DE102011014702B3

DE102011014702B3 - Verfahren und Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes

Info

Publication number: DE102011014702B3
Application number: DE201110014702
Authority: DE
Inventors: Thomas Reichert
Original assignee: Audi AG
Current assignee: Audi AG
Priority date: 2011-03-22
Filing date: 2011-03-22
Publication date: 2012-06-14
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: KR20140018906A; CN103459896A; WO2012126549A1; US20140011636A1; KR101805965B1; US9132827B2; CN103459896B

Abstract

Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes 1, aufweisend eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 5, die mit einer Getriebesteuerung 4 zur Auswahl einer Übersetzung des an einer Brennkraftmaschine 2 angeschlossenen Automatikgetriebes 1 in Verbindung steht, sowie eine Einrichtung zur Überwachung 3 mindestens einer verschleißrelevanten Betriebsgröße 5a der Brennkraftmaschine 2, wobei über die der Betriebsgröße 5a und ein schwellwertabhängiger Soll-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine 2 auswählbar sind und wobei die Getriebesteuerung 4 abhängig von der Einrichtung zur Überwachung 3 eine Übersetzung wählt, durch die sich eine Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 innerhalb des Soll-Drehzahlbereichs einstellt, sowie ein Verfahren zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes 1.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes mit einer an das Automatikgetriebe angeschlossenen Brennkraftmaschine, einer Getriebesteuerung zur Einstellung einer Übersetzung des Automatikgetriebes und mindestens einer Einrichtung zur Überwachung einer verschleißrelevanten Betriebsgröße der Brennkraftmaschine.
Derartige Verfahren und Vorrichtungen werden im Kraftfahrzeugbau zur Beeinflussung der Schaltstrategie eines Automatikgetriebes im Sinne einer Anpassung der Drehzahl einer angeschlossenen Brennkraftmaschine eingesetzt. Als Automatikgetriebe sollen vorliegend alle Arten von automatischen Getrieben, insbesondere Stufenautomatik, Umschlingungsgetriebe oder automatisiertes Schaltgetriebe verstanden werden. Brennkraftmaschinen unterliegen in einigen Betriebszuständen einem erhöhten Verschleiß, beispielsweise während einer Einlauf- oder Warmlaufphase. Während dieser Phasen ist eine unnötig starke Belastung der Brennkraftmaschine durch hohe Drehzahlen in der Regel zu vermeiden.
Die DE 40 31 870 A1 zeigt eine Einrichtung zur Anzeige der zulässigen Höchstdrehzahl einer Brennkraftmaschine eines Kraftfahrzeugs durch eine Drehzahlwarngrenze bzw. einen Drehzahlwarnbereich des Drehzahlmessers. Die Drehzahlwarngrenze bzw. der Drehzahlwarnbereich wird während der Einfahr- und/oder Warmlaufphase der Brennkraftmaschine in Abhängigkeit von mindestens einer Einflussgröße für die Brennkraftmaschinenstandzeit berechnet und entsprechend der jeweils gerade zulässigen Höchstdrehzahl angepasst. Ein Betrieb der Brennkraftmaschine jenseits der Drehzahlwarngrenze bzw. im Drehzahlwarnbereich kann durch einen Brennkraftmaschineneingriff zur Drehzahlbegrenzung verhindert werden.
Nachteilig ist, dass die Höchstdrehzahl wenig flexibel gewählt wird und der Fahrer durch die einsetzende Drehzahlbegrenzung bei Erreichen der Höchstdrehzahl auf unkomfortable Art und Weise in seiner Benutzung des Kraftfahrzeugs eingeschränkt ist.
Die gattungsbildende DE 102 22 665 A1 offenbart ein Verfahren zur Konfiguration eines elektronischen Getriebesteuergeräts eines automatischen Getriebes mit einer oder mehreren wählbaren Übersetzungen eines Kraftfahrzeugs. Der Nutzer kann festgelegte Schaltprogramme des automatischen Getriebes durch eine Eingabeeinheit auswählen und gegebenenfalls individuell konfigurieren.
Als Nachteil ist zu nennen, dass die angebotenen Schaltprogramme nicht zwingend zu einem verschleißarmen Betrieb der mit dem automatischen Getriebe verbundenen Brennkraftmaschine beitragen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher ein Verfahren und eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes bereitzustellen, durch die ein Benutzer möglichst wenig eingeschränkt wird und gleichzeitig die angeschlossene Brennkraftmaschine möglichst verschleißarm betrieben werden kann.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 9 gelöst.
Ein Verfahren zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes umfasst die folgenden Schritte:

– Bereitstellen einer Eingabemöglichkeit zur (benutzerdefinierten) Auswahl mindestens eines Schwellwertes einer verschleißrelevanten Betriebsgröße einer Brennkraftmaschine;
– Bereitstellen einer Eingabemöglichkeit zur (benutzerdefinierten) Festlegung eines schwellwertabhängigen Soll-Drehzahlbereichs der Brennkraftmaschine;
– Überwachung der ausgewählten Betriebsgrößen;
– Beeinflussung des Automatikgetriebes zur Einstellung einer Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine innerhalb des Soll-Drehzahlbereichs.

Indem der Benutzer eines Fahrzeugs mit Brennkraftmaschine und Automatikgetriebe einer verschleißrelevanten Betriebsgröße einen zugehörigen Schwellwert zuweisen kann, der mit einem Soll-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine verknüpft ist, kann über das Automatikgetriebe ein unerwünschtes Verlassen des Soll-Drehzahlbereichs durch geeignete Übersetzungswahl verhindert werden. Der Soll-Drehzahlbereich kann sowohl eine Ober- als auch eine Untergrenze haben. Dadurch wird der Verschleiß der Brennkraftmaschine erheblich reduziert und der Benutzer von seiner Pflicht zur ständigen Überwachung der Drehzahl in der Einlauf- oder Warmlaufphase der Brennkraftmaschine entlastet. Automatikgetriebe lassen prinzipiell in allen Betriebssituationen eine erhöhte Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine zu, wobei erfindungsgemäß ein unerwünschtes Verlassen des Soll-Drehzahlbereichs in verschleißfördernden Betriebssituationen verhindert und dennoch ein akzeptabler Vortrieb in einer höheren Übersetzung bereitgestellt werden kann. Die gewählten Parameter können, gegebenenfalls personalisiert, über einen längeren Zeitraum hinweg abgespeichert werden, so dass bei Fahrtantritt keine weiteren Vorkehrungen getroffen werden müssen. Der Benutzer fühlt sich dadurch nicht bevormundet, da er selbst die Betriebsgröße, den Schwellwert und den Soll-Drehzahlbereich festlegen kann. Als Eingabemöglichkeit eignet sich insbesondere eine aus dem Stand der Technik bereits bekannte Mensch-Manschine-Schnittstelle mit einer Anzeigeeinheit und einer Bedieneinheit.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens wird bei einer Ist-Drehzahl außerhalb des Soll-Drehzahlbereichs eine nächsthöhere Übersetzung des Automatikgetriebes eingestellt. Die Wahl der nächsthöheren Übersetzung stellt einen guten Kompromiss zwischen Drehzahlsenkung und den weiterhin gebotenen Fahrleistungen dar.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens ist der Soll-Drehzahlbereich durch eine benutzerdefinierte Höchstdrehzahl einseitig begrenzt. Die einseitige Begrenzung des Soll-Drehzahlbereichs durch eine Höchstdrehzahl ist besonders benutzerfreundlich, da höhere Drehzahlen in der Regel schädlicher als zu niedrige Drehzahlen sind. Als Untergrenze kann dennoch beispielsweise die Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine vordefiniert werden.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens kann die Ist-Drehzahl bei einer Kickdown-Anforderung die benutzerdefinierte Höchstdrehzahl überschreiten. Eine Kickdown-Anforderung, also ein abruptes Durchtreten des Fahrpedals, deutet auf einen starken Beschleunigungswunsch des Fahrers hin, dem eine Höchstdrehzahl nur hinderlich entgegensteht. In solchen Fällen kann aus Sicherheitsgründen ein Überschreiten der Höchstdrehzahl unabhängig von den eingestellten Schwellwerten der Betriebsgrößen gestattet werden.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens stehen mehrere Betriebsgrößen zur Auswahl. Indem dem Benutzer mehrere verschleißrelevante Betriebsgrößen zur Auswahl gestellt werden, kann dieser selbst die für sich passende bzw. passenden mit einem zugehörigen Schwellwert und Soll-Drehzahlbereich verknüpfen.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens kann als Betriebsgröße eine Betriebsmitteltemperatur und/oder eine Laufleistung der Brennkraftmaschine gewählt werden. Eine Betriebsmitteltemperatur kennzeichnet eine Warmlaufphase und eine Laufleistung eine Einlaufphase der Brennkraftmaschine. Generell ist die Laufleistung gegenüber der Betriebsmitteltemperatur vorrangig zu behandeln. Die Laufleistung kann in einer von dem Fahrzeug zurückgelegten Distanz oder einer Benutzungsdauer ausgedrückt werden.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens kann als Betriebsmitteltemperatur eine Schmiermitteltemperatur und/oder eine Kühlmitteltemperatur gewählt werden.
In einer bevorzugten Ausführung des Verfahrens können mehrere Betriebsgrößen und zugehörige Schwellwerte mit entsprechenden schwellwertabhängigen Soll-Drehzahlbereichen kaskadierend festgelegt werden. Die Festlegung von kaskadierenden Soll-Drehzahlbereichen erlaubt eine Abstufung des Soll-Drehzahlbereichs in Abhängigkeit von den Betriebsgrößen. So kann beispielsweise die Höchstdrehzahl während der Einfahrphase und/oder Warmlaufphase sukzessive angehoben werden.
Eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes weist eine Mensch-Maschine-Schnittstelle, die mit einer Getriebesteuerung zur Auswahl einer Übersetzung des an einer Brennkraftmaschine angeschlossenen Automatikgetriebes in Verbindung steht, sowie eine Einrichtung zur Überwachung mindestens einer verschleißrelevanten Betriebsgröße der Brennkraftmaschine auf, wobei über die Mensch-Maschine-Schnittstelle ein Schwellwert der Betriebsgröße und ein schwellwertabhängiger Soll-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine auswählbar sind und wobei die Getriebesteuerung abhängig von der Einrichtung zur Überwachung eine Übersetzung wählt, durch die sich eine Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine innerhalb des Soll-Drehzahlbereichs einstellt.
Die Mensch-Maschine-Schnittstelle ist bevorzugt als Bildschirmdialog mit geeigneten Eingabemitteln ausgebildet, wobei dem Benutzer besonders bevorzugt mehrere zur Verfügung stehende Betriebsgrößen zur Auswahl gestellt und geeignete Schwellwerte und Soll-Drehzahlbereiche vorgeschlagen werden können. Als Brennkraftmaschinen kommen an sich bekannte Hubkolben- oder Drehkolbenbrennkraftmaschinen in Frage, die abtriebsseitig mit einem Automatikgetriebe gekoppelt sind.
In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung steht die Einrichtung zur Überwachung mit einem Schmiermitteltemperaturgeber und/oder Kühlmitteltemperaturgeber und/oder Wegstreckengeber und/oder Betriebsstundengeber in Verbindung. Die genannten Geber sind in einem modernen Fahrzeug serienmäßig verbaut, wodurch keine Zusatzkosten entstehen.
In einer bevorzugten Ausführung der Vorrichtung ist bei einer Kickdown-Anforderung an einem Fahrpedal auch eine Ist-Drehzahl außerhalb des Soll-Drehzahlbereichs einstellbar.
Weitere Einzelheiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachstehenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung.
Darin zeigt die Figur einen schematischen Aufbau einer Vorrichtung zum Beeinflussen eines Automatikgetriebes.
Gemäß der Figur hat eine Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes 1 eine Brennkraftmaschine 2, die abtriebsseitig mit einem Automatikgetriebe 1 verbunden ist. Das Automatikgetriebe 1 hat mehrere zur Verfügung stehende Übersetzungsstufen, die von einer Getriebesteuerung 4 in Abhängigkeit von Fahrerwunsch und Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine 2 auswählbar sind. Eine Einrichtung zur Überwachung 3 kann eine oder mehrere Betriebsgrößen 5a der Brennkraftmaschine 2 überwachen. Über eine Mensch-Maschine-Schnittstelle 5 kann ein Benutzer eine für sich geeignete Betriebsgröße 5a auswählen und dieser einen Schwellwert 5b zuweisen. Solange dieser Schwellwert 5b nicht überschritten ist, greift eine ebenfalls vom Benutzer wählbare schwellwertabhängige Höchstdrehzahl 5c der Brennkraftmaschine 2. Überschreitet die Ist-Drehzahl währenddessen die Höchstdrehzahl 5c, so wählt die Getriebesteuerung 4 eine höhere Übersetzungsstufe, bis die Ist-Drehzahl wieder unter die Höchstdrehzahl 5c sinkt. Stehen keine höheren Übersetzungsstufen mehr zur Verfügung, dann bildet die Höchstdrehzahl 5c eine Begrenzung der Ist-Drehzahl. Wird das Fahrpedal 6 durch den Benutzer komplett durchgedrückt (sog. Kickdown-Anforderung), so kann die Höchstdrehzahl 5c unabhängig vom Schwellwert 5b überschritten werden. Die Betriebsgrößen 5a können vordefiniert sein und insbesondere eine Schmiermitteltemperatur, eine Kühlmitteltemperatur oder eine Laufleistung der Brennkraftmaschine 2 umfassen, wobei die Laufleistung der Brennkraftmaschine 2 gegenüber den Temperaturen vorrangig ist. Durch das Speichern wird eine dauerhafte und/oder personalisierte Einstellung der gewählten Parameter 5a, 5b und 5c ermöglicht.
Bezugszeichenliste

1: Automatikgetriebe
2: Brennkraftmaschine
3: Einrichtung zur Überwachung
4: Getriebesteuerung
5: Mensch-Maschine-Schnittstelle
5a: Betriebsgröße
5b: Schwellwert
5c: Höchstdrehzahl
6: Fahrpedal

Claims

Verfahren zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes (1), umfassend die folgenden Schritte: – Bereitstellen einer Eingabemöglichkeit zur Auswahl mindestens eines Schwellwertes (5b) einer verschleißrelevanten Betriebsgröße (5a) einer Brennkraftmaschine (2); – Bereitstellen einer Eingabemöglichkeit zur Festlegung eines schwellwertabhängigen Soll-Drehzahlbereichs der Brennkraftmaschine (2); – Überwachung der ausgewählten Betriebsgrößen (5a); – Beeinflussung des Automatikgetriebes (1) zur Einstellung einer Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine (2) innerhalb des Soll-Drehzahlbereichs.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Ist-Drehzahl außerhalb des Soll-Drehzahlbereichs eine nächsthöhere Übersetzung des Automatikgetriebes (1) eingestellt wird.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Soll-Drehzahlbereich durch eine benutzerdefinierte Höchstdrehzahl (5c) einseitig begrenzt ist.
Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Ist-Drehzahl bei einer Kickdown-Anforderung die benutzerdefinierte Höchstdrehzahl (5c) überschreiten kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Betriebsgrößen (5a) zur Auswahl stehen.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsgröße (5a) eine Betriebsmitteltemperatur und/oder eine Laufleistung der Brennkraftmaschine (2) gewählt werden kann.
Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass als Betriebsmitteltemperatur eine Schmiermitteltemperatur und/oder eine Kühlmitteltemperatur gewählt werden kann.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Betriebsgrößen (5a) und zugehörige Schwellwerte (5b) mit entsprechenden schwellwertabhängigen Soll-Drehzahlbereichen kaskadierend festgelegt werden können.
Vorrichtung zur Beeinflussung eines Automatikgetriebes (1), aufweisend eine Mensch-Maschine-Schnittstelle (5), die mit einer Getriebesteuerung (4) zur Auswahl einer Übersetzung des an einer Brennkraftmaschine (2) angeschlossenen Automatikgetriebes (1) in Verbindung steht, sowie eine Einrichtung zur Überwachung (3) mindestens einer verschleißrelevanten Betriebsgröße (5a) der Brennkraftmaschine (2), wobei über die Mensch-Maschine-Schnittstelle (5) ein Schwellwert (5b) der Betriebsgröße (5a) und ein schwellwertabhängiger Soll-Drehzahlbereich der Brennkraftmaschine (2) auswählbar sind und wobei die Getriebesteuerung (4) abhängig von der Einrichtung zur Überwachung (3) eine Übersetzung wählt, durch die sich eine Ist-Drehzahl der Brennkraftmaschine (2) innerhalb des Soll-Drehzahlbereichs einstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Überwachung (3) mit einem Schmiermitteltemperaturgeber und/oder Kühlmitteltemperaturgeber und/oder Wegstreckengeber und/oder Betriebsstundengeber in Verbindung steht.
Vorrichtung nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer Kickdown-Anforderung an einem Fahrpedal (6) auch eine Ist-Drehzahl außerhalb des Soll-Drehzahlbereichs einstellbar ist.