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Die
Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes
nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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Fahrzeuge
benötigen
Getriebe, um Drehmomente und Drehzahlen zu wandeln. Aufgabe eines Fahrzeuggetriebes
ist es, das Zugkraftangebot eines Antriebsaggregats umzusetzen.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung
eines Automatgetriebes. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung
sollen unter dem Begriff Automatgetriebe alle Getriebe mit einem
automatischen Gangwechsel verstanden werden, die auch als Stufenautomatgetriebe bezeichnet
werden. Hierzu gehören
zum Beispiel das Doppelkupplungsgetriebe, das vollautomatisierte Klauen-
oder Synchrongetriebe sowie konventionelle, vollautomatisierte Schaltgetriebe.
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Nach
dem Stand der Technik werden Automatgetriebe üblicherweise so ausgelegt bzw.
dimensioniert, dass in einem Normalbetrieb ein Getriebeeingangsmoment,
welches von einem Motorausgangsmoment des Kraftfahrzeugs abhängig ist,
für alle
Gänge des
Automatgetriebes unterhalb einer Auslegungsgrenze bzw. eines getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwerts
liegt. Aufgrund von Bauteilstreuungen sowie Bauteiltoleranzen kann es
jedoch vorkommen, dass ein Automatgetriebe im Bereich des getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwerts
betrieben wird oder gar dieser getriebeauslegungsabhängige Momentengrenzwert überschritten
wird. Ein weiterer Grund für
das Erreichen sowie Überschreiten
von Auslegungsgrenzen des Automatgetriebes kann darin liegen, dass
durch nachträgliche
Tuningmaßnahmen
das Leistungsvermögen
eines mit dem Automatgetriebe zusammenwirkenden Motors erhöht wird,
was letztendlich zu einem Überschreiten
eines getriebeausle gungsabhängigen
Momentengrenzwerts für
das Getriebeeingangsmoment führt.
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Weiterhin
können
Auslegungsgrenzen eines Automatgetriebes durch Zwänge in der
Kraftfahrzeugentwicklung erreicht sowie überschritten werden, und zwar
insbesondere dann, wenn für
eine Motorvariante mit erhöhter
Leistung aufgrund des für das
Getriebe zur Verfügung
stehenden Bauraums oder aus Kostengründen nicht auf eine stärkere Variante
des Automatgetriebes umgestiegen werden kann. All diese Gründe können dazu
führen,
dass im Normalbetrieb eines Automatgetriebes Auslegungsgrenzen,
nämlich
ein getriebeauslegungsabhängiger Momentengrenzwert
für das
Getriebeeingangsmoment, überschritten
wird.
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Um
unter diesen Umständen
dennoch den Verbund aus Motor und Automatgetriebe eines Kraftfahrzeugs
unter Vermeidung von Getriebebeschädigungen sicher betreiben zu
können,
sind Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes erforderlich, die
Getriebeschutzfunktionen bereitstellen. So offenbart z. B. die
DE 199 50 664 A1 ein
Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes, bei welchem im Normalbetrieb
ein Motorausgangsmoment über
eine Auswahl zwischen einem Fahrerwunsch-Motormoment und einem zulässigen Motormoment
bestimmt wird.
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Hiervon
ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde,
ein neuartiges Verfahren zur Steuerung eines Automatgetriebes zu schaffen.
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Dieses
Problem wird durch ein Verfahren gemäß Patentanspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß umfasst
das Verfahren zumindest die folgenden Schritte:
- a)
Im Normalbetrieb des Automatgetriebes bei einem eingelegten Gang
wird ein aktuell anliegendes Getriebeeingangsmoment erfasst und
es wird verglichen, ob das ermittelte Getriebeeingangsmoment einen
getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwert überschreitet;
- b) im Normalbetrieb des Automatgetriebes bei einem eingelegten
Gang wird weiterhin ein aktuelles Übersetzungsverhältnis des
Automatgetriebes erfasst und es wird verglichen, ob das ermittelte Übersetzungsverhältnis von
einem für
den Gang vorgegebenem Übersetzungsverhältnis unzulässig abweicht;
- c) dann, wenn sowohl das ermittelte Getriebeeingangsmoment den
getriebeauslegungsabhängigen
Momentengrenzwert überschreitet
als auch das ermittelte Übersetzungsverhältnis von
dem für
den Gang vorgegebenem Übersetzungsverhältnis unzulässig abweicht,
wird für
diesen Gang das zukünftig
zulässige
Motorausgangsmoment und damit das zukünftig zulässige Getriebeeingangsmoment
reduziert.
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Im
Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren zur Steuerung
eines Automatgetriebes vorgeschlagen, welches im Normalbetrieb des
Automatgetriebes bei Überschreiten
eines getriebeauslegungsabhängigen
Momentengrenzwerts und damit bei Überschreiten von Auslegungsgrenzen des
Automatgetriebes einen effektiven Getriebeschutz bereitstellt. Hierdurch
wird es möglich,
ohne signifikante Auswirkungen auf das Fahrverhalten, Automatgetriebe,
die an ihrer Auslegungsgrenze betrieben werden, vor Beschädigungen
zu schützen.
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Vorzugsweise
wird in Schritt c) das zukünftig zulässige Motorausgangsmoment
gangabhängig derart
reduziert, dass ein auf Basis des reduzierten Motorausgangsmoments
zu erwartendes Getriebeeingangsmoment einen gangabhängigen Momentengrenzwert
nicht überschreitet,
wobei der gangabhängige
Momentengrenzwert dadurch ermittelt wird, dass ein gangabhängiger Momentenmaximalwert
um einen Sicherheitswert reduziert wird. Der Sicherheitswert ist
vorzugsweise gangunabhängig.
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Nach
einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dann, wenn
sowohl das ermittelte Getriebeeingangsmoment den getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwert überschreitet
als auch das ermittelte Übersetzungsverhältnis von
dem für
den Gang vorgegebenem Übersetzungsverhältnis unzulässig abweicht,
ein Zähler
auf einen Startwert gesetzt, wobei sich im darauffolgenden Betrieb
der Zählerwert
abhängig
von einer Neustartanzahl oder Betriebsstundenanzahl verändert, und
wobei der Sicherheitswert bei der Ermittlung des gangabhängigen Momentengrenzwerts
abhängig
von der Abweichung zwischen dem Startwert und dem aktuellen Zählerwert
derart gewichtet wird, dass sich derselbe ausgehend vom vollen Sicherheitswert
mit zunehmender Neustartanzahl oder Betriebsstundenanzahl verringert.
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Bevorzugte
Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und
der nachfolgenden Beschreibung. Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung
wird, ohne hierauf beschränkt
zu sein, an Hand der Zeichnung näher
erläutert.
Dabei zeigt:
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1 ein
Blockschaltbild zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens
zur Steuerung eines Automatgetriebes und
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2 ein
Diagramm zur Verdeutlichung eines Teilaspekts des erfindungsgemäßen Verfahrens zur
Steuerung eines Automatgetriebes.
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Nachfolgend
wird die hier vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf 1 und 2 in
größerem Detail
beschrieben.
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1 zeigt
ein Blockschaltbild des erfindungsgemäßen Verfahrens zur Steuerung
eines Automatgetriebes, nämlich
eines Stufenautomatgetriebes, zum Schutz desselben vor Überlast.
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Im
Normalbetrieb des Automatgetriebes wird gemäß Schritt 1 des erfindungsgemäßen Verfahrens bei
einem eingelegten Gang, also außerhalb
von Schaltvorgängen,
ein aktuell anliegendes Getriebeeingangsmoment erfasst. In einem
sich hieran anschließenden
Schritt 2 wird sodann dieses ermittelte Getriebeeingangsmoment
mit einem getriebeauslegungsabhängigen
Momentengrenzwert verglichen und dabei überprüft, ob das ermittelte Getriebeeingangsmoment
das getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwert überschreitet.
Ist dies nicht der Fall, liegt also das ermittelte Getriebeeingangsmoment
unterhalb des getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwerts,
so wird auf Schritt 1 zurückverzweigt. Wird hingegen
bei dem Vergleich in Schritt 2 festgestellt, dass das ermittelte
Getriebeeingangsmoment den getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwert überschreitet,
so wird auf Schritt 3 verzweigt.
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An
dieser Stelle sei darauf hingewiesen, dass der getriebeauslegungsabhängige Momentengrenzwert,
mit welchem das aktuell anliegende Getriebeeingangsmoment verglichen
wird, entweder ein gangunabhängiger
und damit für
alle Gänge
identischer Momentengrenzwert oder ein gangabhängiger und damit ein für vorzugsweise
alle Gänge
unterschiedlicher Momentengrenzwert sein kann.
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In
Schritt 3 wird überprüft, ob ein
aktuell ermitteltes Übersetzungsverhältnis des
Automatgetriebes für
den aktuell eingelegten Gang desselben von einem für den jeweiligen
Gang vorgegebenem Übersetzungsverhältnis unzulässig abweicht.
Hierbei wird überprüft, ob das
ermittelte Übersetzungsverhältnis von
dem für
den aktuell eingelegten Gang vorgegebenem Übersetzungs verhältnis um
eine vorgegebene Toleranz abweicht. Wird hierbei eine unzulässige Abweichung
nicht festgestellt, so wird auf Schritt 1 zurückverzweigt.
Wird hingegen festgestellt, dass das aktuell ermittelte Übersetzungsverhältnis von dem
für den
aktuell belegten Gang vorgegebenen Übersetzungsverhältnis unzulässig abweicht,
so wird auf Schritt 4 verzweigt. Schritt 4 wird
im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens
demnach nur dann erreicht, wenn einerseits das im Normalbetrieb
bei einem eingelegten Gang ermittelten Getriebeeingangsmoment den
getriebeauslegungsabhängigen Momentengrenzwert überschreitet
und andererseits gleichzeitig das für den eingelegten Gang übermittelte Übersetzungsverhältnis von
dem für
den Gang vorgegebenen Übersetzungsverhältnis unzulässig abweicht.
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In
Schritt 4 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Zähler auf
einen Startwert gesetzt und in Schritt 5 des erfindungsgemäßen Verfahrens
wird das für
den aktuell eingelegten Gang zukünftig
zulässige
Motorausgangsmoment und damit das für den jeweiligen Gang zukünftig zulässige Getriebeeingangsmoment
reduziert.
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In
Schritt 5 des erfindungsgemäßen Verfahrens wird demnach
das zukünftig
zulässige
Motorausgangsmoment und damit das zukünftig zulässige Getriebeeingangsmoment
gangabhängig
reduziert. Hierbei wird so vorgegangen, dass ein aufgrund des reduzierten
Motorausgangsmoments zu erwartendes Getriebeeingangsmoment einen
gangabhängigen Momentengrenzwert
nicht überschreitet.
Der gangabhängige
Momentengrenzwert wird dadurch ermittelt, dass ein gangabhängiger Momentenmaximalwert
um einen vorgegebenen Sicherheitswert reduziert wird. Die gangabhängigen Momentenmaximalwerte
sind vorzugsweise in einer Tabelle hinterlegt und für alle Gänge unterschiedlich.
Der Sicherheitswert hingegen ist vorzugsweise gangunabhängig und demnach
für alle
Gänge identisch.
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Nach
Ermittlung des gangabhängigen,
zukünftig
zulässigen
Motorausgangsmoments und damit des gangabhängigen, zukünftig zulässigen Getriebeeingangsmoments
gemäß Schritt 5 erfolgt
im Sinne eines nachfolgenden Schritts 6 eine Überprüfung, ob
gegebenenfalls durch andere Getriebeschutzfunktionen ein noch geringeres,
zukünftig
zulässiges
Motorausgangsmoment vorgegeben wird. Ist dies der Fall, so wird
auf Schritt 7 verzweigt und dass durch eine andere Getriebeschutzfunktion
vorgegebene, zukünftig
zulässige
Motorausgangsmoment verwendet. Ist dies hingegen nicht der Fall,
so wird auf Schritt 8 verzweigt und das in Schritt 5 ermittelte,
zukünftig
zulässige
Motorausgangsmoment für diesen
Gang verwendet.
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Im
darauffolgenden Betrieb des Automatgetriebes wird gemäß Schritt 9 des
erfindungsgemäßen Verfahrens
sichergestellt, dass das gemäß Schritt 7 bzw.
Schritt 8 ermittelte, zukünftig zulässige Motorausgangsmoment im
nachfolgenden Betrieb nicht überschritten
wird. Weiterhin wird ein entsprechendes Datum in eine Steuerungseinrichtung
geschrieben, welches bei einer Wartung ausgelesen werden kann.
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Im
darauffolgenden Betrieb wird weiterhin gemäß Schritt 10 der Zählerwert
des in Schritt 4 auf den Startwert gesetzten Zählers abhängig von
einer seit dem Setzten des Zahlers gemäß Schritt 4 aufgelaufenen
Betriebsstundenanzahl oder einer seit dem Setzten des Zahlers gemäß Schritt 4 erfolgten
Neustartanzahl verändert.
In einem sich anschließenden Schritt 11 wird
dann abhängig
von der Abweichung zwischen dem Startwert und dem aktuellen Zählerwert
ein Gewichtungsfaktor für
den Sicherheitswert ermittelt. Ausgehend von Schritt 11 wird
dann auf Schritt 5 zurückverzweigt,
wobei in Schritt 5 unter Verwendung des in Schritt 11 ermittelten
Gewichtungsfaktors der Sicherheitswert bei der Ermittlung des gangabhängigen Momentengrenzwerts
gewichtet wird, um so den Sicherheitswert mit zunehmender Neustartanzahl
bzw. zunehmender Betriebsstundenanzahl zu verringern und so letztendlich
die Reduzierung des gangabhängigen
Momentenmaximalwerts mit zunehmender Neustartanzahl oder Betriebsstundenanzahl
zu verringern.
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2 verdeutlicht
die Ermittlung des obigen Gewichtungsfaktors G abhängig vom
Zählerstand
Z des Zählers
anhand einer exemplarischen Funktion. In Schritt 4 wird,
wie bereits erwähnt,
der Zähler
auf einen Startwert gesetzt, im Ausführungsbeispiel der 2 auf
den Startwert „0". Beim Startwert „0" beträgt der Gewichtungsfaktor
G für den
Sicherheitswert „1". Mit zunehmender
Neustartanzahl oder Betriebsstundenanzahl vergrößert sich der Zählerwert
Z des Zählers,
wobei sich mit zunehmenden Zählerwert
Z der Gewichtungsfaktor G für
den Sicherheitswert zunehmend verringert. Bei Erreichen des Zählerwerts „ZA" beträgt der Gewichtungsfaktor
G für den
Sicherheitswert „0".
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Mit
zunehmender Betriebsstundenanzahl bzw. Neustartanzahl wird demnach
eine vorgenommene Reduzierung für
das zukünftig
zulässige
Motorausgangsmoment zunehmend aufgehoben, und zwar so lange, bis
nach erneuter Überschreitung
des getriebeauslegungsabhängigen
Momentengrenzwerts durch das ermittelte Getriebeeingangsmoment bei
gleichzeitiger unzulässiger
Abweichung des ermittelten Übersetzungsverhältnisses
des eingelegten Gangs vom für
den jeweiligen Gang vorgegebenen Übersetzungsverhältnis eine
erneute Rücksetzung des
Zählers
gemäß Schritt 4 auf
den Startwert erfolgt.
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- 1
- Schritt
- 2
- Schritt
- 3
- Schritt
- 4
- Schritt
- 5
- Schritt
- 6
- Schritt
- 7
- Schritt
- 8
- Schritt
- 9
- Schritt
- 10
- Schritt
- 11
- Schritt