DE102012202551A1 - Method for controlling a drive train - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert. Um den Antriebsstrang vor einem automatisierten, unsachgemäßen Betrieb zu schützen, wird das Fahrprogramm bis zum Überschreiten einer vorgebbaren Schwelle einer Gesamtfahrleistung des Kraftfahrzeugs in einem Einfahrbetrieb und anschließend in einem Normalbetrieb betrieben.The invention relates to a method for controlling a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine with a crankshaft and an automated transmission containing at least one transmission input shaft as well as in each case an automated friction clutch connecting the at least one transmission input shaft to the crankshaft Driving program controls the internal combustion engine, gear changes in the transmission and the at least one friction clutch. In order to protect the drive train from automated, improper operation, the driving program is operated in a running-in mode and then in normal mode until a predeterminable threshold for a total mileage of the motor vehicle is exceeded.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert.The invention relates to a method for controlling a drive train of a motor vehicle with an internal combustion engine with a crankshaft and an at least one transmission input shaft containing automated transmission and each one at least one transmission input shaft to the crankshaft connecting, automated friction clutch, depending on a desired by a driver driving a Driving program, the internal combustion engine, gear change in the transmission and controls the at least one friction clutch.
Verfahren zur Steuerung automatisierter Antriebsstränge sind aus Serienanwendungen seit langem bekannt. Hierbei wird eine vom Fahrer erwünschte und mittels entsprechender Bedienungselemente wie Fahrpedal zur Mitteilung eines erwünschten Fahrerwunschmoments, einem Bremspedal, eines Schalt- oder Wählhebels und dergleichen einer Steuereinheit mitgeteilte Fahrsituation von der Steuerung mittels eines Fahrprogramms ausgeführt, das beispielsweise die Steuerung der Brennkraftmaschine, den Gangwechsel des Getriebes, Betätigungsvorgänge der Reibungskupplung mittels vorgegebener Betriebsparameter wie beispielsweise Schaltpunkten wie Drehzahlgrenzen der Brennkraftmaschine, Schlupfverhalten der Reibungskupplung, Drehzahlimitierungen der Brennkraftmaschine, Momenteneingriffe in die Brennkraftmaschine und dergleichen durchführt. Hierbei kann das Getriebe als Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Teilgetrieben mit jeweils einer Getriebeeingangswelle und jeweils diese mit der Kurbelwelle verbindenden Reibungskupplung ausgebildet sein, wobei das Kraftfahrzeug mittels jeweils eines aktiven Teilgetriebes bei geschlossener Reibungskupplung angetrieben und in dem passiven Teilgetriebe bei geöffneter Reibungskupplung der nachfolgende Gang eingelegt und eine Schaltung durch Überschneidung des Moments der beiden Reibungskupplungen durchgeführt wird. Methods for controlling automated drive trains have long been known from serial applications. Here, a desired by the driver and by means of appropriate controls such as accelerator pedal for notifying a desired driver request torque, a brake pedal, a shift or selector lever and the like of a control unit communicated driving situation by the controller by means of a driving program running, for example, the control of the internal combustion engine, the gear change of Transmission, actuation operations of the friction clutch by means of predetermined operating parameters such as switching points such as engine speed limits, slip behavior of the friction clutch, speed limitations of the internal combustion engine, torque interventions in the internal combustion engine and the like performs. Here, the transmission can be configured as a double-clutch transmission with two partial transmissions, each with a transmission input shaft and each connecting them with the crankshaft friction clutch, the motor vehicle driven by each active partial transmission with the friction clutch closed and inserted in the passive part of the transmission with the friction clutch open the subsequent course and a Circuit is performed by overlapping the moment of the two friction clutches.
Im Neuzustand des Kraftfahrzeugs muss der Antriebsstrang eingefahren werden, wobei entsprechende Einfahrvorschriften vom Fahrer zu beachten sind. Insbesondere darf die Brennkraftmaschine nicht zu hohen Drehzahlen ausgesetzt werden und auch die Reibungskupplungen(en) sollten geeignet eingefahren werden. Bei Missachtung dieser Vorschriften kann der Antriebsstrang dauerhaft geschädigt werden.In the new state of the motor vehicle, the drive train must be retracted, with appropriate Einfahrvorschriften be observed by the driver. In particular, the internal combustion engine may not be exposed to high speeds and also the friction clutches (s) should be retracted properly. Failure to comply with these regulations can permanently damage the drive train.
Aufgabe der Erfindung ist daher, ein Verfahren vorzuschlagen, bei dem der Fahrer die Verantwortung der Einhaltung der Einfahrvorschriften abgenommen wird.The object of the invention is therefore to propose a method in which the driver is relieved of the responsibility for compliance with the driving-in regulations.
Die Aufgabe wird durch ein Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einer Brennkraftmaschine mit einer Kurbelwelle und einem zumindest eine Getriebeeingangswelle enthaltenden automatisierten Getriebe sowie jeweils eine die zumindest eine Getriebeeingangswelle mit der Kurbelwelle verbindende, automatisierte Reibungskupplung gelöst, wobei abhängig von einer von einem Fahrer erwünschten Fahrsituation ein Fahrprogramm die Brennkraftmaschine, Gangwechsel in dem Getriebe und die zumindest eine Reibungskupplung steuert und bis zum Überschreiten einer vorgebbaren Schwelle einer Gesamtfahrleistung des Kraftfahrzeugs das Fahrprogramm in einem Einfahrbetrieb und anschließend in einem Normalbetrieb betrieben wird. Erfindungsgemäß wird vorgeschlagen, bei automatisierten Systemen in Kraftfahrzeugen wie automatisierten Reibungskupplungen und automatisierten Schaltgetrieben wie beispielsweise Doppelkupplungsgetrieben den Einfahrprozess durch die Ansteuersoftware mittels eines geeigneten Einfahrmodus zu unterstützen. Die Gesamtfahrleistung kann beispielsweise durch Auswertung des Wegstreckenzählers erfolgen. Alternativ oder zusätzlich können die Gesamtfahrleistung repräsentierende Größen, beispielsweise die Betriebsdauer der Brennkraftmaschine, über die Zeit integrierte Motorparameter wie Kraftstoffverbrauch, abgegebenes Motormoment, Drehzahl und deren Kombinationen, ein über die Reibungskupplung(en) übertragenes Moment und dergleichen herangezogen werden. The object is achieved by a method for controlling a drive train of a motor vehicle having an internal combustion engine with a crankshaft and an automated transmission containing at least one transmission input shaft, and an automated friction clutch connecting the at least one transmission input shaft to the crankshaft, depending on a desired by a driver Driving situation, a driving program, the internal combustion engine, gear change in the transmission and the at least one friction clutch controls and is operated until exceeding a predetermined threshold of total vehicle power of the driving program in a retraction and then in normal operation. According to the invention, in automated systems in motor vehicles such as automated friction clutches and automated manual transmissions such as dual-clutch transmissions to support the Einfahrprozess by the Ansteuersoftware means of a suitable Einfahrmodus. The total driving power can be done for example by evaluation of the odometer. Alternatively or additionally, variables representing overall driving performance, for example the operating life of the internal combustion engine, engine parameters integrated over time, such as fuel consumption, engine torque output, rotational speed and their combinations, a torque transmitted via the friction clutch (s) and the like can be used.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform können Schaltpunkte des Umschaltens von einem eingelegten in einen höheren Gang im Einfahrbetrieb bei gegenüber dem Normalbetrieb verminderten Drehzahlen der Kurbelwelle vorgesehen werden. Hierbei kann ein normaler Schaltprogrammablauf im Normalbetrieb, beispielsweise in Antriebssträngen mit Doppelkupplungsgetriebe (PSG; parallel shift gear) vorteilhaft ergänzt werden, indem das Hochschalten im Einfahrbetrieb bereits sehr früh erfolgt, so dass sicher hohe Drehzahlen vermieden werden können, welche beispielsweise einen hohen Schlupf an der Moment übertragenden Reibungskupplung beim Schalten bzw. Wiedereinkuppeln bewirken und zudem für die Brennkraftmaschine in der Einlaufphase ungünstig sein können. Dabei können die Schaltpunkte des Einfahrbetriebs abhängig von ausgewählten Fahrsituationen ausnahmsweise den Schaltpunkten des Normalbetriebs angeglichen werden. Beispielsweise kann das Fahrprogramm im Einfahrbetrieb ausnahmsweise und auf eine Fahrsituation begrenzt höhere Schaltpunkte zulassen, beispielsweise wenn die ausgewählten Fahrsituationen Notsituationen, Kick-Down-Zustände oder dergleichen sind. Hierbei kann neben den Drehzahlen im Normalbetrieb auch eine gegebenenfalls im Einfahrbetrieb begrenzte Leistung der Brennkraftmaschine kurzzeitig wieder zugelassen werden. Im Falle von hybridischen Antriebssträngen oder stufenlosen Getrieben können durch entsprechende Maßnahmen anstatt beziehungsweise zusätzlich zu der Heruntersetzung der Schaltpunkte entsprechende Maßnahmen zur Vermeidung hoher Drehzahlen beziehungsweise Zustände mit hohen Verlustleistungen, die während des Einfahrbetriebs ungünstige, verschleißfördernde Folgen bedingen, vermieden werden. Beispielsweise kann zur Vermeidung von Leistungseinbußen im Einfahrbetrieb bei mit verminderter Leistung beziehungsweise begrenzten Drehzahlen der Brennkraftmaschine in einem hybridischen Antriebsstrang die Elektromaschine den Leistungsverlust – soweit es ein Zustand der Speichereinrichtung für elektrische Energie erlaubt – ausgleichen.According to an advantageous embodiment, switching points of the switching from an engaged to a higher gear in the run-in operation can be provided at reduced rotational speeds of the crankshaft compared to the normal operation. Here, a normal switching program sequence in normal operation, for example in drive trains with dual-clutch transmission (PSG) are advantageously supplemented by the upshift already takes place in the run-in operation very early, so that safely high speeds can be avoided, for example, a high slip on the Moment transfer friction clutch when switching or re-engage and also can be unfavorable for the internal combustion engine in the break-in phase. In this case, the switching points of the retracting operation can be adjusted exceptionally depending on selected driving situations the switching points of normal operation. For example, the driving program in the running mode exceptionally and to a driving situation allow limited higher switching points, for example, if the selected driving situations emergency situations, kick-down states or the like. In this case, in addition to the speeds during normal operation, a power of the internal combustion engine, which may be limited in the run-in mode, may be allowed to be briefly restored again. In the case of hybrid powertrains or continuously variable transmissions can by appropriate measures instead of or in addition to the reduction of the switching points appropriate measures to avoid high speeds or conditions with high power losses that cause unfavorable, wear-promoting consequences during the Einfahrbetrieb be avoided. For example, in order to avoid performance losses in the run-in mode with reduced power or limited speeds of the internal combustion engine in a hybrid powertrain, the electric machine, the power loss - as far as a state of the storage device for electrical energy allows - compensate.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Anfahrvorgang des Kraftfahrzeugs im Einfahrbetrieb gegenüber dem Normalbetrieb mit geringerem Schlupf der Reibungskupplung vorgesehen werden. Beispielsweise kann bei Anfahrfunktionen der Solldrehzahlverlauf derart abgeändert werden, dass die Schlupfleistung, das heißt, die in die Reibungskupplung eingetragene Reibleistung bzw. Reibenergie reduziert wird. So können beispielsweise bei Fahrpedalwerten unter 80% die Anfahrdrehzahlen reduziert werden. Hierdurch wird der Leistungseintrag in die Reibungskupplung unter Beibehaltung des Fahrkomforts verringert.Alternatively or additionally, a starting process of the motor vehicle in the run-in operation can be provided with respect to the normal operation with less slippage of the friction clutch. For example, in the case of starting functions, the nominal rotational speed curve can be modified in such a way that the slip performance, that is to say the friction or friction energy introduced into the friction clutch, is reduced. For example, with accelerator pedal values below 80%, the starting speeds can be reduced. As a result, the power input is reduced in the friction clutch while maintaining the ride comfort.
Weiterhin können Überwachungsmaßnahmen an der Reibungskupplung zu deren Betrieb in gesicherten Verhältnissen, beispielsweise unter Temperatureinfluss gewährleisten. Im Einfahrbetrieb können diese Maßnahmen verschärft werden. Beispielsweise können Schutzmaßnahmen für die zumindest eine Reibungskupplung im Einfahrbetrieb bei kleineren Kupplungstemperaturen als im Normalbetrieb eingeleitet werden. Unter Schutzmaßnahmen können hierbei beispielsweise bei Überschreiten einer vorgegebenen und im Fahrbetrieb erniedrigten Temperaturschwelle ein schnelleres Schließen der Reibungskupplung bei geringerem Reibenergieeintrag in die Reibungskupplung bis hin zur Zwangsöffnung oder Zwangsschließen mit Stilllegung des Getriebes beziehungsweise in einem Doppelkupplungsgetriebe des oder der betroffenen Teilgetriebe zu verstehen sein. Beispielsweise können derartige Schutzmaßnahmen anstatt bei Kupplungstemperaturen von 300° im Normalbetrieb auf 200° im Einfahrbetrieb gesenkt werden. Furthermore, monitoring measures on the friction clutch to ensure their operation in secure conditions, for example, under the influence of temperature. In retracting operation, these measures can be tightened. For example, protective measures for the at least one friction clutch can be initiated in the run-in mode at smaller clutch temperatures than in normal operation. Protective measures may include, for example, when exceeding a predetermined and lowered in driving temperature threshold faster closing the friction clutch with a lower Reibendemeintrag in the friction clutch to forced opening or forced closing with decommissioning of the transmission or in a dual-clutch transmission or the affected sub-transmission to be understood. For example, such protective measures can be reduced instead of at coupling temperatures of 300 ° in normal operation to 200 ° in the run-in operation.
Alternativ oder zusätzlich kann während des Einfahrbetriebs eine Leerlaufdrehzahl der Brennkraftmaschine gegenüber einer zulässigen Drehzahl im Normalbetrieb beschränkt werden. Hierzu kann durch einen Eingriff in die Steuerung der Brennkraftmaschine vorgesehen werden, der im Einfahrbetrieb beispielsweise in der Park- oder Neutralstellung des Getriebes bei Betätigung des Fahrpedals durch den Fahrer die Drehzahl der Brennkraftmaschine beispielsweise auf 2000 Umdrehungen pro Minute beschränkt.Alternatively or additionally, during the run-in operation, an idling rotational speed of the internal combustion engine can be restricted in relation to a permissible rotational speed in normal operation. For this purpose, can be provided by an intervention in the control of the internal combustion engine, for example, in the park or neutral position of the transmission when operating the accelerator pedal by the driver limits the speed of the engine, for example, 2000 revolutions per minute.
Weiterhin kann im Bereich der Schwelle der Gesamtfahrleistung ein Toleranzfenster vorgesehen werden und innerhalb dieses Toleranzfensters den Einfahrbetrieb charakterisierende Parameter des Einfahrbetriebs an die entsprechenden Betriebsparameter des Normalbetriebs angeglichen werden. Hierdurch wird in vorteilhafter Weise ein gleitender Übergang des Einfahrbetriebs in den Normalbetrieb erfolgen. Ein derartiger Übergang kann mittels bevorzugt vom Fahrer nicht wahrnehmbarer Stufen oder kontinuierlich erfolgen. Hierbei können die Einfahrparameter zusammen bei einer gemeinsamen Schwelle der Gesamtfahrleistung und mittels eines gemeinsamen Toleranzfensters vom Einfahrbetrieb in den Normalbetrieb überführt werden. Alternativ können für zwei oder mehrere Einfahrparameter unterschiedliche Schwellen für die Gesamtfahrleistung und/oder unterschiedliche Toleranzfenster vorgesehen werden. Furthermore, a tolerance window can be provided in the range of the threshold of the total driving power and, within this tolerance window, parameters of the retracting operation characterizing the running-in operation can be adapted to the corresponding operating parameters of the normal operation. As a result, a sliding transition of the retracting operation into the normal operation takes place in an advantageous manner. Such a transition can take place by means of steps that are preferably imperceptible by the driver or continuously. Here, the run-in parameters can be transferred together at a common threshold of the total driving power and by means of a common tolerance window from the run-in to normal operation. Alternatively, different thresholds for the total driving power and / or different tolerance windows can be provided for two or more entry parameters.
Bei der Verwendung eines Antriebsstrangs mit Doppelkupplungsgetriebe hat es sich zum Einfahren der Reibungskupplungen während des Einfahrbetriebs als vorteilhaft erwiesen, wenn bei in einem aktiven Teilgetriebe eingelegtem Gang und geschlossener Reibungskupplung die Reibungskupplung des inaktiven Teilgetriebes bei eingelegtem Gang mit einem gegenüber der Reibungskupplung des aktiven Teilgetriebes kleinem Moment betrieben wird. Eine derartige Optimierung des Einfahrbetriebs der Reibungskupplungen erfolgt bevorzugt durch ein Anlegen der Reibungskupplungen in vorgegebenen Fahrsituationen, beispielsweise während einer über längere Zeit andauernden Fahrt in einem hohen Gang wie dem 6. Gang eines Teilgetriebes bei geschlossener oder im Schlupfbetrieb geregelter Reibungskupplung, während in dem anderen Teilgetriebe ebenfalls ein hoher Gang wie der 5. Gang eingelegt ist und diese Reibungskupplung leicht, beispielsweise mit Momentenwerten beispielsweise zwischen 5 und 10 Nm betrieben wird. Durch das leichte Anlegen der Reibungskupplung wird ein Einschleifprozess der Reibbeläge auf die Gegenreibflächen der Anpress- und Gegendruckplatte unterstützt, um eventuelle Rauigkeiten/Ungenauigkeiten aus der Fertigung zu glätten. Hierbei werden vorteilhafterweise die Betriebsparameter der nur leicht angelegten Reibungskupplung wie der Kupplungsschlupf, die Kupplungsleistung oder die eingebrachte Kupplungsenergie permanent überwacht, um sicherzustellen, dass durch dieses Verfahren beispielsweise durch Erwärmung der Reibungskupplung keine Schädigung auftritt und der Einschleifprozess nur unter Betriebsbedingungen durchgeführt wird, in dem keinerlei Schädigung oder eine Beeinträchtigung der Lebensdauer auftritt. Weiterhin wird durch Überwachung des über die einzuschleifende Reibungskupplung übertragenen Kupplungsmoments überwacht, dass keine sicherheitskritischen Fahrzustände wie beispielsweise eine Verblockung des Doppelkupplungsgetriebes auftreten.When using a drive train with dual-clutch transmission, it has proved to be advantageous for retracting the friction clutches during retraction when the friction clutch of the inactive sub-transmission engaged gear in an active part transmission with a relation to the friction clutch of the active sub-transmission small moment is operated. Such optimization of the running-in operation of the friction clutches is preferably carried out by applying the friction clutches in predetermined driving situations, for example during a long-lasting drive in a high gear such as the 6th gear of a partial transmission with closed or slipping in the regulated friction clutch, while in the other partial transmission also a high gear as the 5th gear is engaged and this friction clutch is easily operated, for example, with torque values, for example, between 5 and 10 Nm. The slight application of the friction clutch supports a grinding process of the friction linings on the counter friction surfaces of the pressure and counterpressure plate in order to smooth out possible roughness / inaccuracies from the production. Here, advantageously, the operating parameters of the only slightly applied friction clutch such as the clutch slip, the clutch power or the applied clutch energy permanently monitored to ensure that no damage occurs by this process, for example, by heating the friction clutch and the grinding process is performed only under operating conditions in which no Damage or impairment of service life occurs. Furthermore, it is monitored by monitoring the transmitted via the friction clutch to be coupled clutch torque that no safety-critical driving conditions such as a blocking of the dual clutch transmission occur.
Gemäß dem erfinderischen Gedanken kann weiterhin vorgesehen sein, die Bedingungen wie Betriebsparameter des Einfahrbetriebs nach einer Überschreitung der Schwelle der Gesamtfahrleistung und des Betriebs des Antriebsstrangs im Normalbetrieb kurzzeitig auf den Einfahrbetrieb wieder zu aktivieren, wenn beispielsweise eine vorgebbare Schwelle einer für den Antriebsmotor relevanten Betriebskenngröße unterschritten wird. Relevante Betriebskenngrößen für eine Verbrennungskraftmaschine können beispielsweise die Motoröltemperatur oder Kühlwassertemperatur sein. Zusätzlich ist denkbar diese Schwelle auf Triebstrangrelevante Bauteile und deren Kenngrößen wie beispielsweise die Getriebeöltemperatur zu erweitern. Nach Überschreiten dieser Schwelle wird der Normalbetrieb wieder aktiviert. According to the inventive idea may further be provided to briefly reactivate the conditions such as operating parameters of the retracting operation after exceeding the threshold of the total driving power and the operation of the drive train during normal operation to the retracting operation, for example, if a predefinable threshold of a relevant for the drive motor operating parameter is reached , Relevant operating characteristics for an internal combustion engine may be, for example, the engine oil temperature or the cooling water temperature. In addition, it is conceivable to extend this threshold to drive train-relevant components and their characteristics such as the transmission oil temperature. After exceeding this threshold, normal operation is reactivated.
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