DE102007023857B4 - Verfahren zur Reduzierung des Motormoments in Kraftfahrzeugen - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Reduzierung des Motormoments in Kraftfahrzeugen abhängig von der Drehzahldifferenz zwischen der Motordrehzahl (n) und der Getriebeeingangsdrehzahl (n), wobei bei geschlossener Kupplung das Motormoment (M) reduziert wird, wenn ein vorgegebener Wert (S) der Drehzahldifferenz überschritten wird, und wobei bei geschlossener Kupplung das Motormoment (M) nur dann reduziert wird, wenn ein definierter Volllastbetrieb erkannt wird.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Reduzierung des Motormoments in Kraftfahrzeugen nach dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
  • Es sind beispielsweise Verfahren zur Reduzierung des Motormoments in Kraftfahrzeugen mit Automatikgetriebe während eines Gangwechsels bekannt (z. B. DE 43 27 906 B4 ).
  • Weiterhin sind Verfahren zur Regelung des Kupplungsmoments während eines Gangwechsels beispielsweise bei automatisierten Handschaltgetrieben bekannt (z. B. DE 198 12 629 A1 ).
  • Zum weiteren technischen Hintergrund wird auf die DE 10 2005 030 191 A1 , die WO 2003/ 016 742 A1 und die DE 31 21 749 C2 hingewiesen. Hieraus sind verschiedene weitere Verfahren insbesondere zur Einstellung eines Kupplungsmoments in einem Kraftfahrzeug bekannt.
  • Es ist Aufgabe der Erfindung, die Lebensdauer einer Kupplung insbesondere bei Handschaltgetrieben weiter zu verlängern.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch den Gegenstand des Patentanspruchs 1 gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen sind die Gegenstände der abhängigen Patentansprüche.
  • Der Erfindung liegt folgende Erkenntnis zugrunde:
  • Das übertragbare Drehmoment einer Kupplung insbesondere in Kraftfahrzeugen mit Handschaltgetriebe nimmt wegen der Toleranzen von Reibwert, Anpresskraft und Wirkradius eine große Bandbreite an. Um sicherzustellen, dass das übertragbare Kupplungs-Drehmoment unter allen Bedingungen größer ist als das maximale Motormoment (Drehmoment einer Antriebsmaschine wie Brennkraftmaschine oder Elektromotor), muss daher bei einer Kupplungsauslegung ein relativ großer Sicherheitsfaktor zugrunde gelegt werden. Hinzu kommt, dass der Fahrer durch sein Verhalten beim Anfahren starken Einfluss auf die Belastung und damit auf das übertragbare Drehmoment der Kupplung hat. Der hohe notwendige Sicherheitsfaktor bei der Kupplungsauslegung führt deshalb zu tendenziell überdimensionierten Kupplungsbaueinheiten.
  • Die erfindungsgemäße Regelung des Kupplungsschlupfes über die Motormomentreduzierung ermöglicht einen deutlich reduzierten Sicherheitsfaktor (d. h. Kupplungsübertragungssicherheit ≥ 1) bei der Auslegung des Kupplungsdrehmoments. Somit kann entweder bei unveränderter Kupplungsauslegung das maximale Motormoment erhöht werden oder bei unverändertem maximalen Motormoment die Kupplungsauslegung reduziert werden. Dies führt auch wegen der geringeren Ausrückkraft zu kleineren Kupplungspedalkräften. Insbesondere kann die Zerstörung einer durch Anfahren vorgeschädigten Kupplung im Volllastbereich verhindert werden.
  • In der Zeichnung ist ein Ausführungsbeispiel der Erfindung dargestellt. Sie zeigt schematisch eine beispielsweise in einem ohnehin vorhandenen Motorsteuergerät integrierte Logik zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
  • In der Zeichnung ist eine Logik 1, die in einem hier nicht näher dargestellten elektronischen Steuergerät integriert sein soll, dargestellt, die insbesondere die Motordrehzahl nM (= Kupplungseingangsdrehzahl) und die Getriebeeingangsdrehzahl nG (= Kupplungsausgangsdrehzahl) als Eingangssignale erfasst. Durch die in Form eines Programmteils vorliegende Logik 1 wird erfindungsgemäß das Motormoment M, beispielsweise das Drehmoment einer Brennkraftmaschine in Kraftfahrzeugen, abhängig von der Differenz zwischen der Motordrehzahl nM und der Getriebeeingangsdrehzahl nG in folgender Weise durchgeführt: Bei geschlossener Kupplung wird das Motormoment M um einen Betrag ΔM reduziert, wenn ein vorgegebener Wert S der Drehzahldifferenz nM - nG überschritten wird: nM - nG > S
  • Vorzugsweise wird bei geschlossener Kupplung das Motormoment M nur dann reduziert, wenn sich die Motordrehzahl nM innerhalb eines definierten Bereiches befindet, etwa um das maximale von der Motordrehzahl abhängige Motormoment: x < nM < y
  • In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird zusätzlich bei geschlossener Kupplung das Motormoment M nur dann reduziert, wenn ein definierter Volllastbetrieb erkannt wird. Beispielsweise, wenn das Motormoment M größer als ein den Beginn des Volllastbetriebes kennzeichnendes Motormoment MVL ist: M>MVL. Der Volllastbetrieb kann auch dadurch erkannt werden, dass das Fahrpedal über eine vorgegebene Schwelle bewegt wird und/oder dass das Fahrpedal mit einer bestimmten Mindestgeschwindigkeit bewegt wird.
  • Liegen vorzugsweise die genannten drei Bedingungen 1) nM - nG > S, 2) x < nM < y und 3) M>MVL vor, wird die Drehzahldifferenz nM - nG beispielsweise über einen PI-Regler 2 geführt, wodurch der Betrag ΔM zur Reduzierung des Motormoments M proportional zum Betrag der Drehzahldifferenz nM - nG ermittelt und gegebenenfalls noch über eine Limitfunktion 3 abhängig von weiteren Betriebsparametern begrenzt wird.
  • Ergänzend wird daraufhin gewiesen, dass das erfindungsgemäße Verfahren nur dann sinnvoll ist, wenn der Motor gestartet wurde und wenn die Drehzahlsensoren aktiviert sind sowie auswertbare Signale liefern. Auch könnte das erfindungsgemäße Verfahren nur dann durchgeführt werden, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit einen vorgegebenen Schwellwert überschritten hat. Die vorgegebene Drehzahldifferenzschwelle S könnte variabel in Abhängigkeit von mindestens einem Betriebsparameter wie z. B. von der Höhe der Motordrehzahl oder von der Kupplungstemperatur vorgegeben werden. Vorzugsweise soll die vorgegebene Drehzahldifferenzschwelle S auch größer als ein Minimalwert gewählt werden, damit nicht bereits Schwingungen im Antriebsstrang zur Auslösung des erfindungsgemäßen Verfahrens führen. Mit der vorgegebenen Drehzahldifferenzschwelle S soll möglichst sicher auf einen Kupplungsschlupf geschlossen werden können.

Claims (3)

  1. Verfahren zur Reduzierung des Motormoments in Kraftfahrzeugen abhängig von der Drehzahldifferenz zwischen der Motordrehzahl (nM) und der Getriebeeingangsdrehzahl (nK), wobei bei geschlossener Kupplung das Motormoment (M) reduziert wird, wenn ein vorgegebener Wert (S) der Drehzahldifferenz überschritten wird, und wobei bei geschlossener Kupplung das Motormoment (M) nur dann reduziert wird, wenn ein definierter Volllastbetrieb erkannt wird.
  2. Verfahren nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei geschlossener Kupplung das Motormoment (M) nur dann reduziert wird, wenn sich die Motordrehzahl (nM) innerhalb eines definierten Bereiches befindet.
  3. Verfahren nach einem der vorangegangenen Patentansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betrag der Reduzierung des Motormoments (M) proportional zum Betrag der Drehzahldifferenz vorgegeben wird.
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