DE102008042081B4

DE102008042081B4 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102008042081B4
Application number: DE102008042081.6A
Authority: DE
Inventors: Martin Klaffenböck
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2008-09-15
Filing date: 2008-09-15
Publication date: 2019-11-07
Anticipated expiration: 2028-09-16
Also published as: DE102008042081A1

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe (2) und ein Antriebsaggregat (1) umfassenden Antriebsstrangs, insbesondere eines Antriebstrangs eines Schleppers, wobei über eine Regeleinrichtung (4) des Antriebstrangs abhängig von einer Fahrpedalbetätigung einerseits eine Solldrehzahl für das Antriebsaggregat vorgegeben wird und andererseits bei Erreichen eines Grenzlastbetriebs über das Stufenlosgetriebe (2) eine Motordrückung des Antriebsaggregats eingestellt wird, wobei die Motordrückung bei einer definierten Fahrpedalbetätigung im Grenzlastbetrieb reduziert oder aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung zeitlich begrenzt wird, derart, dass die Motordrückung nur für eine definierte Zeitdauer reduziert oder aufgehoben wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs, insbesondere eines Antriebstrangs eines Schleppers, nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Ein Getriebe wandelt Drehmomente und Drehzahlen und setzt so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats um. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der als Getriebe ein Stufenlosgetriebe umfasst.
Bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen, die als Getriebe ein Stufenlosgetriebe aufweisen, ist es bereits bekannt, über eine Regeleinrichtung des Antriebsstrangs abhängig von einer Fahrpedalbetätigung des Fahrpedals durch einen Fahrer einerseits eine Solldrehzahl für das Antriebsaggregat vorzugeben und andererseits bei Erreichen eines Grenzlastbetriebs über das Stufenlosgetriebe eine Motordrückung des Antriebsaggregats zu realisieren. Bei einer minimalen Motordrückung bzw. dann, wenn keine Motordrückung vorliegt, kann das Antriebsaggregat die maximale Leistung bereitstellen. Bei maximaler Motordrückung liegt vorzugsweise ein Betrieb des Antriebsaggregats mit minimiertem Kraftstoffverbrauch vor. Die Motordrückung kann in der Regeleinrichtung werkseitig vorgegeben sein sowie weiterhin gegebenenfalls vom Fahrer individuell eingestellt werden. Eine werkseitige Einstellung der Motordrückung erfolgt derart, dass das Antriebsaggregat in einem optimalen Betriebspunkt zwischen Verbrauch und zur Verfügung stellbarer Leistung betrieben wird. Die Motordrückung über das Stufenlosgetriebe wird dann wirksam, wenn das Antriebsaggregat einen Grenzlastbetrieb erreicht bzw. dann, wenn das Antriebsaggregat bei Volllast betrieben wird.
Dann, wenn im Grenzlastbetrieb bzw. im Volllastbetrieb, bei einem solchen Antriebsstrang über das Stufenlosgetriebe eine Motordrückung des Antriebsaggregats realisiert wird, kann unter Umständen kein optimaler Betrieb des Antriebsstrangs realisiert werden. So bereitet es z. B. einem Schlepper mit einem solchen Antriebsstrang Schwierigkeiten, bei wirksamer Motordrückung z. B. ein mit einer Geschwindigkeit von 45 km/h fahrendes Moped zu überholen. Dies ist von Nachteil.
Aus der WO 00/51 836 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs bekannt, bei welchem die Fahrgeschwindigkeit über eine Drehzahlvorgabe des Antriebsaggregats erfolgt, in dem das Stufenlosgetriebe in Abhängigkeit von der Drehzahlvorgabe des Antriebsaggregats verstellt wird.
Aus der EP 09 64 107 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs nach dem Oberbegriff des Hauptanspruches bekannt.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs zu schaffen.
Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird die Motordrückung bei einer definierten Fahrpedalbetätigung im Grenzlastbetrieb reduziert oder aufgehoben.
Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren wird vorgeschlagen, dann, wenn die Motordrückung durch Erreichen des Grenzlastbetriebs, insbesondere des Volllastbetriebs, aktiv ist, bei Detektion einer definierten Fahrpedalbetätigung die Motordrückung zu reduzieren oder gar ganz aufzuheben. Hierdurch kann kurzfristig das Antriebsaggregat eine höhere Motorleistung bereitstellen, wodurch dann in definierten Betriebsbedingungen der Betrieb des Antriebsaggregats verbessert werden kann.
Vorzugsweise wird dann die Motordrückung bei einer definierten Fahrpedalbetätigung im Grenzlastbetrieb reduziert oder aufgehoben, wenn zusätzlich im Grenzlastbetrieb eine Fahrgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Grenzwert bzw. eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird dann, wenn die definierte Fahrpedalbetätigung vorliegt und vorzugsweise weiterhin die Fahrgeschwindigkeit größer als der vorgegebene Grenzwert ist, im Grenzlastbetrieb neben der Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung weiterhin eine Motorkennlinie mit einer höheren Motorleistung aktiviert.
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 stark schematisiertes Antriebsstrangschema zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs.

Nachfolgend wird das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe und ein Antriebsaggregat umfassenden Antriebsstrangs unter Bezugnahme auf 1 im Detail beschrieben, wobei 1 eine schematisierte Darstellung eines solchen Antriebsstrangs zeigt.
Gemäß 1 umfasst der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat 1, ein Stufenlosgetriebe 2 und einen Abtrieb 3, wobei das Stufenlosgetriebe 2 Drehzahlen und Drehmomente des Antriebsaggregats 1 wandelt und so das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats 1 am Abtrieb 3 bereitstellt.
Der Antriebsstrang gemäß 1 umfasst weiterhin eine Regeleinrichtung 4, die abhängig von der Betätigung eines Fahrpedals 5 einerseits eine Solldrehzahl bzw. ein Solldrehmoment für das Antriebsaggregat 1 vorgibt und andererseits eine Sollgetriebeübersetzung vorgibt und dann, wenn ein Grenzlastbetrieb bzw. ein Volllastbetrieb, erreicht wird, wenn also der Antriebsstrang im Grenzlastbetrieb bzw. im Volllastbetrieb, betrieben wird, über das Stufenlosgetriebe 2 eine Motordrückung des Antriebsaggregats 1 einstellt, nämlich derart, dass im Stufenlosgetriebe 2 eine von der Motordrückung abhängige Übersetzung eingestellt wird.
Dann, wenn eine minimale Motordrückung oder keinerlei Motordrückung eingestellt wird, kann das Antriebsaggregat 1 maximale Leistung bereitstellen. Mit zunehmender Motordrückung sinkt die vom Antriebsaggregat 1 bereitstellbare Leistung, wobei ein maximaler Wert der Motordrückung vorzugsweise derart eingestellt ist, dass der gesamte Antriebsstrang in einem Optimum zwischen zur Verfügung gestellter Leistung und Verbrauch des Antriebsaggregats 1 betrieben wird. Bei maximaler Motordrückung wird der Motor bei maximalem Motormoment betrieben.
Der Betrag der Motordrückung wird vorzugsweise werksstattseitig vorgegeben, wobei der Betrag der Motordrückung entweder unveränderbar in der Regeleinrichtung 4 hinterlegt sein kann oder vom Fahrer bei Bedarf verändert bzw. angepasst werden kann. Dabei ist typischerweise eine stufenlose Verstellung zwischen dem werkstattseitig vorgegebenen maximalen Betrag der Motordrückung und minimaler Motordrückung möglich.
Im Sinne der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dann, wenn der Antriebsstrang im Grenzlastbetrieb bzw. im Volllastbetrieb, mit aktivierter Motordrückung betrieben wird und im Grenzlastbetrieb bzw. im Volllastbetrieb, eine definierte Fahrpedalbetätigung des Fahrpedals 5 detektiert wird, die Motordrückung zu reduzieren oder ganz aufzuheben. Beispielsweise wird die Motordrückung im Normalbetrieb auf 35 % und im Kick-down-Betrieb auf 10 % begrenzt.
Über eine definierte Fahrpedalbetätigung ist es demnach für den Fahrer möglich, im Grenzlastbetrieb, insbesondere im Volllastbetrieb, die Motordrückung des Antriebsaggregats 1 über das Stufenlosgetriebe 2 aufzuheben bzw. zu überfahren.
Bei der Minimierung oder Aufhebung der Motordrückung wird dann die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 bis zum Leistungsmaximum erhöht.
Diese Funktionalität ist dann gegeben, wenn zusätzlich zu der definierten Fahrpedalbetätigung im Grenzlastbetrieb, insbesondere im Volllastbetrieb, die Geschwindigkeit des Antriebsstrangs größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, wenn also ein Kraftfahrzeug, das einen solchen Antriebsstrang aufweist, schneller als eine vorgegebene Mindestgeschwindigkeit fährt.
Die definierte Fahrpedalbetätigung, bei welcher im Grenzlastbetrieb, insbesondere im Volllastbetrieb, die Motordrückung reduziert oder ganz aufgehoben wird, ist vorzugsweise eine Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals 5, wobei auf eine solche Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals 5 dann geschlossen wird, wenn ein Kick-Down-Schalter des Fahrpedals 5 betätigt ist bzw. wird und/oder wenn eine Stellung des Fahrpedals 5 in einem definierten Winkelbereich ist bzw. liegt und/oder wenn ein Gradient der Betätigung des Fahrpedals 5 größer als ein Grenzwert ist.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, dann, wenn die definierte Fahrpedalbetätigung vorliegt und vorzugsweise weiterhin die Fahrgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, im Grenzlastbetrieb, insbesondere im Volllastbetrieb, zusätzlich zur Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung weiterhin eine Motorkennlinie mit einer erhöhten Motorleistung zu aktivieren. In diesem Fall kann die kurzfristig bereitstellbare Motorleistung nochmals gesteigert werden.
Vorzugsweise wird die Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung sowie die vorzugsweise zusätzliche Aktivierung der Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung zeitlich begrenzt, nämlich derart, dass die Motordrückung nur für eine definierte Zeitdauer reduziert oder aufgehoben wird und/oder die Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung nur für eine definierte Zeitdauer aktiviert wird. Hierdurch kann eine Beschädigung des Antriebsaggregats 1 sowie des Stufenlosgetriebes 2 durch eine Überlastung verhindert werden.
Es besteht die Möglichkeit, die Reduzierung dem Fahrer visuell anzuzeigen, so dass der Fahrer beispielsweise die Verfügbarkeit der Kick-down-Funktion erkennt.
Alternativ oder auch zusätzlich kann vorgesehen sein, den Verschleißzustand des Stufenlosgetriebes 2 und/oder den Verschleißzustand des Antriebsaggregats 1 zu ermitteln bzw. zu überwachen, wobei dann die Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung sowie die vorzugsweise zusätzliche Aktivierung der Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung nur dann zugelassen wird, wenn der Verschleißzustand des Stufenlosgetriebes 2 und/oder der Verschleißzustand des Antriebsaggregats 1 kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist Der Verschleißzustand des Stufenlosgetriebes 2 und/oder des Antriebsaggregats 1 kann z. B. durch motorinterne bzw. getriebeinterne Größen wie Drehzahlen, Drehmomente, Drücke klassifiziert und ermittelt werden. Ergibt diese Ermittlung bzw. Klassifizierung des Verschleißzustands des Stufenlosgetriebes 1 und/oder des Antriebsaggregats 2, dass diese Baugruppen bereits in der Vergangenheit hohen Belastungen ausgesetzt wurden, so wird dann die erfindungsgemäße Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung sowie die vorzugsweise zusätzliche Aktivierung der Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung nicht zugelassen.
Das erfindungsgemäße Verfahren kommt vorzugsweise bei einem Antriebsstrang eines Schleppers zum Einsatz.
Bezugszeichenliste

1: Abtriebsaggregat
2: Stufenlosgetriebe
3: Abtrieb
4: Regeleinrichtung
5: Fahrpedal

Claims

Verfahren zum Betreiben eines ein Stufenlosgetriebe (2) und ein Antriebsaggregat (1) umfassenden Antriebsstrangs, insbesondere eines Antriebstrangs eines Schleppers, wobei über eine Regeleinrichtung (4) des Antriebstrangs abhängig von einer Fahrpedalbetätigung einerseits eine Solldrehzahl für das Antriebsaggregat vorgegeben wird und andererseits bei Erreichen eines Grenzlastbetriebs über das Stufenlosgetriebe (2) eine Motordrückung des Antriebsaggregats eingestellt wird, wobei die Motordrückung bei einer definierten Fahrpedalbetätigung im Grenzlastbetrieb reduziert oder aufgehoben wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung zeitlich begrenzt wird, derart, dass die Motordrückung nur für eine definierte Zeitdauer reduziert oder aufgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass dann die Motordrückung bei einer definierten Fahrpedalbetätigung im Grenzlastbetrieb reduziert oder aufgehoben wird, wenn zusätzlich eine Fahrgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals (5) vorliegt und vorzugsweise weiterhin eine Fahrgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, die Motordrückung reduziert oder aufgehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass dann auf eine Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals (5) geschlossen wird, wenn ein Kick-Down-Schalter des Fahrpedals (5) betätigt ist und/oder wenn eine Stellung des Fahrpedals (5) in einem definierten Winkelbereich ist.
Verfahren nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass dann auf eine Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals (5) geschlossen wird, wenn ein Gradient der Fahrpedalbetätigung größer als ein Grenzwert ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn eine Kick-Down-Betätigung des Fahrpedals vorliegt und vorzugsweise weiterhin eine Fahrgeschwindigkeit größer als ein vorgegebener Grenzwert ist, neben der Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung weiterhin eine Motorkennlinie mit einer höheren Motorleistung aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die vorzugsweise zusätzliche Aktivierung der Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung zeitlich begrenzt wird, derart, dass die Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung nur für eine definierte Zeitdauer aktiviert wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Verschleißzustand des Stufenlosgetriebes (2) und/oder des Antriebsaggregats ermittelt und überwacht wird, und dass die Reduzierung oder Aufhebung der Motordrückung sowie die vorzugsweise zusätzliche Aktivierung der Motorkennlinie mit der höheren Motorleistung nur dann zugelassen wird, wenn der Verschleißzustand des Stufenlosgetriebes (2) und/oder des Antriebsaggregats kleiner als ein vorgegebener Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine visuelle Anzeige angibt, ob eine Reduktion oder Erhöhung der Motorkennlinie möglich ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass anhand der aktuellen Belastung ermittelt wird, wie lange diese noch möglich ist, und dies visuell angezeigt wird.