DE10040657A1 - Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystemes eines Kraftfahrzeuges - Google Patents

Abstract

Es wird ein Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges mit einer elektronischen Getriebesteuerung für ein Automatgetriebe und einer damit verbundenen elektronischen Motorsteuerung für einen Antriebsmotor vorgeschlagen. Dabei werden in einem Schubbetrieb des Antriebssystems während eines Übergangs eines Getriebeelementes von einem offenen in einen geschlossenen oder einen schlupfenden Zustand bei einem Einkuppelvorgang des Getriebes oder einem Anregelvorgang des Getriebeelementes rotatorische Massen des Motors derart geregelt und/oder gesteuert beschleunigt, daß eine Fahrzeugverzögerung kleiner als ein vorgebbarer Toleranzwert ist.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges nach der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.

Aus der Praxis bekannte Antriebssysteme umfassen je­ weils einen Antriebsmotor und ein zwischen dem Antriebsmo­ tor und dem Abtrieb eines Kraftfahrzeuges angeordnetes Schalt- bzw. Automatgetriebe. Um eine für einen Fahrer mög­ lichst komfortable Funktionsweise des Antriebssystems zur Verfügung zu stellen, weist das Antriebssystem üblicherwei­ se ein elektronisches Steuersystem auf, welches neben wei­ teren Steuereinheiten eine elektronische Getriebesteuerung beispielsweise für ein Automatgetriebe und eine damit über geeignete Schnittstellen verbundene elektronische Motor­ steuerung für einen Antriebsmotor umfaßt.

Die elektronischen Getriebesteuerungen automatischer Getriebe haben die Aufgabe, den Fahrer zu entlasten und dabei eine für die jeweilige Fahrsituation bezüglich Ver­ brauch, Fahrleistung und Komfort optimale Übersetzung zu wählen. Dabei führt die elektronische Getriebesteuerung vorrangig die Wahl des günstigsten Gangs und die Steuerung des Schaltablaufs durch, wobei diese Wahl in Abhängigkeit verschiedener Größen durchgeführt wird. Eine derartige Grö­ ße hierfür stellt das Motordrehmoment dar, welches bei aus der Praxis bekannten Steuersystemen direkt an die elektro­ nische Getriebesteuerung für die Gangwahl weitergegeben und verwendet werden kann. Alternativ hierzu kann das Drehmo­ ment jedoch auch aus anderen Meßgrößen, wie z. B. der Dros­ selklappenstellung oder der dem Motor zugeführten Luftmas­ se, gesondert ermittelt werden. Weiter werden der Fahrzu­ stand, die Gangwechselart und die Fahrgeschwindigkeit be­ rücksichtigt, wenn die Druckansteuerung der Kupplungen des Getriebes und ihre Anpassung an das zu übertragende Moment vorgenommen wird. Das Steuersystem schaltet auf diese Art und Weise in Abhängigkeit der Getriebeabtriebsdrehzahl und der Motorlast gegebenenfalls unter selbstlernender Anpas­ sung an den Fahrstil eines Fahrers und die vorliegende Ver­ kehrssituation mit hohem Schaltkomfort den geeigneten Gang.

Bei Schaltungen, d. h. einem Gangwechsel bzw. Übergang von einer Neutralstellung zu einer bestimmten Übersetzung des Getriebes, wird in Abhängigkeit des jeweiligen Be­ triebspunktes in Schub- bzw. Bremsschaltungen sowie Zug­ schaltungen unterschieden. Dabei werden als Zugschaltungen alle Schaltungen bei einem Leistungsfluß vom Antriebsmotor zum Abtrieb eines Kraftfahrzeuges bezeichnet, während Brems- oder Schubschaltungen alle Schaltungen bezeichnen, bei denen der Antrieb aus der potentiellen oder kinetischen Energie des Fahrzeugs ausgehend vom Abtrieb des Fahrzeugs zum Motor hin erfolgt.

Eine Steuerung einer Schaltung im Schubbetrieb erweist sich bei den bekannten Antriebssystemen jedoch häufig als unkomfortabel, da insbesondere bei einem Gangeinlegen bei höheren Fahrgeschwindigkeiten im Schubbetrieb eine Mo­ tordrehzahl kleiner als eine Getriebeeingangsdrehzahl ist und eine Wiederherstellung des Kraftflusses des Antriebs­ stranges des Antriebssystems eine nicht unbeträchtliche Fahrzeugverzögerung zur Folge hat. Die Verzögerung des Fahrzeugs wird durch den Bedarf an kinetischer Energie zum Beschleunigen der rotatorischen Massen von Motor und Ge­ triebe verursacht.

Darüber hinaus tritt im Schubbetrieb durch das Hochbe­ schleunigen der rotatorischen Massen des Motors über eine zuschaltende Kupplung eine erhebliche Belastung dieser Kupplung auf, da zur Vermeidung von Komforteinbußen die zulässig auftretende Fahrzeugverzögerung begrenzt wird, und die Begrenzung über eine Verlängerung der Schleifzeit der zuschaltenden Kupplung eingestellt wird.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, ein Verfah­ ren zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeugs mit einer elektronischen Getriebesteuerung für ein Automatgetriebe zu schaffen, mit dem eine Fahrzeug­ verzögerung im Schubbetrieb während einer Schaltung be­ grenzt werden kann und gleichzeitig eine Kupplungsbelastung erheblich reduziert werden kann.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.

Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren, bei dem zur Be­ grenzung einer Fahrzeugverzögerung in einem Schubbetrieb des Antriebssystems die rotatorischen Massen des Motors geregelt und/oder gesteuert beschleunigt werden, kann die benötigte Beschleunigungsenergie in vorteilhafter Weise durch den Motor selbst aufgebracht werden.

Weiter kann durch den erfindungsgemäßen positiven Mo­ toreingriff während eines Überganges eines Getriebeelemen­ tes von einem offenen in einen geschlossenen oder einen schlupfenden Zustand bei einem Einkuppelvorgang des Getrie­ bes und/oder einem Anregelvorgang des Getriebeelementes im Schubbetrieb in vorteilhafter Weise ein applizierbarer Ver­ lauf der Fahrzeugverzögerung eingestellt werden, wobei die Fahrzeugverzögerung zur Realisierung eines sehr komforta­ blen Schaltverhaltens annähernd konstant unterhalb eines vorgebbaren Toleranzwertes gehalten werden kann.

Zusätzlich ergibt sich durch die erfindungsgemäße ge­ regelte und/oder gesteuerte Beschleunigung der rotatori­ schen Massen des Motors während des Einkuppelvorganges des Getriebes bzw. des Anregelvorganges des Getriebeelementes auch die Möglichkeit, eine applikative Verzögerungserhöhung derart zu realisieren, daß ein Fahrer bei ansonsten hohem Schaltkomfort die Verzögerungsänderung als Rückmeldung des Fahrzeugs wahrnimmt, und ein Kraftfluß des Antriebssystemes bzw. des Antriebsstranges zwischen einem Abtrieb des Fahr­ zeugs und dem Motor wieder hergestellt ist.

Durch das geregelte und/oder gesteuerte Beschleunigen der rotatorischen Massen des Motors im Schubbetrieb während eines Einkuppelvorganges des Getriebes ergibt sich weiter der Vorteil, daß Einkuppelvorgänge im Schubbetrieb in einem großen Drehzahlbereich, insbesondere auch bei höheren Dreh­ zahlen des Abtriebs, durchgeführt werden können, ohne eine Einschränkung des Fahrkomforts zu erhalten.

Ein weiterer Vorteil ist, daß ein Einkuppelvorgang des Getriebes oder ein Anregelvorgang des Getriebeelementes auch keinerlei Einschränkung der Fahrsicherheit bedeutet, da durch eine gleichmäßige, insbesondere begrenzte Verzöge­ rung des Fahrzeugs auch in Sonderprogrammen, wie beispiels­ weise einem Winterfahrprogramm, ein Ausbrechen des Fahr­ zeugs infolge einer zu starken Verzögerung der Fahrzeugge­ schwindigkeit ausgeschlossen werden kann.

Der hier verwendete Begriff "Getriebeelement" steht stellvertretend für eine schaltbare Kupplung, welche zur Herstellung bzw. zum Aufheben des Kraftflusses in dem An­ triebssystem geschlossen, in einen schlupfenden Zustand gebracht bzw. geöffnet wird. Darüber hinaus ist unter dem Begriff "Getriebeelement" auch eine geregelte Wandlerkupp­ lung eines Wandlers eines Automatgetriebes zu verstehen, welche ebenfalls in Abhängigkeit der jeweiligen Betriebssi­ tuation des Antriebssystems von einem offenen in einen ge­ schlossenen oder einen schlupfenden Zustand übergeführt wird.

Unter Berücksichtigung dieser Auslegung des Begriffes "Getriebeelement" ergibt sich weiter der Vorteil, daß mit dem erfindungsgemäßen Verfahren beim Einkuppeln bzw. Gang­ einlegen sowie bei einem Anregelvorgang der Wandlerkupplung erheblich kürzere Schaltzeiten bei gleichzeitig gesteiger­ tem Fahrkomfort realisiert werden können.

Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungen der Erfindung sind den Patentansprüchen und den nachfolgend anhand der Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausfüh­ rungsbeispielen entnehmbar.

Es zeigt:

Fig. 1 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens und

Fig. 2 eine weitere Ausführungsform des erfindungs­ gemäßen Verfahrens gemäß Fig. 1, wobei stark schematisierte Druck- und Drehzahlverläufe bei einer geregelten und gesteuerten Be­ schleunigung der rotatorischen Massen eines Motors während eines Anregelvorganges eines Getriebeelementes im Schubbetrieb darge­ stellt sind.

Die Fig. 1 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Steuerung und Regelung eines Antriebssystems eines Kraftfahrzeuges mit einer elektronischen Getriebesteuerung für ein Automatgetriebe und einer damit signaltechnisch verbundenen elektronischen Motorsteuerung für einen An­ triebsmotor. Der Antriebsmotor ist im vorliegenden Ausfüh­ rungsbeispiel als eine Verbrennungskraftmaschine ausge­ führt, wobei das Verfahren auch bei einem als elektrische Maschine ausgebildeten Motor oder auch einer Kombination aus einer Verbrennungskraftmaschine und einer elektrischen Maschine angewendet werden kann.

In einem Schubbetrieb des Antriebssystems werden wäh­ rend eines Übergangs eines Getriebeelementes von einem of­ fenen in einen geschlossenen oder einen schlupfenden Zu­ stand bei einem Einkuppelvorgang des Getriebes rotatorische Massen des Motors derart geregelt und gesteuert beschleu­ nigt, daß eine dabei auftretende Fahrzeugverzögerung klei­ ner als ein vorgegebener Toleranzwert ist. Darüber hinaus findet das Verfahren bei einem Anregelvorgang des Getrie­ beelementes Anwendung, um die Fahrzeugverzögerung in einem Schubbetrieb gegenüber einem Toleranzwert zu begrenzen.

Bei dem genannten Getriebeelement handelt es sich um eine schaltbare Kupplung bzw. um eine geregelte Wandler­ kupplung eines Wandlers, wobei die nachfolgend beschriebene Vorgehensweise zur Durchführung des Verfahrens der Einfach­ heit halber anhand der Funktionsweise einer Schaltkupplung beschrieben werden soll, wobei die beschriebene Funktions­ weise bzw. Durchführung des Verfahrens entsprechend für eine geregelte Wandlerkupplung gelten soll.

In einem ersten Schritt S1 des Ablaufdiagramms gemäß Fig. 1 wird zunächst geprüft, ob generell eine Schaltung durchgeführt werden soll bzw. ob ausgehend von einer Fah­ rerwunschvorgabe ein Gang in dem Automatgetriebe eingelegt werden soll. Als weiteres Startkriterium des Verfahrens wird im Schritt S1 überprüft, ob ein Signal vorliegt, wel­ ches einen Anregelvorgang bzw. einen Einregelvorgang der Kupplung während eines Schubbetriebes zur Folge hat.

Bei Vorliegen eines positiven Prüfergebnisses in Schritt S1 wird in einem zweiten Schritt S2 anhand einer Unterscheidungsfunktion überprüft, ob die mit der elektro­ nischen Getriebesteuerung signaltechnisch verbundene elek­ tronische Motorsteuerung einen positiven Motoreingriff über eine Vorgabe eines Sollwertes eines Gradienten ng_mot_soll der Motordrehzahl oder eines Sollverlaufes eines Motormo­ mentes m_mot unterstützt oder nicht.

Je nachdem, welcher Vorgabemodus in Abhängigkeit der Ausgestaltung der elektronischen Motorsteuerung ausgewählt wird, erfolgt zur Beschleunigung der rotatorischen Massen des Motors von der elektronischen Getriebesteuerung eine Vorgabe des Sollwertes des Gradienten ng_mot_soll der Mo­ tordrehzahl oder des Sollverlaufes des Motormomentes m_mot an die elektronische Motorsteuerung mit dem Ziel, daß beim Einstellen der vorgegebenen Sollwerte wenigstens annähernd ein Synchronpunkt bezüglich der Drehzahlen des Motors und des Automatgetriebes bzw. des Abtriebs erreicht wird.

Die Vorgabe des Sollwertes des Gradienten ng_mot_soll der Motordrehzahl bzw. des Sollverlaufes des Motormomen­ tes m_mot erfolgt in sich jeweils an den Schritt S2 an­ schließenden Schritten S3 bzw. S4.

In die Vorgabe bzw. Berechnung des Sollwertes des Gra­ dienten ng_mot_soll der Motordrehzahl und des Sollverlaufes des Motormomentes m_mot fließt jeweils ein Ist- Wert n_mot_ist der Motordrehzahl, eine Differenzdreh­ zahl nd_mot zwischen dem Ist-Wert n_mot_ist der Motordreh­ zahl und einen Synchronwert n_mot_syn der Motordrehzahl sowie eine eventuell vorliegende Fahrerwunschvorgabe ein. Der Synchronwert n_mot_syn der Motordrehzahl stellt den Wert dar, an welchem die Motordrehzahl n_mot wenigstens annähernd einer Getriebeeingangsdrehzahl entspricht.

Alternativ zu der Vorgabe der Differenzdrehzahl nd_syn kann die Vorgabe der elektronischen Getriebesteuerung in Abhängigkeit eines Sollschlupfwertes s_soll der Kupplung bzw. der Wandlerkupplung erfolgen.

Nach der Vorgabe bzw. der Berechnung des Soll-Wertes des Gradienten ng_mot_soll bzw. des Soll-Verlaufes des Mo­ tormomentes m_mot erfolgt in den Schritten S5 bzw. S6 je­ weils die Ausgabe der bestimmten bzw. berechneten Soll- Werte, wobei in die Vorgabe oder Berechnung des Soll-Ver­ laufes des Motormomentes m_mot zusätzlich ein Ist- Wert m_mot_ist des Motormomentes, eine eventuell vorliegen­ de Fahrerwunschvorgabe, Trägheitsmomente der rotatorischen Massen des Motors und des Automatgetriebes sowie eine in dem Automatgetriebe vorliegende Übersetzung Eingang finden.

Im Anschluß an die Ausgabe des Soll-Werts des Gradien­ ten ng_mot_soll bzw. des Soll-Verlaufs des Motormomen­ tes m_mot erfolgt jeweils in Schritten S7 bzw. S8 eine Prü­ fung, inwieweit die Vorgabe bzw. die Berechnung des Soll­ wertes des Gradienten ng_mot_soll der Motordrehzahl bzw. der Sollwertverlauf des Motormomentes m_mot oder des Soll­ schlupfwertes s_soll erreicht worden ist.

Ergibt die Prüfung des Schrittes S7, daß ein aktueller Ist-Wert n_mot_ist der Motordrehzahl einem Soll­ alert n_mot_soll der Motordrehzahl entspricht bzw. ein aktu­ eller Ist-Schlupfwert s_ist gleich dem Sollschlupf­ wert s_soll ist, wird das Verfahren, d. h. der positive Mo­ toreingriff, beendet. Wird hingegen festgestellt, daß zwi­ schen dem Ist-Wert n_mot_ist der Motordrehzahl bzw. dem Ist-Wert s_ist des Schlupfes der Kupplung und den Soll- Werten n_mot_soll bzw. s_soll Abweichungen vorliegen, wird in einem Schritt S9 ein Korrekturwert berechnet, mit dem eine erneute Vorgabe des Soll-Wertes des Gradien­ ten ng_mot_soll der Motordrehzahl durchgeführt wird. Mit diesem neu bestimmten Soll-Wert ng_mot_soll des Gradienten der Motordrehzahl wird die Schleife zur Einstellung einer Motorsolldrehzahl n_mot_soll erneut durchlaufen.

Wird bei der Prüfung des Schrittes S8 festgestellt, daß ein aktueller Wert des Motormomentes m_mot_ist von dem angestrebten Soll-Wert m_mot_soll des Motormomentes ab­ weicht, wird ausgehend von Schritt S8 vor den Schritt S4 zurückverzweigt und ein neuer Soll-Verlauf des Motormomen­ tes m_mot berechnet und vorgegeben.

Ist der aktuelle Ist-Wert n_mot_ist des Motormomentes wenigstens annähernd gleich dem einzustellenden Soll- Wert n_mot_soll des Motormomentes, wird in einem Schritt S10 geprüft, ob der Synchronpunkt des Motors und des Automatgetriebes erreicht ist bzw. ob ein aktuell fest­ gestellter Ist-Wert s_ist des Schlupfes dem einzustellenden Sollschlupfwert s_soll entspricht.

Ergibt die Prüfung während des Schrittes S10, daß der Synchronpunkt zwischen dem Motor und dem Automatgetriebe noch nicht erreicht worden ist oder der aktuelle Ist- Wert s_ist des Schlupfes der Kupplung nicht dem vorgegebe­ nen Sollschlupfwert s_soll entspricht, wird wie bei einem negativen Prüfergebnis des Schrittes S8 vor den Schritt S4 zurückverzweigt und erneut ein Soll-Verlauf des Motormomen­ tes m_mot in Abhängigkeit der zuvor genannten Eingangsgrö­ ßen berechnet, wobei die Werte der Eingangsgrößen den aktu­ ellen Betriebspunkten des Motors und des Automatgetriebes entsprechen.

Ergibt die Prüfung in Schritt S10 jedoch, daß der Syn­ chronpunkt erreicht ist bzw. ein aktueller Ist-Wert s_ist des Schlupfes gleich dem Sollschlupfwert s_soll entspricht, wird der positive Motoreingriff bzw. das Verfahren beendet.

In Fig. 2 sind stark schematisierte Druck- und Dreh­ zahlverläufe bei einer geregelten und gesteuerten Beschleu­ nigung der rotatorischen Massen des Motors während eines Anregelvorganges einer geregelten Wandlerkupplung im Schub­ betrieb dargestellt.

Mit einer Linie "S" ist die zeitliche Dauer des Anre­ gelvorganges von ihrem Beginn, bei dem die ein Schaltsignal symbolisierende Linie "S" von einem Wert "0" auf einen Wert "1" springt, über eine Zeit t bis zum Ende der Schal­ tung, bei dem die Linie "S" wieder auf den Wert "0" zurück­ springt, dargestellt.

Wie mit einer Linie "n_t" für die Turbinendrehzahl ei­ nes als Anfahrelement bei dem Automatgetriebe dienenden Wandlers und einer Linie "n_mot" für die Motordrehzahl dar­ gestellt ist, bleibt die Turbinendrehzahl n_t während des Anregelvorganges annähernd konstant, während die Motordreh­ zahl kontinuierlich auf einen Soll-Wert n_mot_soll angeho­ ben wird.

Mit einer weiteren Linie "1/nue" ist das vorgegebene Soll-Drehzahlverhältnis zwischen der Motor- Solldrehzahl n_mot zur Turbinendrehzahl n_t des Wandlers dargestellt, welches einen reziproken Wert zu dem üblicher­ weise als Drehzahlkennwert "nue" bezeichneten Quotienten zwischen der Turbinendrehzahl n_t und der Motordreh­ zahl n_mot darstellt. Das Drehzahlverhältnis 1/nue ist vor­ gegeben und folgt während der Schaltung in Abhängigkeit seines Startwertes einer applizierten Sollwertvorgabe.

Wie Fig. 2 zu entnehmen ist, ist in einer ersten mit den durchgezogenen Linien "n_mot", "1/nue", "n_ab" und "m_ab" dargestellten Ausführung das Verhältnis 1/nue der Motor-Solldrehzahl n_mot_soll zur Turbinendrehzahl n_t des Wandlers als ein konstanter Wert vorgegeben, wie auch dem gleichbleibenden Abstand der Linien "n_t" und "n_mot" in einer ersten Phase PH1 der Schaltung zu entnehmen ist. Die Soll-Motordrehzahl n_mot_soll wird zu Beginn des Anregel­ vorganges aus einem Schubkennfeld des Wandlers in Abhängig­ keit des vorgegebenen Verhältnisses 1/nue der Motor-Soll- drehzahl n_mot zur Turbinendrehzahl n_t des Wandlers ermit­ telt. Da die Turbinendrehzahl n_t bei dem hier betreffenden Stufenautomatgetriebe nicht veränderbar ist, wird zur Ein­ haltung eines gleichbleibenden Drehzahlverhältnisses die Motordrehzahl n_mot in Abhängigkeit des Drehzahlverhältnis­ ses 1/nue gemäß dem hierfür vorgegebenen konstanten Wert verändert. Dabei werden die rotatorischen Massen des Motors in einer zweiten Phase PH2 der Schaltung nunmehr so be­ schleunigt, daß deren Beschleunigungsenergie ausreicht, um die rotatorischen Massen auf die Synchrondrehzahl des ein­ zulegenden Ganges zum Synchronpunkt in einer dritten Pha­ se PH3 der Schaltung zu beschleunigen. Die Ansteuerung hierzu wird derart vorgenommen, daß die elektronische Ge­ triebesteuerung an die elektronische Motorsteuerung die erforderliche Motordrehzahl n_mot_soll ausgibt, welche von der elektronischen Motorsteuerung auf an sich bekannte Wei­ se aufbereitet wird, um entsprechende Befehle an die Stell­ glieder des Antriebsmotors weiterzugeben.

Aufgrund der Einstellung eines konstanten Drehzahlver­ hältnisses 1/nue der Motor-Solldrehzahl n_mot zur Turbinen­ drehzahl n_t des Wandlers ergibt sich eine Fahrzeugverzöge­ rung entsprechend dem Schubkennfeld des Wandlers, wie den Kurven zum Verlauf der Abtriebsdrehzahl n_ab und des Ab­ triebsmoments m_ab in der zweiten Phase PH2 der Schaltung zu entnehmen ist. Dabei ist je nach Vorgabe des Wertes für das Drehzahlverhältnis 1/nue eine beliebige applikative Verzögerungserhöhung während der Schaltung im Schubbetrieb möglich.

Bei der Variante des Verfahrens gemäß Fig. 2 wird als Komfortkriterium weiterhin vorgegeben, daß die Motordreh­ zahl n_mot stets kleiner als die Turbinendrehzahl n_t ist, da sich damit der Antriebsstrang sicher im Schubbetrieb befindet und auch bei sehr kurzen Schaltzeiten gewährlei­ stet ist, daß kein Flankenwechsel in den Zahnradpaarungen von der Schub- auf die Zugflanke mit entsprechend unange­ nehmen Begleitgeräuschen auftritt. Selbstverständlich kann dies applikativ auch dahingehend verändert sein, daß die Motordrehzahl n_mot z. B. in einem Sportprogramm auch kurz­ zeitig am Synchronpunkt die Turbinendrehzahl n_t überstei­ gen kann.

Während das erfindungsgemäße Verfahren bei der be­ schriebenen Ausführung gemäß Fig. 2 über eine Vorgabe der Soll-Motordrehzahl n_mot_soll von der elektronischen Ge­ triebesteuerung an die elektronische Motorsteuerung reali­ siert ist, kann hiervon abweichend selbstverständlich auch vorgesehen sein, daß der elektronischen Motorsteuerung ein Soll-Motormoment m_mot_soll vorgegeben wird, wobei hier lediglich ein zusätzlicher Rechenschritt erforderlich ist, um die Soll-Motordrehzahl n_mot_soll einzustellen. Beide Vorgabearten können aus dem Wandlerkennfeld berechnet und entsprechend aufbereitet an die elektronische Motorsteue­ rung gesendet werden.

Um eine schnellere Angleichung der Motordrehzahl n_mot zu der Turbinendrehzahl n_t zu erreichen, kann alternativ vorgesehen werden, das Drehzahlverhältnis 1/nue von Motor- Solldrehzahl n_mot zur Turbinendrehzahl n_t des Wandlers in der zweiten Phase PH2 des Anregelvorganges zu variieren, wobei der Wert des Drehzahlverhältnisses 1/nue in Abhängig­ keit des im Modell abgebildeten Schubkennfeldes des Wand­ lers errechnet wird.

Mit einer geeigneten Erhöhung des Drehzahlverhältnis­ ses 1/nue in der zweiten Phase PH2 des Anregelvorganges, was wiederum durch eine entsprechende Änderung der Soll- Motordrehzahl n_mot_soll erreicht wird, kann ein deutlich stärkerer Anstieg der Motordrehzahl n_mot erreicht werden und die Fahrzeugverzögerung annähernd konstant gehalten werden. Auf diese Weise läßt sich eine abtriebsmomentenneu­ trale Rückschaltung im Schubbetrieb realisieren oder ein frei applizierbarer Verzögerungsverlauf vorgeben.

Bei einer Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Beschleunigung der rotatorischen Massen eines Verbren­ nungsmotors, werden die entsprechenden Stellglieder des Verbrennungsmotors durch die elektronische Motorsteuerung derart angesteuert, daß der Verbrennungsmotor über eine geregelte und/oder gesteuerte Befeuerung auf die vorgegebe­ ne Motordrehzahl n_mot_soll angehoben wird.

Besteht das Antriebsaggregat bzw. der Motor aus einer Kombination aus einem Verbrennungsmotor und einer elektri­ schen Maschine wird die geregelte und gesteuerte Be­ schleunigung des Motors über eine Ansteuerung der entspre­ chenden Stellglieder der elektrischen Maschine und/oder einer geregelten und gesteuerten Befeuerung des Verbren­ nungsmotors realisiert, wobei der Einsatz des Verfahrens auch für die Verwendung einer elektrischen Maschine alleine geeignet ist.

Bezugszeichen

m_ab Abtriebsmoment
m_mot Motormoment, Sollverlauf des Motormomentes
m_mot_ist Ist-Wert des Motormomentes
m_mot_soll Soll-Wert des Motormomentes
n_ab Abtriebsdrehzahl
nd_mot Differenzdrehzahl
ng_mot_soll Soll-Wert des Gradienten der Motordrehzahl
n_mot_syn Synchronwert der Motordrehzahl
n_mot Soll-Motordrehzahl
n_t Turbinendrehzahl
nue Drehzahlverhältnis der Turbinendrehzahl zur Motordrehzahl
1/nue geregeltes Soll-Drehzahlverhältnis während Rückschaltung im Schubbetrieb
PH1 erste Phase der Rückschaltung
PH2 zweite Phase der Rückschaltung
PH3 dritte Phase der Rückschaltung
S Kennlinie für Schaltung aktivinaktiv
S1-S10 Schritt
s_ist Ist-Wert des Schlupfes
s_soll Sollschlupfwert
t Zeit

Claims (16)

1. Verfahren zur Steuerung und Regelung eines An­ triebssystems eines Kraftfahrzeuges mit einer elektroni­ schen Getriebesteuerung für ein Automatgetriebe und einer damit verbundenen elektronischen Motorsteuerung für einen Antriebsmotor, dadurch gekennzeichnet, daß in einem Schubbetrieb des Antriebssystems während eines Übergangs eines Getriebeelementes von einem offenen in ei­ nen geschlossenen oder einen schlupfenden Zustand bei einem Einkuppelvorgang des Getriebes oder einem Anregelvorgang des Getriebeelementes rotatorische Massen des Motors derart geregelt und/oder gesteuert beschleunigt werden, daß eine Fahrzeugverzögerung kleiner als ein vorgebbarer Toleranz­ wert ist.

2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß zur Beschleunigung der rotatori­ schen Massen des Motors von der elektronischen Getriebe­ steuerung eine Vorgabe eines Sollwertes eines Gradien­ ten (ng_mot_soll) der Motordrehzahl oder eines Sollverlau­ fes eines Motormomentes (m_mot) an die elektronische Motor­ steuerung derart erfolgt, daß wenigstens annähernd ein Syn­ chronpunkt des Motors und des Automatgetriebes erreicht wird.

3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorgabe der elektronischen Ge­ triebesteuerung in Abhängigkeit eines Istwertes (n_mot_ist) der Motordrehzahl bestimmt wird.

4. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Vorgabe der elektronischen Ge­ triebesteuerung in Abhängigkeit eines Sollschlupfwer­ tes (s_soll) des Getriebeelementes erfolgt.

5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollverlauf des Motormomentes (m_mot) in Abhängigkeit eines Istwer­ tes (m_mot_ist) des Motormomentes und/oder einer Fahrer­ wunschvorgabe ermittelt wird.

6. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Ermittlung des Sollverlaufs des Motormomentes (m_mot) Trägheitsmomente der rotatorischen Massen des Motors und des Automatgetriebes sowie eine in dem Automatgetriebe vorliegende Übersetzung berücksicht werden.

7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Sollwert des Gra­ dienten (ng_mot_soll) der Motordrehzahl oder der Sollver­ lauf des Motormomentes (m_mot) in Abhängigkeit einer Diffe­ renzdrehzahl (nd_mot) zwischen dem Istwert (n_mot_ist) der Motordrehzahl und einem Synchronwert (n_mot_syn) der Mo­ tordrehzahl erfolgt.

8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß nach der Aus­ gabe des Sollwertes (n_mot_soll) der Motordrehzahl oder des Sollverlaufs des Motormomentes (m_mot) von der elektroni­ schen Getriebesteuerung geprüft wird, ob der Synchronpunkt des Motors und des Automatgetriebes oder der Sollschlupf­ Wert (s_soll) des Getriebeelementes wenigstens annähernd vorliegt.

9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekenn­ zeichnet, daß bei Abweichungen von dem Synchron­ punkt eine erneute Bestimmung und Vorgabe des Sollwertes des Gradienten (ng_mot_soll) der Motordrehzahl oder des Sollverlaufes des Motormomentes (m_mot) vorgenommen wird, wobei dies unter Berücksichtigung eines aktuellen Be­ triebspunktes des Motors und des Automatgetriebes erfolgt.

10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch ge­ kennzeichnet, daß bei Vorliegen des Synchron­ punktes das Verfahren beendet wird.

11. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch ge­ kennzeichnet, daß die Vorgabe des Sollwertes des Gradienten (nd_mot_soll) der Motordrehzahl oder des Sollverlaufs des Motormomentes (m_mot) in Abhängigkeit ei­ nes vorgebbaren Verhältnisses (1/nue) des Sollwer­ tes (n_mot_soll) der Motordrehzahl zu einer Turbinendreh­ zahl (n_t) eines als Wandler ausgebildeten Getriebeelemen­ tes eingestellt wird.

12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch ge­ kennzeichnet, daß zu Beginn des Einkuppelvor­ ganges des Getriebes oder des Anregelvorganges des Getrie­ beelementes der Sollwert des Gradienten (nd_mot_soll) der Motordrehzahl oder der Sollverlauf des Motormomen­ tes (m_mot) aus einem Schubkennfeld des Wandlers in Abhän­ gigkeit des vorgebbaren Verhältnisses (1/nue) des Sollwer­ tes (n_mot_soll) der Motordrehzahl und der Turbinendreh­ zahl (n_t) des Wandlers ermittelt wird.

13. Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis (1/nue) des Sollwertes (n_mot_soll) der Motordrehzahl zur Turbinen­ drehzahl (n_t) des Wandlers während des Einkuppelvorganges des Automatgetriebes oder des Anregelvorganges des Wandlers im Schubbetrieb in Abhängigkeit seines Startwertes einer applizierbaren Sollwertvorgabe folgt.

14. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Einstellung einer Erhöhung der Fahrzeugverzögerung während des Einkup­ pelvorganges des Automatgetriebes oder des Anregelvorganges des Wandlers im Schubbetrieb für das Verhältnis (1/nue) des Sollwertes (n_mot_soll) der Motordrehzahl zur Turbinendreh­ zahl (n_t) des Wandlers ein konstanter Wert ausgegeben wird.

15. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 14, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Einstellung eines konstanten Abtriebsmomentes (m_ab) oder eines kon­ stanten Abtriebsmomentengradienten während des Einkuppel­ vorganges des Automatgetriebes oder des Anregelvorganges des Wandlers im Schubbetrieb für das Verhältnis (1/nue) des Sollwertes (n_mot_soll) der Motordrehzahl zur Turbinendreh­ zahl (n_t) des Wandlers ein Wert, welcher in Abhängigkeit des im Modell abgebildeten Schubkennfeldes des Wandlers errechnet wird, ausgegeben wird.

16. Verfahren nach einem der Ansprüche 11 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß zur Realisie­ rung eines Komfortbetriebes der Sollwert (nd_mot_soll) des Gradienten der Motordrehzahl derart vorgegeben wird, daß der Wert kleiner als der Wert der Turbinendrehzahl (n_t) ist.