DE102006018791A1

DE102006018791A1 - Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes

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Publication number: DE102006018791A1
Application number: DE200610018791
Authority: DE
Inventors: Christian Popp; Klaus Steinhauser; Bernd Allgaier; Christian Schwemer
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2006-04-22
Filing date: 2006-04-22
Publication date: 2007-10-25

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeuges, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes, wobei in einer Getriebesteuerungseinrichtung auf Grundlage von Eingangsgrößen, die einen Fahrerwunsch repräsentieren, eine Schaltstrategie für das Automatengetriebe festgelegt wird. Erfindungsgemäß wird das vom Automatgetriebe tatsächlich bereitgestellte Abtriebsmoment bzw. das Getriebeausgangsmoment mit Hilfe eines Momentensensors gemessen, wobei das gemessene Abtriebsmoment mit Hilfe mindestens einer den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgröße plausibilisiert wird, um die Gesamtfunktionalität des Automatgetriebes zu überprüfen, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass das gemessene Abtriebsmoment auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgröße unplausibel ist, die Schaltstrategie und/oder der Schaltablauf für das Automatgetriebe beeinflusst wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
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 zum Betreiben eines Automatgetriebes. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung sollen unter dem Begriff Automatgetriebe alle Getriebe mit einem automatischen Gangwechsel verstanden werden, beispielsweise Stufenautomatgetriebe, automatisierte Schaltgetriebe, Doppelkupplungsgetriebe.
Zum Betreiben eines Automatgetriebes wird in einer Getriebesteuerungseinrichtung auf Grundlage von Eingangsgrößen, die einen Fahrerwunsch repräsentieren, eine Schaltstrategie für das Automatgetriebe festgelegt. Auf Grundlage der den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgrößen wird dabei ein Soll-Gang für das Automatgetriebe sowie eine Ansteuerung von Schaltelementen, nämlich von Kupplungen und/oder Bremsen, des Automatgetriebes festgelegt, um dasselbe ausgehen von einem Ist-Gang in den Soll-Gang zu überführen.
Bei der Entwicklung von Automatgetrieben ist ein Trend nach einer sich zunehmend vergrößernden Ganganzahl, insbesondere für die Vorwärtsgänge, feststellbar. Da zwar bei Automatgetrieben die Ganganzahl zunimmt, aber nicht in gleichem Maße die Anzahl der Schaltelemente, nämlich der Kupplungen sowie Bremsen, steigt, erhöht sich die Komplexität von Automatgetrieben. So müssen Schaltelemente wie Kupplungen und/oder Bremsen an solchen Automatgetrieben zur Erhöhung der Ganganzahl in verschiedenen Schaltelementkombinationen mehrfach verwendet werden.
Werden dann aufgrund von Fehlern Schaltelemente falsch angesteuert und hierdurch falsche Schaltelementkombinationen angewählt, so kann unter Umständen ein falscher Gang eingelegt werden, was letztendlich die Fahrsicherheit stark beeinträchtigt. Zum Betreiben eines Automatgetriebes sind demnach Funktionalitäten erforderlich, mit denen der ordnungsgemäße Betrieb des Automatgetriebes überwacht werden kann.
Hierbei wird bei aus der Praxis bekannten Automatgetrieben so vorgegangen, dass stets einzelne Getriebefunktionen des Automatgetriebes isoliert für sich überprüft werden, und zwar auf Basis von Messwerten, die in das Automatgetriebe integrierte Sensoren erfassen. So sind z. B. bei aus der Praxis bekannten Automatgetrieben in dieselben Drucksensoren und/oder Wegsensoren und/oder Positionssensoren integriert, die an einzelnen Schaltelementen des Automatgetriebes z. B. einen Kupplungsdruck oder eine Schaltstellung erfassen und auswerten. Bedingt dadurch, dass bei aus der Praxis bekannten Automatgetrieben jede Getriebefunktion durch eine separate Überwachungsfunktion überprüft wird, nehmen solche Überwachungsfunktionen in der Getriebesteuerungseinrichtung einen großen Speicherplatz ein. Es ist demnach wünschenswert, die Funktionalität eines Automatgetriebes mit geringerem Ressourcenaufwand zu überprüfen bzw. zu überwachen.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird das vom Automatgetriebe tatsächlich bereitgestellte Abtriebsmoment bzw. das Getriebeausgangsmoment mit Hilfe eines Momentensensors gemessen, wobei das gemessene Abtriebsmoment mit Hilfe mindestens einer den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße plausibilisiert wird, um die Gesamtfunktionalität des Au tomatgetriebes zu überprüfen, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass das gemessene Abtriebsmoment auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße unplausibel ist, die Schaltstrategie und/oder Schaltablauf für das Automatgetriebe beeinflusst wird.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird auf Grundlage von den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgrößen direkt das vom Automatgetriebe bereitgestellte Abtriebsmoment plausibilisiert. Erfindungsgemäß werden demnach keine einzelnen Getriebefunktionen isoliert für sich überprüft, vielmehr wird erfindungsgemäß überwacht, ob die Gesamtfunktionalität des Automatgetriebes, also das Zusammenspiel aller einzelnen Getriebefunktionen des Automatgetriebes, auf Basis des Fahrerwunsches plausibel ist. Hierdurch kann mit geringem Ressourcenaufwand ein Automatgetriebe sicher betrieben werden, so dass kritische Fahrzustände und/oder Getriebebeschädigungen vermieden werden können.
Vorzugsweise wird zur Plausibilisierung des gemessenen Abtriebsmoments als den Fahrerwunsch repräsentierende Eingangsgröße ein Fahrpedalsignal und/oder ein Bremspedalsignal und/oder ein Wählhebelsignal und/oder ein Sitzbelegungssignal und/oder ein Türkontaktsignal und/oder ein Handbremssignal und/oder ein Lenkwinkelsignal verwendet, wobei dann, wenn bei der Plausibilisierung festgestellt wird, dass das gemessene Abtriebsmoment auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße unplausibel ist, die Schaltstrategie derart beeinflusst wird, dass kritische Fahrzustände und/oder Getriebebeschädigungen vermieden werden.
Bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung. Ausführungsbeispiele der Erfindung werden, ohne hierauf beschränkt zu sein, an Hand der Zeichnung näher erläutert.
Dabei zeigt:
1 eine schematisierte Darstellung eines Antriebsstrangs eines Fahrzeugs mit einem Automatgetriebe.
1 zeigt stark schematisiert einen Antriebsstrang eines Fahrzeugs im Bereich eines Motors 1 sowie eines Automatgetriebes 2, wobei das Automatgetriebe 2 das vom Motor 1 bereitgestellte Drehmoment sowie die vom Motor 1 bereitgestellte Drehzahl entsprechend eines Fahrerwunsches auf Räder 3 des Fahrzeugs überträgt. Hierzu wird in einer nicht-dargestellten Getriebesteuerungseinrichtung auf Grundlage von Eingangsgrößen, die den Fahrerwunsch repräsentieren, eine Schaltstrategie für das Automatgetriebe 2 festgelegt, wobei hierzu einerseits ein Soll-Gang und andererseits die Ansteuerung von Schaltelementen des Automatgetriebes 2 festgelegt wird, um das Automatgetriebe 2 ausgehend von einem Ist-Gang in den Soll-Gang zu überführen.
Um kritische Fahrzustände und/oder Getriebeschäden zu vermeiden, wird im Sinne der hier vorliegenden Erfindung zum Betreiben des Automatgetriebes 2 das vom Automatgetriebe 2 bereitgestellte Abtriebsmoment mit Hilfe eines Momentensensors 4 gemessen, wobei das gemessene Abtriebsmoment des Automatgetriebes 2 auf Basis mindestens einer den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgröße plausibilisiert wird. Wird dabei festgestellt, dass das gemessene, vom Automatgetriebe 2 tatsächlich bereitgestellte Abtriebsmoment auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgröße unplausibel ist, so wird erfindungsgemäß die Schaltstrategie für das Automatgetriebe beeinflusst, um kritische Fahrzustände und/oder Getriebeschäden zu vermeiden.
Erfindungsgemäß werden demnach nicht einzelne Getriebefunktionen des Automatgetriebes 2 plausibilisiert, vielmehr wird erfindungsgemäß überprüft, ob die Gesamtfunktionalität des Automatgetriebes 2 bzw. das Zusam menspiel der einzelnen Getriebefunktionen des Automatgetriebes 2 plausibel ist.
Hierzu wird das vom Automatgetriebe 2 bereitgestellte Abtriebsmoment fortlaufend bzw. ständig bzw. kontinuierlich gemessen und fortlaufend bzw. ständig bzw. kontinuierlich auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgröße plausibilisiert. Dann, wenn auf Basis dieser Plausibilisierung festgestellt wird, dass das gemessene Abtriebsmoment im Hinblick auf die oder jede den Fahrerwunsch repräsentierende Eingangsgröße unplausibel ist, wird die Schaltstrategie des Automatgetriebes beeinflusst, in dem z. B. Schaltelemente wie Kupplungen und/oder Bremsen des Automatgetriebes geöffnet werden oder in einen anderen Soll-Gang des Automatgetriebes geschaltet wird. Die Beeinflussung der Schaltstrategie des Automatgetriebes 2 erfolgt stets derart, dass kritische Fahrzustände sowie Getriebeschäden vermieden werden.
Bei der den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgröße, auf Basis derer die Plausibilisierung des gemessenen Abtriebsmoment erfolgt, kann es sich beispielsweise um ein Fahrpedalsignal und/oder ein Bremspedalsignal und/oder ein Wählhebelsignal und/oder ein Sitzbelegungssignal und/oder ein Türkontaktsignal und/oder ein Handbremssignal und/oder ein Lenkwinkelsignal handeln. Die oder jede Eingangsgröße, auf Basis derer die Plausibilisierung erfolgt, hängt dabei stets von der konkreten Fahrsituation des Fahrzeugs ab.
Wird z. B. auf Basis des Fahrpedalsignals und/oder des Bremspedalsignals als Fahrerwunsch auf eine Bremsung oder Verlangsamung des Fahrzeugs geschlossen, und wird gleichzeitig ein großes positives Abtriebsmoment am Ausgang des Automatgetriebes 2 gemessen, so kann daraus geschlossen werden, dass das vom Automatgetriebe 2 bereitgestellte Abtriebsmoment auf Basis der den Fahrerwunsch repräsentierenden Eingangsgrößen unplausibel ist. In diesem Fall wird dann die Schaltstrategie des Automatgetriebes 2 beeinflusst.
Wird z. B. auf Basis eines Wählhebelsignals des Automatgetriebes als Fahrerwunsch eine Rückwärtsfahrt erkannt, wird jedoch mit Hilfe des am Getriebeausgang des Automatgetriebes 2 positionierten Momentensensors 4 ein in Vorwärtsfahrtrichtung wirkendes, positives Abtriebsmoment gemessen, so kann hieraus wiederum auf eine Unplausibilität geschlossen werden, wobei dann erfindungsgemäß wiederum die Schaltstrategie des Automatgetriebes 2 beeinflusst wird. Dasselbe gilt umgekehrt dann, wenn auf Basis des Wählhebelsignals als Fahrerwunsch eine Vorwärtsfahrt erkannt wird.
Wird z. B. auf Basis des Wählhebelsignals als Fahrerwunsch Parken oder Gangauslegen erkannt, so darf – unter der Voraussetzung, dass der Momentensensor in Kraftflußrichtung vor dem Parksperrenrad des Automatgetriebes angeordnet ist – mit Hilfe des Momentensensors weder ein relativ großes positives noch ein relativ großes negatives Abtriebsmoment gemessen werden. Wird – in Verbindung mit der genannten Anordnung des Momentensensors im Antriebsstrang – jedoch auf Basis des Wählhebelsignals als Fahrerwunsch Parken bzw. Gangauslegen detektiert und vom Momentensensor 4 ein großes positives oder negatives Abtriebsmoment des Automatgetriebes 2 gemessen, so liegt wiederum eine Unplausibilität vor, wobei dann die Schaltstrategie des Automatgetriebes 2 beeinflusst wird. Ist der Momentensensor hingegen im Kraftfluß zwischen dem Parksperrenrad des Automatgetriebes und der angetriebenen Achse des Fahrzeugs angeordnet, so kann bei eingelegter Wählhebelposition "P" (Fahrerwunsch Parken) je nach Fahrsituation ein großes Abtriebsmoment gemessen werden, das tatsächlich auch vorhanden ist, so z. B. beim Parken an einer Steigung.
Wird z. B. auf Basis des Fahrpedalsignals als Fahrerwunsch eine Fahrt mit konstanter Geschwindigkeit, eine sogenannte Konstantfahrt, abgeleitet, jedoch vom Momentensensor 4 ein relativ großes Abtriebsmoment gemessen, so liegt wiederum eine Unplausibilität bzw. ein Fehler vor. In diesem Fall wird dann wiederum die Schaltstrategie für das Automatgetriebe 2 beeinflusst, in dem z. B. das Automatgetriebe 2 in die Neutralposition überführt wird oder die Übertragungsfähigkeit des Automatgetriebes 2 durch eine Druckabsenkung reduziert wird.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung kann zur Plausibilisierung weiterhin eine gemessene Getriebeeingangsdrehzahl sowie eine gemessene Getriebeausgangsdrehzahl oder weitere getriebeinterne Drehzahlen herangezogen werden.
Ist das gemessene Abtriebsmoment des Automatgetriebes gangabhängig größer als das maximal mögliche gangabhängige Abtriebsmoment des Automatgetriebes, so liegt wiederum eine Unplausibilität vor, die in Kombination mit der gemessenen Getriebeeingangsdrehzahl und gemessenen Getriebeausgangsdrehzahl verwendet werden kann, um auf eine unzulässige Leistungssteigerung des Kraftfahrzeugs zu schließen. In diesem Fall kann dann die Schaltstrategie für das Automatgetriebe so beeinflusst werden, dass aufgrund der Leistungssteigerung keine Getriebeschäden zu erwarten sind.
Ebenso können das Sitzbelegungssignal und/oder das Türkontaktsignal und/oder das Handbremssignal zur Plausibilisierung des gemessenen Abtriebsmoments bzw. des Getriebeausgangsmoments verwendet werden. Ist nämlich z. B. aus dem Sitzbelegungssignal und/oder dem Türkontaktsignal und/oder dem Handbremssignal als Fahrerwunsch ein Parken ableitbar, so darf mit Hilfe des Momentensensors 4 wiederum weder ein relativ großes positives noch ein relativ großes negatives Abtriebsmoment des Automatgetriebes 2 gemessen werden. Sollte dies noch der Fall sein, so wird wiederum die Schaltstrategie des Automatgetriebes 2 beeinflusst.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch bei Crawlerautomatgetrieben einsetzbar, die ein Automatgetriebe und ein demselben nachgeschaltetes Crawlergetriebe umfassen. In diesem Fall kann dann das tatsächliche Abtriebsmoment des Automatgetriebes und/oder des Crawlergetriebes im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens plausibilisiert werden.

1: Motor
2: Automatgetriebe
3: Rad
4: Momentensensor

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes eines Kraftfahrzeugs, insbesondere eines Stufenautomatgetriebes oder Doppelkupplungsgetriebes oder automatisiertes Schaltgetriebes, wobei in einer Getriebesteuerungseinrichtung auf Grundlage von Eingangsgrößen, die einen Fahrerwunsch repräsentieren, eine Schaltstrategie für das Automatgetriebe festgelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Automatgetriebe tatsächlich bereitgestellte Abtriebsmoment bzw. das Getriebeausgangsmoment mit Hilfe eines Momentensensors gemessen wird, wobei das gemessene Abtriebsmoment mit Hilfe mindestens einer den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße plausibilisiert wird, um die Gesamtfunktionalität des Automatgetriebes zu überprüfen, wobei dann, wenn festgestellt wird, dass das gemessene Abtriebsmoment auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße unplausibel ist, die Schaltstrategie für das Automatgetriebe und/oder der Schaltablauf des Automatgetriebes beeinflusst wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Plausibilisierung des gemessenen Abtriebsmoments als den Fahrerwunsch repräsentierende Eingangsgröße ein Fahrpedalsignal und/oder ein Bremspedalsignal und/oder ein Wählhebelsignal und/oder ein Lenkwinkelsignal verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass zur Plausibilisierung des gemessenen Abtriebsmoments als den Fahrerwunsch repräsentierende Eingangsgröße ein Sitzbelegungssignal und/oder ein Türkontaktsignal und/oder ein Handbremssignal verwendet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn festgestellt wird, dass das gemessene Abtriebsmoment auf Basis der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße unplausibel ist, die Schaltstrategie und/oder der Schaltablauf derart beeinflusst wird, dass kritische Fahrzustände und/oder Getriebeschäden vermieden werden.
Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass hierzu mindestens ein Schaltelement, insbesondere eine Kupplung oder eine Bremse, des Automatgetriebes geöffnet wird.
Verfahren nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass hierzu in einen anderen Gang geschaltet wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass hierzu die Übertragungsfähigkeit des Automatgetriebes reduziert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das vom Automatgetriebe tatsächlich bereitgestellte Abtriebsmoment bzw. Ausgangsmoment ständig gemessen wird, und dass das gemessene Abtriebsmoment mit Hilfe der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße ständig plausibilisiert wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn einerseits ein großes positives Abtriebsmoment gemessen und andererseits aus der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße, nämlich aus einem Fahrpedalsignal und/oder einem Bremspedalsignal, als Fahrerwunsch Bremsen oder Verlangsamen abgeleitet wird, die Schaltstrategie und/oder der Schaltablauf beeinflusst wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn einerseits ein großes positives oder negatives Abtriebsmoment gemessen und andererseits aus der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße, nämlich aus einem Wählhebelsignal, als Fahrerwunsch Parken oder Gangauslegen abgeleitet wird, die Schaltstrategie und/oder der Schaltablauf beeinflusst wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn einerseits ein großes negatives Abtriebsmoment gemessen und andererseits aus der oder jeder den Fahrerwunsch repräsentieren Eingangsgröße, nämlich aus einem Fahrpedalsignal, als Fahrerwunsch eine Konstantfahrt abgeleitet wird, die Schaltstrategie und/oder der Schaltablauf beeinflusst wird.
Verfahren nach einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass zusätzlich eine gemessene Getriebeeingangsdrehzahl und eine gemessene Getriebeausgangsdrehzahl zur Plausiblisierung des gemessene Abtriebsmoments verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn das gemessene Abtriebsmoment gangabhängig größer ist als ein maximal mögliches, gangabhängiges Abtriebsmoment, auf ein unzulässige Leistungssteigerung geschlossen wird.