DE102013219922A1

DE102013219922A1 - Verfahren und Steuerungssystem zum Betreiben eines Antriebstrangs

Info

Publication number: DE102013219922A1
Application number: DE201310219922
Authority: DE
Inventors: Alexander Fuchs; Klaus Steinhauser; Tobias Kennerknecht
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2013-10-01
Filing date: 2013-10-01
Publication date: 2015-04-02
Anticipated expiration: 2033-10-02
Also published as: DE102013219922B4

Abstract

Verfahren zum Betreiben eines Antriebstrangs, der ein Antriebsaggregat (1), ein Anfahrelement (5, 6), ein Getriebe (2) und einen Abtrieb (3) umfasst, wobei der Betrieb des Antriebsaggregats (1) von einer Motorsteuerungseinrichtung (10) und der Betrieb des Getriebes (2) sowie des Anfahrelements (5, 6) von einer Getriebesteuerungseinrichtung (9) gesteuert und/oder geregelt wird, wobei bei Ausführung einer Schaltung von der Getriebesteuerungseinrichtung (9) ein das Getriebe (2) und das Anfahrelement (5, 6) berücksichtigender Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat (1) bereitgestellte und von dem Anfahrelement (5, 6) und dem Getriebe (2) an den Abtrieb (3) übertragene Moment ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung (10) bereitgestellt wird, und wobei die Motorsteuerungseinrichtung (10) abhängig von dem Verstärkungsfaktor und einem Soll-Antriebsstrangverhalten das vom Antriebsaggregat (1) bereitgestellte Moment derart beeinflusst, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebstrangs. Des Weiteren betrifft die Erfindung ein Steuerungssystem zur Durchführung des Verfahrens.
1 zeigt ein aus dem Stand der Technik bekanntes Schema eines Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs mit einem Antriebsaggregat 1 und einem zwischen das Antriebsaggregat 1 und einen Abtrieb 3 geschalteten Getriebe 2, wobei das Getriebe 2 als automatisches oder automatisiertes Schaltgetriebe ausgeführt ist und mehrere als Kupplungen und/oder Bremsen ausgebildete Schaltelemente 4 umfasst. Zwischen dem Antriebsaggregat 1 und dem Getriebe 2 ist ein einen Wandler 5 und eine Wandlerüberbrückungskupplung 6 umfassendes Anfahrelement positioniert. Vom Wandler 5 sind in 1 ein Turbinenrad 7 und ein Pumpenrad 8 gezeigt. Alternativ zum Wandler 5 und zur Wandlerüberbrückungskupplung 6 kann ein als Anfahrkupplung ausgebildetes Anfahrelement zwischen das Antriebsaggregat 1 und das Getriebe 2 geschaltet sein.
Weiterhin sind in 1 eine Getriebesteuerungseinrichtung 9, mithilfe derer der Betrieb des Getriebes 2 inklusive des Wandlers 5 und der Wandlerüberbrückungskupplung 6 gesteuert und/oder geregelt werden kann, sowie eine Motorsteuerungseinrichtung 10, mithilfe derer der Betrieb des Antriebsaggregats 1 gesteuert und/oder geregelt werden kann, gezeigt. Die Motorsteuerungseinrichtung 10 tauscht mit dem Antriebsaggregat 1 und die Getriebesteuerungseinrichtung 9 tauscht mit dem Getriebe 2 sowie mit dem Wandler 5 und der Wandlerüberbrückungskupplung 6 im Sinne der Doppelpfeile 11 Daten aus. Ein Weiter Datenaustausch 11 erfolgt zwischen der Motorsteuerungseinrichtung 10 und der Getriebesteuerungseinrichtung 9.
Bei Ausführung einer Schaltung bzw. eines Gangwechsels im Getriebe 2, die gegebenenfalls unter Beteiligung des Anfahrelements ausgeführt wird, ändert sich der Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte und von dem Anfahrelement 5, 6 sowie von dem Getriebe 2 in Richtung auf den Abtrieb 3 übertragene Moment. Diese Änderung des Verstärkungsfaktors ist für einen Fahrer durch eine Beschleunigungsänderung abtriebsseitig spürbar.
Aus der DE 199 28 674 A1 ist eine Steuerung einer Überschneidungsschaltung eines Automatikgetriebes bekannt, die bei Ausführung einer Überschneidungsschaltung zunächst durch geregeltes Anheben des vom Antriebsaggregat bereitgestellten Moments ein am Abtrieb wirksames Moment konstant hält, und die anschließend durch Manipulation des vom Antriebsaggregat bereitgestellten Moments einen Drehzahl-Istgradienten derart regelt, dass bei weiterhin konstant gehaltenem Abtriebsmoment ein vorgegebener Drehzahl-Sollgradient erreicht wird. Nach diesem Stand der Technik gibt demnach eine Getriebesteuerungseinrichtung eine Momentvorgabe sowie Drehzahlvorgabe für die Motorsteuerungseinrichtung vor. Hierbei besteht das Problem, dass infolge von in der Motorsteuerungseinrichtung implementierten Sicherheitsfunktionen derartige Vorgaben durch die Getriebesteuerungseinrichtung in der Motorsteuerungseinrichtung nur in eingeschränktem Umfang umgesetzt werden. Daher kann mit aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren, bei welchen die Getriebesteuerungseinrichtung für die Motorsteuerungseinrichtung eine Momentvorgabe und/oder Drehzahlvorgabe ausgibt, der Fahrkomfort insbesondere während der Ausführung einer Schaltung nur in eingeschränktem Umfang gesteigert werden.
Hiervon ausgehend liegt der vorliegenden Erfindung die Aufgabe zu Grunde, ein neuartiges Verfahren und Steuerungssystem zur zum Betreiben eines Antriebstrangs zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Betreiben eines Antriebstrangs gemäß Patentanspruch 1 gelöst.
Erfindungsgemäß wird bei Ausführung einer Schaltung von der Getriebesteuerungseinrichtung ein das Getriebe und das Anfahrelement berücksichtigender Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat bereitgestellte und von dem Anfahrelement und dem Getriebe an den Abtrieb übertragene Moment ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellt, wobei die Motorsteuerungseinrichtung abhängig von dem Verstärkungsfaktor und einem Soll-Antriebsstrangverhalten das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Moment derart beeinflusst, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht.
Mit der hier vorliegenden Erfindung wird erstmals vorgeschlagen, dass die Getriebesteuerungseinrichtung bei Ausführung einer Schaltung einen Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat bereitgestellte und von dem Anfahrelement und dem Getriebe an den Abtrieb übertragene Moment ermittelt bzw. berechnet und der Motorsteuerungseinrichtung bereitstellt, so dass dann die Motorsteuerungseinrichtung abhängig von dem bereitgestellten Verstärkungsfaktor und einem fahrstrategieseitig vorgegebenen Soll-Antriebsstrangverhalten das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Moment derart beeinflusst, nämlich steuert und/oder regelt, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht.
Im Sinne der Erfindung gibt demnach die Getriebesteuerungseinrichtung der Motorsteuerungseinrichtung weder eine Momentvorgabe noch eine Drehzahlvorgabe vor, vielmehr ermittelt die Motorsteuerungseinrichtung auf Grundlage des von der Getriebesteuerungseinrichtung berechneten und derselben bereitgestellten Verstärkungsfaktors selbsttätig das vom Antriebsaggregat bereitzustellende Moment, so dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht. Hierdurch kann das Fahrverhalten bzw. der Fahrkomfort gesteigert werden.
Vorzugsweise berechnet die Getriebesteuerungseinrichtung den Verstärkungsfaktor abhängig von einem vom dem Anfahrelement übertragenen Moment, abhängig von einer Übersetzung des Getriebes und abhängig von einem Wirkungsgrad des Getriebes. Der Verstärkungsfaktor kann abhängig von diesen Parametern einfach und zuverlässig durch die Getriebesteuerungseinrichtung berechnet werden.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung berechnet die Getriebesteuerungseinrichtung bei Ausführung einer Schaltung den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors, insbesondere einen ersten Zeitpunkt, ab welchen der Verstärkungsfaktor des Ist-Gangs der auszuführenden Schaltung nicht mehr anliegt, und einen zweiten Zeitpunkt, ab welchem der Verstärkungsfaktor des Soll-Gangs der auszuführenden Schaltung anliegt. Die Berechnung des zeitlichen Verlaufs des Verstärkungsfaktors durch die Getriebesteuerungseinrichtung und die Vorgabe desselben an die Motorsteuerungseinrichtung erlaubt einen besonders vorteilhaften Betrieb des Antriebsstrangs.
Unter Berücksichtigung von Verzögerungszeiten der Datenkommunikation sowie unter Berücksichtigung der Stelldynamik des Antriebsaggregats kann unter Berücksichtigung des von der Getriebesteuerungseinrichtung berechneten zeitlichen Verlaufs des Verstärkungsfaktors durch die Motorsteuerungseinrichtung das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Moment zeitgenau so beeinflusst werden, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten ohne zeitliches Nacheilen entspricht. Dadurch ist ein besonders hoher Fahrkomfort realisierbar. Vorzugsweise berechnet die Getriebesteuerungseinrichtung den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors abhängig von der Ansteuerung der bei der auszuführenden Schaltung angesteuerten Schaltelemente des Getriebes.
Nach einer Weiterbildung der Erfindung beeinflusst die Motorsteuerungseinrichtung abhängig von dem von der Getriebesteuerungseinrichtung berechneten und bereitgestellten Verstärkungsfaktor und abhängig von einem Soll-Beschleunigungsverlauf des Antriebstrangs das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Moment derart, dass der Ist-Beschleunigungsverlauf dem Soll-Beschleunigungsverlauf entspricht. Der gewünschte Ist-Beschleunigungsverlauf kann fahrstrategieseitig von der Motorsteuerungseinrichtung vorgegeben werden. Dabei kann während der Ausführung ein konstanter Beschleunigungsverlauf oder ein sich zum Beispiel rampenförmig ändernder Beschleunigungsverlauf als Soll-Beschleunigungsverlauf vorgegeben werden.
Das Steuerungssystem ist in Anspruch 10 definiert.
Bevorzugte Weiterbildungen 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; und
2 ein Zeitdiagramm zur Verdeutlichung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie ein Steuerungssystem zum Betrieben eines Antriebsstrangs mit einem Antriebsaggregat, einem Anfahrelement, einem Getriebe und einem Abtrieb.
Bei dem in 1 gezeigten Antriebsstrang wird das Anfahrelement von einem Wandler 5 mit einer Wandlerüberbrückungskupplung 6 bereitgestellt. Die Erfindung kann jedoch auch bei einem Antriebsstrang zum Einsatz kommen, bei welchem als Anfahrelement eine Anfahrkupplung verwendet wird, die zwischen das Antriebsaggregat und das Getriebe geschaltet ist.
Im Sinne der Erfindung berechnet die Getriebesteuerungseinrichtung 9 bei Ausführung einer Schaltung einen das Getriebe 2 und das Anfahrelement 5, 6 berücksichtigenden Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte und von dem Anfahrelement und dem Getriebe 2 an dem Abtrieb 3 übertragene Moment, wobei die Getriebesteuerungseinrichtung 9 den berechneten Verstärkungsfaktor der Motorsteuerungseinrichtung 10 bereitstellt. Die Motorsteuerungseinrichtung 10 beeinflusst dann abhängig von dem Verstärkungsfaktor und einem Soll-Antriebsstrangverhalten das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Moment derart, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht. Die Motorsteuerungseinrichtung 10 erhält demnach von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 weder eine Momentvorgabe noch eine Drehzahlvorgabe sondern vielmehr den bei Ausführung der Schaltung gültigen Verstärkungsfaktor für das Antriebsaggregat 1 bereitgestellte und vom Anfahrelement und dem Getriebe an den Abtrieb 3 übertragene Moment, so dass dann die Motorsteuerungseinrichtung 10 selbsttätig auf Basis dieses Verstärkungsfaktors und eines zum Beispiel fahrstrategieseitig vorgegebenen Soll-Antriebsstrangverhaltens das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Moment derart steuert bzw. regelt, dass das sich ausbildende Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht.
Die Getriebesteuerungseinrichtung 9 berechnet den Verstärkungsfaktor abhängig von einem von dem Anfahrelement übertragenen Moment, abhängig von einer Übersetzung des Getriebes 2 und abhängig von einem Wirkungsgrad des Getriebes 2, wobei dann, wenn das Anfahrelement einen Wandler 5 umfasst, die Getriebesteuerungseinrichtung 9 den Verstärkungsfaktor auf Basis der Momentenverstärkung des Wandlers 5, der Übersetzung des Getriebes 2 und des Wirkungsgrads des Getriebes 2 berechnet.
Dabei berechnet die Getriebesteuerungseinrichtung 9 den Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte und von dem Getriebe 2 und dem Anfahrelement 5 übertragene Moment wie folgt: V = M_AF·Ü_G·W_G, wobei V der Verstärkungsfaktor ist, wobei M_AF bei einem einen Wandler 5 und eine Wandlerüberbrückungskupplung 6 umfassenden Anfahrelement von einer Momentverstärkung des Anfahrelements und bei einem als Anfahrkupplung ausgebildeten Anfahrelement von einem Anfahrmoment des Anfahrelements abhängig ist, wobei Ü_G die Übersetzung des Getriebes 2 ist, und wobei W_G der Wirkungsgrad des Getriebes 2 ist.
Der Wirkungsgrad des Getriebes 2 ist dabei vom Lastpunkt des Getriebes 2, von Temperaturen des Getriebes 2 sowie von einem Ist-Gang und einem Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung abhängig.
Vorzugsweise ermittelt die Getriebesteuerungseinrichtung 9 bei Ausführung einer Schaltung den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors V für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte und von dem Anfahrelement und dem Getriebe 2 an dem Abtrieb 3 übertragene Moment, insbesondere zumindest einen ersten Zeitpunkt, ab welchem der Verstärkungsfaktor des Ist-Gangs der auszuführenden Schaltung nicht mehr anliegt, und einem zweiten Punkt, ab welchem der Verstärkungsfaktor des Soll-Gangs der auszuführenden Schaltung anliegt.
Insbesondere bestimmt die Getriebesteuerungseinrichtung 9 ferner den Verlauf des Verstärkungsfaktors zwischen diesem ersten Zeitpunkt und diesem zweiten Zeitpunkt.
Den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors berechnet dabei die Getriebesteuerungseinrichtung 9 insbesondere abhängig von der Ansteuerung der bei der auszuführenden Schaltung beteiligten und damit angesteuerten Schaltelemente 4 des Getriebes 2, sowie vorzugsweise zusätzlich abhängig von der Ansteuerung des Anfahrelements bei der auszuführenden Schaltung, in 1 abhängig von der Ansteuerung des Wandlers 5 sowie der Wandlerüberbrückungskupplung 6.
Nach dieser vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung, nach welcher die Getriebesteuerungseinrichtung 9 den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors während der Ausführung der Schaltung berechnet, ist der Motorsteuerungseinrichtung 10 demnach bereits zu Beginn der Schaltungsausführung bekannt, zu welchen Zeitpunkten sich der Verstärkungsfaktor in welchem Umfang bzw. nach welchem zeitlichen Verlauf ändert. Hierdurch kann die Motorsteuerungseinrichtung 10 das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Moment zeitgenau derart beeinflussen, insbesondere steuern und/oder regeln, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten verzögerungsfrei ohne zeitliches Nacheilen entspricht.
2 zeigt über der Zeit t mehrere Kurvenverläufe 12 bis 17 für unterschiedliche Baugruppen des Antriebsstrangs, die sich bei Ausführung des erfindungsgemäßen Verfahrens einstellen. So zeigt ein Kurvenverlauf 12 das zeitliche Verhalten eines bei Ausführung einer Schaltung im Getriebe 2 abschaltenden Schaltelements 4 und ein Kurvenverlauf 13 das zeitliche Verhalten eines bei der auszuführenden Schaltung zuschaltenden Schaltelements 4 des Getriebes 2. Der Kurvenverlauf 14 zeigt die Turbinendrehzahl des Wandlers 5 und damit die Getriebeeingangsdrehzahl des Getriebes 2. Ein Kurvenverlauf 15 visualisiert den von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 berechneten zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte und vom Wandler 5 sowie Getriebe 2 an den Abtrieb 3 übertragene Moment. Ein Kurvenverlauf 16 zeigt als Soll-Antriebsstrangverhalten des Antriebsstrangs einen Soll-Beschleunigungsverlauf. So ist gemäß 2 während der Ausführung der Schaltung im Getriebe 2 ein konstanter Soll-Beschleunigungsverlauf gewünscht. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass im Unterschied hierzu auch ein sich zum Beispiel rampenartig ändernder Soll-Beschleunigungsverlauf 16 für den Antriebsstrang vorgegeben sein kann.
Die Motorsteuerungseinrichtung 10 ermittelt abhängig von dem von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 bereitgestellten zeitlichen Verlauf 15 des Verstärkungsfaktors sowie abhängig von dem gewünschten Soll-Antriebsstrangverhalten 16 eine Stellgröße für das Antriebsaggregat 1, derart, dass sich der in 2 gezeigte Verlauf 17 für das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Moment einstellt, wobei mit diesem Momentverlauf 17 erzielt wird, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten 16 entspricht.
Erfindungsgemäß wird demnach während der Ausführung einer Schaltung die Änderung des Verstärkungsfaktors des Getriebes 2 sowie des Anfahrelements, in 1 des Wandlers 5 inklusive der Wandlerüberbrückungskupplung 6, von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung 10 bereitgestellt. Dabei wird die Änderung des Verstärkungsfaktors in Abhängigkeit der Ansteuerung der Ausführung des Gangwechsels beteiligten Schaltelemente 4 des Getriebes 2 berechnet, um einen zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors während der Ausführung zu ermitteln und der Motorsteuerungseinrichtung 10 bereitzustellen.
Die Berechnung des Verstärkungsfaktors beruht dabei auf der Momentverstärkung des Wandlers 5 bzw. einem von einer Anfahrkupplung übertragenen Anfahrmoment, auf der Übersetzung des Getriebes 2 und auf dem Wirkungsgrad des Getriebes 2. Der Wirkungsgrad berücksichtigt dabei Verlustmomente im stationären Betrieb sowie bei der Ausführung von Schaltungen, wobei diese Verlustmomente abhängig von Temperaturen und abhängig vom im Getriebe eingelegten Gang bzw. vom bei Ausführung der Schaltung einzulegenden Gang sind.
Bei der Bestimmung des Moments für das Antriebsaggregat 1 abhängig vom zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors während der Schaltungsausführung können insbesondere Verzögerungszeiten in der Datenkommunikation, also Verzögerungszeiten, die sich bei der Übertragung von Datensignalen über einen Datenbus ergeben, berücksichtigt werden. Weitere Verzögerungszeiten können sich durch die Stelldynamik des Antriebsaggregats 1 ergeben.
Bei der Ermittlung des Verstärkungsfaktors kann weiterhin zwischen Zugschaltungen und Schubschaltungen unterschieden werden, insbesondere bei der Berechnung des zeitlichen Verlaufs des Verstärkungsfaktors, um verändernde Übergabepunkte des zuzuschaltenden Schaltelements 4 sowie des abzuschaltenden Schaltelements 4 des Getriebes 2 zu berücksichtigen. Ferner kann bei der Berechnung des zeitlichen Verlaufs des Verstärkungsfaktors die Schaltstrategie bzw. das Schaltprogramm des Getriebes 2 berücksichtigt werden, so zum Beispiel eine von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 angeforderte Spontaneitätsstufe eines Sport-Schaltprogramms oder Spar-Schaltprogramms.
Dann, wenn es sich beim Getriebe 2 um ein Gruppengetriebe handelt, werden bei der Berechnung des Verstärkungsfaktors sämtliche Getriebeübersetzungen sämtlicher Teilgetriebe berücksichtigt.
Auf Grundlage des von der Getriebesteuerungseinrichtung 9 ermittelten zeitlichen Verlaufs des Verstärkungsfaktors sowie des Soll-Antriebsstrangverhaltens ermittelt die Motorsteuerungseinrichtung 10 das vom Antriebsaggregat 1 bereitzustellende Moment, damit das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht. Bei dem Soll-Antriebsstrangverhalten handelt es sich vorzugsweise um einen Soll-Geschwindigkeitsverlauf für das Kraftfahrzeug.
Beim Antriebsaggregat 1 kann es sich um einen reinen Verbrennungsmotor, um eine reine elektrische Maschine oder um einen Hybridantrieb handeln. Dann, wenn es sich beim Antriebsaggregat 1 um einen Hybridantrieb handelt, kann die Motorsteuerungseinrichtung 10 entweder den Verbrennungsmotor oder die elektrische Maschine oder beide Teilkomponenten des Hybridantriebs ansteuern, um durch Beeinflussung des vom Hybridantrieb bereitgestellten Moments das Soll-Antriebsstrangverhalten einzustellen.
Wie oben bereits ausgeführt, kann das Soll-Antriebsstrangverhalten 16 einen nahezu beliebigen Verlauf aufweisen, zum Beispiel einen konstanten Verlauf, einen stetigen, rampenartigen Verlauf oder einen unstetigen, stufenartigen Verlauf.
Die in der 2 gezeigte gestrichelte Linienführung für den Teilverlauf des vom Antriebsaggregat 1 bereitzustellenden Moments 17 verdeutlicht, dass bei dem vom Antriebsaggregat 1 bereitzustellenden Moment notwendige Motoreingriffe zur Unterstützung der Schaltungsausführung berücksichtigt werden können, wobei solche zur Unterstützung der Schaltungsausführung notwendigen Motoreingriffe sowohl Momentvorgaben als auch Drehzahlvorgaben sein können. Dabei kann ein die Schaltungsausführung unterstützender Motoreingriff sowohl zu einer Reduktion als auch zu einer Erhöhung des Motormoments, das auf Grundlage des Verstärkungsfaktors von der Motorsteuerungseinrichtung 10 berechnet wird, führen.
Spätestens zum Zeitpunkt t1 der 2 ist bekannt, zu welchen Zeitpunkten sich der Verstärkungsfaktor in welchem Umfang bzw. nach welchem zeitlichen Verlauf ändert. Hierdurch kann die Motorsteuerungseinrichtung 10 das vom Antriebsaggregat 1 bereitgestellte Moment 17 zeitgenau derart beeinflussen, insbesondere steuern und/oder regeln, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten insbesondere bei der eigentlichen Schaltungsausführung zwischen den Zeitpunkten t1 und t2, dem Soll-Antriebsstrangverhalten 16 verzögerungsfrei ohne zeitliches Nacheilen entspricht. Beim Zeitpunkt t1 handelt es sich um das Ende einer sogenannten Füllausgleichsphase des zuschaltenden Schaltelements 4 des Getriebes 2. Zum Zeitpunkt t2 überträgt das wegzuschaltende Schaltelement 4 des Getriebes 2 kein Moment mehr. Bereits mit Beginn einer sogenannten Schnellfüllphase des zuschaltenden Schaltelements 4 des Getriebes 2 zum Zeitpunkt t0 beginnt die Berechnung des zeitlichen Verlaufs 15 des Verstärkungsfaktors.
Für kraftschlussfreie Zustände im Getriebe 2, insbesondere für Neutral, und deren Übergänge in nicht-kraftschlussfreie Zustände kann der tatschliche Verstärkungsfaktor oder auch ein Sonderwert vorgegeben werden, der den jeweiligen Zustand erkennbar macht.
Das Steuerungssystem zur Durchführung des Verfahrens umfasst die Getriebesteuerungseinrichtung 9 und die Motorsteuerungseinrichtung 10, wobei Getriebesteuerungseinrichtung 9 und die Motorsteuerungseinrichtung 10 Mittel zur Durchführung des Verfahrens aufweisen. Bei diesen Mitteln handelt es sich jeweils um Datenschnittstellen für einen Datenaustausch zwischen den an der Durchführung des Verfahrens jeweils beteiligten Baugruppen des Antriebstrangs, um Datenspeicher zur Datenspeicherung und Prozessoren zur Datenverarbeitung, insbesondere zur Berechnung des Verstärkungsfaktor und zur Beeinflussung des vom Antriebsaggregat bereitgestellten Moments abhängig vom Verstärkungsfaktor und Soll-Antriebsstrangverhalten.
Bezugszeichenliste

1: Antriebsaggregat
2: Getriebe
3: Abtrieb
4: Schaltelement
5: Wandler
6: Wandlerüberbrückungskupplung
7: Turbinenrad
8: Pumpenrad
9: Getriebesteuerungseinrichtung
10: Motorsteuerungseinrichtung
11: Datenaustausch
12: Kurvenverlauf
13: Kurvenverlauf
14: Kurvenverlauf
15: Kurvenverlauf
16: Kurvenverlauf
17: Kurvenverlauf

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19928674 A1 [0005]

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Antriebstrangs, der ein Antriebsaggregat, ein Anfahrelement, ein Getriebe und einen Abtrieb umfasst, wobei der Betrieb des Antriebsaggregats von einer Motorsteuerungseinrichtung und der Betrieb des Getriebes sowie des Anfahrelements von einer Getriebesteuerungseinrichtung gesteuert und/oder geregelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass bei Ausführung einer Schaltung von der Getriebesteuerungseinrichtung ein das Getriebe und das Anfahrelement berücksichtigender Verstärkungsfaktor für das vom Antriebsaggregat bereitgestellte und von dem Anfahrelement und dem Getriebe an den Abtrieb übertragene Moment ermittelt und der Motorsteuerungseinrichtung bereitgestellt wird, und dass die Motorsteuerungseinrichtung abhängig von dem Verstärkungsfaktor und einem Soll-Antriebsstrangverhalten das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Moment derart beeinflusst, dass das Ist-Antriebsstrangverhalten dem Soll-Antriebsstrangverhalten entspricht.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung den Verstärkungsfaktor abhängig von einem vom dem Anfahrelement übertragenen Moment, abhängig von einer Übersetzung des Getriebes und abhängig von einem Wirkungsgrad des Getriebes berechnet.
Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung den Verstärkungsfaktor wie folgt berechnet: V = M_AF·Ü_G·W_G, wobei V der Verstärkungsfaktor ist, wobei M_AF bei einem einen Wandler und eine Wandlerüberbrückungskupplung umfassenden Anfahrelement von einer Momentverstärkung des Anfahrelements und bei einem als Anfahrkupplung ausgebildeten Anfahrelement von einem Anfahrmoment des Anfahrelements abhängig ist, wobei Ü_G die Übersetzung des Getriebes ist, und wobei W_G der Wirkungsgrad des Getriebes ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Wirkungsgrad des Getriebes vom Lastpunkt des Getriebes, von Temperaturen des Getriebes und von einem Ist-Gang und/oder Ziel-Gang der auszuführenden Schaltung abhängig ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung bei Ausführung einer Schaltung den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors berechnet, insbesondere einen ersten Zeitpunkt, ab welchen der Verstärkungsfaktor des Ist-Gangs der auszuführenden Schaltung nicht mehr anliegt, und einen zweiten Zeitpunkt, ab welchem der Verstärkungsfaktor des Soll-Gangs der auszuführenden Schaltung anliegt.
Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung ferner den Verlauf des Verstärkungsfaktors zwischen dem ersten Zeitpunkt und dem zweiten Zeitpunkt berechnet.
Verfahren nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors abhängig von der Ansteuerung der bei der auszuführenden Schaltung angesteuerten Schaltelemente des Getriebes berechnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebesteuerungseinrichtung den zeitlichen Verlauf des Verstärkungsfaktors abhängig von der Ansteuerung des Anfahrelements bei der auszuführenden Schaltung berechnet.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Motorsteuerungseinrichtung abhängig von dem von der Getriebesteuerungseinrichtung berechneten und bereitgestellten Verstärkungsfaktor und abhängig von einem Soll-Beschleunigungsverlauf des Antriebstrangs das vom Antriebsaggregat bereitgestellte Moment derart beeinflusst, dass der Ist-Beschleunigungsverlauf dem Soll-Beschleunigungsverlauf entspricht.
Steuerungssystem eines Antriebstrangs, mit einer Getriebesteuerungseinrichtung und einer Motorsteuerungseinrichtung, gekennzeichnet durch Mittel zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 bis 9.