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Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
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Die Hauptkomponenten eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind ein Antriebsaggregat und ein Getriebe. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt so ein Zugkraftangebot des Antriebsaggregats an einem Abtrieb des Antriebsstrangs bereit. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, der ein Antriebsaggregat, ein zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb geschaltetes Getriebe und ein zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe geschaltetes hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler und einer parallel zum Wandler geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung aufweist.
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Das Getriebe ist vorzugsweise als automatisches oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt. Beim Antriebsaggregat handelt es sich um einen reinen Verbrennungsmotor oder um einen Hybridantrieb aus Verbrennungsmotor und Elektromotor.
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Es ist bereits Stand der Technik den Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs dann, wenn in einem automatischen bzw. automatisierten Getriebe des Antriebsstrangs ein Gang eingelegt ist und ein Fahrerpedal sowie ein Bremspedal des Antriebsstrangs nicht betätigt sind, in einem Kriechbetrieb zu betreiben, wobei im Kriechbetrieb ein Kriechmoment bereitgestellt wird, sodass das im Kriechbetrieb betriebene Kraftfahrzeug mit einer geringen Geschwindigkeit rollen kann.
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Aus der
DE 199 10 049 A1 ist Antriebssystem eines Fahrzeuges mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und einer Wandlerüberbrückungskupplung und mit einer Steuervorrichtung zur Steuerung und Druckmittelversorgung des hydrodynamischen Drehmomentwandlers und des von der Wandlerüberbrückungskupplung übertragbaren Drehmomentes bekannt. Die Wandlerüberbrückungskupplung wird bei laufendem Motor bereits im Stillstand des Fahrzeuges zumindest teilweise eingerückt und die Drehmomentübertragung erfolgt derart, dass in einem ersten Drehmomentübertragungspfad ein Teil des Drehmoments über den Drehmomentwandler übertragen wird und in einem zweiten Drehmomentübertragungspfad ein Teil des Drehmoments über die Wandlerüberbrückungskupplung übertragen wird.
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Aus der
DE 10 2006 018 057 A1 ist ein Verfahren zum Betreiben eines Parallelhybridantriebsstranges eines Fahrzeuges mit wenigstens einer Verbrennungsmaschine und wenigstens einer elektrischen Maschine bekannt. Die elektrische Maschine ist im Leistungsstrang zwischen einem Antrieb und der wenigstens einen Verbrennungsmaschine angeordnet. Zwischen der Verbrennungsmaschine und der elektrischen Maschine ist ein reibschlüssiges Schaltelement vorgesehen, während zwischen der elektrischen Maschine und dem Abtrieb ein einen hydrodymanischen Drehmomentwandler und eine Wandlerüberbrückungskupplung aufweisendes Anfahrelement angeordnet ist. Ein jeweils am Abtrieb anzulegendes Soll-Abtriebsmoment steht in Abhängigkeit eines Schlupfes des Anfahrelementes. Während eines elektromaschinenseitigen Startvorganges der Verbrennungsmaschine wird ein von der elektrischen Maschine erzeugtes Antriebsmoment wenigstens teilweise über den Drehmomentwandler und zum anderen Teil über die Wandlerüberbrückungskupplung geführt.
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Aus der
DE 10 2006 003 714 A1 ist ein geschwindigkeitsgeregelter Kriechbetrieb eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt.
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Das aus der
DE 10 2006 003 714 A1 bekannte Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs dient der Bereitstellung eines geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetriebs bei einem Antriebsstrang, bei welchem zwischen das Antriebsaggregat, welches einen Verbrennungsmotor und einen Elektromotor umfasst, und das Getriebe ein Planetengetriebe geschaltet ist.
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Dieses Verfahren eignet sich nicht zur Anwendung bei einem Antriebsstrang, bei welchem zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe ein hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler und einer parallel zum Wandler geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung geschaltet ist. Daher ist es bislang nicht möglich, bei einem solchen Antriebsstrang einen geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetrieb zu realisieren. Vielmehr kann bei einem Antriebsstrang, bei welchem zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe ein hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler und einer parallel zum Wandler geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung geschaltet ist, bislang nur ein momentgeregelter Kriechbetrieb realisiert werden.
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Es besteht daher Bedarf an einem Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs, mit welchem bei einem Antriebsstrang, der ein zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe geschaltetes hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler und einer parallel zum Wandler geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung aufweist, ein geschwindigkeitsgeregelter Kriechbetrieb bereitgestellt werden kann.
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Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs zu schaffen.
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Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst.
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Erfindungsgemäß wird zur Bereitstellung eines geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetriebs ein im Kriechbetrieb abhängig von einer Pumpendrehzahl und einer Turbinendrehzahl des Wandler von demselben übertragbares Wandlerkriechmoment mit einem im Kriechbetrieb von einem Geschwindigkeitsregler generierten Reglerkriechmoment verglichen, wobei abhängig von diesem Vergleich das vom hydrodynamischen Anfahrelement übertragbare Moment beeinflusst wird, wobei
dann, wenn das Wandlerkriechmoment zu gering ist, das von der Wandlerüberbrückungskupplung zu übertragende Kupplungsmoment erhöht wird, wobei eine sich hierbei ausbildende Temperatur der Wandlerüberbrückungskupplung messtechnisch oder rechnerisch ermittelt wird, wobei dann, wenn die Temperatur der Wandlerüberbrückungskupplung einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet, das von der Wandlerüberbrückungskupplung zu übertragende Kupplungsmoment begrenzt wird, und/oder
dann, wenn das Wandlerkriechmoment zu groß ist, ein Schaltelement des Getriebes in Schlupf gebracht wird, wobei eine sich hierbei ausbildende Temperatur des Schaltelements messtechnisch oder rechnerisch ermittelt wird, wobei dann, wenn die Temperatur des Schaltelements einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet, der Schlupf des Schaltelements begrenzt wird.
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Mit dem erfindungsgemäßen Verfahren kann auch bei einem Antriebsstrang, bei welchem zwischen dem Antriebsaggregat und dem Getriebe ein hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler und einer parallel zum Wandler geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung positioniert ist, ein geschwindigkeitsgeregeltes Kriechen realisiert werden kann.
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Bei dem geschwindigkeitsgeregelten Kriechen rollt ein Kraftfahrzeug mit einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit unabhängig vom Fahrwiderstand, also insbesondere unabhängig davon, ob das Kraftfahrzeug in einer Ebenen oder in einer Steigung betrieben wird.
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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:
- 1 ein Antriebsstrangschema eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist; und
- 2 ein Blockschaltbild zur weiteren Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
1 zeigt stark schematisiert ein Antriebsstrangschema eines Antriebsstrangs, bei welchem das erfindungsgemäße Verfahren einsetzbar ist.
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Der Antriebsstrang der 1 umfasst ein Antriebsaggregat 1 und ein Getriebe 2, wobei das Getriebe 2 zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 3 des Antriebsstrangs geschaltet ist. Beim Antriebsaggregat 1 kann es sich um einen reinen Verbrennungsmotor oder um einen Hybridantrieb aus Verbrennungsmotor und Elektromotor handeln. Beim Getriebe 2 handelt es sich vorzugsweise um ein automatisches oder automatisiertes Schaltgetriebe, wobei das Getriebe 2 mehrere Schaltelemente umfasst, von welchen in 1 ein Schaltelement 4 exemplarisch dargestellt ist. Zwischen das Getriebe 2 und das Antriebsaggregat 1 ist ein hydrodynamisches Anfahrelement mit einem Wandler 5 und einer parallel zum Wandler 5 geschalteten Wandlerüberbrückungskupplung 6 geschaltet.
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Die hier vorliegende Erfindung betrifft nun ein Verfahren, mit welchem der Antriebsstrang der 1 im Kriechbetrieb betrieben werden kann, nämlich in einem geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetrieb, wobei beim geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetrieb das Kraftfahrzeug mit einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit unabhängig vom Fahrwiderstand des Kraftfahrzeugs rollt.
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Zur Gewährleistung bzw. Bereitstellung eines geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetriebs beim Antriebsstrang der 1 wird so vorgegangen, dass gemäß dem Block 7 der 2 im Kriechbetrieb abhängig von zwei Eingangsgrößen 8 und 9, nämlich abhängig von einer Pumpendrehzahl 8 und einer Turbinendrehzahl 9 des Wandlers 5, als Ausgangsgröße 10 ein vom Wandler 5 im Kriechbetrieb übertragbares Wandlerkriechmoment bestimmt wird, nämlich vorzugsweise auf Grundlage eines Kennfelds des Wandlers 5.
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Parallel hierzu wird im Kriechbetrieb gemäß dem Block 11 der 2 von einem Geschwindigkeitsregler abhängig von zwei Eingangsgrößen 12 und 13, nämlich abhängig von einer Sollgeschwindigkeit 12 und einer Istgeschwindigkeit 13 des Kraftfahrzeugs, eine Ausgangsgröße 14 erzeugt, wobei es sich bei der Ausgangsgröße 14 des Blocks 11 bzw. des Geschwindigkeitsreglers um ein für den geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetrieb gültiges Reglerkriechmoment 14 handelt.
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Das im Sinne des Blocks 7 bestimmte Wandlerkriechmoment 10 wird mit dem im Sinne des Blocks 11 generierten Reglerkriechmoment 14 verglichen, wobei abhängig von diesem Vergleich der geschwindigkeitsgeregelte Kriechbetrieb des Antriebsstrangs abhängig ist, nämlich derart, dass abhängig von diesem Vergleich das vom hydrodynamischen Anfahrelement übertragbare Moment beeinflusst wird.
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Dann, wenn das vom Wandler 5 übertragbare Wandlerkriechmoment 10 im Vergleich zum Reglerkriechmoment 14 zu gering ist, wird im Kriechbetrieb das von der Wandlerüberbrückungskupplung 6 zu übertragende Kupplungsmoment erhöht. Ein Leerlaufregler des Antriebsaggregats 1 kann dabei die zusätzliche Last durch das von der Wandlerüberbrückungskupplung 6 zu übertragende Kupplungsmoment ausgleichen.
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Dabei wird eine sich hierbei ausbildende Temperatur der Wandlerüberbrückungskupplung 6 messtechnisch oder rechnerisch ermittelt, wobei dann, wenn die Temperatur der Wandlerüberbrückungskupplung 6 einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet, das von der Wandlerüberbrückungskupplung 6 zu übertragende Kupplungsmoment begrenzt wird, um so die Wandlerüberbrückungskupplung 6 vor Beschädigungen durch Überhitzung zu schützen.
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Dann, wenn das Wandlerkriechmoment 10 im Vergleich zum Reglerkriechmoment 14 zu gering ist, kann alternativ oder zusätzlich eine Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats 1 erhöht werden. Hierdurch wird dann die Pumpendrehzahl 8 des Wandlers 5 und das vom Wandler 5 übertragbare Wandlerkriechmoment erhöht.
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Dann, wenn sich bei dem Vergleich zwischen dem Wandlerkriechmoment 10 und dem Reglerkriechmoment 14 herausstellt, dass das Wandlerkriechmoment 10 zu groß ist, wird ein Schaltelement 4 des Getriebes 2 in Schlupf gebracht, um dasselbe zu verringern.
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Hierbei wird die sich ausbildende Temperatur des Schaltelements 4 messtechnisch oder rechnerisch ermittelt, wobei dann, wenn die Temperatur des Schaltelements 4 einen Grenzwert erreicht bzw. überschreitet, der Schlupf des Schaltelements 4 begrenzt wird, um so das Schaltelement 4 vor einer thermischen Überlast und damit vor Beschädigungen zu schützen.
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Dann, wenn sich bei dem Vergleich zwischen dem Wandlerkriechmoment 10 und dem Reglerkriechmoment 14 herausstellt, dass das Wandlerkriechmoment 10 zu groß ist, kann gegebenenfalls zusätzlich zum Schlupf des Schaltelements 4 oder auch alternativ hierzu über eine Bremsanlage des Antriebsstrangs ein Bremsmoment bereitgestellt werden, um die vorgegebene Sollgeschwindigkeit einzuhalten.
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Abhängig von dem Vergleich zwischen dem Wandlerkriechmoment 10 und dem Reglerkriechmoment 14 wird demnach eine Stellgröße 15 für den Antriebsstrang generiert, wobei es sich bei dieser Stellgröße 15 entweder um ein von der Wandlerüberbrückungskupplung 6 zu übertragendes Kupplungsmoment und/oder um eine Leerlaufdrehzahl des Antriebsaggregats 1 oder ein vom Schaltelement 4 im Schlupf zu übertragendes Moment und/oder ein Bremsmoment einer Bremsanlage handelt.
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Mithilfe des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es möglich, einen Antriebsstrang, bei welchem zwischen das Antriebsaggregat 1 und das Getriebe 2 ein Wandler 5 mit einer parallelen Wandlerüberbrückungskupplung 6 geschaltet ist, in einem geschwindigkeitsgeregelten Kriechbetrieb zu betreiben, sodass das Fahrzeug unabhängig vom Fahrwiderstand mit einer vorgegebenen Sollgeschwindigkeit rollt. Hierdurch wird z. B. vermieden, dass dann, wenn das Kraftfahrzeug in einer Steigung betrieben wird, das Kraftfahrzeug beim Einparken oder Rangieren in der Steigung zurückrollt. Dies stellt einen hohen Kundennutzen dar, wobei zur Realisierung des Kundennutzens keine weiteren Bauteile erforderlich sind. Die ohnehin vorhandenen Bauteile des Antriebsstrangs müssen lediglich im Sinne des erfindungsgemäßen Verfahrens angesteuert werden.
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Bezugszeichenliste
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- 1
- Antriebsaggregat
- 2
- Getriebe
- 3
- Abtrieb
- 4
- Schaltelement
- 5
- Wandler
- 6
- Wandlerüberbrückungskupplung
- 7
- Block
- 8
- Eingangsgröße
- 9
- Eingangsgröße
- 10
- Ausgangsgröße
- 11
- Block
- 12
- Eingangsgröße
- 13
- Eingangsgröße
- 14
- Ausgangsgröße
- 15
- Stellgröße
