DE102015209949A1

DE102015209949A1 - Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes mit hydrodynamischem Drehmomentwandler und zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung

Info

Publication number: DE102015209949A1
Application number: DE102015209949.0A
Authority: DE
Inventors: Jörg Arnold; Rainer Denzler
Original assignee: ZF Friedrichshafen AG
Current assignee: ZF Friedrichshafen AG
Priority date: 2015-05-29
Filing date: 2015-05-29
Publication date: 2016-12-01

Abstract

Es wird ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes (8) mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (1) mit zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung (2) beschrieben, wobei über die Wandlerüberbrückungskupplung (2) ein Drehmoment vom Pumpenrad (3) auf das Turbinenrad (4) übertragbar ist. Das erfindungsgemäße Verfahren ermöglicht das Erkennen sowohl einer Fehlfunktion im Bereich des Drehmomentwandlers (1) als auch im Bereich des Automatgetriebes (8).

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung gemäß der im Oberbegriff des Patentanspruches 1 näher definierten Art.
Aus der Praxis sind Antriebsstränge von Fahrzeugen bekannt, die neben Automatgetrieben als hydrodynamische Drehmomentwandler ausgeführte Anfahrelemente aufweisen. Damit Drehmomentwandler im erforderlichen Umfang Drehmoment zwischen einem Pumpenrad und einem Turbinenrad übertragen, ist im Inneren eines Drehmomentwandlers ein entsprechendes Hydraulikfluidvolumen vorzuhalten. Während anhaltender hydraulischer Unterversorgungsbetriebszustände nimmt das im Inneren eines Drehmomentwandlers vorhandene Hydraulikfluidvolumen ab, wodurch sich dessen Übertragungsfähigkeit reduziert.
Zur Reduzierung bzw. zur Eliminierung der hydraulischen Verluste im Bereich eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers sind diesen üblicherweise Wandlerüberbrückungskupplungen zugeordnet, über welche bei entsprechend eingestellter Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung jeweils Drehmoment nahezu verlustfrei zwischen dem Pumpenrad und dem Turbinenrad austauschbar ist.
Im Bereich der Automatgetriebe besteht zusätzlich die Möglichkeit, dass trotz Vorliegen entsprechender Anforderungen zum Unterbrechen eines Kraftflusses im Bereich eines Automatgetriebes eine Getriebeeingangswelle und eine Getriebeausgangswelle kraftschlüssig miteinander verbunden sind und dann ein sogenannter ungewollter Kraftschluss im Getriebe vorliegt.
Um einen solchen ungewollten Kraftschluss im Bereich eines Automatgetriebes ermitteln zu können, sind im Betrieb der Automatgetriebe entsprechende Überwachungsfunktionen aktiviert, während welchen eine Drehzahl des Turbinenrads eines hydrodynamischen Drehmomentwandlers überwacht wird.
Eine solche Überwachungsfunktion erkennt dann einen ungewollten Kraftschluss, wenn die Drehzahl des Turbinenrads bei ausreichender Ölversorgung der hydraulischen Systeme während der Überwachung einen bestimmten Schwellwert nicht erreicht oder unter einen bestimmten Schwellwert fällt.
Da Verläufe der Drehzahl des Turbinenrads sowohl bei Vorliegen eines nicht in gewünschtem Umfang Drehmoment übertragenden hydrodynamischen Drehmomentwandlers als auch bei Vorliegen eines ungewollten Kraftschlusses im Bereich eines Automatgetriebes nahezu identisch sind, ist mit den bislang bekannten Überwachungsfunktionen nicht verifizierbar, ob die ermittelte Fehlfunktion durch einen nicht in gewünschtem Umfang funktionierenden Drehmomentwandler oder durch einen ungewollten Kraftschluss zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle verursacht ist.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler und zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung zu schaffen.
Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe mit dem Verfahren gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 1 gelöst.
Das erfindungsgemäße Verfahren dient dem Betreiben eines Automatgetriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler mit zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung. Der hydrodynamische Drehmomentwandler ist über ein Hydrauliksystem mit Hydraulikfluid versorgbar und im Bereich eines Turbinenrads mit einer Getriebeeingangswelle verbunden. Die Getriebeeingangswelle ist mit einer Getriebeausgangswelle koppelbar und über die Wandlerüberbrückungskupplung ist ein Drehmoment vom Pumpenrad auf das Turbinenrad übertragbar.
Liegt eine Anforderung zum Unterbrechen des Kraftflusses zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle vor und ist die Drehzahl des Pumpenrads gleichzeitig größer als ein erster Schwellwert sowie die Drehzahl des Turbinenrads kleiner als ein zweiter Schwellwert, während die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist und die Versorgung des Automatgetriebes mit einem Hydraulikfluidvolumenstrom größer als ein erster Grenzwert ist, wird die Wandlerüberbrückungskupplung in einen Betriebszustand überführt, zu dem über die Wandlerüberbrückungskupplung Drehmoment übertragbar ist, und es wird zusätzlich eine Zeitüberwachung gestartet.
Es wird im Bereich zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle ein Kraftschluss ermittelt, wenn nach Ablauf eines ersten definierten Zeitraums eine Drehzahl des Turbinenrads kleiner als ein dritter Schwellwert vorliegt.
Ist die Drehzahl des Turbinenrads nach Ablauf eines zweiten definierten Zeitraums größer als oder gleich dem dritten Schwellwert, wird eine Übertragungsfähigkeit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers kleiner als ein zweiter Grenzwert ermittelt. Mittels der erfindungsgemäßen Vorgehensweise ist auf einfache und kostengünstige Art und Weise verifizierbar, ob ein hydrodynamischer Drehmomentwandler aktuell mit der gewünschten Funktionalität zur Verfügung steht oder ein ungewollter Kraftschluss vorliegt, womit das erfindungsgemäße Verfahren mit geringem Aufwand in bereits bestehende Getriebesysteme implementierbar ist.
Ist die Dauer des ersten definierten Zeitraumes gleich dem zweiten definierten Zeitraum, ist zum Überwachen des Betriebs des Automatgetriebes und zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine geringere Rechnerleistung zur Verfügung zu stellen. Außerdem ist zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine geringere Speicherkapazität ausreichend, wenn der erste definierte Zeitraum und der zweite definierte Zeitraum gleich gewählt werden.
Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann der erste definierte Zeitraum kürzer oder länger als der zweite definierte Zeitraum sein. Dies wiederum hat den Vorteil, dass die Zeiträume über die Laufzeit adaptiert werden können.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine weitere Zeitüberwachung gestartet, wenn nach Ablauf des zweiten definierten Zeitraums eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers kleiner als der zweite Grenzwert ermittelt wird, wobei bei Vorliegen einer Drehzahl des Turbinenrads nach Ablauf eines dritten definierten Zeitraums größer als oder gleich einem vierten Schwellwert eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers größer als oder gleich einem dritten Grenzwert und damit eine vollständige Betriebsbereitschaft des Drehmomentwandlers ermittelt wird.
Wiederum bei einer weiteren vorteilhaften Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird eine weitere Zeitüberwachung gestartet, wenn nach Ablauf des zweiten definierten Zeitraums eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers kleiner als der zweite Grenzwert ermittelt wird, wobei bei Vorliegen einer Drehzahl des Turbinenrads nach Ablauf eines dritten definierten Zeitraums kleiner als ein vierter Schwellwert eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers kleiner als ein dritter Grenzwert und eine Fehlfunktion im Bereich des Drehmomentwandlers ermittelt wird.
Weicht ein Ist-Verlauf der Drehzahl des Pumpenrades vom einem Soll-Verlauf der Drehzahl des Pumpenrades größer als ein vierter Grenzwert ab, wird bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens erkannt, dass ein Kraftfluss zwischen der Getriebeeingangswelle und der Getriebeausgangswelle vorliegt.
Sowohl die in den Patentansprüchen angegebenen Merkmale als auch die in den nachfolgenden Ausführungsbeispielen des erfindungsgemäßen Gegenstandes angegebenen Merkmale sind jeweils für sich alleine oder in beliebiger Kombination miteinander geeignet, den erfindungsgemäßen Gegenstand weiterzubilden.
Weitere Vorteile und vorteilhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Gegenstandes ergeben sich aus den Patentansprüchen und dem nachfolgend unter Bezugnahme auf die Zeichnung prinzipmäßig beschriebenen Ausführungsbeispiel.
Es zeigt:
1 eine schematisierte Darstellung eines Fahrzeugantriebsstranges mit einem Automatgetriebe und mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandlers mit zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung;
2 mehrere Verläufe verschiedener Betriebsgrößen der Elemente des Fahrzeugantriebsstranges, die sich während der Durchführung einer bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens über der Zeit t bei Vorliegen eines fehlerhaften Drehmomentwandlers einstellen; und
3 eine 2 entsprechende Darstellung der Verläufe der verschiedenen Betriebsgrößen Elemente des Fahrzeugantriebsstranges, die sich während der Durchführung der bevorzugten Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens über der Zeit t bei Vorliegen eines ungewollten Kraftschlusses im Bereich des Automatgetriebes einstellen.
1 zeigt in schematisierter Darstellung einen Fahrzeugantriebsstrang 10 mit einem Automatgetriebe 8 und mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler 1, dem eine Wandlerüberbrückungskupplung 2 zugeordnet ist. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 wird über ein Hydrauliksystem mit Hydraulikfluid versorgt. Des Weiteren ist der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 im Bereich eines Pumpenrades 3 mit einer Motorabtriebswelle 5 einer vorzugsweise als Brennkraftmaschine ausgebildeten Antriebsmaschine 9 und im Bereich eines Turbinenrads 4 mit einer Getriebeeingangswelle 6 des Automatgetriebes 8 verbunden, in dem verschiedene Übersetzungen für Vorwärts- und für Rückwärtsfahrt darstellbar sind. Die Getriebeeingangswelle 6 ist bei jeweils im Bereich des Automatgetriebes 8 eingelegter Übersetzung für Vorwärts- oder für Rückwärtsfahrt mit einer Getriebeausgangswelle 7 verbunden, wobei dann im Bereich des Automatgetriebe ein Kraftschluss zwischen der Getriebeeingangswelle 6 und der Getriebeausgangswelle 7 vorliegt. Zusätzlich besteht auch die Möglichkeit, dass anforderungsgemäß der Kraftfluss im Bereich des Automatgetriebes zu unterbrechen ist. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn eine Bedienperson über einen Wählhebel oder eine übergeordnete Fahrstrategie einen Neutralbetriebszustand des Automatgetriebes 8, zu dem der Kraftfluss im Bereich des Automatgetriebes 8 unterbrochen ist, oder einen Parkbetriebszustand des Automatgetriebes 8 anfordert, zu dem der Kraftfluss im Bereich des Automatgetriebes 8 ebenfalls aufzuheben ist und zusätzlich die mit einem Abtrieb 11 des Fahrzeugantriebsstranges 10 verbundene Getriebeausgangswelle 7 drehfest darzustellen ist.
Weist der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 einen für eine Übertragung von Drehmoment erforderlichen Funktionsumfang auf, ist im Bereich des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 zumindest ein Teil des an der Motorabtriebswelle 5 anliegenden Drehmoments vom Pumpenrad 3 auf das Turbinenrad 4 und von dort zu der damit verbundenen Getriebeeingangswelle 6 übertragbar. Bei entsprechend eingestellter Übertragungsfähigkeit ist auch über die Wandlerüberbrückungskupplung 2 Drehmoment m_WK vom Pumpenrad 3 auf das Turbinenrad 4 weiterleitbar.
2 zeigt schematisch Verläufe der Drehzahl n_p des Pumpenrads 3, der Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 und der Drehzahl n_t des Turbinenrads 4 über der Zeit t, die sich während eines nachfolgend näher beschriebenen Betriebszustandsverlaufes des Fahrzeugantriebsstranges 10 einstellen.
Vor dem Zeitpunkt T0 ist die Antriebsmaschine 9 abgeschaltet, weshalb die Motordrehzahl n_mot gleich null ist. Zusätzlich ist die Wandlerüberbrückungskupplung 2 vollständig geöffnet und deren Übertragungsfähigkeit m_WK im Wesentlichen gleich null. Da die Motorabtriebswelle 5 drehfest mit dem Pumpenrad 3 verbunden ist, entspricht die Drehzahl n_p des Pumpenrads 3 der Motordrehzahl n_mot. Zum Zeitpunkt T0 wird die Antriebsmaschine 9 gestartet, weshalb die Motordrehzahl n_mot und die Drehzahl n_p des Pumpenrades 3 ab dem Zeitpunkt T0 in der dargestellten Art und Weise ansteigen. Zum Zeitpunkt T1 ist die Drehzahl n_p des Pumpenrads 3 größer als oder zumindest gleich einem ersten Schwellwert S1. Deshalb wird eine von der Drehzahl n_mot der Antriebsmaschine 9 abhängige und für einen ordnungsgemäßen Betrieb des Automatgetriebes 8, des Drehmomentwandlers 1 und der Wandlerüberbrückungskupplung 2 ausreichende Ölversorgung des Hydrauliksystems erkannt. Der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 wird daher ab dem Zeitpunkt T1 derart mit Hydraulikfluid beaufschlagt, dass dieser oberhalb eines definierten Befüllvolumens Drehmoment zwischen dem Pumpenrad 3 und dem Turbinenrad 4 im erwarteten Umfang überträgt.
Wenn der aktuelle Ölstand im hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 für einen in gewünschten Umfang Drehmoment übertragenden Betrieb des Drehmomentwandlers 1 zum Zeitpunkt T1 nicht ausreichend ist und dieser ansonsten einen fehlerfreien Betriebszustand aufweist, wird der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 ab dem Zeitpunkt T1 über das Hydrauliksystem innerhalb kurzer Betriebszeiten in einen befüllten Betriebszustand überführt, zu dem der Drehmomentwandler 1 seine volle Funktionalität aufweist. Vorliegend wird selbst bei ungünstigen Betriebszuständen des Fahrzeugantriebsstranges 10 davon ausgegangen, dass ein zum Zeitpunkt T1 vollständig entleerter Drehmomentwandler 2 zu einem Zeitpunkt T8 vollständig befüllt ist. Da die Antriebsmasche 9 nur bei im Bereich des Automatgetriebes 8 eingelegtem Neutralbetriebszustand oder Parkbetriebszustand zugeschaltet werden kann, wird zusätzlich angenommen, dass der Kraftfluss zwischen der Getriebeeingangswelle 6 und der Getriebeausgangswelle 7 unterbrochen ist.
Bei dem vorliegend betrachteten Betriebszustandsverlauf des Fahrzeugantriebsstranges 10 verursacht der Anstieg der Drehzahl n_mot der Antriebsmaschine 9 bis zum Zeitpunkt T1 keinen nennenswerten Anstieg der Drehzahl n_t des Turbinenrades 4, die zum Zeitpunkt T1 kleiner als ein zweiter Schwellwert S2 ist. Aus diesem Grund wird zum Zeitpunkt T1 zunächst eine Zeitüberwachung gestartet.
Zusätzlich wird ab dem Zeitpunkt T1 die Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 im in 2 dargestellten Umfang rampenförmig angehoben, so dass über die Wandlerüberbrückungskupplung 2 mit zunehmender Betriebszeit t Drehmoment übertragbar ist. Durch Anheben der Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 wird auf jeden Fall zumindest ein Teil des im Bereich der Motorabtriebswelle 5 anliegenden Drehmomentes der Antriebsmaschine 9 in Richtung der Getriebeeingangswelle 6 und des damit verbundenen Turbinenrades 4 weitergeleitet.
Diese Vorgehensweise bewirkt bei dem der Darstellung gemäß 2 zugrundeliegenden Betriebszustandsverlauf des Fahrzeugantriebsstranges 10, dass die Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 zum Zeitpunkt T2 ansteigt und zum Zeitpunkt T3 größer als ein dritter Schwellwert S3 ist, ab dem die Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 wenigstens annähernd konstant gehalten wird. Gleichzeitig steigt die Motordrehzahl n_mot der gestarteten Antriebsmaschine 9 während des geregelt durchgeführten Motorhochlaufes in an sich bekannter Art und in der in 2 dargestellten Weise ungehindert in Richtung der Leerlaufdrehzahl n_motLL an.
Nach Ablauf einer definierten Wartezeit, die wiederum zum Zeitpunkt T3 gestartet wurde, wird die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 zum Zeitpunkt T4 vorliegend sprungförmig auf null abgesenkt und die Wandlerüberbrückungskupplung 2 in ihren vollständig geöffneten Betriebszustand überführt. Dies hat vorliegend zur Folge, dass die Drehzahl n_t des Turbinenrades 3 bis zum Zeitpunkt T5 wiederum auf null absinkt. Erst zu einem darauf folgenden Zeitpunkt T6 steigt die Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 trotz geöffneter Wandlerüberbrückungskupplung 2 an und überschreitet zu einem Zeitpunkt T7, der vor dem Zeitpunkt T8 liegt, einen vierten Schwellwert S4.
Vorliegend wird eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers 1 kleiner als ein zweiter Grenzwert ermittelt, da die Drehzahl n_t des Turbinenrads 4 innerhalb eines definierten Zeitraums t1, der zeitlich von den Zeitpunkten T1 und T9 begrenzt ist, größer als der dritte Schwellwert S3 ist. Dabei entspricht der zweite Grenzwert der Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers 1 einem Betriebszustand des Drehmomentwandlers 1, zu dem über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 nicht im erwarteten Umfang Drehmoment vom Pumpenrad 3 in Richtung des Turbinenrades 4 führbar ist. Aus diesem Grund wird vorliegend zum Zeitpunkt T5 eine weitere Zeitüberwachung gestartet und überprüft, ob innerhalb eines weiteren definierten Zeitraumes t2, der vorliegend zum Zeitpunkt T8 endet, die Drehzahl n_t des Turbinenrads 4 größer oder gleich dem vierten Schwellwert S4 ist. Im vorliegenden Fall übersteigt die Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 den vierten Schwellwert S4 zum Zeitpunkt T7 und somit vor Ablauf des zum Zeitpunkt T5 gestarteten Zeitraums t2, weshalb eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers 1 größer als ein dritter Grenzwert ermittelt wird. Dabei entspricht der dritte Grenzwert der Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers 1 einem Betriebszustand des Drehmomentwandlers 1, zu dem über den hydrodynamischen Drehmomentwandler 1 in vollem Umfang Drehmoment vom Pumpenrad 3 in Richtung des Turbinenrades 4 führbar und der Drehmomentwandler 1 voll funktionsfähig ist. Aufgrund der vorbeschriebenen Reaktionen im Verlauf der Drehzahl n_t des Turbinenrades wird eindeutig festgestellt, dass der Drehmomentwandler 1 zum Zeitpunkt T1 nicht ausreichend mit Hydraulikfluid befüllt und beispielsweise während eines längeren Fahrzeugstillstandes sich in an sich bekannter Art und Weise entleert hat.
Für den Fall, dass die Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 selbst zum Zeitpunkt T8 den vierten Schwellwert S4 nicht erreicht bzw. überschreitet, wird mit Hilfe der vorliegenden Überwachungsfunktion ein Funktionsausfall im Bereich des Drehmomentwandlers 1 und/oder des den Drehmomentwandler 1 versorgenden Hydrauliksystems erkannt und eine entsprechende Fehlermeldung an eine übergeordnete Fahrstrategie oder an eine Bedienperson des mit dem Fahrzeugantriebstrang 10 ausgeführten Fahrzeuges ausgeben.
Des Weiteren ist anhand der Verläufe der Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 und der Motordrehzahl n_mot gemäß 2 eindeutig feststellbar, dass im Bereich des Automatgetriebes 8 kein ungewollter Kraftschluss vorliegt. Ein solcher ungewollter Kraftschluss im Bereich des Automatgetriebes 8 bewirkt nach einem Start der Antriebsmaschine 9 ausgehend vom Zeitpunkt T0 und einem Anheben der Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 zum Zeitpunkt T1, dass der Verlauf der Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 und ein Ist-Verlauf der Motordrehzahl n_mot_ist sich in der in 3 entsprechenden Art und Weise unabhängig davon einstellen, welchen Betriebszustand der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 während des Hochlaufens der Antriebsmaschine 9 aufweist. Der in 3 gezeigte Soll-Verlauf der Motordrehzahl n_mot_soll entspricht dem Verlauf der Motordrehzahl n_mot bzw. dem Verlauf der Drehzahl n_p des Pumpenrades 3 gemäß 2, der sich über ein Motorsteuergerät im gewünschten Umfang ohne Anliegen eines Gegenmomentes im Bereich der Getriebeeingangswelle 6 bzw. bei unterbrochenem Kraftschluss im Bereich des Automatgetriebes 8 einstellt.
Bei dem den Verläufen gemäß 3 zugrunde liegenden Betriebszustandsverlauf des Fahrzeugantriebsstranges 10 wird wie bereits erläutert zum Zeitpunkt T1 wiederum die Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 angehoben und zu einem Zeitpunkt T10 wird erkannt, dass der Ist-Verlauf der Motordrehzahl n_mot_ist der Antriebsmaschine 9 vom Soll-Verlauf n_mot_soll abweicht. Aus diesem Grund wird die Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 ab dem Zeitpunkt T10 bis zum Zeitpunkt T9 konstant gehalten. Vorliegend wird wiederum zum Zeitpunkt T1 die Zeitüberwachung gestartet. Da zum Zeitpunkt T9, zu dem der erste definierte Zeitraum t1 endet, die Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 den dritten Schwellwert S3 nicht überschritten hat, wird die Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 zum Zeitpunkt T9 sprungförmig abgesenkt und gleichzeitig ein ungewollter Kraftschluss im Bereich des Automatgetriebes 8 erkannt. Das Absenken der Übertragungsfähigkeit m_WK der Wandlerüberbrückungskupplung 2 führt wiederum zu einem Absinken der Drehzahl n_t des Turbinenrades 4. Zum Zeitpunkt T11 entsprechen sich der Ist-Verlauf n_mot_ist und der Soll-Verlauf n_mot_soll der Motordrehzahl der Antriebsmaschine 9 und das Verfahren wird beendet.
Gemäß einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 durch Anlegen einer Betätigungskraft variiert werden, die stufenförmig, rampenförmig und/oder sprungförmig angehoben wird.
Insbesondere ein stufenförmiges oder rampenförmiges Anheben der Betätigungskraft hat den Vorteil, dass anhand des Zeitpunktes T2, zu dem eine Erhöhung der Drehzahl n_t des Turbinenrads 4 von einem Wert annähernd null festgestellt wird, ein Rückschluss auf den Grad der Übertragungsfähigkeit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 gezogen werden kann.
Wenn die Betätigungskraft, die an der Wandlerüberbrückungskupplung 2 angelegt wird, nach einzelnen vordefinierten Zeitintervallen jeweils um einen vordefinierten Betrag erhöht wird, deutet ein frühes Ansteigen der Drehzahl n_t des Turbinenrads 4 bei einer niedrigen Betätigungskraft darauf hin, dass die Übertragungsfähigkeit des hydrodynamischen Drehmomentwandlers 1 zumindest teilweise vorhanden ist und der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 beispielsweise zumindest noch teilweise befüllt ist.
Ein sprungförmiges Anlegen der Betätigungskraft an die Wandlerüberbrückungskupplung 2 hat den Vorteil, dass innerhalb kurzer Betriebszeiten ermittelt werden kann, ob der hydrodynamische Drehmomentwandler 1 nicht vollständig betriebsbereit ist oder ein im Bereich des Automatgetriebes 8 ungewollter Kraftschluss vorliegt.
Dies ist gerade deshalb von besonderem Interesse, da das Vorliegen eines ungewollten Kraftschlusses während des Betriebs eines Fahrzeugs unbedingt vermieden werden soll oder zumindest schnellstmöglich erkannt werden soll.
Bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Wandlerüberbrückungskupplung 2 in einen wenigstens annähernd geschlossenen Betriebszustand überführt. Dies hat den Vorteil, dass bei bekannter maximaler Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung 2 für den dritten Schwellwert S3 ein größerer Wert gewählt werden kann und wegen des stärkeren Anstiegs der Drehzahl n_t des Turbinenrads 4 mit größerer Sicherheit ausgeschlossen werden kann, dass ein ungewollter Kraftschluss zwischen Getriebeeingangswelle 6 und Getriebeausgangswelle 7 vorliegt.
Wird die Wandlerüberbrückungskupplung 2 dagegen nicht vollständig geschlossen und wird als dritter Schwellwert S3 der Drehzahl n_t des Turbinenrades 4 ein kleinerer Wert als bei der Variante gewählt, bei der die Wandlerüberbrückungskupplung 2 vollständig im geschlossenen Betriebszustand überführt wird, ist ein ungewollter Kraftschluss oder eine Fehlfunktion des Drehmomentwandlers 1 unter Umständen nach Ablauf kürzerer Betriebszeiten im gewünschten Umfang ermittelbar, da die Wandlerüberbrückungskupplung 2 schneller den für die Ermittlung des aktuellen Betriebszustandes des Drehmomentwandlers 1 bzw. des Automatgetriebes 8 erreicht.
Der erste Schwellwert S1 ist bei einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens gleich dem dritten Schwellwert S3. Dann ist zum Überwachen des Betriebs des Automatgetriebes 8 und zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens eine geringere Rechenleistung erforderlich. Wenn für mehrere Schwellwerte die gleichen konkreten Zahlenwerte hinterlegt sind, wird zum Durchführen des Verfahrens außerdem eine geringere Speicherkapazität benötigt.
In Abhängigkeit des jeweils vorliegenden Anwendungsfalles besteht auch die Möglichkeit, dass der erste Schwellwert S1 kleiner oder größer als der dritte Schwellwert S3 ist. Dann ist der erste Schwellwert S1 und/oder der dritte Schwellwert S3 über der Laufzeit des Fahrzeugantriebstranges 10 adaptierbar und es sind beispielsweise verschleißbedingte Änderungen berücksichtigbar.
Bezugszeichenliste

1: hydrodynamischer Drehmomentwandler
2: Wandlerüberbrückungskupplung
3: Pumpenrad
4: Turbinenrad
5: Motorabtriebswelle
6: Getriebeeingangswelle
7: Getriebeausgangswelle
8: Automatgetriebe
9: Antriebsmaschine
10: Fahrzeugantriebsstrang
11: Abtrieb
n_mot: Motordrehzahl
n_motLL: Motorleerlaufdrehzahl
n_mot_ist: Ist-Verlauf der Drehzahl des Pumpenrads
n_mot_soll: Soll-Verlauf der Drehzahl des Pumpenrads
n_p: Drehzahl des Pumpenrads
n_t: Drehzahl des Turbinenrads
m_WK: Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung
T0 bis T11: diskreter Zeitpunkt
t1: erster definierter Zeitraum
t2: zweiter definierter Zeitraum
S1: erster Schwellwert
S2: zweiter Schwellwert
S3: dritter Schwellwert
S4: vierter Schwellwert

Claims

Verfahren zum Betreiben eines Automatgetriebes mit einem hydrodynamischen Drehmomentwandler (1) mit zugeordneter Wandlerüberbrückungskupplung (2), wobei der Drehmomentwandler (1) über ein Hydrauliksystem mit Hydraulikfluid versorgbar ist und im Bereich eines Turbinenrads (4) mit einer Getriebeeingangswelle (6) verbunden ist, die mit einer Getriebeausgangswelle (7) koppelbar ist, wobei über die Wandlerüberbrückungskupplung (2) ein Drehmoment (m_WK) vom Pumpenrad (3) auf das Turbinenrad (4) übertragbar ist, wobei bei Vorliegen einer Anforderung zum Unterbrechen eines Kraftflusses zwischen der Getriebeeingangswelle (6) und der Getriebeausgangswelle (7), bei gleichzeitigem Vorliegen einer Drehzahl (n_p) des Pumpenrads (3) größer als oder gleich einem ersten Schwellwert (S1), bei gleichzeitigem Vorliegen einer Drehzahl (n_t) des Turbinenrads (4) kleiner als ein zweiter Schwellwert (S2), bei einem gleichzeitigen Betriebszustand der Wandlerüberbrückungskupplung (2), zu dem die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung (2) im Wesentlichen wenigstens annähernd gleich null ist, und bei einer Versorgung des Automatgetriebes mit einem Hydraulikfluidvolumenstrom größer als ein erster Grenzwert, die Wandlerüberbrückungskupplung (2) in einen Betriebszustand überführt wird, zu dem über die Wandlerüberbrückungskupplung (2) Drehmoment (m_WK) übertragbar ist, und eine Zeitüberwachung gestartet wird, und wobei ein Kraftschluss im Bereich zwischen der Getriebeeingangswelle (6) und der Getriebeausgangswelle (7) erkannt wird, wenn die Drehzahl (n_t) des Turbinenrads (4) nach Ablauf eines ersten definierten Zeitraums (t1) kleiner als ein dritter Schwellwert (S3) ist, dadurch gekennzeichnet, dass eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers (1) kleiner als ein zweiter Grenzwert ermittelt wird, wenn die Drehzahl (n_t) des Turbinenrads (4) innerhalb eines zweiten definierten Zeitraums (t1) größer als oder gleich dem dritten Schwellwert (S3) ist.
Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Übertragungsfähigkeit der Wandlerüberbrückungskupplung (2) durch Anlegen einer Betätigungskraft variiert wird, die stufenförmig, rampenförmig und/oder sprungförmig angehoben wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wandlerüberbrückungskupplung (2) in einen wenigstens annähernd geschlossenen Betriebszustand überführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert (S1) gleich dem dritten Schwellwert (S3) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der erste Schwellwert (S1) kleiner oder größer als der dritte Schwellwert (S3) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der erste definierte Zeitraum (t1) gleich dem zweiten definierten Zeitraum (t1) ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, gekennzeichnet dadurch, dass der erste definierte Zeitraum kürzer oder länger als der zweite definierte Zeitraum ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Zeitüberwachung gestartet wird, wenn nach Ablauf des zweiten definierten Zeitraums (t1) eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers (1) kleiner als der zweite Grenzwert ermittelt wird, wobei bei Vorliegen einer Drehzahl (n_t) des Turbinenrads (4) innerhalb eines dritten definierten Zeitraums (t2) größer als oder gleich einem vierten Schwellwert (S4) eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers (1) größer als oder gleich einem dritten Grenzwert ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine weitere Zeitüberwachung gestartet wird, wenn nach Ablauf des zweiten definierten Zeitraums (t1) eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers (1) kleiner als der zweite Grenzwert ermittelt wird, wobei bei Vorliegen einer Drehzahl (n_t) des Turbinenrads (4) nach Ablauf eines dritten definierten Zeitraums (t2) kleiner als ein vierter Schwellwert (S4) eine Übertragungsfähigkeit des Drehmomentwandlers (1) kleiner als ein dritter Grenzwert ermittelt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass erkannt wird, dass ein Kraftschluss zwischen der Getriebeeingangswelle (6) und der Getriebeausgangswelle (7) vorliegt, wenn ein Ist-Verlauf der Drehzahl (n_mot_ist) des Pumpenrads (3) von einem Soll-Verlauf der Drehzahl (n_mot_soll) des Pumpenrads (3) größer als ein vierter Grenzwert abweicht.