DE102007042712A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei bei Ausführung einer Schaltung von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang mindestens ein Schaltelement des Automatgetriebes geöffnet bzw. weggeschaltet wird, mindestens ein Schaltelement des Automatgetriebes geschlossen bzw. zugeschaltet wird und das Antriebsaggregat einen Haupt-Motoreingriff ausführt, um, ausgehend von einer Ist-Drehzahl im Ist-Gang, schneller eine Soll-Drehzahl im Soll-Gang zu erreichen. Erfindungsgemäß wird zur Gewährleistung einer sportlichen, von einem Fahrer spürbaren Schaltung während der Ausführung der Schaltung mindestens ein bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltendes Schaltelement mit einem Drucksprung angesteuert und seitens des Antriebsaggregats vor dem Haupt-Motoreingriff ein Vor-Motoreingriff ausgeführt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs 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 ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs. Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung sollen unter dem Begriff Automatgetriebe alle Getriebe mit einem automatischen oder automatisierten Gangwechsel verstanden werden, die auch als Stufenautomatgetriebe bezeichnet werden.
  • Aus der Praxis ist es bereits bekannt, dass ein Automatgetriebe unterschiedliche Schaltprogramme zur Ausführung von Schaltungen umfasst, z. B. ein Normalschaltprogramm zur Ausführung besonders komfortabler Schaltungen sowie ein Sportschaltprogramm zur Ausführung sportlicher Schaltungen. Ein wesentliches Kriterium zur Beurteilung einer sportlichen Schaltung ist neben der Schnelligkeit der Schaltungsausführung die Spürbarkeit bzw. Erlebbarkeit der Schaltung.
  • Bei aus der Praxis bekannten Automatgetrieben wird zur Erhöhung der Schnelligkeit einer Schaltung von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang von einem Antriebsaggregat ein auf das Motormoment des Antriebsaggregats wirkender Haupteingriff ausgeführt, um ausgehend von einer Ist-Drehzahl im Ist-Gang eine Soll-Drehzahl im Soll-Gang schneller zu erreichen. Indirekt wirkt dieser Momenteneingriff auch auf die Motordrehzahl. in Verbindung mit der Druckansteuerung der an der Schaltung beteiligten Schaltelemente des Automatgetrie bes ist es hierdurch möglich, die Schnelligkeit einer auszuführenden Schaltung zu bestimmen bzw. zu applizieren.
  • Die Spürbarkeit bzw. Erlebbarkeit einer Schaltung ist jedoch bei aus der Praxis bekannten Automatgetrieben nicht selbstständig bestimmbar bzw. applizierbar, vielmehr ergibt sich die erreichbare Spürbarkeit aus der Schnelligkeitsabstimmung des Automatgetriebes. Es besteht daher ein Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfasst, mit welchem vom Automatgetriebe auszuführende Schaltungen sowohl hinsichtlich des Kriteriums der Schnelligkeit als auch hinsichtlich des Kriteriums der Spürbarkeit bzw. Erlebbarkeit differenziert appliziert werden können.
  • Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird zur Gewährleistung einer sportlichen, von einem Fahrer spürbaren Schaltung während der Ausführung der Schaltung mindestens ein bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltendes Schaltelement mit einem Drucksprung angesteuert und seitens des Antriebsaggregats vor dem Haupteingriff auf das Motormoment ein Voreingriff ausgeführt, was ausschließlich der Differenzierung der Spürbarkeit der Schaltung dient.
  • Beim erfindungsgemäßen Verfahren wird zur Gewährleistung einer sportlichen, von einem Fahrer spürbaren Schaltung also während der Ausführung der Schaltung mindestens ein bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltendes Schaltelement mit einem Drucksprung angesteuert und das Antriebsaggregat führt vor dem sogenannten Haupt-Motoreingriff einen Voreingriff auf das Motormoment aus bzw. durch. Durch den Drucksprung in der Ansteuerung des oder jedes zuzuschaltenden Schaltelements und/oder durch den Voreingriff auf das Motormoment des Antriebsaggregats kann die Spürbarkeit bzw. Erlebbarkeit einer Schaltung unabhängig von der Schnelligkeit der Schaltungsausführung appliziert werden. Dies ist bislang mit keinem aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren möglich.
  • Vorzugsweise wird der Drucksprung und der Voreingriff derart durchgeführt, dass ein vorgegebener Beschleunigungsverlauf im Antriebsstrang bzw. ein vorgegebener Beschleunigungsverlauf des Fahrzeugs bereitgestellt wird bzw. der tatsächliche Beschleunigungsverlauf des Antriebsstrangs bzw. des Fahrzeugs dem vorgegebenen Beschleunigungsverlauf folgt.
  • Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung werden Höhe, Zeitpunkt, Anstieg und Abstieg des Drucksprungs und/oder des Voreingriffs von einer Getriebesteuerungseinrichtung adaptiv abgepasst, und zwar auf Grundlage eines Vergleichs zwischen einem vorgegebenen Beschleunigungsverlauf und einem tatsächlich erzielten Beschleunigungsverlauf.
  • 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 ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bei Ausführung einer Hochschaltung; und
  • 2 ein Diagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bei Ausführung einer Rückschaltung.
  • Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, nämlich bei der Ausführung einer Schaltung von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang.
  • Ein Automatgetriebe, bei welchem automatisch bzw. automatisiert Schaltungen von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang durchgeführt werden, kann sowohl als Stufenautomatgetriebe als auch als CVT-Getriebe, bei dem in einer Betriebsart fest voreingestellte Übersetzungssprünge anwählbar sind, als auch als Doppelkupplungsgetriebe ausgebildet sein. Ein solches Stufenautomatgetriebe beispielsweise umfasst mehrere Schaltelemente, insbesondere Kupplungen und/oder Bremsen, wobei bei Ausführung einer Schaltung von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang zumeist ein Schaltelement des Automatgetriebes geöffnet bzw. weggeschaltet und mindestens ein Schaltelement des Automatgetriebes geschlossen bzw. zugeschaltet wird.
  • Um ausgehend von einer im Ist-Gang der auszuführenden Schaltung herrschenden Ist-Drehzahl eine Soll-Drehzahl im Soll-Gang schneller zu erreichen, ist es bereits bekannt, dass das Antriebsaggregat des Antriebsstrangs einen Haupteingriff auf das Motormoment ausführt, um so die Schnelligkeit der Schaltungsausführung zu erhöhen. Über den Haupteingriff des Antriebsaggregats kann demnach die Schnelligkeit der Schaltungsausführung appliziert werden. Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, mit welchem unabhängig hiervon auch eine Spürbarkeit bzw. Erlebbarkeit der auszuführenden Schaltung appliziert werden kann.
  • Zur Gewährleistung einer sportlichen, von einem Fahrer spürbaren Schaltung wird während der Ausführung der Schaltung mindestens ein bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltendes Schaltelement mit einem Drucksprung angesteuert und/oder das Automatgetriebe führt vor dem Haupteingriff auf das Motormoment einen Voreingriff auf das Motormoment durch bzw. aus.
  • Dies wird nachfolgend unter Bezugnahme auf 1 und 2 im Detail beschrieben, wobei 1 das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel einer ausführenden Hochschaltung und 2 das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel einer auszuführenden Rückschaltung visualisiert.
  • In 1, die das erfindungsgemäße Verfahren am Beispiel einer auszuführenden Hochschaltung verdeutlicht, sind insgesamt vier Kurven 1, 2, 3 und 4 dargestellt, wobei die Kurve 1 den zeitlichen Verlauf einer Beschleunigung des Antriebsstrangs bei einer auszuführenden Hochschaltung zeigt, wobei 2 den zeitlichen Verlauf einer Druckansteuerung eines bei Ausführung der Hochschaltung zuzuschaltenden Schaltelements des Automatgetriebes zeigt, und wobei 3 und 4 zwei unterschiedliche Varianten bzw. Alternativen für einen Eingriff auf das Motormoment des Antriebsaggregats bei der auszuführenden Hochschaltung zeigen.
  • Zur Gewährleistung einer sportlichen, von einem Fahrer spürbaren Schaltung soll im Antriebsstrang der durch die Kurve 1 dargestellte, vorgegebene Beschleunigungsverlauf bereitgestellt werden, nämlich derart, dass bei Überführung des Automatgetriebes von einem Ist-Gang, in welchem eine Ist-Beschleunigung aIST herrscht, in einen Soll-Gang, in welchem eine Soll-Beschleunigung aSOLL herrscht, die Beschleunigung des Antriebsstrangs dem in Kurve 1 durch den Kreis 5 umrandeten Beschleunigungsverlauf folgt. Der Beschleunigungsverlauf ist demnach vorgegeben. Die Spürbarkeit ergibt sich aus dem Übergang zwischen Ist-Beschleunigung aIST und Soll-Beschleunigung aSOLL.
  • Um zu gewährleisten, dass bei Ausführung der Schaltung der Beschleunigungsverlauf 5 gemäß Kurve 1 im Antriebsstrang bereitgestellt wird, wird gemäß Kurve 2 ein bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltendes Schaltelement mit einem Drucksprung angesteuert, wobei der Drucksprung in Kurve 2 durch einen Kreis 6 umrandet ist.
  • Der Drucksprung 6 ist hinsichtlich seiner Höhe, seines Anstiegs, seines Abstiegs und seines Zeitpunkts derart definiert applizierbar, dass die Beschleunigung des Antriebsstrangs dem in Kurve 1 durch den Kreis 5 kennzeichneten Beschleunigungsverlauf folgt.
  • Alternativ oder auch zusätzlich zur Ansteuerung des zuzuschaltenden Schaltelements mit dem Drucksprung 6 gemäß Kurve 2 ist es im Sinne der hier vorliegenden Erfindung auch möglich, dass zur Gewährleistung einer spürbaren Schaltung, die dem Beschleunigungsverlauf 5 der Kurve 1 folgt, das Antriebsaggregat des Antriebsstrangs vor einem Haupteingriff 7 auf das Motormoment einen Voreingriff 8 bzw. 9 auf das Motormoment durchführt, wobei in 3 eine erste Variante für die Durchführung eines Voreingriffs 8 auf das Motormoment und in 4 eine zweite Variante für die Durchführung eines Voreingriffs 9 auf das Motormoment dargestellt ist.
  • In beiden Fällen ist der Voreingriff 8 bzw. 9 des Antriebsaggregats auf die Motordrehzahl hinsichtlich seiner Höhe, seines Anstiegs, seines Abstiegs und seines Zeitpunkts derart applizierbar, dass die Beschleunigung des Antriebsstrangs dem durch die Kurve 1 vorgegebenen Beschleunigungsverlauf 5 folgt.
  • In der Variante der Kurve 3 wird der Voreingriff 8 auf das Motormoment M des Antriebsaggregats derart ausgeführt, dass der Voreingriff 8 auf das Motormoment M vom nachfolgenden Haupteingriff 7 auf das Motormoment M vollständig getrennt abläuft. In der Variante der Kurve 4 hingegen gehen der Voreingriff 9 auf das Motormoment M und der nachfolgende Haupteingriff 7 auf das Motormoment M ineinander über.
  • Dann, wenn bei Ausführung einer Hochschaltung gemäß Kurve 3 der 1 der Voreingriff 8 auf das Motormoment M vollständig getrennt vom nach folgenden Haupteingriff 7 auf das Motormoment M durchgeführt wird, ist zwischen dem Voreingriff 8 und dem Haupteingriff 7 ein zwischenzeitlicher Anstieg 10 des Motormoments M gegeben. Dann hingegen, wenn gemäß der Kurve 4 der 1 bei Ausführung einer Hochschaltung der Voreingriff 9 auf das Motormoment M und der nachfolgende Haupteingriff 7 ineinander übergehen, ist kein zwischenzeitlicher Anstieg des Motormoments M gegeben.
  • Wird bei Ausführung einer Rückschaltung gemäß Kurve 3 der 2 der Voreingriff 8 auf das Motormoment M vollständig getrennt von dem nachfolgenden Haupteingriff 7 auf das Motormoment M durchgeführt, so ist ein zwischenzeitlicher Abfall 11 in dem Motormoment M gegeben. Dann hingegen, wenn gemäß Kurve 4 der 2 bei Ausführung einer Rückschaltung der Voreingriff 9 und der nachfolgende Haupteingriff 7 auf das Motormoment M ineinander übergehen, ist kein zwischenzeitlicher Abfall des Motormoments M gegeben.
  • Wie bereits erwähnt, können die Ansteuerung des oder jedes während der Ausführung der Schaltung zuzuschaltenden Schaltelements mit dem Drucksprung 6 gemäß der Kurven 2 und die Durchführung des Voreingriffs 8 bzw. 9 auf das Motormoment M gemäß den Varianten der 3 bzw. 4 entweder alleine und demnach als Alternativen oder auch in Kombination miteinander beim erfindungsgemäßen Verfahren eingesetzt werden, so dass die Beschleunigung a des Antriebsstrangs dem vorgegebenen Beschleunigungsverlauf 5 gemäß Kurve 1 folgt.
  • Wie ebenfalls bereits ausgeführt, sind jeweils Höhe, Anstieg, Abstieg und Zeitpunkt des Drucksprungs sowie des Voreingriffs applizierbar, wobei nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung diese applizierbaren Parameter von einer Getriebesteuerungseinrichtung im Sinne einer Adaption selbsttätig angepasst bzw. erlernt werden.
  • Hierzu wird der vorgegebene Beschleunigungsverlauf mit dem tatsächlich erzielten Beschleunigungsverlauf verglichen, wobei dann, wenn eine Abweichung festgestellt wird, mindestens einer der applizierbaren Parameter angepasst. Der tatsächliche Beschleunigungsverlauf kann beispielsweise aus einem Abtriebsdrehzahlgradienten ermittelt werden. Prinzipiell kann der tatsächliche Beschleunigungsverlauf auch durch Auswertung anderer Signale des Antriebsstrangs bzw. des Fahrzeugs ermittelt werden, beispielsweise direkt mittels eines Längsbeschleunigungssensors.
  • Bei der Ansteuerung eines bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltenden Schaltelements mit dem Drucksprung kann ein kurzeitiges Verspannen des Antriebsstrangs erzielt werden, welches vom Fahrer als Stoß spürbar ist und den Fahrer das Einleiten einer Schaltung spüren lässt. Über den Voreingriff auf das Motormoment des Antriebsaggregats wird ebenfalls eine gezielte Reaktion auf der Beschleunigung erzielt und so die Spürbarkeit der Schaltung für den Fahrer hergestellt.
  • 1
    Kurve
    2
    Kurve
    3
    Kurve
    4
    Kurve
    5
    Beschleunigungsverlauf
    6
    Drucksprung
    7
    Haupteingriff auf Motormoment
    8
    Voreingriff auf Motormoment
    9
    Voreingriff auf Motormoment
    10
    Anstieg des Motormoments
    11
    Abfall des Motormoments
    a
    Beschleunigung
    b
    Druck
    M
    Motormoment

Claims (8)

  1. Verfahren zum Betreiben eines ein Automatgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei bei Ausführung einer Schaltung von einem Ist-Gang in einen Soll-Gang mindestens ein Schaltelement des Automatgetriebes geöffnet bzw. weggeschaltet wird, mindestens ein Schaltelement des Automatgetriebes geschlossen bzw. zugeschaltet wird, und das Antriebsaggregat einen auf ein Motormoment des Antriebsaggregats wirkenden Haupteingriff ausführt, um ausgehend von einer Ist-Drehzahl im Ist-Gang eine Soll-Drehzahl im Soll-Gang zu erreichen, dadurch gekennzeichnet, dass zur Gewährleistung einer sportlichen, von einem Fahrer spürbaren Schaltung während der Ausführung der Schaltung mindestens ein bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltendes Schaltelement mit einem Drucksprung angesteuert wird und das Antriebsaggregat vor dem Haupteingriff einen auf das Motormoment des Antriebsaggregats wirkenden Voreingriff ausführt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Drucksprung und/oder der Voreingriff derart durchgeführt wird, dass ein vorgegebener Beschleunigungsverlauf im Antriebsstrang bereitstellt wird.
  3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das oder jedes bei Ausführung der Schaltung zuzuschaltende Schaltelement mit einem hinsichtlich Höhe, Zeitpunkt, Anstieg und Abstieg applizierbaren Drucksprung angesteuert wird, nämlich derart, dass der Drucksprung den vorgegebenen Beschleunigungsverlauf im Antriebsstrang bereitstellt.
  4. Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Antriebsaggregat bei Ausführung der Schaltung einen hinsichtlich Höhe, Zeitpunkt, Anstieg und Abstieg applizierbaren Voreingriff ausführt, näm lich derart, dass der Voreingriff den vorgegebenen Beschleunigungsverlauf im Antriebsstrang bereitstellt.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Voreingriff derart ausgeführt wird, dass der Voreingriff vom nachfolgenden Haupteingriff vollständig getrennt abläuft.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Voreingriff derart ausgeführt wird, dass der Voreingriff und der nachfolgenden Haupteingriff ineinander übergehen.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass Höhe, Zeitpunkt, Anstieg und Abstieg des applizierbaren Drucksprungs von einer Getriebesteuerungseinrichtung adaptiv abgepasst werden, und zwar auf Grundlage eines Vergleichs zwischen dem vorgegebenen Beschleunigungsverlauf und einem tatsächlich erzielten Beschleunigungsverlauf.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass Höhe, Zeitpunkt, Anstieg und Abstieg des applizierbaren Voreingriffs von einer Getriebesteuerungseinrichtung adaptiv abgepasst werden, und zwar auf Grundlage eines Vergleichs zwischen dem vorgegebenen Beschleunigungsverlauf und einem tatsächlich erzielten Beschleunigungsverlauf.
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