DE102011005279B4 - Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe, wobei der Segelbetrieb dadurch realisiert wird, dass die Wandlerkupplung des Automatgetriebes geschlossen oder in einen Zustand mit geringem Schlupf überführt wird und dass die Drehmomentübertragungsfähigkeit mindestens eines im Fahrgang, aus dem in den Segelbetrieb eingestiegen wird, drehmomentführenden Schaltelementes derart abgesenkt wird, dass sich im Segelschaltelement ein Schlupf einstellt, wobei eine Motordrehzahlregelung über die Variation des Drehmomentes am Segelschaltelement durchgeführt wird, wobei das Drehmoment am Segelschaltelement derart angesteuert wird, dass die Motordrehzahl auf einen gewünschten vorgegebenen Wert im Bereich einer gewünschten Sollleerlaufdrehzahl gehalten bzw. geregelt wird.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe.
  • Aus dem Stand der Technik ist für Fahrzeuge umfassend ein Automatgetriebe bekannt, zur Erzielung einer Kraftstoffersparnis einen sogenannten Segelbetrieb zu realisieren, bei dem das Fahrzeug im Fahrbetrieb ohne Zugkraftanforderung, beispielsweise im Schubbetrieb, frei rollen kann.
  • Im Segelbetrieb wird demnach im Automatgetriebe des Fahrzeugs ohne die Notwendigkeit eines entsprechenden Fahrerwunsches nach Neutral geschaltet, wobei die Wandlerkupplung des Getriebes geöffnet wird. Hierbei ist in der Position Neutral mindestens ein für einen Fahrgang benötigtes Schaltelement vollständig geöffnet. Wenn ein Automatgetriebe nach Neutral überführt wird, erfolgt in der Regel eine Gangnachführung in Position Neutral, um bei erneutem Gangeinlegen die zur aktuellen Fahrgeschwindigkeit passende Getriebeübersetzung ohne Verzögerung zur Verfügung stellen zu können.
  • Bei Beendigung des Segelbetriebs des Fahrzeugs wird die Fahrstufe automatisch wieder eingelegt, wobei zu diesem Zweck das für diese Fahrstufe benötigte Schaltelement befüllt wird. Durch die erforderliche Befüllzeit des Schaltelementes wird die Drehmomentübertragung des Getriebes in nachteiliger Weise verzögert, was in Komforteinbußen resultiert. Des Weiteren muss nach Beendigung des Segelbetriebs die Wandlerkupplung in einen geregelten Schlupfbetrieb bzw. in den geschlossenen Zustand überführt werden, um beim Übergang des Antriebsstrangs in den Zugbetrieb ein zu starkes Ansteigen der Motordrehzahl zu vermeiden.
  • Die zur Befüllung des Schaltelementes und zum Einregeln der Wandlerkupplung benötigte Zeit wird in der Regel als verzögerter Kraftschlussaufbau wahrgenommen, was neben den Komforteinbußen auch in einer geringen Akzeptanz der Funktion „Segelbetrieb“ resultieren kann.
  • Aus der DE 10 2004 017 115 A1 der Anmelderin ist ein Verfahren zur Geschwindigkeitsregelung in einem automatischen Fahrgeschwindigkeitsregelbetrieb und/oder einem automatischen Abstandsregelungsbetrieb für ein Fahrzeug mit einem automatischem oder automatisiertem Getriebe bekannt, im Rahmen dessen die Fahrgeschwindigkeit Werte in einem Bereich um die Sollgeschwindigkeit annehmen kann, wobei eine kraftstoffsparende Betriebsart eingestellt wird. Hierbei umfasst das Verfahren eine Beschleunigungsphase und eine Ausrollphase des Fahrzeugs; in der Beschleunigungsphase wird das Fahrzeug auf eine obere Schwelle für die Geschwindigkeit beschleunigt, die höher als die Sollgeschwindigkeit ist, wobei die anschließende Ausrollphase, bei der eine kraftschlussneutrale Position geschaltet wird, bis zum Erreichen einer unteren Schwelle für die Geschwindigkeit dauert, derart, dass bei Erreichen einer unteren Schwelle für die Geschwindigkeit das Fahrzeug im verbrauchsoptimierten Bereich wieder auf die obere Schwelle für die Geschwindigkeit beschleunigt wird. Durch das bekannte Verfahren soll ein verbrauchs- und emissionsarmer Betrieb des Fahrzeugs ermöglicht werden.
  • Des Weiteren geht aus der DE 10 2008 029 453 A1 ein Verfahren zum Einstellen eines Segelmodus bei einem Kraftfahrzeug hervor, bei dem vor einer Fahrpedalstellung im Schubbetrieb, bei welcher sich das Fahrpedal in einer Nullstellung befindet, eine für den Fahrer haptisch spürbare Zwischenstellung vorgesehen ist, welche in den Segemodus schaltet. Im Segelmodus wird der Motor des Fahrzeugs vom Antriebsstrang getrennt, wobei das Trennen durch eine automatische Betätigung der Kupplung oder durch ein automatisches Einlegen des Leerganges erfolgt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe anzugeben.
  • Der Segelbetrieb wird hierbei dadurch realisiert, dass die Wandlerkupplung des Automatgetriebes geschlossen oder in einen Zustand mit geringem Schlupf überführt wird, wobei die Drehmomentübertragungsfähigkeit mindestens eines im Fahrgang, aus dem in den Segelbetrieb eingestiegen wird, drehmomentführenden Schaltelementes - im Folgenden Segelschaltelement genannt - derart abgesenkt wird, dass sich im Segelschaltelement ein Schlupf einstellt. Vorzugsweise wird als Druck im Wesentlichen der Fülldruck eingestellt. Der Druck entspricht der Summe aus dem Fülldruck, einem Adaptionswert, einem Hysteresewert und einem Druckoffset für den Segelbetrieb.
  • Bei einem derartig realisierten Segelbetrieb wird in vorteilhafter Weise der Kraftschlussaufbau nach Beendigung des Segelbetriebs sehr schnell durchgeführt, da die Wandlerkupplung geschlossen ist und das zumindest eine Segelschaltelement nicht vollständig geöffnet ist.
  • Beim Segelbetrieb wird die Motordrehzahl auf ein niedriges Niveau abgesenkt, wodurch die Verlustleistung reduziert wird; mittels des vom Segelschaltelement übertragenen Momentes, das dem Schubmoment entspricht, kann die Leerlaufregelung des Verbrennungsmotors und somit der Kraftstoffverbrauch beeinflusst werden.
  • Die der Erfindung zugrunde liegende Aufgabe wird durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche 1 und 2 gelöst. Weitere erfindungsgemäße Ausgestaltungen und Vorteile gehen aus den Unteransprüchen hervor.
  • Demnach wird ein Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe vorgeschlagen, im Rahmen dessen eine Motordrehzahlregelung über die Variation des Drehmomentes am Segelschaltelement durchgeführt wird, wobei das Drehmoment am Segelschaltelement derart angesteuert wird, dass die Motordrehzahl auf einen gewünschten vorgegebenen Wert im Bereich einer gewünschten Sollleerlaufdrehzahl gehalten bzw. geregelt wird.
  • Hierbei kann durch einen von der Abstimmung des Motorleerlaufreglers abhängigen Offsetwert zur Sollleerlaufdrehzahl der Motor gezielt mit dem Segelschaltelement in den Schubbetrieb gebracht werden; das Motorleerlaufmoment wird durch den Motorleerlaufregler reduziert, um die Sollleerlaufdrehzahl einzustellen.
  • Die Verringerung des Leerlaufmomentes zur Überwindung der Motorreibmomente ergibt eine zusätzliche Kraftstoffersparnis zur Absenkung der Motordrehzahl durch den Segelbetrieb.
  • Im Rahmen einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung wird vorgeschlagen, das Drehmoment am Segelschaltelement als Vorsteuermoment der Motorleerlaufdrehzahlregelung zu verwenden, wobei der Wert des angesteuerten Drehmomentes am Segelschaltelement an die Motorsteuerung übertragen und direkt in der Leerlaufregelung als Vorsteuermoment mitberücksichtigt wird. Das Motorvorsteuermoment ergibt sich aus dem Motorreibmoment mit allen Nebenaggregatsmomenten reduziert um das Drehmoment am Segelschaltelement und weitere Getriebeverlustmomente.
  • Somit ist es in vorteilhafter Weise nicht notwendig, eine Motordrehzahlregelung über die Variation des Drehmomentes am Segelschaltelement auf einen vorgegebenen Wert durchzuführen, wodurch die hohen Anforderungen an Stellgüte und Dynamik des Segelschaltelementes entfallen.
  • Gemäß der Erfindung kann vorgesehen sein, dass sowohl bei einer Motordrehzahlregelung über die Variation des Drehmomentes am Segelschaltelement als auch bei der Verwendung des Drehmomentes am Segelschaltelement als Vorsteuermoment der Motorleerlaufdrehzahlregelung das Drehmoment des Segelschaltelementes derart eingestellt wird, dass das Motorschubmoment im Segelbetrieb auf einen definierten Vorgabewert eingestellt wird.
  • Des Weiteren kann das Drehmoment am Segelschaltelement in Abhängigkeit der Fahrzeuggeschwindigkeitsänderungen und/oder der Motordrehzahländerungen eingestellt werden, wie im Folgenden erläutert.
  • Beim Einstieg in den Segelbetrieb wird das Drehmoment am Segelschaltelement soweit abgesenkt, dass sich ein Schlupf einstellt, wodurch nicht mehr das volle Schubmoment des Motors übertragen wird, was in einer Reduzierung der Motordrehzahl in Richtung Sollleerlaufdrehzahl resultiert. Durch das Absinken des übertragenen Schubmoments in den Antriebsstrang kann jedoch das Fahrzeug beim Rollen an einem leichten Gefälle an Geschwindigkeit zunehmen, wodurch der Fahrer in nachteiliger Weise irritiert werden kann.
  • Um eine derartige Situation zu vermeiden, wird bei einer entsprechenden Geschwindigkeitszunahme während des Segelbetriebs das Drehmoment am Segelschaltelement wieder angehoben, um einer weiteren Beschleunigung des Fahrzeugs entgegenzuwirken. Das verfügbare Schubmoment des Motors wird somit über das Segelschaltelement zur „Rollgeschwindigkeitsregelung“ verwendet. Wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt wird das Drehmoment am Segelschaltelement entsprechend reduziert.
  • Zudem kann das Schubmoment des Motors in einer derartigen Situation durch entsprechende Ansteuerung von Motornebenaggregaten wie Generator oder Klimakompressor angehoben werden.
  • Wenn im Segelbetrieb ein Verzögerungswunsch des Fahrers erkannt wird, was beispielsweise durch Detektion einer Kraft auf das Bremspedal und/oder durch den Bremspedalweg und/oder durch Erhöhung des Bremsdruckes und/oder des Bremsmomentes erfolgen kann und das gewünschte Bremsmoment durch Anheben des Drehmomentes am Segelschaltelement eingestellt werden kann, wird das Drehmoment am Segelschaltelement entsprechend dem Verzögerungswunsch angehoben.
  • Das maximale Brems- bzw. Verzögerungsmoment, welches durch das Segelschaltelement dargestellt werden kann, entspricht dem Reibmoment des Motors mit allen Nebenaggregaten bei Synchrondrehzahl ergänzt um die Getriebeverlustmomente.
  • Auf diese Weise ist es bei moderaten Bremsanforderungen des Fahrers eine Unterbrechung des Segelbetriebs nicht zwangsweise notwendig, wodurch zum einen der Fahrkomfort erhöht wird und zum Anderen der Kraftstoffverbrauch erhöht wird.

Claims (5)

  1. Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe, wobei der Segelbetrieb dadurch realisiert wird, dass die Wandlerkupplung des Automatgetriebes geschlossen oder in einen Zustand mit geringem Schlupf überführt wird und dass die Drehmomentübertragungsfähigkeit mindestens eines im Fahrgang, aus dem in den Segelbetrieb eingestiegen wird, drehmomentführenden Schaltelementes derart abgesenkt wird, dass sich im Segelschaltelement ein Schlupf einstellt, wobei eine Motordrehzahlregelung über die Variation des Drehmomentes am Segelschaltelement durchgeführt wird, wobei das Drehmoment am Segelschaltelement derart angesteuert wird, dass die Motordrehzahl auf einen gewünschten vorgegebenen Wert im Bereich einer gewünschten Sollleerlaufdrehzahl gehalten bzw. geregelt wird.
  2. Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe, wobei der Segelbetrieb dadurch realisiert wird, dass die Wandlerkupplung des Automatgetriebes geschlossen oder in einen Zustand mit geringem Schlupf überführt wird und dass die Drehmomentübertragungsfähigkeit mindestens eines im Fahrgang, aus dem in den Segelbetrieb eingestiegen wird, drehmomentführenden Schaltelementes derart abgesenkt wird, dass sich im Segelschaltelement ein Schlupf einstellt, wobei das Drehmoment am Segelschaltelement als Vorsteuermoment der Motorleerlaufdrehzahlregelung verwendet wird, wobei der Wert des Drehmomentes am Segelschaltelement an die Motorsteuerung übertragen und direkt in der Leerlaufregelung als Vorsteuermoment mitberücksichtigt wird.
  3. Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe, nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Drehmoment des Segelschaltelementes derart eingestellt wird, dass das Motorschubmoment im Segelbetrieb auf einen definierten Vorgabewert eingestellt wird.
  4. Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Geschwindigkeitszunahme während des Segelbetriebs das Drehmoment am Segelschaltelement angehoben wird, um einer weiteren Beschleunigung des Fahrzeugs entgegenzuwirken, wobei, wenn die Fahrzeuggeschwindigkeit abnimmt, das Drehmoment am Segelschaltelement reduziert wird.
  5. Verfahren zur Ansteuerung eines mit reduzierter Drehmomentübertragungsfähigkeit betriebenen Schaltelementes während des Segelbetriebs bei einem Kraftfahrzeug mit einem Automatgetriebe nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass, wenn im Segelbetrieb ein Verzögerungswunsch des Fahrers erkannt wird und das gewünschte Bremsmoment durch Anheben des Drehmomentes am Segelschaltelement eingestellt werden kann, das Drehmoment am Segelschaltelement entsprechend dem Verzögerungswunsch angehoben wird.
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