DE102010039173A1

DE102010039173A1 - Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs

Info

Publication number: DE102010039173A1
Application number: DE102010039173A
Authority: DE
Inventors: Christian Popp; Tim Rose; Karlheinz Armbruster
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2010-08-11
Filing date: 2010-08-11
Publication date: 2012-02-16

Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat (1) und ein zwischen das Antriebsaggregat (1) einen Abtrieb (3) geschaltetes, automatisches bzw. automatisiertes Getriebe (2) aufweist, wobei abhängig von Betriebsparametern des Antriebsstrangs der Antriebsstrang automatisch in eine Betriebsart des Betriebsmodus Segeln überführbar ist, und wobei während des aktiven Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs ein Versorgungszustand des Getriebes (2) mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt wird, wobei dann, wenn auf Basis des ermittelten Versorgungszustands des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes (2) erkannt wird, entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart des Betriebsmodus Segeln mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparmater des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart des Betriebsmodus Segeln gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs nach dem Obergriff des Anspruchs 1.
Ein Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs umfasst neben einem Antriebsaggregat ein Getriebe, wobei das Getriebe zwischen das Antriebsaggregat und einen Abtrieb des Antriebsstrangs geschaltet ist. Das Getriebe wandelt Drehzahlen und Drehmomente und stellt das Zugkraftangebot des Antriebsaggregats am Abtrieb des Antriebsstrangs bereit. Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines solchen Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, bei welchem das Getriebe als automatisches bzw. automatisiertes Getriebe ausgeführt ist.
Aus der Praxis ist es bereits bekannt, abhängig von Betriebsparametern eines solchen Antriebsstrangs automatisch einen Betriebsmodus für den Antriebsstrang auszuwählen und auf Basis des Betriebsmodus Funktionen des Getriebes und/oder des Antriebsaggregats zu steuern und/oder zu regeln. So kann zum Beispiel abhängig von Betriebsparametern als Betriebsmodus für den Antriebsstrang Segeln automatisch ausgewählt werden. Beim Betriebsmodus Segeln unterscheidet man verschiedene Segelarten, nämlich eine erste Segelart, in welcher das Antriebsaggregat in einem Schubbetrieb bei Schubabschaltung und kraftschlüssigem Getriebe dreht, eine zweite Segelart, in welcher das Antriebsaggregat bei nicht kraftschlüssigem Getriebe insbesondere mit Leerlaufdrehzahl dreht, und eine dritte Segelart, in welcher das Antriebsaggregat bei nicht kraftschlüssigem Getriebe steht.
Als Stand der Technik, aus welchem der Betriebsmodus Segeln für einen Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs grundsätzlich bekannt ist, sei auf die DE 10 2004 017 115 A1 verwiesen.
Um eine Beschädigung des Getriebes eines Antriebsstrangs zu vermeiden, muss das Getriebe mit Schmieröl und Kühlöl versorgt werden. Hierzu dient bei aus der Praxis bekannten Antriebssträngen eine Ölpumpe, die ausgehend vom Antriebsaggregat oder Getriebe des Antriebsstrangs angetrieben wird. Im Betriebsmodus Segeln kann es vorkommen, dass je nach Betriebssituation des Antriebsstrangs das Getriebe nicht ausreichend mit Schmieröl und/oder Kühlöl versorgt wird. Dies kann zu einer Beschädigung des Getriebes führen. Dies ist von Nachteil und muss vermieden werden.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung das Problem zu Grunde, ein neuartiges Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs zu schaffen. Dieses Problem wird durch ein Verfahren gemäß Anspruch 1 gelöst. Erfindungsgemäß wird während des aktiven Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs ein Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt, wobei dann, wenn auf Basis des ermittelten Versorgungszustands des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparmater des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird vorgeschlagen, während des aktiven Segelns auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs den Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl zu ermitteln. Dann, wenn hierbei eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, wird eine Maßnahme ergriffen, um einer Beschädigung des Getriebes vorzubeugen, wobei hierzu entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparameter des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Hierdurch kann auf einfache und effektive Art und Weise eine Beschädigung des Getriebes eines Antriebsstrangs beim Segeln vermieden werden.
Vorzugsweise wird vor der Aktivierung des Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs einerseits eine zu aktivierende Segelart und andererseits eine maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart bestimmt, wobei der Betriebsmodus Segeln in der zu aktivierenden Segelart nur dann aktiviert wird, wenn die entsprechende maximal zulässige Aktivierungsdauer größer als ein Grenzwert ist. Dann, wenn vor der eigentlichen Aktivierung des Segelns neben der zu aktivierenden Segelart auch die maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart bestimmt wird und der Betriebsmodus Segeln nur dann aktiviert wird, wenn die entsprechende maximal zulässige Aktivierungsdauer größer als ein Grenzwert ist, kann einer nur kurzfristigen Aktivierung des Betriebsmodus Segeln, die von einem Fahrer eventuell als unkomfortabel empfunden wird, entgegengewirkt 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 ein Schema eines Antriebsstrangs zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben eines Antriebsstrangs.
Die hier vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs.
Gemäß 1 umfasst ein im Sinne der Erfindung zu betreibender Antriebsstrang ein Antriebsaggregat 1 und ein automatisches bzw. automatisiertes Getriebe 2, wobei das automatische bzw. automatisierte Getriebe 2 zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 3 des Antriebsstrangs geschaltet ist.
Der in 1 schematisiert gezeigte Antriebsstrang kann weiterhin über ein nicht gezeigtes Anfahrelement verfügen, über welches das Antriebsaggregat 1 vom Getriebe 2 abgekoppelt werden kann. Bei diesem Anfahrelement kann es sich um eine getriebeinterne Kupplung oder auch um eine getriebeexterne Kupplung handeln.
Wie 1 zeigt, umfasst der Antriebsstrang weiterhin eine Ölpumpe 4, die zwischen dem Antriebsaggregat 1 und dem Getriebe 2 angreift und ausgehend vom Abtriebsaggregat 1 oder Getriebe 2 angetrieben wird, um das Getriebe 2 mit Kühlöl und Schmieröl zu versorgen.
Der Betrieb des in 1 gezeigten Antriebsstrangs wird von einer Steuerungseinrichtung 5 gesteuert und/oder geregelt, wobei die Steuerungseinrichtung 5 abhängig von Betriebsparametern des Antriebsstrangs für den Antriebsstrang automatisch einen Betriebsmodus auswählt und den Antriebsstrang in diesen Betriebsmodus automatisch überführen kann. So kann die Steuerungseinrichtung 5 als Betriebsmodus für den Antriebsstrang automatisch Segeln auswählen und den Antriebsstrang automatisch in den Betriebsmodus Segeln überführen.
Im Betriebsmodus Segeln wird der Antriebsstrang entweder in einer ersten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat 1 im Schubbetrieb bei Schubabschaltung und kraftschlüssigem Getriebe 2 dreht, oder in einer zweiten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat 1 bei nicht kraftschlüssigem Getriebe 2 dreht, oder in einer dritten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat 1 bei nicht kraftschlüssigem Getriebe 2 steht, betrieben.
Um nun eine Beschädigung des Getriebes 2 im Betriebsmodus Segeln zu vermeiden, wird erfindungsgemäß während des aktiven Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs ein Versorgungszustand des Getriebes 2 mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt, wobei dann, wenn auf Basis des ermittelten Versorgungszustands des Getriebes 2 mit Schmieröl und/oder Kühlöl eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 erkannt wird, entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparameter des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Auf diese Art und Weise kann sicher eine durch Minderschmierung und/oder Minderkühlung verursachte Getriebebeschädigung vermieden werden.
Nach einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung wird vor der Aktivierung des Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs einerseits eine zu aktivierende Segelart für den Betriebsmodus Segeln und andererseits eine maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart bestimmt, wobei der Betriebsmodus Segeln in der zu aktivierenden Segelart nur dann aktiviert wird, wenn die entsprechende maximal zulässige Aktivierungsdauer größer als ein Grenzwert ist. Hierdurch kann ein lediglich kurzfristiges, unkomfortables Aktivieren des Betriebsmodus Segeln sicher und zuverlässig vermieden werden.
Nach Aktivierung einer Segelart und damit des Betriebsmodus Segeln wird die tatsächliche Aktivierungsdauer derselben überwacht und bei Überschreiten der maximal zulässigen Aktivierungsdauer der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet.
Weiterhin wird nach der Aktivierung einer Segelart des Betriebsmodus Segeln so lange, bis die tatsächliche Aktivierungsdauer die maximal zulässige Aktivierungsdauer noch nicht erreicht hat, der Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt, wobei dann, wenn eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 erkannt wird, entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparameter des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Eine im Betriebsmodus Segeln zu aktivierende Segelart wird vorzugsweise auf Basis einer Drehzahl des Antriebsaggregats 1 und/oder eines Fahrerwunschs bestimmt, der von einer Fahrpedalbetätigung und/oder einer Bremspedalbetätigung durch einen Fahrer abhängig ist.
Die maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart des Betriebsmodus Segeln wird vorzugsweise auf Basis des Alters des Getriebes 2 und/oder des Alters des Kühlöls bzw. Schmieröls und/oder auf Basis einer Drehzahl der Ölpumpe 4 und/oder auf Basis einer Leckage des Kühlsystems bzw. Schmiersystems des Getriebes 2 bestimmt, die von einer Öltemperatur und einem Öldruck abhängig ist.
Der Versorgungszustand des Getriebes 2 mit Schmieröl und/oder Kühlöl und damit eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 wird vorzugsweise auf Basis einer Öltemperatur, insbesondere einer Getriebesumpftemperatur, und/oder einer Getriebebauteiltemperatur, zum Beispiel einer Temperatur von Schaltelementen des Getriebes 2, ermittelt.
Bei alle diesen Größen kann es sich um gemessene Größen und/oder um errechnete Größen handeln.
Als Betriebsparameter des Antriebsstrangs, auf Grundlage dessen die zu aktivierende Segelart und/oder die maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart und/oder der Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt wird, können auch Daten einer vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtstrecke berücksichtigt werden. Als vorausschauende Streckendaten der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtstrecke kann zum Beispiel die Topografie der vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtstrecke berücksichtigt werden, wobei solche Fahrtstreckendaten von einem GPS-System oder einem Navigationssystem des Kraftfahrzeugs bereitgestellt werden können.
Dann, wenn der Antriebsstrang zum Beispiel in der ersten Segelart betrieben wird, in welcher das Antriebsaggregat 1 in einem Schubbetrieb bei Schubabschaltung und kraftschlüssigem Getriebe 2 dreht und eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 erkannt wird, wird vorzugsweise unter Beibehaltung der aktuellen Segelart zur Anpassung mindestens eines Betriebsparameters des Antriebsstrangs im Getriebe 2 eine Rückschaltung ausgeführt, um zum Beispiel die Drehzahl einer getriebeseitig angetriebenen Ölpumpe 4 anzuheben und so die Versorgung des Getriebes 2 mit Schmieröl und/oder Kühlöl zu verbessern.
Dann, wenn der Antriebsstrang zum Beispiel in der zweiten Segelart betrieben wird, in welcher das Antriebsaggregat 1 bei nicht kraftschlüssigem Getriebe 2 dreht und eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 erkannt wird, wird vorzugsweise unter Beibehaltung der aktuellen Segelart zur Anpassung mindestens eines Betriebsparameters des Antriebsstrangs die Drehzahl des Antriebsaggregats 1 angehoben, um so wiederum einen ausreichenden Antrieb der Ölpumpe 4 zu gewährleisten und das Getriebe 2 mit einer ausreichenden Kühlölmenge und/oder Schmierölmenge zu versorgen.
Ferner kann in der zweiten Segelart, in welcher das Antriebsaggregats 1 bei nicht kraftschlüssigem Getriebe 2 dreht, im Falle einer erkannten kritischen Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 unter Beibehaltung der aktuellen Segelart eine gegebenenfalls vorhandene, zwischen das Getriebe 2 und den Abtrieb 3 geschaltete, in 1 nicht gezeigte Kupplung geöffnet werden. Dadurch kann das Getriebe 2 vom Abtrieb 3 abgekoppelt werden, sodass dann das Getriebe 3 steht und für dasselbe keine weitere Schmierung und/oder Kühlung erforderlich ist.
Dann, wenn der Antriebsstrang neben der motorseitig oder getriebeseitig angetriebenen Ölpumpe 4 über eine Zusatzölversorgung verfügt, so zum Beispiel über einen hydraulischen Impulsspeicher oder eine elektromotorisch oder mechanisch angetriebene Zusatzölpumpe, kann bei einer erkannten kritischen Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes 2 auch die Zusatzölversorgung über den Impulsspeicher oder die Zusatzölpumpe erfolgen.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Getriebe
3: Abtrieb
4: Ölpumpe
5: Steuerungseinrichtung

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

DE 102004017115 A1 [0004]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, wobei der Antriebsstrang ein Antriebsaggregat und ein zwischen das Antriebsaggregat einen Abtrieb geschaltetes, automatisches bzw. automatisiertes Getriebe aufweist, wobei abhängig von Betriebsparametern des Antriebsstrangs der Antriebsstrang automatisch in einen Betriebsmodus Segeln überführbar ist, und wobei im Betriebsmodus Segeln der Antriebsstrang entweder in einer ersten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat in einem Schubbetrieb bei Schubabschaltung und kraftschlüssigem Getriebe dreht, oder in einer zweiten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat bei nicht kraftschlüssigem Getriebe dreht, oder in einer dritten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat bei nicht kraftschlüssigem Getriebe steht, betrieben wird, dadurch gekennzeichnet, dass während des aktiven Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs ein Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt wird, und dass dann, wenn auf Basis des ermittelten Versorgungszustands des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparmater des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass vor der Aktivierung des Betriebsmodus Segeln auf Basis von Betriebsparametern des Antriebsstrangs einerseits eine zu aktivierende Segelart und andererseits eine maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart bestimmt wird, und dass der Betriebsmodus Segeln in der zu aktivierenden Segelart nur dann aktiviert wird, wenn die entsprechende maximal zulässige Aktivierungsdauer größer als ein Grenzwert ist.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Aktivierung einer Segelart die tatsächliche Aktivierungsdauer derselben überwacht und bei Überschreiten der maximal zulässigen Aktivierungsdauer der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Verfahren nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass nach einer Aktivierung einer Segelart die tatsächliche Aktivierungsdauer derselben überwacht und solange, bis die maximal zulässigen Aktivierungsdauer noch nicht erreicht ist, der Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt wird, und dann, wenn auf eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, entweder unter Beibehaltung der aktuellen Segelart mindestens ein beeinflussbarer Betriebsparmater des Antriebsstrangs angepasst oder in eine andere Segelart gewechselt oder der Betriebsmodus Segeln deaktiviert und damit beendet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die zu aktivierende Segelart auf Basis einer Drehzahl des Antriebsaggregats und/oder eines von einer Fahrpedalbetätigung und/oder Bremspedalbetätigung abhängigen Fahrerwunschs bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart des Betriebsmodus Segeln auf Basis eines Getriebealters und/oder eines Ölalters und/oder einer Drehzahl einer Ölpumpe und/einer von einer Öltemperatur und einem Öldrucks abhängigen Leckage bestimmt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl und damit eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung auf Basis einer Öltemperatur und/oder einer Getriebebauteiltemperatur ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in einer ersten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat in einem Schubbetrieb bei Schubabschaltung und kraftschlüssigem Getriebe dreht, eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, unter Beibehaltung der aktuellen Segelart zur Anpassung mindestens eines Betriebsparameters des Antriebsstrangs im Getriebe eine Rückschaltung ausgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in einer zweiten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat bei nicht kraftschlüssigem Getriebe dreht, eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, unter Beibehaltung der aktuellen Segelart zur Anpassung mindestens eines Betriebsparameters des Antriebsstrangs eine Drehzahl des Antriebsaggregats angehoben wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass dann, wenn in einer zweiten Segelart, in welcher das Antriebsaggregat bei nicht kraftschlüssigem Getriebe dreht, eine kritische Minderschmierung und/oder Minderkühlung des Getriebes erkannt wird, unter Beibehaltung der aktuellen Segelart zur Anpassung mindestens eines Betriebsparameters des Antriebsstrangs eine zwischen das Getriebe und einen Abtrieb geschaltete Kupplung geöffnet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsparmater des Antriebsstrangs, auf Grundlage derer die zu aktivierende Segelart und/oder die maximal zulässige Aktivierungsdauer für die zu aktivierende Segelart und/oder der Versorgungszustand des Getriebes mit Schmieröl und/oder Kühlöl ermittelt wird, Daten einer vor dem Kraftfahrzeug liegenden Fahrtstrecke berücksichtigt werden.