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Die
Erfindung betrifft eine Steuerungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines
Kraftfahrzeugs gemäß dem Oberbegriff
des Patentanspruchs 1.
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Aus
der
DE 197 43 058
A1 ist eine Steuerungseinrichtung für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs
mit einer Antriebsmaschine in Form eines Motors und einem automatischen
Getriebe in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes bekannt.
Das Getriebe weist ein Hydrauliksystem auf, mittels welchem beispielsweise
eine Übersetzung des
Getriebes verändert
werden kann. Das Hydrauliksystem wird von einer von der Antriebsmaschine angetriebenen
Getriebeölpumpe
mit Hydraulikfluid versorgt. Die Steuerungseinrichtung kann die Übersetzung
des Getriebes und einen Sollwert für die Übersetzung bestimmen. Die Steuerungseinrichtung steuert
das Hydrauliksystem so an, dass die tatsächliche Übersetzung möglichst
mit dem Sollwert übereinstimmt.
Außerdem
kann die Steuerungseinrichtung über
eine Verbindung zu einem Motorsteuergerät eine Drehzahl der Antriebsmaschine
einstellen. Bei einer starken Verzögerung des Kraftfahrzeugs wird
die Drehzahl der Antriebsmaschine so eingestellt, dass sie einer
Drehzahl am Eingang des Getriebes entspricht. Dies führt zu einer
erhöhten
Drehzahl der Antriebsmaschine und damit zu einer erhöhten Versorgung
des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid. Damit wird eine schnelle
Verstellung der Übersetzung
des Getriebes ermöglicht.
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Demgegenüber ist
es die Aufgabe der Erfindung, eine Steuerungseinrichtung vorzuschlagen, welche
eine ausreichende Versorgung des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid
in möglichst
vielen Fahrsituationen des Kraftfahrzeugs ermöglicht. Erfindungsgemäß wird die
Aufgabe durch eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
1 und eine Steuerungseinrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs
2 gelöst.
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Gemäß Patentanspruch
1 ist die Steuerungseinrichtung dazu vorgesehen, eine erste Abweichung
zwischen der Vorgabe der Änderung
und der tatsächlichen Änderung
der Übersetzung
des Getriebes zu ermitteln. Die Abweichung kann beispielsweise als
eine Differenz der Vorgabe und der tatsächlichen Änderung bestimmt werden.
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Die
Vorgabe der Änderung
der Übersetzung kann
beispielsweise in Form einer Soll-Übersetzung oder einer Soll-Änderungsgeschwindigkeit der Übersetzung,
einem sogenannten Soll-Gradienten der Übersetzung ausgeführt sein.
Statt der Übersetzung kann
auch eine Drehzahl einer Getriebeeingangswelle vorgegeben werden.
Da eine Getriebeaungangswelle mit angetriebenen Rädern des
Kraftfahrzeugs verbunden ist, entspricht die Vorgabe einer Soll-Drehzahl
der Getriebeeingangswelle bei gegebener Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
der Vorgabe einer Soll-Übersetzung
des Getriebes. Entsprechendes gilt für einen Soll-Gradienten der
Drehzahl und einen Soll-Gradienten der Übersetzung. Die Vorgabe für die Änderung
der Übersetzung
bestimmt die Steuerungseinrichtung in Abhängigkeit von Betriebsgrößen des
Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise einer Stellung eines von einem
Fahrzeugführer
betätigbaren
Fahrpedals und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs.
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Die
Steuerungseinrichtung stellt in Abhängigkeit der ersten Abweichung
eine erste Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine ein. Dies bewirkt, dass
die Drehzahl der Antriebsmaschine nicht unter die erste Mindestdrehzahl
absinken kann. Die Steuerungseinrichtung kann die Einstellung der
Drehzahl der Antriebsmaschine entweder selbst steuern und so die
Mindestdrehzahl sicherstellen oder einer weiteren Steuerungseinrichtung,
welche die Antriebsmaschine ansteuert, ein entsprechendes Signal
zur Einstellung der Mindestdrehzahl senden. Die Steuerungseinrichtung
stellt die erste Mindestdrehzahl insbesondere dann ein, wenn die
erste Abweichung einen einstellbaren ersten Grenzwert überschreitet. Damit
wird die Mindestdrehzahl erst dann eingestellt, wenn die tatsächliche Änderung
der Übersetzung von
der vorgegeben Änderung
um einen festlegbaren Wert abweicht.
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Durch
die Einstellung der Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine wird eine
für die Änderung
der Übersetzung
notwendige Versorgung des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid sichergestellt.
Damit kann die erste Abweichung zwischen der Vorgabe der Änderung
und der tatsächlichen Änderung
der Übersetzung
auf einen sehr kleinen Wert reduziert werden, so dass die tatsächliche Änderung
der vorgegebenen Änderung
ohne Abweichung folgen kann.
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Die
Einstellung der Mindestdrehzahl kann so erfolgen, dass eine sogenannte
Leerlaufdrehzahl der Antriebsmaschine verändert, insbesondere angehoben
wird. Die Steuerungseinrichtung der Antriebsmaschine sorgt immer
dafür, dass
die Leerlaufdrehzahl nicht unterschritten wird, auch wenn ein Fahrzeugführer die
Antriebsmaschine beispielsweise mittels eines Fahrpedals nicht ansteuert.
Es ist aber auch möglich,
dass die Mindestdrehzahl so bestimmt wird, dass sie, auch wenn sich
die Antriebsmaschine nicht im Leerlauf befindet, höher als
die aktuelle Drehzahl der Antriebsmaschine ist. In diesem Fall würde die Steuerungseinrichtung
die Drehzahl der Antriebsmaschine über die Anforderung des Fahrzeugführers hinaus
erhöhen.
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Das
Getriebe ist insbesondere als ein stufenloses Getriebe in Form eines
Umschlingungsgetriebes oder eines Reibradgetriebes ausgeführt. Die
Erfindung ist aber ebenfalls auf andere hydraulisch betätigte Getriebe,
wie beispielsweise Getriebe in Planetenbauweise anwendbar. Das Hydrauliksystem wird
von der Steuerungseinrichtung beispielsweise mittels Elektromagnetventilen
angesteuert. Mittels des Hydrauliksystems kann die Übersetzung
des Getriebes verändert
werden, eventuell vorhandene Kupplungen im Getriebe geschlossen
oder geöffnet werden.
Außerdem
sorgt das Hydrauliksystem für
die Schmierung und Kühlung
des Getriebes.
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Gemäß Patentanspruch
2 ist die Steuerungseinrichtung dazu vorgesehen, Betriebsgrößen des
Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
die Drehzahl und ein abgegebenes Drehmoment der Antriebsmaschine,
einen Zustand einer Überbrückungskupplung
eines zwischen Antriebsmaschine und Getriebe angeordneten hydrodynamischen
Drehmomentwandlers und/oder eine Temperatur des Getriebes auszuwerten.
Mit Hilfe der Betriebsgrößen und
einem Rechenmodell des Hydrauliksystems ermittelt die Steuerungseinrichtung
eine Änderungs-Kenngröße, welche
eine maximal mögliche Änderung
der Übersetzung
des Getriebes kennzeichnet. Dabei kann unterschieden werden zwischen
einer Verstellung in Richtung einer kürzeren Übersetzung, also entsprechend bei
einem Stufengetriebe in Richtung 1. Gang, und einer Verstellung
in Richtung längerer Übersetzung, also
entsprechend bei einem Stufengetriebe in Richtung des höchsten Gangs.
Die Änderungs-Kenngröße kann
beispielsweise als ein maximal möglicher Gradient
der Änderung
der Übersetzung
ausgeführt sein.
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Die
Steuerungseinrichtung ist dazu vorgesehen, eine zweite Abweichung
zwischen der Vorgabe der Änderung
und der Änderungs-Kenngröße zu ermitteln
und in Abhängigkeit
der zweiten Abweichung eine zweite Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine einzustellen.
Die zweite Mindestdrehzahl kann gleich groß wie die erste Mindestdrehzahl
sein oder von der ersten Mindestdrehzahl abweichen. Die erste und/oder
die zweite Mindestdrehzahl können
immer einen festen, einstellbaren Wert haben oder sich während des
Betriebs des Kraftfahrzeugs ändern.
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Damit
wird schon für
eine ausreichende Versorgung des Hydrauliksystems gesorgt, bevor
die tatsächliche Änderung
der Übersetzung
der Vorgabe nicht mehr folgen kann. So kann wirkungsvoll sichergestellt
werden, dass die Vorgaben für
die Übersetzungsänderung
auch umgesetzt werden können. Dies
ist insbesondere beim Abbremsen eines Kraftfahrzeugs mit stufenlosem
Getriebe wichtig. Diese Getriebe können meist bauartbedingt im
Stillstand die Übersetzung
nicht oder nur sehr langsam verstellen, so dass vor Erreichen des
Stillstands des Kraftfahrzeugs die Übersetzung die kürzeste Übersetzung erreicht
haben sollte. Die Einstellung der Mindestdrehzahl kann mit der erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung
sehr früh
erfolgen, also beispielsweise schon bevor eine starke Verzögerung des Kraftfahrzeugs
erkannt werden kann.
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In
Ausgestaltung der Erfindung ist ein Wert der ersten Mindestdrehzahl
von der ersten Abweichung und/oder ein Wert der zweiten Mindestdrehzahl
von der zweiten Abweichung abhängig.
Die Werte der ersten und/oder zweiten Mindestdrehzahl kann beispielsweise
in Form von Kennlinien in Abhängigkeit
der ersten und/oder zweiten Abweichung in der Steuerungseinrichtung
gespeichert sein. Die Werte der ersten oder zweiten Mindestdrehzahl
steigen insbesondere mit steigender erster oder zweiter Abweichung
an. Die genannten Kennlinien können
abschnittsweise konstante Werte oder einen kontinuierlichen Verlauf
aufweisen. Damit kann die Mindestdrehzahl und somit die Versorgung
des Hydrauliksystems mit Hydraulikfluid an den tatsächlichen
Bedarf für
die Erreichung der Sollvorgaben, angepasst werden.
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Weitere
Vorteile der Erfindung gehen aus der Beschreibung und der Zeichnung
hervor. Ausführungsbeispiele
der Erfindung sind in der Zeichnung vereinfacht dargestellt und
in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen:
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1 einen
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs mit einem automatischen Getriebe
in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes,
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2 einen
Zustandsgraph, welcher das Verfahren zur Aktivierung und Deaktivierung
der Einstellung einer Mindestdrehzahl einer Antriebsmaschine beschreibt,
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3 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Bestimmung einer Mindestdrehzahl
einer Antriebsmaschine und
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4 ein
Ablaufdiagramm eines Verfahrens zur Ermittlung einer Änderungs-Kenngröße einer Übersetzung
eines automatischen Getriebes.
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Ein
Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs verfügt über eine Antriebsmaschine 11 in
Form eines Verbrennungsmotors. Die Antriebsmaschine 11 ist über eine
Motorausgangswelle 12 mit einem Pumpenrad 13 eines
hydrodynamischen Drehmomentwandlers 14 verbunden. Ein Turbinenrad 15 des Drehmomentwandlers 14 ist
mit einer Getriebeeingangswelle 16 eines automatischen
Getriebes 17 in Form eines stufenlosen Umschlingungsgetriebes verbunden.
Der Drehmomentwandler 14 verfügt über eine Überbrückungskupplung 18,
mittels welcher das Pumpenrad 13 mit dem Turbinenrad 15 und
damit die Motorausgangswelle 12 mit der Getriebeeingangswelle 16 verbunden
werden kann. Die Getriebeeingangswelle 16 ist mit einem
Fest-Kegelrad 19 eines primären Doppelkegelrads 20 verbunden.
Das primäre
Doppelkegelrad 20 weist ein Los-Kegelrad 21 auf, welches
gegenüber
dem Fest-Kegelrad 19 axial zur Getriebeeingangswelle 16 verschieblich
angeordnet ist.
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Das
primäre
Doppelkegelrad 20 und ein sekundäres Doppelkegelrad 22 werden
von einem Umschlingungsmittel 23 in Form eines Schubgliederbands
umspannt. Das sekundäre
Doppelkegelrad 22 weist ebenfalls ein Fest-Kegelrad 24 und
ein dazu verschieblich angeordnetes Los-Kegelrad 25 auf. Durch
eine entsprechende Verschiebung der Los-Kegelräder 21 und 25 kann
die Position des Umschlingungsmittels 23 innerhalb der
Doppelkegelräder 20 und 22 verändert und
damit die Übersetzung
zwischen dem primären
Doppelkegelrad 20 und dem sekundären Doppelkegelrad 22 verändert werden.
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Das
Fest-Kegelrad 24 verfügt über einen Grundkörper 26,
der als eine Hohlwelle ausgeführt ist. Über diesen
Grundkörper 26 ist
das Fest-Kegelrad 24 mit einem Wendesatz 27 in
Form eines Planetengetriebes verbunden. Mittels des Wendesatzes 27 kann
eine Verbindung zwischen der Getriebeeingangswelle 16 und
einer Getriebeaungangswelle 32 hergestellt werden. Außerdem ermöglicht der
Wendesatz 27 eine Drehrichtungsumkehr der Getriebeausgangswelle,
so dass ein Rückwärtsfahren
des Kraftfahrzeugs möglich
ist.
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Die
Getriebeausgangswelle 32 ist durch den Grundkörper 26 durchgeführt. Über eine
Zahnradstufe 35 ist die Getriebeausgangswelle 32 mit
einem Differenzialgetriebe 36 verbunden, welches auf bekannte
Weise über
Seitenwellen 37 das Drehmoment und die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 auf
nicht dargestellte angetriebene Fahrzeugräder überträgt.
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Die
Antriebsmaschine 11, das Automatikgetriebe 20 und
die Überbrückungskupplung 18 werden von
einer Steuerungseinrichtung 38 angesteuert. Die. Steuerungseinrichtung 38 kann
durch Ansteuerung von Stellgliedern der Antriebsmaschine 11,
beispielsweise einem Drosselklappensteller, die Drehzahl der Antriebsmaschine 11 einstellen.
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Die
Steuerungseinrichtung 38 steht in Signalverbindung mit
einem Wählhebel 39,
mittels welchem der Fahrzeugführer
Fahrstufen des Automatikgetriebes 20 auswählen kann.
Mit dem Wählhebel 39 sind
zumindest die Fahrstufe „D" für Vorwärtsfahrt, „R" für Rückwärtsfahrt
und „N" für Neutral
einstellbar.
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Die
Steuerungseinrichtung 38 steht außerdem mit einem Fahrpedal 40 und
einem Bremspedal 41 in Signalverbindung, welche beide vom
Fahrzeugführer
betätigbar
sind. Über
Drehzahlsensoren 42, 43, 44, 45 und 46 kann
die Steuerungseinrichtung 38 Drehzahlen der Motorausgangswelle 12,
des Fest-Kegelrads 19, des Fest-Kegelrads 24,
der Getriebeausgangswelle 32 und der Seitenwelle 37 erfassen.
Aus den Drehzahlen können
weitere Größen berechnet
werden. Durch Division der Drehzahl des Fest-Kegelrads 19 und
durch die Drehzahl des Fest-Kegelrads 24 kann die Übersetzung
des Getriebes 17 berechnet werden. Zusätzlich kann beispielsweise
aus der Drehzahl der Seitenwelle 37 mit einem entsprechenden
Umrechnungsfaktor, welcher von der Größe der Fahrzeugräder abhängig ist,
die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs bestimmt werden.
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Das
Getriebe 17 und die Überbrückungskupplung 18 werden
hydraulisch angesteuert. Dazu wird eine Getriebeölpumpe 47 von der
Motorausgangswelle 12 angetrieben. Die Getriebeölpumpe 47 versorgt
eine hydraulische Steuerung 48 mit Hydraulikfluid in Form
von Getriebeöl.
Die hydraulische Steuerung 48 ist mit der Überbrückungskupplung 18 über eine
Hydraulikleitung 49 und mit dem Wendesatz über eine
Hydraulikleitung 50 verbunden. An der hydraulischen Steuerung 48 ist
ein Temperatursensor 55 angeordnet, mittels welchem die
Steuerungseinrichtung 38 die Temperatur der hydraulischen
Steuerung 48 und damit auch die Temperatur des Hydraulikfluids
bestimmen kann. Die Doppelkegelräder 20 und 22 verfügen über Druckkammern 51 und 53,
welche über
Hydraulikleitungen 52 und 54 mit der hydraulischen
Steuerung 48 verbunden sind. Durch Zu- und Abführung von
Hydraulikfluid in die Druckkammern 51 und 53 können die
Los-Kegelräder 21 und 25 verschoben
und damit die Übersetzung
des Getriebes 17 verändert
werden. Außerdem wird
durch Einstellung eines Drucks in den Druckkammern 51 und 53 eine
Kraft auf das Umschlingungsmittel 23 aufgebaut, welche
das Umschlingungsmittel 23 gegen ein Durchrutschen sichert.
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Die
Zu- und Abführung
von Hydraulikfluid über
die Hydraulikleitungen 49, 50, 52 und 54 wird von
nicht dargestellten Elektromagnetventilen in der hydraulischen Steuerung 48 gesteuert.
Die Elektromagnetventile stehen dazu mit der Steuerungseinrichtung 38 in
Signalverbindung.
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Die
Getriebeölpumpe 47,
die hydraulische Steuerung 48, die Hydraulikleitungen 49, 50, 52 und 54,
die Druckkammern 51 und 53 sowie die nicht dargestellten
Hydraulikelemente zur Betätigung
der Überbrückungskupplung 18 und
des Wendesatzes 27 stellen zusaen ein Hydrauliksystem des
Getriebes 17 dar. Das Hydrauliksystem kann außerdem noch weitere,
nicht dargestellte Komponenten umfassen.
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Die
Steuerungseinrichtung 38 bestimmt mit Hilfe der Stellung
des Fahrpedals 40 und der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs
eine Soll-Übersetzung
für das
Getriebe 17. Ausgehend von einer momentanen Übersetzung
des Getriebes 17 ist die Soll-Übersetzung
eine Vorgabe für
eine Änderung der Übersetzung.
Neben der Soll-Übersetzung
bestimmt die Steuerungseinrichtung 38 zusätzlich einen
Soll-Gradient der Übersetzung.
Weicht die Soll-Übersetzung
von der momentanen Übersetzung ab,
so steuert die Steuerungseinrichtung 38 die hydraulische
Steuerung 48 so an, dass die Soll-Übersetzung mit dem entsprechenden
Soll-Gradienten eingestellt wird. Bei Einstellung einer kürzeren Übersetzung,
also vergleichbar mit einer Rückschaltung bei
einem Stufengetriebe, muss Hydraulikfluid in die Druckkammer 53 des
Doppelkegelrads 22 zugeführt und aus der Druckkammer 51 des
Doppelkegelrads 20 abgeführt werden. Die Menge an Hydraulikfluid, die
für die
Einstellung einer bestimmten Übersetzung notwendig
ist, ergibt sich aus den geometrischen Daten des Hydraulikfluids
und insbesondere aus der Ausgestaltung der Druckkammern 51 und 53.
Um einen bestimmten Gradienten einstellen zu können, muss die Getriebeölpumpe 47 wenigstens
die dafür notwendige
Menge an Hydraulikfluid bereitstellen. Kann die erforderliche Menge
an Hydraulikfluid nicht bereitgestellt werden, so ist die geforderte Übersetzungsänderung
nicht durchführbar,
die gewünschte Soll-Übersetzung
kann also nicht oder nicht in der geforderten Zeit eingestellt werden.
Da die Getriebeölpumpe 47 direkt
von der Antriebsmaschine 11 angetrieben wird, steigt die
bereitgestellte Menge an Hydraulikfluid mit steigender Drehzahl
der Antriebsmaschine 11 an, so dass durch Einstellung einer
Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 die erforderliche
Menge an Hydraulikfluid sichergestellt werden kann.
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In 2 ist
ein Zustandsgraph dargestellt, welcher das Verfahren zur Aktivierung
und Deaktivierung der Einstellung einer Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 beschreibt.
Die Steuerungseinrichtung 38 ist dazu vorgesehen, dieses
und die weiteren beschriebenen Verfahren auszuführen.
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Das
Verfahren startet im Zustand nMotInc_off, in welchem keine Mindestdrehzahl
der Antriebsmaschine 11 eingestellt wird. Es wird zyklisch,
beispielsweise alle 20 ms, geprüft,
ob eine Differenz der Soll-Übersetzung
(i_soll) und der tatsächlichen Übersetzung
(i_ist) größer als
ein erster Übersetzungsgrenzwert
(i1) ist. Außerdem
wird geprüft, ob
eine Differenz des Soll-Gradienten (di_soll) und des tatsächlichen
Gradienten (di_ist) größer als
ein erster Gradientengrenzwert (di1) oder ob der Soll-Gradient (di_soll)
größer als
die Summe aus einem maximal möglichen
Gradienten (di_max) und einer Sicherheitsgröße (di_sich) ist. Ist einer
der drei genannten Bedingungen erfüllt, so wechselt der Status
auf nMotInc_on, in welchem eine Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 eingestellt
wird.
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Da
der erste Übersetzungsgrenzwert
(i1) und der erste Gradientengrenzwert(di1) größer als 0 sind und geprüft wird,
ob der Soll-Gradient (di_soll) größer als die Summe aus einem maximale
möglichen
Gradienten (di_max) und einer Sicherheitsgröße (di_sich) ist, wird sichergestellt,
dass der Status nur wechselt, wenn die Übersetzung in Richtung einer
kürzeren,
also größeren Übersetzung
verändert werden
soll. Es ist aber auch möglich,
dass der Wechsel bei einer Anforderung einer Änderung der Übersetzung
in Richtung einer längeren Übersetzung stattfindet.
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Ergänzend zu
den genannten Bedingungen kann auch noch geprüft werden, ob eine Verzögerung des
Kraftfahrzeug größer als
ein Verzögerungsgrenzwert
oder ob eine Temperatur des Getriebes 17 größer als
eine Grenztemperatur ist.
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Der
Zustand wechselt wieder nach nMotInc_off, wenn die Differenz der
Soll-Übersetzung
(i_soll) und der tatsächlichen Übersetzung (i_ist)
kleiner als ein zweiter Übersetzungsgrenzwert (i2)
oder die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs (v) kleiner als eine
Geschwindigkeitsschwelle (v1) oder die Übersetzung (i_st) größer als
ein dritter Übersetzungsgrenzwert
(i3) ist.
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Außerdem kann
der Statuswechsel in beide Richtungen noch von weiteren Betriebs-
oder Statusgrößen des
Kraftfahrzeugs, wie beispielsweise der Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs,
der aktuellen Übersetzung
(i_ist) oder der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 abhängen.
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Im
Status nMotInc_on wird gemäß 3 eine
Mindestdrehzahl der Antriebsmaschine 11 ermittelt, welcher
anschließend
von der Steuerungseinrichtung 38 eingestellt wird. Ein
Block 71 repräsentiert
die Differenz der Soll-Übersetzung
(i_soll) und der tatsächlichen Übersetzung
(i_ist). Der Block 72 repräsentiert eine Kennlinie, mittels
welcher aus der Differenz ein erster Wert für die Mindestdrehzahl bestimmt wird.
Ein Block 73 repräsentiert
die Differenz des Soll-Gradienten
(di_soll) und des tatsächlichen Gradienten
(di_ist). Mit Hilfe dieser Differenz wird in Block 74 ebenfalls
mittels einer Kennlinie ein zweiter Wert für die Mindestdrehzahl bestimmt.
Ein Block 75 repräsentiert
die Differenz zwischen dem Soll-Gradient (di_soll) und dem maximal
möglichen
Gradienten (di_max). Im Block 76 wird damit mit Hilfe einer
dritten Kennlinie ein dritter Wert für die Mindestdrehzahl bestimmt.
Die drei Kennlinien steigen alle mit steigenden Eingangswerten an.
Im Block 77 wird der Maximalwert der drei genannten Werte
gebildet und im Block 78 für die weitere Bearbeitung zur
Verfügung gestellt.
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Neben
dem beschriebenen Verfahren zur Bestimmung der Mindestdrehzahl kann
auch im Status nMotInc_on eine feste, nicht veränderliche Mindestdrehzahl vorgegeben
werden.
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Gemäß 4 wird
zur Bestimmung des maximal möglichen
Gradienten der Übersetzungsänderung
des Getriebes 17 eine Pumpenkonstante aus Block 80,
welche das Fördervolumen
der Getriebeölpumpe 47 in
Abhängigkeit
der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 kennzeichnet, mit
der Drehzahl der Antriebsmaschine 11 aus Block 81 im
Block 82 multipliziert. Damit wird die Fördermenge
der Getriebeölpumpe 47 abgeschätzt.
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Ein
Block 83 repräsentiert
eine Temperatur des Getriebes 14, welche mittels des Temperatursensors 55 ermittelt
wird. Über
Kennlinien in den Blöcken 84 und 85 werden
temperaturabhängige
Korrekturfaktoren bestimmt. Die Kennlinien können beispielsweise aus Messungen
ermittelt oder mittels Simulationsrechnungen bestimmt werden.
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Der
Block 86 repräsentiert
die Geschwindigkeit des Kraftfahrzeugs und der Block 87 das
abgegebene Drehmoment der Antriebsmaschine 11. Statt diesem
Drehmomentwert kann auch das Drehmoment an der Getriebeeingangswelle 16,
also das vom Drehmomentwandler 14 gewandelte Drehmoment verwendet
werden.
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In
Abhängigkeit
dieser Eingangsgrößen wird in
Block 88 mit Hilfe eines ersten Leckagekennfelds eine Menge
an Hydraulikfluid bestimmt, die im Hydrauliksystem (ausgenommen
der Überbrückungskupplung 18)
durch Leckage verloren geht. In Abhängigkeit der selben Eingangsgrößen wird
in Block 89 mit Hilfe eines zweiten Leckagekennfelds eine
Menge an Hydraulikfluid bestimmt, die an der Überbrückungskupplung 18 durch
Leckage verloren gehen kann. Die Leckagekennfelder können beispielsweise aus
Messungen ermittelt oder mittels Simulationsrechnungen bestimmt
werden. Da an der Überbrückungskupplung 18 nur
Hydraulikfluid verloren geht, wenn die Überbrückungskupplung 18 auch
aktiv ist, repräsentiert
der Block 90 einen Zustand der Überbrückungskupplung 18.
Der Zustand hat den Wert 0, wenn die Überbrückungskupplung 18 vollständig geöffnet ist
und hat den Wert 1, wenn die Überbrückungskupplung 18 geschlossen
ist, geschlossen oder geöffnet
wird oder schlupfgeregelt betrieben wird. Im Block 91 wird
der aus dem zweiten Leckagekennfeld ausgelesene Wert, der Korrekturfaktor
aus Block 85 und der Zustand der Überbrückungskupplung 18 aus
Block 90 multipliziert. Damit wird die Menge an Hydraulikfluid
abgeschätzt,
welche bei den aktuell vorliegenden Betriebsbedingungen an der Überbrückungskupplung 18 verloren
geht. Im Block 92 wird der aus dem ersten Leckagekennfeld
ausgelesene Wert mit dem Korrekturfaktor aus Block 84 multipliziert
und das Ergebnis im Block 93 mit der Menge aus Block 91 addiert.
Das Ergebnis aus Block 93 ist damit eine Abschätzung der
gesamten Menge an Hydraulikfluid, welche im Hydrauliksystem durch Leckage
verloren geht. Diese gesamte Leckagemenge steht damit zur Verstellung
der Übersetzung
des Getriebes 17 nicht zur Verfügung.
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Die
Leckagemenge kann auch aus einem Kennfeld in Abhängigkeit der Temperatur des
Getriebes 17 und einem Druck in der Druckkammer 53 des sekundären Doppelkegelrads 22 abgeschätzt werden.
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Zur
Abschätzung
der Menge an Hydraulikfluid, die zur Verstellung zur Verfügung steht
wird deshalb in Block 94 von der Fördermenge der Getriebeölpumpe aus
Block 82 die Leckagemenge aus Block 93 abgezogen.
Die somit ermittelte Menge an Hydraulikfluid kann bei einer Verstellung
in Richtung einer kürzeren Übersetzung
der Druckkammer 53 des Doppelkegelrads 22 zugeführt werden.
Der maximal mögliche
Gradient (di_max) kann aus der genannten Menge und geometrischer
Daten des Hydrauliksystems ermittelt werden. Dazu repräsentiert
der Block 95 die momentane Übersetzung (i_ist) des Getriebes 17.
Mit Hilfe dieser Größe wird
in Block 96 ein übersetzungsabhängiger Umrechungswert
ermittelt, durch den in Block 97 die Menge an Hydraulikfluid aus
Block 97 dividiert wird. Das Ergebnis der Division ist
der maximal mögliche
Gradient (di_max), der in Block 98 zur weiteren Verarbeitung
zur Verfügung
gestellt wird.
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Der
in Block 96 ermittelte Umrechungswert kennzeichnet also
eine Menge an Hydraulikfluid, welche bei der aktuellen Übersetzung
(i_ist) zum Erreichen eines definierten Gradienten erforderlich
ist. Der Zusammenhang zwischen der aktuellen Übersetzung (i_ist) und dem
Umrechungswert kann beispielsweise in einer gemessenen Kennlinie
abgelegt sein oder durch einen funktionalen Zusammenhang, welcher
sich aus den geometrischen Daten des Hydrauliksystems ergibt, dargestellt
sein.
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Der
Antriebsstrang kann auch über
mehrere Steuerungseinrichtungen verfügen, welche Teilaufgaben der
beschriebenen Steuerungseinrichtung wahrnehmen. Beispielsweise können für die Antriebsmaschine
und das Getriebe getrennte Steuerungseinrichtungen vorgesehen sein.
In diesem Fall könnte
die Steuerungseinrichtung des Getriebes eine Mindestdrehzahl berechnen
und diese an die Steuerungseinrichtung der Antriebsmaschine senden,
welche die Einhaltung der Mindestdrehzahl dann sicherstellt.