ist) des Antriebsmotors (1 ) größer als eine bestimmte Soll-Drehzahl (n_soll) des
Antriebsmotors (1 ) ist und die Ist-Drehzahl (njst) des
Antriebsmotors (1 ) aufgrund mindestens einer Bedingung als minimal mögliche Drehzahl (n_min) nicht reduzierbar ist.
2. Vorrichtung nach Patentanspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Funktionsmodul (8) ein Programmmodu! zur Durchführung der Kriechsteuerung (KS) ist, durch die beim Anfahren aus dem Stillstand oder während der Fahrt - die minimal mögliche Drehzahl (n_min) des Antriebsmotors (1 ) nicht unterschreitend - der Schlupf mindestens einer für den aktuell eingelegten Gang zuständige Kupplung (5) oder Bremse im Automatikgetriebe (2) derart regelbar ist, dass durch diese Kraftschlussregelung (KR) eine vorgegebene Soll-Beschleunigung (a_soll) ungleich Null oder Soll- Geschwindigkeit (v_soll) ungleich Null erreicht wird. Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass durch entsprechende
Ausgestaltung des Funktionsmoduls (4) die Kriechsteuerung (KS) zweistufig durchführbar ist, wobei in einer ersten Stufe eine kraftschlüssige Hochschaltung (HS) in einen höheren Gang ohne Kraftschlussregelung (KR) und in einer zweiten Stufe bei
Überschreiten einer vorgegebenen Fahrgeschwindigkeitsschwelle (Su) eine Rückschaltung (RS) durchführbar ist, wonach
anschließend mindestens eine für den in der zweiten Stufe aktuell eingelegten Gang zuständige Kupplung (5) oder Bremse zur Kraftschlussregelung (KR) schlupfregelbar ist.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebesteuergerät (7) oder das Motorsteuergerät (6) ein Programmmodul aufweist, durch das die Soll-Drehzahl (n_soll) des Antriebsmotors (1 ) ausgehend von einem vollständigen Kraftschluss im Getriebe (2) abhängig von der Getriebeöltemperatur (T öl) und der Drehmomentwandler- Charakteristik (k) bestimmt wird.
Vorrichtung nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Getriebesteuergerät (7) oder das Motorsteuergerät (6) ein Programmmodul aufweist, durch das das Vorliegen einer nicht reduzierbaren minimal möglichen
Drehzahl (n_min) des Antriebsmotors (1 ) abhängig von
Bedingungen bezüglich akustischer Verhältnisse, bezüglich einer Motorabwürgeverhinderung, bezüglich emissionsreduzierender Vorgaben und/oder bezüglich einer gewünschten
Generatorladeleistung bestimmt wird.
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