DE102014226638B4 - Method for controlling the drive train of a motor vehicle - Google Patents
Method for controlling the drive train of a motor vehicle Download PDFInfo
- Publication number
- DE102014226638B4 DE102014226638B4 DE102014226638.6A DE102014226638A DE102014226638B4 DE 102014226638 B4 DE102014226638 B4 DE 102014226638B4 DE 102014226638 A DE102014226638 A DE 102014226638A DE 102014226638 B4 DE102014226638 B4 DE 102014226638B4
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- speed
- new
- drive
- input shaft
- friction clutch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 100
- 230000008569 process Effects 0.000 claims abstract description 18
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 73
- 238000013519 translation Methods 0.000 claims description 26
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 23
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims description 4
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 3
- 230000004913 activation Effects 0.000 claims description 2
- 230000002265 prevention Effects 0.000 claims 2
- 230000014616 translation Effects 0.000 description 21
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 7
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 5
- 238000013461 design Methods 0.000 description 3
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 3
- 230000001960 triggered effect Effects 0.000 description 3
- 238000011161 development Methods 0.000 description 2
- 230000018109 developmental process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000009467 reduction Effects 0.000 description 2
- 230000001133 acceleration Effects 0.000 description 1
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000007373 indentation Methods 0.000 description 1
- 230000000977 initiatory effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/188—Controlling power parameters of the driveline, e.g. determining the required power
- B60W30/1884—Avoiding stall or overspeed of the engine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/02—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of driveline clutches
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W10/00—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function
- B60W10/10—Conjoint control of vehicle sub-units of different type or different function including control of change-speed gearings
- B60W10/11—Stepped gearings
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/02—Control of vehicle driving stability
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W30/00—Purposes of road vehicle drive control systems not related to the control of a particular sub-unit, e.g. of systems using conjoint control of vehicle sub-units
- B60W30/18—Propelling the vehicle
- B60W30/18172—Preventing, or responsive to skidding of wheels
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60T—VEHICLE BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF; BRAKE CONTROL SYSTEMS OR PARTS THEREOF, IN GENERAL; ARRANGEMENT OF BRAKING ELEMENTS ON VEHICLES IN GENERAL; PORTABLE DEVICES FOR PREVENTING UNWANTED MOVEMENT OF VEHICLES; VEHICLE MODIFICATIONS TO FACILITATE COOLING OF BRAKES
- B60T2201/00—Particular use of vehicle brake systems; Special systems using also the brakes; Special software modules within the brake system controller
- B60T2201/09—Engine drag compensation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/02—Clutches
- B60W2510/0208—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
- B60W2510/0216—Clutch engagement rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/02—Clutches
- B60W2510/0208—Clutch engagement state, e.g. engaged or disengaged
- B60W2510/0225—Clutch actuator position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2510/00—Input parameters relating to a particular sub-units
- B60W2510/10—Change speed gearings
- B60W2510/1015—Input shaft speed, e.g. turbine speed
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/02—Clutches
- B60W2710/021—Clutch engagement state
- B60W2710/022—Clutch actuator position
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/02—Clutches
- B60W2710/021—Clutch engagement state
- B60W2710/023—Clutch engagement rate
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B60—VEHICLES IN GENERAL
- B60W—CONJOINT CONTROL OF VEHICLE SUB-UNITS OF DIFFERENT TYPE OR DIFFERENT FUNCTION; CONTROL SYSTEMS SPECIALLY ADAPTED FOR HYBRID VEHICLES; ROAD VEHICLE DRIVE CONTROL SYSTEMS FOR PURPOSES NOT RELATED TO THE CONTROL OF A PARTICULAR SUB-UNIT
- B60W2710/00—Output or target parameters relating to a particular sub-units
- B60W2710/10—Change speed gearings
- B60W2710/1005—Transmission ratio engaged
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Transportation (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Automation & Control Theory (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Control Of Transmission Device (AREA)
Abstract
Verfahren zur Steuerung eines Antriebsstrangs (1) eines Kraftfahrzeugs, der einen Antriebsmotor (2) mit einer Triebwelle (3) sowie ein Stufenschaltgetriebe (4) mit mindestens einer über eine automatisierte Reibungskupplung (K) mit der Triebwelle (3) des Antriebsmotors (2) verbindbaren Eingangswelle (5) und einer mit Antriebsrädern (11.1, 11.2) des Kraftfahrzeugs in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle (7) aufweist, wobei bei einem Schaltvorgang eine Drehzahl (nGE) der Eingangswelle (5) überwacht und abhängig vom Überwachungsergebnis ein ungünstiger oder unsicherer Betriebszustand des Antriebsstrangs (1) verhindert wird, dadurch gekennzeichnet, dass zur Erkennung eines eine Traktion der Antriebsräder (11.1, 11.2) gefährdenden Betriebszustandes des Antriebsstrangs (1) die nach dem Schaltvorgang vorliegende oder zu erwartende Drehzahl (nGE_neu) der Eingangswelle (5) durch zumindest zwei voneinander unabhängige Verfahren ermittelt wird und ein die Traktion der Antriebsräder (11.1, 11.2) gefährdendes Schleppmoment des Antriebmotors (2) durch eine geeignete Maßnahme verhindert wird, wenn zumindest durch eines der voneinander unabhängigen Verfahren an der Eingangswelle (5) des Stufenschaltgetriebes (4) eine Drehzahl (nGE_neu) ermittelt wurde, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht oder übersteigt.Method for controlling a drive train (1) of a motor vehicle, which has a drive motor (2) with a drive shaft (3) and a multi-step gearbox (4) with at least one drive shaft (3) of the drive motor (2) via an automated friction clutch (K). connectable input shaft (5) and an output shaft (7) which is drive-connected to drive wheels (11.1, 11.2) of the motor vehicle, with a speed (nGE) of the input shaft (5) being monitored during a shifting process and, depending on the monitoring result, an unfavorable or unsafe operating state of the drive train (1) is prevented, characterized in that in order to identify an operating state of the drive train (1) that endangers traction of the drive wheels (11.1, 11.2), the speed (nGE_neu) of the input shaft (5) present or expected after the shifting operation is divided by at least two independent methods are determined and a drag torque of the drive motor (2) that endangers the traction of the drive wheels (11.1, 11.2) is prevented by a suitable measure if at least one of the independent methods on the input shaft (5) of the multi-step gearbox (4) Speed (nGE_neu) was determined, which reaches or exceeds a definable speed limit value.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs, der einen Antriebsmotor mit einer Triebwelle sowie ein Stufenschaltgetriebe mit mindestens einer über eine automatisierte Reibungskupplung mit der Triebwelle des Antriebsmotors verbindbaren Eingangswelle und einer mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle aufweist, wobei bei einem Schaltvorgang, insbesondere bei einer Rückschaltung, die Drehzahl der Eingangswelle überwacht und abhängig vom Überwachungsergebnis ein ungünstiger oder unsicherer Betriebszustand des Antriebsstrangs verhindert wird.The invention relates to a method for controlling the drive train of a motor vehicle, which has a drive motor with a drive shaft and a multi-step gearbox with at least one input shaft that can be connected to the drive shaft of the drive motor via an automated friction clutch and an output shaft that is drive-connected to the drive wheels of the motor vehicle, with Shifting process, especially during a downshift, the speed of the input shaft is monitored and, depending on the monitoring result, an unfavorable or unsafe operating state of the drive train is prevented.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Antriebsstränge von Kraftfahrzeugen, die ein manuell oder automatisiert schaltbares Stufenschaltgetriebe mit mindestens einer Eingangswelle und einer Ausgangswelle aufweisen. Die mindestens eine Eingangswelle ist über eine automatisierte, also mittels eines ansteuerbaren Kupplungsstellers ein- und ausrückbare Reibungskupplung mit der Triebwelle des vorzugsweise als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotors verbindbar. Die Ausgangswelle steht unmittelbar oder beispielsweise über eine Kardanwelle mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs in Triebverbindung. Die Ausgangswelle kann auch über ein Verteilergetriebe mit den Achsgetrieben mehrerer Antriebsachsen und somit mit den Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs in Antriebsverbindung stehen.The present invention relates to drive trains of motor vehicles which have a manual or automated shift transmission with at least one input shaft and one output shaft. The at least one input shaft can be connected to the drive shaft of the drive motor, which is preferably designed as an internal combustion engine, via an automated friction clutch, ie one that can be engaged and disengaged by means of a controllable clutch actuator. The output shaft is drive-connected directly or, for example, via a cardan shaft to the final drive of a drive axle of the motor vehicle. The output shaft can also be drive-connected via a transfer case to the axle drives of a number of drive axles and thus to the drive wheels of the motor vehicle.
Bei dem Stufenschaltgetriebe kann es sich demnach um ein halbautomatisches Schaltgetriebe handeln, bei dem nur die Reibungskupplung automatisiert betätigt wird, die Gänge jedoch manuell über einen Schalthebel ein- und ausgelegt werden. Auch kann es sich bei dem Stufenschaltgetriebe um ein Schaltgetriebe handeln, bei dem die Gänge automatisiert ein- und ausgelegt werden, die Reibungskupplung jedoch manuell betätigt wird. Ebenso kann es sich bei dem vorliegend vorausgesetzten Stufenschaltgetriebe auch um ein automatisiertes Schaltgetriebe handeln, bei dem neben der automatisierten Betätigung der Reibungskupplung auch die Gänge mittels zugeordneter Wähl- und Gangsteller automatisiert ein- und ausgelegt werden, wobei die Schaltauslösung durch ein Steuergerät anhand von in diesem abgespeicherten Schaltkennlinien automatisiert oder durch die Betätigung eines Schaltbetätigungselementes, wie der Verschwenkung eines Schalthebels in einer Manuellschaltgasse einer Schaltkonsole oder dem Betätigen eines hinter dem Lenkrad angeordneten Schaltpaddels, manuell erfolgen kann. Zudem kann es sich bei dem vorliegend vorausgesetzten Stufenschaltgetriebe auch um ein Doppelkupplungsgetriebe handeln, das zwei parallele Kraftübertragungszweige mit jeweils einer über eine automatisierte Reibungskupplung mit der Triebwelle des Antriebsmotors verbindbare Eingangswelle und mit einer einzigen Ausgangswelle aufweist, zwischen denen jeweils mehrere Gänge automatisiert schaltbar sind.The multi-step transmission can therefore be a semi-automatic transmission in which only the friction clutch is actuated automatically, but the gears are engaged and disengaged manually using a shift lever. The multi-step transmission can also be a manual transmission in which the gears are engaged and disengaged automatically, but the friction clutch is actuated manually. Likewise, the multi-step transmission required here can also be an automated manual transmission in which, in addition to the automated actuation of the friction clutch, the gears are also automatically engaged and disengaged by means of assigned selector and gear selectors, with the shift initiation being carried out by a control unit using the stored shift characteristics automatically or by actuating a shift actuation element, such as pivoting a shift lever in a manual shift gate of a shift console or actuating a shift paddle arranged behind the steering wheel, can be done manually. In addition, the step-shift transmission assumed here can also be a double-clutch transmission, which has two parallel power transmission branches, each with an input shaft that can be connected to the drive shaft of the drive motor via an automated friction clutch, and with a single output shaft, between which several gears can be shifted automatically.
Wird bei einem derartigen Stufenschaltgetriebe eine Rückschaltung ausgelöst oder durchgeführt, also in einen niedrigeren Zielgang mit höherer Übersetzung geschaltet, so wird die betreffende Eingangswelle bei geöffneter Reibungskupplung während der Synchronisierung des Zielgangs entsprechend beschleunigt sowie vor oder während des Einrückens der zugeordneten Reibungskupplung die Drehzahl des Antriebsmotors an die erhöhte Drehzahl der Eingangswelle angepasst. Wenn diese Anpassung der Motordrehzahl nicht von einer Motorsteuerung veranlasst wird, dann wird der Antriebsmotor beim Einrücken der Reibungskupplung durch ein entsprechendes Schleppmoment in seiner Drehzahl beschleunigt, das an den Antriebsrädern der Antriebsachse als ein Bremsmoment wirksam ist. Abhängig von der Höhe der an der Reibungskupplung zu überbrückenden Drehzahldifferenz und der Einrückgeschwindigkeit der Reibungskupplung sowie den aktuellen Traktionsbedingungen der Antriebsräder kann die Haftreibungsgrenze zwischen der Fahrbahn und den Antriebsrädern überschritten werden, wodurch insbesondere die Seitenführung des Kraftfahrzeugs durch die Antriebsräder und damit die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs verloren gehen kann.If a downshift is triggered or carried out in such a stepped shift transmission, i.e. shifted to a lower target gear with a higher transmission ratio, the relevant input shaft is accelerated accordingly when the friction clutch is open during the synchronization of the target gear and the speed of the drive motor is increased before or during the engagement of the associated friction clutch adapted to the increased speed of the input shaft. If this adaptation of the engine speed is not initiated by an engine controller, then the drive engine is accelerated in its speed when the friction clutch is engaged by a corresponding drag torque, which acts as a braking torque on the drive wheels of the drive axle. Depending on the level of the speed difference to be bridged at the friction clutch and the engagement speed of the friction clutch as well as the current traction conditions of the drive wheels, the static friction limit between the road surface and the drive wheels can be exceeded, which in particular causes the lateral stability of the motor vehicle through the drive wheels and thus the driving stability of the motor vehicle to be lost can go.
Um ungünstige oder unsichere Betriebszustände zu vermeiden sind bereits Verfahren zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs bekannt, bei denen bei einem Schaltvorgang die Eingangswellendrehzahl eines Stufenschaltgetriebes im Hinblick auf die Überschreitung von Drehzahlgrenzen eines als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotors überwacht wird.In order to avoid unfavorable or unsafe operating conditions, methods for controlling the drive train of a motor vehicle are already known in which during a shifting operation the input shaft speed of a step-shift transmission is monitored with regard to exceeding speed limits of a drive motor designed as an internal combustion engine.
So ist in der
Aus der
Ein weiteres derartiges Verfahren zur Steuerung eines mit einer automatisierten Reibungskupplung und mit einem automatisierten Schaltgetriebe versehenen Antriebsstrangs ist in der
Die bekannten Verfahren zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs sind somit darauf fokussiert, bei einem Schaltvorgang das Abwürgen oder das Überdrehen eines als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotors zu verhindern, also während des Fahrbetriebs bei Schaltvorgängen den zulässigen Drehzahlbereich des Antriebsmotors einzuhalten. Da ein abgewürgter oder durch Überdrehen beschädigter Antriebsmotor zu einem Blockieren des Antriebsstrangs führen kann, wird durch diese bekannten Verfahren als Nebeneffekt auch ein ungünstiger oder unsicherer Betriebszustand des Antriebsstrangs verhindert.The known methods for controlling the drive train of a motor vehicle are thus focused on preventing a drive motor designed as an internal combustion engine from stalling or overspeeding during a gear shift, i.e. maintaining the permissible speed range of the drive motor during gear shifts while driving. Since a drive motor that has stalled or been damaged by overspeeding can lead to the drive train being blocked, these known methods also have the side effect of preventing an unfavorable or unsafe operating state of the drive train.
Ein Verfahren, das für ein Steuern des Startens eines Fahrzeugs angepasst ist, wenn bestimmte das Starten behindernde Bodenbedingungen vorherrschen, wie zum Beispiel Bedingungen mit losem Schmutz, die häufig abseits der Straße angetroffen werden, ist aus der
Die
Ein Verfahren zum Antreiben eines Fahrzeugs, wenn das Fahrzeug auf einer Lauffläche anfährt, wird durch die
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Steuerung des Antriebsstrangs eines Kraftfahrzeugs der eingangs genannten Art anzugeben, mit dem bei einem Schaltvorgang, insbesondere bei einer Rückschaltung, ein Verlust der Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs mit erhöhter Sicherheit verhindert werden kann.The present invention is based on the object of specifying a method for controlling the drive train of a motor vehicle of the type mentioned at the outset, with which a loss of driving stability of the motor vehicle can be prevented with increased safety during a shifting process, in particular during a downshift.
Diese Aufgabe ist in Verbindung mit den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 dadurch gelöst, dass zur Erkennung eines die Traktion der Antriebsräder gefährdenden Betriebszustandes des Antriebsstrangs die nach dem Schaltvorgang vorliegende oder zu erwartende Drehzahl der Eingangswelle durch zumindest zwei voneinander unabhängige Verfahren ermittelt wird und ein Traktionsverlust der Antriebsräder durch eine geeignete Maßnahme verhindert wird, wenn zumindest durch eines der voneinander unabhängigen Verfahren an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes eine Drehzahl ermittelt wurde, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt.This object is achieved in connection with the features of the preamble of
Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des Verfahrens gemäß der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous refinements and developments of the method according to the invention are the subject matter of the dependent claims.
Das Verfahren gemäß der Erfindung bezieht sich auf einen an sich bekannten Antriebsstrang eines Kraftfahrzeugs, der einen Antriebsmotor mit einer Triebwelle sowie ein Stufenschaltgetriebe mit mindestens einer über eine automatisierte Reibungskupplung mit der Triebwelle des Antriebsmotors verbindbaren Eingangswelle und einer mit dem Achsgetriebe einer Antriebsachse des Kraftfahrzeugs in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle aufweist. Das Verfahren sieht allgemein vor, dass bei einem Schaltvorgang, insbesondere bei einer Rückschaltung, die Drehzahl der Eingangswelle direkt oder indirekt überwacht und abhängig von dem Überwachungsergebnis ein ungünstiger oder unsicherer Betriebszustand des Antriebsstrangs verhindert wird.The method according to the invention relates to a drive train of a motor vehicle, known per se, which has a drive motor with a drive shaft and a multi-step gearbox with at least one input shaft that can be connected to the drive shaft of the drive motor via an automated friction clutch and an input shaft that is drive-connected to the final drive of a drive axle of the motor vehicle has stationary output shaft. The method generally provides that during a shifting process, in particular during a downshift, the rotational speed of the input shaft is monitored directly or indirectly and, depending on the monitoring result, an unfavorable or unsafe operating state of the drive train is prevented.
Bei einer Rückschaltung wird die Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes beschleunigt, so dass der Antriebsmotor vor oder während des Einrückens der Reibungskupplung ebenfalls entsprechend beschleunigt werden muss. Wenn dies nicht durch die Motorsteuerung des Antriebsmotors veranlasst wird, dann wird der Antriebsmotor über die einrückende Reibungskupplung auf die Drehzahl des Zielgangs hochgeschleppt. Das hierzu erforderliche Schleppmoment des Antriebsmotors ist an den Antriebsrädern der Antriebsachse als Bremsmoment wirksam. Um mit erhöhter Sicherheit zu verhindern, dass ein zu hohes Schleppmoment des Antriebsmotors zu einer Überschreitung der Haftreibungsgrenze zwischen der Fahrbahn und den Antriebsrädern führt, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zur Erkennung eines die Traktion der Antriebsräder gefährdenden Betriebszustandes des Antriebsstrangs die nach dem Schaltvorgang vorliegende oder zu erwartende Drehzahl der Eingangswelle durch zumindest zwei voneinander unabhängige Verfahren ermittelt und ein die Traktion der Antriebsräder gefährdendes Schleppmoment des Antriebsmotors durch eine geeignete Maßnahme verhindert wird, wenn zumindest durch eines der voneinander unabhängigen Verfahren an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes eine Drehzahl ermittelt wurde, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt. Hierdurch bleibt die Seitenführung des Kraftfahrzeugs durch die Antriebsräder und damit die Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs erhalten.When shifting down, the input shaft of the step-shift transmission is accelerated, so that the drive motor must also be accelerated accordingly before or during engagement of the friction clutch. If this is not prompted by the engine control of the drive motor, then the drive motor is dragged up to the speed of the target gear via the engaging friction clutch. The required drag torque of the drive motor acts as a braking torque on the drive wheels of the drive axle. In order to prevent with increased certainty that too high a drag torque of the drive motor leads to the static friction limit between the roadway and the drive wheels being exceeded, it is provided according to the invention that, in order to detect an operating state of the drive train that endangers the traction of the drive wheels, the operating state present after the shifting process or the speed of the input shaft to be expected is determined by at least two methods that are independent of one another and a drag torque of the drive motor that endangers the traction of the drive wheels is prevented by a suitable measure if at least one of the methods that are independent of each other was used to determine a speed on the input shaft of the multi-step gearbox that reaches or exceeds the specified speed limit. As a result, the lateral guidance of the motor vehicle by the drive wheels and thus the driving stability of the motor vehicle are retained.
Als vorgebbarer Drehzahlgrenzwert kann beispielsweise die maximal zulässige Drehzahl des Antriebsmotors festgelegt werden. Soll beispielsweise eine Rückschaltung aus einem aktuell eingelegten Gang, beispielsweise Gang 6, in einen nächstniedrigeren Gang, beispielsweise Gang 5, durchgeführt werden, kann es aufgrund von Fehlschaltungen passieren, dass anstelle des nächstniedrigeren Ganges ein falscher niedrigerer Gang, beispielsweise Gang 1, als neuer Gang eingelegt wird. Eine solche Rückschaltung, beispielsweise eine Rückschaltung aus dem Gang 6 in den Gang 1, hätte zur Folge, dass der Antriebsmotor mit dem Schließen der Reibungskupplung auf eine oberhalb der maximal zulässigen Drehzahl des Antriebsmotors liegende Drehzahl hochgeschleppt würde und aufgrund der dann vorliegenden Überdrehzahl mechanisch blockiert, was zu einem Traktionsverlust der Antriebsräder des Kraftfahrzeugs führen könnte.The maximum permissible speed of the drive motor, for example, can be defined as a predefinable speed limit value. If, for example, a downshift is to be carried out from a currently engaged gear, for
Alternativ oder zusätzlich zu dem vorbeschriebenen Drehzahlgrenzwert soll als vorgebbarer Drehzahlgrenzwert auch eine maximal zulässige Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle im neuen Gang und einer Referenzdrehzahl des Antriebsmotors verstanden werden können. Durch den unmittelbaren Zusammenhang zwischen der Drehzahl der Eingangswelle und der Differenzdrehzahl zwischen der Drehzahl der Eingangswelle und der Drehzahl des Antriebsmotors würde eine Rückschaltung in einen falschen niedrigen Gang durch eine nach dem Schaltvorgang an der Eingangswelle vorliegende oder zu erwartende zu hohe Eingangswellendrehzahl zwangsweise zu einer hohen Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle und der Drehzahl des Antriebsmotors führen. Aus der maximal zulässigen Differenzdrehzahl und der Referenzdrehzahl des Antriebsmotors kann somit unmittelbar auf eine an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes maximal zulässige Drehzahl geschlossen werden, welche auch unterhalb der Maximaldrehzahl des Antriebsmotors liegen kann. Wenn die Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle im neuen Gang und einer Referenzdrehzahl des Antriebsmotors größer ist, als die maximal zulässige Drehzahldifferenz, dann würde der Antriebsstrang durch das beim Schließen der Reibungskupplung vorherrschende Schleppmoment des Antriebsmotors stark abgebremst werden, was auch zum Verlust der Haftreibungsgrenze führen könnte.Alternatively or in addition to the above-described speed limit value, a maximum permissible speed difference between the speed of the input shaft in the new gear and a reference speed of the drive motor should also be understood as a predefinable speed limit value. Due to the direct relationship between the speed of the input shaft and the difference in speed between the speed of the input shaft and the speed of the drive motor, a downshift into an incorrect low gear due to an input shaft speed that is present or expected to be too high after the shifting process on the input shaft would inevitably result in a high speed difference between the speed of the input shaft and the speed of the drive motor. From the maximum permissible differential speed and the reference speed of the drive motor, a maximum permissible speed on the input shaft of the multi-step gearbox can thus be directly inferred, which can also be below the maximum speed of the drive motor. If the speed difference between the speed of the input shaft in the new gear and a reference speed of the drive motor is greater than the maximum permissible speed difference, then the drive train would be severely braked by the drag torque of the drive motor that prevails when the friction clutch is closed, which also leads to the loss of the static friction limit could.
Die Referenzdrehzahl des Antriebsmotors liegt vorzugsweise zwischen einer Leerlaufdrehzahl und einer Maximaldrehzahl des Antriebsmotors. Als Maximaldrehzahl des Antriebsmotors kann beispielsweise eine vom Motorhersteller vorgegebene Maximaldrehzahl oder eine vom Motorhersteller vorgegebene Maximaldrehzahl zuzüglich einem Drehzahl - Offset verstanden werden. Abhängig von der Motorsteuerung wird bevorzugt eine zwischen der aktuellen Motordrehzahl und der Maximaldrehzahl des Antriebsmotors liegende Motordrehzahl als Referenzdrehzahl des Antriebsmotors verwendet. Sofern die Motordrehzahl während der Rückschaltung durch die Motorsteuerung nicht automatisch angehoben wird, bildet die aktuelle Motordrehzahl die Referenzdrehzahl des Antriebsmotors. Wenn die Motordrehzahl während der Rückschaltung durch die Motorsteuerung maximal bis auf die zulässige Maximaldrehzahl des Antriebsmotors angehoben wird, liegt die Referenzdrehzahl des Antriebsmotors abhängig von der Zieldrehzahl der Eingangswelle zwischen der aktuellen Motordrehzahl und der Maximaldrehzahl des Antriebsmotors.The reference speed of the drive motor is preferably between an idle speed and a maximum speed of the drive motor. The maximum speed of the drive motor can be understood, for example, as a maximum speed specified by the motor manufacturer or a maximum speed specified by the motor manufacturer plus a speed offset. Depending on the engine control, an engine speed lying between the current engine speed and the maximum speed of the drive motor is preferably used as the reference speed of the drive motor. If the engine speed is not automatically increased by the engine control during the downshift, the current engine speed forms the reference speed of the drive engine. If the engine speed is increased by the engine control during the downshift to the maximum permissible speed of the drive engine, the reference speed of the drive engine is between the current engine speed and the maximum speed of the drive engine, depending on the target speed of the input shaft.
Um einen drohenden Traktionsverlust an den Antriebsrädern der Antriebsachse vorab, also vor der Durchführung oder dem Abschluss des Schaltvorgangs erkennen zu können, kann vorgesehen sein, dass aus der Drehzahldifferenz zwischen der Drehzahl der Eingangswelle und der Referenzdrehzahl des Antriebsmotors sowie einer vorgegebenen Einrückdauer der Reibungskupplung ein Drehzahlgradient gebildet wird, mit dem das Schleppmoment zur Beschleunigung des Antriebsmotors ermittelt wird, und dass aus dem Schleppmoment des Antriebsmotors mit der Übersetzung des neuen Gangs und der Übersetzung des Achsgetriebes das an den Antriebsrädern wirksame Radbremsmoment bestimmt sowie mit dem durch Haftreibung maximal übertragbaren Radmoment der Antriebsräder verglichen wird.In order to be able to detect an impending loss of traction on the drive wheels of the drive axle in advance, i.e. before the shifting process is carried out or completed, it can be provided that a speed gradient is calculated from the speed difference between the speed of the input shaft and the reference speed of the drive motor as well as a predetermined engagement period of the friction clutch is formed, with which the drag torque for acceleration of the drive motor is determined, and that from the drag torque of the Drive motor with the translation of the new gear and the translation of the axle drive determines the wheel braking torque effective on the drive wheels and compares it with the maximum wheel torque that can be transmitted by the drive wheels due to static friction.
Ein erstes Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle sieht nun vor, dass die Drehzahl der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes nach dem Einlegen des neuen Gangs mittels eines Drehzahlsensors erfasst wird, der an der Eingangswelle oder an einer permanent mit der Eingangswelle in Triebverbindung stehenden Getriebewelle angeordnet ist.A first method for determining the speed of the input shaft now provides that the speed of the input shaft of the multi-step gearbox is detected after the new gear has been engaged by means of a speed sensor which is arranged on the input shaft or on a transmission shaft which is permanently drive-connected to the input shaft.
Ein zweites Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle sieht vor, dass die Drehzahl der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes nach dem Einlegen des neuen Gangs mit der Übersetzung einer Eingangskonstante aus der Drehzahl einer Vorgelegewelle ermittelt wird. Die Drehzahl der Vorgelegewelle des Stufengetriebes wird vorzugsweise mittels eines Drehzahlsensors erfasst, der an der Vorgelegewelle des Stufenschaltgetriebes angeordnet ist.A second method for determining the speed of the input shaft provides that the speed of the input shaft of the multi-step gearbox is determined from the speed of a countershaft after the new gear has been engaged with the translation of an input constant. The speed of the countershaft of the stepped transmission is preferably detected by means of a speed sensor which is arranged on the countershaft of the stepped transmission.
Ein drittes Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle sieht vor, dass die Drehzahl der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes nach dem Einlegen des neuen Gangs unter Berücksichtigung der Übersetzung des neuen Gangs aus der Drehzahl der Ausgangswelle berechnet wird. Die Drehzahl der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes wird vorzugsweise mittels eines Drehzahlsensors erfasst, der an der Ausgangswelle oder an einem permanent mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden Rotationselement angeordnet ist.A third method for determining the speed of the input shaft provides that the speed of the input shaft of the multi-step gearbox is calculated from the speed of the output shaft after the new gear has been engaged, taking into account the translation of the new gear. The rotational speed of the output shaft of the multi-step transmission is preferably detected by means of a rotational speed sensor which is arranged on the output shaft or on a rotating element which is permanently drive-connected to the output shaft.
Ein viertes Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle sieht vor, dass die Drehzahl der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes nach dem Einlegen des neuen Gangs unter Berücksichtigung der Übersetzung des neuen Gangs sowie der Übersetzung eines Achsgetriebes einer Antriebsachse aus erfassten Drehzahlen der Antriebsräder berechnet wird. Hierzu werden vorzugsweise die mittels Raddrehzahlsensoren erfassten Drehzahlen der Antriebsräder gemittelt und mit der Übersetzung des Achsgetriebes und der Übersetzung des neuen Gangs multipliziert.A fourth method for determining the speed of the input shaft provides that the speed of the input shaft of the multi-step gearbox is calculated from the detected speeds of the drive wheels after the new gear has been engaged, taking into account the translation of the new gear and the translation of an axle drive of a drive axle. For this purpose, the speeds of the drive wheels detected by means of wheel speed sensors are preferably averaged and multiplied by the transmission ratio of the axle drive and the transmission ratio of the new gear.
In einem weiteren Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle ist vorgesehen, dass die Drehzahl der Eingangswelle bereits vor dem Einlegen des neuen Gangs unter Berücksichtigung der Übersetzung des neuen Gangs aus der Drehzahl der Ausgangswelle berechnet wird. Die Drehzahl der Ausgangswelle des Stufenschaltgetriebes wird vorzugsweise mittels eines weiteren an der Ausgangswelle oder an einem permanent mit der Ausgangswelle in Triebverbindung stehenden Rotationselement angeordneten Drehzahlsensors erfasst.Another method for determining the speed of the input shaft provides that the speed of the input shaft is calculated from the speed of the output shaft before the new gear is engaged, taking into account the translation of the new gear. The rotational speed of the output shaft of the multiple-ratio transmission is preferably detected by means of a further rotational speed sensor arranged on the output shaft or on a rotating element which is permanently drive-connected to the output shaft.
Die Verfahren zur Ermittlung und Überprüfung der Drehzahl der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes, können sowohl bei einem automatisiert schaltbaren Stufenschaltgetriebe als auch bei einem manuell schaltbaren Stufenschaltgetriebe Anwendung finden. Beispielsweise kann bei einem manuell schaltbaren Stufenschaltgetriebe die aktuelle Position der Getriebeverstellungsmechanik durch Sensoren erfasst werden, wodurch der neue Gang, in den der Fahrer schalten wird, bereits ermittelt werden kann, bevor der neue Gang eingelegt ist. Somit kann auch bei einem manuell schaltbaren Stufenschaltgetriebe die Drehzahl der Eingangswelle bereits vor dem Einlegen des neuen Gangs unter Berücksichtigung der Übersetzung des neuen Gangs aus der Drehzahl der Ausgangswelle berechnet werde. Die Sensorik zur Ermittlung der Position der Getriebeverstellungsmechanik kann beispielsweise am bzw. im Schalthebel angeordnet sein.The method for determining and checking the speed of the input shaft of the multi-step gearbox can be used both in an automatically shiftable multi-step gearbox and in a manually shiftable multi-step gearbox. For example, in a manually shiftable multi-step transmission, the current position of the transmission adjustment mechanism can be detected by sensors, as a result of which the new gear into which the driver will shift can already be determined before the new gear is engaged. Thus, even in the case of a manually shiftable stepped shift transmission, the rotational speed of the input shaft can be calculated from the rotational speed of the output shaft before the new gear is engaged, taking into account the translation of the new gear. The sensors for determining the position of the transmission adjustment mechanism can be arranged, for example, on or in the shift lever.
Bevorzugt werden die zumindest zwei voneinander unabhängigen Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes simultan durchgeführt. Somit kann eine den Drehzahlgrenzwert überschreitende Drehzahl an der Eingangswelle des Getriebes frühzeitig und mit hoher Sicherheit erkannt werden. Fällt ein Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle aus, beispielsweise aufgrund eines defekten Drehzahlsensors, dann ist die Drehzahl der Eingangswelle durch das zumindest eine weitere Verfahren weiter ermittelbar. Durch die vorhandene redundante Ermittlung der Zieldrehzahl der Eingangswelle können somit höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.The at least two mutually independent methods for determining the rotational speed of the input shaft of the step-shift transmission are preferably carried out simultaneously. In this way, a speed at the input shaft of the transmission that exceeds the speed limit value can be detected early and with a high level of certainty. If a method for determining the speed of the input shaft fails, for example due to a defective speed sensor, then the speed of the input shaft can be further determined by the at least one other method. Due to the existing redundant determination of the target speed of the input shaft, higher safety requirements can be met.
Da eine an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes vorliegende den Drehzahlgrenzwert überschreitende Drehzahl erst in Kombination mit einem geschlossenen Antriebsstrang zu einem ungünstigen oder unsicheren Betriebszustand des Antriebsstrangs führt, wird in einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens zusätzlich zu der nach dem Einlegen des neuen Gangs vorliegenden oder zu erwartenden Drehzahl der Eingangswelle ein Einrückungsgrad der Reibungskupplung ermittelt. Eine Maßnahme zur Verhinderung des Traktionsverlustes der Antriebsräder kann bevorzugt dann durchgeführt werden, wenn sowohl an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes eine den Drehzahlgrenzwert überschreitende Drehzahl als auch ein Einrücken der Reibungskupplung erkannt wurde.Since a speed that is present on the input shaft of the stepped shift transmission and exceeds the speed limit value only leads to an unfavorable or unsafe operating state of the drive train in combination with a closed drive train, in an advantageous development of the method according to the invention, in addition to the current or to be expected after the engagement of the new gear Speed of the input shaft determines a degree of engagement of the friction clutch. A measure to prevent the loss of traction of the drive wheels can preferably be carried out when both a speed exceeding the speed limit value and an engagement of the friction clutch have been detected on the input shaft of the step-shift transmission.
Zur Überwachung und Steuerung des Einrückvorgangs der Reibungskupplung kann der Einrückungsgrad der Reibungskupplung anhand der Ansteuerung eines zugeordneten Kupplungsstellers der Reibungskupplung erfasst werden. Bei einem hydraulisch oder pneumatisch betätigbaren Kupplungssteller können hierzu sowohl ein Stelldruck des Kupplungsstellers als auch Steuerspannungen bzw. Steuerströme der zugeordneten elektrohydraulischen oder elektropneumatischen Steuerventile erfasst und ausgewertet werden. Bei einem elektromotorisch betätigbaren Kupplungssteller können hierzu sowohl ein Arbeitsstrom als auch eine Steuerspannung des Kupplungsstellers erfasst und ausgewertet werden. Auch kann zur Überwachung und Steuerung des Einrückvorgangs der Reibungskupplung der Einrückungsgrad der Reibungskupplung mittels zumindest eines Positions- bzw. Wegsensors erfolgen, welcher beispielsweise am Kupplungssteller oder an einem Elektromotor zum Betätigen des Kupplungsstellers angeordnet ist und ein Positions- bzw. Wegsignal zur Verfügung stellt.In order to monitor and control the engagement process of the friction clutch, the degree of engagement of the friction clutch can be detected based on the activation of an associated clutch actuator of the friction clutch. In the case of a hydraulically or pneumatically actuated clutch actuator, both an actuating pressure of the clutch actuator and control voltages or control currents of the associated electrohydraulic or electropneumatic control valves can be detected and evaluated for this purpose. In the case of a clutch actuator that can be actuated by an electric motor, both a working current and a control voltage of the clutch actuator can be detected and evaluated for this purpose. To monitor and control the engagement process of the friction clutch, the degree of engagement of the friction clutch can also take place using at least one position or displacement sensor, which is arranged, for example, on the clutch actuator or on an electric motor for actuating the clutch actuator and provides a position or displacement signal.
Eine alternative oder zusätzliche Möglichkeit zur Überwachung und Steuerung des Einrückvorgangs der Reibungskupplung besteht darin, den Einrückungsgrad der Reibungskupplung mittels eines unmittelbar an der Reibungskupplung oder an einem Betätigungselement der Reibungskupplung angeordneten Wegsensors zu erfassen.An alternative or additional possibility for monitoring and controlling the engagement process of the friction clutch consists in detecting the degree of engagement of the friction clutch by means of a travel sensor arranged directly on the friction clutch or on an actuating element of the friction clutch.
In einer bevorzugten Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der Einrückungsgrad der Reibungskupplung durch zumindest zwei voneinander unabhängige Verfahren ermittelt wird, welche vorzugsweise simultan durchgeführt werden. Somit kann ein Einrücken der Reibungskupplung frühzeitig und mit hoher Sicherheit erkannt werden. Eine Maßnahme zur Verhinderung des Traktionsverlustes der Antriebsräder kann bevorzugt dann durchgeführt werden, wenn einerseits an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes eine Drehzahl ermittelt wurde, welche den vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt und andererseits mittels mindestens einem der den Einrückungsgrad der Reibungskupplung ermittelnden voneinander unabhängigen Verfahren ein Einrücken der Reibungskupplung erkannt wird. Fällt ein Verfahren zur Ermittlung des Einrückungsgrades der Reibungskupplung aus, dann ist der Einrückungsgrad der Reibungskupplung durch das zumindest eine weitere Verfahren weiter ermittelbar. Durch die vorhandene redundante Ermittlung des Einrückungsgrades der Reibungskupplung können somit höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.In a preferred embodiment of the method according to the invention, it is provided that the degree of engagement of the friction clutch is determined by at least two methods which are independent of one another and are preferably carried out simultaneously. An engagement of the friction clutch can thus be detected early and with a high degree of certainty. A measure to prevent the loss of traction of the drive wheels can preferably be carried out when, on the one hand, a speed has been determined on the input shaft of the step-shift transmission that reaches or exceeds the predefinable speed limit value and, on the other hand, an engagement is carried out using at least one of the mutually independent methods determining the degree of engagement of the friction clutch of the friction clutch is detected. If a method for determining the degree of engagement of the friction clutch fails, then the degree of engagement of the friction clutch can be further determined by the at least one further method. Due to the existing redundant determination of the degree of engagement of the friction clutch, higher safety requirements can thus be met.
Falls in dem Stufenschaltgetriebe während eines Schaltvorgangs bereits ein neuer Gang eingelegt ist und an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes eine Drehzahl ermittelt wurde, welche den vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt, dann sind als durchführende Maßnahmen zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder verschiedene Varianten denkbar.If a new gear is already engaged in the multi-step transmission during a shifting process and a speed has been determined on the input shaft of the multi-step transmission that reaches or exceeds the predefinable speed limit value, then various variants are conceivable as implementing measures to prevent a loss of traction of the drive wheels.
In einer ersten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass das Einrücken der Reibungskupplung verhindert wird. Bei einem automatisierten Stufenschaltgetriebe kann danach automatisch in einen höheren Gang geschaltet oder bei einer Ausführung des Stufenschaltgetriebes als Doppelkupplungsgetriebe im noch eingelegten Lastgang verblieben werden. Bei einer manuell schaltbaren Ausführung des Schaltgetriebes kann der Fahrer danach durch ein geeignetes Signal zur manuellen Schaltung in einen höheren Gang aufgefordert werden.In a first variant of the method according to the invention, it is provided that the engagement of the friction clutch is prevented. In the case of an automated multi-step transmission, it is then possible to automatically switch to a higher gear or, if the multi-step transmission is designed as a dual-clutch transmission, to remain in the load gear that is still engaged. In a manually shiftable version of the transmission, the driver can then be prompted by a suitable signal to manually shift to a higher gear.
In einer zweiten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass die Einrückdauer für das Einrücken der Reibungskupplung verlängert wird. Durch die Verlängerung der Einrückdauer wird der Drehzahlgradient beim Einrücken der Reibungskupplung verringert und dadurch das an den Antriebsrädern als Bremsmoment wirksame Schleppmoment zur Beschleunigung des Antriebsmotors reduziert. Wenn dies in ausreichendem Umfang erfolgt, kann damit die Überschreitung der Haftreibungsgrenze zwischen der Fahrbahn und den Antriebsrädern der Antriebsachse verhindert und somit ein Verlust oder eine Reduzierung der Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs vermieden werden.In a second variant of the method according to the invention, it is provided that the engagement period for engaging the friction clutch is extended. The increase in the duration of engagement reduces the speed gradient when the friction clutch is engaged, thereby reducing the drag torque acting as braking torque on the drive wheels to accelerate the drive motor. If this is done to a sufficient extent, the static friction limit between the roadway and the drive wheels of the drive axle can be prevented from being exceeded, and a loss or reduction in the driving stability of the motor vehicle can thus be avoided.
In einer dritten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der bereits eingelegte neue Gang wieder ausgelegt wird. Ist im Stufenschaltgetriebe dann kein Gang mehr eingelegt, kann die Reibungskupplung auch bei einer als Überdrehzahl erkannten Drehzahl der Eingangswelle eingerückt werden, da das Einrücken der Reibungskupplung somit nicht zu einem ungünstigen oder unsicheren Betriebszustand des Antriebsstrangs führt.In a third variant of the method according to the invention, it is provided that the new gear already engaged is disengaged again. If no gear is then engaged in the multi-step gearbox, the friction clutch can also be engaged when the input shaft speed is recognized as overspeed, since the engagement of the friction clutch does not lead to an unfavorable or unsafe operating state of the drive train.
Wird hingegen die Drehzahl der Eingangswelle vor dem Einlegen des neuen Gangs unter Berücksichtigung der Übersetzung des neuen Gangs aus der Drehzahl der Ausgangswelle berechnet und an der Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes eine Drehzahl erkannt, welche den vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt, dann sind als durchführende Maßnahmen zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder ebenfalls verschiedene Varianten denkbar.If, on the other hand, the speed of the input shaft is calculated from the speed of the output shaft before the new gear is engaged, taking into account the ratio of the new gear, and if a speed is detected on the input shaft of the multi-step gearbox that reaches or exceeds the specified speed limit value, then the measures to be taken to Various variants are also conceivable to prevent a loss of traction of the drive wheels.
So ist in einer vierten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen, dass das Einlegen des neuen Gangs verhindert wird. Bei einem automatisierten Stufenschaltgetriebe kann danach der nächsthöhere Gang als neuer Zielgang bestimmt und die erfindungsgemäße Überprüfung für den neuen Zielgang wiederholt werden. Diese Vorgehensweise kann so lange wiederholt werden, bis eine zu der Übersetzung des Zielgangs an der Eingangswelle des Getriebes passende Drehzahl berechnet wurde. Bei einer Ausführung des Stufenschaltgetriebes als Doppelkupplungsgetriebe kann auch im noch eingelegten Lastgang verblieben werden. Bei einer manuell schaltbaren Ausführung des Schaltgetriebes kann der Fahrer danach durch ein geeignetes Signal zur manuellen Schaltung in den nächsthöheren Gang als neuer Zielgang aufgefordert und die erfindungsgemäße Überprüfung für den neuen Zielgang wiederholt werden. Das Einlegen des unzulässigen Gangs kann bei einem manuell schaltbaren Schaltgetriebe beispielsweise mechanisch blockiert werden. Weist das manuell schaltbare Schaltgetriebe eine Schaltvorrichtung mit einer Schalthilfe, beispielsweise einer Servounterstützungseinrichtung auf, dann kann das Einlegen des unzulässigen Gangs auch über ein Blockieren der Schalthilfe verhindert werden.Thus, in a fourth variant of the method according to the invention, it is provided that the engagement of the new gear is prevented. In the case of an automated multi-step transmission, the next higher gear can then be used as the new target gear determined and the check according to the invention repeated for the new target gear. This procedure can be repeated until a speed that matches the ratio of the target gear on the input shaft of the transmission has been calculated. If the multi-step transmission is designed as a dual-clutch transmission, it is also possible to remain in the load gear that is still engaged. In a manually shiftable version of the manual transmission, the driver can then be prompted by a suitable signal to manually shift to the next higher gear as the new target gear, and the check according to the invention can be repeated for the new target gear. The engagement of the impermissible gear can, for example, be mechanically blocked in a manual transmission. If the manually shiftable transmission has a shifting device with a shifting aid, for example a servo-assistance device, then the impermissible gear can also be prevented from being engaged by blocking the shifting aid.
In einer fünften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der neue Gang zwar eingelegt wird, jedoch das Einrücken der Reibungskupplung verhindert wird. Bei einem automatisierten Stufenschaltgetriebe kann dann der neue Gang wieder ausgelegt und in einen höheren Gang geschaltet, oder bei einer Ausführung des Stufenschaltgetriebes als Doppelkupplungsgetriebe im noch eingelegten Lastgang verblieben werden. Bei einer manuell schaltbaren Ausführung des Schaltgetriebes kann der Fahrer dann durch ein geeignetes Signal zur manuellen Schaltung in einen höheren Gang aufgefordert werden.In a fifth variant of the method according to the invention, it is provided that although the new gear is engaged, engagement of the friction clutch is prevented. In the case of an automated multi-step transmission, the new gear can then be disengaged again and switched to a higher gear, or if the multi-step transmission is designed as a double-clutch transmission, the load gear that is still engaged can remain. In a manually shiftable version of the transmission, the driver can then be prompted by a suitable signal to manually shift to a higher gear.
Bei einer sechsten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ist vorgesehen, dass der neue Gang zwar eingelegt, jedoch die Einrückdauer für das Einrücken der Reibungskupplung verlängert wird. Sofern dies in ausreichendem Umfang erfolgt, kann damit die Überschreitung der Haftreibungsgrenze zwischen der Fahrbahn und den Antriebsrädern der Antriebsachse verhindert und somit ein Verlust oder eine Reduzierung der Fahrstabilität des Kraftfahrzeugs vermieden werden.In a sixth variant of the method according to the invention, it is provided that although the new gear is engaged, the engagement duration for engaging the friction clutch is extended. If this is done to a sufficient extent, the static friction limit between the roadway and the drive wheels of the drive axle can be prevented from being exceeded, and a loss or reduction in the driving stability of the motor vehicle can thus be avoided.
In einer besonders vorteilhaften Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens ist die Maßnahme zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder über zumindest zwei voneinander unabhängige Ansteuerpfade redundant ausgebildet. Somit kann eine Maßnahme zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder mit hoher Sicherheit ausgeführt werden. Fällt eine Maßnahme zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder aus, dann kann ein Traktionsverlust der Antriebsräder durch die zumindest eine weitere Maßnahme verhindert werden. Durch die vorhandene redundante Ausbildung der Maßnahme zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder können somit höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.In a particularly advantageous embodiment of the method according to the invention, the measure for preventing a loss of traction of the drive wheels is configured redundantly via at least two control paths that are independent of one another. Thus, a measure for preventing traction loss of the drive wheels can be carried out with high certainty. If a measure to prevent a loss of traction of the drive wheels fails, then a loss of traction of the drive wheels can be prevented by the at least one further measure. Due to the existing redundant design of the measure to prevent a loss of traction of the drive wheels, higher safety requirements can thus be met.
So kann gemäß der Erfindung neben der nach dem Einlegen des neuen Gangs vorliegenden oder zu erwartenden Drehzahl der Eingangswelle auch der Einrückungsgrad der Reibungskupplung durch zumindest zwei voneinander unabhängige Verfahren ermittelt werden, wobei die einzelnen Verfahren beispielsweise unterschiedliche voneinander unabhängige Eingangsparameter berücksichtigen.According to the invention, in addition to the speed of the input shaft that is present or expected after the new gear is engaged, the degree of engagement of the friction clutch can also be determined by at least two independent methods, with the individual methods taking into account different independent input parameters, for example.
Die einzelnen Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle und des Einrückgrades der Reibungskupplung können ebenso wie die Maßnahme zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder mittels unterschiedlicher Signalpfade erfolgen, welche beispielsweise voneinander physikalisch getrennt sind und/oder auf voneinander unabhängigen physikalisch getrennten Steuer- bzw. Recheneinheiten ausgeführt werden. Hierdurch können nochmals höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.The individual methods for determining the speed of the input shaft and the degree of engagement of the friction clutch, as well as the measure to prevent a loss of traction of the drive wheels, can be carried out by means of different signal paths, which are physically separated from one another and/or executed on physically separate control or computing units that are independent of one another become. As a result, even higher security requirements can be met.
Die Ansteuerung der Reibungskupplung kann ebenso wie die Ansteuerung eines Schaltaktuators zum Ein- und Auslegen von Getriebegängen über zumindest zwei parallel geschaltete Ansteuerpfade erfolgen. So können zur Betätigung der Reibungskupplung bzw. des Schaltaktuators jeweils mehrere Aktuatoren vorgesehen sein. Die Aktuatoren können als Einlassventile sowie als Auslassventile ausgebildet sein. Zur Betätigung der Reibungskupplung bzw. des Schaltaktuators in beiden Betätigungsrichtungen stehen demnach jeweils zwei Aktuatoren zur Verfügung, sodass demnach zur Betätigung in jeder Betätigungsrichtung redundante Aktuatoren vorhanden sind. Die redundanten Aktuatoren dienen prinzipiell einer gleichförmigen Betätigung der Reibungskupplung bzw. des Schaltaktuators, dieselben können sich jedoch hinsichtlich ihrer Dimensionierung unterscheiden. So können die zumindest zwei Einlassventile sowie die zumindest zwei Auslassventile unterschiedliche Querschnitte aufweisen.The actuation of the friction clutch, like the actuation of a shift actuator for engaging and disengaging transmission gears, can take place via at least two actuation paths connected in parallel. Thus, in each case a plurality of actuators can be provided for actuating the friction clutch or the shift actuator. The actuators can be designed as inlet valves and as outlet valves. Accordingly, two actuators are available in each case for actuating the friction clutch or the shift actuator in both directions of actuation, so that redundant actuators are therefore available for actuation in each direction of actuation. In principle, the redundant actuators are used for a uniform actuation of the friction clutch or the shift actuator, but they can differ in terms of their dimensions. The at least two inlet valves and the at least two outlet valves can thus have different cross sections.
Die erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens umfasst mehrere voneinander unabhängige Rechen- und Auswerteeinheiten sowie voneinander unabhängige Signalpfade. Die zumindest zwei voneinander unabhängigen Verfahren zur Ermittlung der nach dem Einlegen des neuen Gangs vorliegenden oder zu erwartenden Drehzahl der Eingangswelle werden auf zwei voneinander unabhängigen Recheneinheiten ausgeführt. Ebenso können die zumindest zwei voneinander unabhängigen Verfahren zur Ermittlung des Einrückungsgrads der Reibungskupplung auf zwei voneinander unabhängigen Recheneinheiten ausgeführt werden. Die zumindest zwei voneinander unabhängigen Maßnahmen zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder können durch Ausgangssignale von zwei voneinander unabhängigen Auswerteeinheiten ausgelöst werden. Die voneinander unabhängigen Recheneinheiten können ebenso wie die Auswerteeinheiten als voneinander physikalisch getrennte Recheneinheiten bzw. Auswerteeinheiten ausgebildet sein. Unter Rechen- bzw. Auswerteeinheit sollen hier unter anderem Mikrokontroller oder Mikroprozessoren oder sonstige dem Fachmann geläufige elektrische Schaltungen, die zur Verarbeitung bzw. zur Erzeugung der jeweiligen Signale geeignet sind, verstanden werden.The control device according to the invention for carrying out the method according to the invention comprises a plurality of computing and evaluation units that are independent of one another and signal paths that are independent of one another. The at least two mutually independent methods for determining the rotational speed of the input shaft that is present or to be expected after the new gear has been engaged are executed on two mutually independent computing units. Likewise, the at least two mutually independent methods for determining the degree of indentation of the Rei exercise coupling can be carried out on two independent computing units. The at least two independent measures to prevent a loss of traction of the drive wheels can be triggered by output signals from two independent evaluation units. The mutually independent arithmetic units, like the evaluation units, can be embodied as arithmetic units or evaluation units that are physically separate from one another. Arithmetic or evaluation units are to be understood here, inter alia, as microcontrollers or microprocessors or other electrical circuits familiar to a person skilled in the art, which are suitable for processing or for generating the respective signals.
Fällt eine Rechen- bzw. Auswerteeinheit aus, dann kann die Erkennung der nach dem Einlegen des neuen Gangs vorliegenden oder zu erwartenden Drehzahl der Eingangswelle bzw. die Ermittlung des Einrückungsgrads der Reibungskupplung bzw. die Maßnahmen zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder durch die zumindest eine weitere Rechen- bzw. Auswerteeinheit erfolgen. Durch die vorhandenen redundanten Rechen- bzw. Auswerteeinheiten können somit höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden. Sind die vorhandenen redundanten Rechen- bzw. Auswerteeinheiten diversitär ausgebildet, dann kann durch die physikalische Trennung eine noch höhere Sicherheitsanforderung erfüllt werden.If a computing or evaluation unit fails, the detection of the speed of the input shaft that is present or expected after the new gear has been engaged or the determination of the degree of engagement of the friction clutch or the measures to prevent a loss of traction of the drive wheels can be carried out by the at least one additional Arithmetic and evaluation unit take place. Higher security requirements can thus be met by the existing redundant computing or evaluation units. If the redundant arithmetic or evaluation units that are present are of diverse design, then an even higher safety requirement can be met through the physical separation.
Das erfindungsgemäße Kraftfahrzeug umfasst mindestens einen Antriebsstrang, der einen Antriebsmotor mit einer Triebwelle sowie ein Stufenschaltgetriebe mit mindestens einer über eine automatisierte Reibungskupplung mit der Triebwelle des Antriebsmotors verbindbaren Eingangswelle und einer mit Antriebsrädern des Kraftfahrzeugs in Triebverbindung stehenden Ausgangswelle aufweist und eine erfindungsgemäße Steuerungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.The motor vehicle according to the invention comprises at least one drive train, which has a drive motor with a drive shaft and a multi-step gearbox with at least one input shaft that can be connected to the drive shaft of the drive motor via an automated friction clutch and an output shaft that is drive-connected to the drive wheels of the motor vehicle, and a control device according to the invention for carrying out the operation according to the invention procedure.
Zur weiteren Verdeutlichung der Erfindung ist der Beschreibung eine Zeichnung mit zwei Ausführungsbeispielen beigefügt. In dieser zeigt
-
1 eine Ausführungsform eines Antriebsstrangs zur Anwendung des Verfahrens gemäß der Erfindung, und -
2 ein Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Steuerungseinrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens.
-
1 an embodiment of a power train for applying the method according to the invention, and -
2 a block diagram of a control device according to the invention for carrying out the method according to the invention.
In
Der Antriebsstrang 1 weist einen beispielsweise als Verbrennungsmotor ausgebildeten Antriebsmotor 2 mit einer Triebwelle 3, ein manuell oder automatisiert schaltbares Stufenschaltgetriebe 4 mit einer Eingangswelle 5 und einer Ausgangswelle 7, sowie eine Antriebsachse 8 mit einem Achsgetriebe 9, zwei Antriebswellen 10.1, 10.2 und zwei Antriebsrädern 11.1, 11.2 auf. Die Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 ist über eine automatisiert ein- und ausrückbare Reibungskupplung K mit der Triebwelle 3 des Antriebsmotors 2 verbindbar. Ein von einem Steuergerät ansteuerbarer Kupplungssteller ist nicht gesondert dargestellt, jedoch an sich bekannt.The
Das Stufenschaltgetriebe 4 ist beispielhaft in Vorgelegebauweise ausgeführt und weist eine Vorgelegewelle 6 auf, die über eine als Stirnradstufe ausgebildete Eingangskonstante KE mit der Eingangswelle 5 in Triebverbindung steht. Zwischen der Vorgelegewelle 6 und der Ausgangswelle 7 sind in nicht näher dargestellter Weise mehrere selektiv schaltbare Stirnradstufen mit unterschiedlichen Übersetzungen angeordnet, über welche die Eingangswelle 5 und die Ausgangswelle 7 mit der entsprechenden Gangübersetzung miteinander in Triebverbindung bringbar sind. Die Ausgangswelle 7 des Stufenschaltgetriebes 4 steht über das Achsgetriebe 9 und die zwei Antriebswellen 10.1, 10.2 mit den Antriebsrädern 11.1, 11.2 der Antriebsachse 8 in Triebverbindung.The multiple-
Zur Erfassung der Drehzahl nM des Antriebsmotors 2 ist ein Drehzahlsensor S1 an der Triebwelle 3 des Antriebsmotors 2 angeordnet. Zur Erfassung der Eingangswellendrehzahl nGE des Stufenschaltgetriebes 4 ist ein Drehzahlsensor S2 an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 angeordnet. Ein weiterer Drehzahlsensor S3 ist an der Vorgelegewelle 6 des Stufenschaltgetriebes 4 angeordnet. Dieser Drehzahlsensor S3 an der Vorgelegewelle 6 kann alternativ oder zusätzlich zu dem an der Eingangswelle 5 angeordneten Drehzahlsensor S2 zur Ermittlung der Eingangswellendrehzahl nGE des Stufenschaltgetriebes 4 genutzt werden. Hierzu wird die von dem Drehzahlsensor S3 an der Vorgelegewelle 6 erfasste Drehzahl nGV der Vorgelegewelle 6 mit der Übersetzung iKE der Eingangskonstante KE multipliziert (nGE = nGV ∗ iKE).A speed sensor S1 is arranged on the
Zur Erfassung der Ausgangswellendrehzahl nGA des Stufenschaltgetriebes 4 sind hier beispielhaft zwei Drehzahlsensoren S4, S6 an der Ausgangswelle 7 des Stufenschaltgetriebes 4 angeordnet. An den Antriebswellen 10.1, 10.2 der Antriebsachse 8 ist zur Erfassung der Raddrehzahlen nR1, nR2 der Antriebsräder 11.1, 11.2 jeweils ein Raddrehzahlsensor S5.1, S5.2 angeordnet. Die Raddrehzahlsensoren S5.1, S5.2 können Bestandteil eines Fahrsicherheitssystems sein, wie beispielsweise einem Antiblockiersystem, einem Antriebschlupfregelsystem oder andere, sie können jedoch alternativ oder zusätzlich zu den an der Ausgangswelle 7 angeordneten Drehzahlsensoren S4, S6 auch zur Ermittlung der Ausgangswellendrehzahl nGA des Stufenschaltgetriebes 4 verwendet werden. Hierzu werden die von den Raddrehzahlsensoren S5.1, S5.2 erfassten Drehzahlen nR1, nR2 der Antriebsräder 11.1, 11.2 gemittelt und mit der Übersetzung iGA des Achsgetriebes 9 der Antriebsachse 8 multipliziert. Die Ausgangswellendrehzahl nGA ergibt sich dabei durch die Gleichung nGA = ½ ∗ (nR1 + nR2) ∗ iGA.To detect the output shaft speed n GA of the
Bei einer Rückschaltung wird die Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 beschleunigt, so dass der Antriebsmotor 2 vor oder während des Einrückens der Reibungskupplung K ebenfalls entsprechend beschleunigt werden muss. Wenn dies nicht durch die Motorsteuerung des Antriebsmotors 2 veranlasst wird, dann wird der Antriebsmotor 2 über die einrückende Reibungskupplung K auf die Drehzahl des neuen Gangs hochgeschleppt. Das hierzu erforderliche Schleppmoment des Antriebsmotors 2 ist an den Antriebsrädern 11.1, 11.2 der Antriebsachse 8 als Bremsmoment wirksam. Um mit erhöhter Sicherheit zu verhindern, dass ein zu hohes Schleppmoment des Antriebsmotors 2 zu einer Überschreitung der Haftreibungsgrenze zwischen der Fahrbahn und den Antriebsrädern 11.1, 11.2 führt, ist gemäß der Erfindung vorgesehen, dass zur Erkennung eines die Traktion der Antriebsräder 11.1, 11.2 gefährdenden Betriebszustandes des Antriebsstrangs 1 eine nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu vorliegende oder zu erwartende Drehzahl der Eingangswelle 5 durch zumindest zwei voneinander unabhängige Verfahren ermittelt wird und ein Traktionsverlust der Antriebsräder 11.1, 11.2 durch eine geeignete Maßnahme verhindert wird, wenn zumindest durch eines der Verfahren an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 eine Drehzahl nGE_neu ermittelt wurde, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt.When shifting down, the
Die Drehzahl der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 wird nach zumindest zwei der folgenden Verfahren ermittelt:
- - Erfassen der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des
Stufenschaltgetriebes 4 nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu mittels des Drehzahlsensors S2, der ander Eingangswelle 5 oder an einer permanentmit der Eingangswelle 5 in Triebverbindung stehenden Getriebewelle angeordnet ist, - - Ermitteln der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des
Stufenschaltgetriebes 4 nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu mit der Übersetzung iKE der Eingangskonstante KE aus der Drehzahl nGV einerVorgelegewelle 6, welche mittels des Drehzahlsensors S3 erfasst wird, der ander Vorgelegewelle 6 des Stufenschaltgetriebes 4 angeordnet ist, - - Ermitteln der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des
Stufenschaltgetriebes 4 nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu mit der Übersetzung iG_neu des neuen Gangs Gneu aus der Drehzahl nGA derAusgangswelle 7, welche mittels dem ander Ausgangswelle 7 angeordneten Drehzahlsensors S4 erfasst wird, - - Ermitteln der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des
Stufenschaltgetriebes 4 nach dem Einlegen des neuen Gangs mit der Übersetzung iG_neu des neuen Gangs Gneu aus der Drehzahl nGA derAusgangswelle 7, welche mittels Raddrehzahlsensoren S5.1, S5.2 ermittelt wird, wobei die von den Raddrehzahlsensoren S5.1, S5.2 erfassten Drehzahlen nR1, nR2 der Antriebsräder 11.1, 11.2 gemittelt und mit der Übersetzung iGA des Achsgetriebes 9der Antriebsachse 8 multipliziert werden, - - Ermitteln der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 vor dem Einlegen des neuen Gangs Gneu mit der Übersetzung iG_neu des neuen Gangs Gneu aus der Drehzahl nGA der
Ausgangswelle 7, welche mittels dem ander Ausgangswelle 7 angeordneten Drehzahlsensors S6 erfasst wird.
- - Detection of the speed n GE_neu of the
input shaft 5 of the multi-step gearbox 4 after the new gear G has been engaged by means of the speed sensor S2, which is arranged on theinput shaft 5 or on a transmission shaft that is permanently drive-connected to theinput shaft 5, - - Determination of the speed n GE_neu of the
input shaft 5 of themulti-step gearbox 4 after the engagement of the new gear G new with the translation i KE of the input constant KE from the speed n GV of acountershaft 6, which is detected by the speed sensor S3 on thecountershaft 6 of themulti-step gearbox 4 is arranged, - - Determination of the speed n GE_neu of the
input shaft 5 of themulti-step gearbox 4 after the engagement of the new gear G new with the translation i G_neu of the new gear G new from the speed n GA of theoutput shaft 7, which is detected by means of the speed sensor S4 arranged on theoutput shaft 7 becomes, - - Determination of the speed n GE_neu of the
input shaft 5 of themulti-step gearbox 4 after engaging the new gear with the translation i G_neu of the new gear G new from the speed n GA of theoutput shaft 7, which is determined by means of wheel speed sensors S5.1, S5.2, where the speeds n R1 , n R2 of the drive wheels 11.1, 11.2 detected by the wheel speed sensors S5.1, S5.2 are averaged and multiplied by the translation i GA of thefinal drive 9 of thedrive axle 8, - - Determining the speed n GE_neu of the
input shaft 5 before engaging the new gear G new with the translation i G_neu of the new gear G new from the speed n GA of theoutput shaft 7, which is detected by means of the speed sensor S6 arranged on theoutput shaft 7.
Bevorzugt werden die zumindest zwei der genannten Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 simultan durchgeführt. Somit kann eine Überdrehzahl an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 frühzeitig und mit hoher Sicherheit erkannt werden. Fällt ein Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 aus, dann ist die Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 durch das zumindest eine weitere Verfahren weiter ermittelbar. Durch die vorhandene redundante Ermittlung der Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 können somit höhere Sicherheitsanforderungen erfüllt werden.The at least two of the methods mentioned for determining the rotational speed n GE_new of the
Da eine an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 vorliegende Überdrehzahl erst in Kombination mit einem geschlossenen Antriebsstrang 1 zu einem ungünstigen oder unsicheren Betriebszustand des Antriebsstrangs 1 führt, kann vorgesehen sein, dass zusätzlich zu der nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu vorliegenden oder zu erwartenden Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 ein Einrückungsgrad der Reibungskupplung K ermittelt wird. Eine Maßnahme zur Verhinderung des Traktionsverlustes der Antriebsräder 11.1, 11.2 kann bevorzugt dann durchgeführt werden, wenn sowohl an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 als Drehzahl nGE_neu eine Überdrehzahl als auch ein Einrücken der Reibungskupplung K erkannt wurde.Since an overspeed present on the
Ein erstes Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle 5 wird mittels der ersten Recheneinheit 13 durchgeführt und sieht vor, dass die Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu mittels einem Drehzahlsignals bestimmt wird, welches von dem an der Eingangswelle 5 angeordneten Drehzahlsensors S2 erzeugt wird. So erzeugt die erste Recheneinheit 13 auf Basis der mittels des Drehzahlsensors S2 erfassten Drehzahl der Eingangswelle 5 als Ausgangsgröße ein Signal, welches anzeigt, ob an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 eine Drehzahl nGE_neu vorliegt, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt.A first method for determining the rotational speed of the
Ein zweites Verfahren zur Ermittlung der Drehzahl der Eingangswelle 5 wird hingegen mittels der zweiten Recheneinheit 14 durchgeführt und sieht vor, dass die Drehzahl nGE_neu der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 nach dem Einlegen des neuen Gangs Gneu unter Berücksichtigung der Übersetzung iG_neu des neuen Gangs Gneu aus der Drehzahl nGA der Ausgangswelle 7 berechnet wird. Die Drehzahl nGA der Ausgangswelle 7 wird hierzu mittels eines Drehzahlsensors S4 erfasst, der an der Ausgangswelle 7 angeordnet ist. Die zweite Recheneinheit 14 erzeugt somit auf Basis der mittels des Drehzahlsensors S4 erfassten Drehzahl nGA der Ausgangswelle 7 des Stufenschaltgetriebes 4 als Ausgangsgröße ein Signal, welches anzeigt, ob an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 eine Drehzahl nGE_neu vorliegt, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt.A second method for determining the speed of the
Die Ausgangsgrößen der ersten Recheneinheit 13 und der zweiten Recheneinheit 14 dienen als Eingangsgrößen für eine erste Auswerteeinheit 16 und werden dort entsprechend ausgewertet. Wird durch zumindest eine Ausgangsgröße der beiden Recheneinheiten 13, 14 an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 eine Drehzahl nGE_neu angezeigt, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt, dann erzeugt die Auswerteeinheit 16 als Ausgangsgröße ein Signal, welches dieses anzeigt, nämlich dass an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 eine Drehzahl nGE_neu vorliegt, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt. Dieses Ausgangssignal der ersten Auswerteeinheit 16 dient in diesem Ausführungsbeispiel nun als Eingangssignal für eine zweite Auswerteeinheit 17. Die erste Auswerteeinheit 16 kann beispielsweise als einfacher ODER-Logikbaustein ausgebildet sein.The output variables of the first
An der dritten Recheneinheit 15 liegen gemäß
Anhand der anliegenden Eingangssingale wird in der Recheneinheit 15 der Einrückungsgrad der Reibungskupplung K bestimmt und als Ausgangsgröße ausgegeben, welche als weitere Eingangsgröße für die zweite Auswerteeinheit 17 dient. Wird mittels der zweiten Auswerteeinheit 17 festgestellt, dass an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 eine Drehzahl nGE_neu vorliegt, welche einen vorgebbaren Drehzahlgrenzwert erreicht bzw. übersteigt und die Reibungskupplung in Schließrichtung betätigt wird, dann wird eine Maßnahme zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder 11.1, 11.2 durchgeführt. Diese Maßnahme zur Verhinderung des Traktionsverlustes der Antriebsräder 11.1, 11.2 wird durch ein entsprechendes Ausgangssignal der Auswerteeinheit 17 ausgelöst und kann je nachdem, ob im Stufenschaltgetriebe 4 der neue Gang Gneu bereits eingelegt ist oder nicht, unterschiedlich gestaltet sein. So kann bei bereits eingelegtem neuem Gang Gneu beispielsweise das Einrücken der Reibungskupplung K verhindert bzw. die Einrückdauer für das Einrücken der Reibungskupplung K verlängert werden. Ist der neue Gang Gneu in dem Stufenschaltgetriebe 4 hingegen noch nicht eingelegt, dann kann als Maßnahmen zur Verhinderung eines Traktionsverlustes der Antriebsräder 11.1, 11.2 beispielsweise vorgesehen sein, dass das Einlegen des neuen Gangs Gneu verhindert wird, bzw. dass der neue Gang Gneu zwar eingelegt, jedoch das Einrücken der Reibungskupplung K verhindert wird.The degree of engagement of the friction clutch K is determined in the
Bei den hier erwähnten Recheneinheiten 13, 14, 15 und Auswerteeinheiten 16, 17 kann es sich um Mikrokontroller oder Mikroprozessoren oder um sonstige dem Fachmann geläufige elektrische Schaltungen handeln, die zur Verarbeitung beziehungsweise Erzeugung der jeweiligen Signale geeignet sind.The
Die im Ausführungsbeispiel genannten Eingangsgrößen zur Ermittlung der an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4 vorliegenden Drehzahl und zur Ermittlung des Einrückungsgrad der Reibungskupplung K sind als nur beispielhaft anzusehen und sollen die Erfindung nicht beschränken. Gleiches gilt für die im Ausführungsbeispiel genannten Maßnahmen zur Verhinderung des die Traktion der Antriebsräder gefährdenden Schleppmoments des Antriebmotors. Vielmehr sollen die in der vorstehenden Beschreibung, in den Figuren sowie den Patentansprüchen offenbarten Merkmale der Erfindung in beliebiger Kombination für die Verwirklichung der Erfindung berücksichtigt werden können.The input variables mentioned in the exemplary embodiment for determining the speed present on the
Bezugszeichenlistereference list
- 11
- Antriebsstrangpowertrain
- 22
- Antriebsmotor, Verbrennungsmotordrive motor, internal combustion engine
- 33
- Triebwelle des Antriebsmotorsdrive shaft of the drive motor
- 44
- Stufenschaltgetriebemulti-step gearbox
- 55
-
Eingangswelle des Stufenschaltgetriebes 4Input shaft of
multi-step gearbox 4 - 66
-
Vorgelegewelle des Stufenschaltgetriebes 4Countershaft of
multi-step gearbox 4 - 77
-
Ausgangswelle der Stufenschaltgetriebe 4Output shaft of
multi-step gearbox 4 - 88th
- Antriebsachsedrive axle
- 99
- Achsgetriebefinal drive
- 10.110.1
- Erste AntriebswelleFirst driveshaft
- 10.210.2
- Zweite AntriebswelleSecond driveshaft
- 11.111.1
- Erstes AntriebsradFirst drive wheel
- 11.211.2
- Zweites AntriebsradSecond drive wheel
- 1212
- Steuerungseinrichtungcontrol device
- 1313
- erste Recheneinheitfirst unit of account
- 1414
- zweite Recheneinheitsecond computing unit
- 1515
- dritte Recheneinheitthird unit of account
- 1616
- erste Auswerteeinheitfirst evaluation unit
- 1717
- zweite Auswerteeinheitsecond evaluation unit
- Gneugneu
-
neuer Gang des Stufenschaltgetriebes 4new gear of the
multi-step gearbox 4 - iGAiGA
-
Übersetzung des Achsgetriebes 9Translation of the
final drive 9 - iG_neuiG_new
-
Übersetzung des Stufenschaltgetriebes 4 bei eingelegtem Gneu Ratio of the
multi-step gearbox 4 new when G is engaged - iKEiKE
- Übersetzung der Eingangskonstante KETranslation of the input constant KE
- KK
- Reibungskupplungfriction clutch
- KEKE
-
Eingangskonstante des Stufenschaltgetriebes 4Input constant of the
multi-step gearbox 4 - nGAnGA
- Ausgangswellendrehzahloutput shaft speed
- nGEnGE
- Eingangswellendrehzahlinput shaft speed
- nGE_neunGE_new
- Eingangswellendrehzahl bei neuem Gang Gneu Input shaft speed with new gear G new
- nGVnGV
- Drehzahlnumber of revolutions
- nMnM
- Motordrehzahlengine speed
-
nR1
number 1 - Raddrehzahl des ersten Antriebsrads 11.1 Wheel speed of the first drive wheel 11.1
- nR2No. 2
- Raddrehzahl des zweiten Antriebsrads 11.2Wheel speed of the second drive wheel 11.2
- S1S1
-
Drehzahlsensor an der Triebwelle 3 des Antriebsmotors 2Speed sensor on the
drive shaft 3 of thedrive motor 2 - S2S2
-
Drehzahlsensor an der Eingangswelle 5 des Stufenschaltgetriebes 4Speed sensor on the
input shaft 5 of themulti-step gearbox 4 - S3S3
-
Drehzahlsensor an Vorgelegewelle 6 des Stufenschaltgetriebes 4Speed sensor on
countershaft 6 ofmulti-step gearbox 4 - S4S4
-
Drehzahlsensor an Ausgangswelle 7 des Stufenschaltgetriebes 4Speed sensor on
output shaft 7 ofmulti-step gearbox 4 - S5.1S5.1
- Raddrehzahlsensor an erster Antriebswelle 10.1Wheel speed sensor on first drive shaft 10.1
- S5.2S5.2
- Raddrehzahlsensor an zweiter Antriebswelle 10.2Wheel speed sensor on second drive shaft 10.2
- S6S6
-
Drehzahlsensor an Ausgangswelle 7 des Stufenschaltgetriebes 4Speed sensor on
output shaft 7 ofmulti-step gearbox 4
Claims (12)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014226638.6A DE102014226638B4 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Method for controlling the drive train of a motor vehicle |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102014226638.6A DE102014226638B4 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Method for controlling the drive train of a motor vehicle |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102014226638A1 DE102014226638A1 (en) | 2016-06-23 |
DE102014226638B4 true DE102014226638B4 (en) | 2023-08-31 |
Family
ID=56099665
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102014226638.6A Active DE102014226638B4 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Method for controlling the drive train of a motor vehicle |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102014226638B4 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102017202883A1 (en) | 2017-02-22 | 2018-08-23 | Robert Bosch Gmbh | Method and device for controlling a clutch |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19958075A1 (en) | 1998-12-15 | 2000-06-21 | Luk Getriebe Systeme Gmbh | Operating motor vehicle with at least 1 drive unit esp. IC engine from which drive torque is producible and at least 1 wheel driven by drive axle also torque transmission including gear box |
DE19745677C2 (en) | 1997-10-17 | 2000-09-21 | Daimler Chrysler Ag | Control for a vehicle with automatic clutch actuation |
DE10216548A1 (en) | 2001-04-23 | 2002-10-24 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Over speed protection method for motor vehicles uses preset engine RPM to disengage clutch or operate with slip |
DE102007042354A1 (en) | 2006-09-11 | 2008-04-30 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Vehicle differential abrasion protection |
DE602004012248T2 (en) | 2003-05-07 | 2009-03-26 | Volvo Lastvagnar Ab | METHOD AND ARRANGEMENT FOR AUTOMATED CONTROL OF A VEHICLE TRANSMISSION TRAIN |
DE112010002845T5 (en) | 2009-07-09 | 2012-11-29 | Scania Cv Ab | Method and system for controlling a vehicle |
-
2014
- 2014-12-19 DE DE102014226638.6A patent/DE102014226638B4/en active Active
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE19745677C2 (en) | 1997-10-17 | 2000-09-21 | Daimler Chrysler Ag | Control for a vehicle with automatic clutch actuation |
DE19958075A1 (en) | 1998-12-15 | 2000-06-21 | Luk Getriebe Systeme Gmbh | Operating motor vehicle with at least 1 drive unit esp. IC engine from which drive torque is producible and at least 1 wheel driven by drive axle also torque transmission including gear box |
DE10216548A1 (en) | 2001-04-23 | 2002-10-24 | Luk Lamellen & Kupplungsbau | Over speed protection method for motor vehicles uses preset engine RPM to disengage clutch or operate with slip |
DE602004012248T2 (en) | 2003-05-07 | 2009-03-26 | Volvo Lastvagnar Ab | METHOD AND ARRANGEMENT FOR AUTOMATED CONTROL OF A VEHICLE TRANSMISSION TRAIN |
DE102007042354A1 (en) | 2006-09-11 | 2008-04-30 | GM Global Technology Operations, Inc., Detroit | Vehicle differential abrasion protection |
DE112010002845T5 (en) | 2009-07-09 | 2012-11-29 | Scania Cv Ab | Method and system for controlling a vehicle |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
DE102014226638A1 (en) | 2016-06-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007051064B4 (en) | Error detection method for automated motor vehicle transmissions | |
DE112013001042B4 (en) | Method for determining a tactile point | |
EP2818748B1 (en) | Control method for a dual clutch transmission | |
DE102010043250B4 (en) | Procedure for rocking a vehicle free | |
EP2921746B1 (en) | Control method for drive train and drive train | |
DE102015102001A1 (en) | Vehicle transmission with blocking monitoring logic | |
WO2010006872A1 (en) | Method for controlling a drive train | |
DE10361299A1 (en) | Switching method for an automated switching claw transmission | |
DE102016123049A1 (en) | GEARBOX WITH L1-L2 CIRCUIT DURING MOTOR BRAKING | |
EP2600038A2 (en) | Control device of a motor vehicle | |
DE102014226638B4 (en) | Method for controlling the drive train of a motor vehicle | |
DE102011016576A1 (en) | Method for controlling powertrain of motor vehicle, involves determining dragging torque value of friction clutch during slip control of friction clutch of actively operated gear box | |
DE102016203624A1 (en) | Method for adapting a clutch model of an automated clutch by adjusting a coefficient of friction of the clutch | |
DE102009028567A1 (en) | Method for operating drive train of motor vehicle e.g. tractor, involves monitoring function of starting clutch in drive unit based on measured and/or calculated, drive-lateral and output-lateral speeds of starting clutch | |
DE102016200562A1 (en) | MECHANICAL GEAR SWITCHING WITH AUTOMATED COUPLING | |
DE102006018791A1 (en) | Automatic transmission e.g. step automatic transmission, operating method for motor vehicle, involves verifying measured driving torque with help of input parameters, in order to examine functionality of automatic transmission | |
DE102010054285A1 (en) | A method of monitoring the operation of a powertrain | |
DE102011006386B4 (en) | Method for enabling a downshift in an automatic vehicle transmission | |
EP3535506B1 (en) | Method for operating a multi-clutch transmission, multi-clutch transmission for a motor vehicle, and motor vehicle having a multi-clutch transmission | |
DE102014215236A1 (en) | Method for controlling the drive train of a motor vehicle | |
DE102016217281A1 (en) | Method for operating a drive train | |
DE102012212282A1 (en) | Method for braking motor vehicle, involves connecting engaged gear having sub-drive train to internal combustion engine by closed clutch during travel of motor vehicle, and braking motor vehicle by closing another clutch in overrun mode | |
DE102017220577A1 (en) | Method for determining transmission and / or clutch parameters of an automatic transmission having at least one clutch, in particular for basic calibration of the automatic transmission, in particular of an automated manual transmission and / or a dual-clutch transmission | |
DE102017217421A1 (en) | Drive arrangement for a rail vehicle and drive train | |
DE102018205197B4 (en) | vehicle control system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R163 | Identified publications notified | ||
R012 | Request for examination validly filed | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R016 | Response to examination communication | ||
R018 | Grant decision by examination section/examining division | ||
R020 | Patent grant now final |