DE102017202143B4 - Aufheizverfahren eines Fahrzeuggetriebes im Fahrzeugstillstand - Google Patents

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Abstract

Verfahren zur Erhöhung der Getriebeöltemperatur eines elektronisch gesteuerten Fahrzeuggetriebes mit mindestens einer hydraulisch gekühlten Reibungskupplung in einem stillstehenden Fahrzeug mit mindestens einem elektronisch gesteuerten Antriebsmotor, der mit einer antriebsseitigen Kupplungshälfte der Reibungskupplung drehmomentübertragend verbunden ist, mit folgenden Verfahrensschritten:
- Absichern des Fahrzeugs gegen Wegrollen,
- Einstellen eines definierten Schaltzustandes, bei dem eine abtriebsseitige Kupplungshälfte der Reibungskupplung stillgesetzt ist,
- Einstellen einer definierten Drehzahl des Antriebsmotors,
- graduelles Schließen der Reibungskupplung, während mindestens ein Betriebsparameter des Antriebsmotors überwacht wird, der sich in Folge eines an der Reibungskupplung übertragenen, ansteigenden Drehmoments ändert,
- Halten des Schließzustandes der Reibungskupplung, wenn der Betriebsparameter des Antriebsmotors einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat, bei dem die Reibungskupplung in einem teilweise geschlossenen Zustand schlupfend ein bestimmtes Drehmoment überträgt, solange bis eine Ausstiegsbedingung vorliegt, wobei der definierte Schaltzustand, bei dem eine abtriebsseitige Kupplungshälfte der Reibungskupplung stillgesetzt ist, dadurch hergestellt wird, dass ein Gang eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein unkalibriertes Positionssignal einer Schaltstange überwacht wird und darauf geschlossen wird, dass der Gang eingelegt ist, wenn der Wert des Positionssignals einen Mindestwert erreicht hat und die Schaltstange sich nicht mehr bewegt.

Description

  • Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erhöhung der Getriebeöltemperatur eines elektronisch gesteuerten Fahrzeuggetriebes.
    Bei modernen Fahrzeuggetrieben werden exemplarspezifische Streuungen der mechanischen und hydraulischen Eigenschaften durch die elektronische Getriebesteuerung kompensiert. Hierzu werden im Speicher der elektronischen Getriebesteuerung Kennwerte beispielsweise zum Reibwert oder dem Befüllverhalten von Getriebekupplungen oder der Charakteristik von elektromagnetischen Druckreglern abgelegt, anhand derer die elektronische Getriebesteuerung exemplarspezifische Korrekturen der ausgegebenen Signale vornimmt, so dass sich verschiedene Exemplare eines Getriebes im Betrieb gleich verhalten.
  • Üblicherweise werden die Kennwerte beim Getriebehersteller im Rahmen einer sogenannten „End-of-Line“ Programmierung für jede hydraulische Getriebesteuerung bzw. jedes Getriebe auf einem speziellen Abgleichprüfstand ermittelt. Die Daten werden dann in einem exemplarspezifischen Datenfile abgespeichert und auf das elektronische Getriebesteuergerät übertragen.
  • Werden im Rahmen einer Fahrzeugreparatur in der Werkstatt Komponenten wie z.B. das elektronische Getriebesteuergerät oder das hydraulische Getriebesteuergerät getauscht, stehen die Kennwerte nicht zur Verfügung. Würden Defaultwerte für die Kennwerte benutzt, führte das zu vielerlei Problemen, von Komforteinbußen bis zu Getriebeausfällen.
  • Daher müssen in einem solchen „Werkstattfall“ die Kennwerte durch geeignete Einlernroutinen neu ermittelt werden. Damit die Kennwerte genau und reproduzierbar ermittelt werden können, muss die Getriebeöltemperatur in einem bestimmten Bereich liegen, insbesondere muss ein Mindestwert erreicht sein.
  • Da ein repariertes Getriebe, bei dem die Kennwerte noch nicht vorliegen, nicht betrieben werden darf, muss das Fahrzeug bei aus dem Stand der Technik bekannten Verfahren zunächst für längere Zeit bei laufendem Motor betrieben werden, bis der Mindestwert der Getriebeöltemperatur erreicht ist.
  • Die DE 10 2008 031 122 A1 , die US 2009/0182473 A1 und die US 2011/0111920 A1 offenbaren verschiedene, relativ aufwändige Verfahren zum Aufheizen von Getrieben. Schließlich sind aus der DE 101 28 856 A1 und der DE 103 42 893 A1 weitere Verfahren zum Aufheizen von Getrieben bekannt.
  • Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, das mit geringem Aufwand ein schnelles Aufheizen eines kalten Getriebes ermöglicht.
  • Diese Aufgabe wird für ein elektronisch gesteuertes Fahrzeuggetriebe mit mindestens einer hydraulisch gekühlten Reibungskupplung in einem stillstehenden Fahrzeug mit mindestens einem elektronisch gesteuerten Antriebsmotor, der mit einer antriebsseitigen Kupplungshälfte der Reibungskupplung drehmomentübertragend verbunden ist, gelöst durch ein Verfahren mit folgenden Verfahrensschritten:
    • - Absichern des Fahrzeugs gegen Wegrollen,
    • - Einstellen eines definierten Schaltzustandes bei dem eine abtriebsseitige Kupplungshälfte der Reibungskupplung stillgesetzt ist,
    • - Einstellen einer definierten Drehzahl des Antriebsmotors,
    • - graduelles Schließen der Reibungskupplung während mindestens ein Betriebsparameter des Antriebsmotors überwacht wird, der sich in Folge eines an der Reibungskupplung übertragenen, ansteigenden Drehmoments ändert,
    • - Halten des Schließzustandes der Reibungskupplung, wenn der Betriebsparameter des Antriebsmotors einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat, bei dem die Reibungskupplung in einem teilweise geschlossenen Zustand schlupfend ein bestimmtes Drehmoment überträgt, solange bis eine Ausstiegsbedingung vorliegt.
  • Die Erfindung macht sich die Eigenschaft der Reibungskupplung zunutze, dass diese mechanische Arbeit, die vom Antriebsmotor geleistet wird, in Wärme umwandelt, wobei die Wärmeleistung je höher ist, desto höher die Motordrehzahl und desto höher das Motordrehmoment ist.
    In einer vorteilhaften Variante des Verfahrens ist die hydraulisch gekühlte Reibungskupplung eine Anfahrkupplung oder eine Teilkupplung einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes. Solche Anfahrkupplungen sind für die Aufnahme von hohen Reibleistungen über längere Zeit ausgelegt. Alternativ ist es jedoch auch möglich, eine getriebeinterne hydraulisch gekühlte Reibungskupplung beispielsweise eines Planetengetriebes zu verwenden.
  • Vorteilhafterweise wird das Fahrzeug gegen Wegrollen durch eine Parksperre im Getriebe und/oder durch eine elektrische Parkbremse gesichert.
  • Die abtriebsseitige Kupplungshälfte der Reibungskupplung wird erfindungsgemäß in einfacher Weise dadurch stillgesetzt, dass ein Gang eingelegt wird. Im normalen Fahrzeugbetrieb wäre ein gleichzeitiges Einlegen eines Ganges und der Parksperre nicht möglich.
  • In einem Fall, in dem mit dem Verfahren erst Kalibrierungs-Kennwerte für die Position einer Schaltstange ermittelt werden, mit welcher der Gang eingelegt wird, besteht das Problem, dass allein aufgrund des Positionssignals nicht zuverlässig darauf geschlossen werden kann, ob der Gang tatsächlich eingelegt ist. Erfindungsgemäß wird zur Lösung dieses Problems ein unkalibriertes Positionssignal der Schaltstange überwacht und darauf geschlossen, dass der Gang eingelegt ist, wenn der Wert des Positionssignals einen Mindestwert erreicht hat und die Schaltstange sich nicht mehr bewegt.
  • In vorteilhafter Weise wird die Reibungskupplung hydraulisch durch einen hydraulischen Kupplungsaktuator betätigt wobei das graduelle Schließen der Reibungskupplung durch Einsteuern einer ansteigenden Druckrampe an dem hydraulischen Kupplungsaktuator bewirkt wird. Die Druckrampe wird dabei von einem elektromagnetischen Druckregler ausgegeben, der hierzu mit einer Stromrampe von der elektronischen Getriebesteuerung angesteuert wird.
  • Zur Feststellung, wann an der Reibungskupplung infolge des graduellen Schließens ein Drehmoment übertragen wird und wie hoch dieses Drehmoment ist, eignen sich besonders das Motordrehmoment oder die Motordrehzahl als überwachte Betriebsparameter des Antriebsmotors. Der Antriebsmotor kann dabei eine Verbrennungskraftmaschine oder auch eine elektrische Antriebsmaschine sein.
  • Wenn an der Reibungskupplung ein Drehmoment schlupfend übertragen wird, entsteht Reibungswärme, die an das Getriebeöl übertragen wird, wodurch die Getriebeöltemperatur ansteigt. Wenn dann die gewünschte Getriebeöltemperatur erreicht ist, wird das Verfahren vorzugsweise automatisch beendet. Hierzu wird also die Getriebeöltemperatur überwacht und eine Ausstiegsbedingung ausgegeben, wenn die Getriebeöltemperatur einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat.
  • Sollte ein Fehler vorliegen, in dessen Folge die Getriebeöltemperatur innerhalb einer vorgegebenen ersten Zeitdauer sich nicht mindestens um einen vorgegebenen Betrag erhöht hat, wird vorteilhafterweise auch eine Ausstiegsbedingung ausgegeben. Eine Ausstiegsbedingung wird bei einer vorteilhaften Variante auch dann ausgegeben, wenn eine vorgegebene maximale Zeitdauer erreicht ist, bevor die gewünschte Getriebeöltemperatur erreicht ist.
  • Um ein ungewolltes, selbsttätiges Anfahren des Fahrzeugs zuverlässig zu verhindern, werden in einer weiteren Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens ein oder mehrere Parameter, die auf den Fahrzeugstillstand schließen lassen, überwacht und eine Ausstiegsbedingung ausgegeben, wenn der Wert einer dieser Parameter darauf schließen lässt, dass das Fahrzeug nicht mehr stillsteht. Hierfür eignen sich u.a. die Getriebeabtriebsdrehzahl, sowie Raddrehzahlsignale vom ABS Steuergerät.
  • Sofern sich der Kühlölvolumenstrom an der Reibungskupplung variabel einstellen lässt, beispielsweise durch eine variable Pumpe oder variable Kühlölverteilung im Getriebe, wird an der Reibungskupplung ein gegenüber einem Mindestkühlvolumenstrom erhöhter Kühlvolumenstrom eingestellt, um die Abfuhr und Verteilung der erzeugten Wärme zu verbessern und einer lokalen Überhitzung vorzubeugen.
  • Bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Reibungskupplungen können in vorteilhafter Weise beide Reibungskupplungen für die Aufheizung genutzt werden. Hierzu werden zwei Gänge unterschiedlicher Teilgetriebe gleichzeitig eingelegt und die beiden Reibungskupplungen abwechselnd in einen teilweise geschlossenen Zustand gebracht, in welchem sie schlupfend ein Drehmoment übertragen.
    Auch diese Maßnahme dient der besseren Verteilung der erzeugten Wärme.
  • Schließlich lässt sich das erfindungsgemäße Verfahren besonders einfach in der Werkstatt handhaben, wenn es mit einem Fahrzeugdiagnosegerät gestartet und/oder beendet wird.

Claims (11)

  1. Verfahren zur Erhöhung der Getriebeöltemperatur eines elektronisch gesteuerten Fahrzeuggetriebes mit mindestens einer hydraulisch gekühlten Reibungskupplung in einem stillstehenden Fahrzeug mit mindestens einem elektronisch gesteuerten Antriebsmotor, der mit einer antriebsseitigen Kupplungshälfte der Reibungskupplung drehmomentübertragend verbunden ist, mit folgenden Verfahrensschritten: - Absichern des Fahrzeugs gegen Wegrollen, - Einstellen eines definierten Schaltzustandes, bei dem eine abtriebsseitige Kupplungshälfte der Reibungskupplung stillgesetzt ist, - Einstellen einer definierten Drehzahl des Antriebsmotors, - graduelles Schließen der Reibungskupplung, während mindestens ein Betriebsparameter des Antriebsmotors überwacht wird, der sich in Folge eines an der Reibungskupplung übertragenen, ansteigenden Drehmoments ändert, - Halten des Schließzustandes der Reibungskupplung, wenn der Betriebsparameter des Antriebsmotors einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat, bei dem die Reibungskupplung in einem teilweise geschlossenen Zustand schlupfend ein bestimmtes Drehmoment überträgt, solange bis eine Ausstiegsbedingung vorliegt, wobei der definierte Schaltzustand, bei dem eine abtriebsseitige Kupplungshälfte der Reibungskupplung stillgesetzt ist, dadurch hergestellt wird, dass ein Gang eingelegt wird, dadurch gekennzeichnet, dass ein unkalibriertes Positionssignal einer Schaltstange überwacht wird und darauf geschlossen wird, dass der Gang eingelegt ist, wenn der Wert des Positionssignals einen Mindestwert erreicht hat und die Schaltstange sich nicht mehr bewegt.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die hydraulisch gekühlte Reibungskupplung eine Anfahrkupplung oder eine Teilkupplung einer Doppelkupplung eines Doppelkupplungsgetriebes ist.
  3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Absicherung des Fahrzeugs gegen Wegrollen durch eine Parksperre im Getriebe und/oder durch eine elektrische Parkbremse erfolgt.
  4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reibungskupplung hydraulisch durch einen hydraulischen Kupplungsaktuator betätigt wird und dass das graduelle Schließen der Reibungskupplung durch Einsteuern einer ansteigenden Druckrampe an dem hydraulischen Kupplungsaktuator bewirkt wird.
  5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der überwachte Betriebsparameter des Antriebsmotors das Motordrehmoment oder die Motordrehzahl ist.
  6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Getriebeöltemperatur überwacht wird und dass eine Ausstiegsbedingung vorliegt, wenn die Getriebeöltemperatur einen vorgegebenen Grenzwert erreicht hat oder die Getriebeöltemperatur innerhalb einer vorgegebenen ersten Zeitdauer sich nicht mindestens um einen vorgegebenen Betrag erhöht hat.
  7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Parameter, die auf den Fahrzeugstillstand schließen lassen, überwacht werden und dass eine Ausstiegsbedingung vorliegt, wenn der Wert einer dieser Parameter darauf schließen lässt, dass das Fahrzeug nicht mehr stillsteht.
  8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Ausstiegsbedingung vorliegt, wenn eine vorgegebene maximale Zeitdauer erreicht ist.
  9. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass ein gegenüber einem Mindestkühlvolumenstrom erhöhter Kühlvolumenstrom an der Reibungskupplung eingestellt wird.
  10. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass bei einem Doppelkupplungsgetriebe mit zwei Reibungskupplungen zwei Gänge unterschiedlicher Teilgetriebe gleichzeitig eingelegt sind und die beiden Reibungskupplungen abwechselnd in einem teilweise geschlossenen Zustand schlupfend ein Drehmoment übertragen.
  11. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass es mit einem Fahrzeugdiagnosegerät gestartet und/oder beendet wird.
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