DE102004013506A1 - Method for operating a drive train for a motor vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstranges mit einem stufenlosen Toroidgetriebe, welches zwei stufenlose Fahrbereiche und zwei konstante Getriebegänge (Direktgang; Synchrongang) aufweist. DOLLAR A Üblicherweise sind die vorgenannten Fahrbereiche und Getriebegänge konkreten Antriebssituationen wie Geschwindigkeiten des Kraftfahrzeuges zugeordnet. DOLLAR A Erfindungsgemäß wird ein Verfahren vorgeschlagen, gemäß welchem abhängig von Betriebsparametern - beispielsweise für Fahrzeuggeschwindigkeiten, eine Lastanforderung durch den Fahrer und/oder eine Steigung des Fahrwegs - eine Auswahl zwischen einem Direktgang und einem Fahrbereich getroffen und das Getriebe geeignet angesteuert wird. Hierbei finden in einem Steuergerät Kennfelder (80) Einsatz. DOLLAR A Stufenlose Getriebe für Kraftfahrzeuge.The invention relates to a method for operating a drive train with a toroidal continuously variable transmission, which has two stepless driving ranges and two constant gears (direct gear, synchronous gear). DOLLAR A Usually, the aforementioned driving ranges and gears are assigned to concrete drive situations such as speeds of the motor vehicle. DOLLAR A According to the invention, a method is proposed, according to which depends on operating parameters - for example, for vehicle speeds, a load request by the driver and / or a slope of the route - made a choice between a direct gear and a driving range and the transmission is suitably controlled. In this case, maps (80) are used in a control unit. DOLLAR A stepless transmission for motor vehicles.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe mit einem stufenlosen Fahrbereich und einem konstanten Getriebegang gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.The The invention relates to a method for operating a drive train for a Motor vehicle with a transmission with a continuously variable driving range and a constant transmission gear according to the preamble of the claim 1.
Aus
der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Aus der Druckschrift WO 91/05183 ist ein Getriebe bekannt, welches über einen stufenlosen Leistungspfad mit einem Variator sowie einen Leistungspfad mit direkter Verbindung zwischen dem Getriebeeingang und dem Getriebeausgang verfügt.Out the document WO 91/05183 a transmission is known which via a stepless power path with a variator and a power path with direct connection between the transmission input and the transmission output features.
Die
Druckschrift
Ein
Getriebe entsprechend der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Aus
der Druckschrift
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren vorzuschlagen, welches bei einem Getriebe mit zumindest einem stufenlosen Fahrbereich und zumindest einem konstanten Getriebegang Einsatz findet und bei dem für definierte Zustände eine Auswahl zwischen dem stufenlosen Fahrbereich und dem konstanten Getriebegang getroffen werden kann.Of the The present invention is based on the object, a method to propose, which in a transmission with at least one stepless driving range and at least one constant gear use and at for defined states a choice between the stepless driving range and the constant Transmission gear can be taken.
Die der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale des Patentanspruchs 1.The The problem underlying the invention is solved by the features of the claim 1.
Erfindungsgemäß handelt es sich um ein Verfahren zum Betrieb eines Antriebsstrangs für ein Kraftfahrzeug mit einem Getriebe. Das Getriebe verfügt über zumindest einen stufenlosen-Fahrbereich. In diesem Fahrbereich ist in den Kraftfluss zwi schen Getriebeeingangswelle und Getriebeausgangswelle ein Variator, insbesondere ein Umschlingungsvariator oder ein Toroidvariator, zwischengeschaltet, so dass die Übersetzung stufenlos veränderbar ist. Weiterhin verfügt das Getriebe über zumindest einen konstanten Getriebegang. Bei dem Getriebegang kann es sich um einen Direktgang mit der Übersetzung 1, eine drehfeste Antriebsverbindung ohne Zwischenschaltung von Getriebestufen oder eine oder mehrere nacheinander liegende Getriebestufen handeln. In dem konstanten Getriebegang wird die Antriebsleistung unter Umgehung des Variators, d. h. ohne nennenswerte Kraftübertragung durch diesen, von der Getriebeeingangswelle zur Getriebeausgangswelle übertragen.According to the invention is a method for operating a drive train for a motor vehicle with a transmission. The transmission has at least one stepless driving range. In this driving range, a variator, in particular a looping variator or a Toroidvariator, interposed in the power flow between rule transmission input shaft and transmission output shaft, so that the translation is continuously variable. Furthermore, the transmission has at least one constant gear. The gear may be a direct gear with the ratio 1, a non-rotatable drive connection without the interposition of gear stages or one or more successive gear stages. In the constant gear, the drive power is transmitted from the transmission input shaft to the transmission output shaft, bypassing the variator, ie without significant power transmission through it.
Erfindungsgemäß ist eine Steuereinrichtung zur Ansteuerung des Getriebes vorgesehen, welcher mindestens ein Parameter zugeführt wird. Der Parameter korreliert mit einer Betriebsgröße des Antriebsstrangs, einem Umgebungsparameter und/oder einer Zustandsgröße eines Leistungsstellorgans. Bei der Betriebsgröße des Antriebsstrangs handelt es sich um eine beliebige Betriebsgröße, wie beispielsweise eine Leistung, eine Wirkleistung oder eine Verlustleistung, eine anstehende Last oder ein anstehendes Moment, eine Drehzahl, eine Drehzahländerung, einen Ein- oder Ausrückzustand einer Kupplung oder einer Bremse, eine Position eines Getriebeelements, insbesondere Schaltelements, einen Füllzustand einer Kupplung oder Bremse, eine Temperatur eines Schmiermediums, einen Schmierzustand wie beispielsweise einen Ölpegel, eine Betriebstemperatur des Antriebsstrangs oder des Getriebes, eine Betriebsgröße des Antriebsaggregates wie beispielsweise die Stellung einer Drosselklappe, einen Einspritzparameter, ein abgegebenes Motormoment, einen Ladedruck, einen Zustand eines Verbrennungsmediums wie Temperatur oder Zusammensetzung oder einen Betriebsparameter eines Katalysators.According to the invention is a Control device for controlling the transmission provided, which at least fed a parameter becomes. The parameter correlates with an operating variable of the drive train, an environmental parameter and / or a state variable of a Power actuator. Regarding the operating size of the powertrain it is an arbitrary operating variable, such as a Power, an active power or a power loss, an upcoming one Load or a moment, a speed, a speed change, an on or off state a clutch or a brake, a position of a transmission element, in particular Switching element, a filling state a clutch or brake, a temperature of a lubricant, a lubricating condition such as an oil level, an operating temperature of the Powertrain or the transmission, an operating size of the drive unit such as the position of a throttle, an injection parameter, a discharged engine torque, a boost pressure, a state of Combustion medium such as temperature or composition or a Operating parameters of a catalyst.
Bei dem Umgebungsparameter handelt es sich um einen beliebigen Parameter aus der Umgebung des Kraftfahrzeugs, beispielsweise eine geodätische Höhe, eine Außentemperatur, einen Luftdruck, einen Fahrbahnparameter wie beispielsweise einen den Streckenverlauf hinsichtlich Höhenverlauf, Geradeaus- und Kurvenfahrt beschreibender Parameter.at the environment parameter is any parameter from the environment of the motor vehicle, for example a geodetic height, a Outside temperature, an air pressure, a roadway parameter such as a Route with regard to altitude, Straight-line and cornering descriptive parameters.
Bei der Zustandsgröße eines Leistungsstellorgans wie beispielsweise eines Fahrpedals handelt es sich vorzugsweise um eine verallgemeinerte Koordinate der Stellung des Leistungsstellorgans oder einer einfachen oder mehrfachen zeitlichen Ableitung derselben.at the state quantity of a Power actuator such as an accelerator pedal is it preferably a generalized coordinate of the position of the power actuator or a single or multiple temporal Derivation of the same.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass eine Auswahl des konstanten Getriebegangs nicht willkürlich erfolgen sollte, sondern vielmehr nach Maßgabe eines oder mehrerer der vorgenannten Parameter erfolgen sollte. Wird der Steuereinrichtung der Parameter zugeführt, so kann individuell angepasst an die jeweilige Situation eine Entscheidung getroffen werden, ob von einem stufenlosen Fahrbereich zum konstanten Getriebegang gewechselt werden soll.Of the The present invention is based on the finding that a Selection of the constant gear should not be arbitrary, but rather in accordance with one or more of the aforementioned parameters should take place. If the controller is supplied with the parameters, then it can be adapted individually to the respective situation a decision is made, whether changed from a stepless driving range to a constant gear shall be.
Damit die Steuereinrichtung einen automatischen Wechsel von einem stufenlosen Fahrbereich zu einem konstanten Getriebegang herbeiführt, müssen zwei Kriterien erfüllt sein: zum einen muss der eine Parameter oder müssen mehrere Parameter eine bestimmte Konstellation aufweisen, so dass der automatische Wechsel parametergesteuert erfolgt. Darüber hinaus erfolgt eine Überwachung der Getriebeübersetzung dahingehend, ob diese in dem stufenlosen Fahrbereich zwischen einem unteren Schwellwert und einem oberen Schwellwert liegt. Nur wenn dieses der Fall ist, wird der automatisierte Wechsel durchgeführt. Auf diese Weise kann vermieden werden, dass selbst dann, wenn ein Parameter in einer geeigneten Konstellation vorgefunden wird, ein konstanter Getriebegang angewählt wird, welcher unpassend ist, beispielsweise zu stark von der aktuellen Übersetzung im stufenlosen Fahrbereich abweicht, so dass sich ungünstige Schaltverläufe oder ungünstige Antriebsmomentenverläufe während des Schaltens ergeben oder das Antriebsaggregat durch den Wechsel in einem ungünstigen Drehzahlbereich arbeitet. Durch das erfindungsgemäße Verfahren ist ein besonders einfaches Verfahren ermöglicht, welches eine Anpassung des geeigneten Getriebezustands an Fahrzeug- und Umgebungsparameter ermöglicht.In order to the control means an automatic change of a stepless Driving range to a constant gear, two must Criteria met On the one hand, there must be one parameter or several parameters have certain constellation, so the automatic change parameter controlled. About that In addition, monitoring takes place the gear ratio whether they are in the stepless driving range between a lower threshold and an upper threshold. Only if this the case is, the automated change is performed. On This way can be avoided even if a parameter is found in a suitable constellation, a constant one Gear selected which is inappropriate, for example, too much of the current translation deviates in stepless driving range, so that unfavorable switching characteristics or unfavorable Drive torque curves while switching or the drive unit through the change in an unfavorable Speed range is working. By the method according to the invention is a particularly simple method that allows an adjustment the appropriate gear state to vehicle and environmental parameters allows.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung erfolgt ein (Rück-)Wechsel von dem konstanten Getriebegang zu einem stufenlosen Fahrbereich nach Maßgabe der Steuereinrichtung. Ein derartiger (Rück-)Wechsel erfolgt nach Maßgabe der Kriterien, welche vergleichbar sind mit denen, die für einen Wechsel von dem stufenlosen Fahrbereich zu dem konstanten Getriebegang einschlägig sind. Entsprechend dieser Ausgestaltung wird die Variabilität zur Ansteuerung eines geeigneten Zustands des Getriebes erhöht. Für einen (Rück-)Wechsel zu dem stufenlosen Fahrbereich können insbesondere dieselben Parameter verwendet werden, so dass keine zusätzlichen Messungen oder Signalleitungen nötig sind. Vorzugsweise kann für den Wechsel zur konstanten Getriebestufe und den (Rück-)Wechsel zum stufenlosen Fahrbereich dieselbe Steuerungs- oder Prüfroutine verwendet werden.To Another proposal of the invention is a (return) change from the constant gear to a stepless driving range proviso the control device. Such a (return) change takes place in accordance with the Criteria that are comparable to those for a change are relevant from the stepless driving range to the constant gear. According to this embodiment, the variability becomes the drive a suitable state of the transmission increases. For a (return) change to the stepless Driving range can in particular the same parameters are used, so that no additional Measurements or signal lines are necessary. Preferably, for the change to the constant gear stage and the (reverse) change to stepless driving range the same control or test routine be used.
Gemäß einer Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens verfügt das Getriebe über zwei stufenlose Fahrbereiche sowie zwei konstante Getriebegänge. Hierbei kann der automatische Wechsel zu einem konstanten Getriebegang oder zu einem stufenlosen Fahrbereich noch vielfältiger gestaltet werden. Beispielsweise ist es denkbar, dass durch die Steuereinrichtung automatisch ein Wechsel von einem oder beiden stufenlosen Fahrbereichen zu einem ersten konstanten Getriebegang durchgeführt wird, wenn bei bestimmten Parameterkonstellationen eine Übersetzung in dem stufenlosen Fahrbereich vorliegt, welche innerhalb eines ersten Getriebeübersetzungsbereichs liegt, während, insbesondere bei anderen Parametern, für das Vorliegen der Übersetzung eines stufenlosen Fahrbereiches in einen zweiten Übersetzungsbereich ein zweiter konstanter Getriebegang angewählt wird. Hierdurch ist eine bessere und flexiblere Anpassung an die Bedingungen möglich.According to one embodiment of the method, the transmission has two stepless driving ranges and two constant gears. In this case, the automatic change to a constant gear or to a stepless driving range can be made even more varied. For example, it is conceivable that a change of one or both stepless driving ranges to a first constant transmission gear is automatically carried out by the control device, if at certain parameter constellations there is a translation in the continuously variable driving range which lies within a first transmission ratio range, while, in particular for other parameters, a second constant transmission ratio is selected for the presence of the ratio of a continuously variable driving range in a second transmission range. This allows a better and more flexible adaptation to the conditions.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ein erster konstanter Getriebegang als Synchrongang ausgebildet, dessen Übersetzung ungefähr der Übersetzung beim Übergang von dem ersten Fahrbereich zum zweiten Fahrbereich entspricht. Hierbei ist insbesondere der Synchrongang multifunktional ausgebildet, da dieser einerseits den Übergang vom ersten zum zweiten Fahrbereich unterstützen kann und andererseits während bestimmter Antriebsphasen, in Abhängigkeit von den Parametern und der Übersetzung, als dauerhafter Getriebegang Einsatz finden kann. Besonders vorteilhaft ist diese Ausgestaltung, wenn für den Synchrongang Schaltelemente verwendet werden, welche ohnehin zur Realisierung der Fahrbereiche notwendig sind. Im einfachsten Fall werden für den Synchrongang die für beide Fahrbereiche zuständigen Schaltelemente eingerückt.According to one Another embodiment of the method according to the invention is a first constant gear designed as a synchronous gear whose translation approximately the translation at the transition from the first driving range to the second driving range. in this connection In particular, the synchronous gear is multifunctional, since on the one hand the transition from the first to the second driving range and on the other hand during certain Drive phases, depending on from the parameters and the translation, can be used as a permanent transmission gear. Especially advantageous is this configuration, if for the Synchrongang switching elements are used, which in any case for Realization of the driving areas are necessary. In the simplest case be for the Synchrongang the for both driving areas responsible Switching elements engaged.
Für ein weiteres erfindungsgemäßes Verfahren ist ein konstanter Getriebegang als Direktgang ausgebildet. Das erfindungsgemäße Verfahren kann somit auf den Einsatz eines Direktgangs erstreckt werden, welcher beispielsweise vorteilhaft hinsichtlich der Leistungsverluste, des Übersetzungsverhältnisses, der Belastung des Variators und/oder der Geräuschemission des Getriebes ist.For another inventive method is a constant gear designed as a direct gear. The inventive method can thus be extended to the use of a direct gear, which for example, advantageous in terms of power losses, the transmission ratio, the load of the variator and / or the noise emission of the transmission is.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die Größe eines unteren Schwellwertes, eines oberen Schwellwertes und/oder des Getriebeübersetzungsbereichs von dem mindestens einen Parameter abhängig. Hierdurch ist eine verbesserte Adaption des automatisierten Wechsels an einzelne Bedingungen möglich. Vorzugsweise ist die Größe des unteren Schwellwertes, des oberen Schwellwertes, des Getriebeübersetzungsbereichs und/oder die Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter last- oder leistungsabhängig. Die Lastabhängigkeit berücksichtigt hierbei insbesondere eine Fahrbahnsteigung, ein Fahrzeuggewicht oder einen Beladungszustand, einen Fahrwiderstand. Die Leistungsabhängigkeit betrifft insbesondere die Stellung oder den zeitlichen Verlauf der Stellung des Leistungsstellorgans oder tatsächliche Leistungsdaten des Antriebsaggregates.According to one Development of the invention is the size of a lower threshold, an upper threshold and / or the transmission ratio range of the at least one parameter dependent. This is an improved adaptation of the automated change to individual conditions possible. Preferably, the size of the lower threshold, the upper threshold, the transmission ratio range and / or the dependence from the at least one parameter load or power dependent. The load dependency considered here in particular a road gradient, a vehicle weight or a loading condition, a driving resistance. The performance dependency in particular, concerns the position or timing of the Position of the power actuator or actual performance data of the Drive unit.
Alternativ oder zusätzlich ist die Größe des unteren Schwellwertes, des oberen Schwellwertes, des Getriebeübersetzungsbereichs und/oder die Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter von einer Temperatur eines Getriebeöls abhängig. Einer derartigen Ausgestaltung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass beispielsweise in den stufenlosen Fahrbereich die Verlustleistung im Getriebe steigt, was zu einer Erhöhung der Öltemperatur führt. Wird eine kritische Öltemperatur überschritten, so kann erfindungsgemäß ein konstanter Getriebegang, insbesondere der Synchrongang oder der Direktgang eingelegt werden, wodurch die Verluste im Getriebe bei vergleichbaren Antriebszuständen verringert werden können. Hierdurch kann auf einfach Weise einem Überhitzen des Öles vorgebeugt werden, was zu einer Verringerung der Schmierleistung und damit einer Beeinträchtigung der Funktion des Getriebes führen kann. Ggf. erfolgt nach erfolgreicher Absenkung der Temperatur ein Rückwechsel in einen stufenlosen Fahrbereich.alternative or additionally is the size of the lower one Threshold, the upper threshold, the transmission ratio range and / or dependence of the at least one parameter of a temperature of a transmission oil dependent. Such a thing Design is based on the knowledge that, for example in the stepless driving range the power loss in the transmission increases, what an increase the oil temperature leads. If a critical oil temperature is exceeded, Thus, according to the invention a constant Transmission gear, in particular the synchronous gear or the direct gear be inserted, reducing the losses in the transmission at comparable driving conditions can be reduced. This can easily prevent overheating of the oil resulting in a reduction of the lubrication performance and thus an impairment to the function of the gearbox can. Possibly. takes place after successful lowering of the temperature redraft in a stepless driving range.
Alternativ oder zusätzlich ist entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens die Größe des unteren Schwellwertes, des oberen Schwellwertes, des Getriebeübersetzungsbereiches und/oder die Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter von einer ermittelten oder approximierten Restlebensdauer des Getriebes, von einer Betriebsdauer oder einer Betätigungshäufigkeit von Teilen des Toroidgetriebes abhängig. Beispielsweise kann für den Fall, dass erkannt wird, dass sich die Betriebsdauer eines Teiles, welches im Kraftfluss für den stufenlosen Fahrbereich liegt, einer abgeschätzten Lebensdauer annähert, verstärkt der konstante Getriebegang angewählt werden, so dass das vorgenannte Teil nicht weiter oder weniger beansprucht wird. Hierdurch kann die Gesamtlebensdauer des Antriebsstrangs vergrößert werden. Die Restlebensdauer kann ermittelt oder approximiert werden durch eine Messung oder Abschätzung der mechanischen Beaufschlagungen des Getriebes oder des Teiles, eine zahlenmäßige Erfassung der Betätigungshäufigkeiten oder ähnliches.alternative or additionally is according to a preferred embodiment of the method according to the invention the size of the lower one Threshold, the upper threshold, the transmission ratio range and / or the dependence on the at least one parameter of a determined or approximated Remaining service life of the transmission, of a service life or a operating frequency depends on parts of the toroidal transmission. For example, in case that is recognized that the service life of a part, which in the power flow for the stepless driving range is closer to an estimated life, the reinforced constant gear selected so that the abovementioned part does not take up any more or less stress becomes. This can increase the overall life of the powertrain. The remaining life can be determined or approximated by a measurement or estimate the mechanical loading of the gearbox or the part, a numerical recording the operating frequencies or similar.
Alternativ oder zusätzlich kann weiterhin die Größe des unteren Schwellwertes, des oberen Schwellwertes, des Getriebeübersetzungsbereichs und/oder die Abhängigkeit von dem wenigstens einen Parameter von einem ermittelten Fahrertypen abhängig sein. Somit erfolgt eine Anpassung daran, ob das Kraftfahrzeug von einem als sportlich erkannten oder einem als eher komfortorientierten Fahrer gefahren wird. Für eine Ermittlung eines Fahrertyps kommen sämtliche an sich bekannten Verfahren zur automatisierten Fahrertyperkennung in Getrieben, insbesondere Automatikgetrieben, in Betracht.alternative or additionally can continue the size of the bottom Threshold, the upper threshold, the transmission ratio range and / or the dependence of which at least one parameter depends on a determined driver type. Thus, there is an adaptation to whether the motor vehicle from a as sporty recognized or one as more comfort-oriented Driver is driven. For a determination of a driver type come all known methods for automated driver type recognition in transmissions, in particular Automatic transmissions, into consideration.
Nach einem weiteren Vorschlag der Erfindung wird nach einem Wechsel der Anpressdruck in einer hydraulischen Anpressvorrichtung des Variators abgesenkt. Hierdurch können die Schleppmomente des Variators auf ein Minimum abgesenkt wer den, wodurch der Wirkungsgrad (weiter) erhöht werden kann. Beispielsweise ergibt sich infolge des Axiallagers am Zwischenroller in Abhängigkeit der Drehzahl eine Mindestanpressung für den Variator. Liegt diese Mindestanpressung oberhalb der Summe aus einer mechanischen Grundanpressung, beispielsweise infolge einer Tellerfeder, und einer Fliehölkraft einer Anpressvorrichtung, so wird zusätzlich ein geregelter bzw. gesteuerter Druck bereitgestellt. Der Wert dieses Druckes kann entweder über alle Betriebszustände konstant mittels einer selbsttätigen Vorrichtung oder variabel mittels einer Steuerung vorgegeben werden.According to a further proposal of the invention is lowered after a change in the contact pressure in a hydraulic pressure device of the variator. As a result, the drag torque of the variator can be lowered to a minimum who the, whereby the efficiency (further) can be increased. For example, as a result of the thrust bearing on the intermediate scooter, a minimum contact pressure for the variator arises as a function of the rotational speed. If this minimum contact pressure is above the sum of a basic mechanical contact pressure, for example as a result of a disc spring, and a centrifugal oil force of a contact pressure device, a regulated or controlled pressure is additionally provided. The value of this pressure can be set either constant over all operating conditions by means of an automatic device or variably by means of a controller.
Entsprechend einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens steuert die Steuereinrichtung den Wechsel zu einem konstanten Getriebegang und den Rückwechsel zu einem stufenlosen Fahrbereich mit einer Hysterese an. Dieses bedeutet, dass der Wechsel und der Rückwechsel bei unterschiedlichen Parametern und/oder unterschiedlichen Übersetzungsverhältnissen durchgeführt wird. Dies kann beispielsweise dadurch erfolgen, dass die Grenzen des Getriebeübersetzungsbereichs entsprechend angepasst sind oder aber die Bewertung der Parameter in der Steuereinrichtung. Beispielsweise liegt eine definierte Fahrzeuggeschwindigkeit, bei dessen Unterschreitung ein Direktgang wieder ausgelegt wird, um einen definierten Betrag niedriger als die zugehörige definierte Fahrzeuggeschwindigkeit, bei dessen Überschreitung der direkte Gang eingelegt wird. Hierdurch können auf einfache Weise zuverlässig Pendelschaltungen verhindert werden.Corresponding a preferred embodiment of the method according to the invention the controller controls the change to a constant gear and the return change to a stepless driving range with a hysteresis. This means that the change and the return change at different parameters and / or different gear ratios carried out becomes. This can be done, for example, by limiting of the transmission ratio range are adjusted accordingly or the evaluation of the parameters in the control device. For example, there is a defined vehicle speed, falls below a direct gear is redesigned, by a defined amount lower than the associated defined Vehicle speed, beyond which the direct gear is inserted. This allows reliable in a simple way Pendulum circuits are prevented.
Auf besonders einfache Weise können nach einer weiteren Ausgestaltungsform der Erfindung Pendelschaltungen vermieden werden, wenn nach einem Wechsel von einem stufenlosen Fahrbereich zu einem konstanten Getriebegang ein Rückwechsel von dem konstanten Getriebegang zu dem stufenlosen Fahrbereich erst nach einer Wartezeit durchgeführt wird. Gleichermaßen kann ein von dem Fahrzeug zurückgelegter Weg zur Vermeidung von Pendelschaltungen berücksichtigt werden.On especially simple way according to another embodiment of the invention pendulum circuits be avoided if, after a change from a stepless Driving range to a constant gear change from the constant gear to the stepless driving range only after a wait becomes. equally may be one of the vehicle covered Way to avoid swinging circuits are taken into account.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Wechsel von einem stufenlosen Fahrbereich zu einem konstanten Getriebegang oder ein Wechsel von einem konstanten Getriebegang zu einem stufenlosen Fahrbereich erst durchgeführt, wenn für eine Zeitdauer die Abhängigkeit des wenigstens einen Parameters erfüllt ist und die Getriebeübersetzung in dem stufenlosen Fahrbereich einen unteren Schwellwert überschreitet, einen oberen Schwellwert unterschreitet oder innerhalb eines Getriebeübersetzungsbereichs liegt. Dieses hat zur Folge, dass kurzzeitige Änderungen des Parameters und/oder des Übersetzungsbereichs, welche einem langfristigen Zustand des Kraftfahrzeugs nicht entsprechen, keine Berücksichtigung finden. In entsprechender Ausgestaltung kann das der Steuereinrichtung zugeführte Signal des Parameters und/oder der Getriebeübersetzung einer Filterung unterworfen sein oder es kann ein Mittelwert über mehrere Parameterwerte oder Übersetzungswerte gebildet sein.According to one Another embodiment of the method according to the invention is a change from a stepless driving range to a constant gear or a change from a constant gear to a stepless driving range first performed, if for a period of time dependency the at least one parameter is met and the gear ratio in the continuously variable driving range exceeds a lower threshold, falls below an upper threshold or within a transmission ratio range lies. This has the consequence that short-term changes of the parameter and / or the translation area, which do not correspond to a long-term condition of the motor vehicle, no consideration Find. In a corresponding embodiment, that of the control device supplied Signal of the parameter and / or the gear ratio of a filtering be subject or it may be an average over several parameter values or translation values be formed.
Vorzugsweise sind für einen Wechsel oder Rückwechsel Kennlinien vorgegeben. Derartige Kennlinien können auf besonders einfache Weise in einem Steuergerät abgelegt werden und gleichermaßen entsprechend der Gestaltung der Kennlinie besonders gut an die Gegebenheiten angepasst sein. Die Kennlinien können hierbei parameterabhängig sein. Hierbei ist es möglich, dass in Abhängigkeit des Parameters mehrere Kennlinien vorgegeben sind. Alternativ oder zusätzlich können die Kennlinien selbst eine Funktion mindestens eines Parameters sein.Preferably are for a change or a return change Characteristics specified. Such characteristics can be particularly simple Way in a control unit be dropped and alike according to the design of the characteristic particularly well to the conditions be adjusted. The characteristics can be parameter dependent. Here it is possible that in dependence of the parameter are predetermined several characteristics. Alternatively or additionally can the characteristics themselves are a function of at least one parameter be.
Entsprechend einer Weiterbildung des Verfahrens wird ein Umgebungsparameter aus einem Fahrerassistenzsystem berücksich tigt. Hierbei kann es sich um GPS-Daten handeln oder ein Navigationssystem. Auf diese Weise ist eine Vorhersage eines Wechsels oder eines Rückwechsels möglich, beispielsweise dann, wenn das Fahrerassistenzsystem einen einen Wechsel oder Rückwechsel indizierenden Straßenverlauf vorhersagt. Das Fahrerassistenzsystem stellt hierbei vorzugsweise eine Höheninformation oder ein Steigungssignal oder eine Kurveninformation zur Verfügung. Beispielsweise ist es durch diese Ausgestaltung der Erfindung möglich, bereits vor einem Erreichen einer Steigung den entsprechenden Gang bzw. Fahrbereich einzulegen, so dass bei Beginn der Steigung ausreichend Zugkraft zur Verfügung gestellt wird, ohne dass der Variator mit einem hohen Drehmoment beaufschlagt wird.Corresponding In a further development of the method, an environmental parameter is determined a driver assistance system taken into account. This can be GPS data or a navigation system. This is a prediction of a bill of exchange or a reversal possible, For example, when the driver assistance system a Change or return change indexing the road predicts. The driver assistance system in this case preferably a height information or a slope signal or curve information. For example It is possible by this embodiment of the invention, even before reaching to enter the corresponding gear or driving range on an incline, so that sufficient pulling power is provided at the beginning of the slope is without the variator applied with a high torque becomes.
Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass eine für einen Wechsel zuständige Kupplung oder Bremse vorgefüllt wird, wenn sich der zumindest eine Parameter an einen Bereich annähert, welcher einen Wechsel oder Rückwechsel indiziert und/oder sich die Getriebeübersetzung dem Getriebeübersetzungsbereich annähert. Erfindungsgemäß kann somit ausgenutzt werden, dass bei einem tatsächlich auftretenden Wechsel oder Rückwechsel eine Teilbefüllung der Kupplung oder Bremse bereits erfolgt ist, wodurch ein besonders schneller Wechsel herbeigeführt werden kann. Die Vorbefüllung erfolgt vorzugsweise so weit, dass einzelne Lamellen oder Reibbeläge gerade nicht oder mehr oder weniger bereits aneinander anliegen.Farther can be provided according to the invention be that one for a change responsible clutch or brake prefilled becomes when the at least one parameter approaches an area which a change or a return change indexed and / or the gear ratio to the transmission ratio range approaches. Thus, according to the invention be exploited that in an actually occurring change or change back one partial filling the clutch or brake has already been made, making a special fast change brought about can be. The pre-filling preferably takes place so far that individual slats or friction linings straight not or more or less already abut each other.
Weiterhin kann erfindungsgemäß vorgesehen sein, dass nach einem Wechsel zu einem konstanten Getriebegang die Übersetzung des Variators in Richtung langsam automatisiert verändert wird. Hierdurch kann das Schleppmoment am Variator verringert werden. Dies hat zur Folge, dass die erforderliche Mindestanpressung des Variators sinkt und gleichzeitig die drehzahlabhängigen Verluste am Variatorabtrieb und in etwaigen nachge schalteten Getriebestufen (Überlagerungsplanetensatz) verringert werden. Vorzugsweise wird das minimale Schleppmoment nicht im maximalen Underdrive, sondern bei geringfügig längeren Übersetzungen erreicht.Furthermore, it can be provided according to the invention that after a change to a constant gear, the translation of the variator is slowly changed automatically in the direction. As a result, the drag torque on the variator ver be reduced. This has the consequence that the required minimum contact pressure of the variator decreases and at the same time the speed-dependent losses at the variator output and in any nachge switched gear stages (overlay planetary set) can be reduced. Preferably, the minimum drag torque is not achieved in the maximum underdrive, but at slightly longer translations.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist die in den Kupplungen und Bremsen vorliegende Überanpressung zur Realisierung des Getriebegangs minimiert, d. h. der in den Kupplungen und Bremsen anliegende Hydraulikdruck ist nicht konstant oder an die maximal zu übertragende Leistung oder das maximale Moment angepasst, sondern vielmehr an den aktuellen Leistungs- und/oder Momentenbedarf, ggf. unter Hinzufügung einer absoluten oder prozentualen Sicherheit. Hierdurch kann der Systemdruck im Getriebe möglichst weit abgesenkt werden, wodurch hydraulische Verluste minimiert werden. Dies hat einen höheren Getriebewirkungsgrad zur Folge. Weiterhin wird durch die Minimierung der Überanpressung das Lösen der Kupplung oder Bremse vereinfacht.According to one Further development of the invention is in the clutches and brakes present overexpression minimized to realize the gear, d. H. in the clutches and brake applied hydraulic pressure is not constant or on the maximum to be transferred Performance or the maximum moment adapted, but rather to the current performance and / or Torque requirement, if necessary with the addition of an absolute or percentage Safety. This allows the system pressure in the transmission as possible be lowered far, whereby hydraulic losses are minimized. This has a higher one Transmission efficiency result. Furthermore, by minimizing the Überanpressung the release the clutch or brake simplified.
Entsprechend einer erfindungsgemäßen Weiterbildung ist die Überanpressung in den Kupplungen und Bremsen von Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen abhängig. Die vorgenannte Abhängigkeit berücksichtigt Änderungen der Schließbedingungen der Kupplungen und Bremsen, welche von Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen abhängen. Beispiele hierfür sind unterschiedliche Befüllungsbedingungen der Betätigungseinrichtungen der Kupplungen und Bremsen, insbesondere verursacht durch Temperaturschwankungen, welche die Viskosität eines Hydraulikmediums verändern, oder Veränderungen der Reibbedingungen der Kupplungen und Bremsen, insbesondere eine Abhängigkeit eines Reibkoeffizienten von den Betriebs- und/oder Umgebungsbedingungen.Corresponding a development of the invention is the overpressure in the clutches and brakes of operating and / or environmental conditions dependent. The aforementioned dependence takes into account changes the closing conditions clutches and brakes, operating and / or environmental conditions depend. Examples of this are different filling conditions the controls clutches and brakes, especially caused by temperature fluctuations, which the viscosity change a hydraulic medium, or changes the friction conditions of the clutches and brakes, in particular a dependence a coefficient of friction of the operating and / or environmental conditions.
Gemäß einem besonderen Vorschlag der Erfindung wird als Parameter eine die Funktionsfähigkeit von Teilen des Kraftfahrzeuges oder des Antriebsstrangs beschreibende Kenngröße verwendet. Hierbei kann die Kenngröße ein beliebiges Teil des Kraftfahrzeugs, den Antriebsstrang oder das Getriebe betreffen. Korreliert die Kenngröße beispielsweise mit einer Funktionsfähigkeit des Variators, so kann in dem Fall, dass detektiert wird, dass der Variator in seiner Funktionsfähigkeit beeinträchtigt ist, vermehrt oder vollständig das Kraftfahrzeug über die konstante Gangstufe betrieben werden. Ist die Funktion eines Schaltelements oder eines Getriebeelements für eine Fahrstufe betroffen, so werden vorzugsweise die andere Fahrstufe und die konstanten Getriebegänge angesteuert. Ebenso kann für den Fall eines Ausfalls eines mit dem Kraftfluss über einen konstanten Getriebegang verbundenen Getriebeelements verstärkt oder vollständig auf den anderen konstanten Getriebegang und/oder die stufenlosen Fahrbereiche zurückgegriffen werden. Hiermit kann eine Funktionsfähigkeit des Kraftfahrzeugs auch bei einem Ausfall eines Teils gewährleistet werden. Notfalls kann hierdurch ein eingeschränkter Fahrbetrieb, beispielsweise zur nächsten Werkstatt, ermöglicht werden.According to one special proposal of the invention is a function as a parameter descriptive of parts of the motor vehicle or powertrain Characteristic used. in this connection the characteristic can be any Part of the motor vehicle, the powertrain or gear relate. For example, the characteristic correlates with a functionality of the variator, so in the case that it is detected that the Variator in its functionality impaired is, increased or complete the motor vehicle over the constant gear ratio are operated. Is the function of a switching element or a transmission element for One driving level affected, so preferably the other driving level and the constant gears are controlled. Likewise, for the case of a failure of one with the power flow over one reinforced or constant gear transmission gearbox connected Completely on the other constant gear and / or the stepless Driving areas used become. This can be a functionality of the motor vehicle be ensured even in the event of a failure of a part. if necessary This can be a limited Driving, for example, to the nearest workshop, be enabled.
Gemäß einem weiteren Gedanken der vorliegenden Erfindung werden, insbesondere mittels der Steuereinrichtung, Antriebszustände erkannt, in welchen ein erhöhter Momentenbedarf vorliegt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um eine Anfahrsituation sowie unmittelbare Leistungsanforderungen durch das Leistungsstellsignal, beispielsweise für Beschleunigungen im Zusammenhang mit Überholvorgängen. Für die vorgenannten Antriebszustände folgt eine Momenten- bzw. Leistungsübertragung unter Leistungsaufteilung, wobei ein Teil der Leistung bzw. des Antriebsmoments über den Variator sowie der übrige Teil über einen parallelen Leistungszweig erfolgt. In dem paralle len Leistungszweig ist eine Kupplung zwischengeschaltet, welche schlupfend betrieben wird, insbesondere zur Einregelung des zu übertragenden Antriebsmoments sowie zur Anpassung der Drehzahlverhältnisse. Zur Getriebeausgangswelle werden die Leistungen bzw. Momente der beiden vorgenannten Leistungspfade wieder überlagert. Entsprechend dieser Ausgestaltung der Erfindung wird das maximal übertragbare Moment nicht durch die Verhältnisse am Variator begrenzt, sondern zusätzlich zum vom Variator übertragenen Leistungspotential kann in dem parallelen Leistungszweig Antriebsmoment und Leistung übertragen werden. Dies ermöglicht insbesondere, für hohe Abtriebsmomente des Getriebes dennoch einen kleinen und kompakten Variator vorzusehen, da bei der Dimensionierung des Variators kurzzeitige Drehmomentspitzen, welche durch den parallelen Leistungszweig übertragen werden können, nicht berücksichtigt werden müssen.According to one further thoughts of the present invention, in particular by means of the control device, detected drive states, in which a increased Torque requirement is present. These are preferably a starting situation as well as immediate performance requirements the power control signal, for example, for accelerations related with overtaking. For the aforementioned Drive states follows a torque or power transmission under power sharing, with part of the power or the Drive torque over the variator and the rest Part about a parallel power branch takes place. In the parallel power branch is a coupling interposed, which operated slipping is, in particular for the adjustment of the drive torque to be transmitted and for adjusting the speed ratios. To the transmission output shaft become the benefits or moments of the two aforementioned performance paths superimposed again. According to this embodiment of the invention, the maximum transferable Not by the circumstances limited on the variator, but in addition to the variator transmitted power potential can transmit drive torque and power in the parallel power branch become. this makes possible in particular, for high output torques of the transmission nevertheless a small and compact Variator provided as in the dimensioning of the variator short-term Torque peaks transmitted through the parallel power branch can be not considered Need to become.
Vorteilhafte Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen, der Beschreibung und den Zeichnungen. Weitere Merkmale sind der Zeichnung, insbesondere den dargestellten Geometrien der Bauteile, den relativen Abmessungen mehrerer dargestellter Größen gleicher oder unterschiedlicher Bauteile, der relativen Anordnung der Bauteile zueinander und deren Wirkverbindungen miteinander zu entnehmen. Die Kombination von Merkmalen unterschiedlicher in verschiedenen Figuren dargestellter Ausgestaltungen und/oder der vorgenannten Merkmale mit Merkmalen der Ausgestaltungen des genannten Stands der Technik ist ebenfalls möglich.advantageous Further developments will become apparent from the dependent claims, the description and the Drawings. Other features are the drawing, especially the shown geometries of the components, the relative dimensions several of the same sizes or different components, the relative arrangement of the components to take each other and their active compounds together. The combination of features different in different Figures illustrated embodiments and / or the aforementioned Features with features of the embodiments of said state the technique is also possible.
Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung wird nachfolgend anhand der Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigt:A preferred embodiment of the device according to the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. In the drawing shows:
Das
gemäß
Das
Summengetriebe
Das
Summengetriebe
Die
Schaltkupplung K3 für
den Direktgang ist einerseits mit der zentralen Zwischenwelle
Der
Planetenträger
Die
Zahnkränze
Zahnkranz
In
einer ersten Ebene
Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen des Kraftflusses, der Schaltelemente sowie des Räderplanes der dargestellten Ausführungsform oder alternativer Ausführungsformen wird beispielhaft auf die Druckschrift
- –
DE 101 21 042 C1 - – DE ... mit dem Aktenzeichen P804712/DE/1 der Anmelderin
- –
DE 100 40 039 A1 - –
DE 100 39 779 A1 - –
DE 100 21 912 A1 - –
DE 101 54 928 A1 - –
DE 102 18 356 A1
- -
DE 101 21 042 C1 - - DE ... by file number P804712 / DE / 1 by the applicant
- -
DE 100 40 039 A1 - -
DE 100 39 779 A1 - -
DE 100 21 912 A1 - -
DE 101 54 928 A1 - -
DE 102 18 356 A1
Für unterschiedliche
Betriebsbereiche des dargestellten Toroidgetriebes erfolgt ein Kraftfluss zwischen
Eingangswelle
Geared-Neutral-FunktionGeared neutral function
Durch
eine Geared-Neutral-Funktion ist beim Anfahrvorgang mit eingerückter, erster
Schaltkupplung K1 bei ausgerücktem
Zustand der zweiten Schaltkupplung K2 und der dritten Schaltkupplung K3
die jeweilige Drehzahl der Ausgangswelle
Unterer Fahrbereich:Lower driving range:
In
dem sich anschließenden,
unteren Fahrbereich mit niedrigeren Drehzahlen der Ausgangswelle
Synchron-Punkt:Synchronous point:
Der genannte untere Fahrbereich sowie ein oberer Fahrbereich sind derart ausgelegt, dass die Übersetzung am oberen Ende des unteren Fahrbereiches der Übersetzung am unteren Ende des oberen Fahrbereiches entspricht. Für einen Wechsel vom ersten Fahrbereich zum zweiten Fahrbereich wird die Schaltkupplung K1 ausgerückt, während die Schaltkupplung K2 eingerückt wird. Durch die vorgenannte Auslegung der Übersetzungen der beiden Fahrbereiche ist in dem Synchron-Punkt die Drehzahldifferenz an der zweiten Schaltkupplung K2 ungefähr 0, so dass ein ruckfreier Antriebswechsel ohne aufwendigen Synchronisiervorgang und dauerhaften schlupfenden Betrieb der Kupplungen von der ersten Schaltkupplung K1 auf die zweite Schaltkupplung K2 ermöglicht ist. Gleiches gilt ebenfalls für den Wechsel vom zweiten Fahrbereich in den ersten Fahrbereich.Of the said lower driving range and an upper driving range are such designed that translation at the upper end of the lower travel range of the translation at the lower end corresponds to the upper driving range. For a change from the first Driving range to the second driving range, the clutch K1 is disengaged while the clutch K2 indented becomes. By the above interpretation of the translations of the two driving ranges is the speed difference at the second clutch in the synchronous point K2 about 0, so that a smooth drive change without complex synchronization and permanent slipping operation of the clutches of the first Clutch K1 on the second clutch K2 is possible. The same applies to the change from the second driving range to the first driving range.
Oberer Fahrbereich:Upper driving range:
In
dem oberen Fahrbereich, in welchem die Kupplung K2 zwischengeschaltet
ist, wird die Getriebeeingangsleistung im Allgemeinen auf zwei parallele
Pfade aufgeteilt, so dass der Leistungsanteil in beiden Pfaden (Variator
Direktgang:Direct response:
Mit
dem Einrücken
der dritten Schaltkupplung K3 kann eine unmittelbare Antriebsverbindung zwischen
der Eingangswelle
Synchrongang:Synchronous response:
Im
Synchrongang sind die Kupplungen K1 und K2 geschlossen. Der Variator
In
dem anderen Getriebepfad erfolgt eine Leistungsübertragung von dem Antriebssteg
Als
Parameter im Sinne der vorliegenden Erfindung können der Steuereinrichtung
Bei
den vorgenannten Betriebsgrößen des Antriebsstrangs
handelt es sich um beliebige Betriebsgrößen des Antriebsstrangs, insbesondere Drehzahlen
von Getriebegliedern, Schaltzustände von
Schaltelementen wie Kupplungen, Synchronisiereinrichtungen, Bremsen,
Temperaturen von Getriebeelementen, Verschleißgrößen von Kupplungen, Bremsen,
Schaltelementen oder Getriebeelementen, Temperaturen eines Schmiermediums
oder einer Hydraulikflüssigkeit
und/oder Größen, welche
die Funktionsfähigkeit
von Getriebeelementen wiedergeben. Über eine Signalverbindung
Mittels
der Sensoren
Über eine
Signalverbindung
Mittels
der vorgenannten Größen kann
eine korrigierte abgegebene Leistung des Antriebsaggregates ermittelt
werden. Weiterhin kann über
einen Sensor
Das stufenlose Getriebe ermöglicht insbesondere vier unterschiedliche Antriebszustände zur Vorwärtsfahrt, nämlich den ersten Fahrbereich, den zweiten Fahrbereich, den Synchrongang und den Direktgang. Insbesondere unter Variation der Drehzahl des Antriebsaggregates ist sowohl mit einem stufenlosen Fahrbereich als auch mit dem Synchrongang oder dem Direktgang dieselbe Getriebeabtriebsdrehzahl erreichbar, so dass in definierten Geschwindigkeitsbereichen bei gegebener Geschwindigkeit des Kraftfahrzeuges mindestens zwei unterschiedliche Antriebszustände möglich sind.The stepless transmission allows in particular four different drive states for forward driving, namely the first driving range, the second driving range, the synchronizing gear and the direct gear. In particular, with variation of the speed of the Drive unit is both with a stepless driving range as well as with the synchronous gear or the direct gear the same transmission output speed achievable, so that in defined speed ranges at given speed of the motor vehicle at least two different drive states are possible.
In
dem Kennfeld
Die
Schwellwertkurve
Vergleichbare
Bereiche
Der obere Bereich,
der Übergangsbereich
und der vertikale Bereich der Schwellwertkurve
The upper range, the transition range and the vertical range of the threshold curve
Eine
Auswahl eines geeigneten von mehreren möglichen Antriebszuständen erfolgt
mittels der Steuereinrichtung
Claims (29)
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WO2005090833A1 (en) | 2005-09-29 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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OM8 | Search report available as to paragraph 43 lit. 1 sentence 1 patent law | ||
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Owner name: DAIMLERCHRYSLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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Owner name: DAIMLER AG, 70327 STUTTGART, DE |
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8130 | Withdrawal |